从海水中提取溴和碘ppt课件

2.4 2.4 从海水中提取溴和从海水中提取溴和碘碘2.4从海水中提取溴和碘11 1、卤素的原子结构、卤素的原子结构一、卤素的结构一、卤素的结构氯氯溴溴碘碘氟氟1、卤素的原子结构一、卤素的结构氯溴碘氟2卤素单质卤素单质的的活泼性：活泼性：F F2 2 ClCl2 2 Br Br2 2 I I2 2卤族元素的卤族元素的非金属性：非金属性：F F Cl Br Cl Br I I 氧化性氧化性对应阴离子的对应阴离子的还原还原性性：I I-BrBr-Cl Cl-F F-2 2、卤素的化学性质、卤素的化学性质卤素单质的活泼性：卤族元素的非金属性：氧化性对应阴离子的还原31 1、卤素的原子结构、卤素的原子结构+53 +53 2 2 8 18 18 78 18 18 7+9 2 7+9 2 7+17 2 8 7+17 2 8 7+35+35 2 8 18 72 8 18 7F FBrBrClClI I相似性相似性：最外层均为最外层均为7 7个电子个电子递变递变性：性：电子层数依次递增电子层数依次递增原子半径依次增大原子半径依次增大结构结构核电荷数依次递增核电荷数依次递增相似性相似性:易得一个电子易得一个电子，单质均，单质均具有氧化性具有氧化性.递变性递变性:从从F F2 2 I I2 2 核对外层电子的吸引力依次减弱核对外层电子的吸引力依次减弱,得电子能力依次减弱得电子能力依次减弱 氧氧化性依次减弱化性依次减弱.性质性质决决定定不用抄不用抄1、卤素的原子结构+532818187+9241 1、递变规律、递变规律P42P42二、卤素单质二、卤素单质的物理性质的物理性质F2Br2I2Cl2单质单质颜色颜色密度密度状态状态熔沸点熔沸点浅黄绿色浅黄绿色黄绿色黄绿色深红棕色深红棕色紫黑色紫黑色气气 态态气气 态态液液 态态固固 态态逐渐增大逐渐增大逐渐升高逐渐升高 1、递变规律P42二、卤素单质的物理性质F2Br2I2Cl251 1、卤素单质的物理性质的递变规律、卤素单质的物理性质的递变规律二、卤素单质二、卤素单质的物理性质的物理性质常温下密度常温下密度单位单位g/L沸点沸点t/熔点熔点t/单质单质分子式分子式2F2Cl2BrI21.6903.4731194930-100.1-34.658.78184.4-249.6-101-7.2113.5密度密度小小 大大熔沸点熔沸点低低 高高不用抄不用抄1、卤素单质的物理性质的递变规律二、卤素单质的物理性质常温下62 2、单质氟（、单质氟（F F2 2）的物理性质（了解）的物理性质（了解）浅黄浅黄绿色、有刺激性气味的气体绿色、有刺激性气味的气体，剧毒剧毒，与与水剧烈反应水剧烈反应2、单质氟（F2）的物理性质（了解）浅黄绿色、有刺激性气味的7（1）深）深棕红色棕红色液体液体（3）密度）密度比水大比水大（4）溶解度：可）溶解度：可溶于水，溶于水，在水中的在水中的溶解度较小，溶解度较小，易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂（2）挥发）挥发，有强烈刺激性气味，有毒，有强烈刺激性气味，有毒（5）有）有强烈的腐蚀性强烈的腐蚀性保存：棕色细口试剂瓶，并用保存：棕色细口试剂瓶，并用水液封水液封，不能用橡胶塞。不能用橡胶塞。