第12章 卤素
第12章 卤素
一．单质
? 从卤素的标准电极电势可以看出，单质的氧化性按F 2，Cl 2，Br 2，I 2的次序减弱。但在卤素中，电子亲和能最大的元素是氯而不是氟。其反常的原因是因为氟的原子半径特别小，核周围电子密度较大，当接受外来电子或共用电子对成键时，将引起电子间较大的斥力，从而部分抵消了气态氟原子形成气态氟离子时所放出的能量。
? F 2的标准电极电势最大，是由于F 2分子的键解离能较小，F -(g)的水合焓又较大，F -(aq)的标准摩尔生成焓比其他卤素水合阴离子的标准摩尔生成焓更负一些，因此，F 2在水溶液中是最强的氧化剂。
由于F 2的制备和储运有极大不便，人们常用 IF 2〃AsF 6 的热分解方法制取少量 F 2： IF 2〃AsF 6(s) + 2KF ??→?K
473 KIF 6 + KAsF 6 + F 2↑
在氟与其他元素化合生成氟化物时，由于F 2的氧化性强，氟原子的半径小，F 2可以将其他元素氧化到稳定的高氧化态，如AsF 5，IF 7，SP 6等，而Cl 2，Br 2，I 2则较困难。元素高氧化值卤化物的稳定性按F —Cl —Br —I 的顺序降低。
? 第四周期元素的溴有些反常。例如，氧化值为+7的高卤酸中，高溴酸根BrO 4-是最强的氧化剂。
? 卤离子X -作为配体能与许多金属离子形成稳定的配合物。X -所形成的晶体场强度按F ->C1->Br ->I -次序减弱。由于F -半径小，晶体场较强，可与Fe 3+，Al 3+等形成配位数为6的稳定配合物，随着卤素离子半径的增大，场强的减弱，Cl -，Br -，I -与某些金属离子多形成4配位的化合物。按硬软酸碱理论，F -与硬酸形成的配合物稳定，如[FeF 6]3-等，而I -则与软酸形成稳定的配合物，如[HgI 4]2-。
● I 2 蒸气呈紫色，I 2 溶于 CCl 4 或环己烷也呈紫色，但是它溶于苯、乙醚、三乙胺等溶剂却要发生颜色的变化？
由 I 2 的分子轨道能级图可知，π5p *与σ5p *之间的能量差小，电子吸收波长 520 nm 的绿光，因而呈紫色。
如果 I 2 溶解在易给出了孤对电子溶剂 A 中，则 I 2 与 A 之间形成配位键。结果 I 2〃A 的πe * 和σc * 轨道间的能量差大于 I 2 的π12* 与σ12* 轨道间的能量差。电子跃迁所需能量变大，因此吸收峰向短波方向移动，因此一些 I 2 溶液的颜色就要改变。
CCl 4 和环己烷都是配位已达饱和的分子，不能提供孤对电子给 I 2，不能改变 I 2 在
这些溶剂中的能级，结果就仍然呈紫色。
二． 单质化学性质 ● 氟与铜、镍、镁作用时，由于在金属表面生成薄层金属氟化物而阻止了反应的进行，因此氟可以贮存在铜、镍、镁或它们制成的合金中。
● 干燥的氯气不与铁作用，因此可以把干燥的液氯贮存于铁罐或钢瓶中。 ● 卤素与水的反应
2F 2 + 2OH -(2％) = 2F - + OF 2 + H 2O
当碱溶液较浓时，则OF 2被分解出O 2：
2F 2 + 4OH - = 4F - + O 2 + 2H 2O
I 2 + 5Cl 2 + 6H 2O ＝ 2IO 3- + 10Cl - + 12H +
● 卤素单质的制备
a. 氟的制备
实验室中，可用含氟化合物的分解反应制取少量的氟：
K 2PbF 6 ?→?
? K 2PbF 4 ＋ F 2↑ BrF 5 ?→?
