四、第四章 卤素
1. ⑴氯气的化学性质：
性 质 化 学 方 程 式 及 现 象 用 途
与金属反应 2Na + Cl2点燃 2NaCl（燃烧,产生白烟）
2Fe + 3Cl2 点燃 2FeCl3（燃烧,产生棕色烟）
Cu + Cl2点燃 2CuCl2（燃烧,产生棕黄色烟）
／
与非金属反应 H2+Cl2=2HCl（苍白色火焰,光照爆炸）
2P+3Cl2=2PCl3（液态,形成白雾）
PCl3+Cl2= PCl5（固态,形成白烟）
／
与水反应 Cl2+ H2O H Cl+ HClO（溶液呈浅绿色） ／
与碱溶液反应 2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+ H2O
6 NaOH+3Cl2 N aClO3+5NaCl+3 H2O
／
与其他物质反应 2KI+ Cl2=2KCl+I2（KI溶液变黄）①
2FeCl2++ Cl2=2 FeCl3（溶液由浅绿变黄）② ①KI试纸检验Cl2
②除废水中的Cl2
类 别 新制氯水（混合物） 久制氯水 液氯
成分 Cl2（主要）、HCl、HClO HCl Cl2（纯净物）
主要性质 氧化性、酸性、漂白性 酸性 氧化性
贮存 冷暗、避光 玻璃瓶、试剂瓶 钢瓶
关系 氯气（或液氯） 新制氯水 稀盐酸
注意：①新制氯水、久制氯水、液氯：（H2O可写成O H－与H+）
②氯气易液化,是因为沸点接近常温.
③氯水的性质：Cl2、HClO具有强氧化性,HCl具有强酸性,HClO具有弱酸性.
如：氯水与Na2CO3溶液反应：Cl2+ H2O HCl+ HClO, HCl+ Na2CO3 2NaCl+CO2↑+ H2O
④通常状况下,氯气呈黄绿色,有刺激性气味的有毒气体.
⑤氯气能与除Au、Pt之外的所有金属直接反应,与Fe、Cu等变价金属反应均生成高价金属氯化物,表现出较强的氧化性.
⑥氯气有极强的氧化性（无漂白性）.可作氧化剂,又作自身的还原剂.此外,氯气有助燃性,证明燃烧不需要有氧气参加.
⑵次氯酸的性质：
①弱酸性：一般用酸碱指示剂难以检验其酸性（次氯酸比碳酸弱）.
②强氧化性（包括漂白性）：HClO氧化性比Cl2强,常用于杀菌消毒,能在湿润条件下,漂白红花、紫花、品红试纸等,但不能漂白碳素墨水的物质,且HClO的漂白属永久漂白.
③不稳定性：HClO见光易分解. 2HClO=2HCl+O2↑
注意：次氯酸盐类溶于水,如Ca(ClO)2等.
2. 漂白粉的制备：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
漂白粉的组成：Ca（ClO）2和CaCl2组成的混合物,有效成分是Ca（ClO）2 .
漂白粉的性质：漂白粉本身没有漂白性,只有转化成HClO才有漂白性.由于HClO是弱酸,故Ca（ClO）2能跟较强的盐酸、碳酸反应.
Ca(ClO)2 + 2HCl CaCl2 + 2HClO
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O CaCO3↓+ 2HClO（次氯酸比碳酸弱的原因）
注意：①久露置在空气中的漂白粉CaCO3、Ca(ClO)2、CaCl2.
②漂白粉要隔绝空气保存.
③漂白粉是混合物.
3. 实验室用MnO2氧化浓盐酸制Cl2 ,其具体的反应原理是：MnO2 + 4HCl(浓) △ MnCl2 +Cl2↑+ 2H2O
注意：①实验室通常用氧化HCl或浓盐酸的方法来制取氯气（不能用稀盐酸代替浓盐酸,实验室中浓盐酸的代用品：浓H2SO4 + NaCl）,实验室中MnO2代用品： KMnO4（不需要加热）、KClO3、Ca（ClO）2.
②工业生产中用电解饱和食盐水法来制取氯气：2NaCl + 2H2O 直流电 H2↑+ Cl2↑+2NaOH
③收集方法：用向上排空气法或排饱和NaCl溶液（此时不是干燥的Cl2气）.
④检验氯气（验满）：Cl2 + 2KI 2KCl + I2,把湿润的KI淀粉试纸放在瓶口,若变蓝色,说明瓶口氯气已充满.因为Cl2把 氧化成I2,I2遇淀粉变蓝色.
