1.与水的反应
✧F2在水中不稳定，与水反应剧烈，可以将水分子中的氧化数为–2的O氧化成O2
2F2+2H2O——4HF+O2
这个反应的可能性，可以从电极电势数据看出：
E⊖（F2/F－）=2.87V
E⊖（O2/H2O）=1.23V
从热力学角度来看，
E⊖（Cl2/Cl－）=1.36V
氯与水反应E⊖=0.54V，反应可能进行。
但从动力学上看，反应速率过慢，所以氯氧化水的反应实际上不能发生。
✧氯在水中发生歧化反应：
Cl2+H2O——HCl+HClO
该反应受温度和体系的pH的影响很大
Cl2+2OH－——Cl－+ClO－+H2O
在碱中发生歧化反应
在酸中发生逆歧化反应
✧Br2和I2一般歧化成－1氧化态和+5氧化态,尤其I2更易歧化成+5氧化态。
歧化反应的可能性从下面元素电势图中（EB⊖）可以看出
2.与金属的反应
✧F2在任何温度下可与金属直接化合，生成高价氟化物。
但是F2与Cu，Ni，Mg作用时，由于金属表面生成一薄层致密的氟化物保护膜而中止反应。
所以F2可储存在Cu，Ni，Mg或其合金制成的容器中。
✧Cl2可与各种金属作用，有的需要加热
但干燥的Cl2不与Fe反应,因此Cl2可储存在铁罐中。
✧Br2和I2常温下只能与活泼金属作用，与不活泼金属只有在加热条件下反应
3.与非金属的反应
✧除O2，N2，He，Ne外，F2可与所有非金属作用，直接化合成高价氟化物。
低温下可与C，Si，S，P猛烈反应
✧Cl2也能与大多数非金属单质直接作用，但不及F2的反应激烈。
例如:
2S+Cl2——S2Cl2（红黄色液体）
S+Cl2（过量）——SCl2（深红色发烟液体）
2P+3Cl2——2PCl3（无色发烟液体）
2P+5Cl2（过量）——2PCl5（淡黄色固体）
✧Br2和I2与非金属的反应不如F2，Cl2激烈，一般形成低价化合物。
2P（s）+3Br2（g）——2PBr3（l）（无色发烟液体）
2P（s）+5I2（g）——2PI5（s）（红色）
4.与H2的反应
✧在低温下，暗处，F2可与H2发生剧烈反应，放出大量热，导致爆炸
F2（g）+H2（g）——2HF（g）
✧常温下Cl2与H2缓慢反应，但有强光照射时，将发生链反应导致爆炸
加热条件下，Cl2与H2也可发生链反应，步骤如下：
①链引发反应产生单电子自由基
Cl2——2Cl∙
②链传递反应
Cl·+H2——HCl+H∙
H∙+Cl2——HCl+Cl∙
③链终止反应------将自由基消除
2Cl∙——Cl2
2H∙——H2
Cl∙+H∙——HCl
✧Br2以金属Pt为催化剂，加热到350℃，Br2可与H2反应。
但高温下HBr不稳定，易分解
✧I2与H2在催化剂存在并加热的条件下可反应生成HI，HI更易分解。
5.与某些化合物的反应
✧Cl2，Br2，I2可以将H2S中低价态的硫氧化成硫单质。
Br2+H2S——2HBr+S
✧Cl2，Br2与CO反应，会得到碳酰卤
Cl2（g）+CO（g）——COCl2（g）
✧F2在一定温度下与硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐作用生成硫酰氟。
2F2+Na2SO4——2NaF+SO2F2+O2
✧F2，Cl2，Br2在一定条件下均可将NH3氧化：
3X2+8NH3——6NH4X+N2
12―1―3单质的制备
由于卤素单质的氧化性强，在自然界中，卤素主要以–1价卤离子形式存在。
✓通常情况下，可采用将卤离子氧化的方法来制备卤素单质。
2X–—2e–＝X2
