2019-2020年高中化學專題一物質的分離與提純課題1海帶中碘元素的分離及檢驗學案蘇教版選修.doc

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2019-2020年高中化學專題一物質的分離與提純課題1海帶中碘元素的分離及檢驗學案蘇教版選修 一、分液漏斗 1．結構與用途 分液漏斗是用普通玻璃制成的，有球形、梨形等多種式樣，規(guī)格有50 mL、100 mL、150 mL、250 mL等幾種。球形分液漏斗的頸較長，多用作制氣裝置中滴加液體的儀器。梨形分液漏斗的頸較短，常用作萃取操作的儀器。 2．使用注意事項 (1)分液漏斗在使用前應洗凈并檢查是否漏水。 (2)把盛有待分液液體的分液漏斗放在鐵架臺上的鐵圈上，使漏斗頸末端緊貼在鐵架臺上的燒杯的內壁上，靜置片刻。 (3)把分液漏斗上的玻璃塞打開或使塞上的凹槽或小孔對準漏斗口上的小孔，使漏斗內外空氣相通，以保證漏斗里的液體能夠流出。 (4)下層液體從漏斗下口流出，及時關閉活塞，上層液體從漏斗上口倒出，以免其被殘留在漏斗頸上的液體污染。 【例1】如下圖所示，a、b、c、d分別是幾種常見漏斗的上部，A、B、C、D是實際操作中各漏斗的下部插入容器中的示意圖，請指出A、B、C、D分別與a、b、c、d相匹配的組合及其組合后裝置在實驗中的應用，例如：C和a組合，用于制取氣體。 ①A與______組合，用于______。 ②B與______組合，用于______。 ③B與______組合，用于______。 ④D與______組合，用于______。 解析：本題考查了各種漏斗的使用和實際操作的技能。從圖的上半部分看，中學化學中的三種漏斗——普通漏斗、長頸漏斗、分液漏斗都有。從圖的下半部分看，可以根據(jù)圖中的儀器和漏斗頸的長短，分析出操作可能是什么，最后根據(jù)漏斗的用途得出相應的結論。 答案：①c　制備氣體?、赽　分液?、踕　過濾?、躣　向酒精燈內添加酒精 球形分液漏斗一般用于向反應器中注入反應液，梨形分液漏斗用于分液。 1－1下列各組液體混合物中，能用分液漏斗分離的是(　　) A．淀粉溶液中含有食鹽 B．溴乙烷中混有水 C．乙醇中混有乙酸 D．甲苯中混有苯酚 1－2使用分液漏斗進行分液時，正確的操作是(　　) A．上層液體從漏斗下口放出 B．分離液體時，將漏斗拿在手上進行分離 C．分離液體時，分液漏斗上的小孔與大氣相通時打開活塞 D．若分液時不小心有少量上層液體流下來，補救措施是用滴管將其從燒杯中吸出 二、海帶中碘的分離與檢驗 1．實驗流程 2．實驗方案 (1)實驗用品 樣品：海帶3 g。 儀器：試管、燒杯、量筒、托盤天平、鐵架臺、漏斗、濾紙、坩堝、坩堝鉗、三腳架、泥三角、玻璃棒、酒精燈、火柴、分液漏斗、石棉網(wǎng)。 試劑：新制氯水、2 molL－1 H2SO4溶液、6%H2O2溶液、CCl4、淀粉溶液、蒸餾水、酒精。 (2)實驗記錄 ①灼燒　稱取3 g干海帶，用刷子刷凈表面的附著物(不要用水洗)，剪成小塊，用少量酒精潤濕(便于灼燒)。將準備好的海帶放在坩堝中，按下圖所示的方法在坩堝內灼燒海帶(在通風櫥或室外進行)，當海帶全部燒成灰燼后，自然冷卻。 ②浸取和過濾　將海帶灰轉移到小燒杯中，加入約20 mL蒸餾水。把燒杯放在石棉網(wǎng)上用酒精燈加熱，并用玻璃棒不斷攪拌，將燒杯內的混合物煮沸2～3 min，使可溶物充分溶解。將加熱、冷卻后的混合物過濾，收集濾液，棄去濾渣。 ③氧化　向濾液中加入1 mL新制的飽和氯水，振蕩(此時溶液呈棕黃色)。 ④萃取　將氧化后的溶液轉移至分液漏斗中，再加入2 mL四氯化碳，按照分液漏斗的使用方法進行萃取并分液，保留下層液體，棄去上層液體。 3．注意事項 (1)灼燒海帶要完全，以除去其中所含有的有機化合物。灼燒灰化的過程需要5～6 min，干海帶逐漸變得更干燥、卷曲，最后變成黑色粉末或細小顆粒。期間還會產生大量白煙，并伴有焦煳味。灼燒完畢，應該將坩堝和玻璃棒放在石棉網(wǎng)上冷卻，不可直接放在冷的實驗臺上，防止溫度很高的坩堝驟冷而破裂。 (2)過濾中要注意兩“低”三“靠”。濾紙比漏斗上沿低，溶液液面比濾紙邊緣低；濾紙緊靠漏斗內壁，引流的玻璃棒緊靠濾紙三層紙?zhí)?，漏斗下端緊靠燒杯內壁。 (3)碘元素在實驗中的轉化：I－→I2。用氯水氧化濾液中的I－時，氯水不可過量，否則會使生成的碘單質繼續(xù)氧化，其反應的化學方程式為： 5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl (4)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，因為酒精和水可以任意比混溶，達不到萃取的目的。 