*溴的水溶液溴水 黄橙色*溴的四氯化碳溶液 红棕色3 3、液溴的物理性质、液溴的物理性质（1）深棕红色液体（3）密度比水大（4）溶解度：可溶于水，在8（1 1）碘是）碘是紫黑色紫黑色固体，有金属光泽固体，有金属光泽（2）溶解度：微溶于水，呈淡黄色；易溶于 有机溶剂（紫红色），碘酒（棕色）（4）碘加热易升华成紫色的碘蒸气（3）单质碘遇淀粉溶液变蓝色升华升华P40：固体物质不经液态而直接变成气态的现象：固体物质不经液态而直接变成气态的现象 沸点低于熔点沸点低于熔点4 4、单质碘的物理性质、单质碘的物理性质特性特性（1）碘是紫黑色固体，有金属光泽（2）溶解度：微溶于水，呈淡9水汽油（苯）四氯化碳溴碘橙黄色橙黄色红棕红棕色色棕黄色棕黄色紫红色紫红色 溴和碘在不同溶剂中的颜色溴和碘在不同溶剂中的颜色变化变化P44P44红棕色红棕色紫红色紫红色水汽油（苯）四氯化碳溴碘橙黄色红棕色棕黄色紫红色 溴和10CCl4汽油或苯汽油或苯溴水溴水溴的苯溶液溴的苯溶液（橙色）（橙色）（红棕色（红棕色）溴水溴水溴的四氯化碳溶液溴的四氯化碳溶液（橙色）（橙色）（红棕红棕色色）（1）萃取）萃取P40：利用：利用溶质在互不相溶的两种溶剂里的溶解度不溶质在互不相溶的两种溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从另一种溶剂中提取出来的方法。同，用一种溶剂把溶质从另一种溶剂中提取出来的方法。5 5、萃取和分液、萃取和分液CCl4汽油或苯汽油或苯 碘水碘水上层：上层：碘的汽油溶液碘的汽油溶液（浅黄色）（浅黄色）（紫红色）（紫红色）碘水碘水下层：碘的下层：碘的四氯化碳四氯化碳溶液溶液（浅黄色）（浅黄色）（紫红色（紫红色）CCl4汽油或苯溴水溴的苯溶液（橙色）（红棕色）溴水溴的四氯11（2 2）萃取）萃取的条件：的条件：（1 1）两种溶剂互不相）两种溶剂互不相溶溶（2 2）溶质在两种溶剂中的）溶质在两种溶剂中的溶解度相差较大溶解度相差较大萃取是常用的分离物质的方法萃取是常用的分离物质的方法 酒精是一种有机溶剂，溴和碘在酒精中的溶解酒精是一种有机溶剂，溴和碘在酒精中的溶解度大，能否用酒精萃取水溶液中的溴和碘？为什么度大，能否用酒精萃取水溶液中的溴和碘？为什么？思考题：思考题：（2）萃取的条件：（1）两种溶剂互不相溶（2）溶质在两种溶剂12如何将两种互不相溶的液体分开？如何将两种互不相溶的液体分开？（3 3）分分液液把两种互不相溶（分层）的液体把两种互不相溶（分层）的液体进行进行分离分离的操作。的操作。分液仪器分液仪器-分液漏斗分液漏斗分液漏斗分液漏斗用于分离互不相溶的液体。用于分离互不相溶的液体。普通漏斗普通漏斗长颈漏斗长颈漏斗分液漏斗分液漏斗如何将两种互不相溶的液体分开？（3）分液把两种互不相溶（13分液漏斗分液漏斗 分液漏斗14右手压住分液漏斗口部右手压住分液漏斗口部,左手握住活左手握住活塞部分塞部分,倒转分液漏斗并用力振荡。倒转分液漏斗并用力振荡。萃取与分液：萃取与分液：检验分液检验分液漏斗是否漏斗是否漏水漏水在分液漏斗在分液漏斗中加溶液和中加溶液和萃取剂萃取剂振振荡荡静静置置分分层层将溶液和萃取剂依次将溶液和萃取剂依次从从上口上口注入分液漏斗，注入分液漏斗，溶液总量不超过其容溶液总量不超过其容积积2 23.3.把分液漏斗放在铁架台的铁圈中静把分液漏斗放在铁架台的铁圈中静置、分层。置、分层。