? BrF 3 ＋ F 2↑ 1986年，化学家Karl Christe 以HF 、KF 、SbCl 5和KMnO 4为原料：
2KMnO 4+2KF+10HF+3H 2O 2= 2K 2MnF 6+8H 2O+3O 2
SbCl 5 + 5HF ＝ SbF 5 + 5HCl
K 2MnF 6 + 2SbF 5 ??→?K 423
2KSbF 6 + MnF 4 2MnF 4 → 2MnF 3 + F 2
b. 氯气的制备
在实验室中采用强氧化剂与浓盐酸反应的方法来制备氯气：
MnO 2 + 4HCl ?→?
? MnCl 2 + 2H 2O + Cl 2↑ 2KMnO 4 + 16HCl ?→?
? 2KCl + 2MnCl 2 + 8H 2O + 5Cl 2↑ c. 溴的制备
工业上从海水中制取溴，先把盐卤加热到383K 后控制pH 为3.5(防止歧化)，然后通入氯气把溴置换出来，再用空气把溴吹出以碳酸钠吸收，这时溴就歧化成溴离子和
溴酸根离子，最后用硫酸酸化，单质溴又从溶液中析出。
3Br 2 + 3Na 2CO 3 ＝ 5NaBr + NaBrO 3 + 3CO 2↑
5NaBr + NaBrO 3 + 3H 2SO 4 ＝ 3Na 2SO 4 + 3Br 2 + 3H 2O
实验室制备单质溴是以溴化物(如溴化钾KBr 或溴化钠NaBr)与浓硫酸混合，然后与强氧化剂二氧化锰MnO 2反应来制备。
2KBr + MnO 2 + 3H 2S ?→?? 2KHSO 4 + MnSO 4 + Br 2 + 2H 2O
d. 碘的制备
Cl 2 + 2NaI ＝ 2NaCl + I 2
2NaI + 3H 2SO 4+ MnO 2 ＝ 2NaHSO 4 + MnSO 4 + I 2 + 2H 2O
2IO 3-+ 5HSO 3- ＝ 3HSO 4- + 2SO 42-+ H 2O + I 2
实际上述反应是先用适量的NaHSO 3将碘酸盐还原成碘化物：
IO 3- + 3HSO 3- ＝ I - + 3SO 42- + 3H +
再将所得的酸性碘化物溶液与适量的碘酸盐溶液作用便有碘析出：
IO 3- + 5I - + 6H + ＝ 3I 2 + 3H 2O
三．卤素的化合物
4HI + O 2 ＝ 2I 2 + 2H 2O
4HBr + O 2 ＝ 2Br 2 + 2H 2O （慢）
4HCl + O 2 ≠ 不反应
● 试写出将盐卤中的 Br - 转化为 Br 2 的反应方程式和电位，从热力学观点 Br -可被 O 2 氧 化为 Br 2 ，但为什么不用 O 2 达到此目的？
解： 用Cl 2氧化Br -：
Cl 2(g) + 2 Br - (aq) == 2 Cl -(aq) + Br 2 (g)
E θ = 1.35V – 1.07 V = + 0.26V
得到的挥发性 Br 2 以蒸气-空气混合物形式离开体系。
从热力学角度 Br - 在酸性溶液中可被O 2所氧化：
O 2(g) + 4 Br -(aq) + 4 H +(aq) == 2 H 2O(l) + 2 Br 2 (l)
E θ = 1.23V – 1.07 V = + 0.16V
但该反应在 pH = 7 的溶液中不能进行（E = - 0.15V ）。
● 溴化氢和氢溴酸，碘化氢和氢碘酸的制备
NaBr + H 2SO 4(浓) ＝ NaHSO 4 + HBr↑
NaI + H 2SO 4(浓) ＝ NaHSO 4 + HI↑
2HBr + H 2SO 4(浓) ＝ SO 2 + Br 2 + 2H 2O
8HI + H 2SO 4(浓) ＝ H 2S↑+ 4I 2 + 4H 2O
