鹵素元素的化學性質實驗報告
鹵素元素的化學性質實驗報告
一、教學目標
（一）掌握Cl2、Br2、I2的氧化性及Cl-、Br-、I-還原性。
（二）掌握鹵素的歧化反應
（三）掌握次氯酸鹽、氯酸鹽強氧化性
（四）瞭解氯化氫HCl氣體的實驗室製備方法
（五）瞭解鹵素的鑑定及混合物分離方法
二、教學的方法及教學手段
講解法，學生實驗法，巡迴指導法
三、教學重點
1、區別Cl2、Br2、I2的氧化性及Cl-、Br-、I-還原性。
2、鹵素的歧化反應
3、次氯酸鹽、氯酸鹽強氧化性
四、教學難點
區別Cl2、Br2、I2的氧化性及Cl-、Br-、I-還原性；鹵素的歧化反應；次氯酸鹽、氯酸鹽的強氧化性
五、實驗原理
鹵素系ⅦA族元素，包括氟、氯、溴、碘、砈，其價電子構型ns2np5，因此元素的氧化數通常是—1，但在一定條件下，也可以形成氧化數為+1、+3、+5、+7的化合物。鹵素單質在化學性質上表現為強氧化性，其氧化性順序為：F2 > Cl2 > Br2 > I2。所以，Br-能被Cl2氧化為Br2，在CCl4中呈棕黃色。I2能被Cl2、Br2氧化為I2，在CCl4中呈紫色。
鹵素單質溶於水，在水中存在下列平衡：
X2 + H2O === HX + HXO
這就是鹵素單質的歧化反應。鹵素的歧化反應易在鹼性溶液中進行，且反應產物隨著溫度和鹼液濃度的不同而變化。
鹵素的含氧酸有多種形式：HXO、HXO2、HXO3、HXO4。隨著鹵素氧化數的升高，
其熱穩定性增大，酸性增強，氧化性減弱。如氯酸鹽在中性溶液中沒有明顯的強氧化性，但在酸性介質中表現出強氧化性，其次序為：BrO3- > ClO3- > IO3-。次氯酸及其鹽具有強氧化性。
HCl的還原性較弱，製備Cl2，必須使用氧化性強的KMnO4、MnO2來氧化Cl-。若使用MnO2，則需要加熱才能使反應進行，且可控制反應的速度。
六、儀器與藥品
試管及試管夾、量筒（1mL）、酒精燈、滴瓶（125mL）、試劑瓶（500mL）、燒杯（250mL）
KBr、KCl、KI、CCl4、H2SO4（濃）、NaOH、NaClO、MnSO4、HCl（濃）、KClO3、AgNO3、溴水、品紅、酒精、濃氨水、碘伏水、pH試紙、KI-澱粉試紙、醋酸鉛試紙、藍色石蕊試紙。
七、實驗內容
（一）鹵素單質的氧化性
① 取幾滴KBr溶液於試管中，再加入少量CCl4，滴加氯水，振盪，仔細觀察CCl4層顏色的變化；
② 取幾滴KI溶液於試管中，再加入少量CCl4，滴加氯水，振盪，仔細觀察CCl4層顏色的變化；
③ 取幾滴KI溶液於試管中，再加入少量CCl4，滴加溴水，振盪，仔細觀察CCl4層顏色的變化；
結 論：
1、反應現象：
2、反應方程式包括：
3、鹵素單質的氧化性順序：__________________________________ 。
（二）Cl-、Br-、I-的還原性
① 往乾燥試管中加入綠豆粒大小的KCl晶體，再加入0.5mL濃硫酸（濃硫酸不要沾到瓶口處），微熱。觀察試管中顏色變化，並用溼潤的pH試紙檢驗試管放出的氣體。
② 往乾燥試管中加入綠豆粒大小的KBr晶體，再加入0.5mL濃硫酸（濃硫酸不要
沾到瓶口處），微熱。觀察試管中顏色變化，並用KI-澱粉試紙檢驗試管口。