逐渐变浅逐渐变浅无无紫红紫红I2水层水层CCl4操作：操作：注意振荡和放气的正注意振荡和放气的正确操作方法确操作方法现象现象：溶液分层，：溶液分层，上层上层颜色颜色_ 下层从下层从_色变成色变成_色。色。结论：结论：_从从_转移到转移到_分分液液何时关闭活塞何时关闭活塞？当液体交界面当液体交界面下降到活塞处，下降到活塞处，关闭活塞。关闭活塞。使液体充分混合；打开活使液体充分混合；打开活塞，放出产生的气体。塞，放出产生的气体。右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,倒转分液漏斗并用力振15思考：静置分层之后，为什么要打开上口的玻璃塞？思考：静置分层之后，为什么要打开上口的玻璃塞？液体分别是如何倒出的？液体分别是如何倒出的？使漏斗内外压强相等使漏斗内外压强相等，便于，便于液体流出。液体流出。下层液体从下层液体从下端下端放出，放出，上层液体从上层液体从上口上口倒出倒出。思考：静置分层之后，为什么要打开上口的玻璃塞？使漏斗内外压强16 地球上地球上99%的溴分布在海洋中，的溴分布在海洋中，以以“Br-”的形式存在。的形式存在。如何在海水中提取如何在海水中提取Br2？地球上99%的溴分布在海洋中，以“Br-”的形式存在。171、海水中溴离子的浓度很低，怎么办？、海水中溴离子的浓度很低，怎么办？2、如何将溴离子变成溴单质？、如何将溴离子变成溴单质？3、如何将溴单质从水中分离出来？、如何将溴单质从水中分离出来？4、如何对分离出来的溴进行提纯、如何对分离出来的溴进行提纯?思考题：思考题：三、三、海水提溴海水提溴1、海水中溴离子的浓度很低，怎么办？思考题：三、海水提溴18Br的浓度（的浓度（g/L）海水海水 0.067卤水卤水(晒盐之后晒盐之后)2.5-3步骤：步骤：浓缩（浓缩（concentration）氧化氧化(oxidation)提取提取(extraction)1、原理、原理：Cl2+2Br-Br2+2Cl-三、三、海水提溴海水提溴1、海水中溴离子的、海水中溴离子的浓度很低，怎么办？浓度很低，怎么办？2、如何将溴离子变、如何将溴离子变成溴单质？成溴单质？3、如何将溴单质从、如何将溴单质从水中分离出来？水中分离出来？4、如何对分离出来、如何对分离出来的溴进行提纯的溴进行提纯?Br的浓度（g/L）海水 0.067卤水(晒盐之后)192、步骤、步骤：富集：蒸发浓缩，制取海盐所得苦卤中富集：蒸发浓缩，制取海盐所得苦卤中Br浓度高达浓度高达6g/L氧化：通入氯气，使氧化：通入氯气，使Br氧化成单质氧化成单质Br2提取粗溴：向苦卤中吹入热空气提取粗溴：向苦卤中吹入热空气,使溴挥发使溴挥发,冷凝后得粗溴冷凝后得粗溴粗溴提纯：粗溴提纯：Br2 Br Br23、流程、流程：粗溴粗溴高纯溴高纯溴Br溴单质溴单质热空气热空气热空气或水蒸气热空气或水蒸气通入氯气通入氯气通入通入SO2、水、水蒸发、浓缩蒸发、浓缩海水海水苦卤苦卤溴单质溴单质通入氯气通入氯气Br2+SO2+2H2O 2HBr+H2SO42、步骤：富集：蒸发浓缩，制取海盐所得苦卤中Br浓度高达620提碘原料提碘原料碘碘是是非非金金属属元元素素。但但是是,碘碘在在海海水水中中含含量量太太低低,仅仅有有0.06g/L目目前前还还不不能能直直接接从从海海水水中中提提取取碘碘。