中学化学竞赛试题-类卤素和卤素互化物.pdf

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1、1中学化学竞赛试题资源库类卤素和卤素互化物A 组组1已知粗碘中含有 ICl（氯化碘）和 IBr（溴化碘） ，它们的性质与卤素单质的性质相似。用升华法提纯碘时，为了将这些杂质除去，可加入适量的有关物质进行预处理。加入的物质是下列中的A 碘 B 液氯 C 氟化钾 D 碘化钾2已知 BrCl 能发生下列反应：nBrCl2MMClnMBrn（M 为n 价的金属元素） ，BrClH2OHClHBrO，以下推论不正确的是A BrCl 具有和卤素单质相似的化学性质B BrCl 和 M 反应时，BrCl 只作氧化剂C BrCl 和 NaOH 溶液反应生成 NaCl、NaBrO 两种盐D 将 BrCl 跟 Fe

2、SO4溶液反应，溶液会变成无色31824 年法国巴拉尔发现了溴。在他以前，有一家工厂曾将一瓶红棕色液体送给德国化学家李比希检测，李比希凭借个人经验武断地认为该液体是氯化碘（化学式为 ICl，性质和溴非常相似） ，后来看到巴拉尔发现溴的报道后，后悔不已。下列关于溴化碘的有关说法中不正确的是A ICl 为极性共价键 B ICl 在反应中通常呈现氧化性C ICl 分子是极性分子 D 在 ICl2NaOHNaClNaIOH2O 反应中作氧化剂41999 年诺贝尔奖获得者艾哈迈德 泽维尔研究了氰化碘的分解反应：2ICNI2(CN)2，他发现此反应在 200 飞秒（1 飞秒1015秒）内完成，氰气称为类卤

3、素，则下列有关 ICN 的叙述正确的是A ICN 晶体是原子晶体 B ICN 能与 NaOH 溶液反应C ICN 是共价化合物 D ICN 在常温常压下一定是气体5IBr 的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，也可以与水发生如下反应：IBrH2OHIOHBr 下列说法正确的是A IBr 与 Ca(OH)2溶液反应，产物有 CaBr2、Ca(IO)2和 H2OB IBr 与水反应时，IBr 既是氧化剂又是还原剂C IBr 与钾反应，化学方程式是 2KIBrKIKBrD IBr 与铁反应，化学方程式是 Fe2IBrFeI2FeBr26原子团 SCN 化合价为1 价，在很多方面

4、跟卤素原子相似，因此称为“拟卤素” 。拟卤素离子与卤素离子还原性强弱顺序为 ClBrSCNI 。下列反应错误的是A (SCN)22BrBr22SCNB (SCN)22OHSCNSCNOH2OC 4H2SCNMnO2Mn2(SCN)22H2OD (SCN)22I2SCNI27氰(CN)2、硫氰(SCN)2等称为拟卤素，它们与卤素单质性质相似，它们的阴离子2也与卤素阴离子性质相似。例如：2Fe3(SCN)22Fe(SCN)3 AgCNAgCN（白）拟卤素形成的无氧酸和含氧酸一般比氢卤酸和次卤酸弱。下列反应中，不正确的是A 2CNCl22Cl(CN)2B (CN)22OHCNCNOH2OC (OCN

5、)2H2O2HOCNOCNOD MnO24HSCN(SCN)2Mn(SCN)22H2O82000 年 1 月 31 日，罗马尼亚某炼金厂废水因连降暴雨而溢出，导致多相河水严重污染。炼金废水中所含 CN有剧毒，其性质与卤素离子相似，还原性介于 I和 Br之间。下列有关说法不正确的是A CN跟稀硫酸反应生成 HCN B CN可以被 Cl2氧化为(CN)2C 在水溶液中(CN)2可以被 F还原 D CN的电子式为9阅读以下叙述，回答以下问题。氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2的性质相似，在化学上称为拟卤素，CN、SCN、OCN的性质跟卤素离子相似。已知不同的卤素原子能组成卤素互化物，如

