[知识要点]
　　1.卤族元素的原子结构；
　　2.卤素单质的物理性质与化学性质；
　　3.几种重要的卤素化合物的性质及用途。

　　[知识点精析]
　　一、卤族元素原子结构的相同点与不同点
　　１．卤族元素原子结构的相同点：
　　卤族元素的原子最外层均有７个电子，与其它物质反应时，易得１个电子达到８个电子的稳定结构，结构决定性质，卤素原子结构的相同点就决定了卤素单质的性质具有相似性：所以卤素单质都具有氧化性，属于活泼的非金属元素族。

　　２．卤族元素原子结构的不同点：
　　卤族元素的各原子之间，由于核电荷数不同，其核外电子层数不同，且依氟、氯、溴、碘、砹的顺序依次递增，原子半径依次增大，得电子能力减弱。这样的结构决定卤素单质的化学性质又具有递变性，即单质的非金属性依次减弱，单质的氧化性依次减弱，卤离子的还原性依次增强。

　　二、卤族元素单质的物理性质和化学性质
　　1.卤族单质物理性质比较

	颜　　色	状　　态	熔、沸点	密　　度	溶解性
					水	有机溶剂	均易溶于有机溶剂
F2 Cl2 Br2 I2	淡黄绿色 黄绿色 深红棕 紫黑色	气态 气态 液体（易挥发） 固体（升华）			剧烈反应 1∶2溶于水，氯水淡黄绿色 黄→橙色 黄→褐色	剧烈反应 黄绿色 橙→橙红 紫→红

　　2.卤族元素单质的化学性质
　　（１）相似性：
　　化学性质与Cl₂相似，都具有典型的非金属性。

　　①都可以与金属作用生成金属卤化物
　　3Br₂+2Fe=2FeBr₃
　　I₂+Fe=FeI₂

　　②都可以与非金属反应
　　Cl₂+H₂2HCl
　　Br₂+H₂2HBr
　　I₂+H₂2HI

　　③都可与水发生反应
　　2F₂+2H₂O＝4HF+O₂
　　X₂+H₂O＝HX+HXO　（X₂＝Cl₂、Br₂、I₂）

　　④都可以与强碱作用
　　X₂+2NaOH=NaX+NaXO+H₂O　 （X₂＝Cl₂、Br₂、I₂）

　　（２）递变性：
　　与金属、非金属反应时条件不同。

　　①卤素单质与H₂的反应
　　H₂+F₂═2HF，在冷暗处就剧烈化合发生爆炸；
　　H₂+Cl₂2HCl，见强光爆炸；
　　H₂+Br₂ 2HBr，加热缓慢化合；
　　H₂+I₂2HI，更缓慢地化合且可逆。
　　与H₂化合时，无论从反应条件、反应的剧烈程度以及生成气态氢化物的稳定性（HF>HCl>HBr>HI），都说明卤素单质的递变性。

　　②卤素单质与H₂O的反应
　　2F₂+2H₂O═4HF+O₂，反应剧烈；说明氧化性：F₂>O₂
　　Cl₂+H₂OHCl+HClO，Cl₂、Br₂、I₂与水的反应愈来愈微弱。

　　③卤素单质及其卤化物间发生的置换反应
　　利用氧化还原反应：非金属性强的卤素单质将非金属性弱的卤素从其卤化物中置换出来生成单质
　　Cl₂+2Br^－═2Cl^－+Br₂
　　Cl₂+2I^－═2Cl^－+I₂
　　Br₂+2I^－═2Br^-+I₂
　　这些均说明卤族元素单质间存在性质的递变性。所以卤素单质的非金属性依氟、氯、溴、碘的顺序逐渐减弱。
　　注：F₂在水溶液中的反应是先与水反应

　　二、卤化氢（HX）的性质
　　相似性：
　　均为无色、有刺激性气味、气体，易溶于水，水溶液为酸（氢卤酸），具有挥发性，易形成酸雾。

　　递变性：

　　由于HX还原性的递变，在制备HX时，只有HF、可用浓制取。HBr、HI因还原性强，会与具强氧化性的浓发生氧化还原反应而不能共存，因而不能用浓制备HBr、HI。同理，HBr、HI也不能用浓干燥。

