人教版高考化学一轮复习讲义第5章热点强化8　富集方法的应用 海水资源提取溴、碘（2份打包，原卷版+教师版）

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1．海水中提取溴
(1)工艺流程
(2)发生反应的化学方程式
①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl；
②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；
③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。
2．海带中提取碘
(1)工艺流程
(2)发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。
一、还原剂吸收富集溴
1．从淡化海水中提取溴的流程如下：
下列有关说法不正确的是( )
A．X试剂可用Na2SO3饱和溶液
B．步骤Ⅲ的离子反应：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
C．工业上每获得1 ml Br2，需要消耗Cl2 44.8 L
D．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
答案 C
解析 Na2SO3与Br2发生反应的化学方程式为Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr，可用Na2SO3饱和溶液吸收Br2，A正确；步骤Ⅲ利用置换反应制取Br2，B正确；步骤Ⅰ和步骤Ⅲ均用到Cl2，故制取1 ml Br2消耗2 ml氯气，但未标明氯气所处的温度和压强，无法计算Cl2的体积，C错误；从浓溴水中提取溴，可利用有机溶剂(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有机溶液，再经蒸馏可得纯净的溴，D正确。
二、碱液吸收富集溴
2．从海水提取食盐后的卤水(含Cl－、Br－、Na＋、K＋等离子)中提取溴，其流程如下。
(1)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将其转变成化合态的溴，其目的是__________，步骤Ⅱ将溴吹出的气体X不可能是下列的__________(填字母)。
A．二氧化硫 B．空气
C．氩气 D．二氧化碳
(2) 写出步骤Ⅱ纯碱溶液吸收Br2的离子方程式：_____________________________________。
(3)写出步骤Ⅲ过程中用硫酸酸化得到单质溴的离子方程式：___________________________。
答案 (1)富集溴元素 A (2)3Br2＋3COeq \\al(2－,3)===BrOeq \\al(－,3)＋5Br－＋3CO2↑ (3)BrOeq \\al(－,3)＋5Br－＋6H＋===3Br2＋3H2O
三、萃取和反萃取法富集碘
3．为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，解答下列问题：
(1)①中反应的离子方程式：_______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(3)③是将富集在CCl4中的碘单质利用化学转化重新富集在水中，称为反萃取，写出该反应的化学方程式：_________________________________________________________________。
(4)④中反应的离子方程式：________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(5)操作⑤的名称为________。
答案 (1)2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O
(2)下口放出 (3)3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O (4)5I－＋IOeq \\al(－,3)＋6H＋===3I2↓＋3H2O (5)过滤
四、活性炭吸附富集碘
4．活性炭吸附法是工业提碘的主要方法之一，其流程如下：
(1)酸性条件下，NaNO2溶液只能将I－氧化为I2，同时生成NO。写出反应①的离子方程式：__________________________________________________。
(2)氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，但工业上氧化卤水中的I－选择了价格并不便宜的亚硝酸钠，可能的原因是_______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)反应②发生时，溶液底部有紫黑色固体生成，有时溶液上方产生紫色气体，产生这种现象的原因是_______________________________________________________________________。
(4)流程中，碘元素经过了I－→I2→I－、IOeq \\al(－,3)→I2的变化过程，这样反复操作的目的是_______________________________________________________________________________。
答案 (1)2NOeq \\al(－,2)＋4H＋＋2I－===2NO↑＋I2↓＋2H2O (2)氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾氧化性太强，还能继续氧化I2 (3)碘在水中溶解度不大，且易升华 (4)富集碘元素
五、离子交换法富集碘
5．离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺。如图是使用离子交换树脂的“离子交换法”从海带中提取碘的主要流程。
已知：①I2＋I－Ieq \\al(－,3)；
②强碱性阴离子树脂(用R—Cl表示，Cl－可被其他更易被吸附的阴离子替代)对多碘离子(Ieq \\al(－,3))有很强的交换吸附能力；
③步骤“交换吸附”发生的反应：R—Cl＋Ieq \\al(－,3)===R—I3＋Cl－。
(1)下列各步反应中，属于氧化还原反应的有________(填字母)。
A．交换吸附 B．洗脱
C．酸化 D．NaCl洗脱
(2)酸性条件下，原料被H2O2氧化时发生的反应有：
①_____________________________________________________________________________；
②I2＋I－Ieq \\al(－,3)。
依据整个生产流程分析是否可以加过量H2O2：__________(填“是”或“否”)，并说明理由：_______________________________________________________________________________。
答案 (1)BC (2)2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O 否 H2O2会将I－全部氧化生成I2，无法进行反应I2＋I－Ieq \\al(－,3)，从而导致后续反应无法进行
反萃取法的应用
(1)碘单质易升华，采用蒸馏法从I2的CCl4溶液中分离碘单质是不合理的。常用浓NaOH溶液与四氯化碳中的碘单质反应：3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O，重新富集在水中的方法，称为反萃取法。再经酸化：5I－＋IOeq \\al(－,3)＋6H＋===3I2↓＋3H2O，碘单质重新析出，流程如下：
(2)由于CCl4是一种有毒的有机物，工业上尽可能避免使用CCl4，现代工业又开发了用活性炭吸附、I2碱液淋洗再酸化、高分子膜富集等多种绿色生产工艺。