高中化学卤族元素知识点归纳.doc

卤族元素
[卤族元素]
简称卤素．包括氟(F)、氯(C1)、溴(Br)、碘(I)和放射性元素砹(At)．在自然界中卤素无游离态，都是以化合态的形式存在
（1）位置：VIIA
（2）原子结构：相同点：最外层电子数均为7
不同点：F I电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。
（3）相似性：
①单质均为双原子非极性分子
②主要化合价为 -1价，最高正价为+7价（F除外）
③都具有强氧化性
[卤素单质的物理性质]

颜色
状态
(常态)
熔点、沸点
溶解度(水中)
密度
F2
浅黄绿色
浅

深
气体
低

高

降

低

小

大
Cl2
黄绿色
气体
部分溶于水，并与水发生不同程度反应
Br2
深红棕色
液体
易挥发
I2
紫黑色
固体
升华
说明 (1)实验室里，通常在盛溴的试剂瓶中加水(即“水封”)，以减少溴的挥发．
(2)固态物质不经液态而直接变成气态的现象，叫做升华．升华是一种物理变化．利用碘易升华的性质，可用来分离、提纯单质碘．
(3)Br2、I2较难溶于水而易溶于如汽油、苯、四氯化碳、酒精等有机溶剂中．医疗上用的碘酒，就是碘(溶质)的酒精(溶剂)溶液．利用与水互不相溶的有机溶剂可将Br2、I2从溴水、碘水中提取出来(这个过程叫做萃取)．
[卤素单质的化学性质]
(1)卤素的原子结构及元素性质的相似性、递变性．

氟F
氯Cl
溴Br
碘I
核电荷数
9
17
35
53
原子结构的相似性
最外层上的电子数都是7个
卤素化学性质的相似性
① 只有－1价，其余卤素有－l、+1、+3、+5、+7价
② 质都具有强氧化性，是强氧化剂
③ 质均能与H2化合生成卤化氢气体，与金属单质化合生成金属卤化物
④单质都能与水、强碱反应，Br2、I2的反应与C12类似
原子结构的递变性
核电荷数
电子层数

少 多
原子半径
小 大
化学性质的递变 性
原子得电子能力

强 弱
单质的氧化性
单质与氢气化合
易 难
HX酸性强弱
弱 强
单质与水反应
剧烈 缓慢(微弱)
对应阴离子的还原性
弱 强

(2)卤素单质与氢气的反应．

F2
Cl2
Br2
I2
与H2化合的条件
冷、暗
点燃或光照
500℃
持续加热
反应情况
爆炸
强光照射时爆炸
缓慢化合
缓慢化合，生成的HI同时分解
产生卤化氢
的稳定性
HF＞HCl＞HBr＞HI
H2 + F2 = 2HF （冷暗处爆炸）
H2 +Cl2 = 2HCl （光照爆炸，点燃）
H2 +Br2 2HBr H2 +I2 2HI 长期加热并不断分解
卤化氢：易溶于水，在空气中形成白雾。
①HCl<HBr<HI<HF熔沸点依次升高（HF中存在氢键）
②溶于水都是酸，除氢氟酸是弱酸外，其余均为强酸，且从HF到HI酸性逐渐增强
③HCl、HBr、HI有还原性，从HClHI还原性逐渐增强
④HF：弱酸，剧毒，能腐蚀玻璃，分子中存在氢键使熔沸点显著升高。保存于铅皿或塑
(3)卤素单质与水的反应．
①2F2 + 2H2O ＝4HF + O2(置换反应) 氧化性：F2>O2
注意：将F2通入某物质的水溶液中，F2先跟H2O反应．如将F2通入NaCl的水溶液中，同样发生上述反应，等等．
②X2 + H2O HX + HXO （X=Cl 、Br、I）
Cl2 、Br2、I2与H2O的反应逐渐减弱，都是可逆反应。
（4）与金属反应
卤族元素与变价元素一般生成高价态化合物，但
Fe + I2 = FeI2 （碘化亚铁）
（5）与碱的反应：
冷

