考点9 卤族元素
△考纲要求△
１.掌握卤族元素的原子结构及性质变化规律。 ２.了解可逆反应的涵义。
３.掌握卤素单质的性质相似性和递变性及特性。 ４.了解卤化银的性质、用途及碘与人体健康的关系等知识。
５.掌握卤素离子和碘单质的鉴定方法。 ６.通过对卤素结构、性质的比较，培养比较、分析、归纳问题的能力。
☆考点透视☆ 一、卤素元素 1.位置和结构
⑴元素周期表中位置：第ⅦA族，第十七纵行。 ⑵原子结构 相同点：最外层电子数均为7
不同点：电子层数不同、原子半径
不同，原子核对外层电子吸引力不同。
卤素原子最外层均有7个电子，它们可获得一个电子形成8电子的稳定结构，故它们均具有强氧化性。因此卤族元素在自然界只能以化合态存在，不能以游离态存在。卤素原子的结构既有相似性(最外层电子均为7个)又有递变性(原子核外电子层数依次增多)，说明卤素的化学性质也是既有相似性又有递变性。这是结构决定性质的具体体现。
2．卤素的物理性质
卤素单质的分子都是双原子分子。 (1)相似性
卤素单质都有颜色，都有毒性，在水中的溶解度都不大，易溶于苯、四氯化碳(CCl4)、汽油等有机溶剂。但F2易与水反应。
(2)递变性
化学式 颜色 密度 熔沸点 水中溶解度 F2 Cl2 Br2 I2 从左到右 逐渐加深 从左到右 逐渐增大 从左到右 逐渐升高 从左到右 逐渐减少（F2与水反应） 3、卤素的化学性质 ⑴相似性：
①卤素原子最外层都有7个电子，易得到一个电子而成稀有气体元素的稳定结构，因此卤素元素均有-1价。
②氯、溴、碘的最高正价为+7价，此外还有+1、+3、+5价；其最高价氧化物及其水化物的分子式的通式分别为X2O7和HXO4。
③卤素元素的单质A.均为双原子分子X2；b.均能与H2化合，生成卤化氢；c.均能与金属单质反应生成金属卤化物；d.均能与水反应，其反应通式（F2除外）为：X2+H2O===HX+HXO易溶于有机溶剂；e.均能与碱反应；f.除F2外，均能得到其水溶液“卤水”。
④卤素单质都具有氧化性。除F2外，其余卤素单质都可用浓氢卤酸和MnO2反应制备：MnO2 + 4HX(浓) === MnX2 + X2 +2H2O。
⑵递变性(从氟到碘)： ①原子半径和离子半径增大； ②非金属性与单质氧化性减弱； ③与H2化合或水反应由易到难； ④氢化物稳定性减弱；
⑤最高价氧化物的水化物酸性减弱； ⑥卤离子还原性增强；
1
⑦前面元素的单质能把后面元素置换出来：如2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。
二、氟、溴、碘的特性
⑴F是最活泼的非金属元素，氧化性最强，无正价化合物，无含氧酸；氢氟酸能腐蚀玻璃；AgF溶于水；氟遇水则发生剧烈反应，生成氟化氢和氧气：
2F2 + 2H2O = 4HF + O2
⑵溴是深红色液体，很容易挥发。应密封保存。如果把溴放在试剂瓶里，需要在瓶中加一些水，以减少挥发。
⑶溴、碘在水中的溶解度较小，但却比较容易溶解在汽油、苯、四氯化碳、酒精等有机溶剂中。
⑷碘在加热时会升华；碘单质和淀粉相遇，会出现特殊的蓝色；碘和铁反应生成碘化亚铁：
Fe + I2 === FeI2；AgI可用于人工降雨。 三、卤素离子的体验
⑴F：加入浓硫酸，产生能腐蚀玻璃的气体。
--
黄色，它们都不溶于稀硝酸。利用卤化银的这一性质来检验卤离子的存在(F一除外，因为AgF溶于水)。 ②Cl、Br、I离子的检验：
方法一：于一溶液中加入稀硝酸，使溶液呈酸性，再加入AgN03溶液，产生沉淀，若沉淀为白色，则该溶液中含有Cl；若沉淀为浅黄色，则该溶液中含有Br；若沉淀为黄色，则该溶液中含有I。
