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高中化学海带中碘元素的分离及检验同步课件苏教版选修
时间:2024-02-27 19:29 点击次数:61

  1.灼烧干海带的目的 灼烧干海带的目的是去掉海带中的有机物, 便于用水溶液溶解海带中的碘化物。海带的 灼烧要充分,否则会降低碘的提取率。 2.I-的氧化剂 I-的氧化剂可以是新制的饱和氯水、溴水、

  3.检验I2的方法 可以用碘化钾淀粉试纸检验 I2。用玻璃棒蘸取氧 化后的液体滴在碘化钾淀粉试纸上,观察现象。 若试纸变为蓝色,说明I2存在,若试纸不变蓝, 说明没有I2存在。也可以用淀粉溶液检验单质碘 的存在。 4.碘元素在整个实验过程中的变化 海带中的碘元素(I-)→海带灰中的碘元素(I-)→ 滤液中的碘元素(I-)→氧化后水中的碘元素 (I2)→萃取后四氯化碳中的碘元素(I2)。

  萃取和分液 1.分液 (1)概念:将两种不相溶的液体分开 的操作。 (2)主要仪器:分液漏斗。 (3)操作方法:下层液体从下口流出, 上层液体从上口倒出。

  2.萃取 (1)原理:利用溶质在互不相溶的溶 剂里溶解度的不同,用一种溶剂把

  (2)操作步骤: ①查漏:检查分液漏斗是否漏液。 ②装液:往分液漏斗中加试液及萃取剂。 ③振荡:倒转分液漏斗,用力振荡,并不时开 塞放气。 ④静置、分层:把分液漏斗放在铁架台的铁圈 上静置,待分层后打开上口玻璃塞 ( 或使塞上的 凹槽或小孔对准分液漏斗上口的小孔)。 ⑤分液:下层液体从下口流出,上层液体从上 口倒出。

  学习目标 1.了解从植物中提取无机物的一般方法,理解 从海带中分离和检验碘元素的原理。 2.掌握溶解、过滤、萃取、分液等基本操作, 理解萃取的原理及萃取方法的适用范围。 3.熟悉从海带中分离和检验碘元素的操作流程。

  自主学习 一、实验原理 1.碘元素的分离和检验 用化学方法分离、检验植物样品中的某些元素时, 高温灼烧 通常将待检验的植物样品__________ ,使其中的 有机物分解。其中的碳、氢、氧等元素转化为 CO2、H2O ,呈气态逸散,待测的金属或非金属 __________ 元素以氧化物或无机盐(称灰分)的形式残留下来。 在残留的灰分中加入水或酸,使灰分溶解。过滤 后,滤液可用于分离和鉴定某些元素。

  【解析】 (1)由流程图中①操作后有滤渣和滤液 可知该操作为过滤;③操作后碘进入有机溶剂, 则③为萃取;②中Cl2将I-氧化为I2。 (2)选择萃取剂时要求溶质在其中溶解度较大且不 与其反应,萃取剂与原溶剂互不相溶。酒精、乙 酸、甘油与水均互溶,故选用B组溶剂。 (3)在灼烧、溶解、过滤、萃取过程中需用漏斗和 分液漏斗。 (4)蒸馏时要注意多个方面,如缺少的仪器,操作 的规范等事项。 (5)水浴可使受热均匀,I2聚集在蒸馏烧瓶中。

  (4) 因碘不易溶于水而易溶于有机溶剂苯,且 苯不溶于水易与水溶液分层,这是选取萃取剂 的原则。 (5)根据淀粉溶液遇碘单质变蓝这一现象,可 以取少量提取碘之后的溶液,加入淀粉溶液看 是否变蓝来检验。

  答案:(1)BDE (2)过滤 蒸馏 (3)2I-+MnO2+4H+===Mn2++I2+2H2O (4)苯与水互不相溶且苯比水的密度小,碘在苯 中的溶解度比在水中大 (5)取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几 滴淀粉试液,观察是否出现蓝色(如果变蓝,说 明还有单质碘)

  思考感悟 碘在酒精中的溶解度大于在水中的溶解度,萃取 碘能否使用酒精? 【提示】 不能,因为酒精和水可以以任意比混

  二、实验步骤 1.灼烧 坩埚 或蒸发 取3 g干燥的海带,剪成小块,放入______ 泥三角 上。 皿中。把坩埚置于放在三脚架上的 ________ 灰化 完全后,自然 在通风处加热灼烧,待海带 _____ 冷却,再将灰分转移至小烧杯中。 2.浸取和过滤 向小烧杯中加入30 mL蒸馏水,煮沸2~3 min(加 快碘化物在水中的溶解,以使灰烬中的I-尽可能 多的进入溶液),过滤,得无色滤液。