海海洋洋植植物物,如如海海带带、马马尾尾藻藻等等有有吸吸附附碘碘离离子子的的特特殊殊能能力力,它它们们能能把把海海水水中中的的碘碘富富集集到到是是海海水水中中的的10万万倍倍以以上上。所所以以通通常常从从海海带带或马尾藻中提取碘。或马尾藻中提取碘。四、海带提碘四、海带提碘提碘原料碘是非金属元素。但是,碘在海水中含量太低,仅有0.021思思 考考（2）如何）如何把碘由化合态变为把碘由化合态变为游离态并游离态并分离出来？分离出来？（1）碘）碘元素在海带中存在的形式元素在海带中存在的形式?碘碘元素以碘离子的形式存在元素以碘离子的形式存在，用水，用水浸泡；使其大部分浸泡；使其大部分的碘离子转入水中，最后选用氧化剂将其氧化成单质碘。的碘离子转入水中，最后选用氧化剂将其氧化成单质碘。含碘离子的有机物含碘离子的有机物 灼烧海带，使灼烧海带，使其中的有机物烧成其中的有机物烧成COCO2 2和和H H2 2O,O,留下留下无机无机物物，使使碘的有机化合物变成无机的碘化物。碘的有机化合物变成无机的碘化物。思 考（2）如何把碘由化合态变为游离态并分离出来？（1）碘222、流程：、流程：海带海带海带灰海带灰灼烧灼烧溶解、溶解、过滤过滤含含I2的溶液的溶液含含I-的溶液的溶液残渣残渣氧化剂氧化剂碘的有机溶液碘的有机溶液有机溶剂有机溶剂蒸馏蒸馏碘单质碘单质 Cl2+2I-2Cl-+I2萃取萃取1、原理：、原理：四、海带提碘四、海带提碘2、流程：海带海带灰灼烧溶解、含I2的溶液含I-的溶液残渣氧23（1）灼烧：酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳）灼烧：酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳 玻璃棒玻璃棒3、仪器、仪器（3）萃取分液：分液漏斗）萃取分液：分液漏斗（2）溶解、过滤：烧杯、漏斗、铁架台（带铁圈）溶解、过滤：烧杯、漏斗、铁架台（带铁圈）（1）灼烧：酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳3、仪器（3244、蒸馏：蒸馏：（1）原理）原理利用利用液态混合物（互溶）液态混合物（互溶）中中各组各组分沸点的不同分沸点的不同，加热使其某一组分变成蒸气，经过，加热使其某一组分变成蒸气，经过冷凝后再变成液体，从而跟其他组分分开，目的是冷凝后再变成液体，从而跟其他组分分开，目的是将将难挥发或不挥发难挥发或不挥发的杂质除去。的杂质除去。4、蒸馏：25冷凝管冷凝管蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶接液管接液管锥形瓶锥形瓶温度计温度计进水口进水口出水口出水口（2）蒸馏装置）蒸馏装置的安装顺序是的安装顺序是 。（3）各）各部分仪器的名称？蒸馏实验有哪些注意事项？部分仪器的名称？蒸馏实验有哪些注意事项？从左到右，自下而上从左到右，自下而上3.投放沸投放沸石或瓷片石或瓷片防暴沸防暴沸1.温度计水银温度计水银球处于蒸馏烧球处于蒸馏烧瓶支管口处瓶支管口处2.冷凝冷凝水，水，下口进，上下口进，上口出口出4.