卤素置换实验报告

一、实验目的
1. 了解卤素单质的氧化性顺序；
2. 掌握卤素单质之间的置换反应；
3. 学会使用四氯化碳萃取卤素单质；
4. 熟悉实验操作技能。

二、实验原理
卤素单质在化学反应中具有强氧化性，其氧化性顺序为：F2 > Cl2 > Br2 > I2。

当卤素单质与金属离子反应时，氧化性较强的卤素单质可以置换出氧化性较弱的卤素单质。

本实验通过卤素单质之间的置换反应，比较不同卤素单质的氧化性强弱。

三、实验仪器与试剂
1. 仪器：试管、胶头滴管、烧杯、量筒、试管架、酒精灯、石棉网、铁架台、玻璃棒等。

2. 试剂：氯水、溴水、碘水、KI溶液、NaBr溶液、CCl4、淀粉碘化钾试纸、蒸馏水等。

四、实验步骤
1. 将氯水、溴水、碘水分别滴入三个试管中，观察颜色。

2. 向氯水中加入少量NaBr溶液，观察溶液颜色变化。

3. 向溴水中加入少量KI溶液，观察溶液颜色变化。

4. 将少量氯水、溴水、碘水分别滴在淀粉碘化钾试纸上，观察试纸颜色变化。

5. 将氯水、溴水、碘水分别加入CCl4中，振荡，静置，观察CCl4层颜色变化。

五、实验结果与分析
1. 实验现象：
（1）氯水、溴水、碘水分别呈黄绿色、红棕色、紫黑色。

（2）向氯水中加入NaBr溶液后，溶液颜色由黄绿色变为橙色。

（3）向溴水中加入KI溶液后，溶液颜色由红棕色变为紫色。

（4）氯水、溴水、碘水滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸分别变蓝、紫、无色。

（5）氯水、溴水、碘水加入CCl4后，CCl4层分别呈无色、橙红色、紫色。

2. 实验分析：
（1）氯水、溴水、碘水颜色分别为黄绿色、红棕色、紫黑色，符合实验原理中卤
素单质的颜色特征。

（2）向氯水中加入NaBr溶液后，溶液颜色由黄绿色变为橙色，说明氯水中的Cl2
将Br-氧化为Br2，氧化性顺序为Cl2 > Br2。

（3）向溴水中加入KI溶液后，溶液颜色由红棕色变为紫色，说明溴水中的Br2将I-氧化为I2，氧化性顺序为Br2 > I2。

（4）氯水、溴水、碘水滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸分别变蓝、紫、无色，说明
氯水、溴水具有氧化性，可以将I-氧化为I2，而碘水没有氧化性。

（5）氯水、溴水、碘水加入CCl4后，CCl4层分别呈无色、橙红色、紫色，说明
卤素单质在CCl4中溶解度较大，且溶解度随氧化性减弱而减小。

六、实验结论
1. 卤素单质的氧化性顺序为：F2 > Cl2 > Br2 > I2。

2. 卤素单质之间可以发生置换反应，氧化性较强的卤素单质可以置换出氧化性较
弱的卤素单质。

3. 四氯化碳可以作为卤素单质的萃取剂，用于观察卤素单质之间的置换反应。

七、实验讨论
1. 本实验中，卤素单质与金属离子反应的氧化性顺序与实验原理中的氧化性顺序
一致。

2. 卤素单质之间的置换反应在实验过程中易于观察，且实验现象明显。

3. 四氯化碳作为卤素单质的萃取剂，可以有效地将卤素单质从水溶液中分离出来，便于观察实验现象。

八、实验反思
1. 在实验过程中，应严格控制试剂的用量，避免实验误差。

2. 实验操作过程中，应注意安全，避免发生意外事故。

3. 实验结果与分析应结合实验原理进行，以确保实验结论的准确性。

九、实验拓展
1. 研究卤素单质与其他非金属单质之间的置换反应。

2. 探讨卤素单质在有机合成中的应用。

3. 研究卤素单质在生物体内的作用。