  (4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂, 还需经过蒸馏,指出下列实验装置(如图所示)中 的错误之处:

  3.某实验室仅有如下仪器或用具:烧杯、铁架 台、铁圈、三脚架、漏斗、分液漏斗、石棉网、 酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火 柴。从缺乏仪器和用品的角度看,不 能进行的实 . 验项目是 ( A.蒸发 C.过滤 ) B.萃取 D.升华

  互动探究 (1) 灼烧海藻时用到的主要仪器属于硅酸盐材 料的有哪些? (2)怎样检验通入适量Cl2后的溶液中含有碘? 【提示】 (1)瓷坩埚、泥三角、玻璃棒、 酒精灯。 (2)取少量溶液于小试管中,滴加淀粉溶液, 若溶液变为蓝色,证明生成了单质碘;或在 溶液中加入CCl4,振荡、静置,下层溶液变 为紫红色,证明生成了单质碘。

  变式训练1 海带中含有丰富的碘。为了从海 带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行 了以下实验:

  请填写下列空白: (1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要 用到的实验仪器是______(从下列仪器中选出所需 的仪器,用标号字母填写在空白处)。 A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器 (2)步骤③的实验操作名称是__________;步骤⑥ 的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯, 该步骤的实验操作名称是__________。

  解析:选C。食用花生油与水为互不相溶的两 种液体,应采用分液的方法加以分离。

  2.(2011年漳州高二检测)在盛有KI溶液的试管 中,滴入适量氯水充分反应后,再加四氯化碳 振荡,静置后观察到的现象是( ) A.上层紫红色,下层接近无色 B.均匀、透明、紫红色 C.均匀、透明、无色 D.上层接近无色,下层紫红色 解析:选D。Cl2+2I-===2Cl-+I2,上层为水 溶液,下层为I2的CCl4溶液。

  (2011 年镇江高二检测 ) 海洋植物如海带、 海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的 形式存在,实验室里从海藻中提取碘的流程如 图所示:

  将海带、紫菜灼烧,碘可转化为能溶于水的无机 碘化物(如碘化钾、碘化钠),在灰分中加入水浸取, I- 过滤后可得到含有___的滤液。滤液中还有多种可 溶性无机盐,直接将碘化物与这些无机盐分离比 较困难。可以用适量的___________ 等氧化剂先将 Cl2、H 2O2 I2 萃取 I-氧化为___,再用 ______ 法将其提取出来。单质 蓝 碘能与淀粉的水溶液作用显___色。有关反应的离 子方程式为_________________________________ _________________ 。 2I-+Cl2 ===2Cl-+I2,2I-+H2O2+ 2H+===I2+2H2O

  2.碘单质的萃取 萃取是利用溶质在_________ 互不相溶 的溶剂里溶解度的不 同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成 的溶液里提取出来的方法。萃取后往往需要用 _________ 分液漏斗 将这两种不相溶的液体分开,这一操作 四氯化碳、苯 等有机 称为_____ 分液 。碘单质易溶于______________ 溶剂。用与水不相溶的有机溶剂可以把碘单质从 水溶液中萃取出来。如果将四氯化碳与含有碘单 萃取 质的水溶液混合振荡,碘单质就会从水中_____ 到四氯化碳中。静置分层后,上面水层的颜色变 无色 ,下面四氯化碳层呈____ 紫红色,这是碘单质在 _____ 四氯化碳中富集的结果。

  3.氧化 在滤液中加入1~2 mL 2 mol· L-1H2SO4溶液(海 带灰的浸出液中含有碳酸钠、碳酸钾等使溶液 显碱性的物质,酸化的目的是使溶液呈弱酸性, 有利于氧化剂把 I - 氧化为 I2) ,再加入 3 ~ 5 mL 6% H2O2溶液或1 mL新制氯水,溶液由无色变 棕黄 为______ 色。 4.检验和萃取 取出少许混合液,用淀粉溶液检验碘,溶液应 蓝 色。再向余液中加入2 mL CCl4,萃取 变为___ 其中的碘。

  解析:(1)该实验是对固体海带加热灼烧,与三脚 架一起使用的常常是泥三角、坩埚和酒精灯。 (2)步骤③是由海带灰悬浊液得含碘离子的溶液, 因此一定要进行过滤,步骤⑥是从碘的苯溶液中 分离碘和回收苯,应通过蒸馏的方法。 (3)结合“碘离子 ― ― ― ― ― ― → 含碘水溶液”,再 联想实验室中 Cl2 的制备不难写出④的离子方程 - + + 式为 2I + MnO2+4H ===Mn2 + I2+ 2H2O。

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