③ 往乾燥試管中加入綠豆粒大小的KI晶體，再加入0.5mL濃硫酸（濃硫酸不要沾到瓶口處），微熱。觀察試管中顏色變化，並用醋酸鉛試紙檢驗試管口。
結 論：
1、反應現象：
2、反應方程式包括：
3、鹵素陰離子的還原性順序：__________________________________ 。
（三）溴、碘的歧化反應
① 溴的歧化反應取少量溴水和CCl4於是試管中，滴加2mol/LNaOH溶液使其呈強鹼性，觀察CCl4層顏色變化；再滴加3mol/LH2SO4溶液使其呈強酸性，觀察CCl4層顏色變化。寫出反應方程式，並用電極電勢加以說明。
結 論：
1、反應現象：
2、反應方程式包括：
3、說明
② 碘的歧化反應 取少量碘水和CCl4於是試管中，滴加2mol/LNaOH溶液使其呈強鹼性，觀察CCl4層顏色變化；再滴加3mol/LH2SO4溶液使其呈強酸性，觀察CCl4層顏色變化。寫出反應方程式，並用電極電勢加以說明。
結 論：
1、反應現象：
2、反應方程式包括：
3、說明
(四) 鹵素合氧酸鹽的氧化性
（1） 次氯酸鈉的氧化性
取四支管，均加入0.5mLNaClO溶液，其中1號試管中滴加4 ~ 5滴0.2mol/L的KI溶液，2號試管中滴加4 ~ 5滴0.2mol/LMnSO4溶液，3號試管中滴加4 ~ 5滴濃鹽酸，4號試管中滴加2滴品紅溶液。
觀察各試管中發生的現象，寫出反應方程式。
結 論：
1、反應現象：
2、反應方程式：
3、說明
（2）KClO3的氧化性
① 取兩支管，均加入少量KClO3晶體，其中1號試管中滴加4 ~ 5滴0.2mol/LMnSO4溶液，2號試管中滴加2滴品紅溶液。攪拌，觀察現象，比較次氯酸鹽和氯酸鹽氧化性的強弱。
結 論：
1、反應現象：
2、反應方程式：
3、次氯酸鹽和氯酸鹽氧化性的強弱：__________________________________ 。 ② 取一支試管，加入少量KClO3晶體，加水溶解，再加入0.5mL0.2mol/LKI溶液和CCl4，觀察現象；然後再加入少量3mol/L的H2SO4溶液，觀察CCl4層現象變化；繼續加入KClO3晶體，觀察現象變化。用電極電勢說明CCl4層顏色變化的原因。 結 論：
1、反應現象：
2、反應方程式：
3、說明
(五) 氯化氫HCl氣體的'製備和性質
① HCl的製備取15 ~ 20g食鹽，放入500mL圓底燒瓶中，按圖1-1將儀器裝配好（在通風櫥中進行）。從分液漏斗中逐次注入30 ~ 40mL濃硫酸。微熱，就有氣體發生。用向上排空氣法收集生成的氯化氫氣體。
② HCl的水溶性 用手指堵住收集HCl氣體的試管口，並將試管倒插入盛水的水槽中，輕輕地把堵住試管口的手指掀開一道小縫，觀察有什麼現象發生？再用手指堵住試管口，將試管自水中取出，用藍色石蕊試紙檢驗試管中的溶液的酸鹼性，並用pH試紙測試HCl的pH。
③ HCl的鑑定 在上述盛有HCl的試管中，滴加幾滴0.1mol/LAgNO3溶液，觀察有什麼現象發生？寫出反應方程式。
④ 白煙實驗 把滴入幾滴濃氨水的廣口瓶與充有HCl氣體的廣口瓶口對口靠近，抽去瓶口的玻璃片，觀察反應現象並加以解釋。
結 論：
1、反應現象：
2、反應方程式：
3、說明