在实验室中用金属卤化物制取溴化氢和碘化氢，要用没有氧化性和挥发性的磷酸来代替浓硫酸。将溴化氢或碘化氢溶于水就可以得到氢溴酸或氢碘酸。
NaBr + H 3PO 4 ＝ NaH 2PO4 + HBr↑
NaI + H 3PO 4 ＝ NaH 2PO 4 + HI↑
这可以说明Cl 、Br 、I 离子的还原能力按此顺序依次增强。
非金属卤化物的水解
3Br 2 + 2P + 6H 2O ＝ 2H 3PO 3 + 6HBr↑
3I 2 + 2P + 6H 2O ＝ 2H 3PO 3 + 6HI↑
1．卤化物
(1) 金属卤化物 (总结)
● 碱金属、碱土金属以及镧系和锕系元素的卤化物大多属于离子型或接近于离子型。在某些卤化物中，阳离子与阴离子之间极化作用比较明显，表现出一定的共价性，如AgCl 等。
● 有些高氧化值的金属卤化物则为共价型卤化物，如AlCl 3，SnCl 4，FeCl 3，TiCl 4等。这些金属卤化物的特征是熔点、沸点一般较低，易挥发，能溶于非极性溶剂，熔融后不导电。它们在水中强烈地水解。
同一周期元素的卤化物，自左向右随阳离子电荷数依次升高，离子半径逐渐减小，键型从离子型过渡到共价型，熔点和沸点显著地降低，导电性下降。
同一金属的不同卤化物，从F 至I 随着离子半径的依次增大，极化率逐渐变大，键的离子性依次减小，而共价性依次增大。例如，AlF 3是离子型的，而AlI 3是共价型的。从F 至I 卤化物的熔点和沸点依次降低。
同一金属不同氧化值的卤化物中，高氧化值的卤化物一般共价性更显著，所以熔点、沸点比低氧化值卤化物低一些，较易挥发。如SnCl 2的m.p.246.9℃，b.p.623℃；SnCl 4是液体，b.p.387.4℃。
大多数金属卤化物易溶于水，常见的金属氯化物中，AgCl ，Hg 2C12，PbCl 2和CuCl 是难溶的。溴化物和碘化物的溶解性和相应的氯化物相似。氟化物的溶解度与其他卤化物有些不同。例如，CaF 2难溶，而其他卤化钙则易溶；AgF 易溶，而其他卤化银则难溶；LiF 难溶。（解释）这与离子间吸引力的大小和离子极化作用的强弱有关。氟离子半径特别小，晶格能较大，所以难溶。氟离子难变形，Ag +与F -之间极化作用不显
著，所以AgF 易溶于水。
由于卤离子能和许多金属离子形成配合物，所以难溶金属卤化物常常可以与相应的X -发生加合反应，生成配离子而溶解。例如：
CuI + I - ? [CuI 2]-
AgCl + Cl - ? [AgCl 2]-
HgI 2 + 2I - ? [HgI 4]2-
有些金属卤化物遇水发生水解反应，不同的卤化物水解产物类型常常不同。例如，SnCl 2的水解产物为Sn(OH)Cl ，而SbCl 3和BiCl 3的水解产物分别为SbOCl 和BiOCl 。 ● 无水金属卤化物的制备
● 以金属为起始物的反应（干法）：
2 Al(l) +
3 Cl 2 (g) ==== 2 AlCl 3 (s)
● 以金属氧化物为起始物的反应, 碳—氧键的形成使这类反应在能量上有利。
TiO 2 + 2C + 2Cl 2 ? TiCl 4 + 2CO
ZrO 2(s) + 2CCl 4(g) → ZrCl 4 (s) + 2COCl 2 (g)
● 以水合金属氯化物为起始物的脱水反应：
FeCl 3〃6H 2O + 6SOCl 2(l) → FeCl 3 (s) + 6 SO 2 (g) + 12 HCl (g)
FeCl 3〃6H 2O ??????→?气流
干燥，HCl FeCl 3 (s) + 6 H 2O (g)
(2) 非金属卤化物
