2.3-从海水中提取溴和碘

缺碘！溴和碘在陆上含量极少，只能从海水中提取！一、从海水中提取的元素——溴和碘（一）溴和碘的提取Br－的浓度（g/L）海水0.067卤水(晒盐之后)2.5--31.提取溴步骤：浓缩（concentration）原理：Cl2+2Br--Br2+2Cl--氧化(oxidation)提取(extraction)（从食盐化工的尾料中提取溴）*溴的物理性质：深红棕色、密度比水大的液体，易挥发、有刺激性气味，具有强腐蚀性溴蒸汽为红棕色（液溴的保存：棕色瓶、冷暗处，水封保存）可溶于水，但在水中的溶解度不大，溴水呈橙色思考：如何提高溴单质的浓度呢？提示：溴单质在有机溶剂中的溶解度比它们在水中的大的多！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溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。**萃取：萃取的条件：①萃取剂与原溶液不发生反应②萃取剂与原溶剂互不相溶.③萃取剂比原溶剂的溶解能力强如：CCl4(水);苯、汽油（水）——物理方法把少量氯水滴加到NaBr溶液中，再注入少量CCl4溶液，观察现象CCl4Br2水溴水（橙色）溴的四氯化碳溶液（下层——橙红色）若用汽油或苯去萃取溴单质呢？汽油或苯Br2水溴水（橙色）溴的汽油溶液（上层——橙红色）萃取分液（分液漏斗）实验一：溴的溶解性实验2.提取碘提碘原料：碘是非金属元素。但是,碘在海水中含量太低,仅有0.06g/L目前还不能直接从海水中提取碘。海洋植物,如海带、马尾藻等有吸附碘离子的特殊能力,它们能把海水中的碘富集到是海水中的10万倍以上。所以通常从海带或马尾藻中提取碘。（书P40学生实验）思考1.首先确定碘元素在海带中的存在形式（游离态还是化合态?）提示：碘单质遇淀粉变蓝2.为什么要灼烧干海带得到海带灰，目的是什么？结论：碘元素在海带中以化合态存在（参看书P40“化学密信”）——使其中的有机物烧成CO2和H2O,留下无机物，同时使碘的有机化合物变成无机的碘化物4.碘元素在海带中以化合态存在，如何把碘由化合态变为游离态并分离出来？（原理：Cl2+2I--I2+2Cl--）答：用氯水将其氧化成碘单质3.海带灰常用水浸泡，想一想主要是什么离子留下了？答：经过水浸泡后，溶液中存在着较多的碘离子（I-)海带海带灰灼烧含碘单质的溶液含碘元素的溶液残渣氧化剂碘的有机溶液CCl4*设计实验：溶解、过滤实验二：碘的溶解性实验I2汽油或苯水碘水（棕黄色）碘的汽油溶液（上层：紫红色）CCl4I2水碘水（棕黄色）碘的四氯化碳溶液（下层：深紫色）注：碘单质的酒精溶液为棕褐色，俗称碘酒*碘单质的物理性质：紫黑色固体，在水中溶解度很小，但易溶于酒精等有机溶剂。受热易升华（固体物质不经液态直接变成气态的现象——物理变化）（二）卤素1.卤素氟氯溴碘非金属性逐渐减弱相同点：最外层7个电子易得一个电子，不同点：核电荷数递增电子层数递增原子半径依次增大得电子能力逐渐减弱核电荷数电子层排布元素符号FClBrI91735532,72,8,72,8,18,72,8,18,18,7原子结构性质决定具非金属性元素名称元素符号单质颜色状态氟FF2氯ClCl2溴BrBr2碘II22.卤素单质的物理性质黄绿色气体深红棕色液体紫黑色固体淡黄绿色气体密度熔沸点溶解度(100g水中)逐渐增大逐渐升高*剧烈反应226cm34.16g0.029g根据卤素的原子结构，试推测氟、氯、溴、碘在化学性质上应表现出的相似性与递变性原子结构决定性质相同点：不同点：最外层都有7个e-F2、Cl2、Br2、I2的化学性质相似，都有氧化性核电荷数逐渐增大电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大得e-的能力逐渐减弱，F2Cl2Br2I2的氧化性逐渐减弱水溶液为氢氟酸，能腐蚀玻璃名称反应条件方程式生成氢化物的稳定性I2高温、持H2+I2======2HIHI很不稳定续加热3.卤素的化学性质（1）卤素与氢气的反应F2冷暗处爆炸H2+F22HFHF很稳定Cl2光照或点燃H2+Cl22HClHCl稳定光照或点燃Br2高温H2+Br22HBrHBr较不稳定500℃判断下列各对反应是否为可逆反应不是是可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。