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1、- 1 - 卤素知识归纳 1氯及其化合物 2. 卤素及其化合物 3. 有关反应方程式 卤素及其化合物有关的方程式 Cl2与金属反应 Cl2与非金属反应 Cl2与水反应 - 2 - Cl2与碱反应 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H 2O （尾气吸收） 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O（制漂白粉） Ca(ClO2)+CO2+H2O=CaCO 3+2HClO （日常漂白原理） 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2 Cl2与还原性化合物作用 Cl2+NaBr=2NaCl+Br2 Cl2+2KI=2KCl+I2 Cl2+2FeCl2=2FeCl3 3Cl2
2、+6FeBr2=2FeCl3+4FeBr3 ( 少量 Cl2) 3Cl2+2FeBr2=2FeCl3+2Br2（足量 Cl2） Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl Cl 2+H2S=2HCl+S Cl2与有机物的作用 Cl2制备 16HCl（浓） +2KMnO4=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O 14HCl（浓） +K2Cr2O7=2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O 4HCl（浓） +Ca(ClO)2=CaCl2+Cl2+2H2O HCl 的有关反应 Zn+2HCl=ZnCl2+H2 Al 2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl=AlC
3、l3+3H2O CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O - 3 - 氟、碘的有关方程式 2F2+2H2O=4HF+O 2 2F2+XeXeF4 Si+4HF=SiF4+2H2 4HF+SiO2=SiF4+2H 2O CaSiO3+6HF=CaF2+SiF4+3H2O Fe+I2FeI2 碘与淀粉溶液变蓝色。 AgNO3+KI=AgI +KNO 3 4氯水的成分和性质 (1) 成分： 氯水是氯气的水溶液，通常状况下，1 体积能溶解约2 体积氯气，形成淡绿色液体，溶解 于水中的氯气能够部分与水反应生成盐酸和次氯酸 Cl2+H2O=HCl+HClO 新制的氯水中只有约39的氯气与水反应，余
4、者以氯分子形式存在于溶液中，故氯水呈 淡黄绿色新制的氯水中主要含有Cl2、HClO、H2O 、H +、Cl、ClO(HClO 为弱酸，部分电离 出少量 H +、ClO)，以及水电离出来的少量 OH 等。 通常所说的氯水就是指新制的氯水，须随配随用，保存在棕色瓶中。 久置的氯水由于次氯酸见光分解：2HClO=2HCl+O2，而变成很稀的盐酸，其中主要含有 H +、Cl、H 2O 、O2( 少量 ). (2) 性质： 新制的氯水可以代替氯气如： A能使碘化钾淀粉试纸变蓝。 B氯水和某些非金属阴离子的反应，向KI 、Na2S、NaBr 的溶液中加氯水。 C氯水和某些还原性阳离子的反应，向FeCl2溶
5、液中加氯水 D氯水和某些还原性氢化物的反应，向氯水中通H2S 、 HBr、 HI 等 E氯水和不饱和有机物的加成反应，向氯水中通入乙烯、乙炔等 - 4 - 氯水可体现H +、HClO的性质，如石蕊试液滴入氯水中，溶液先变红后褪色，变红是由 于 HCl 电离产生的H +表现酸性，褪色是因为次氯酸具有强氧化性，能将有机色素氧化而使其 褪色，氧化还原反应速率不如H +的反应速率快，故先变红后褪色 氯水还可单独表现出HClO的性质，例如用氯水消毒、杀菌、漂白，就是利用氯水中的 HClO具有强氧化性杀死水中的细菌或氧化有机色素 氯水又可表现出Cl 的性质，如氯水滴入到 AgNO3溶液中，产生不溶于稀HN