烧瓶底加烧瓶底加垫石棉网垫石棉网冷凝管蒸馏烧瓶接液管锥形瓶温度计进水口出水口（2）蒸馏装置的26五、卤素单质五、卤素单质的化学性质的化学性质Cl2 +2NaI I2 +2NaCl Cl2 +2NaBr Br2 +2NaClBr2 +2NaI I2 +2NaBr1 1、卤素间的置换反应卤素间的置换反应单质的活泼性单质的活泼性:F2 Cl2 Br2 I2卤素离子失电子能力卤素离子失电子能力:(还原性）还原性）F F-ClCl-Br Br-Cl2 Br2 I2思考：F2能否将氯离子从溶液中置换出来？五、卤素单质的化学性质Cl2+2NaBr303Cl3Cl2 2+2Fe +2Fe 2FeCl 2FeCl3 3 I2+Zn ZnI2（H2O 做催化剂，反应放出大量的热。）做催化剂，反应放出大量的热。）卤素卤素(X(X2 2)都能与金属反应，且氧化性逐渐降低都能与金属反应，且氧化性逐渐降低 X X2 2 +2e+2e 2X 2X-(卤化物卤化物)2 2、卤素与金属反应卤素与金属反应点燃水I I2 2+Fe FeI+Fe FeI2 2（1 1）滴水生烟：）滴水生烟：ZnZn和和I I2 2，滴加水产生紫色的烟，请解释原因？（2 2）与Fe的反应3Br3Br2 2+2Fe 2FeBr+2Fe 2FeBr3 3加热加热3Cl2+2Fe2FeCl331 生成氢化物生成氢化物的稳定性的稳定性 H2+F22HFH2+Br2 2HBrH2+I2 2HI500化学方程式化学方程式 与与H2反应反应的条件的条件名称名称F2Br2I2Cl2卤素单质与氢气反应有什么相似性和递变性卤素单质与氢气反应有什么相似性和递变性?冷暗处爆炸冷暗处爆炸HF很稳定很稳定光照或点燃光照或点燃HCl稳定稳定 H2+Cl2 2HCl光照光照或点燃或点燃 500 较不稳定较不稳定 持续加热持续加热很不稳定很不稳定 3 3、卤素与氢气反应卤素与氢气反应生成氢化物的稳定性H2+F22HFH2+Br232酸性：酸性：HF HCl HBr HClHBrHIA）物理性质）物理性质：无色、有刺激性气味的气体无色、有刺激性气味的气体，空气，空气中易形成酸雾中易形成酸雾。（1）HX的的性质性质B）化学性质）化学性质注意：注意：HF特性：特性：可以可以腐蚀玻璃腐蚀玻璃，只能用，只能用塑料瓶或铅制容器盛放塑料瓶或铅制容器盛放，不，不能用玻璃瓶盛放能用玻璃瓶盛放 SiO2+4HF SiF4+2H2O（工业上用于雕刻玻璃）工业上用于雕刻玻璃）（2）HX的制备的制备CaF2+H2SO4（浓）（浓）CaSO4+2HFA A）原理：高沸点酸制备低沸点酸）原理：高沸点酸制备低沸点酸B B）HFHF的制备：的制备：萤石，难溶萤石，难溶酸性：HFHClHBrHI33NaBr+H3PO4（浓）（浓）NaH2PO4+HBr KI+H3PO4（浓）（浓）KH2PO4+HI 为什么不用浓硫酸为什么不用浓硫酸？C C）HBr/HIHBr/HI的制备：的制备：注意注意1）不可用浓硫酸，因为浓硫酸会氧化）不可用浓硫酸，因为浓硫酸会氧化Br和和I2）HBr、HI用无水用无水CaCl2或或P2O5干燥干燥NaBr+H3PO4（浓）NaH342F22H2O 4HFO2Cl2 H2O HClHClO反反应应越越来来越越难难（能反应）（能反应）（很弱）（很弱）（极弱）（极弱）（很剧烈）（很剧烈）4 4、卤素单质与水的反应卤素单质与水的反应相似性相似性X2 H2O HXHXO（X=Cl、Br、I）递变性递变性与水反应的能力依次渐弱与水反应的能力依次渐弱Br2 H2OHBr HBrOI2 