海带中碘元素的分离及检验

选修六 实验化学

专题一

物质的分离和提纯

课题1 海带中碘元素的分离及检验

一、物质的分离与提纯1、分离与提纯的区别

知识回顾

分离：将相互混在一起的不同物质彼此分开 而得到相应的各个组分的过程。 过滤、蒸发、结晶、萃取、分液、 蒸馏、渗析、盐析、层析、升华 提纯：把物质中混有的杂质除去的过程。

2、物质分离、提纯的基本原则“不增、不减、易行、复原”主要是利用化学反应把杂质转化为气体或不溶 物(有时恰好相反)而分离除去(去除法),或把 杂质转化为所需物质(转化法),但应注意不能因 加入试剂又引入新的杂质。即：

(1)不增加新的杂质 (2)不减少主要成分的含量 (3)操作方法简单，易于进行 (4)如果将主要成分进行了转化，最 后要能将其还原

“三必须”是： (1) 除杂试剂必须过量(2) 过量试剂必须除尽(因为过量 试剂带入新的杂质)

(3) 除杂途径必须选最佳

碘是人体生长发育不可缺少的微量 元素之一。人若摄入碘量不足，会引起 甲状腺肿大病；儿童缺碘，则严重影响 其智力发展，导致智商低下，因此，人 们将碘称为智慧元素。

某些食物中的碘元素含量食物名称 干海带 干海菜 蚶 龙虾 白菜 鸡蛋 大米 葡萄 每百克含碘量(毫克) 24.000 1.800 0.24 0.06 0.0098 0.0097 0.0014 0.0063

海盐

0.0006-0.0096

碘元素的检验确定碘元素的存在形式： 海带中碘元素可能为IO3-或I-形式

如何设计实验验证是否为I-?1、加入硝酸酸化的硝酸银，产生黄色沉淀 2、加入某些氧化剂将I-氧化为I2,然后可使用淀 粉溶液检验I2,或CCl4萃取观察有机层呈紫色。

活动探究

资料

海带的成分

蛋白质、糖类、脂肪、纤维素、 主要成分 褐藻胶、甘露醇、维生素、有 机碘化物等有机物。次要成分

氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碘 化钠等无机盐。

1、怎样把海带中的碘元素转移到水溶液中？2、使化合态的碘元素(I-)转化为游离态的碘， 你有哪些方法？ 3、如何从水溶液中分离出碘单质？ 根据上面三个问题，请设计从海带中分离碘 元素的实验方案。

从海带中提取碘的实验方案干海带 灼烧 海带灰 溶解 过滤

浊 液

滤 液

滤 渣 酸化

上 层 蒸馏 碘单质

CCl4 萃取分液

氧化 混合液 检验 淀粉溶液

下 层

问题1:灼烧的作用是什么？灼烧海带时用到哪些仪器？ 灼烧

坩 作用：将干海带高温灼烧， 使有机物转化为CO2和H2O, 埚 呈气态逸散。 要仪器：坩埚钳、坩埚、泥 三角、三角架、酒精灯灼烧完毕，应将坩埚和玻璃棒放 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

倾 斜 加 热

问题2

:溶解时用到哪些仪器？将悬浊液煮沸2~3min, 目的是什么？溶解 仪器：烧杯、玻璃棒 煮沸：为了加快碘化物在水中的溶 解，以使灰烬中的I-尽可能多的进 入溶液

问题3:过滤时用到哪些仪器？过滤操作中“一贴二低三 靠”指什么？ 过滤利用物质的溶解性差异，将液体和不溶于液体的固体分离

仪器：铁架台(带铁圈)、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸烧杯靠在玻璃棒 上使液体沿玻璃 棒流下。 滤纸边缘低于漏 斗边缘，滤纸液 面低于滤纸边缘。

滤纸与漏斗应紧贴无气泡 玻璃棒靠在 三层滤纸上

漏斗颈紧靠 烧杯内壁

问题4:酸化的目的是什么？

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 呈弱酸性，有利于氧化剂把I-氧化为I2。

问题5:可以将I-氧化为I2的常见氧化剂你能想 到哪些？你认为最好选用哪种氧化剂？新制的氯水、双氧水等 2I- + H2O2 + 2H+ = I2 + 2H2O 2I- + Cl = 2Cl- + I2 2

问3氧化

注意： 若氯水过量，则Cl2能进一步将碘单质氧化。

I- + 3Cl2+ 3H2O= 6Cl- + IO3-+6H+ 思考：若用碘盐中的KIO3作氧化剂,在酸性 溶液中氧化I-,写出反应的离子方程式.

5I- + IO3- + 6H+ = 3I2 + 3H2O

问题6:萃取和分液要用到哪些仪器？可以用什么溶 剂来萃取碘？你认为满足哪些条件才能作为萃取剂？ 萃取、分液

1、适用范围萃取——溶质在两种互不相溶的溶剂中 的溶解度不同。 分液——分离两种互不相溶的液体(密度不同) 2、注意事项

①萃取后再进行分液操作 ②萃取剂的要求： 与原溶剂互不相溶；溶质在其中的溶解度 比在原溶剂中大的多；与溶质不反应