化学卤素

化学复习 卤 素
一、氯气：
F 、Cl 、Br 、I 、At 的原子结构相似，最外层都有7个电子，具有相似的化学性质，成为一族，称为卤族元素，简称卤素。

At 在自然界含量很少，这章主要介绍氯，并在认识氯的基础上，学习氟、溴、碘。

1、氯气的分子组成： Cl 2 （双原子分子）
2、氯气的性质：
（1）物理性质：黄绿色、有强烈的刺激性气味、密度比空气大（M=71）、能溶于水（1体积水能溶解2体积Cl 2）、有毒的气体
易液化成液氯（—34.6℃液化，—101℃固化） 注意：液氯和氯水的区别。

成分：氯水：
三分子：H 2O 、HClO 、 Cl 2
四离子：H +、Cl —、ClO —、OH —
液氯：Cl 2分子
（2）氯气的化学性质： 氯气是一种活泼的非金属。

①氯气跟金属的反应： 2Na ＋Cl 22NaCl （白烟） 2Fe+3Cl 2
2FeCl 3（棕黄色烟，不生成FeCl 2）
Cu+Cl 2
CuCl 2 （棕黄色烟，溶于少量水成黄绿色CuCl 2溶液）
②Cl 2跟非金属的反应：
H 2+Cl 2 =======2 HCl H 2+Cl 2
2 HCl
（混和物见光或受热时爆炸） （H 2在Cl 2中燃烧，苍白色火焰，并伴有白雾） 白雾：HCl 极易溶于水，和空气中的水蒸气结合生成盐酸小液滴的缘故
3Cl 2＋2P 2PCl 3（液体） Cl 2＋PCl 3 2PCl 5 (s)
5Cl 2＋2P
2PCl 5 (s) （白色）
指出磷燃烧后的现象——出现白色烟雾。

这是PCl 3和PCl 5的混合物。

PCl 3是无色液体，是重要的化工原料，用来制造许多磷的化合物，如：敌百虫等多种农药。

③氯气跟水的反应：
H 2O + Cl 2 = HCl + HClO (氯气溶于水成黄绿色氯水)
部分氯气跟水发生歧化反应，生成次氯酸。

有强氧化性，能破坏有机物的组成，使某些有机物褪色。

所以次氯酸有漂白性、杀菌性
新制氯水有强氧化性和漂白作用，酸性。

HClO 不稳定，见光、受热易分解放出O 2：2HClO ====== 2HCl + O 2↑ 久置敞放的氯水相当于稀盐酸。

注意：
a 、氯水与液氯的区别；
b 、新制氯水中存在的微粒：Cl 2、H 2O 、HClO 、H +、Cl —、ClO —、OH —
c 氯水密封、避光，应保存在棕色瓶中，久置即成盐酸。

④氯气跟碱的反应：
Cl 2 + H 2O = HCl + HClO
HCl + NaOH = NaCl + H 2O
+) HClO + NaOH = NaClO + H 2O
Cl 2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H 2O
由于次氯酸盐比次氯酸稳定，容易保存，工业上就用氯气和石灰乳制成漂白粉。

漂白粉的有效成分是次氯酸钙。

2Ca(OH)2 + 2Cl 2 = Ca(ClO)2 + CaCl 2 + 2H 2O
漂白粉的漂白原理：遇酸或空气中的水和CO 2就生成HClO ，HClO 有漂白作用。

（漂白粉变质的原因）Ca(ClO)2 + CO 2 + H 2O = CaCO 3↓+ 2HClO 2HClO ====== 2HCl + O 2↑ Ca(ClO)2 + CO 2 + H 2O = CaCO 3↓+ 2HClO （此反应可以证明碳酸的酸性强于次氯酸）
Ca(ClO)2 + 2HCl = CaCl 2 + 2HClO
⑤与盐反应：2KI+Cl 2 = 2KCl + I 2（使KI 淀粉试纸变蓝）
Cl 2的检验：用湿润的淀粉K I 试纸变蓝 3、氯气的用途：
制聚氯乙烯塑料 消毒、杀菌
合成纤维 Cl 2 制HCl 、盐酸
制多种农药 制氯仿 制漂白粉 （有机深剂、麻醉剂） 4、氯气的制法： （1）实验室制Cl 2： MnO 2＋4HCl (浓)
MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O
饱和食盐水作用：除去Cl 2中混有的HCl 气体 浓硫酸 作用：除去水蒸气
收集氯气：由于氯气要与水反应，故应用向上排空气法或排饱和食盐水法。

NaOH 溶液：吸收剩余的Cl 2，防止环境污染。

如何验满：用湿润的淀粉K I 试纸放在集气瓶口，看是否变蓝。

可代替试剂：
2KMnO 4＋16HCl (浓)＝ 2KCl ＋MnCl 2＋5Cl 2↑＋8H 2O KClO 3＋6HCl (浓)＝ KCl ＋3Cl 2↑＋3H 2O
Ca (ClO )2＋4HCl (浓)＝ CaCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O （2）工业制法：
电解饱和食盐水：2 NaCl+ H 2O======= 2 NaOH + Cl 2↑+ H 2↑ 二、氯化氢和及盐酸：
氯化氢：物理性质：无色有刺激性气味的气体，极易溶于水（500），纯氯化氢不电离，不导电，不显酸性，在空气中易形成白雾。