H2OHIHIO2F22H2O4HFO2Cl2H2O35 X2 +2NaOH NaX +NaXO+H2O X=Cl、Br、I5 5、卤素单质与强碱的反应、卤素单质与强碱的反应6 6、与还原性物质的反应、与还原性物质的反应 X2 +NaSO3+H2O HX +NaSO4 X=Cl、Br、I X2 +SO2+2H2O 2HX +H2SO4 X=Cl、Br、I X2 +2Fe2+2Fe3+2X-X=Cl、Br X2 +2NaOH NaX +Na36小结：小结：递变递变规律规律FClBrI电子电子层数层数原子原子半径半径X X2 2氧化性氧化性X X-失电子能力失电子能力X X2 2与与H H2 2化合化合难易难易HXHX稳定性稳定性氢卤酸的酸性氢卤酸的酸性2 23 34 45 5小小大大强强弱弱弱弱强强易易难难强强弱弱弱弱强强小结：递变规律FClBrI电子层数原子半径X2氧化性X-失37A、不溶于水，也不溶于硝酸、不溶于水，也不溶于硝酸 AgCl 白色沉淀白色沉淀 AgBr淡黄色沉淀淡黄色沉淀 AgI 黄色沉淀黄色沉淀（AgCl、AgBr、AgI在水中的溶解性依次减小）在水中的溶解性依次减小）B、不稳定性：、不稳定性：2AgX 2AgX2光照光照四四、ClCl、BrBr、I I的的检验1 1、卤化银的性质、卤化银的性质A、不溶于水，也不溶于硝酸 382.卤化银的用途：卤化银的用途：感光纸、胶卷、变色眼镜（感光纸、胶卷、变色眼镜（AgBr）人工降雨（人工降雨（AgI）加碘盐加碘盐（KIO3）2.卤化银的用途：感光纸、胶卷、变色眼镜（AgBr）人工降39即即Ag+X-AgX（1）先）先加加硝酸银硝酸银溶液，再加溶液，再加稀稀HNO3NaCl+AgNO3 NaNO3+AgCl （白色白色）NaBr+AgNO3 NaNO3+AgBr（淡黄色淡黄色）KI+AgNO3 KNO3+AgI（黄色黄色）加加硝酸，白色硝酸，白色沉淀消失，用以除去沉淀消失，用以除去CO32-3 3、怎样检验、怎样检验 ClCl、BrBr、I I忘记加稀硝酸忘记加稀硝酸了会怎么样？了会怎么样？沉淀法沉淀法即Ag+X-AgX（1）先加硝酸银溶液，再加稀HN44CCl4振荡静置后，溶液分层振荡静置后，溶液分层上层上层：无色：无色下层下层：紫红色；：紫红色；氯水氯水水水溶溶液液碘水碘水（棕色）（棕色）2、先加氯水，再加有机溶剂：可检验溴离子和碘离子的存在。、先加氯水，再加有机溶剂：可检验溴离子和碘离子的存在。置换置换萃取法萃取法汽油或苯汽油或苯溴水溴水振荡静置后，溶液分层振荡静置后，溶液分层上层：红棕色上层：红棕色下层：无色下层：无色（橙色）（橙色）氯水氯水水水溶溶液液CCl4振荡静置后，溶液分层氯水水溶液碘水（棕色）2、先加氯453 3、I-的检验：在溶液样品中的检验：在溶液样品中加入适量氯加入适量氯水，再加水，再加淀粉溶液，如果变蓝，说明含有淀粉溶液，如果变蓝，说明含有I-小小结：ClCl、BrBr、I I的的检验离子检验试剂主要实验现象ClAgNO3溶液，稀HNO3产生白色沉淀BrAgNO3溶液，稀HNO3产生淡黄色沉淀氯水和CCl4（苯）下层（上层）呈红棕色IAgNO3，稀HNO3产生黄色沉淀氯水和CCl4（苯）下层（上层）呈紫红色适量氯水和淀粉溶液溶液变为蓝色3、I-的检验：在溶液样品中加入适量氯水，再加淀粉溶液，如果46