师：同学们好，今天我们一起研究学习物质的分离与提纯。先看这幅图片，这是我们日常食用的海带，海带浸出液中碘的主要存在形式为：碘离子占比88.3%，有机碘占4.3%，碘酸根离子占1.4%。那么如何从海带中提取碘呢？我们来讨论五个问题。

　　问题一，如何将海带中的碘离子转化为碘单质。氢离子转化为氢原子发生了什么变化？在这个过程中有新物质生成，所以这是一个化学变化。那该反应属于什么反应呢？氢离子从 +1价转化为0价的氢单质，有化合价改变，因此它是一个氧化还原反应。

　　我们需要加氧化剂还是还原剂呢？氢离子转化为氢单质时化合价升高，是还原剂，所以我们需要加氧化剂才能实现转化。那么最好选择什么氧化剂呢？理由是什么？最好选择的氧化剂为双氧水，因为双氧水中的氧从 -1价降低到 -2价，也就是由双氧水变成了水，不会对产物带来新杂质，同时不会污染空气，是一种绿色氧化剂。上述物质的分离和提纯使用了化学方法中的氧化还原法，那还有哪些常用方法呢？

　　有沉淀法，比如氯化钠溶液中含有少量氯化镁杂质，向溶液中加入氢氧化钠，将镁离子转化成氢氧化镁沉淀，不过会同时带来少量氢氧根离子，这时加盐酸中和就能实现物质提纯。

　　还有气体法，像在硫酸钠溶液中混有少量碳酸钠，向溶液中加入一定量稀硫酸，将碳酸钠转化成硫酸钠，同时二氧化碳气体溢出。

　　加热分解法，例如碳酸钠中混有少量碳酸氢钠，通过加热将碳酸氢钠分解转化成碳酸钠，从而达到提纯目的。

　　灼烧法，比如氧化铜中混有少量碳，通过灼烧就可以除去碳。

　　正盐酸式盐相互转化法，如碳酸氢钠中混有少量碳酸钠，将两种固体溶于水后，通入一定量二氧化碳，使碳酸钠转化为碳酸氢钠，达到提纯目的。

　　在刚才物质分类和提纯过程中，选择试剂的原则是什么呢？一般不引入新杂质，比如三氯化铁溶液中含有少量氯化亚铁，向溶液中通少量氯气，或者加入一定量氯水，就可以使氯化亚铁转化成氯化铁，且不引入新杂质。除杂试剂最好只与杂质反应，像二氧化碳气体中混有少量氯化氢，将气体通过饱和碳酸氢钠溶液，饱和碳酸氢钠溶液中的碳酸氢钠只与氯化氢反应，不与二氧化碳反应，达到除杂目的。尽可能将杂质转化成所需物质，比如碳酸氢钠中含有碳酸钠，通二氧化碳将碳酸钠转化成碳酸氢钠。一般不用气体来除去气体中的杂质，例如二氧化碳气体中混有少量一氧化碳，不能通氧气点燃来除去一氧化碳，因为这样虽然除去一氧化碳，但会使二氧化碳气体中混入新杂质氧气。

　　当有多种杂质时，应考虑除杂顺序，比如气体中既含有氯化氢，又含有水蒸气，除杂时应先除去氯化氢，再去除水蒸气，不能先除水再除氯化氢。

　　下面研究问题二，设置实验方案提取海带中的碘。海带干表面附着物怎么除去？能否用水洗？不能用水洗，因为用水冲洗会将海带干表面附着的碘离子除去，还可能把海带干中的碘离子浸泡出来。所以只要用刷子刷去海带干表面附着物即可。

　　如何富集海带中的碘元素呢？把海带放在蒸馏水中浸泡，为提高海带复水率和出率，可以用剪刀将海带干剪碎，同时给溶液加热煮沸。

　　如何除去浸出液中少量泥沙和不溶物？通过过滤的方法就可以滤去少量泥沙和不溶物。

　　如何检验产物碘的存在呢？向产物中加入淀粉溶液，如果变蓝就说明有碘，不变蓝则说明没有碘。

　　下面我们一起来设置实验方案提取海带中的碘。首先取干海带，用毛刷刷净表面附着物，用剪刀剪碎变成净海带，向净海带中加入蒸馏水浸泡、煮沸，过滤后得到滤液。这个滤液中含有大量碘离子，如何将碘离子转化为碘单质呢？向溶液中加浓硫酸、氧化剂双氧水，然后再加淀粉溶液检验碘的存在，最终溶液变蓝。

　　问题三，如何将海带中的有机碘酸根离子尽可能多转化为碘单质？通过查阅资料发现，海带中的有机碘燃烧后可转化为碘化氢，海带中的碘酸钾在加热条件下分解产生碘化钾，碘化钾再和碘酸钾反应生成碘单质。那么如何将碘酸根离子转化为碘单质呢？将海带加热，部分碘酸钾会分解变成碘离子，碘离子再与碘酸钾反应就转化为碘单质。如何将海带中的有机碘转化为碘单质呢？将海带进行燃烧，可将有机碘转化为碘化氢，再通过氧化剂转化为碘单质。根据上述转化原理，对原料海带要做怎样的预处理呢？可以将海带进行灼烧。

　　问题四，如何分离出溶液中的碘？用什么方法？加什么试剂？可以通过萃取的方法，加入一定量萃取剂，使溶液中的碘转移到有机层中。选择萃取剂必须遵循以下原则：一、不与碘发生反应；二、萃取剂与溶液中的溶质互不相溶；三、碘在萃取剂中的溶解度要远远大于碘在溶液中的溶解度。因此选择苯和四氯化碳作为萃取剂。萃取得到的有机层中的碘可以用蒸馏的方法获取碘吗？通过查阅资料，苯的沸点为80.1摄氏度，碘在184.4摄氏度时才能升华。理论上用蒸馏的方法可以分离苯和溴的混合液，但实验表明，加热时苯会挥发，同时碘也会升华，所以不能用蒸馏的方法将有机层中的碘分离出来。还有其他分离方法吗？能不能将有机层中的碘再转化到无机层中去？加什么试剂呢？可以向有机层中的碘中加入氢氧化钠，使氢氧化钠和碘反应，生成无机的碘化物。那么无机碘化物又如何转化为碘呢？向含碘的无机碘化物中加入一定量浓硫酸，通过反应就可以转化为碘。