　　三、卤族元素单质及化合物的特性及应用
　　1．F₂遇水会置换出O₂且生成HF。所以F₂与其它卤化物溶液不会发生卤素间的置换反应，而先与水反应。

　　2．氯水具漂白性。

　　3．Br₂是一种极易挥发的红棕色液体，实验室保存少量液溴时应用水封。

　　4．I₂易升华，利用这一性质用加热的方法，分离碘与其他难挥发固体、难升华固体混合物；I₂遇淀粉变蓝，可用这一性质检验I₂的存在，可用KI和淀粉的混合物检验具有较强氧化性的物质的存在，原理是氧化性较强的物质能将KI中的碘离子氧化为碘单质，使淀粉变蓝，混合物将显蓝色。例如：用湿润的淀粉KI试纸检验Cl₂是否收集满。

　　5．AgX（除AgF外）均有感光性，AgBr分解时所需波长与可见光接近，故可用于一般摄影的感光材料；AgI可以用于人工降雨。

　　6．氟可以与稀有气体元素形成化合物。

　　7．HF有剧毒，且腐蚀玻璃，氢氟酸应保存在塑料瓶中；制备HF时应用铅皿。

　　8．可溶。

　　9．X₂在水中的溶解度不大，易溶于有机溶剂，如汽油、酒精、四氯化碳等。所以从溴水中提取，从碘水中提取均用萃取的办法。

　　10．X^－的检验：用AgNO₃和稀HNO₃溶液，分别生成AgCl（白色沉淀），AgBr（淡黄色沉淀），AgI（黄色沉淀）。。

　　11．为了预防碘缺乏症，食盐中采取添加KIO₃的方法（注意：碘也不可摄入过多，以防中毒）。

　　【例题分析】：
　　例1. 从溴化钠中制取单质溴可采用的方法是：（　　）
　　Ａ．蒸发至干，灼烧固体
　　Ｂ．滴入氯水，用汽油萃取
　　Ｃ．通入氯气，用酒精萃取
　　Ｄ．加入碘水，用四氯化碳萃取

　　分析：
　　Ａ．不正确，因为NaBr同NaCl一样是热稳定性良好的化合物，灼烧不易分解。
　　Ｂ．正确，因为2Br^－+Cl₂═Br₂+2Cl^－，汽油为有机溶剂，Br₂在汽油中的溶解度大于在水中的溶解度，且汽油与水不互溶。
　　Ｃ．不正确，因酒精与水互溶。
　　Ｄ．不正确，因碘单质的活泼性不如溴单质的活泼性，不能发生置换反应。

　　例2. 砹是核电荷数最大的卤族元素，推断砹及砹的化合物不可能具有的性质是：（　　）
　　Ａ．砹是有色固体
　　Ｂ．AgAt不溶于水
　　Ｃ．HAt很稳定
　　Ｄ．NaAt熔点较高

　　分析：
　　依据卤素元素化合物性质的递变规律，卤族单质的物理性质，色态由浅→深，状态，由气→固可知，Ａ不符合题意，根据AgX的溶解性可知AgAt可能不溶于水，Ｃ根据HX的稳定性变化规律可知HAt不可能很稳定，NaX均为离子化合物，与NaCl一样应有较高的熔点。

　　答案：Ｃ

　　例3. 为了预防碘缺乏症，国家规定每千克食盐中应含有40mg～50mg的碘酸钾。为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐，某同学取食盐样品428克，设法溶解出其中全部的碘酸钾，将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液呈蓝色，再用0.030mol·L^－1的硫代硫酸钠溶液滴定，用去18.00mL时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应如下：
　　IO+5I^－+6H⁺═3I₂+3H₂O，I₂+2S₂O ═2I^－+S₄O

　　分析：
　　由上述反应可知：
　　KIO₃　 ～　 6Na₂S₂O₃
　　1mol　　　　　6mol
　　xmol　 　0.03×0.018mol
　　解得：x=9×10^-5mol
　　∴每千克食盐中含有的KIO₃为：9×10^-5mol×214g·mol^-1÷428g×1000g·kg^-1=0.045g=45mg
　　∴此食盐合格。

　　【练习与参考答案】
　　一、选择题：
　　１．下列说法错误的是（　 ）
　　Ａ．氟能从氯化物的水溶液中置换出氯
　　Ｂ．卤化氢的水溶液都是强酸
　　Ｃ．氯化氢比溴化氢稳定
　　Ｄ．卤素单质均为双原子分子

　　２．市场上销售的“84”消毒液，其产品标识上有如下叙述：
　　（１）本品为无色液体，呈碱性
　　（２）使用时加水稀释
　　（３）可对餐具、衣物进行消毒，可漂白浅色衣物，其有效成分可能是（　 ）
　　Ａ．Cl₂　 　　Ｂ．SO₂　 　　Ｃ．NaClO　 　　Ｄ．KMnO₄