制法：①工业制法：H 2+Cl 2
2 HCl
② 实验室制法： 2NaCl ＋H 2SO 4(浓) Na 2SO 4＋2HCl ↑
装置：与Cl 2的发生装置相同
光照
光照
光照 电解
没绕过远路的人怎能寻得出捷径
尾气吸收：用水吸收HCl ，防止发生倒吸。

用途：制氯化物，清洗金属表面等。

注意：①盐酸的氧化性系H +
的氧化性，而其还原性则系Cl —
的还原性。

②将浓盐酸与浓硝酸按3:1的物质的量之比混合即得王水。

王水可溶解铂和金： 知识网络 PCl 3、
PCl 5
FeCl 3 FeCl 2
Br 2 Cl 2 HCl AgCl
Ca(ClO)2 HClO NaCl
三、Cl －的检验：先加稀硝酸（排除CO 32－、OH - 等离子干扰 ），再加AgNO 3，有白色沉淀 四、卤族元素：
1、卤素的原子结构和它们的单质的物理性质：
卤素原子都具有氧化性性，随着核电荷数的递增，核外电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱。

元素的非金属性逐渐减弱。

卤素单质中，氧化性最强的是氟气，常温下为液体的是Br 2。

2溴易挥发， 保存少量溴时，可在试剂瓶中加入少量的水（水封以减少溴的挥发），用玻璃塞。

碘受热易升华，I 2和其他物质的混合物中分离出来，可用加热的方法 3、卤素单质的化学性质：
（1）卤素单质跟金属反应： 2Na ＋Cl 2
2NaCl Zn + Br 2 == Zn Br 2 Zn + I 2
Zn I 2（白色）
（2）与H 2的反应： 条件
H 2+F 2====2HF 冷暗 爆炸 HF 极稳定 H 2+Cl 2===2HCl 点燃或光照 燃烧或爆炸 HCl 稳定 H 2+Br 2===2HBr 加热500℃ 缓慢 HBr 较不稳定 H 2+I 22HI 持续加热 极缓慢 HI 很不稳定
气态氢化物溶于水，除氢氟酸外都是强酸。

酸性：HF << HCl < HBr < HI
（3）与H 2O 的反应： （4）与碱反应
2H 2O + 2F 2 = 4HF + O 2↑ 剧烈
H 2O + Cl 2 = HCl + HClO 缓慢 2NaOH + Cl 2 = NaCl + NaClO H 2O + Br 2 = HBr + HBrO 微弱 2NaOH + Br 2 = NaBr + NaBrO H 2O + I 2 = HI + HIO 极微弱 2NaOH + I 2 = NaI + NaIO （5）卤素各单质的活动性比较：氧化性：F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2 还原性：I －
＞Br －
＞Cl －
＞F －
2NaBr + Cl 2 = 2NaCl + Br 2
2KI + Cl 2 = 2KCl + I 2 2KI + Br 2 = 2KBr + I 2 （6）碘跟淀粉的反应：
I 2遇淀粉变蓝。

这是检验碘单质的方法（可用湿润的淀粉—KI 试纸检验Cl 2的存在） 小结：氧化性：F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2 还原性：I －＞Br －＞Cl －＞F － 3、卤素的几种化合物：
（1）氟化钙（萤石CaF 2）和氟化氢（HF ）：CaF 2 + H 2SO 4 (浓) CaSO 4 + 2HF ↑
不能在玻璃器皿中进行 ∵SiO 2 + 4HF = 2H 2O + SiF 4↑ ∴要用铅皿 实验室制HF 、HCl 是用高沸点的浓H 2SO 4和它们的盐反应。

制HBr 和HI 不能用浓H 2SO 4 ，浓H 2SO 4 有氧化性， 应用无氧化性的磷酸 （2）溴化银和碘化银：AgF （可溶于水）、AgCl 、AgBr 、AgI NaF + AgNO 3≠
的检验法是不溶于稀黄浅黄
白-
--⎪⎭
⎪⎬⎫
↓+=+↓+=+↓+=+I ,Br ,Cl HNO )
(AgI NaNO AgNO NaI )(AgBr NaNO AgNO NaBr )(AgCl NaNO AgNO NaCl 3333333
AgBr 、AgI 都有感光性，如：
2AgBr ======== 2Ag + Br 2↑
五、卤素中的特性
1.F 2遇水产生O 2,HF 是剧毒，HF 是弱酸，可以腐蚀玻璃，用塑料容器。

