（浙江专用）2018年高中化学 专题1 物质的分离与提纯 课题1 海带中碘元素的分离及检验教学案 苏教版选修6

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1、课题1 海带中碘元素的分离及检验浙江选考加试要求1从海带中分离和检验碘元素的原理及操作流程。2萃取的原理及萃取方法的适用范围。3溶解、过滤、萃取、分液等基本操作的要点。4物质分离、提纯的基本原则及应用。,1.了解物质分离和提纯的基本方法，初步学会使用萃取的方法进行物质的分离与提纯。2了解从植物中分离、提纯某些元素、化合物的方法，熟悉操作流程。3学会通过查阅资料来初步认识物质的性质，并能根据物质的性质确定分离和提纯该物质的方法。4根据已有知识，学会设计有关物质分离与提纯的实验方案，并能通过实验对实验方案进行评价和改进。实验要素先知道1萃取与分液(1)萃取的概念用一溶剂抽取另一溶液中的物质称为萃取

2、，萃取是有机、分析化学实验中常用的一种基本操作。(2)萃取的理论依据它的基本理论依据是溶液的分配比学说，实验室中常见的是水溶液中溶质的萃取。萃取的效果很大程度上取决于萃取剂的选择。一般萃取剂应具备如下几个条件：与水不相混合，能较快地分层；被萃取物质在其中的溶解度要远大于在水中的溶解度，而杂质的溶解度则越小越好；易挥发，以便与所萃取的物质相分离，常用的萃取剂有乙醚、氯仿、苯、乙酸乙酯等。(3)萃取的仪器分液漏斗(如图)萃取操作中，最常用的仪器是分液漏斗。它的容量应比溶液的体积大一倍以上。使用前先用润滑脂(常用凡士林)调试活塞，直至旋转自如，关闭不漏液为止。然后分别将溶液和萃取剂加入分液漏斗中，以

3、右手手掌顶住漏斗磨口玻璃塞，左手握住漏斗的活塞部分，大拇指和食指按住活塞柄，对溶液进行振摇。振摇时应注意经常“放气”，即打开活塞，使漏斗内过量的蒸气逸出。最后将漏斗静置，让液体分层。下层由活塞放出，上层从上口倒出。(4)萃取与分液的操作方法用普通漏斗把待萃取的溶液注入分液漏斗，再注入足量萃取剂；随即振摇，使溶质充分转移到萃取剂中。振摇的方法是用右手压住上口玻璃塞，左手握住活塞部分，反复倒转漏斗并用力振摇(如图)；然后将分液漏斗置于铁架台的铁环上静置，待分层后进行分液；蒸发萃取剂即可得到纯净的溶质。为把溶质分离干净，一般需多次萃取。2物质的分离、提纯(1)分离与提纯的联系与区别分离和提纯的依据是

4、物质性质的差异。要将混合物进行分离和提纯，必须分析组成混合物的各种成分的物理性质和化学性质，根据它们之间的联系和差异，决定选用何种试剂和操作方法。同时需注意，物质的分离对于被分离出来的物质都有纯度要求，即分离出来的物质(分离得到的几种成分)必须都是纯净物，而提纯(或称除杂)对分离出来的物质(杂质或由杂质转化而得到的物质)并无纯度要求。(2)分离和提纯的注意事项不能引入新的杂质。例如，要除去NaCl固体中少量的Na2CO3的方法，先将其配成溶液，然后使用CaCl2溶液或稀盐酸除去其中的Na2CO3，不可以使用Ba(NO3)2。不能损耗或减少被提纯物质的质量。实验操作要简便，不能繁琐。用化学方法除

5、去溶液中的杂质时，要使被除杂的物质或离子尽可能除净，需要加入适当过量的除杂试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。例如，欲除去NaCl固体中的Na2SO4，应先将NaCl配成溶液，然后向溶液中加入稍微过量的BaCl2溶液，使溶液中的SO沉淀完全，再加入稍微过量的Na2CO3溶液，除去溶液中的Ba2，最后再加入适量的HCl，除去溶液中的CO，此时溶液中的溶质主要是NaCl和少量的盐酸，只要加热蒸干，就可得到纯净的NaCl固体。实验过程详剖析器材与原理相关器材 试管、烧杯、量筒、托盘天平、铁架台、漏斗、滤纸、坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、酒精灯、火柴、分液

