高中化学人教版 (新课标)选修6 实验化学第二单元 物质的获取课题一 物质的分离和提纯教课课件ppt
展开碘是一种重要的工业原料,主要存在于海水和海洋植物中,由于碘在海水中含量太低,目前还不能直接从海水中提取碘。海洋植物,如海带、马尾藻等能把海水中的碘富集到是海水中的10万倍以上。所以我们所应用的碘通常来自于海带等海洋植物,那么如何从海带中提碘呢?
海带中的碘与有机基团(R)结合成碘化物(RI)。游离态的碘可用萃取的方法分离出来,化合态的碘难以直接分离,可用氧化剂氧化成单质碘,然后萃取分离。
实验2-3 从海带中提取碘
江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣
实验仪器 刷子、剪刀、坩埚、坩埚钳、铁架台、三角架、泥三角、火柴、酒精灯、烧杯、玻璃棒、试管、量筒、胶头滴管、漏斗、滤纸。实验药品 干海带、酒精、过氧化氢溶液(3%)、稀硫酸溶液(3ml/L)、淀粉溶液(1%)、CCl4。
灼烧的作用是什么?(如何除去海带中的有机物?)
将干海带高温灼烧,使有机物转化为CO2和H2O,呈气态逸散。
坩埚、坩埚钳、三角架、泥三角、酒精灯
灼烧海带时用到哪些仪器?
水浸时常常要将悬浊液煮沸2~3min,目的是什么?增大碘化物在水中的溶解度,以使灰烬中的I-尽可能多的进入溶液。 如何除去海带灰中的难溶物?用蒸馏水溶解海带灰后再过滤。溶解(过滤)时用到哪些仪器?加快溶解速率的方法有哪些?写出过滤的操作方法?
酸化时加什么酸,它的作用是什么?(为什么要加硫酸,能否加其它酸?)稀硫酸。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中性或弱酸性,有利于氧化剂I-把氧化为I2。
氧化的作用是什么?哪些氧化剂可以将I-氧化为I2?你认为最好选用哪种氧化剂?为什么?氯水、溴水、硝酸、浓硫酸、酸性高锰酸钾、酸性重铬酸钾、双氧水等双氧水双氧水在反应过程中不引进杂质、不产生污染。当选用浓硫酸氧化I-时,你认为应该如何进行实验操作?应先将含有I-的溶液转入蒸发皿中加热浓缩,使之成为浓溶液,然后加入适量浓硫酸并加热。
如何检验是否有I2生成?(1)取少量溶液于试管中并加入淀粉,若溶液已经由黄色变成蓝色,说明I-已经被氧化为I2 。(2)加入CCl4,如果液体分为两层,且下层呈紫红色,说明I-已经被氧化为I2。
如果在上述实验中没有检验出有I2,你认为可能的原因是什么?(1)可能是灼烧的时间不够,有机碘化物没有转化为I-(2)可能是溶液的温度太高,淀粉遇I2不变蓝(3)可能是没有进行酸化,氧化剂不能将I-氧化为I2,或者是氧化剂太弱不能氧化I-。(4)可能是把海带灰水浸后,加热煮沸的时间太短,I-进入水中太少,导致I-浓度太小。(5)可能是氧化剂的氧化性太强,把I-氧化为了IO3-。
哪些试剂可以将I2萃取出来?CCl4、苯等可作为萃取I2的萃取剂。萃取实验中若要使碘尽可能完全地转移到CCl4中,应如何操作?用CCl4萃取,从分液漏斗下口放出下层液体后,对剩余的上层液体再加CCl4进行萃取,分液,重复上述操作,直至下层液体几乎无色。萃取时,用到的主要仪器是什么?如何从分液漏斗中分离出碘的CCl4溶液?
若要分离碘的CCl4溶液,分别得到碘和CCl4,应采用什么方法?将碘的四氯化碳溶液进行蒸馏。已知:四氯化碳的沸点:77℃ 碘单质的沸点:184.35 ℃
【练习】海带中含有丰富的碘。为了从海中提取碘,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:
④MnO2+ 稀H2SO4
(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 。(3)步骤④反应的离子方程式是 。
2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O
(4)步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘的简单方法:
苯与水互不相溶;碘在苯中的溶解度比在水中大
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;反之,说明没有单质碘。
(1)碘在酒精中的溶解度大于在水中的溶解度,萃取碘不可使用酒精,因为酒精和水可任意混溶,达不到萃取的目的。(2)萃取实验中,要使碘尽可能全部地转移到CCl4中,应加入适量的萃取剂,同时采取多次萃取的方法。
(3)如果用其他氧化剂(如浓硫酸,氯水,溴水等),要做后处理,如溶液的酸碱度即pH的调节,中和酸性到基本中性。当选用浓硫酸氧化I-离子时,先取浸出碘的少量滤液放入试管中,加入浓硫酸,再加入淀粉溶液,如观察到变蓝,可以判断碘离子氧化为碘。 (4)要将萃取后碘的CCl4溶液分离,可以采取减压蒸馏的方法,将CCl 4萃取剂分离出去。
资料:物质的溶解性与物质的结构 P22
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