氯、溴、碘性质

3．单质的物理性质(从 F2―→I2) (1)颜色由 浅 到 深 。 (2)状态：F2、Cl2 呈 气 态，Br2 为 液 态深红棕色(易挥发)， 密度 ，I2 为 固 态，紫黑色(易升华)。 (3)熔、沸点：依次 升高 。 (4)密度：依次 增大 。 (5)溶解性：在水中的溶解度逐渐 减小 ，在有机溶剂中的 溶解度 大于 (填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。
Cl2、H＋
先变红 石蕊试液 后褪色 氯水的 颜色褪 镁粉 去并有 气泡产 生
(2)氯水的多种成分决定了氯水的化学性质表现 出多样性，根据上述表格归纳总结氯水的主要化学 性质。
提示
①Cl2的强氧化性；②HCl的酸性；③HClO
的强氧化性、弱酸性和不稳定性；④Cl－的性质。 4. 根据Cl2＋H2O 解答下列问题。 (1)用排饱和食盐水的方法收集Cl2的原理是什么？ 除去Cl2中混有的HCl气体时，所选最佳试剂是什 么？ HCl＋HClO平衡移动原理，
思考 1 哪些？ 提示
常见有颜色的气体和有毒的气体各有
(1)常见有颜色的气体：NO2(红棕色)、
F2(淡黄绿色)、Cl2(黄绿色)、溴蒸气(红棕色)。 (2)常见有毒气体：SO2、H2S、NO、NO2、CO、
Cl2等。
思考 2 哪些？ 提示
Cl2 为什么易液化？常见的易液化的气体还有
Cl2 分子的相对分子质量较大， 分子间的作用力
卤化银的用途：课本P47
考点精讲
考点一 氯水的成分和性质 1．氯水的成分是什么微粒，为什么？ 提示 氯气溶于水，发生反应的离子方程式是 Cl2 ＋
H2 共 4 种。
＋
＋Cl－＋HClO， 其中含有的分子有 Cl2、 H2O、
－ ＋ － －
HClO，共 3 种；含有的离子有 Cl 、H 、OH 、ClO ，
(3) 实 验 ③ 中 “ 实 验 方 法 ” 的 具 体 操 作 过 程 是 ：
取一片淀粉 KI试纸，置于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上 _________________________________ 。
氯水中含有HClO，其 同的结论。这两个结论可能是 a.____________________， 漂白作用使溶液褪色 氯水中含有H＋，其中和 b.____________________ 。 OH－使溶液褪色
氯、溴、碘及其化合物
一、氯气的性质 1.物理性质 通常情况下，氯气是 黄绿 色 有刺激性 气味 的 气 体。密度比空气 大 ，有 毒 ，易 液化 ， 能溶于水，通常 1 体积水约溶解 2 体积氯气，其 水溶液称为氯水。 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法 是: 用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔 。
＋
HClO
HClO ？
Cl2 Cl2、H2O HClO、 H
＋
溶液变 FeCl2 溶液 棕黄色 SO2 黄绿色 褪去
2Fe2＋＋Cl2=== ＋ － 2Fe3 ＋2Cl SO2＋Cl2＋ ＋ 2H2O===4H ＋ 2 2Cl－＋SO 4 酸性和漂白性 Mg＋Cl2=== Mg2＋＋2Cl— Mg＋2H＋=== Mg2＋＋H2↑
较大，所以易液化。常见易液化的气体还有 NH3、SO2 等。
2．化学性质（强氧化性）
Na 与金属 2Fe＋3Cl2 2FeCl3 Fe：________________________ (棕褐色烟) Cu＋Cl2 CuCl2 Cu：______________________ (棕黄色烟)
2HCl (苍白色火焰) 与非金属(如H2)： H2＋Cl2 Cl2＋H2O HCl＋HClO 与H2O：____________________________ Cl 2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O 与碱(如NaOH)： ________________________________ Cl2＋2KI===2KCl＋I2 KI溶液：_______________________ 与还原 FeCl 溶液：________________________ 2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 2 性物质 SO2＋Cl2＋2H2O 向氯水中通入SO2：__________________ ===H2SO4＋2HCl ____________________ 与有机物质的反应：甲烷、烯烃等