方法二：于一溶液中加入氯水。充分反应后，再加入苯或四氧化碳，充分振荡后静置，若有机物层(苯为上层，四氯化碳为下层)呈橙色，则该溶液中含有Br离子；若有机物层呈紫红色，则该溶液中含有I。 方法三：于一溶液中加入淀粉溶液，不变色，再加氯
水，溶液变为蓝色，说明该溶液中含有I-。 (2)卤化氢： ①物理性质：
通常情况下，卤化氢为无色有刺激性气味的气体，极易溶于水，在空气中遇水蒸气形成白雾。氟化氢有剧毒。
②化学性质：
卤化氢的热稳定性按HF、HCl、HBr、HI的顺序逐渐减弱。
卤化氢的水溶液都是酸，分别叫氢氟酸、氢氯酸(盐酸)、氢溴酸、氢碘酸，其酸性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强，氢氟酸是弱酸，其余三种是强酸，都具有酸的通性。
--------
⑵Cl：加入AgNO3，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。 氢卤酸的阴离子均有一定的还原性，其还原性按 ⑶Br：①加入AgNO3，产生不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀。②加入氯水和CCl4，振荡、静置，下层液体呈橙红色。
--
F、C1、Br、I的顺序依次增强，常用的氧化剂不能把F-氧化为F2。
氢氟酸能腐蚀玻璃，因此氢氟酸盛装在塑料瓶里。 ③实验室制法：
△ ----
⑷I：①加入AgNO3产生不溶于稀硝酸的黄色沉淀。 CaF2+H2S04(浓)②加入氯水或溴水和CCl4，振荡、静置，下层液体呈紫红色。③加入氯水或溴水及淀粉溶液，溶液变蓝色。
说明：加入稀硝酸是为了排除CO3、PO4等的干扰。 四、含卤化合物 (1)卤化银
①卤化银的生成(AgF除外)
含有卤离子的溶液和AgN03溶液反应生成不溶于水的卤化银沉淀：AgCl为白色，AgBr为浅黄色，AgI为
2-3-
CaS04 +2HF↑
△ 2NaCl十H2S04(浓)Na2S04+2HCl↑ NaH2P04+HB↑
NaBr+H3P04(浓)
△ △ KI十H3P04(浓)KH2P04+HI↑ (3)碘化合物的主要用途：
①人体健康需要碘，缺少碘会引起极多的疾病。 ②补碘的重要措施：食用盐中加入一定量的KIO2；提供其他含碘食品；食用含碘丰富的海产品。其中最为方便有效的措施是食用含碘食盐。
2
③补碘要科学，不可盲目补碘，否则也能引起疾病。
注意1：Cl的检验不能用方法二，因为氯气也易溶于有机溶剂中，氯气溶解在苯或四氯化碳中呈浅蓝绿色。因此加入的氯水中的氯气也会转入到有机溶剂中。
注意2：根据I检验的方法三，可制备淀粉碘化钾试纸来检验C12和Br2的存在，或氯水和溴村。但要注意能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体不只有氯气和溴蒸气，还有二氧化氮(NO2)气体；能使淀粉碘化钾试纸变蓝的液体也不只有氯水和溴水，还有FeCl3溶 液等：2FeCl3+2KI==2FeCl2+I2+2KCl。 ‘ 注意3：AgX见光分解生成的银并不是银白色的，而是黑色的。这是因为物质的颗粒大小不同，对光的吸收和反射也不同造成。具有感光性的物质除卤化银外，还有AgN03、HNO3、HClO等很多物质，因此存放这些药品要注意避光，通常用棕色试剂瓶存放，甚至包上黑纸。如照相用的底片和洗相纸。
注意4：卤化氢的制取中，制HF、HCl用浓H2SO4，而制HBr、HI不能用浓硫酸，因为Br-、I-还原 性强，能被浓H2SO4氧化为Br2和I2 2NaBr+2H2SO4(浓) 2KI+2H2S04(浓)
⑵拟卤素
一些多原子分子与卤素单质性质相似，其阴离子又与卤素阴离子性质相似，常称它们为
拟卤素。下面表中为常见拟卤素及酸和盐。
-
-
