无机化学第四讲 卤 素 习题
2009-07-31 11:11阅读:
练 习 题
1. 请给出卤素单质的活泼性次序,指出为什么由氟到氯活泼性的变化有一个突变
答:单质的活泼性次序:F2>Cl2>Br2>I2
由氟到氯活泼性突变,其原因归结为F原子和F-离子半径特别小
F Cl Br
I
F-
Cl- Br-
I-
R/pm 64 99 114 133
136 181 195
216
(1)由于F原子半径非常小,F-F原子之间的斥力和非键电子对的斥力较大,使F2的解离远小于氯的解离能
(2)由于F-
离子半径特别小,因此形成化合物,离子键特别强,键能或晶格能更大
(3)由于F- 离子半径特别小,F-的水合放热比其他卤素离子多
2. 写出氯气与下列物质作用的反应方程式,并注明必要的反应条件
(1) 钛; (2)
铝; (3) 氢; (4) 磷; (5) 水; (6) 碳酸钾
3. 用反应方程式表示下列反应过程,并给出实验现象
(1)用过
量HClO 3 处理I 2
(2)氯气长时间通入到KI溶液中
(3)氯水滴入KBr,KI混合溶液中
4. 试解释下列实验现象
(1)
I2溶解在CCl4溶液中得到紫色溶液,而I2溶解在乙醚中却是红棕色的
(2)
I2难溶于水却易溶于KI溶液中
(3)
溴能从含碘的离子溶液中取代出碘,碘又能从溴酸钾中取代出溴
(4) AlF
3的熔点高达1563K,而AlCl 3的却是463K
5.用反应方程式表示下列制备过程并注明反应条件
(1) 从盐酸制备氯气
(2) 从盐酸制次氯酸
(3) 从氯酸钾制备高氯酸
(4) 由海水制溴
(5) 由食盐制备高氯酸钾
6.有三瓶白色固体失去标签,它们分别是KClO、KClO
3和KClO4用什么方法加以鉴别?
7.有一白色固体可能是KI、CaI 2、KIO 3、BaCl
2中的一种或两种的混合物,试根据下述实验判断白色固体的组成。
(1)
将白色固体溶于水得无色溶液
(2)
向此溶液中加入少量的稀硫酸溶液变黄并有白色沉淀,遇淀粉变蓝;
(3)
向蓝色溶液中加入NaOH溶液后,蓝色消失而白色沉淀却没有消失。
8.回答下列问题
(1)
卤素互化物中两种卤素的原子个数,氧化数有什么规律;
(2)
多卤化物的热分解规律是怎样?为什么氟一般不宜存在于多卤化物中
9.叙述氟元素的特性,及由此生成的单质和化合物的特性;
10.已知氯的元素电势图如下:
ФAο ClO-4
-1.41 ClO-3 +1.21
HClO2 +1.65
HClO +1.63 Cl2
+ 1.36
Cl-
ФBο ClO-4
+0.17 ClO-3 +0.35 ClO2
- +0.66
ClO- +0.40 Cl2
+ 1.36
Cl-
(1)计算酸性介质中ФοClO3-/Cl2;
ФοHClO/Cl-
(2)比较氯的含氧酸在酸碱介质中氧化性的强弱;
(3)
说明在元素电势图中,Cl2/ Cl-电对在酸性和碱性介质中均为1.36的原因,
(4)
判断下列反应的方向,并简要说明之。
Cl2+H2O=HClO+Cl-+H+
Cl2+2HO-=ClO-+Cl-+H2O
11.F2的化学性质极为活泼,为什么电解KHF2时可用Cu、Ni及合金做电解槽?
答:因为在电解槽的表面生成的氟化物致密、难溶,从而保护内部不受腐蚀。
12.写出F- 、Cl- 、Br- 、CN-
、SCN- 、OCN- 还原能力从小到达的顺序。
答:F- < OCN- <
Cl- < Br- <
CN- < SCN-
< I-
13.用溴酸盐分别和强氧化剂F2与XeX2作用,制备高溴酸盐,试分析他们起反应的酸碱条件?
14.CsICl2热解产物应是什么?为什么?
答:反应为 CsCl
2==CsCl + ICl
这主要是由于CsCl晶格能比CsI大所至。
15.写出CIF、BrF 3、ICl 3、IF 5、IF
7的水解方程式
答:ClF 3 + H 2O =HF + HOCl
3BrF 3 + 5H 2O =HBrO
3+ Br 2 + 9HF + O 2
2ICl 3 + 3H 2O = 5HCl + ICl +HIO
3
IF5 + 3H 2O =HIO 3 +
5HF
IF 7 + 4H 2O = HIO4+ 7HF
16.总结无水卤化物的制备方法
答:(1)在氯化氢的气氛中加热脱水
(2)在氯化氨的存在下加热脱水
(3)用脱水剂如氯化亚砜,2,2----二甲氯基丙烷
17.奇电子化合物一般有哪些性质?ClO 2高度活泼,体现在什么样的分子结构特点?安全制备或操作ClO
2的必要措施是什么?工业中ClO 2的最佳制备方法是什么?
(1)
奇电子化合物具有高的反应活性、易聚合、呈现颜色等
(2)
ClO2高活性就是体现了ClO 2分子是奇电子化合物的结构特点
(3)
安全措施是用空气或者二氧化碳去稀释它
(4)
最佳的制备方法:是用草酸还原氯酸钾
2KClO3+H2C2O4=K2CO3+CO2+H2O+2ClO2
或
2KClO3+2H2C2O4=K2C2O4+2CO2+2H2O+2ClO2
18.写出BeCl 2·4H 2O、MgCl2·6H
2O、CaCl2·6H 2O、
FeCl3·6H 2O脱水反应的反应式
(1) BeCl
2·4H 2O=BeO + 2HCl+ 3H 2O
(2)
MgCl2·6H 2O=Mg(OH)Cl +HCl + 5H
2O
(3)
CaCl2·6H 2O=CaCl 2 + 6H
2O
(4)
FeCl3·6H 2O=Fe(OH)Cl 2 + HCl +5H
2O
19.在酸性条件下IO3-与HSO3-反应,若IO3-
过量,IO3- 还原产物是什么?若HSO3-
过量,IO3- 还原产物是什么?
答:前者是I2,后者是I-.