非金属硼、碳、硅、氮、磷等都能与卤素形成各种相应的卤化物。这些卤化物都是以共价键结合起来，与典型金属卤化物比较，非金属卤化物的熔点和沸点都低，而且递变的顺序与典型金属卤化物不同。典型金属卤化物的熔点、沸点按F-Cl-Br-I 顺序
而降低，而上述非金属卤化物的熔点、沸点则按F-C1-Br-I 顺序而升高。这与非金属卤化物分子间的色散力随相对分子质量的增大而增强有关。
(2) 多卤化物
金属卤化物与卤素单质或卤素互化物发生加合作用，生成的化合物称为多卤化物。例如： KI + I 2 ? KI 3
多卤化物阴离子中的卤素可以是同种卤素，也可以是两种或三种卤素，例如，ICl 2-,
IBr 2-，I 2Cl -，IBrCl -等。
含3个卤原子的多卤化物阴离子的空间构型几乎都是直线形的。如卤原子不同时，则半径较大的卤原子位于中间，而半径较小的卤原子位于两侧。
多卤化物加热时会分解以及卤素互化物或卤素单质，如Rb[ICl 2]的热分解产物是RbCl 和ICl 而不是RbI ：
Rb[ICl 2] ? Rb Cl + ICl
(3) 卤素互化物
不同卤素之间彼此可以靠共用电子对形成一系列化合物，这类化合物称为卤素互化物。卤素互化物的通式为XX'n 。其中X 的电负性小于X'的电负性，n =1，3，5或7。 卤素互化物的许多性质类似于卤素单质。卤素互化物中原子间以共价键结合，所以熔点、沸点都较低。大多数卤素互化物是不稳定的。
它们都是强氧化剂，对金属和非金属都有强氧化作用。这些卤素互化物在水中发生水解，电负性较大的X'与H 结合生成HX ，电负性较小的X 与OH 结合生成HXO 。
XX'+ H 2O ? HX' + HXO
四．拟卤素
拟卤素是指由二个成二个以上电负性较大的元素的原子组成的原子团，这些原子团在自由状态时，与卤素单质的性质相似，而成为阴离子时与卤素阴离子的性质也相似。如：
● 易生成配合物
3CN - + CuCN = [Cu(CN)4]3-
2I - + HgI 2 = [HgI 4]2-
● 氧化还原性质相似
Pb(SCN)4 = Pb(SCN)2 + (SCN)2
MnO 2 + 4HSCN = (SCN)2 + Mn(SCN)2 + 2H 2O
(浓HCl )
● 与碱发生歧化反应
(CN)2 + 2OH - = CN - + CNO - + H 2O
Cl 2 + 2OH - = ClO - + H 2O
● 氰的分子为线型结构并有对称性：
∶N≡C —C ≡N∶
d(C-N)=113pm; d(C-C)=137pm
碱金属的氰化物，并在水中强烈水解而使溶液呈强碱性。
CN - + H 2O = HCN + OH -
基于CN -离子的强配位作用，NaCN 和KCN 被广泛地用在从矿物中提取金和银。
4Au + 8NaCN + 2H 2O + O 2 = 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH
处理使用氰化物所造成的环境污染，是利用CN -离子的强配位性和还原性：
Fe 2+ + 6CN - = [Fe(CN)6]4-
CN - + 2OH - + Cl 2 = CNO - + 2Cl - + H 2O
2CNO - +4OH - +3Cl 2 = 2CO 2 + N 2+ 6Cl - + 2H 2O
● 硫氰酸钾是硫氰酸的钾盐，可以通过氰化钾与硫共熔而制得：
KCN + S = KSCN
大多数金属硫氰酸盐皆溶于水，重金属如Cu(I)，Au(III)及Hg(II)的硫氰酸盐则不溶于水。SCN -离子是一个很好的配位体。当它与第一系列过渡元素配位时，一般通过N 原子成键，而当与第二、第三系列过渡元素形成配合物时则通过S 原子成键。SCN -离子与Fe 3+离子形成血红色产物。
