元素世界生存手册 NO.6一直伴随成长的噩梦--碘
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假如你哪一天穿越到了某个元素世界,这个世界是某个元素的天堂,那请务必携带此手册,也许可以在那个世界(也可以是现实世界)救你一命。
本手册仅供学术交流(包括但不限于高中化学学习的课外知识), 没有作者bil bii@火山下的第一骑士同意禁止用于商业用途,鼓励在标注原作者的前提下转载。
由于在下的知识能力水平有限,如果有知识错误或用词句法错误,欢迎批评指正,不胜感激!
虽然在周期表中的位置不靠前,但是碘却十分不公平地有着超然的知名度--TA左边的锑更多用于一些"优美"语言,碲和日常生活的交集主要在太阳能电板上,TA右边的氙更多拿来写对联。(一句话:在日常中,这些元素的名字比性质更有价值)
而我们与碘的初次交集就在体检中--当眉慈目善的医生打针(实际上是抽血)前在手上涂上微凉且略有刺激气味的碘伏时,谁又不感到恐惧和想哭呢。
(这里吐槽一下:UP作为一个身体指数31.57的胖子,每次抽血都有33%的几率医生刺不到血管使在下享受连扎2-3次的"特殊服务”)
当我们终于克服小学碘伏的恐惧走向初中时,碘又出现在了物理课堂上--碘的三相点极为接近,这导致了TA成为演示升华的最佳材料之一。
但是还是要唠叨一点的是,碘并不能直接升华而仅仅只是三相点接近而已(换句话,如果你控制得当,可以获得液态的碘)
而可以演示真正升华的常见材料,一个是干冰,一个是砷单质。
嗯,要不没有钱,要不没有命,总之玩不起。
同时碘的易于凝结也使其成为了晶体化学狂们最爱的实验材料之一。
(感谢好友"三碘测桥"提供的自然状态结晶碘图)

(“金属鳞片”状碘)

(建议改为“黑糖加工厂的内幕”)
而当我们学的东西更丰富时,我们也了解了曾经一直陪伴我们到现在的噩梦--“碘伏”的真正成分:TA并不是一个纯净物,而是碘化钾混合碘的乙醇溶液。
一般情况下,碘在水中的溶解度只有零点几克,但是当看见自己孩子碘化物(常见为碘化钾)时,会给孩子一个面子,形成l3-离子。
(关于这种连多X离子的更多知识,我会在硫的一章专门介绍)
碘离子虽然可以稳定存在,但是却十分不安分,总想“超级加辈”(误),平时隔水隔氧还会安分一点,当直接暴露在空气中时,会中速被氧化到碘单质从而使其呈现如同黄糖一样的外观。
但是这种强还原性在使用上可是个宝贝--淀粉碘化钾试纸,如果检测物中有氧化性离子就可以氧化碘离子形成碘单质并和淀粉配合变蓝。
这个方法在高中阶段手刃包括氯气三价铁二价铜在内的一众氧化剂。更加值得一提的是,碘与二价铜反应不仅可以把铜还原成亚铜还可以顺手形成碘化亚铜的沉淀,是处理铜离子的好方法之一。
到了高中,碘不仅出现了卤素互相置换的游戏中:
Cl2+2KI=2KCI+I 2
Br2+2KI=2KBr+l 2
(需要强调的是,这个反应产生的碘很少量而且会形成黄色的l3而无法沉淀,所以不能打沉淀符号)
也出现在水和有机物激烈的吵架中:
由于苯作为非极性溶质不附于水且貳与苯也,当苯与碘水混溶时,大部分碘会离开水而投入苯的怀抱,此曰:萃取。
但是尽管碘贰与苯也,还是有一部分碘会恋恋不舍地留在水里,最后碘在水中和苯中
的浓度比是定值。
苯,四氯化碳也可以达到这样子的效果,不过需要强调的一点是:四氯化碳的密度大于水而苯的密度小于水,回答现象时不能搞混。
不过如果你认为高中阶段碘就这么简单的话,那就大错特错了--在题目中,碘可不只有0和-1两个化合价。
把碘扔到氢氧化钠里, 碘可不会像氯那样子安安分分地变成CIO, 而是一步到位生成+5价的碘酸根IO3,从碘的电极电势图我们可以“轻松"看出IO和IO2无法稳定存在。