如Cl2＋H2OHCl＋HClO注：H2+I2===2HI2SO2+O22SO3高温、高压催化剂2H2O2H2↑+O2↑2H2+O22H2O通电点燃根据Cl2与水的反应，写出溴与水反应的化学方程式，并预测其它卤素与水反应程度的强弱。（2）卤素与水的反应反应越来越难以发生2F2＋2H2O4HF＋O2（特例）Cl2＋H2OHCl＋HClOBr2＋H2OHBr＋HBrO通式：X2＋H2OHX＋HXO（X:Cl、Br、I）（3）卤素单质之间的置换反应药品：氯水、溴水、NaBr溶液、KI溶液要求：设计卤素单质间置换反应•请你说一说你的实验是如何设计的?观察到什么现象，得到什么结论。•化学方程式如何书写？实验序号123实验内容少量氯水滴加到NaBr溶液中，再注入少量CCl4少量氯水滴加到KI溶液中，再注入少量CCl4少量溴水滴加到KI溶液中，再注入少量CCl4实验现象实验结果化学方程式Cl2置换出Br2Cl2置换出I2Br2置换出I2实验设计：2NaBr+Cl22NaCl+Br22KI+Cl22KCl+I22KI+Br22KBr+I2离子方程式Cl2+2I-I2+2Cl-Cl2+2Br-Br2+2Cl-Br2+2I-I2+2Br-离子方程式：用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子注意区分离子方程式、化学方程式和电离方程式思考：根据上述实验，排出Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序及Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－的还原性强弱顺序结论：氧化性：Cl2＞Br2＞I2还原性：Ｉ－＞Ｂｒ－＞Ｃｌ－水苯（或汽油）四氯化碳（CCl4）溴碘黄橙深黄褐橙橙红淡紫紫红橙橙红紫深紫归纳：溴和碘在不同溶剂中所形成溶液（从稀到浓）的颜色变化4.实验室制备卤化氢（HX）a.实验室制备氟化氢、氯化氢NaCl(s)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑微热CaF2+H2SO4(浓）CaSO4+2HF（必需放在铅皿中反应！）NaBr(s)+H3PO4(浓)NaH2PO4+HBr↑微热KI(s)+H3PO4(浓)KH2PO4+HI↑微热b.实验室制备溴化氢、碘化氢5.怎样检验Cl-、Br-、I-思考和讨论：用什么化学方法来检验一瓶水是蒸馏水还是自来水？那么Br-和I-呢？检验Cl-原理：Ag++Cl-AgCl（白色沉淀）Ag++Br-AgBrAg++I-AgI（淡黄色沉淀）（黄色沉淀）思考：若溶液中还存在CO32-，如何排除干扰呢？因为2Ag++CO32-Ag2CO3淡黄色沉淀(当量较少时为白色）结论：检验卤素离子的方法先用稀硝酸酸化待测液，排除干扰，再滴入硝酸银溶液，根据沉淀颜色判断为何种卤素离子。思考：如果还存在SO42-，如何排除干扰呢？*卤化银见光易分解：2AgX2Ag+X2(X:Cl、Br、I)极微小的银粒呈黑色，所以卤化银常用作制胶卷、感光纸、变色镜等拓展视野：P41、P42介绍：含溴化合物有广泛的用途AgBr----黑白照片底片、相纸的感光材料溴和汞的化合物----红药水三溴片-----镇静剂二溴乙烷----汽油抗震剂溴青霉素酸－－青霉素甲基溴－－杀虫剂溴钨化合物－－溴钨灯小结卤素原子结构的相似性，决定了单质化学性质的相似性：与金属反应，生成卤化物。与氢气反应，生成卤化氢。与水反应，生成卤化氢和次卤酸。卤素原子结构的差异性，决定了单质化学性质的差异性和递变性：与氢反应的能力渐弱氢化物的稳定性渐弱与水反应的能力渐弱特性：碘遇淀粉显蓝色。氟气和水的反应：2F2+2H2O4HF+O2反应通式卤素与碱液反应：X2+2NaOHNaX+NaXO+H2O(注：X≠F)卤素与金属反应:2M+nX22MXn点燃卤素与H2反应：H2+X22HX点燃卤素与H2O反应：X2+H2OHX+HXO(注：X≠F)注意：I2与Fe的反应1.