6、O3的白色沉 淀；用自来水配制AgNO3溶液时产生白色沉淀。 氯水又能单独表现H +的特点，例如向 Na2CO3溶液中滴加氯水，有大量气体(CO2) 产生。 (3) 氯水与液氯的区别： 氯水是混和物，而液氯是纯净物。 5溴水褪色的种种反应 (1) 能使溴水褪色的无机物 如： H2S：Br2+H2S=2HBr+S (褪色且浑浊 ) SO2：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr Na2SO3：Br2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2HBr Mg粉 ( 或 Zn粉等 ) ：Br2+Mg=MgBr2 NaOH 等强碱： Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H 2O Na2CO3(
7、或 AgNO3等盐 ) Br2+H2O=HBr+HBrO 2HBr+Na2CO3=2NaBr+CO2+H2O (2) 能使溴水褪色的有机物 含 CC或叁键的物质 不饱和烃：如烯烃、炔烃、二烯烃、苯乙烯等 不饱和烃的衍生物，：如烯醇、烯醛、烯酯、卤代烯烃、油酸、油酸某酯、油等天 然橡胶 ( 聚异戊二烯 ) 石油产品：如裂化气、裂解气、裂化汽油等 苯酚及其同系物( 发生取代反应，有沉淀产生) 含醛基的化合物，如醛类、葡萄糖、甲酸、还原性糖等 注意： 某些与溴不发生反应的有机物如卤代烃、四氯化碳、氯仿、溴苯、直馏汽油、苯及苯 的同系物，液态环烷烃，低级酯、液态饱和烃、二硫化碳等能萃取溴，虽能使溴水层
8、变无色， 但油层变橙红色，一般来说使溴水褪色并不包括这类物质 溴水与碘化钾溶液作用后生成的I2的水溶液为深黄色至褐色，颜色加深而不是变浅 - 5 - 6卤素及其化合物性质递变规律 (1) 卤素单质物理性质的递变规律 从 F2I2 单质的颜色由浅变深； 单质的状态：由气态到液态逐渐变成固态； 单质的密度依次增大； 单质的熔沸点逐渐升高； (2) 卤素单质的氧化性递变规律 由于卤原子最外层都为7 个电子，易获得电子成为8电子稳定结构，是典型的非金属元 素，都具有强氧化性但从F I 随核电荷数递增，获得电子的能力递减，因此氧化性规律为 F2Cl2Br2I2。表现出的性质有： 与 H2反应：生成卤化氢
9、的反应由易到难；卤化氢的稳定性由强到弱，即HF HClHBr HI。 与金属化合生成金属卤化物：且除I2外，与可变价金属反应时生成高价卤化物。 与还原性物质反应。 F2与 H2O反应， H2O做还原剂。 (3) 卤素单质既有氧化性又有还原性规律 由于卤素的最低价态为1 价，最高价 (F 除外 )为 +7 价，而卤素单质的价态为零价，处于 中间价态因此，当它与某些物质反应时表现出既有氧化性又有还原性： 与 H2O反应 (除 F2外) 生成 HX和 HXO 与强碱溶液反应( 除 F2外) 生成卤化物和次卤酸盐 (4) 卤素阴离子的还原性规律 易获得电子的物质，其得电子后失电子是较难的，即单质的氧化
10、性越强，对应阴离子的 还原性越弱，因此，X 还原性规律为： F ClBrI。 (5) 卤化氢的酸性和还原性规律 HX在水溶液中能电离出H +和 X，但因 FI 原子半径逐渐增大， 其 HF 到 HI 的键能逐 渐减小，所以在水溶液中的电离程度逐渐增大HX的酸性和还原性规律为：HFHClHBr HI，且 HCl、HBr、HI 的水溶液均为强酸，只有HF是弱酸 (6) 同种卤素含氧酸的酸性规律 同种元素的含氧酸，其价态越高，酸性越强，因此有：HClO4HClO3HClO2HClO。 (7) 同种卤素含氧酸的氧化性规律 HClO HClO2HClO3HClO4一般情况下元素化合物的氧化性随化合价升高
11、而氧化性增强， 但卤素却例外。 - 6 - (8) 不同种卤素含氧酸的酸性和氧化性规律 除 F2外，从 Cl I 的最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱：即HClO4HBrO4HIO4 同价态卤素含氧酸氧化性依次减弱：即HClOHBrO HIO (9) 卤化银的溶解性和稳定性规律 在 AgX中，只有AgF易溶于水，其余均难溶于水和稀HNO3，且按 AgClAgBrAgI 的 顺序溶解度依次减小，而颜色却逐渐加深，分别为白色、浅黄色、黄色 AgX 都不稳定，见光或受热易分解为卤素单质和银，且按AgFAgClAgBrAgI 的顺 序稳定性依次减弱 7卤素特性归纳 Cl2、Br2、I2与水反应类型相
