例谈氯、溴、碘性质的比较

例谈氯、溴、碘性质的比较

山东省邹平县长山中学 256206 吴贵智

氯、溴、碘是海水中的主要卤族元素，其中氯、溴、碘三种元素单质的性质是新课标要求的重点。

一、物理性质的比较 通常情况下，氯气是黄绿色、有刺激性气味、比空气重的有毒气体，易液化，能溶于水，1体积水大约能溶解2体积的氯气；溴是常温下呈液态的唯一非金属单质，易挥发成红棕色的溴蒸气，存放液态溴时，应放在阴凉处并用水封，盛液溴或溴水的试剂瓶不能用橡皮塞；碘为紫黑色固体，易升华，盛放单质碘的试剂瓶不能用金属瓶盖。Cl2、Br2、I2都易溶于CCl4、CS2、苯、汽油等有机溶剂，在有机溶剂中分别呈黄色、橙色和紫色。

二、化学性质的比较

氯、溴、碘最外层均为7个电子，在反应中容易得1个电子达到8个电子的稳定结构，可作强氧化剂，同时由于其电子层数各不相同，所以它们的得电子能力也不相同，其氧化能力为Cl2>Br2>I2。

1、与大多数金属反应

例如与金属钠反应生成NaCl、NaBr和NaI；而与变价金属铁反应是分别生成FeCl3、FeBr3和FeI2。I2与Mg、Zn、Al等在水作催化剂作用下能迅速反应，Mg＋I2==MgI2(放热，产生紫烟)。

2、与非金属反应

Cl2+H2==2HCl (光照时发生爆炸)

Br2+H2==2HBr (加热到500℃开始反应)

I2+H2==2HI (持续加热缓慢化合，且生成的HI同时分解) 3、与水反应

Cl2和Br2能溶于水，而I2微溶于水，它们均能与水反应。例如： Cl2+H2O==HCl+HClO (HClO有强氧化性，能使有色物质褪色，即漂白性) 4、与碱反应

Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O (用于吸收Cl2，“84”消毒液的主要成分) 2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (用于生产漂白粉或漂白精) 5、与还原性化合物反应

(1) Cl2、Br2、I2之间的置换反应

按照Cl2、Br2、I2的顺序，氧化性强的能将氧化性弱的从它们的化合物中置换出来。例如：

Cl2+2NaBr==2NaCl+Br2 Br2+2KI==2KBr+I2

(2)与SO32－、S2－、Fe2+、SO2等反应 2Fe2++ Cl2==2Fe3++ 2Cl－

SO2+ Br2+2H2O==H2SO4+2HBr S2－+I2 ==S+2I－

三、Cl2、Br2、I2的鉴别

1、利用特殊性质：碘遇淀粉变蓝色

2、利用Cl2、Br2、I2之间的置换反应和在不同溶剂中的颜色变化

3、利用与AgNO3溶液反应，且生成不同颜色的沉淀且沉淀不溶于HNO3

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Ag++ Cl－== AgCl↓(白色) Ag++ Br－== AgBr↓(浅黄色) Ag++I－== AgI↓(黄色) 经典例题

例1、自来水常用Cl2消毒，某学生用这种自来水配制如下那些物质的溶液而不会发生明显的药品变质①AgNO3②HCl③FeCl2④NaBr⑤Na2SO3⑥明矾（ ）

A．②⑥ B．①③④⑤ C．除①③之外 D．以上答案均不正确

解析：自来水用Cl2消毒后含有Cl2、HClO及Cl－，能与药品中的AgNO3、FeCl2、NaBr、Na2SO3发生反应，而与HCl、明矾不反应。所以答案选择A。

例2、下列物质可用溴水鉴别的是（）

A．汽油、四氯化碳和水 B．氯化钠、溴化钠和碘化钾 C．AgNO3、NaOH和NaI D．HCl、HBr和HI

解析：在A选项中，溴更容易溶解到汽油、四氯化碳中，使有机溶剂的颜色变为橙色，且溶液分层，汽油在水的上层，而四氯化碳在水的下层；在B、D选项中溴水只能与碘化钾和HI反应，不能鉴别剩余的其它两种物质；在C选项中，溴水能与AgNO3、NaOH和NaI发生不同的化学反应，分别产生浅黄色沉淀、溶液褪色和溶液颜色变深等现象。故答案选择AC。