【例2】某同學為了驗證海帶中含有碘，擬進行如下實驗，請回答相關問題。 (1)第1步：灼燒。操作是將足量海帶灼燒成灰燼。該過程中要使用到的硅酸鹽質地的實驗儀器有________(填字母代號、限填3項)。 A．試管 B．瓷坩堝 C．坩堝鉗 D．鐵三腳架 E．泥三角 F．酒精燈 G．燒杯 H．量筒 (2)第2步：含I－溶液的獲取。操作是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)第3步：氧化。操作是依次加入合適的試劑。下列氧化劑最好選用________(填字母代號)。 A．濃硫酸 B．新制氯水 C．KMnO4溶液 D．H2O2 理由是_________________________________________________。 (4)第4步：碘單質的檢驗。操作是取少量第3步的溶液，滴加______溶液，如果溶液顯______色，則證明海帶中含碘。 解析：灼燒固體通常在坩堝中進行，所以涉及的硅酸鹽質儀器應該有瓷坩堝，酒精燈，泥三角。灼燒所得灰燼中含有可溶性碘化物，欲得其溶液需溶解，過濾，濾液即為含I－的溶液。將I－氧化為I2，以用于第4步的檢驗，最好選用過氧化氫，因為過氧化氫作氧化劑時，還原產物為H2O且無雜質生成。 答案：(1)B、E、F　(2)將灰燼轉移到燒杯中，加適量蒸餾水，用玻璃棒充分攪拌、煮沸、過濾　(3)D　過氧化氫是綠色氧化劑，在氧化過程中不會引進雜質、不產生污染　(4)淀粉　藍 2－1某校化學課外小組以海帶為原料制取少量碘水，現(xiàn)用CCl4從碘水中萃取碘并用分液漏斗分離兩種溶液，其實驗操作可分解為如下幾步： A．把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中； B．把50 mL碘水和15 mL CCl4加入分液漏斗中，并蓋好玻璃塞； C．檢驗分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液； D．倒轉分液漏斗用力振蕩，并不時旋開活塞放氣，最后關閉活塞，把分液漏斗放正； E．旋開活塞，用燒杯接收溶液； F．從分液漏斗上口倒出上層水溶液； G．將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽或小孔對準分液漏斗口上的小孔； H．靜置、分層。 就此實驗，完成下列填空。 (1)正確操作步驟的順序是：(用字母編號填寫)______→______→______→A→G→______→E→F。 (2)選用CCl4從碘水中萃取碘的原因是____________ ______________________________________________。 2－2在已經(jīng)提取氯化鈉、溴、鎂等化學物質的富碘鹵水中，采用下圖中的工藝流程生產單質碘： 回答下列問題。 (1)寫出乙、丁中溶質的化學式：乙______，丁______； (2)第④步操作中用稀硫酸浸洗的目的是________(填字母代號)。 A．除去未反應的NO B．除去未反應的I－ C．除去未反應的Fe D．除去堿性物質 (3)第⑦步操作可供提純I2的兩種方法是______和______(不寫具體步驟)； (4)實驗室檢驗I2的方法是____________________。 (5)甲物質見光易變黑，其原因是____________________________________________(用化學方程式表示)。 答案： 【互動課堂】 觸類旁通 1－1　B　解析：分液漏斗是用來分離互不相溶的液體，故可以分離溴乙烷和水。 1－2　C　解析：上層液體要從漏斗上口倒出，不可從下口放出，若不小心有少量上層液體流下來，則需重新將燒杯中的液體倒回到漏斗中振蕩分液。振蕩時漏斗要拿在手中，分液時則要將漏斗固定在鐵架臺的鐵圈上。磨口塞上的凹槽或小孔要與漏斗上的小孔對準，保持內外壓強一致，使漏斗內的液體能順利流下來。 2－1　答案：(1)C B D H (2)①I2易溶于CCl4而在水中的溶解度較小，②CCl4與H2O不互溶且密度相差很大，利于分層。 2－2　解析：富碘鹵水中的I－與Ag＋反應生成AgI(甲)，AgI、鐵粉在水中經(jīng)不斷攪拌，會緩慢生成Ag和FeI2(即物質乙)，在第④步加入稀硫酸是為了溶解多余的鐵粉而提純Ag，再把Ag溶于硝酸制取AgNO3，AgNO3重新與I－反應。而乙溶液中通入適量Cl2，可生成FeCl3溶液(丁)和碘單質，用升華或萃取的方法可提純碘。 答案：(1)FeI2　FeCl3　(2)C　(3)升華　萃取 (4)取少量待測物質加入淀粉溶液，若溶液呈藍色證明待測物質中含有I2 (5)2AgI2Ag＋I2