6、 IBr。HSCN 为强酸，HCN 为弱酸。（1）下列化学方程式错误的是A (SCN)2CH2CH2NCSCH2CH2SCNB 4KSCNMnO22HSO4（浓）Mn(SCN)2(SCN)22H2O2K2SO4C (CN)22NaOHNaCNNaOCNH2OD 2AgSCNBr22AgBr2SCN（2）对于反应 IBrH2OHBrHIO。下列叙述正确的是A 该反应是非氧化还原反应 B 反应产物 HIO 具有氧化性C HBr 为还原产物 D HIO 为氧化产物（3）已知(OCN)2的电子式为：，则 SCN的电子式正确的是A B C D 10氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素很相似，化

7、学上成为“拟卤素” 。它们阴离子的还原性强弱为：ClBrCNSCNI。试写出：（1）(CN)2与 KOH 溶液反应的化学方程式 。（2）KBr 和 KSCN 的混合溶液中加入(CN)2反应的离子方程式为 。11氰(CN)2的结构简式为 NCCN，其化学性质与卤素（X2）很相似，化学上称之为拟卤素。(CN)2和水反应可生成 HCN 和 HCNO；(CN)2的氧化性比 Br2弱，比 I2强。（1）下列有关反应的化学方程式不正确的是 （填选项标号） 。A (CN)2和 NaOH 溶液反应：(CN)22NaOHNaCNNaCNOH2OB MnO2和 HCN 反应：MnO24HCNMn(CN)2(CN)

8、22H2OC 向 KCN 溶液中加入碘水：I22KCN2KI(CN)2D 在 NaBr 和 KCN 混合溶液中通入少量 Cl2：Cl22NaBr2NaClBr23（2）HCN 的电子式为 。向氰化钠（NaCN）溶液中滴入酚酞试液显红色，则在等浓度、等体积的 NaCN 溶液与 NaCl 溶液中，阴离子的数目前者 （填“大于” 、 “小于”或“等于” ）后者。（3）处理含 CN（其中 C 为2 价）的工业废水常用 ClO氧化，生成的CNO（其中 C 为4 价）元素，反应的离子方程式如下：aCNbClO2cOHdCNOeN2fCO32bClcH2O上述化学方程式可能的配平系数有多组，请回答：方程式中

9、 ef 的值为 （填选项标号） 。A 1 B 1/2 C 2 D 不能确定若 de1，则 b 。B 组组12下列卤素互化物中，最不稳定的是A ClI3 B ClF3 C BrF3 D ICl313在 3BrF35H2OHBrO3Br29HFO2的反应中，如果有 9g 水被消耗时，被还原 BrF3的的量为A 0.1mol B 0.2mol C 0.3mol D 0.9mol14已知 IBr 的性质与卤素相似，S2O32的结构为 ，CrO5的结构为 ，次氟酸的结构为 HOF，下列反应中属于氧化还原反应的是IBrH2OHIOHBr S2O322HSSO2H2OCr2O724H2O22H2CrO55H

10、2O 2HOF2HFO2A B 只有 C 只有 D 只有15炼金厂用到大量的氰化钠，它是氢氰酸（结构式为 HCN，剧毒、易挥发、酸性比碳酸弱）的钠盐，有关叙述不正确的是A 氰化钠溶液中离子浓度关系为：c(Na)c(CN)c(OH)c(H)B 实验室配制氰化钠溶液时，需通入少量二氧化碳气体C NaCN 中氮显3 价D 含氯化物的废水可用氧化剂处理16(CN)2、(SCN)2、(SeCN)2称为类卤素，CN、OCN、SCN称为类卤离子。下列关于(CN)2的反应中，不像卤素反应的是A 在碱中生成 CN和 OCN B 可在空气中燃烧C 与卤素反应生成 CNCl、CNBr 等 D 与银、汞、铅反应生成难

