碘红磷混合后加水,强烈反应,原因是什么?

宝宝妈妈2023-05-25  42

红磷和卤素单质的反应本来就很剧烈,我们可以利用类比的方法来研究,以前老师应该做过红磷在氯气中的燃烧,放出大量的热生成三氯化磷和五氯化磷,反应的条件是点燃(事实上不需要点燃也可以反应只不过氯气是气体与红磷接触面太小,故反应速率较慢),但属于强放热反应;可以推出溴、碘也可以与红磷反应类似于氯气,但反应的活泼性应该不如氯气,在两种物质(红磷和碘单质)混合时,由于碘的氧化性较弱,反应很慢,而滴入水后,由于碘化氢气体的溢出,促进了反应朝向生成碘化氢的方向进行,所以反应开始加速,最终完全得到亚磷酸(可以认为先生成三碘化磷,但后者很不稳定,迅速水解放出大量的热生成亚磷酸和碘化氢气体)溶液和碘化氢气体。

氧化-还原反应 (oxidation-reduction reaction, 也作redox reaction)是化学反应前后,元素的氧化数有变化的一类反应。[1] 氧化还原反应的实质是电子的得失或共用电子对的偏移。 氧化还原反应是化学反应中的三大基本反应之一(另外两个为(路易斯)酸碱反应与自由基反应)[2] 。自然界中的燃烧,呼吸作用,光合作用,生产生活中的化学电池,金属冶炼,火箭发射等等都与氧化还原反应息息相关。研究氧化还原反应,对人类的进步具有极其重要的意义。

用磷来制取氢碘酸时,将碘与干燥的红磷均匀混合,然后滴加蒸馏水,即可生成碘化氢。

根据用量不同,会生成亚磷酸或磷酸。

2 P + 3 I2 + 6 H2O = 2 H3PO3 + 6 HI

2 P + 5 I2 + 8 H2O = 2 H3PO4 + 10 HI

红磷和碘需要在加热条件下才能反应,生成三碘化磷。

元素周期表53号元素碘,在化学元素周期表中位于5周期系ⅦA族,是卤族元素之一。1811年法国药剂师库特瓦首次发现单质碘。单质碘的化学式是I2,相对分子质量是254,呈紫黑色晶体,易升华,变成紫色的碘蒸气,升华后易凝华,变成暗黑色带有金属光泽的结晶体,有毒性和腐蚀性。碘单质遇淀粉会变蓝紫色。主要用于制药物、染料、碘酒、试纸和碘化合物等。碘是人体的必需微量元素之一,健康成人体内的碘的总量为30毫克(20~50毫克),国家规定在食盐中添加碘的标准为20-30毫克/千克。

碘是一种紫黑色有光泽的片状晶体,原子序数53,普通碘的原子核内有74个中子,相对原子质量是127。碘具有较高的蒸气压,在微热下即升华,纯碘蒸气呈深蓝色,若含有空气则呈紫红色,并有刺激性气味。碘易溶于许多有机溶剂中,例如三氯甲烷(CHCl3)、四氯化碳(CCl4)。碘在乙醇和二乙醚中生成的溶液显棕色。碘在介电常数较小的溶剂(如二硫化碳、四氯化碳)中生成紫色溶液,在这些溶液中碘以分子状态存在。碘在水中的溶解度虽然很小,但在碘化钾KI或其他碘化物溶液中溶解度却明显增大。

碘的化学性质不如同族单质氟气、氯气、液态溴活泼,但在化学反应中它也可以表现出由-1到+7的多种化合价,单质时为零价,它的化学性质可以概括为以下几个方面。

一、单质碘与淀粉发生反应,变成蓝黑色。

二、一般能与氯气反应的金属(除了贵金属)同样也能与碘反应,只是反应活性不如氯气。例如碘单质常温下可以和活泼的金属直接作用。

三、一般能与氯气反应的非金属同样也能与碘的单质反应,由于碘单质的氧化能力较弱,反应活性不如氯气,所以需要在较高的温度下才能发生反应。例如它与磷作用,只生成三碘化磷,而磷在氯气中燃烧,产生浓厚的白烟,生成五氯化磷。

四、碘与水的反应:碘在水中的溶解度最小,仅微溶于水,溶解度是0.029g/100g水。碘与水不能发生像氟气与水发生的氧化还原反应。但是碘与碱可以发生自身氧化还原反应,生成碘酸盐与碘化物。如:

3I2 + 6NaOH → 5NaI + NaIO 3 + 3H2O

希望我能帮助你解疑释惑。


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