用离子交换法从海带中

⑴ 用离子交换法从海带提取碘的实验中，洗脱为什么要分两步

树脂吸附碘的时候是以多碘离子（I3-）吸附，因此需要第一次用氢氧化钠洗脱内，发生歧化反应，洗脱液容中主要为I-和IO3-（碘酸根）；第二次用氯化钠洗，发生离子交换，洗脱液主要为I-，顺便将树脂转换成氯型。如果采用一步法很难洗脱完全，收率偏低。

⑵ 设计实验：从海带中提取单质碘！！

碘是人体生长发育不可缺少的微量元素，它在人体中含量不多仅有20—50毫克，但是发挥的作用却不容小觑，碘在人体内用于合成甲状腺素，调节新陈代谢，如果人体内碘摄入量不足，则会患上地方性甲状腺肿，即俗曰的“大脖子病”。 碘在地壳中的含量为3×10-5 ％。自然界并不存在游离状态的碘，独立的矿物也很少，只有碘酸钙矿。碘主要来源为：①智利硝石中含有 0.2％ 碘酸钠，智利硝石在提取硝酸钠以后，其母液中约含3％碘酸钠。②海水中碘的浓度尽管很低，只有一亿分之五，但总量却很大。特别是某些海藻（例如海带）能吸收碘，使碘相对地富集起来（每100克海带中含碘达24毫克），因此海藻便成了提取碘的主要原料。 工业上常用离子交换法，空气吹出法，活性炭吸附法，碘化亚铜沉淀法等方法提取单质碘。 实验部分 实验原理 把干海带燃烧后生成的灰烬，海带会中的碘元素以碘离子的形式存在。加入去离子水并煮沸，使碘离子溶于水中，过滤取滤液，调节滤液pH为中性。蒸干滤液，将得到的白色固体与重铬酸钾混合均匀，研磨。在高筒烧杯中加热混合物，此时碘单质会升华出来，用注满冰水的圆底烧瓶盖在烧杯口处，碘就会凝华在烧瓶底部。刮下生成的碘，称量计算产率。 仪器与试剂 仪器：电子天平，天平，圆底烧瓶，高筒烧杯，普通烧杯（250mL）,电炉，马福炉，剪子，带盖坩埚，坩埚钳，蒸发皿，脱脂棉，研钵，pH试纸，定量滤纸，吸滤瓶。 试剂：干海带（40g），蒸馏水，冰块，NaOH溶液，H2SO4溶液，重铬酸钾（s）。 实验方法 1、将海带用刷子刷干净（切忌水洗）。称取40g海带，用剪子剪成条或片状（尽量小），置于坩埚中，加入30mLNaOH溶液，盖上盖子，在电炉上加热1小时，后转移至马福炉中，在600℃下加热2小时30分，使海带完全灰化。（加热过程中注意通风） 2、海带灰冷却后倒在研钵中充分研磨，后转移至250mL烧杯中，依次加入40mL、20mL、10mL蒸馏水熬煮，每次熬煮后，抽滤，保留滤液。将三次抽滤的滤液合并在一起，总体积不宜超过30mL。 3、向滤液里加H2SO4溶液酸化，调节pH值显中性。把酸化后的滤液倒入蒸发皿中，蒸发至干并尽量炒干，将固体转移至研钵中，加入2g重铬酸钾固体，研细。 4、将上述混合物放入干燥的高筒烧杯中，将装有冰水冷却的烧瓶放在烧杯口上，在烧杯的缺口部位用脱脂棉赛紧，加热烧杯使生成的碘遇热升华。碘蒸气在烧瓶底部遇冷凝华。当在无紫色碘蒸气产生时，停止加热。取下烧瓶，将烧瓶凝聚的固体碘刮到小称量瓶中，称重。计算海带中碘的百分含量。 1.取10g食用干海带，用刷子把干海带表面附着物刷净，不要用水洗。将海带剪碎，用酒精润湿放入瓷坩埚中，把坩埚置于泥三角上。 2用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全烧成炭黑色灰后，停止加热，自然冷却。 3.将坩埚内海带灰放至小烧杯中，再加入15mL蒸馏水，不断搅拌，煮沸4min～5min，使可溶物溶解，10分钟后过滤。 4.将滤液分成四份放入试管中，并标为1、2、3、4号。在1号试管中滴入6滴稀硫酸后，再加入约3mLH2O2溶液，观察现象。滴入1%淀粉液1—2滴，观察现象。 5.在2号试管中加入2mL新制的饱和氯水，振荡溶液，观察现象。2分钟后把加入氯水的溶液分成两份。其中甲中再滴入1%淀粉液1—2滴，观察现象。乙溶液中加入2mLCCl4，振荡萃取，静置2分钟后观察现象。 6.向加有CCl4的溶液的试管中加入NaOH溶液10mL，充分振荡后，将混合溶液倒入指定的容器中。加入氢氧化钠目的是吸收溶解在CCl4中的碘单质，把剩余溶液倒入指定容器防止污染环境。 7.在3号试管中加入食用碘盐3g，振荡使之充分溶解后滴入6滴稀硫酸。在滴入1%淀粉液1—2滴，观察现象。 8.在4号试管中加入硝酸银溶液，振荡，再加入稀硝酸溶液。观察实验现象。 9.取用三种不同产地的海带产品重复上述实验。

⑶ 离子交换法原理

采用碱性阴离子抄交换树脂，A-Cl + I- =A-I + Cl-。离子交换法一般应用于生化产品的制备、纯水的制备等。原理:根据目的物与杂质在不同pH下所带电荷的不同选择相应的离子交换树脂。你的实验是提取碘，在溶液中，碘离子带负电荷，那么就要选择阴离子交换树脂，要么强碱性，要么弱碱性，如果原液ph>9，就必须用强碱性树脂，在9以下，强碱弱碱都可以。你可以都试试。碘酸属于中强酸，优先选择弱碱性阳离子交换树脂。