11、溶盐17氢叠氮酸 HN3与氢卤酸相似，是易挥发的弱酸，下列叙述中不正确的是A 它的水溶液中存在 N3离子B 是无色有刺激性气味的液体C 用 NaN3与稀硫酸反应可得 HN3D HN3与 NH3反应生成的是共价化合物418不同的卤素原子之间能形成卤素互化物，其通式可表示为XXn（n1、3、5、7） 。这种卤化物大多数不稳定，易发生水解反应。如果 BrFn跟水反应时物质的量之比为 35，生成溴酸、氢氟酸、溴单质和氧气，则下列叙述正确的是A 此卤素互化物的分子式为 BrF3B 此卤素互化物的分子式为 BrF5C 每摩尔 BrFn跟水完全反应可生成等物质量的 Br2和 O2D BrFn的许多性质类似于

12、卤素单质，有强的还原性19氰(CN)2为无色可燃气体、剧毒、有苦杏仁味，和卤素单质的性质相似。（1）写出氰与苛性钠溶液反应的离子方程式_。（2）已知氰分子键之间夹角为 180并有对称性，(CN)2的电子式为_，结构式为_，(CN)2分子为_（填“极性”或“非极性” ）分子。（3）CN中电子数为_，CN的电子式为_。20(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等皆为拟卤素的单质，有关的性质与卤素单质相似，而成为阴离子时，与卤素阴离子的性质也相似。现将几滴 KSCN 溶液滴入 Fe3溶液中，溶液立即变成红色，将此红色溶液分成两份，一份中加入 KMnO4后红色褪去，其离子方程式为 ，向另一份红色溶液中

13、通入二氧化硫气体时红色也消失，再滴加 KMnO4溶液，其紫红色也褪去，有关的离子方程式为 21在世纪交际之时，罗马尼亚国炼金废水泄入尼罗河，导致大量鱼类等水生物死亡，酿成世界级污染事件。沿河居民长期停止使用此水源。已知炼金废水中含有络离子Au(CN)2，其电离出的 CN有毒，当 CN与 H结合时可生成易挥发性的剧毒物质HCN。回答下列问题：（1）HCN 的结构式为 ，其水溶液酸性很弱，可知 NaCN 溶液 pH 7（填、） 。（2）与弱电解质 H2CO3的电离相似，Au(CN)2也存在着两步电离，则第一步电离方程式为 。（3）处理这种废水是在碱条件下用 NaClO 将 CN氧化为 CO32和

14、N2，其离子方程式为 ，在酸性条件下，ClO也能将 CN氧化，但实际操作时却不在酸性条件下进行，原因是 。22一起凶杀案，被害人经尸体化验得出是 CN中毒死亡（CN 为类卤素离子，有还原性） 。警方封锁现场，排查出三个犯罪嫌疑人。经分析，由于水源较远，凶手不可能将毒物用水冲掉，但当场经试剂检验，三个人手上都出现负反应。这是，一化验员提出一妙计，警长遂命人从被害人厨房和医护人员的急救包中拿出两样东西分别涂在三人手上，凶手束手就擒。（1）凶手使用了什么药品消去毒物？（2）拿来的两样东西是什么？（东西是现成的，未经过调配）（3）写出第 2 问中药品涉及的反应方程式。23据 2002 年 3 月 5

15、日的环球时报报道：意大利警方一举摧毁了四名摩洛哥人针对美国驻意大利大使馆的恐怖事件。警方从摩洛哥人的住宅中搜出了 5kg 爆竹，2.5kg蜡烛和 2kg K4Fe(CN)6。据审讯，四名恐怖分子准备将爆竹作炸药，蜡烛作引爆剂，K4Fe(CN)6在爆炸中可分解成一种剧毒盐 KCN。试根据要求回答下列问题：5（1）已知爆竹爆炸后，K4Fe(CN)6会发生分解，除生成剧毒盐 KCN 外，还生成三种稳定的单质。试写出化学反应方程式： 。（2）恐怖分子打算将产生的剧毒盐 KCN 用来污染水源，含 CN的污水危害很大。处理该污水时，可在催化剂 TiO2作用下用 NaClO 将 CN氧化成 CNO。CNO在