2F2 + 2NaOH =2NaF + OF2 + 2H2O
X2（Cl2 、Br2、I2）+2NaOH NaX + NaXO + H2O
(6)卤素单质间的置换反应．
2NaBr + C12(新制、饱和) = 2NaCl + Br2 2Br－ + C12 = 2C1－ + Br2
加入CCl4并振荡后，液体分层．上层为含有NaCl的水层，无色；下层为溶有Br2的CCl4层，显橙色．
2NaI + C12(新制、饱和) ＝2NaCl + I2 2I－ + Cl2 ＝2C1－ + I2
①加入CCl4并振荡后，液体分层．上层为含有NaI的水层，无色；下层为溶有I2的CCl4层，显紫红色．
②将反应后的溶液加热蒸干灼烧，生成的I2升华，故残留的固体为NaCl(C12足量时)或NaCl和NaI的混合物(C12不足量时)．
2NaI + Br2 ＝2NaBr + I2 2I－ + Br2 ＝2Br－ + I2
①加入CCl4并振荡后，液体分层．上层为含有NaBr的水层，无色，下层为溶有I2的CCl4层，显紫红色．
②将反应后的溶液加热蒸干灼烧，生成的I2升华，故残留的固体为NaBr(Br2足量时)或NaBr和NaI(Br2不足量时)．
F2 + NaX(熔融) ＝2NaF + X2 (X＝C1、Br、I)
注意 将F2通入含Cl－、Br－或I－的水溶液中，不是发生卤素间的置换反应，而是F2与H2O反应．

(7)碘单质(I2)的化学特性．I2 + 淀粉溶液 → 蓝色溶液
说明 ①利用碘遇淀粉变蓝的特性，可用来检验I2的存在．

②只有单质碘(I2)遇淀粉才显蓝色，其他价态的碘无此性质．例如，向NaI溶液中滴加淀粉，溶液颜色无变化．若再滴加新制氯水，因有I2被置换出来，则此时溶液显蓝色．
卤素检验
⑴单质检验：Cl2、Br2—淀粉-KI试纸 I2—淀粉
⑵Cl-、Br-、I-检验：先加HNO3再加AgNO3
（8）萃取和分液实验
萃取是一种常用的分离液-液混合物的方法，它是利用一种溶质在两种互不相溶的溶剂里溶解度的不同，把溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂的操作。分液是把互不相溶的两种液体分开的操作。一般分液都是与萃取配合使用的。
例：溶质：Br2 溶剂Ⅰ：H2O 溶剂Ⅱ(萃取剂)：CCl4
萃取剂的选取原则：
①两种溶剂互不相溶，如溴水不用乙醇萃取②不能和溶质、溶剂反应③溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度
主要仪器：烧杯、锥形分液漏斗
操作方法：(1)将溴水倒入分液漏斗里，加入适量萃取剂CCl4，这时漏斗内的液体总量不能超过容积的1／2。盖上漏斗口上的磨口塞，用右手压住塞子，左手拇指、食指和中指夹住漏斗颈上的旋塞，将分液漏斗横放，用力振摇或将分液漏斗反复倒转并振荡。振荡过程中常有气体产生，应及时将漏斗倾斜倒置使液面离开旋塞，扭开旋塞把气体放出。
(2)把分液漏斗放在铁架台的铁圈上，静置。
(3)漏斗下放一承受容器如烧杯。打开分液漏斗上口的磨口塞或使塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔对准。
(4)当漏斗内液体明显分层后，打开旋塞，使下层液体(Br2的CCl4溶液)慢慢流入烧杯里。下层液体流完后，关闭旋塞。上层液体(主要是H2O)从漏斗上口倒入另外容器里。(下移上倒，先移后倒)

[卤化银]

AgF
AgCl
AgBr
AgI
颜 色
白色
白色
浅黄色
黄色

逐 渐 加 深
溶解性
易溶于水
难溶于水，也难溶于稀HNO3
感光性
见光分解：2AgX 2Ag + X2 (X＝Cl、Br、I)
用 途
①检验X－：Ag＋ + X－＝AgX↓(试剂为AgNO3溶液和稀HNO3)
②制作感光材料(常用AgBr) ③AgI用于人工降雨
[碘的化合物] 碘的化合物有KIO3(碘酸钾)、KI等．人体中的碘主要存在于甲状腺内，人体如果缺碘，就会患甲状腺肿症(大脖子病)．为防止碘缺乏病，最为方便、有效的方法就是食用加碘盐，通常加入的是碘酸钾．