1. 与水的作用

卤素单质都具有氧化性，相关电极反应和标准电极电势如下

氟单质是目前已知的最强的氧化剂。由标准电极电势可知，卤素单质的氧化能力

F₂>CI₂>Br₂>I₂

卤素溶于水后将发生两类反应，氧化水反应和自身歧化反应。与O₂/H₂O有关的电极电势

O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O E^Θ=1.23V

中性条件下，电极电势为0.815V。可见，I₂不能氧化水，Br₂和Cl₂氧化水生成O₂的超电势大，反应速率极慢。反应

2X₂+2H₂O=4HX+O₂

只对F₂有意义。F₂氧化性极强，遇到水后发生剧烈的反应放出O₂。

2F₂+2H₂O=4HF+O₂

Br₂和Cl₂在水中主要发生歧化反应

Cl₂+H₂O=HCI+HCIO

常温下，Cl₂歧化生成氧化数分别为+1、-1；而Br₂和I₂的歧化产物是氧化数分别为+5、-1。

3Br₂+3H₂O=5HBr+HBrO₃

卤素的歧化反应受温度和溶液的pH影响较大，升高温度Cl₂歧化生成CI^-和CIO₃^-。碱性条件下，歧化反应进行得比较彻底，而中性和酸性条件下则发生逆歧化反应。

2. 与金属的反应

F₂由于反应活性极高，在任何温度下都可以与金属直接反应，生成高价的氟化物。但F₂与Cu、Ni、Mg反应时，由于生成致密的氟化物保护膜而阻止了反应的进行。故F₂可以用Cu、Ni、Mg及相应的合金制的容器来储存。

Cl₂可以与多数金属直接反应，生成相应的氯化物，但反应活性不如F₂。干燥的Cl₂不与Fe反应，故干燥的Cl₂可以储存在铁质容器中。Br₂、I₂只能与活泼的金属作用，与不活泼的金属作用时需要加热。

3. 与非金属的反应

F₂可以与除O₂、N₂、He、Ne外的所有非金属直接反应，生成高价氟化物。Cl₂也可以与多数的非金属单质反应，但不如F₂剧烈。例如

Br₂、I₂与许多非金属单质可以反应，但活性不如F₂和Cl₂，且一般多形成低价的化合物。

4. 与H2的反应

低温黑暗的条件下，F₂可以与H₂发生爆炸性的反应。

F₂+H₂=2HF

常温下，Cl₂与H₂反应缓慢，但在加热或光照的条件下，可以发生爆炸性的链反应。

Cl₂+H₂=2HCl

Br₂、I₂与H₂的反应不彻底，需要在催化剂及加热的情况下才能发生反应，而生成的HBr、HI在高温下不稳定，又要分解为卤素单质和H₂。

相关链接：卤素单质的物理性质

文章来源：《无机化学核心教程（第二版）》

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