海水中碘元素的含量约有9.3×103吨,其中海藻灰中(NaI)含量较高,可用浓H2SO4把NaI中I-氧化为I2。
2NaI+ H2SO4 (浓)=Na2SO4+2HI
8HI+ H2SO4 (浓) == 4I2↑+ H2S↑+ 4H2O
总反应为:
8NaI+ 5H2SO4 (浓) == 4I2↑+ H2S↑+ 4H2O+4Na2SO4
2. Br2、I2单质的性质:
(1) Br2、I2的物理性质
[实验]:观察Br2、I2单质的颜色、状态、闻气味。取少量Br2、I2单质,分别加入H2O、酒精、CCl4、汽油中,观察溶解情况,加热溴、碘单质。
总结:Br2、I2的物理性质:
Br2为深红棕色的液体,碘为紫黑色晶体,都不易溶于水,易溶于酒精、CCl4、汽油、苯等有机溶剂。溴易挥发,碘易升华。
(2)萃取:Br2、I2在有机溶剂中溶解程度远大于在水中的溶解,故有机溶剂能从溴水、碘水中把Br2、I2夺取过去,这种现象为萃取。
[实验]:向盛有溴水、碘水的两支试管中,分别加入CCl4、振荡,静止后观察现象。
现象:两支试管中都出现分层现象,上层为无色的水层,下层为有机层(CCl4的密度大于水)且溴在CCl4中为橙红色,I2在CCl4为紫红色。
结论:不溶于水的有机溶剂(苯、CCl4、汽油)能从溴水、碘水中萃取Br2、I2,利用此方法可以从水溶液中分离出 Br2、I2。
(3) Br2、I2的化学性质
Br2、I2的化学性质与Cl2很相似,能与金属单质(Na、Mg、Fe等)、非金属单质(H2)、H2O、碱溶液反应,体现出同族元素性质的相似性,Cl2、Br2、I2差异性是什么呢?主要体现在三者氧化性的不同,Cl2、Br2、I2的氧化性存什么样的关系呢?
[活动·探究]Cl2、Br2、I2氧化性的比较。
实验:把氯水分别滴入NaBr溶液、NaI溶液中,滴入CCl4溶液,把溴水滴入NaI溶液中,滴入CCl4溶液,观察现象
可知,Cl2、Br2、I2的氧化性强弱为Cl2>Br2>I2
海水是一个巨大的化学资源宝库,但有些元素从海水中提取还较为困难,需要科学家们继续探索。