6、漏斗、石棉网。相关原理1碘元素的检验将海带置于坩埚中灼烧，在残留的灰分中加入水，此时残留灰分中的I进入溶液，过滤，在滤液中加入双氧水或氯气，将I氧化成碘单质，利用淀粉溶液来检验碘单质。实验中若使用氯气作氧化剂，应注意其用量不宜过多，否则会发生反应5Cl2I26H2O=10Cl2IO12H而检验不到碘单质。2碘单质的萃取碘单质在水中溶解度较小，而在有机溶剂中溶解度较大，结合萃取剂选择的要求，可以选择苯、汽油、四氯化碳作为萃取剂，从滤液中提取碘单质。实验与拓展实验流程1称取样品(1)操作要点：用托盘天平称取约2 g干燥的海带，放入坩埚中。(2)注意事项：被测物质质量不能超过天平最大测量值(量程)。

7、称量前要先调节天平平衡螺母使天平平衡。称量时被称物质放左盘，砝码放右盘，估计被称物质质量按先大后小原则加减砝码。读数时左盘物质质量等于右盘砝码质量加上游码所对应刻度值。2灼烧灰化(1)操作要点：在通风处加热灼烧干海带，待海带灰化完全后，冷却，再将灰分转移到小烧杯中。(2)实验现象：灼烧灰化的过程大约需要56分钟，干海带逐渐变得更干燥、卷曲，最后变成黑色粉末或细小颗粒。期间还会产生大量白烟，并伴有焦煳味。 (3)注意事项： 将干海带在通风处加热灼烧，或使用通风设备去除白烟和难闻的气味。 用坩埚钳夹持坩埚，边加热边用玻璃棒搅拌，以使海带充分灼烧，加快灰化的速度。 移动坩埚时必须使用坩埚钳，避免烫伤

8、。 灼烧完毕，应将坩埚、玻璃棒放在石棉网上冷却，不可直接放在冷的实验台上，防止温度很高的坩埚骤冷而破裂。3溶解过滤(1)操作要点：向小烧杯中加入约15 mL蒸馏水，煮沸23 min，过滤，并用约1 mL蒸馏水洗涤滤渣得滤液。(2)实验现象：煮沸时固体未见明显溶解，过滤后得到淡黄色的清亮溶液。 (3)注意事项：应隔着石棉网加热小烧杯中的混合物。加热过程中应不断搅拌，加快溶解，同时防止液体受热不均而溅出。过滤操作应注意“一贴、二低、三靠”。 4氧化及检验(1)操作要点：在滤液中加入约2吸管2 molL1 H2SO4溶液，再加入4吸管6%的H2O2溶液。取出少许混合液，用淀粉溶液检验碘单质。 (2)

9、实验现象：加入氧化剂后溶液颜色变深，为棕黄色。加淀粉，溶液变蓝色。 (3)注意事项： 试剂的浓度和用量对实验现象往往会有较明显的影响，因此，本实验应严格控制试剂的用量。 检验碘元素应取少量样品，不要向所得滤液中直接加淀粉溶液，否则后续实验将无法进行。 5萃取分液(1)操作要点：将氧化检验后的余液转入分液漏斗中，加入2 mL CCl4，充分振荡，打开上口的塞子或将旋塞的凹槽对准上口的小孔，静置，待完全分层后，分液。(2)实验现象：加入CCl4振荡后，液体分层，且下层液体显紫红色，上层液体显无色。(3)注意事项：使用分液漏斗之前应先检漏和洗涤。操作过程中应注意使用分液漏斗的操作要点。对点集训1下列

