2022年无机化学卤素 .pdf

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1、第十二章卤素1 卤素中哪些元素最活泼？为什么有氟至氯活泼性变化有一个突变？答：单质的活泼性次序为：F2Cl2Br2I2从 F2到 Cl2活泼性突变，其原因归结为F 原子和 F离子的半径特别小。F Cl Br I FClBrIr/pm 64 99 114 133 136 181 195 216 (1)由于 F 的原子半径非常小，FF 原子间的斥力和非键电子对的斥力较大，使F2的解离能（ 155KJ/mol ）远小于 Cl2的解离能（ 240KJ/mol ） 。(2)由于 F-离子半径特别小，因此在形成化合物时，氟化物的离子键更强，键能或晶格能更大。由于 F-离子半径特别小，F-的水合放热比其他卤

2、素离子多。2 举例说明卤素单质氧化性和卤离子X-还原性递变规律，并说明原因。答：氧化性顺序为：F2 Cl2 Br2I2 ;还原性顺序为：I- Br-Cl-F-. 尽管在同族中氯的电子亲合能最高，但最强的氧化剂却是氟卤素单质是很强的氧化剂,随着原子半径的增大,卤素的氧化能力依次减弱。尽管在同族中氯的电子亲合能最高,但最强的氧化剂却是氟。一种氧化剂在常温下,在水溶液中氧化能力的强弱 ,可用其标准电极电势值来表示,值的大小和下列过程有关（见课本P524）3 写出氯气与钛、铝、氢、水和碳酸钾作用的反应式，并注明必要的反应条件。答： （1） 2Cl2+Ti =TiCl4加热，干燥（2） 3Cl2+2Al

3、 =2AlCl3 加热，干燥（3） Cl2+H2 =2HCl 点燃（4） 3Cl2+2P(过量 )=2PCl3 干燥5Cl2(过量 )+2P=2PCl5干燥（5） Cl2+H2O=HClO +HCl (6) Cl2+2K2CO3+H2O=KCl+KClO+2KHCO3 4 试解释下列现象：（1）I2溶解在 CCl4中得到紫色溶液，而I2在乙醚中却是红棕色。（2）I2难溶于水却易溶于KI 中。答： （1）CCl4为非极性溶剂，I2溶在 CCl4中后仍为分子状态，显示出I2单质在蒸气时的紫颜色。而乙醚为极性溶剂，I2溶于乙醚时与溶剂间有溶剂合作用，形成的溶剂合物不再呈其单质蒸气的颜色，而呈红棕色。

4、（ 2）I2以分子状态存在，在水中歧化部分很少，按相似相溶的原则，非极性的I2在水中溶解度很小。但I2在 KI 溶液中与I-相互作用生成I3离子， I3离子在水中的溶解度很大，因此，I2易溶于 KI 溶液。5 溴能从含碘离子的溶液中取代出碘，碘又能从溴酸钾溶液中取代出溴，这两者有矛盾吗？为什么？答： E（Br2/Br-） E（I2/I-）,因此 Br2 能从 I-溶液中置换出I2, 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - -

5、 Br2+2I-=2Br-+I2。2323/IIOBrBrOEE因此 ,I2能从 KBrO3溶液中置换出Br2 2BrO3-+I2=Br2+2IO-3 6 为什么 AlF3的熔点高达1563 K ，而 AlCl3的熔点却只有463K？答：查表知元素的电负性为Al-1.61 F-3.98 Cl-3.16 电负性差为 :AlF32.37；AlC131.55。一般认为，电负性差大于1.7 的二元素组成的化合物为离子化合物，小于1.7 则二元素组成的化合物为共价化合物。可见MF3为典型的离子化合物，其熔点很高；而AlCl3为共价化合物，其熔点较低。7 从下面元素电势图说明将氯气通入消石灰中得到漂白粉，

6、而在漂白粉溶液中加入盐酸可产生氯气的原因。AHClOV63.1Cl2V36.1Cl-BClOV40.0Cl2V36.1Cl答：因为Cl2通入消石灰是在碱性介质中作用的，又因为2-2/ClClO/ClCl，所以 Cl2在碱性条件下易发生歧化反应。而在漂白粉溶液中加入盐酸后，酸性条件中,/ClClHClO/Cl22，故而如下反应能够向右进行 : HClO + Cl- + H+= Cl2 + H2O 8 写出下列制备过程的反应式，并注明条件：从盐酸制备氯气；(1) 4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2+2H2O 从盐酸制备次氯酸；4HCl( 浓)+MnO2MnCl2+Cl2+2H2O 2Cl2

7、+H2O+CaCO3CaCl2+CO2+2HCl 从氯酸钾制高氯酸；KClO33KClO4+KCl 高氯酸钾比氯化钾溶解度小，可分离。KClO4+H2SO4=KHSO4+HClO4(3)由海水制溴酸。Cl2+2Br-=2Cl-+Br23Na2CO3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+3CO25Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 9 三瓶白色固体失去标签，它们分别是KC