Fe 3+ + xSCN - = [Fe(NCS)x]3-x (x=1-6)
● 氰酸盐较稳定，但在溶液中OCN -易水解。氰酸盐可以通过如下方法制得：
KCK + PbO KOCN + Pb
然后用酒精萃取，得到无色的KOCN 。
五．卤素氧化物和含氧酸盐
1．卤素氧化物
把单质氟通入2%的NaOH 溶液中可制得OF 2：
2F 2 + 2NaOH = 2NaF + H 2O + OF 2↑
2ClO 2 + 2NaOH ＝NaClO 2 + NaClO 3 + H 2O
ClO 2分子中含有成单电子，具有顺磁性。含有奇数电子的分子通常具有高的化学活性。所以ClO 2是强氧化剂和氯化剂。
将高氯酸HClO 4小心地加入P 2O 5 中进行脱水，然后蒸馏就得到Cl 2O 7液体。
2HClO 4 + P 2O 5 ＝ 2HPO 3 + Cl 2O 7
I 2O 5是碘酸的酸酐，它可以由碘酸加热至443K 脱水生成：
2HIO 3 ??→?K 443 I 2O 5 ＋ H 2
O I 2O 5在573K 时分解为单质：
2I 2O 5 ??→?K 573 2I 2 ＋ 5O 2
I 2O 5可用作氧化剂，它可以氧化H 2S ，C 2H 4，CO 等，在合成氨工业中用I 2O 5在343K 时将CO 定量地转变为CO 2来测量CO 的含量：
I 2O 5 ＋ 5CO ＝ 5CO 2 ＋ I 2
2．含氧酸及其盐
氟的含氧酸仅限于次氟酸HOF 。Cl 、Br 和I 均有四种类型的含氧酸，它们是次卤酸、亚卤酸、卤酸和高卤酸，在这些含氧酸根的离子结构中，卤原子均采取sp 3杂化方式，均为四面体构型。在卤原子和氧原子之间除有sp 3杂化轨道参与成键外，还有氧
原子中充满电子的2p 轨道与卤原子的空的nd 轨道间所形成的
● 以氯的含氧酸和含氧酸盐为代表，规律如下：
● 按HClO －HClO 2－HClO 3－HClO 4的顺序，随着分子中氧原子数的增多，酸和盐的热稳定性及酸强度在增大，而氧化性和阴离子碱强度却在减弱。
● 盐的热稳定性比相应的酸的热稳定性高，但其氧化性比酸弱。
(1) 次卤酸及次卤酸盐
● 在室温或阳光直接作用下，HClO 按下式分解：
2HClO ?→?光 2HCl ＋ O 2↑
● 加热时则发生歧化反应，分解成盐酸和氯酸。
3HClO ?→?
? 2HCl + HClO 3 ● 性质：
NaClO + 2HCl(浓) ＝ NaCl + Cl 2↑ + H 2O
在碱性介质中可以把Mn 氧化成MnO(OH)2：
NaClO + 2NaOH + MnSO 4＝MnO(OH)2↓+NaCl+Na 2SO 4
NaClO + 2I - + H 2O ＝ NaCl + 2OH - + I 2↓
2Cl 2+ 2Ca(OH)2＝Ca(ClO)2 + CaCl 2 + 2H 2O
(2) 卤酸及卤酸盐
a. 氯酸及氯酸盐
氯酸是强酸，超过40%就会迅速发生爆炸式的歧化分解反应：
8HClO 3 ＝ 4HClO 4 + 2Cl 2↑+ 3O 2↑+ 2H 2O
氯酸及其盐在酸性介质中都是强氧化剂。
ClO 3-++ 5X - + 6H + ＝ 3X 2 + 3H 2O ( X ＝Cl 、Br 、I )
2ClO 3 + I 2 + 2H + ＝ Cl 2 + 2HIO 3
氯酸及其盐的制备方法：
Ba(ClO 3)2 + H 2SO 4 ＝ BaSO 4↓+ 2HClO 3
3Cl 2 + 6NaOH ?→?