(资料来源:《无机化学》高等教育出版社)
值得一提的是,当碘遇到浓硝酸这样子莫得感情的电子杀手时会被吓到从溶液里跑出来--碘和浓硝酸反应产生碘酸并放热,冷却浓缩后可以得到析出碘酸晶体。
这种秀外慧中的大家闺秀,不仅比头顶的氯酸和溴酸稳定N倍,而且减压蒸发还能得到实验室的万金油之一-一五氧化二碘。
与氯化钯这种又贵又只能定性的老爷相比,五氧化二碘真的可以算得上是个得力的助手了--将一氧化碳通过加热的五氧化二碘,反应产生二氧化碳和碘单质,其中碘单质以蒸汽形式一波一波地输出,最后测定五氧化二碘的减少量就可以测定一氧化碳的含量。
但是即便是碘酸这样子的窈窕淑女遇到次氯酸根时也会应了那一句“子系中山狼,得志便猖狂”,会被欺负变成+7价高碘酸根。
而被"虐待死亡"后的高碘酸根也不再有那种迎春的风度了-一整个高碘酸化合物就是一本拖泥带水的烂账,是在下学习卤素化合物的噩梦。
首先出场的H5l06正高碘酸,手里的5个氢崽子却没有一个拿得出手--高浓度的正高碘酸虽然酸性比醋酸还弱,但是禁不住人家氧化性强啊--之前在铁的那一期说过,正高碘酸能直接把铁从+2氧化到+6,而不仅如此,正高碘酸还能直接把0价单质锰氧化到+7价高锰酸根,目前我还没有见过第二个这么猛的酸(如果知道的话欢迎提出)
并且,最重要的是,正高碘酸还是目前我见到的第二个有脱水性的酸!
换句话说,正高碘酸可以视为酸性极度弱而氧化性极度强的浓硫酸!
然后是高碘酸盐和银的反应:
首先,直接往高碘酸里加过量氢氧化钠,得到的并不是Na5lO6,而是Na2H3lO6,我愿称其为“高碘酸三氢钠”。
然后,往这个溶液里加过量的硝酸银,就可以得到高碘酸银沉淀(木有氢)如果向高碘酸银的悬浊水溶液中通入氯气,这时候被氧化的居然是水!生成氧气!氯的氧化性明明弱于氧,但是这个反应中氯却氧化了氧,原因我到现在也不清楚,只能说可能这就是“卤族氧族元素的不规律性“吧,或者是高碘酸银有一定的辅助作用?
(另外两个产物是高碘酸和氯化银)
而不同于碘酸脱水方程式的善良,高碘酸这个被“中山狼"虐待死亡的幽魂抱着“不玩死你不罢休"的精神,硬生生的把简单的脱水反应玩成了又臭又长的“懒婆子的缠脚”真空状态下,373K下加热正高碘酸会先二聚形成H4l2O9,继续加热变成最正常的化合物偏高碘酸HIO4, 同时中间还有一堆三聚环状产物乱七八糟实在没必要说。
把温度提升到473K,在高温的爱抚下高碘酸起死回生又变回了大家闺秀--碘酸并释
放氧气和水,象征着这段鸡飞狗跳的伦理故事的结束。
(本来想说点碘的危害性的,但是整理了一堆资料后觉得碘与其说在肉体还还不如说在题目上对我们的“危害"更深,所以就打了一大堆+5+7碘的故事,大家应该会喜欢(别睡着就好))
那么这一期碘元素之旅就到这里结束了,希望诸位能点个赞投个币支持一下这个好不容易挤时间写科普文的UP,万分感谢!下一期,将是著名的“臭味相投"元素--硫。