12、同，可用通式X2+H2O HX+HXO ，而 F2特殊 F2+2H2O 4HF+O2， 由此得出它们与碱反应Cl2、Br2、I2相同， F2不同。 F2、Cl2、Br2与 Fe作用得 +3 价铁，而碘使铁显+2 价 I2+FeFeI2 Cl 、Br 、I跟 AgNO 3分别产生白色沉淀、浅黄色沉淀、黄色沉淀；而AgF可溶于水， 无色溶液 氯水具有漂白性，但溴水、碘水中HBrO和 HIO很少，漂白性很差 HCl 的制备是利用浓硫酸和氯化钠反应，而 HBr、HI 的制备不可用浓硫酸，因其具有强 氧化性，可把Br 、I - 氧化成 Br2、I2 氯的含氧酸随价态升高氧化性降低，氧化性HClOHClO
13、2 HClO3HClO4 碘遇淀粉溶液变蓝，但淀粉碘化钾试纸投入氯水中不变蓝，因为氯水过量，发生下列 反应 I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl 氢氟酸为弱酸，余者为强酸，且酸性逐渐增强。氢氟酸腐蚀玻璃，其他氢卤酸没有此 性质 8烟、雾、气的区别 (1) 烟是大量细小固体颗粒分散在气体中形成的混合物。如铜在氯气中燃烧产生棕黄色的 烟；金属钠在氯气中燃烧产生白烟。 (2) 雾是大量细小液滴分散在气体中形成的混合物。如打开盛浓盐酸的试剂瓶的瓶盖，会 看到瓶口出现大量的白雾，这是浓盐酸挥发出来的氯化氢吸收空气中的水所形成的大量盐酸 液滴分散在空气中形成的混合物。 (3) 烟雾是大量细小固
14、体颗粒与大量细小液滴同时分散在气体中形成的混合物。如磷在氯 气中燃烧往往得到的是PCl3( 液态 ) 和 PCl5( 固态 ) 的混合物，观察到的现象是产生白色烟雾。 (4) 气是指气态物质，无色气体是看不见的，有颜色的气体是可以观察到的。 9卤化氢和氢卤酸的三性 (1) 热稳定性 卤化氢的热稳定性按HFHCl HBr HI 的顺序依次减弱这与卤原子半径大小顺序F - 7 - ClBrI 有关。因其原子半径越小与氢结合越牢，例如氟在暗处跟氢气就能剧烈化合，并发 生爆炸，形成气态氢化物氟化氢最稳定，价键最不易断裂；而碘与氢气需在加热条件下才化 合，生成的碘化氢最不稳定，并易分解。 (2) 还原性
15、 卤化氢 (HX) 和氢卤酸 ( 化学式也为HX)的还原性，实际上是指X -失电子的能力。 卤化氢还原性的强弱是很不相同的，这可以从相应卤化物与浓硫酸作用的产物不同加以 证实。 大量实验事实证明，卤离子的还原性按F Cl Br I 的顺序依次增强从卤离子的 结构看，这可用X 的半径按 F ClBrI依次增大，使 X 失电子能力依次增强来解释 (3) 酸性 氢卤酸中除HF外，其余都是强酸，而且按HClHBr HI 的顺序依次增强。 在中学阶段， 可以由卤原子的半径按FClBr I 的顺序依次增大( 其电子层依次增加所 致) 得以粗浅的解释。 HX均易溶于水，分散在溶剂水分子之间，受极性水分子的作
16、用发生电离，X 半径越大越 易受水分子极化，电离成H +和 X程度越大， H+浓度也就越大，酸性越强。因此，它们酸性的 强弱顺序按HFHCl HBr HI 的顺序依次增强。 10拟卤化合物简介 (1) 拟卤素 有少数分子与卤素单质性质相似，故把它们叫做拟卤素，如氰(CN)2、硫氰 (SCN)2等它 们对应的拟卤阴离子为CN 、SCN，在性质上与卤素阴离子的性质也相似。拟卤素的主要化学 性质有： 拟卤素单质具有较强氧化性，与卤素单质相比其氧化性的顺序为F2Cl2Br2(CN)2 (SCN)2I2 在水中或碱溶液中易发生歧化反应。如(CN)2+H2O=HCN+HCNO；(CN)2+2OH =CN
17、+CNO +H2O 与金属生成一价阴离子的盐。如(CN)2+2Na=2NaCN (2) 卤素互化物 指两种不同卤素相互化合形成的化合物。常见的卤素互化物有：BrCl 、ICl 、 BrF3、 BrF5 等，大多数卤素互化物不稳定，具有比卤素单质(F2除外 )更强的化学活泼性。主要反应有： 易水解。如ICl+H2O=HCl+HIO 强氧化性 与金属反应，如2M+nBrCIMCln+MBrn(M 代表金属元素，n 为其化合价 ) 与某些盐的反应，如2NaI+BrCl=NaCI+NaBr+I 2 与还原性的物质反应如SO2+2H2O+BrCl=HBr+HCl+H2SO4 - 8 - w.w.w.k.s.5.u.c.o.m