1.单质氟的制备
F2是最强的氧化剂，所以通常不能采用氧化F–的方法制备单质氟
1886年，法国学者亨利•莫瓦桑（HenriMoissan）第一次电解液态HF制得F2。
✓电解法制备单质氟，是通过电解熔融的氟化氢钾（KHF2）与氢氟酸（HF）的混合物来完成的。
因为HF导电性差，所以电解时要向液态HF中加入强电解质LiF或AlF3，以形成导电性强且熔点较低的混合物。
混合物的熔点为345K，电解反应在大约373K下进行
✧阳极（无定形碳）
2F－——F2+2e－
✧阴极（铜制电解槽）
2HF2－+2e－——H2+4F－
✧以多孔蒙铜管为隔板，将电解生成的氟气和氢气严格分开以防止发生爆炸反应。
✓实验室中，采用热分解含氟化合物的方法制单质氟。
由于所用原料是用单质F2制取的，所以这种方法相当于F2的重新释放
因此K2PbF6和BrF5是F2的贮存材料
✓经过100年努力，1986年化学家克里斯特（Christe）终于成功地用化学法制得单质F2。
由于使用KMnO4，HF，KF，H2O2和SbCl5为原料，因此，原料不涉及单质氟。
✧制得化合物K2MnF6和SbF5
2KMnO4+2KF+10HF+3H2O2——2K2MnF6+8H2O+3O2
✧即氟化、氧化反应过程
SbCl5+5HF——SbF5+5HCl
✧即双取代反应
✧化合物K2MnF6和SbF5反应制得单质F2。
制得的少量F2可用特别干燥的玻璃或聚四氟乙烯材质的容器来存放。
2.单质氯的制备
◆工业上，采用电解饱和食盐水的方法制取单质氯。
现代氯碱工业中，常用带有阳离子交换膜的电解池。
阳极区过多的Na+可以通过离子膜进入阴极区，中和OH－
但离子膜阻止OH－进入阳极区，避免了它与阳极产物Cl2的接触。
◆实验室中，在加热条件下，常用强氧化剂二氧化锰，将浓盐酸氧化，制备少量氯气
浓盐酸可用食盐和浓硫酸的混合物代替
◆KMnO4氧化浓盐酸是实验室中制取Cl2的最简便方法。
将浓盐酸滴加到固体KMnO4上，反应不需要加热。
2KMnO4+16HCl（浓）——2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
3.单质溴的制备
Br主要以–1价离子形式存在于海水中
◆在pH＝3.5的酸性条件下，用Cl2氧化浓缩后的海水，生成单质溴：
2Br－+Cl2——Br2+2Cl－
◆在实验室中，是在酸性条件下，利用氧化剂氧化溴化物来制备单质溴：
MnO2+2NaBr+3H2SO4——Br2+MnSO4+2NaHSO4+2H2O
2NaBr+3H2SO4（浓）——Br2+2NaHSO4+SO2+2H2O
4.单质碘的制备
◆工业上以NaIO3为原料来制备单质碘。
a）先用NaHSO3将浓缩溶液中的NaIO3还原成I–，
2IO3－+5HSO3－——2I－+6SO42-+6H+
b）然后加入适量的IO3–，酸性条件下，使其逆歧化，得到单质碘。
5I－+IO3－+6H+——3I2+3H2O
海水也是生产碘的原料。
◆海水也是生产碘的原料。
海水中碘的含量很低
1）海水中碘的含量很低,可在净化后的海水中，加入等量的硝酸银，形成AgI沉淀
I－+AgNO3——AgI+NO3－
2）加入足量铁屑还原AgI，生成单质Ag沉淀和FeI2溶液：
Fe+2AgI——2Ag+FeI2
3）过滤分离，沉淀用HNO3氧化成AgNO3，循环使用。
溶液中通入氧化剂Cl2，得到单质碘：
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