16、酸性条件下继续被 NaClO 氧化生成 N2与 CO2。某环保部门用下图装置进行实验，以证明该处理方法的有效性并测定 CN被处理的百分率。将浓缩后含 CN的废水与过量 NaClO 溶液的混合液（其中 CN浓度为 0.05mol/L）200mL 倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞。甲中反应的离子方程式为 ；动中反应的离子方程式为 。乙中生成的气体除 CO2、N2外还有 HCl 及副反应生成的 Cl2等，上述实验是通过测定 CO2的量来确定 CN的处理效果。丙中加入的除杂试剂是 （填标号） 。（A）饱和食盐 （B）饱和 NaHCO3溶液 （C）浓 NaOH 溶

17、液 （D）浓硫酸丁在实验中的作用是 。戊中盛有足量的石灰水，若实验后戊中共生成 0.8g 沉淀，则该实验中 CN被处理的百分率 80%（填“” 、 “二”或“”。24将由两种卤素组成的卤素互化物 XY 2.60g 溶于水，再通入过量的二氧化硫，使其发生如下的反应：XY2H2OSO2HXHYH2SO4，然后向反应后的溶液中加入过量的硝酸钡溶液，除去生成的沉淀后，将所得滤液用过量的硝酸银溶液处理，生成沉淀 7.46g。试推断该卤素互化物的可能组成（假设过程中卤素不发生其它反应） 。25把某卤素互化物 XYn（n 为奇数）5.20g 溶于水，再通入过量的 SO2，当向生成的溶液中加入过量的 Ba(N

18、O3)2溶液时，则生成 10.5g 沉淀。除去沉淀后，将所得滤液再用过量的 AgNO3处理，可生成沉淀 15.0g，试推断：（1）依题意在原化合物中不含什么元素？（2）卤素互化物的组成如何？26不同的卤素原子之间可化合形成一系列化合物，这类化合物叫做卤素互化物。现将 4.66g BrClx溶于水后，通入足量的 SO2气体与其反应生成氢溴酸、盐酸和硫酸，再用碱将溶液调至中性后加入过量 Ba(NO3)2，充分反应后滤去沉淀物，再向滤液中加入过量的 AgNO3溶液，最后得到卤化银沉淀 15.46g。6（1）计算参加反应的 AgNO3的物质的量；（2）计算确定 BrClx 中的 x 值。27将氯元素与

19、溴元素组成的卤素互化物 BrCln4.66g 溶于水，再通入过量的二氧化硫，使其发生如下反应：BrCln(n1)H2O(n1)/2SO2HBrnHCl(n1)/2 H2SO4然后向生成的溶液中加入过量的硝酸钡溶液，除去生成的沉淀后，将所得滤液用过量的硝酸银溶液处理，可生成沉淀 15.46g，试确定 n 的值。C 组组28氰离子常被认为是类卤化物离子，运用下面的例子说明这一理论：氰分子C2N2；氰分子与 OH反应；氰能形成共价化合物；氰化氢的性质；其他证据。29AgNCO 与 I2在 CCl4中相互作用，写出反应方程式。30实验式为 CsBr3和 CsBrCl2的化合物在 100以下稳定存在且晶

20、体为立方晶格形，则这种化合物的存在是否与碱金属只具有正一价相矛盾？31氰化钾、氰化氢的制备反应式为：K2CO3C2NH32KCN3H2O276kJ 、 CONH3HCNH2O 一 46kJ（1）氰离子为负一价（CN） ，其中碳、氰元素的化合价分别为 。以上两个反应式若是氧化还原反应，请指出氧化剂、还原剂及其得失电子数。（2）制备纯净、无水 HCN（沸点 299K）的一种方法是：混合磨细的 KCN 和 KHS粉末，适度加热，写出这个反应式。为什么要磨细和用粉末？为什么要强调适度加热？能否说明 HCN 的酸性比 H2S 弱？32制备纯净、无水 HCN（沸点 299K）的一种方法是：混合磨细的 KC