单质 酸 盐 卤素 Cl2 HCl NaCl 氰 硫氰 氧氰 (CN)2 (SCN)2 (OCN)2 HCN NaCN HSCN NaSCN HOCN NaOCN ①拟卤素单质性质与卤素单质相似 (CN)2 + H2 = 2HCN
(SCN)2 + H2O ==== HSCN + HSCNO (OCN)2 + 2NaOH = NaOCN + NaOCNO + H2O ②氢化物的性质相似 HCN + AgNO3 = AgCN↓+ HNO3
4HSCN + MnO2 === Mn(SCN)2 + (SCN)2 + 2H2O 难点释疑
一、卤素单质与金属反应
如Fe与Br2,Mg、Zn、Fe分别与I2反应的化学方程式为:
; ;
; .
二、卤素单质与氢气反应
△ Na2S04+S02↑+Br2+2H20
△ K2S04+S02↑+I2+2H2O
因此，制HBr、HI时，改用浓H3P04，但要注意其生成物只能为磷酸二氢盐，不能为其他磷酸盐。
八、卤素互化物、拟卤素 ⑴卤素互化物
由两种卤素化合成的物质叫卤素互化物。它的分子是由一个较重卤素原子和奇数个较轻卤素原子组成。如：IBr(s)、ICl(s)、ICl3(s)、BrF3(1)、CIF3(g)。
卤素互化物与卤素单质性质相似，有较强的氧化性。如2IBr+ZMg=MgBr2+MgI2；2BrF3+4Zn=ZnBr2+3ZnF2。
卤素互化物与卤素单质又有性质不同之处，卤素单质遇水或碱溶液发生自身氧化还原反应，但卤素互化物的水解或与碱反应一般不是氧化还原反应。+1I -1Br +H2O=H +1I +H -1Br 。
3
(1)卤素及其化合物的性质； (2)卤素的相似性和递变性；
(3)以卤素知识为载体，判断“拟卤素”“互卤素”具有或不具有的性质，即信息迁移题； (4)与其他元素(如Fe、S等)或者与电解NaCI溶液相结合组成框图的物质推断题。
②由上表可得：随F、C1、Br、I的顺序，卤素单质与H2反应的剧烈程度逐渐减弱，卤素单质的氧化性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。
三、卤素单质与水反应
①2F2+2H20==4HF+02↑(剧烈反应)水作还原剂
由于卤素具有典型非金属元素的性质，因此，考查非金属元素知识的试题卤素仍是重点。
纵观近几年高考化学试题，一些重大的社会热点问题均已涉及日常生活中的卫生保健、
食品以及其他安全问题，也是高考的热点。因此，如含氯消毒剂等一些联系实际又能考查创新思维能力的试题将会在今后的命题中体现。 ※典型例析※
[例1]在溴化钾和碘化钾的混合溶液中通入过量
②卤素单质与水反应都是氧化还原反应：其电子转移情况如下：
氯气，把溶液蒸干后并将剩余物灼烧，最后残余的物质是（ ）
（A）氯化钾 （B）氯化钾和碘 （C）氯化钾和溴 （D）氯化钾和溴化钾 [解析]溴化钾和碘化钾都能与氯气反应： 2KBr + Cl2 = 2KCl + Br2
2KI + Cl2 = 2KCl + I2
③卤素单质与水的反应随F、C1、Br、I的顺序逐渐变难。
四、卤素单质之间的置换反应
①F2不能把其它卤素从其盐的水溶液里置换出来，因为F2更易与溶液中的水反应，放出氧气。F2只能把熔融的卤化物中卤素置换出来。如： F2+2NaCl==2NaF+C12
②C12、Br2、I2能把其他的卤素从其盐的水溶液里置换出来。如：
C12+2NaBr==2NaCl+Br2 C12+2KI==2KCl+I2 Br2+2KI==2KBr+I2
命题趋势
有关卤素的考试内容主要集中在：
所以向溶液中通入过量氯气后，溶液中留下氯化钾、溴分子和碘分子，考虑到溴单质极易挥发，所以蒸干过程中，溴单质已挥发掉。考虑到碘单质加热条件下能升华，所以灼烧过程中，碘单质必定已升华了。最后留下的物质必定是氯化钾。选A。