? NaClO 3 + 5 NaCl + 3H 2O Cl 2 + 2BrO 3- + 2H + ＝ 2HClO 3 + Br 2
氯酸盐中最常见的是KClO 3和NaClO 3。NaClO 3易潮解而KClO 3不吸潮可制得干燥产品。利用KClO 3溶解度较小，让NaClO 3与KCl 进行复分解反应，可得到KClO 3。
b. 溴酸及其盐
溴酸是强酸，它的浓溶液是强氧化剂。在卤酸中溴酸的氧化性最强，这反映了p 区中间横排元素的不规则性。
2BrO 3- + 2H + + Cl 2 ＝ 2HClO 3 + Br 2
2BrO 3- + 2H + + I 2 ＝ 2HIO 3 + Br 2
溴酸的制备方法：
5Cl 2 + Br 2 + 6H 2O ＝ 2HBrO 3 + 10HCl
c. 碘酸及其盐
碘酸是中强酸，它的浓溶液是强氧化剂，但氧化性不如溴酸和氯酸。所以单质碘能从溴酸盐或氯酸盐的酸性溶液中置换出单质溴或氯。
I 2 + 2BrO 3-+ 2H + ＝ 2HIO 3 + Br 2
I 2 + 2ClO 3- + 2H + ＝ 2HIO 3 + Cl 2
碘酸及其盐的制备方法：
10HNO 3(浓) + I 2 ＝ 2HIO 3 + 10NO 2↑+ 4H 2O
6NaOH + 3I 2 ＝ NaIO 3 + 5NaI + 3H 2O
3Cl 2 + KI + 6KOH ＝ KIO 3 + 6KCl + 3H 2O
(3) 高卤酸及高卤酸盐
a. 高氯酸及高氯酸盐
高氯酸HClO 4是无机酸中最强的酸，固态高氯酸盐在高温下，或热和浓的HClO 4溶液均是强氧化剂。在水中完全电离为H +和ClO 4-。ClO 4-为正四面体结构，对称性高。
高氯酸盐一般易溶于水，但KClO 4的溶解度很小（Rb +，Cs +），鉴定钾离子。
高氯酸的制备方法：
KClO 4 + H 2SO 4 ＝ KHSO 4 + HClO 4
b. 高溴酸及其盐
用溴酸盐与强氧化剂F 2或XeF 2作用，或将溴酸盐电解氧化都可以得到高溴酸盐：
BrO 3- + F 2 + 2OH - ＝ BrO 4- + 2F - + H 2O
BrO 3- + XeF 2 + H 2O ＝ BrO 4- + Xe + 2HF
高溴酸HBrO 4是强酸，强度接近于HClO 4，它的氧化能力高于高氯酸和高碘酸。 c. 高碘酸及其盐
正高碘酸H 5IO 6和偏碘酸HIO 4。高碘酸盐一般难溶于水。
在强酸性溶液中以H 5IO 6的形式存在，在298 K 水溶液中主要以偏高碘酸根离子IO 4-形式存在。高碘酸的酸性比高氯酸弱得多，在真空下加热可逐步失水转化为焦高碘酸、偏高碘酸，最后分解为碘酸：
高碘酸的氧化能力比高氯酸强，是个强氧化剂，一般反应平稳而又迅速。
5IO 4-+ 2Mn 2++ 3H 2O ＝2MnO 4- + 5IO 3- + 6H +
[例1] HF, HCl, HBr, HI 在水中，哪一个是最弱的布朗斯特酸？（解释）
解： 在水中，由于H +是一个硬酸，而碱的硬度是F -﹥Cl -﹥Br -﹥I - ，按SHAB 原则，
稳定性是HF ﹥HCl ﹥Br ﹥HI ，故HF 是最弱的布朗斯特酸（结合质子牢固）。
[例2] NH 4F, NH 4Cl, NH 4Br, NH 4I 热分解时哪个最稳定呢？