21、N 和 KHS粉末，适度加热。（1）写出这个反应式。（2）为什么要磨细和用粉末？（3）为什么要强调适度加热？（4）能否说明 HCN 的酸性比 H2S 弱？（5）实验室还有何方法制取 HCN，写出反应方程式。（6）HCN 可与丙烯醛发生 1，4 加成反应得到 A，A 与足量氢气还原得到 B，写出A、B 的结构简式。33 （1）HCN 为剧毒物质，受热水解为甲酰胺，后者进一步水解为甲酸铵。写出这二步反应式。你认为酸性还是碱性有利于水解反应的进行。 （2）1993 年湖南浏阳某地区金矿遭当地村民非法开采，造成水域污染。从金矿中提取金的主要化学过程是以 NaCN 溶液浸取金砂，然后以锌粉处理浸取液。写

22、出并配平该过程的化学方程式。（3）检查水中 HCN 的方法是：往被怀疑有 HCN 的溶液中加适量 KOH、FeSO4及FeCl3。写出反应式及实验现象。（4）含 CN的弱碱性污染水可用漂白粉处理，处理后水体逸出少量刺激性气体，写7出并配平这一消毒过程的化学反应式。34氰化物都属于剧毒性物质，具有类似卤化物的性质，目前在化学工业上还有重要应用。现欲在实验室中制备一瓶具有较高纯度（95%）的 HCN 气体，请设计一套实验装置，要求所用仪器的种类和数量及药品的种类尽可能少。附：橡皮塞（双孔）石棉网酒精灯活塞 烧瓶 试管 集气瓶(广口瓶) 烧杯 普通漏斗 导管当用排空气法收集与空气比重为 0.91.1

23、 的气体时，其纯度不超过 90%实验室可供选择的药品：NaCN 晶体、浓 H2SO4、盐酸、蒸馏水、苯（不够还可补充）部分实验仪器的简图如下，实验中还缺少的仪器可自己补充，并画出合理简图实验中需要的铁架台和橡胶管不必画出画出实验仪器连接图，并注出各仪器内所盛药品的名称：35对含有农药、染料、酚、氰化物，以及引起色度、臭味的废水，常用化学氧化法进行处理。所用的氧化剂有氯类（如液氯、漂白粉、次氯酸钠等）和氧类（如空气、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等） 。一个典型实例是用氯氧化法处理含有剧毒的氰化物（含CN离子）的废水。在碱性条件下（pH8.511） ，氯气可将氰化物中 CN一氧化为比它毒性小一千倍的氰

24、酸盐（含 CNO） 。（1）写出含 CN废水中用氯气氧化，生成氰酸盐时的离子方程式；（2）若使含 CNO一废水中再投入氯气可使 CNO一转化为无毒的气体等，写出这个反应的离子方程式；（3）在用液氯不便的地区，可用漂白粉处理含 CN一的废水，若将其氧化为CNO。写出反应的离子方程式。36黄金的提取通常采用氰化氧化法。（1）氰化法是向含氰化钠的矿粉（Au 粉）混合液中鼓入空气，将金转移到溶液，再用锌粉还原提取 Au。试写出反应过程的离子方程式，计算两个反应的平衡常数。（已知：0Au/Au1.68V，0O2/OH0.401V，0Zn2/Zn0.70V，K稳Au(CN)22.01038 K稳Zn(OH

25、)421.01016）（2）为保护环境，必须对含 CN废水进行处理，请设计两个原理不同的处理方案。比较它们的优缺点。8参考答案（参考答案（26）1 D2 D3 D4 B、C5 A、C6 A7 C8 C9 （1）D （2）A、B （3）C10 (CN)22KOHKCNOKCNH2O （2）2SCN(CN)2(SCN)22CN11 （1）C、D （2） 小于 （3）B 6:NCH 12 A13 B14 D15 B16 B17 D18 A、C19 （1）(CN)22OHCNCNOH2O（2）电子式；NCCN；非极性（3）14 电子式20 10Fe(SCN)22MnO416H10Fe32Mn25(SC