【例2】随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是（ ）
A.单质的熔沸点逐渐降低 B.卤素离子的还原性逐渐增强
C.气态氢化物稳定性逐渐增强 D.单质的氧化性逐渐增强
【解析】卤素单质均为分子晶体，按原子序数逐渐增加的顺序，单质的相对分子质量逐渐增大，晶体
4
中分子间作用力逐渐增大，物理性质表现为颜色逐渐加深，熔沸点逐渐升高，同主族非金属元素随着原子序数的逐渐增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，离子或气态氢化物的还原性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，气态氢化物形成逐渐变难，稳定性逐渐减弱。
【答案】B
【例3】10.000g氯化钠、溴化钾和氯化钙的混合物溶于水中，通入氯气充分反应，然后把溶液蒸干并灼烧（高温加热），灼烧后残留物的质量为9.813g。若将此残留物再溶于水并加入足量的碳酸钠溶液，所得的沉淀干燥后质量为0.712g。求原混合物中各化合物的质量。
设混合物中各物质的得量：NaCl为x，KBr为y，CaCl2为z。
x ①
2KBr + Cl2 === 2KCl + Br2
混合物中KBr转化为KCl，灼烧后溴全部挥发，因此：
+
y
+
z
=
从所得CaCO3的质量可以算出CaCl2的质量： z = 0.721g × 111g·mol-1/100g·mol-1 = 0.800g 氯化钠的质量为： x = 10.000g -0.500g -0.800g = 8.700g
【答案】NaCl为8.700g，KBr为0.500g，CaCl2
为0.800g
【例4】为实现中国2000年消除碘缺乏病的目标，卫生部规定食盐必须加碘，其中碘以碘酸钾（KlO3）形式存在。已知在溶液IO3-可和I-发生反应：IO3-+5I-+6H+==3I2+3H2O。根据此反应，可用试纸和一些生活中常见的物质进行实验，证明在食盐中存在IO3-。可供选用的物质有：①自来水；②蓝色石蕊试纸；③碘化钾淀粉试纸；④淀粉；⑤食糖；⑥食醋；⑦白酒。进行上述实验时必须使用的物质是（ ）
A.①③ B.③⑥ C.②④⑥ D.①②④⑤⑦
10.000g 【解析】食盐中碘以碘酸钾形式存在，溶于水以
IO3-形式存在。依题意：IO3+5I+6H==3I2+3H2O；检验IO3要求现象明显。结合I2的特殊（遇淀粉变蓝），只需在酸性（H）条件下加入I，生成的I2用淀粉检验。
【答案】B
+
----+
x + 74.5g·mol-1/119.0 g·mol-1 y + z =9.813g 【例5】一种澄清透明的溶液中，可能含有下列离②
①式-②式得：(1-74.5g·mol-1/119.0 g·mol-1)y =10.000g -9.813g
解得：y = 0.500g
残留物溶于水后加入足量碳酸钠溶液，发生如下反应：
CaCl2 + Na2CO3 === CaCO3↓+ 2NaCl
子：K+、Fe、Ba、Al、NH4、Cl、NO3、HCO3、SO4，做以下实验。
⑴将溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸呈红色 ⑵取少量溶液，加入用HNO3酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀
⑶将⑵中的沉淀过滤，向滤液中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀
5
3+2+3++---2-
⑷另取溶液，逐滴加入NaOH溶液至过量，只看到
