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1、从碘的四氯化碳萃取液中回收四氯化碳的探究2007年,第9期实验与创新思维9从碘的四氯化碳萃取液中回收四氯化碳的探究满旭(郑州区正始中学,浙江宁波315131)文章编号:1005-6629(2007)09—0009—02中图分类号:G633.8文献标识码:C1意外的发现一次我们组织学生作分组实验,内容是(苏教版)(1)探究FeC1溶液和KI溶液能否反应及反应程度;(2)探究AgNO溶液与铜的化学反应能否进行到底.我们考虑到要用CCh来萃取FeC1溶液与KI溶液反应后生成的单质碘.得到的萃取液不能随意倒入下水道流入河中来污染环境.告诉学生将得到的萃取液倒在前
2、边的指定容器中.一并回收.可是其中一个班级有许多同学把AgNO溶液与铜的化学反应的混合物也倒入了指定的容器中.结果我们发现.原先容器中倒入的萃取液中的紫色不见了,容器中既有少量的黑色粉末(置换出的银),少量的红色粉末(过量的铜粉),又出现了淡黄色的沉淀物.这个淡黄色沉淀物从何而来呢?如何从理论上给予解释?2问题的探究.于是笔者将这个容器中的混合物进行固液分离,结果液体无色并分层.其下层仍为CC1.学生将AgNO溶液与铜反应后的混合物倒入了前一个实验CC1萃取碘的混合液的指定回收容器中,那么,AgNO溶液与铜反应后的混合物中的哪一种成分发生反应.由反应方程
3、式可知:AgNO3+CuAg+Cu(N03)2所以溶液中含有AgNO~Cu(N03),究竟是A,Cu哪一种离子参与作用,笔者作了如下实验:[实验1]取两只试管各盛入10mL碘的四氯化碳溶液(学生实验留下的废液),试管①滴入2%AgNO溶液20滴(刚好1.0mL),试管②滴入5%的Cu(NO3)溶液20滴(1.0mL).振荡,静置.实验现象:试管①紫红色褪去,出现淡黄色沉淀在四氯化碳上面并附着在试管壁上.液体呈现界面.试管②紫红色不褪,蓝色不褪,液体呈现界面.实验结果表明:出现淡黄色沉淀是Ag+与I一反应生成~JAgI.问题是碘~JCC1萃取液如何与AgN
4、O溶液反应的?查阅资料【司可知,这里面存在多个平衡体系:1-+12I1①AgNO3+I2LAgIJ,+INO3②3IN03I2+I(N03)3③由②式可知,碘在无水酒精中发生了歧化反应,生成了I一离子与Ag结合生成TAgI沉淀.查得AgI的溶度积为0.32x10(13oC)t31,由TAgI的溶解度很小,使反应向着生成AgI的方向趋于完成.笔者对②式进行了验证性的实验.[实验2]取5mL无水酒精于试管中,加入极少量(约8—10小粒)的碘,溶液呈棕黄色,然后加入5-6滴2%AgNO溶液,立即出现淡黄色沉淀,棕黄色褪去.?[实验3]取5mL苯于试管中,加入极
5、少量(约8-10/J',粒)的碘,溶液呈红棕色.然后加入10滴2%AgNO溶液,立即出现淡黄色沉淀.振荡后红棕色褪去.实验结果表明:碘在三个不同的分散剂中加入AgNO溶液都生成了淡黄色沉淀,真可谓"异途同归".虽然我们没有查到AgNO与碘在CCh溶液中反应的化学方程式,但是这个反应的现象却与上述三个反应方程式十分相象.可否借助于上述三个反应式来解释这个意外的发现呢?3四氯化碳的回收3.1硝酸银法如果学生做完第(1)个实验,将碘的CC1萃取液直接倒入水槽流入下水道,这不仅造成极大的浪费,更严重的是对环境造成严重的污染.在教学中我们绝不能顾此失彼.我们对学生
6、实验回收的碘的CC1萃取液进行了CCh的回收,实验得知.CCh的回收率可达90%以1O化学教学2007年,第9期上(转移过程中总有一少部分损失).我校高一年级10个班,一个班一个小组用去COL按2mL计算,一个班级28组(两人一组)用去56mLCOL,10个班级共用CC14560mL,按此方法可回收COL506mL,回收的CC1仍然可以重复使用.用去的硝酸银的质量仅约为1.12g.这种方法我们暂称为硝酸银法.这样,既节约了大量的CC1,又防止了碘的四氯化碳萃取废液倒入下水道造成对环境的严重污染,但AgNO.的价格较贵,成本偏高.3.2过氧化氢法除此法以外
7、,还有一种简便方法:从资料查得【2】,碘可与过氧化氢和碳酸氢钠混合液发生反应:I2+HsO2+2NaHCO3=2NaI+CO2丁+O2丁于是,我们对这反应进行了验证性实验.[实验4]取10mL学生实验后的碘的COL萃取液于大试管中,先加入20滴饱和NaHCO.溶液,后加入30%的H2o溶液,液体只是分层,没有其他现象.振荡后紫红色逐渐变浅,并有大量气体产生,静置后CCl层仍有气泡产生.弃去上层清液,继续加入10滴饱和NaHCO.溶液和10滴H2o溶液振荡,颜色全部褪去.移入分液漏斗进行分液,得到纯净的COL.3.3蒸馏法从资料查得【4】单质碘的沸点为18
8、4.35,COL的沸点为76.8cI=,温差相差107.55cI=,完全可以用蒸