⑷ 列举出至少三种不能用离子交换法去除的水中杂质有哪些

有机物杂质不能用离子交换去除。
例如甲醛，乙醇，苯。

⑸ 离子交换法的原理

吸附（adsorption）
溶液中的离子与树脂上官能团发生反应，并结合到树脂上的过程。
淋洗（elution）
用一定浓度的淋洗剂将已吸附在离子交换树脂上的金属由树脂转移到水溶液中的过程，又称解吸。
转型（transformation）
将树脂从一种型式转变为其他离子型式的过程。
离子交换树脂（ion exchange resin）
一种带有官能团（有交换离子的活性基团）、具有网状结构与不溶性的高分子聚合物。通常是球形颗粒物。
饱和树脂（loadedresin）
在某一特定条件下，当吸附尾液中被吸附离子的浓度与进料液中浓度相等或达到动态平衡时的离子交换树脂。
离子交换法是以圆球形树脂(离子交换树脂)过滤原水，水中的离子会与固定在树脂上的离子交换。常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法。硬水软化主要是用在反渗透(RO)处理之前，先将水质硬度降低的一种前处理程序。软化机里面的球状树脂，以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质。
离子交换树脂利用氢离子交换阳离子，而以氢氧根离子交换阴离子；以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同样的，以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子(如Cl-)。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。
阴阳离子交换树脂可被分别包装在不同的离子交换床中，分成所谓的阴离子交换床和阳离子交换床。也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起，置于同一个离子交换床中。不论是哪一种形式，当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的氢离子及(或)氢氧根离子，就必须进行“再生”。再生的程序恰与纯化的程序相反，利用氢离子及氢氧根离子进行再生，交换附着在离子交换树脂上的杂质。

⑹ 从水中去除某些离子，可用离子交换法和膜分离法。

膜分离法，简单而有效。
离子交换法是通过离子交换剂上的离子与水专中离子交换以去除属水中阴离子的方法。在城市污水深度处理中它是一种主要的处理技术。离子交换法脱盐处理主要是以含盐浓度为100-300mg/L的污水作为对象的。
膜分离法是利用特殊膜（离子交换膜、半透膜）的选择透过性，对溶剂（通常是水）中的溶质或微粒进行分离或浓缩的方法的统称。

⑺ 用离子交换法分离和富集水样中的阳离子和阴离子的原理

离子交换树脂是利用被分离离子交换能力的差别而实现分离的,一般情况回下价态高的离子选择系答数大,如铁离子的交换顺序大于钙离子,具体情况如下：对阳离子的吸附
高价离子通常被优先吸附,而低价离子的吸附较弱.在同价的同类离子中,直径较大的离子的被吸附较强.一些阳离子被吸附的顺序如下：Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
对阴离子的吸附
强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为：SO42－> NO3－ > Cl－ > HCO3－ > OH－
弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下：OH－> 柠檬酸根3－ > SO42－ > 酒石酸根2－ >草酸根2－ > PO43－ >NO2－ > Cl－ >醋酸根－ > HCO3－

⑻ 海水是人类宝贵的资源，试回答下列下列问题：（1）淡化海水的方法主要有：蒸馏法蒸馏法、电渗析法和离子

（1）海水为盐和水的混合物，二者沸点不同，通过蒸馏法可以把水从海水的混合物中分离出来，得到纯净的水；通直流电，采用电渗透法可使相应的离子通过半透膜以达到使海水淡化的效果；使用离子交换树脂与水中的离子进行交换，从而达到淡化海水的目的，
故答案为：蒸馏法；离子交换法；
（2）实验室从海带中提取碘：海带晾干灼烧成灰，加水浸泡①加热②溶解得到海带灰悬浊液，通过过滤，得到不溶的残渣，滤液为含碘离子的溶液，加入酸氧化剂H₂O₂③，将碘离子氧化成碘单质，利用有机溶剂萃取出碘单质④，再通过蒸馏提取出碘单质⑤．
Ⅰ．双氧水具有强氧化性，酸性条件下，双氧水氧化碘离子生成碘单质，自身被还原生成水，反应方程式为：H₂O₂+2I^-+2H⁺=I₂+2H₂O，
故答案为：H₂O₂+2I^-+2H⁺=I₂+2H₂O；
Ⅱ．KIO₃与盐酸酸化的KI溶液发生氧化还原反应生成碘单质，离子反应为5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，
故答案为：5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；
Ⅲ．萃取的基本原则两种溶剂互不相溶，且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多，萃取剂与溶质不反应，碘在四氯化碳或苯或汽油中的溶解度大于在水中的溶解度，四氯化碳或苯或汽油和水都不互溶，且四氯化碳或苯或汽油和碘都不反应，故可用四氯化碳或苯或汽油，酒精和水能互溶，不能做萃取剂，所以过程④的有机溶剂不能使用乙醇，
故答案为：C；
Ⅳ．过程⑤的目的是从含碘的有机溶剂的溶液中分离出单质碘和回收有机溶剂，是利用互溶的两种液体的沸点不同来分离，则实验操作为蒸馏，装置中A、B两个仪器的名称分别是冷凝管、锥形瓶，冷水从下部流入冷凝管，可以使管内充满冷水且停留较长时间，然后从上面流出，让热的蒸气得到充分凝，所以从b口进，
故答案为：蒸馏；冷凝管；锥形瓶；b．

⑼ 【材料一】苏教版《化学1（必修）》工业上从海产品（海带）中获取碘的流程图如下： （1）上述生产流程的