8、lO 、KClO3和 KClO4，用什么方法加以鉴别？答：分别取少量固体加入干燥的试管中，再做以下实验加入稀盐酸即有Cl2气放出的是KClO; KClO+2HCl=KCl+Cl2+H2O 加入浓盐酸有Cl2与放出且溶液变黄的是KClO3; 8KC1O3+24HCl( 浓)=9Cl2+8KCl+60ClO2(黄 )+12H2O 另一种则为KClO410卤化氢可以通过哪些方法得到？每种方法在实际应用中的意义是什么？答： CaF2+H2SO4=CaSO4+2HF以荧石为原料，反应在铅或铂蒸馏釜中进行。NaCl +H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl 3NaBr + H3PO4(浓)=Na3PO4+

9、3HBr 3NaBr + H3PO4(浓)=Na3PO4+3HBr 。11有一种白色固体，可能是KI、CaI2、KIO3、BaCl2中的一种或两种的混合物，试根据下述实验判别白色固体的组成。（1）将白色固体溶于水得到无色溶液；（2）向此溶液加入少量的稀H2SO4后，溶液变黄并有白色沉淀，遇淀粉立即变蓝；（3）向蓝色溶液加入NaOH 到碱性后，蓝色消失而白色并未消失。答：白色固体的组成为:CaI2 ,KIO3的混合物12卤素互化物中两种卤素的原子个数、氧化数有哪些规律？试举例说明。答：卤素互化物中两种卤素的原子个数不是任意的,中心原子只有一个，为电负性小而半径大的卤素；配体个数为奇数，一般为电负

10、性大而半径小的卤素，如ICl，ICl3，IF5，IF7等。配体的个数与二种卤素半径比有关，半径比越大， 配体个数越多。 但配体个数不能超过7 个，如碘与氟可形成7 个配体的互化物IF7，但碘与氯只能形成3 个配体的互化物ICl3。卤素互化物中心原子氧化数除与半径比有关外，还与两种元素的电负性差有关，电负性差等。卤素互化物中心原子氧化数除与半径比有关外，还与两种元素的电负性差有关，电负性差大，中心可以有较高的氧化数。这与半径比导致的配位数多少是一致的。13多卤化物的热分解规律怎样？为什么氟一般不易存在与多卤化物中？答：多卤化物分解时生成的产物中的卤化物晶格能尽可能大。如 CsBrCl2热分解产物

11、为CsCl和 BrCl 不是 CsBr 和 Cl2。氟一般不易存在于多卤化物中,也就是说 ,有氟参加的多卤化物稳定性差。其原因在于F-半径特别小 ,F 电负性大 ,多卤化物分解产物MF 晶格能特别大 ,远比多卤化物稳定。14何谓拟卤素？试举出几种重要的拟卤素。答：某些负一价的阴离子在形成离子化合物和共价化合物时,表现出与卤素相似的性质.在自由状态下 ,其性质与卤素单质很相似,所以我们称之为拟卤素。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - -

12、- - - - 15通过 (CN)2和 Cl2的性质比较，说明卤素的基本性质。答：游离状态都有挥发性。与氢形成酸，除氢氰酸外多数酸性教强。与金属化合成盐。与碱、水作用也和卤素相似。形成与卤素类似的络合物。拟卤离子与卤离子一样也具有还原性。16今以一种纯净的可溶碘化物332mg 溶于稀 H2SO4，加入准确称量0.002mol KIO3于溶液内，煮沸除去反应生成的碘，然后加入足量的KI 于溶液内，使之与过量KIO3作用，然后用硫代硫酸钠滴定形成I3离子，计算用去硫代硫酸钠0.0096mol，问原来的化合物是什么？答：原来的化合物为KI 17利用热力学数据（查阅有关书籍），计算按照下列反应方程式制

13、取HCl 的反应能够开始进行的近似温度。2Cl(g)+2H20(g)=4HCl （g）+O2（g）答： H=4(-92.31)-2 (-241.82)=114.4KJ/mol S=4 186.8-2188.7=369.8J/mol.K T H/S=114400/369.8=309.4K 18. 以反应式表示下列反应过程并注明反应条件：（1）用过量HClO3处理 I2；（2）氯气长时间通入KI 溶液中；（3）氯水滴入KBr 、KI 混合液中。答：(1)紫黑色或棕色的I2消失,并有 Cl2气体生成。2HCl03+I2=2HI03+C12 (2)先有 I2生成,溶液由无色变黄、变橙、变棕直至析出紫黑

14、色沉淀,最后紫黑色沉淀消失得无色溶液。Cl2+2KI=2KCl+I25Cl2+I2+6H20=2HI03+10HCl (3)溶液先变黄或橙,又变浅至近无色 ,最后又变黄或橙Cl2+2KI=2KCl+I25Cl2+I2+6H20=2HI03+10HCl Cl2+2KBr=2KCl+Br219. 试述氯的各种氧化态含氧酸的存在形式。并说明酸性，热稳定性和氧化性的递变规律，并说明原因。答： HClO,HClO2,HClO3 HClO4酸性 :HClO4HClO3HClO2HClO 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -