卤族元素卤族元素 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 1）位置）位置：VIIA （2 2）原子结构）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 3）相似性）相似性： 单质均为双原子非极性分子 主要化合价为 -1 价，最高正价为+7 价（F 除外） 都具有强氧化性 卤素单质的物理性质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 浅黄绿色气体 Cl2 黄绿色气体 Br2 深红棕色液体易挥发 I2 紫黑色 浅 深 固体 低 高 升华 降 低 部分溶于水， 并与水发生 不同程度反 应 小 大 说明说明 (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卤素单质的化学性质 (1)(1)卤素的原子结构及元素性质的相似性、递变性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 9173553 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 只有1 价，其余卤素有l、+1、+3、+5、+7 价 质都具有强氧化性，是强氧化剂 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 单质都能与水、强碱反应，Br2、I2的反应与 C12类似 核电荷数 电子层数少 多 原子结构的递变 性 原子半径小 大 原子得电子能力 单质的氧化性强 弱 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) 化学 性质 的递 变 性 对应阴离子的还原性弱 强 (2)(2)卤素单质与氢气的反应卤素单质与氢气的反应 F2Cl2Br2I2 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 的稳定性稳定性 HFHClHBrHI H2 + F2 = 2HF （冷暗处爆炸） H2 +Cl2 = 2HCl （光照爆炸，点燃） H2 +Br2 2HBr H 2 +I2 2HI 长期加热并不断分解 卤化氢卤化氢：易溶于水，在空气中形成白雾。 HClHBrHIO2 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 X2 + 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 4）与金属反应）与金属反应 卤族元素与变价元素一般生成高价态化合物一般生成高价态化合物，但 Fe + I2 = FeI2 （碘化亚铁） （5 5）与碱的反应：）与碱的反应： 2F2 + 2NaOH =2NaF + OF2 + 2H2O X2（Cl2 、Br2、I2）+2NaOH NaX + NaXO + H2O (6)(6)卤素单质间的置换反应卤素单质间的置换反应 2NaBr2NaBr + + C1C12 2( (新制、饱和新制、饱和) ) = = 2NaCl2NaCl + + BrBr2 2 2Br2Br + + C1C12 2 = = 2C12C1 + + BrBr2 2 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 2NaI2NaI + + C1C12 2( (新制、饱和新制、饱和) ) 2NaCl2NaCl + + I I2 2 2I2I + + ClCl2 2 2C12C1 + + I I2 2 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 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) 2NaI2NaI + + BrBr2 2 2NaBr2NaBr + + I I2 2 2I2I + + BrBr2 2 2Br2Br + + I I2 2 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 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) F F2 2 + + NaX(NaX(熔融熔融) ) 2NaF2NaF + + X X2 2 (X(XC1C1、BrBr、I)I) 注意注意 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)(7)碘单质碘单质(I(I2 2) )的化学特性的化学特性I I2 2 + + 淀粉溶液淀粉溶液 蓝色溶液蓝色溶液 冷 说明说明 利用碘遇淀粉变蓝的特性，可用来检验 I2的存在 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 卤素检验卤素检验 单质检验：Cl2、Br2淀粉-KI 试纸 I2淀粉 Cl-、Br-、I-检验：先加 HNO3再加 AgNO3 （8 8）萃取和分液实验）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：H2O 溶剂(萃取剂)：CCl4 萃取剂的选取原则：萃取剂的选取原则： 两种溶剂互不相溶，如溴水不用乙醇萃取不能和溶质、溶剂反应溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度 主要仪器主要仪器：烧杯、锥形分液漏斗 操作方法操作方法：(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 12。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) 卤化银卤化银 AgFAgClAgBrAgI 白色白色浅黄色黄色 颜 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 (XCl、Br、I) 用 途 检验 X：Ag + XAgX(试剂为 AgNO3溶液和稀 HNO3) 制作感光材料(常用 AgBr) AgI 用于人工降雨 碘的化合物碘的化合物 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