方志敏烈士生前在狱中曾用米汤（内含淀粉）给鲁迅先生写信，鲁迅先生收到信后，为了看清信的内容，使用的化学试剂是：A.KIB.碘酒C.溴水D.碘化钾淀粉试液2.有下列四种溶液：KFAlCl3MgBr2KI（1）能跟氯水混合而大量共存的是。（2）能跟溴水混合而大量共存的是。（3）能跟碘水混合而大量共存的是。BKF、AlCl3KF、AlCl3、MgBr2都可练习3.实验室洗刷仪器时，对做过碘升华实验的烧杯壁上残留的碘，可用洗涤；对制取氯气用的烧瓶底部沾有的二氧化锰固体，可用洗涤；对玻璃仪器上沾有的铁锈，应用洗涤。酒精浓盐酸稀盐酸回顾：我们已经知道了氯气得化学性质非常活泼如：Na+Cl2NaCl点燃Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O回忆一下我们以前在初中所学的四大基本反应类型是怎样呢？化学方程式是化学家的交流语言——不是杂乱无章的，而是有规律可寻的！只有在从本质上掌握一般原理，才会很轻松的去书写化学方程式.A.物质变化的四种基本类型化合反应A+BC分解反应CA+B置换反应A+BCAC+B复分解反应AB+CDAD+CB复习：化学反应的分类：注意：这种分类方法不能包括所有的化学反应！B.按反应前后元素化合价是否变化分：点燃变化：氧化-还原反应例如：2H2+O22H2O不变：非氧化-还原反应例如：CaO+H2OCa(OH)2化合价上升，失电子，是还原剂，发生氧化反应化合价下降，得电子，是氧化剂，发生还原反应*各种反应之间的关系氧化还原反应置换反应化合反应分解反应置换反应一定是氧化还原反应，复分解反应一定不属于氧化还原反应！化合与分解反应有部分是非氧化还原反应。怎样的化合反应与分解反应是氧化还原反应呢？显然，四种基本反应不能包括所有的反应，因为有的氧化还原反应不属于其任一种！判断方法二、进一步认识氧化还原反应1、定义：凡是参加反应的物质中所含元素的化合价有升降的化学反应。化合价上升，失电子，是还原剂，被氧化，发生氧化反应H2+CuOCu+H2O化合价下降，得电子，是氧化剂，被还原，发生还原反应0＋1＋20注：在同一反应里，有化合价升高，必有化合价下降2.即：化合价得升降是氧化还原反应的特征练习（1）下列反应中哪些是氧化还原反应？（1）CuO+H2=Cu+H2O（2）H2SO4+Ba(OH)2=BaSO46+2H2O（3）CO2+Cu+H2O=Cu(OH)2CO3（4）NH4HCO3=NH3+H2O+CO2（5）Fe2O3+3CO=Fe+3CO2H2＋Cl22HCl00＋1－1点燃2Na＋Cl22NaCl00＋1－1点燃那么引起化合价升降的原因是什么呢?化合价升高，被氧化，发生氧化反应化合价降低，被还原，发生还原反应化合价升高，被氧化，发生氧化反应化合价降低，被还原，发生还原反应失去电子电子对偏离得到电子电子对偏向3.本质：反应过程中有电子得失（或偏移）。其中：氧化剂：反应中得电子的物质，具有氧化性，被还原。即：氧化剂--——→还原产物还原剂--——→氧化产物（有氧化性）（有还原性）还原剂：反应中失电子的物质，具有还原性，被氧化。氧化产物：还原剂失电子被氧化对应生成物还原产物：氧化剂得电子被还原对应生成物氧化剂氧化剂还原剂还原剂氧化产物还原产物还原产物氧化产物被还原被氧化（有氧化性）（有还原性）较强较强较弱较弱练习（2）下列叙述正确的是A、在氧化还原反应中,失去电子的物质,所含元素化合价降低B、凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应C、在氧化还原反应中一定所有的元素化合价都发生变化D、氧化还原反应的本质是电子的转移（得失或偏移）（3）下列叙述中正确的是（A）元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得（B）得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强（C）阳离子只能得到电子被还原，只能作氧化剂（D）含有最高价元素的化合物不一定具有强的氧化性B、DA、D（3）根据下列反应：2H2S+O2===2S+2H2O4NaI+O2+2H2O===5NaOH+2I2Na2S+I2===2NaI+S判断