　　３．以下各组表示卤素及其化合物的性质变化规律中错误的是（　 ）
　　Ａ．氧化性F₂>Cl₂>Br₂>I₂
　　Ｂ．还原性F^－<Cl^－<Br^－<I^－
　　Ｃ．稳定性HF>HCl>HBr>HI
　　Ｄ．酸性HF>HCl>HBr>HI

　　４．我国政府规定，国内销售的食盐必须加碘。关于加碘盐的下列叙述中不正确的是（　 ）
　　Ａ．食用加碘盐，以确保人体对碘的摄入量
　　Ｂ．加碘盐中加入的是碘酸钾
　　Ｃ．加碘盐中不能同时加入碘酸钾和碘化钾
　　Ｄ．加碘盐中加入的是单质碘

　　二、填空题
　　5．氯水可以跟碘化钾溶液发生置换反应，过量的氯水还可以把碘氧化为碘酸（HIO₃），化学方程式为：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl。碘酸是一种无色晶体，极易溶于水。现有一瓶无色溶液，其中含有Br^－、I^－，请用氯水、四氯化碳和试管，设计一个简单的实验，证明该无色溶液中确实含有Br^－和I^－。其实验步骤、现象、结论是：
　　①______________________________________
　　②______________________________________
　　③______________________________________

　　【参考答案】
　　一、
　　１．ＡＢ　　　２．Ｃ　　　３．Ｄ　　　４．Ｄ

　　二、
　　5．
　　①取少量无色溶液于试管，再加入少量CCl₄，然后逐滴加入适量氯水，边加边振荡，见CCl₄层为淡紫红色，证明有I^－。
　　②静置，分层，取上层液于另一试管中。
　　③向该试管的液体中加入过量的氯水，再加入CCl₄振荡，静置分层，可见到CCl₄层为橙色，证明其中有Br^－。

　　分析：
　　因I^－还原性比Br^－强，所以Cl₂先置换出I₂。因I₂ 可与过量氯水反应，所以第③步再加入过量氯水只能生成Br₂被CCl₄萃取。

　　[知识要点]
　　1.卤族元素的原子结构；
　　2.卤素单质的物理性质与化学性质；
　　3.几种重要的卤素化合物的性质及用途。

　　[知识点精析]
　　一、卤族元素原子结构的相同点与不同点
　　１．卤族元素原子结构的相同点：
　　卤族元素的原子最外层均有７个电子，与其它物质反应时，易得１个电子达到８个电子的稳定结构，结构决定性质，卤素原子结构的相同点就决定了卤素单质的性质具有相似性：所以卤素单质都具有氧化性，属于活泼的非金属元素族。

　　２．卤族元素原子结构的不同点：
　　卤族元素的各原子之间，由于核电荷数不同，其核外电子层数不同，且依氟、氯、溴、碘、砹的顺序依次递增，原子半径依次增大，得电子能力减弱。这样的结构决定卤素单质的化学性质又具有递变性，即单质的非金属性依次减弱，单质的氧化性依次减弱，卤离子的还原性依次增强。

　　二、卤族元素单质的物理性质和化学性质
　　1.卤族单质物理性质比较

	颜　　色	状　　态	熔、沸点	密　　度	溶解性
					水	有机溶剂	均易溶于有机溶剂
F2 Cl2 Br2 I2	淡黄绿色 黄绿色 深红棕 紫黑色	气态 气态 液体（易挥发） 固体（升华）			剧烈反应 1∶2溶于水，氯水淡黄绿色 黄→橙色 黄→褐色	剧烈反应 黄绿色 橙→橙红 紫→红

　　2.卤族元素单质的化学性质
　　（１）相似性：
　　化学性质与Cl₂相似，都具有典型的非金属性。

　　①都可以与金属作用生成金属卤化物
　　3Br₂+2Fe=2FeBr₃
　　I₂+Fe=FeI₂

　　②都可以与非金属反应
　　Cl₂+H₂2HCl
　　Br₂+H₂2HBr
　　I₂+H₂2HI

　　③都可与水发生反应
　　2F₂+2H₂O＝4HF+O₂
　　X₂+H₂O＝HX+HXO　（X₂＝Cl₂、Br₂、I₂）

　　④都可以与强碱作用
　　X₂+2NaOH=NaX+NaXO+H₂O　 （X₂＝Cl₂、Br₂、I₂）

　　（２）递变性：
　　与金属、非金属反应时条件不同。

　　①卤素单质与H₂的反应
　　H₂+F₂═2HF，在冷暗处就剧烈化合发生爆炸；
　　H₂+Cl₂2HCl，见强光爆炸；
　　H₂+Br₂ 2HBr，加热缓慢化合；
　　H₂+I₂2HI，更缓慢地化合且可逆。
　　与H₂化合时，无论从反应条件、反应的剧烈程度以及生成气态氢化物的稳定性（HF>HCl>HBr>HI），都说明卤素单质的递变性。

