摘要:卤族元素原子结构.单质性质.制法和用途: 元素名称和符号 氟(F) 氯(Cl) 溴(Br) 碘(I) 原子 结构 原子序数 9 17 35 53 结构示意图 电子式 ·∶ ·∶ ·∶ ·∶ 主要化合价 -1 -1.+1.+3,+5.+7 -1.+1.+3,+5 -1.+1.+3,+5 相同点 最外层电子数相同.都是7个电子 不同点 原子核外电子层数不同.依次增大 原子半径 --------递增--------→ 阴离子半径 --------递增--------→ 非金属活动性 --------递减--------→ 原子氧化能力 --------递减--------→ 阴离子还原能力 --------递增--------→ 物 理性 质 颜色和状态 浅黄绿色气体 黄绿色气体 红棕色液体易挥发 紫黑色固体易升华 密度 1.69克/升 3.214克/升 3.119克/厘米3 4. 93克/厘米3 熔点(℃) --------递增--------→ 沸点(℃) --------递增--------→ 水中溶解性 分解水 --------递减--------→ 有机溶剂 分解溶剂 -------溶解性增大-----→ 化学反应` 与金属反应 nX2+2M2MXn 与大多数金属反应 反应快慢F2>Cl2>Br2>I2 与H2反应 X2+H22HX 反应剧烈程度 F2>Cl2>Br2>I2 与磷反应 2P+3X22PX3(X2不足量) 2P+5X22PX5(X2足量) 现象:白色烟雾 与H2O反应 2H2O+2F24HF+O2 Cl2+H2O HCl+HClO Br2+2H2OHBr +HBrO I2+H2O HI+HIO 与NaOH反应 2F2+4NaOH4NaF+O2+ 2H2O X2+2NaOHNaX+NaXO+H2O 置换反应 分解水 X2+2Y-2X-+Y2 置换能力(Cl2>Br2>I2) 制法 2KHF2F2↑+H2↑+2KF 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O 2NaBr+Cl2 2NaCl+Br2 2NaBr+MnO2+3H2SO4Br2↑+2NaHSO4+MnSO4+2H2O 2KI+Cl22KCl+I2 2NaI+H2SO4+MnO2 MnSO4+2NaHSO4+I2+2H2O 特性与检验: F2:能跟氙.氡等惰性气体反应生成XeF2,KrF2.通入水中产生O2 Cl2:本身呈黄绿色.氯水常用于杀菌消毒.与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀 Br2:与皮肤接触产生疼痛而难治愈.与AgNO3反应生成淡黄色AgBr沉淀 I2:使淀粉溶液变蓝.与AgNO3溶液反应生成黄色AgI沉淀 用途: 提炼铀 制盐酸.塑料农药.漂白粉 染料工业.制AgBr制溴化物 碘酒.AgI.碘仿 制碘化物

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某化学小组在学习元素周期律知识后,对教材中Cl2将Fe2氧化成Fe3的实验进一步思考,并提出问题:Cl2能将Fe2氧化成Fe3,那么Br2和I2能否将Fe2氧化成Fe3
环节一:理论推测。
部分同学认为Br2和I2都能将Fe2氧化成Fe3,依据是
____________________________________________。
部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2氧化成Fe3。还有同学认为Br2能将
Fe2氧化成Fe3,而I2不能,依据是同一主族从上到下卤素单质的氧化性逐渐减弱。
环节二:设计实验进行验证。
向大试管中加入适量铁粉,加入10 mL稀盐酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,取上层清液进行下列实验。
实验1:

试管
 
操作
 
现象
 

 
先向试管中加入2 mL新制的FeCl2溶液,再向试管中滴加少量红棕色的溴水,振荡试管
 
溶液为黄色
 

 
先向试管中加入2 mL新制的FeCl2溶液,再向试管中滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管
 
溶液为黄色
 
 
环节三:实验现象的分析与解释。
(1)甲同学认为试管①中的现象说明溴水能将Fe2氧化,反应的离子方程式为______________________________________________________。
乙同学认为应该补做实验,才能得出甲同学的结论。请你帮助乙同学完成实验:
实验2:
操作
 
现象
 
 
 
 
 
 
(2)该小组同学对试管②中所得的溶液呈黄色的原因展开讨论,并提出了两种假设:
假设1:碘水与FeCl2溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
假设2.________________。
实验3:进行实验以判断假设是否成立。
操作
 
现象
 
向试管②所得的溶液中继续加入0.5 mL CCl4,充分振荡,静置一段时间。取出上层溶液,滴加KSCN溶液
 
静置后,上层溶液几乎无色,下层溶液为紫色;取上层溶液滴加KSCN溶液后,溶液呈浅红色
 
 
丙同学认为实验3的现象可以说明假设2成立,丁同学认为不严谨,于是设计了实验4继续探究。
实验4:
操作
 
现象
 
向另一支试管中加入2 mL新制的FeCl2溶液,滴加0.5 mL碘水后,再加入0.5 mL乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间。取出下层溶液,滴加KSCN溶液
 
静置后,上层溶液为紫色,下层溶液几乎无色;取下层溶液,向其中滴加KSCN溶液后,溶液没有呈浅红色
 
 
你认为实验4中加入乙酸乙酯的主要目的是_____________________。
丁同学根据实验4的现象得出结论:在本次实验条件下,碘水与FeCl2溶液反应的程度很小。
(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe2的能力逐渐减弱,从原子结构角度解释原因:_____________________________________________。

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