2.氯水有漂白作用，而久置的氯水几乎没有漂白作用。

久置的氯水是盐酸。

3.液溴易挥发，所以置于棕色瓶中，且要水封。

用玻璃塞
4.碘易升华，遇淀粉变蓝。

可用于检验I 2
5.AgF 能溶于水，其余的AgX 不溶于水，也不溶于稀HNO 3 。

6.AgF 无感光性，其余的 AgX 有感光性，AgBr 用于感光材料，AgI 用于人工降雨。

7.CaF 2难溶于水，CaX 2易溶于水。

8.制HF 可用浓H 2SO 4，制HBr 、HI 不用浓H 2SO 4。

9.卤素易溶于CCl 4、苯、汽油、酒精等有机溶剂。

CCl 4、苯、汽油可用于萃取。

酒精用于洗涤。

10 . 氧化性：F 2 > Cl 2 > Br 2 > Fe 3+> I 2 还原性：I －＞Fe 2+＞Br －＞Cl －＞F － 酸性：HF （弱酸） << HCl < HBr < HI
稳定性：H F ﹥ HCl ﹥ HBr ﹥ HI
还原性：HF < HCl < HBr < HI
11.HClO HClO 2 HClO 3 HClO 4
六、卤素互化物和拟卤素问题：与卤素单质有类似的性质
卤素互化物，如：ICl 、IBr 、BrCl 等 拟卤素，如：（CN ）2、（SCN ）2、（OCN ）2等
①与金属反应 ：Fe +（SCN ）2 ②与水反应：I Cl + H 2O== HCl + HIO ③与碱反应：BrCl + 2NaOH= NaBrO+ NaCl (化合价没有发生变化) ④制取（CN ）2：MnO 2＋4H CN (浓)
Mn （CN ）2＋（CN ）2↑＋2H 2O
反应条件要求高， 难溶于水、难溶于酸
强酸
光照
酸性增强，氧化性减弱
+1 -1 -1 +1
没绕过远路的人怎能寻得出捷径
高考题汇编1
卤素及其重要化合物
1.F2和Br2的沸点（）
A.大于
B.小于
C.等于
D.不能肯定
2.检验氯化氢气体中是否有Cl2，可采用的方法是（）
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液
D.用湿润的淀粉碘化钾试纸
3.随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是（）
A.单质熔沸点逐渐降低
B.卤素离子的还原性逐渐增强
C.气态氢化物稳定性逐渐增强
D.单质氧化性逐渐增强
4.下列说法正确的是（）
A.漂白粉有效成分是氯酸钠
B.氟化氢在空气中呈现白雾，这种白雾有剧毒
C.KI水溶液能使淀粉变蓝
D.氟气通入水中有氧气生成
5.氯化碘（ICl）的化学性质跟氯气相似，预计它跟水反应的最初生成物是（）
A.HI和HClO
B.HCl和HIO
C.HClO3和HIO
D.HClO和HIO
6.下列四种溶液中，分别加入少量固体二氧化锰，能产生气体的是（）
A.3%H2O2溶液
B.1 mol/L NaOH溶液
C.1 mol/LKClO3溶液
D.1 mol/LHCl
7.冰箱致冷剂氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl原子，并进行下列反应：Cl +O3→ClO+O2,ClO+O
→Cl+O2。

下列说法不正确的是（）
A.反应后将O3转变为O2
B.Cl原子是总反应的催化剂
C.氟氯甲烷是总反应的催化剂
D.Cl原子反复起分解O3的作用
8.把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末95毫克演出溶于水后，与足量的AgNO3溶液反应，生成AgCl
沉淀300毫克，则该假如化镁中的杂质可能是（）
A.NaCl
B.AlCl3
C.KCl
D.CaCl2
9.U、V、W、X、Y、Z六种物质之间存在如下反应：
（1）U+KOH→V+W+H2O
（2）Y
W
X+
−→
−∆
（1）X+W+H2SO4→U+Z+H2O
其中U和Y是单质，在常温下都是气体；Z是硫酸盐。

由此可以推断它们是：
U ；V ；W ；X ；Y ；Z 。

10.在一定条件下，如下
发生反应的离子方程式
和-
-I
RO n
3
：
O
H
3
I3
R
H
6
RO
2
2
n
3
+
+
=
+-
+
-
（1）-n
3
RO中R元素的化合价是；
（2）R元素的原子最外层电子数是。

11.工业上常用漂白粉跟酸反应放出的氯气质量对漂白粉质量的百分比（x%）来表示漂白粉的优劣。

漂
白粉与酸反应为：
O
H
2
Cl
2
CaSO
2
SO
H
2
CaCl
)
ClO
(
Ca
2
2
4
4
2
2
2
+
↑
+
=
+
+
现为测定一瓶漂白粉的x%，进行了如下实验。

称取漂白粉样品2.00克，加水研磨后，转入250毫升容量瓶内，用水稀释至刻度。

摇匀后，取出25.0毫升，加入过量的KI溶液和过量的稀硫酸，静置。

待漂白粉放出的氯气与KI完全反应后，用0.100摩/升的Na2S2O3溶液滴定反应中生成的碘，反应如下：
N a I
2
O
S
Na
I
O
S
Na
2
6
4
2
2
3
2
2
+
=
+
滴定时用去Na2S2O3溶液20.0毫升。

试由上述数据计算该漂白粉的
x%。