　　②卤素单质与H₂O的反应
　　2F₂+2H₂O═4HF+O₂，反应剧烈；说明氧化性：F₂>O₂
　　Cl₂+H₂OHCl+HClO，Cl₂、Br₂、I₂与水的反应愈来愈微弱。

　　③卤素单质及其卤化物间发生的置换反应
　　利用氧化还原反应：非金属性强的卤素单质将非金属性弱的卤素从其卤化物中置换出来生成单质
　　Cl₂+2Br^－═2Cl^－+Br₂
　　Cl₂+2I^－═2Cl^－+I₂
　　Br₂+2I^－═2Br^-+I₂
　　这些均说明卤族元素单质间存在性质的递变性。所以卤素单质的非金属性依氟、氯、溴、碘的顺序逐渐减弱。
　　注：F₂在水溶液中的反应是先与水反应

　　二、卤化氢（HX）的性质
　　相似性：
　　均为无色、有刺激性气味、气体，易溶于水，水溶液为酸（氢卤酸），具有挥发性，易形成酸雾。

　　递变性：

　　由于HX还原性的递变，在制备HX时，只有HF、可用浓制取。HBr、HI因还原性强，会与具强氧化性的浓发生氧化还原反应而不能共存，因而不能用浓制备HBr、HI。同理，HBr、HI也不能用浓干燥。

　　三、卤族元素单质及化合物的特性及应用
　　1．F₂遇水会置换出O₂且生成HF。所以F₂与其它卤化物溶液不会发生卤素间的置换反应，而先与水反应。

　　2．氯水具漂白性。

　　3．Br₂是一种极易挥发的红棕色液体，实验室保存少量液溴时应用水封。

　　4．I₂易升华，利用这一性质用加热的方法，分离碘与其他难挥发固体、难升华固体混合物；I₂遇淀粉变蓝，可用这一性质检验I₂的存在，可用KI和淀粉的混合物检验具有较强氧化性的物质的存在，原理是氧化性较强的物质能将KI中的碘离子氧化为碘单质，使淀粉变蓝，混合物将显蓝色。例如：用湿润的淀粉KI试纸检验Cl₂是否收集满。

　　5．AgX（除AgF外）均有感光性，AgBr分解时所需波长与可见光接近，故可用于一般摄影的感光材料；AgI可以用于人工降雨。

　　6．氟可以与稀有气体元素形成化合物。

　　7．HF有剧毒，且腐蚀玻璃，氢氟酸应保存在塑料瓶中；制备HF时应用铅皿。

　　8．可溶。

　　9．X₂在水中的溶解度不大，易溶于有机溶剂，如汽油、酒精、四氯化碳等。所以从溴水中提取，从碘水中提取均用萃取的办法。

　　10．X^－的检验：用AgNO₃和稀HNO₃溶液，分别生成AgCl（白色沉淀），AgBr（淡黄色沉淀），AgI（黄色沉淀）。。

　　11．为了预防碘缺乏症，食盐中采取添加KIO₃的方法（注意：碘也不可摄入过多，以防中毒）。

　　【例题分析】：
　　例1. 从溴化钠中制取单质溴可采用的方法是：（　　）
　　Ａ．蒸发至干，灼烧固体
　　Ｂ．滴入氯水，用汽油萃取
　　Ｃ．通入氯气，用酒精萃取
　　Ｄ．加入碘水，用四氯化碳萃取

　　分析：
　　Ａ．不正确，因为NaBr同NaCl一样是热稳定性良好的化合物，灼烧不易分解。
　　Ｂ．正确，因为2Br^－+Cl₂═Br₂+2Cl^－，汽油为有机溶剂，Br₂在汽油中的溶解度大于在水中的溶解度，且汽油与水不互溶。
　　Ｃ．不正确，因酒精与水互溶。
　　Ｄ．不正确，因碘单质的活泼性不如溴单质的活泼性，不能发生置换反应。