4. ⑴卤素的物理性质：
物 质 F2 Cl2 Br2 I2
半径 逐渐增大
颜色 淡黄绿色 黄绿色 红棕色 紫黑色
逐渐加深
状态 气体 气体 液体 固体
水中颜色 强烈反应 浅黄绿色 橙黄色 棕黄色
有机制中颜色①
反应 黄绿色 橙红色 紫红色
注①：有机制包括酒精,苯或汽油,CCL4. Br2、I2在酒精中不分层,在苯或汽油中处于水上层,在CCL4中处于水下层.
附：①萃取法：利用某种物质在互不相溶的溶剂的溶解性不同,来分离物质.如：用CCl4萃取水中的Br2、I2. ②吸附法：空气中的Cl2用活性碳吸附除去.
⑵卤素的化学性质：
类 别 相 似 性 差 异 性
氧化性 卤素单质都具有氧化性 F2＞Cl2＞Br2＞I2氧化性逐渐减弱（F2是最强的非金属氧化剂,F元素无正价,无含氧酸,无水溶液）
与氢反应 H2 +X2 = 2HX 反应条件逐渐增高：F2（黑暗中爆炸）、Cl2（见光爆炸）、Br2（加热反应）、I2（加热反应,不完全,为可逆反应）
与磷反应 P + X2→ PX3、PX5 I2只能生成PI3
与金属反应 生成高价金属卤化物
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 I2只能生成FeI2
与水反应（歧化反应） H2O + X2 = HX + HXO 2H2O + 2F2 = 4HF + O2↑,置换反应
I2微量歧化
卤素单质间
的置换反应
2NaOH + X2 = NaX + NaXO + H2O
6NaOH + 3X2 = 5NaX + NaXO3 + 3H2O F2除外
F2除外
其他 置换能力：Cl2＞Br2＞I2 液溴腐蚀橡胶；碘使淀粉变蓝
注意：①卤素在自然界无游离态.
②可逆反应一定在“同时”、“同条件下”下进行.
5. 卤素的几处注意点
⑴关于氟.
①从F－制备F2只能用电解的方法.
②F2、HF气体与氢氟酸均能腐蚀玻璃,不能用玻璃容器盛装,应保存在塑料瓶或铅制器皿中.（HF剧毒）
③稳定性HF＞HCl＞HBr＞HI,其生成由易到难为HF＞HCl＞HBr＞HI,HF为弱酸,其余为强酸（即酸性依次增强）.
④F2能与水反应放出O2,故F2不能从其它卤素化合物的水溶液中将其卤素单质置换出来（F2与H2O反应是一个水最还原剂的反应）.
⑵鉴别 .
在含有 的溶液中加入 分别成AgCl（白）、AgBr（浅黄）、AgI（黄）；AgCl、AgBr、AgI既不溶于水,也不溶于HCl和HNO3. 感光性最强的是AgI（常用于人工降雨）,感光性强弱顺序为： AgCl＜AgBr（制作照相胶卷和相纸等）＜AgI.
注意：①AgcCO3(白色沉淀),Ag3PO4(黄色沉淀),可溶于HNO3,这是为什么加入硝酸酸化的原因.
②AgF为无色晶体,AgF能溶于水得无色溶液,AgF没有感光性.
⑶ 和盐酸.
氯化氢 盐酸
颜色状态 无色有刺激性气体 无色溶液
指示剂 不能使干燥石蕊试纸变色 能使干燥石蕊试纸变红
化学性质 不活泼,只在高温下反应 活泼,有强酸通性
⑷关于溴、碘.
①Br2常温下是液态,且是惟一的一种液态非金属单质（Hg是液态非金属单质）.液态Br2有剧毒,易挥发,故要用蜡严密封闭保存在磨口玻璃瓶中,还可加少许水作保护剂抑制Br2挥发,不可用橡胶塞.
②碘水能使淀粉变蓝,I2晶体易升华（升华后,用酒精洗,是因为I2溶于酒精）,利用这一性质可以分离碘,碘也是常温下固体单质中惟一的双原子分子,故检验食盐是否加碘的方法：食盐 （变蓝：加碘盐；末变蓝：无碘盐）.
⑹实验室制HCl原理：2NaCl+H2SO4(浓) 微热 2HCl↑+Na2SO4,NaCl+H2SO4(浓) 微热 HCl↑+NaHSO4
也可,①NaCl+NaHSO4 微热 Na2SO4+ HCl↑或②HCl(浓)+ H2SO4(浓) HCl↑
注意：①倒扣漏斗的作用是防止倒吸.
②硫酸、磷酸难挥发.