五、卤族元素 1．卤族元素原子结构的比较 (1)相似性：卤素原子最外层上均有 7 个电子，最高正价为
＋7 价(F 无正价)，负价为 －1 价。
（ 2）递变性：从 F→ I, 原子核外电子层数依次 增多 原子半径依次 增大 2．元素的性质 (1)相似性：均为活泼非金属，最低负化合价： －1 ，最 高正价： ＋7 ( F 除外)； (2) 递变性：随着原子序数的递增，获得电子的能力逐 渐 减弱 ，非金属性逐渐 减弱 。 。 ，
2.液氯、新制氯水、久置氯水的比较 久置 液氯 新制氯水 氯水 纯净 混合 分类 混合物 物 物 黄绿 颜色 浅黄绿色 无色 色 氧化 酸性、氧化性、漂 性质 酸性 性 白性 H2O、 Cl2、HClO、H2O、 ＋ 粒子 H 、 ＋ － － Cl2 H 、Cl 、ClO 、 － 种类 Cl 、 － OH OH－
碘单质的特性
，可用于检验其存在。
4．化学性质 (1)卤素单质的相似性：均具有 氧化 性，均能与 H2、H2O、 金属反应，较活泼的卤素单质能将不活泼的卤素从其卤化物中 置换出来。 (2)卤族元素氢化物的递变性 ①稳定性由强至弱的顺序为： HF>HCl>HBr>HI 。 ②沸点由高至低的顺序为： HF>HI>HBr>HCl 。 HF 沸点反常的原因是： 分子间存在氢键 。 ③还原性由强至弱的顺序为：HI>HBr>HCl>HF 。 ④水溶液酸性由强至弱的顺序为： HI>HBr>HCl>HF 。
Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 Na2CO3 溶液吸收)。
(也可用 NaOH 或
(3)向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气，其化学方程式： 。 2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2 (4)用四氯化碳 (或苯 )萃取吸收塔内溶液中的溴单质。
2．从海洋植物中提取碘的主要工艺 (1)用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬。 (2)向水中通入适量的氯气，使碘离子转化为碘单质，其化 学方程式： 2NaI＋Cl2===I2＋2NaCl 。 (3)过滤，用有机溶剂萃取碘单质。
(2)置换 —萃取法 加适量新制饱和氯水 未知液———————————→ 振荡 加入 CCl4(下层)或汽油(上层) ————————————→ 有机层 振荡
(3)氧化—淀粉法检验 I
－
加入适量新制饱和氯水(双氧水) 淀粉溶液 未知液————————————————→ ——————→ 振荡 振荡 蓝色 溶液，表示有 I－
氯水要现用现制，保存在 棕色 试剂瓶中。 (2)弱酸性：比碳酸酸性 弱 ，电离方程式为 ＋ － H ＋ClO 。 (3)强氧化性：使有色布条褪色，用作消毒剂、漂白剂。
2．漂白粉
成分
Ca(ClO)2 主要成分 Ca(ClO)2、CaCl2 ，有效成分_________
漂 白 粉
制取 2Cl2＋Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O 原理 化学
请设计简单的实验证明哪一个是正确的_________。
(4)通过实验②的“实验现象”，同学们得出两个不
向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液 不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的；若 溶液重新显红色，证明是H＋的中和作用引起的
思维提升
(1)若将实验③中的试纸换为 pH 试纸，
思考 3
将 Cl2 通入石蕊试液中的现象是什么？
能用 pH 试纸测定氯水的 pH 值吗？
提示
现象是先变红后褪色。不能用pH试纸
测定，因为氯水中的HClO能将pH试纸漂白。
二、含氯化合物 1．次氯酸(HClO)
光(或△) (1)不稳定性:化学方程式为 2HClO========2HCl＋O2↑ 。
三、氯气的生产原理 1．“氯碱工业”的生产原理(用化学方程式表示)
2NaCl＋2H2O
2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ 。
碳棒
铁棒
饱和食盐水
NaOH溶液
2．实验室制法： 反应原理： MnO2＋4HCl(浓)
MnCl 。 2＋Cl2↑＋2H2O