　　例2. 砹是核电荷数最大的卤族元素，推断砹及砹的化合物不可能具有的性质是：（　　）
　　Ａ．砹是有色固体
　　Ｂ．AgAt不溶于水
　　Ｃ．HAt很稳定
　　Ｄ．NaAt熔点较高

　　分析：
　　依据卤素元素化合物性质的递变规律，卤族单质的物理性质，色态由浅→深，状态，由气→固可知，Ａ不符合题意，根据AgX的溶解性可知AgAt可能不溶于水，Ｃ根据HX的稳定性变化规律可知HAt不可能很稳定，NaX均为离子化合物，与NaCl一样应有较高的熔点。

　　答案：Ｃ

　　例3. 为了预防碘缺乏症，国家规定每千克食盐中应含有40mg～50mg的碘酸钾。为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐，某同学取食盐样品428克，设法溶解出其中全部的碘酸钾，将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液呈蓝色，再用0.030mol·L^－1的硫代硫酸钠溶液滴定，用去18.00mL时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应如下：
　　IO+5I^－+6H⁺═3I₂+3H₂O，I₂+2S₂O ═2I^－+S₄O

　　分析：
　　由上述反应可知：
　　KIO₃　 ～　 6Na₂S₂O₃
　　1mol　　　　　6mol
　　xmol　 　0.03×0.018mol
　　解得：x=9×10^-5mol
　　∴每千克食盐中含有的KIO₃为：9×10^-5mol×214g·mol^-1÷428g×1000g·kg^-1=0.045g=45mg
　　∴此食盐合格。

　　【练习与参考答案】
　　一、选择题：
　　１．下列说法错误的是（　 ）
　　Ａ．氟能从氯化物的水溶液中置换出氯
　　Ｂ．卤化氢的水溶液都是强酸
　　Ｃ．氯化氢比溴化氢稳定
　　Ｄ．卤素单质均为双原子分子

　　２．市场上销售的“84”消毒液，其产品标识上有如下叙述：
　　（１）本品为无色液体，呈碱性
　　（２）使用时加水稀释
　　（３）可对餐具、衣物进行消毒，可漂白浅色衣物，其有效成分可能是（　 ）
　　Ａ．Cl₂　 　　Ｂ．SO₂　 　　Ｃ．NaClO　 　　Ｄ．KMnO₄

　　３．以下各组表示卤素及其化合物的性质变化规律中错误的是（　 ）
　　Ａ．氧化性F₂>Cl₂>Br₂>I₂
　　Ｂ．还原性F^－<Cl^－<Br^－<I^－
　　Ｃ．稳定性HF>HCl>HBr>HI
　　Ｄ．酸性HF>HCl>HBr>HI

　　４．我国政府规定，国内销售的食盐必须加碘。关于加碘盐的下列叙述中不正确的是（　 ）
　　Ａ．食用加碘盐，以确保人体对碘的摄入量
　　Ｂ．加碘盐中加入的是碘酸钾
　　Ｃ．加碘盐中不能同时加入碘酸钾和碘化钾
　　Ｄ．加碘盐中加入的是单质碘

　　二、填空题
　　5．氯水可以跟碘化钾溶液发生置换反应，过量的氯水还可以把碘氧化为碘酸（HIO₃），化学方程式为：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl。碘酸是一种无色晶体，极易溶于水。现有一瓶无色溶液，其中含有Br^－、I^－，请用氯水、四氯化碳和试管，设计一个简单的实验，证明该无色溶液中确实含有Br^－和I^－。其实验步骤、现象、结论是：
　　①______________________________________
　　②______________________________________
　　③______________________________________

　　【参考答案】
　　一、
　　１．ＡＢ　　　２．Ｃ　　　３．Ｄ　　　４．Ｄ

　　二、
　　5．
　　①取少量无色溶液于试管，再加入少量CCl₄，然后逐滴加入适量氯水，边加边振荡，见CCl₄层为淡紫红色，证明有I^－。
　　②静置，分层，取上层液于另一试管中。
　　③向该试管的液体中加入过量的氯水，再加入CCl₄振荡，静置分层，可见到CCl₄层为橙色，证明其中有Br^－。

　　分析：
　　因I^－还原性比Br^－强，所以Cl₂先置换出I₂。因I₂ 可与过量氯水反应，所以第③步再加入过量氯水只能生成Br₂被CCl₄萃取。