例3、在一种酸性溶液中存在NO3－、I－、Cl－、Fe3+的一种或几种，向该溶液中加入溴水，溴单质被还原，由此可推知溶液中（ ）

A．一定含有I－，不能确定是否含有Cl－ B．一定含有NO3－ C．不含有Fe3+

D．一定含有I－、NO3－和Cl－

解析：根据向该溶液中加入溴水，溴单质被还原，可以判定溶液中一定含有还原性I－，而酸性溶液中，NO3－、Fe3+与I－不能大量共存，所以可推知原溶液中一定含有I－，一定不含NO3－、Fe3+，可能含有Cl－。故答案选择A。

例4、甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲中加淀粉溶液和新制的氯水变为橙色，将此溶液倒入丙，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有（ ）

A．Br－、Cl－、I－ B．Br－、I－、Cl－ C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br

解析：根据向甲中加淀粉溶液和新制的氯水变为橙色，可以判定甲中含有Br－，同时根据将含有Br2的溶液倒入丙，颜色无明显变化，说明丙中不含I－，即一定含有Cl－。所以甲、乙、丙依次含有Br－、I－、Cl－，故答案选择B。

例5、氯气是有毒的，曾被法西斯制成毒气弹用于侵略战争，当这种毒气弹顺风爆炸时，通常可用的防御方法是（ ）

A．人、畜应躲到低洼的地方 B．人、畜应躲到较高的地方 C．人、畜应多饮豆浆和牛奶 D．可用肥皂水浸湿面巾蒙面

解析：氯气的密度比空气大，且能与碱性物质反应生成无毒物质，所以，当含有氯气的毒气弹顺风爆炸时可以采用人、畜应躲到较高的地方或用肥皂水浸湿面巾蒙面的防御方法。故答案选择BD。

例6、有A、B、C三种气体，各是Cl2、HCl、HBr中的某一种。已知A、

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B混合不反应，则下列推断正确的是（ ）

A．C肯定不是HCl B．A、B能确定

C．C可能是HCl D．C既不是Cl2，也不是HBr

解析：在Cl2、HCl、HBr三种气体中，HCl既不与Cl2反应，也不与HBr反应，只有Cl2和HBr能反应。假设C为Cl2，HCl与HBr不反应，符合题意；假设C为HCl，Cl2与HBr发生反应，不符合题意；假设C为HBr，Cl2与HCl不反应，符合题意。所以，C一定不是HCl，可能是Cl2，也可能是HBr，但不能确定A、B。故答案选择A。

练习：

1、下列叙述中能说明溴的活泼性比碘强的是（ ）

A．常温下，溴呈液态，碘为液态 B．溴化氢的稳定性比碘化氢强 C．溴水能使淀粉碘化钾溶液变蓝 D．溴化银见光立即发生分解 2、欲将固体食盐和碘的混合物分开，最好的方法是（ ）

A．溶解、过滤 B．溶解、萃取 C．溶解、加入AgNO3、过滤 D．升华 3、下列物质中不能使溴水褪色的是（ ）

A．NaOH溶液 B．镁粉 C．四氯化碳 D．KI溶液

4、湿润的KI—淀粉试纸接触某气体而显蓝色，该气体中可能有：①Cl2②NO2③H2S④SO2⑤HCl⑥溴蒸气

A．①③④ B．①②⑤ C．①②⑥ D．②④⑤

5、将适量的下列物质分别加到干燥的红色布条上，不能使其褪色的是（ ） A．新制的氯水 B．盐酸 C．盐酸和次氯酸钠的混合溶液 D．液氯 6、传统饮用水的消毒剂是氯气。但科研人员在英国某城调查发现，儿童患白血病发病率高是源于饮用了氯气消毒的饮用水。只是因为（ ）

A．氯气有氧化性，作用与正常细胞而癌化

B．氯水中的次氯酸具有杀菌性，氧化了正常细胞，异化了癌细胞 C．氯气有毒，杀死正常细胞，不杀灭癌细胞

D．氯气作用与水中有机物，生成有机氯化合物而致癌

答案：1、BC 2、D 3、D 4、C 5、BD 6、D

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