10、仪器：容量瓶、蒸馏烧瓶、漏斗、燃烧瓶、天平、分液漏斗、胶头滴管，常用于物质分离的是()ABC D解析：选D用于物质分离的蒸馏、过滤、萃取和分液操作，分别使用蒸馏烧瓶、漏斗和分液漏斗。2下列操作属于萃取的是()A向溴的煤油溶液里加入苯后振荡B向溴水里加入酒精后振荡C向硫的二硫化碳溶液里加水后振荡D向碘水里加入四氯化碳后振荡解析：选D煤油与苯、水与酒精均互溶，不能萃取；而硫不溶于水，也不能萃取。3某学习小组拟通过实验探究某加碘食盐样品中碘元素的存在形式是IO而不是I，并对该碘盐进行定量分析。查阅资料知：IO5I6H=3I23H2O2IO5HSO=I25SOH2O3HI22S2O=2IS4O(1)设

11、计实验方案，进行实验。填写下列实验步骤、预期现象和结论。限选试剂：稀硫酸、0.1 molL1 AgNO3溶液、稀硝酸、1.0 molL1 NaHSO3溶液、1.0 molL1 KI溶液、新制氯水、1% 淀粉溶液、蒸馏水实验步骤预期现象与结论步骤1：取少量食盐样品于试管中，加适量蒸馏水使其完全溶解，_充分振荡。溶液不呈蓝色，则溶液中无I，碘元素的存在形式不是I。步骤2：另取少量食盐样品于试管中，加适量蒸馏水使其完全溶解，_充分振荡。溶液呈蓝色，则溶液中存在IO，碘元素的存在形式是IO。(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。碘的四氯化碳溶液呈_色。(3)向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶

12、液，将I2还原，可以回收四氯化碳。Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是_。(4)该学习小组对该碘盐进行了定量分析：称取40.0 g碘盐配成100 mL溶液，取25.00 mL该溶液于锥形瓶中，向锥形瓶中加入足量的碘化钾溶液，并加入12滴淀粉溶液，混合均匀后，逐滴加入物质的量浓度为0.001 molL1 Na2S2O3溶液15.00 mL，恰好完全反应。滴定时Na2S2O3溶液应放置于_滴定管中(填“酸式”或“碱式”)。反应恰好完全依据的现象是_。该40.0 g碘盐的含碘量为_ mol。我国规定加碘食盐中碘的含量应在2050 mg/kg，该碘盐_(填“能”或“不能”)达标。解析：(1)因氯

13、水氧化碘离子生成的碘单质遇淀粉变蓝，则步骤1为加入几滴新制的氯水，再加入12滴1%淀粉溶液；因2IO5HSO=I25SOH2O3H生成的碘单质遇淀粉变蓝证明含IO，则步骤2为加入几滴NaHSO3溶液，再加入12滴1%淀粉溶液。(2)碘在四氯化碳中呈紫色。(3)Na2SO3将I2还原，生成碘离子和硫酸根离子，该反应的离子方程式为I2SOH2O=2ISO2H。(4)Na2S2O3溶液显碱性，则应置于碱式滴定管中；反应I22S2O=2IS4O恰好完全时不存在碘单质，则滴定终点现象为溶液由蓝色恰好变为无色。根据KIO35KI3H2SO4=3K2SO43I23H2O、I22S2O=2IS4O，可知，存在

14、KIO33I26S2O，则IKIO33I26S2O，16x0.015 L1.0103 molL1解得x2.5106 mol，由40.0 g碘盐配成100 mL溶液，取25.00 mL，原溶液中含碘原子为2.5106 mol41.0105 mol，其含碘的质量为31.75 mg/kg，含量在2050 mg/kg，能达标。答案：(1)加入几滴新制的氯水，再加入12滴1%淀粉溶液加入几滴NaHSO3溶液，再加入12滴1%淀粉溶液(2)紫(3)I2SOH2O=2ISO2H(4)碱式溶液由蓝色恰好变为无色1.0105能拓展实验茶叶中某些元素的鉴定1实验操作(1)称取10 g干燥的茶叶，放入蒸发皿，置于通风橱中，加热充分灰化，然后移入研钵磨细。再将10 mL 6 molL1盐酸加入灰中搅拌，过滤得到透明滤液。(2)用浓氨水将滤液的pH调至67，再加热煮沸30分钟，过滤后得到滤液和沉淀。