高中化学卤素

卤素的化学性质都很相似，它们的最外电子层上都有7个电子，有取得一个电子形成稳定的八隅体结构的卤离子的倾向，因此卤素都有氧化性，原子半径越小，氧化性越强，因此氟是单质中氧化性最强者。

除F外，卤素的氧化态为＋1、＋3、＋5、＋7，与典型的金属形成离子化合物，其他卤化物则为共价化合物。卤素与氢结合成卤化氢，溶于水生成氢卤酸。卤素之间形成的化合物称为互卤化物，如ClF3、ICl。卤素还能形成多种价态的含氧酸，如HClO、HClO2、HClO3、HClO4。卤素单质都很稳定，除了I2以外，卤素分子在高温时都很难分解。卤素及其化合物的用途非常广泛。例如，我们每天都要食用的食盐，主要就是由氯元素与钠元素组成的氯化物。

卤素单质的毒性，从F开始依次降低。

从F到At，其氢化物的酸性依次增强。但氢化物的稳定性呈递减趋势。

氧化性：F₂> Cl₂> Br₂> I₂> At₂，但还原性相反。

氟

氟气常温下为淡黄色的气体，有剧毒。与水反应立即生成氢氟酸和氧气并发生燃烧，同时能使容器破裂，量多时有爆炸的危险。氟、氟化氢和氢氟酸对玻璃有较强的腐蚀性。氟是氧化性最强的元素，只能呈-1价。单质氟与盐溶液的反应，都是先与水反应，生成的氢氟酸再与盐的反应，通入碱中可能导致爆炸。水溶液氢氟酸是一种弱酸。但却是稳定性、腐蚀性最强的氢卤酸，如果皮肤不慎粘到，将一直腐蚀到骨髓。化学性质活泼，能与几乎所有元素发生反应（除氦、氖）。

氯

氯气常温下为黄绿色气体，可溶于水，1体积水能溶解2体积氯气。有毒，与水部分发生反应，生成HCl与次氯酸，次氯酸不稳定，分解放出氧气，并生成盐酸，次氯酸氧化性很强，可用于漂白。氯的水溶液称为氯水，不稳定，受光照会分解成HCl与氧气。液态氯气称为液氯。HCl是一种强酸。氯有多种可变化合价。氯气对肺部有强烈刺激。氯可与大多数元素反应。氯气具有强氧化性氯气与变价金属反应时，生成最高金属氯化物

溴

液溴，在常温下为深红棕色液体，可溶于水，100克水能溶解约3克溴。挥发性极强，有毒，蒸气强烈刺激眼睛、粘膜等。水溶液称为溴水。溴单质需要加水封存，防止蒸气逸出危害人体。有氧化性，有多种可变化合价，常温下

与水微弱反应，生成氢溴酸和次溴酸。加热可使反应加快。氢溴酸是一种强酸，酸性强于氢氯酸。溴一般用于有机合成等方面。

碘

加碘化物可增加碘的溶解度并加快溶解速度。100g水在常温下可溶解约0.02g碘。低毒，氧化性弱，有多种可变化合价。有升华性，加热即升华，蒸汽呈紫红色，但无空气时为深蓝色。有时需要加水封存。氢碘酸为无放射性的最强氢卤酸，也是无放射性的最强无氧酸。但腐蚀性是所有无放射氢卤酸中最弱的，仅对皮肤有刺激性。有还原性。碘是所有卤族元素中最安全的，因为氟、氯、溴的毒性、腐蚀性均比碘强，而砹虽毒性比碘弱，但有放射性。但是，碘对人体并不安全，尤其是碘蒸气，会刺激粘膜。即使要补碘，也要用无毒的碘酸盐。所以所有的卤族元素对人体都不安全。

化学性质

相似性：

1.均能与H₂发生反应生成相应卤化氢，卤化氢均能溶于水，形成无氧酸。

H₂（g）＋F₂（g）= 2HF（g）（会发生爆炸）

H₂（g）+Cl₂（g）=（点燃或光照）2HCl（g）（会发生爆炸）

H₂（g）+Br₂（g）= （500摄氏度加热）2HBr（g）

H₂（g）+I₂（g）=（持续加热）2HI（g）（可逆反应）.

2HI（g）=（加热）H₂（g）+I₂（g）

2.均能与水反应生成相应的氢卤酸和次卤酸（氟除外）

2F₂（g）＋2H2O（l）=4HF（aq）＋O₂（g）

X₂（g）+H2O（l）=HX（aq）+HXO（aq） X=表示Cl Br I

3.与金属反应；如：3Cl2+2Fe=2FeCl3

4.与碱反应；如：Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O

B.差异性

1.与氢气化合的能力，由强到弱

2.氢化合物的稳定性逐渐减弱

3.卤素单质的活泼性逐渐减弱

稳定性：HF>HCL>HBr>HI

酸性：HF

单质氧化性：F2>CL2>Br2>I2

阴离子还原性： F-＜Cl-＜Br-＜I-

F-只有还原性，其余既有氧化性又有还原性。

单质物理性质卤素相关颜色

递变性

与氢反应的条件不同，生成的气体氢化物的稳定性不同， HF＞HCl＞HBr＞HI, 无氧酸的酸性不同，HI＞HBr＞HCl＞HF.。

与水反应的程度不同，从F2 ~I2逐渐减弱。注意：萃取和分液的概念

·在溴水中加入四氯化碳振荡静置有何现象？（分层，下层橙红色上层无色）

·在碘水中加入煤油振荡静置有何现象？（分层，上层紫红色，下层无色）

卤离子的鉴别：加入HNO3酸化的硝酸银溶液，

氯离子：得白色沉淀 Ag+（aq）+ Cl-（aq）——→AgCl（s）

溴离子：得淡黄色沉淀 Ag+（aq）+ Br-（aq）——→AgBr（s）

碘离子：得黄色沉淀 Ag+（aq）+ I-（aq）——→AgI（s）卤素的化学特性

卤素单质在碱中容易歧化，方程式为：

3X₂（g）+6OH-（aq）——→5X-（aq）+ XO3-（aq）+3H2O（l）

但在酸性条件下，其逆反应很容易进行：

5X-（aq）+XO3-（aq）+6H+（aq）——→3X₂（g）+3H2O（l）

这一反应是制取溴和碘单质流程中的最后一步。

卤素的氢化物叫卤化氢，为共价化合物；而其溶液叫氢卤酸，因为它们在水中都以离子形式存在，且都是酸。氢氟酸一般看成是弱酸，pKa=3.20。氢

氯酸（即盐酸）、氢溴酸、氢碘酸都是化学中典型的强酸，它们的pKa均为负数，酸性从HCl到HI依次增强。

卤素可以显示多种价态，正价态一般都体现在它们的含氧酸根中：

+1: HXO （次卤酸）

+3: HXO₂（亚卤酸）

+5: HXO₃（卤酸）

+7: HXO₄（高卤酸）

卤素的含氧酸均有氧化性，同一种元素中，次卤酸的氧化性最强。

卤素的氧化物都是酸酐。像二氧化氯（ClO₂）这样的偶氧化态氧化物是混酐。

有X2代表卤素

1．卤素单质与金属反应？

2．卤素单质与氢气反应？

3．还原性从强到弱？

4．卤素单质与碱溶液反应？