四、溴、碘的提取 1．从海水中提取溴的常见工艺 从海水中提取溴，一般要经历三个步骤，即浓缩、氧化和 提取。 (1)浓缩并酸化海水后，通入适量的氯气，使溴离子转化为 溴单质，其化学方程式： 2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl 。 (2)向含溴单质的水溶液中通热空气或水蒸气，将溴单质吹 入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的，其化学方程 式：
3.氯水的性质 如下： 参与反应 的微粒 Cl H
－
微粒观
(1)在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表 实验现 离子方程式或解释 象 白色沉 Cl－＋Ag＋ 淀 ===AgCl↓ 2 有气泡 2H＋＋CO 3 === 产生 CO2↑＋H2O 布条颜 发生氧化还原反应 色褪去
所加试剂 AgNO3 溶 液 Na2CO3 固 体 有色布条
提示
利用 Cl2＋H2
－
＋
＋Cl－＋HClO 的
平衡移动原理，Cl 浓度大时，Cl2 在水中的溶解度 小， 故用排饱和食盐水法收集 Cl2； 除去 HCl 杂质时， 把混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶。
(2)如何制备较高浓度的HClO？ 提示 可向新制氯水中加入CaCO3粉末，此时 HCl反应，而HClO的酸性较H2CO3弱不反应，平衡 右移，HClO浓度增大。
思考 5 漂白粉的漂白原理是什么？为什么要密封保存？ 提示 工业上常用氯气和石灰乳制取漂白粉，漂白粉的主
要成分是 CaCl2 和 Ca(ClO)2，有效成分是 Ca(ClO)2，漂白粉 的漂白原理是：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO， 产生的 HClO 具有漂白性和强氧化性。 由于 HClO 见光易分解， 所以漂白粉应密封保存。
淀粉 KI 试 氯水中 纸变蓝色 含有 Cl2 氯水中 ＋ 含有 H
水氯中含有Cl－ (1)实验①得出的结论_________________________ 。
(2)指出实验②和实验④中的“实验现象”：
溶液褪色 有气泡冒出 ②________________ ，④____________________ 。
性质 漂白 Ca(ClO2)＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO 原理
水解呈 碱 性，具有强 氧化 性
起漂白作用的是次氯酸，为什么要制成漂白粉？
思考 4
你知道的具有漂白性的物质有哪些？漂白原理有
什么不同？ 提示 HClO、Na2O2、H2O2 等因为其具有强氧化性而
具有漂白性；SO2 与有机色质加合生成无色物质而具有漂白 性；活性炭有很强的吸附性，从而也有漂白作用。
5．卤素单质在不同溶剂中的颜色
常温 下 Cl2 黄绿 色 水 淡黄 绿色 C 6H 6 CCl4 汽油 C2H5OH
Br2 I2
深红 棕色 紫黑 色
黄→ 橙 黄→ 棕褐
橙→ 橙红
浅紫 →紫 色
橙→ 橙红 ห้องสมุดไป่ตู้→ 深紫
橙→ 橙红
浅紫 红→ 紫红
橙→橙红 棕→深棕
6.卤素离子的检验方法 (1)AgNO3 溶液 —沉淀法 滴加 AgNO3溶液和稀硝酸 未知液——————————————→生成
能否测出氯水的 pH？ (2)若该小组使用的是久置的氯水，实验方法不变，是 否还能出现上述现象？ 提示 (1)不能。若用pH试纸测定氯水的pH，因为
氯水中含有的HClO能将pH试纸氧化褪色。
(2)久置氯水的成分相当于稀盐酸，实验①、②、④还会
出现上述现象，实验③中淀粉KI试纸不会变蓝。
即 时 巩 固 1 已 知 氯 气 与 水 的 反 应 Cl2 ＋ H2 ＋HClO 是一个可逆反应，即不能进行 到底的反应，且反应生成的次氯酸(HClO)是一种酸 性比碳酸还要弱的酸。 (1) 分 别 写 出 盐 酸 、 次 氯 酸 的 电 离 方 程 式 ： ____________________________________________ _________________________________________。
(3)如何保存氯水？
提示 避光、密闭保存(棕色瓶中)。
例 1 某学习小组设计以下四个实验探究氯水的 成分，请根据下表回答问题。
实验 序号 ① ② ③ ④ 将足量的氯水滴 加到 Na2CO3 溶液 中 实验方法 将氯水滴加到 AgNO3 溶液中 将氯水滴加到含 有酚酞的 NaOH 溶液中 实验现象 生成白色 沉淀 结论