【例7】 (1)为了提高生活用水的卫生标准，自来水厂常同时使用Cl2和FeSO4·7H2O进行消毒、杀菌，
改
善
水
质
，
其
原
因
有棕色沉淀生成，且沉淀质量不减少，由此可以推断： 以
溶液中肯定存在的离子有 ；溶液中肯定不存在的离子有 ，溶液中不能确定的离子有 。
【解析】澄清透明的溶液，肯定无沉淀生成，Ba
2-2+
是 。
(2)为了延长液氯杀菌时间，某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时，还加入少量液氨，其反应的化学方程式为：NH3+HClO==H2O+NH2Cl (一氯氨)。已知NH2Cl比HClO稳定，试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原 【解析】回答(1)从消毒、净化两方面入手，起
与SO4只存在一种。实验 ⑴说明溶液为酸性，则无HCO3；⑵当BaCl2加入时，产生沉淀，应为BaSO4，则原溶液有SO4，无Ba；⑶加AgNO3产生白色沉淀，不能说明一定有Cl，因实验⑵中加入了BaCl2。⑷有Fe
3+
-3+
2-2+
-
因 作用的到底是什么?又为什么能生成这些物质?而(2)要从题给的平衡以及两物质的稳定性来考虑。 【答案】(1)氯气与水反应C1H20=HCl+HCl0，HCl0有强氧化性起杀菌、消毒作用；氯气还能将Fe氧化:C12+2Fe=2Fe唧，Fe水解：Fe+3H20==Fe(0H)3(胶体)，Fe(0H)3胶体能吸附水中的悬浮杂质，使之净化。
2+
3+
3+
3+
2+
2+
存在，且无Al，否则沉淀应有部分溶解在过量的NaOH溶液中。只有沉淀则无气体，即NH4+没有。
【答案】SO4 Fe；Ba、HCO3、NH4；Cl、NO3、K
【例6】溴化碘的化学性质跟卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属单质反应生成相应的卤化物。跟水反应的化学方程式为：IBr+H2O→HBr+HIO。下列有关IBr的叙述中，不正确的是（ ）
A.BIr是双原子分子 B.在很多反应中，IBr是氧化剂
C.和NaOH溶液反应主要生成NaBr和NaIO D.与水反应时，IBr既是氧化剂，又是还原剂 【解析】本题重要的信息是有：⑴IBr与卤素单质信息相似；⑵IBr与水反应生成HBr和HIO，显然选项A说法正确。由信息⑴知选项B正确。由信息⑵知选项C正确。分析IBr与H2O反应，发现溴和碘两种元素及氢和氧两元素化合价均未发生变化。
【答案】D
+
2-3+
2+
-+
--
(2)向含有C12的自来水中加入少量液氨，发生反应：NH3 +HCl0==H20+NH2C1，使不稳定的HCl0转化为稳定的NH2C1。随着消毒时HCl0浓度的下降，平衡左移，HCl0得以补充，从而延长液氯杀菌时间。
【例8】宇航员在研究某星球的大气时，测知其主要A分是一种易溶与水的气体A；用酸化的KMnO4溶液与A的水溶液共热时，可获得一种棕红色气体产物B，B冷却至室温即凝为液体；B与碱反应生成两种盐。据此推断该大气主要成分
A
(填化学式)。它与KMnO4溶液反应的化学方程式为 ，B与冷的KOH反
应
的
离
子
方
程
式 。实验室收集一瓶A气体，倒立在盛水的水槽中，水上升9／10体积。问：
（1）原气体的平均相对分子质量是多少? （2）假如溶质不扩散，瓶中溶质物质的量浓度是多少？
【解析】本题先是推断后是简单计算。酸化的KMn04溶液与 A的水溶液共热时，可获得一种棕红色气体产物B，B冷却至室温即凝为液体，可知B为Br2，从而得出A为HBr。
(1) 原瓶中为HBr和空气的混合气体，平均式量为：
9/10×8l+1/10 ×29==75.8。
6
是