2 氯溴碘

氯溴碘

柜号 专业 班级 姓名 实验日期

一、实验目的

1、掌握卤素氧化性和卤离子还原性。

2、了解卤素的歧化反应和卤离子的鉴定方法。

3、掌握卤素含氧酸盐的氧化性。

二、实验原理

Cl 2

黄绿色气体 ；I 2

紫黑色固体 (水中呈浅黄褐色，CCl 4溶液紫红色) ；Br 2

棕红色液体(水

中呈橙红色)

E φ

(Cl 2

/ Cl —

)＝1.36V ， E φ

(Br 2

/ Br —

)＝1.09 V ，E φ

(I 2

/ I —

)＝0.54 V

氧化性顺序：Cl 2

＞Br 2

＞I 2

； 还原性顺序：Cl —＜Br —＜I

—

三、实验内容

1、卤素单质的氧化性

实验项目

现象

反应方程式

氧化性 KBr(aq) + CCl 4 + Cl 2(aq)

CCl 4层变为橙红色至黄色(Cl 2过量)

2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2(橙红) Cl 2 + Br 2 = 2BrCl(黄) Cl 2 > Br 2

KI(aq) + CCl 4 + Cl 2(aq)

CCl 4层变为紫红至无色(Cl 2过量)

2KI + Cl 2 = 2KCl + I 2(紫红)

5Cl 2 + I 2 + 6H 2O = 10HCl + 2HIO 3(无色) Cl 2 > I 2 KI(aq) + CCl 4 + Br 2(aq)

CCl 4层变为紫红 2KI+ Br 2 = 2KBr + I 2 Br 2 > I 2 KBr(aq) + KI(aq) +CCl 4 + Cl 2(aq)

CCl 4层先变为紫红后又褪为无色，水溶液pH<7, 再加过量Cl 2后，CCl 4层变为棕色至黄色

2KI + Cl 2 = 2KCl + I 2

5Cl 2 + I 2 + 6H 2O = 10HCl + 2HIO 3 2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2 Cl 2 + Br 2 = 2BrCl(黄)

电极电势：

E ° (Cl 2/Cl -) = 1.33 V > E ° (Br 2/Br -) = 1.07 V

> E ° (I 2/I -) = 0.54 V> 碘水+硫化氢 碘水褪色，产生黄色沉淀 I2+H2S=2HI+S↓

碘>硫化氢

碘水+硫代硫酸钠 紫红色褪去，变为无色 2 Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2 NaI 碘>硫代硫酸钠

2、卤素离子的还原性

实验项目 现象

反应方程式

还原性 KI(s) + H 2SO 4(浓)

反应激烈，有紫红色碘蒸气挥发，湿润醋酸铅试纸变黄。

8KI(s) + 9H 2SO 4(浓) = 4I 2 + H 2S ↑+ 4H 2O + 8KHSO 4

I -具有还原性。

KBr(s) + H2SO4(浓) 反应激烈，产生无色气体, 溶液中

出现红色溴，淀粉碘化钾试纸变

蓝。KBr(s) + H2SO4(浓) = HBr↑+

KHSO4

2HBr + H2SO4= Br2+ SO2+

2H2O

Br-具有还原性。

NaCl(s) + H2SO4(浓)+氨水反应激烈，产生无色气体，用氨

水后有白色浓雾。NaCl + H2SO4(浓) = HCl↑+

NaHSO4

Cl-还原性很弱，不能被浓硫酸氧

化。

卤离子还原性：I- > Br- > Cl-

3、卤素含氧酸盐的氧化性

实验项目现象解释或反应方程式查表求各电极电势次氯酸盐的氧化性:

Ca(ClO)2 + 品红

Ca(ClO)2 + HCl

Ca(ClO)2 + H2SO4 + KI-淀粉溶液品红褪色;

产生刺激性气味气体,该气体遇

KI-淀粉试纸变蓝;

溶液变为黄色；

品红色素被氧化破坏而褪色;

NaClO + 2HCl = Cl2 + H2O + NaCl

NaClO + H2SO4 + 2KI = I2 + NaCl + H2O

+ K2SO4

E A(HClO /Cl- ) = 1.49V

E A(HClO /Cl2 ) = 1.63V

E A(Cl2 /Cl- ) = 1.36V

氯酸钾的氧化性

(1) KClO3 + 品红

(2) KClO3 + HCl(浓)

(3) KClO3 + KI +CCl4 + H2SO4 (1无反应现象;

(2) 产生刺激性气味气体,该气

体遇KI-淀粉试纸变蓝;

(3) 四氯化碳层变为紫红色。

ClO3-的氧化能力比ClO-小。

5KClO3+ 6HCl(浓) = 5KCl + 3Cl2+

3H2O

KClO3 + 6KI + H2SO4 = KCl + 3I2 + 3H2O

+ 3K2SO4

查表知各电极电势:

E A(ClO3-/Cl2) = 1.47 V

E A(ClO3-/Cl-) = 1.45 V

碘酸钾的氧化性

KIO3 + Na2SO3

KIO3 + Na2SO3 + H2SO4 在中性溶液中，KIO3与Na2SO3

无反应现象，在酸性溶液中反

应生成I2或I-，当IO3过量时，

生成I2，当SO2-过量时，生成

I-离子。

5Na2SO3 + 2KIO3 (过量)+ H2SO4= I2 +

5Na2SO4 + K2SO4 + H2O

E A(IO3-/I2) = 1.20V

E A(IO3-/I-) = 1.09V

E A(SO42-/SO32-) = 0.172V

4、设计实验：Cl-、Br-、I-混合液分离检出方案。

Cl-、Br-、I-混合液→加入过量AgNO3→AgCl↓+AgBr↓+AgI↓混合沉淀→离心分离出沉淀→加入饱和碳酸铵→Ag(NH3)2Cl+ AgBr↓+AgI↓→离心分离:

滤液（Ag(NH3)2+ + Cl-）→HNO3酸化有AgCl白色沉淀析出，示有Cl-离子；

沉淀（AgBr↓+AgI↓）→加入锌粉和稀硫酸→离心分离:

滤液(I- + Br-)→四氯化碳和逐滴滴入氯水→生成紫红色溶液，示有I-离子；

继续滴加氯水，CCl4层有棕黄色，示有Br-。

四、思考题：

1.碘离子和氯气反应生成碘单质，氯酸钾和碘单质反应生成氯气是否矛盾？

答：不矛盾。在第一个反应中，氯气氧化碘离子生成碘单质，氧化性氯气>碘；第二个反应氯酸钾被碘单质还原生成氯气，还原性碘>氯气，所以不矛盾。

2.为什么用硝酸银是要加稀硝酸？向溶液中加硝酸银无沉淀，能说明无卤离子吗？

答: 先加稀硝酸可避免碳酸根等离子的干扰，如果加入稀硝酸再加入硝酸银，如果出现白色的沉淀，那么沉淀一定是氯化银沉淀，因为氯化银不溶于酸，如果不加稀硝酸的话，白色的沉淀还有可能是碳酸银沉淀，影响准确性。直接加硝酸银无沉淀不一定无卤离子，有可能是氟离子。