26、N)28H2O SO22H2O2Fe(SCN)22Fe22SCNSO424H、8H5Fe2MnO45Fe34H2OMn2、2MnO410SCN16H2Mn25(SCN)28H2O21 （1）HCN （2）Au(CN)2AuCNCN（3）5ClO2CN2OH2CO32N25ClH2O 生成剧毒气体对人体有害22 （1）Na2S2O3 （2）淀粉糊、碘酒 （3）I22S2O322IS4O6223（1）K4Fe(CN)64KCNFe2CN2；（2）CNClOCNOCl 2CNO3ClO2HN22CO2H2O3ClA；除去混合气体中 Cl2，防止对 CO2测定量的影响 24 BrCl25 （1）不可能

27、有氟元素存在 （2）可能是 BrCl 或 ICl326 （1）0.1mol （2）327 328 在很多方面 CN与 Cl，Br和 I相似。同卤素离子一样，CN可由无荷电素二聚体 C2N2经还原制得。氢分子同 Cl2，Br和 I样能够与强碱发生歧化反应：C2N22OHCNCNOH2O氰离子同卤素一样能够形成多种多样的共价化合物，且可能是因为能形成 键，氰离子的成键能力更强。9与 HCl，HBr 和 HI（除 HF 外）相比 HCN 是一弱酸。同重卤素一样，CN是较好的还原剂，其电子结构使其具有抗磁性且易于分解成原子。因此在多种不同的反应中其性质均相似。另外其溶解性也与卤素离子相似。29 2Ag

28、NCOI22AgI(NCO)230 CsBr3和 CsBrCl2是分别含有氯间化合离子 Br3和 BrCl2的化合物，而其中的碱金属CS仍为1 价。31 （1）C 的化合价为2，N 的化合价为3；第一个反应是氧化还原反应，K2CO3中的C 是氧化剂。获得 2 个电子；C 为还原剂，释放出 2 个电子。 （2）制备 HCN 的反应：KCNKHSK2SHCN 因为是固体与固体反应，增大表面接触率； 避免副反应发生：2KHSK2SH2S 不能说明，因 HCN 是易挥发物。32 （1）制备 HCN 的反应：KCNKHSK2SHCN （2）因为是固体与固体反应，增大表面接触率，加快反应速率； （3）避免

29、副反应发生：2KHSK2SH2S （4）不能说明，因 HCN 是易挥发物。 （5）KCNH2SO4KHSO4HCN （6）A：NCCH2CH2CHO；B：NH2CH2CH2CH2OH33 （1）HCNH2OHCONH2 HCONH2H2OHCOONH4 酸性有利 （2）4Au8CNO22H2O4Au(CN)24OH 2Au(CN)2ZnZn(CN)422Au （3）HCNKOHKCNH2O Fe26CNFe(CN)64 Fe(CN)64Fe3KKFeFe(CN)6或 3Fe(CN)644Fe3Fe4Fe(CN)63 蓝色沉淀 （4）CNClO2H2ONH3HCO3Cl34 活塞 2 关闭，1

30、打开，加热反应容器并滴入浓 H2SO4，再关闭1，打开 2、3，排完浓 H2SO4后，关闭 2、3，打开 1，并熄灭酒精灯。35 （1）CN2OHCl2CNO2ClH2O （2）2CNO3Cl24OH2CO2N26Cl2H2O （3）CNClOCNOCl36 （1）Au8CNO24Au(CN)24OHKAu(CN)24OH4/(CN8pO2)Au(CN)24Au4OH4/(Au4CN8pO2)(K稳Au(CN)2)4KKn0/0.059，00(O2/OH)0(Au/Au)0.4011.681.279Vn4，K1.941087K(2.01038)41.9410873.1010662Au(CN)2Zn2AuZn(CN)42KZn(CN)42/Au(CN)22K(Zn(CN)42) K(Au(CN)2)2Zn2/Au2设 KZn2/Au，为对应于以下反应的平衡常数 2AuZn2AuZn200(Au/Au)0(Zn2/Zn)，n2Kn0/0.059，K1.121083 得 K2.81022（2）络合沉淀法：Fe26CNFe(CN)64 4Fe33 Fe(CN)64Fe4Fe(CN)6103优点：成本低；缺点：产生二次污染，设备庞大。氧化法：CNOHO3(Cl2，ClO，H2O2，Na2O2)CNOCO2N2优点：处理彻底；缺点：成本较高。