1、富集在海水中的元素溴和碘1.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:(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:_,_。写出过程中有关反应的离子方程式:_。(2)提取碘的过程中,可供选择的有机溶剂是(提示:甘油易溶于水,甲苯难溶于水)_。A.甲苯、酒精B.四氯化碳、苯C.汽油、乙酸D.汽油、甘油(3)为提取溶液中的碘单质,实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品,尚缺少的玻璃仪器是_。(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,指出下列实验装置中的错误之处:_;_;_。
2、【解析】(1)海藻中的I-在蒸干、灼烧过程中不发生变化,浸泡后将溶液与固体分离开的操作为过滤。含I-的溶液加入适量Cl2发生反应:2I-+Cl22Cl-+I2,将含碘水溶液变为含碘有机溶液,须加入有机溶剂萃取后再分液,故为萃取分液。(2)萃取剂必须是不溶于水的,A项中酒精、C项中乙酸、D项中甘油都易溶于水,所以可将这三项排除,答案为B项。(3)萃取分液主要仪器是分液漏斗。(4)给烧杯加热时,应在烧杯下垫石棉网。蒸馏过程中,温度计要测量馏分蒸气的温度,不是测量混合液体的温度。冷凝管中,水流方向应该是下进上出。答案:(1)过滤萃取分液Cl2+2I-2Cl-+I2(2)B(3)分液漏斗(4)缺石棉网
3、温度计插到了液体中,温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处冷凝管进出水的方向颠倒2.工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如图某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去):(1)实验开始时,A装置中不通热空气,先通入a气体的目的是(用离子方程式表示)_。(2)A装置中通入a气体一段时间后,停止通入,改通热空气,通入热空气的目的是_。(3)反应过程中,B装置中Br2与SO2反应的化学方程式:_。(4)C装置的作用是_。(5)该小组同学向反应后B装置的溶液中通入氯气,充分反应得到混合液。一位同学根据溴的沸点是59 ,提出采用_方法从该混合液中分离出溴单质。另
4、一位同学向该混合液中加入四氯化碳,充分振荡、静置后放出下层液体,这种方法是_。(6)某同学提出证明反应后B装置的溶液中含有溴离子的实验方案是取出少量溶液,先加入过量新制氯水,再加入KI-淀粉溶液,观察溶液是否变蓝色。该方案是否合理并简述理由: _。【解析】(1)欲使溴离子变成溴单质,则通入的a气体能和溴离子发生反应生成溴单质,氯气能和溴离子发生置换反应生成溴单质,离子方程式为Cl2+2Br-2Cl-+Br2。(2)溴易挥发,升高温度促进其挥发,所以通入热空气的目的是吹出Br2。(3)溴有强氧化性,能和二氧化硫在水中发生氧化还原反应,反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr
5、。(4)氯气不可能完全反应,氯气和溴离子反应生成溴单质,未反应的二氧化硫、氯气和溴都有毒,不能直接排空,且这几种物质都能和碱反应,所以C装置是尾气处理装置,即C的作用是吸收未反应的Cl2、Br2和SO2。(5)根据溴的沸点是59 ,采用蒸馏方法从该混合液中分离出溴单质,向该混合液中加入四氯化碳,充分振荡、静置后放出下层液体,这种方法是萃取分液。(6)加入过量新制氯水,再加入淀粉KI溶液,观察溶液是否变蓝色的方法不合理,因过量的氯水也能氧化碘离子生成单质碘,单质碘遇到淀粉变蓝色。答案:(1)Cl2+2Br-2Cl-+Br2(2)将溴从蒸馏烧瓶A中吹出(3)SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr(4)吸收未反应完的Cl2、Br2、SO2等有毒气体,防止污染空气(5)蒸馏萃取分液(6)不合理,氯水过量,氧化I-【归纳提升】物质制备工艺都涉及物质的分离提纯,注意制备过程中所需的原料和条件的控制以及物质分离方法的选择(如过滤、萃取分液、蒸馏等),尽可能写出主要的化学方程式或制备原理。若出现工艺评价内容,从成本、环保、现实等多角度考虑分析即可。