+离子把质子转移给酸根的反应。构型相同的铵盐，若解：铵盐的热分解就是NH
4
生成它们的酸愈弱(这些酸无氧化性)则铵盐的热稳定性愈差。故卤化铵的热稳定性是
I热稳定性最好。HI—HBr—HCI—HF的顺序而递减。即NH
4
[例] 有一易溶于水的钠盐(A)，加入浓H 2SO 4并微热有气体(B)生成，将气体(B)通人酸化的KMnO 4溶液有一气体(C)生成，再将气体(C)通人另一钠盐(D)中得一红棕色物质(E), (E)溶于碱其颜色立即褪去，当酸化溶液时红棕色又出现。问(A)、(B)、(C)、(D)和(E)各为何物?写出各步反应的方程式。
解： NaCl + H 2SO 4 (浓) ==== NaHSO 4 + HCl
(A)NaCl (B)HCl
2 KMnO 4 + 10HCl + 3H 2SO 4 == 5C12 + 2MnSO 4 + K 2SO 4 + 8H 2O (C)C12
Cl 2 + 2NaBr ====== Br 2 + 2NaCl
(D)NaBr (E)Br 2
3Br 2 + 6NaOH======= NaBO 3 + 5NaBr + 3H 2O
NaBO 3 + 5NaBr + 3H 2SO 4 === 3Na 2SO 4 + 3Br 2 + 3H 2O
问题：为什么Cl 2O 的键角小于ClO 2的键角，为什么在Cl 2O 中O--Cl 键要长些？
:O::Cl::Cl:........
:Cl.:O::O:........
解： 点电子结构图表明在Cl 2O 的中心原子上有两对未成键的电子，其与氯原子构成形如四面体的结构。而在ClO 2的中心原子上只有三个未成键的电子，其排斥力小些，所以键角要大些。ClO 2中O--Cl 键短些是因为其与氯或氧原子上的未成对电子发生共振的结果。
分析化学第14章练习题
复习提纲：第十四章气相色谱法 色谱法的基本原理 1.色谱法的起源（了解）、基本原理（掌握）、仪器基本框图（掌握）、分类、特点及应用（了解） 2.色谱流出曲线及相关术语：基线：可用于判断仪器稳定性及计算检出限（掌握）峰面积（峰高）：定量基础（掌握） 保留值：定性基础（掌握）；死时间、保留时间、调整保留时间；死体积、保留体积、调整保留体积；相对保留值（选择性因子）等（掌握） 峰宽的各种表示及换算（掌握） 3.色谱基本原理： 热力学（掌握）：分配系数K ，仅与两相和温度有关，温度增加K 减小 分配比k，k 除与两相和温度有关外（温度增加k 减小）还与相比有关（相比的概念）k=t r /t0；k=K/ ；=K2/K 1=k2/k1 分离对热力学的基本要求：两组份的>1 或K 、k 不相等；越大或K 、k 相差越大越容易实现分离 动力学：塔板理论：理论（或有效）塔板数（柱效）及理论（有效板高）的计算公式及有关说明（掌握）；塔板理论的贡献及不足（了解） 速率理论：H=A+B/u+Cu 中H、A、B、C、u的含义（掌握）；减小A 、B、C的手段（掌握）；u 对H 的影响及最佳流速和最低板高的计算公式（掌握）；填充物粒径对板高的影响（掌握） 4.分离度分离度的计算公式；R=1.5 时，完全分离；R=1 时基本分离（掌握） 5.基本色谱分离方程两种表达形式要熟练掌握；改善分离度的手段：增加柱效n（适当增加柱长的前提下减小板高）、增加选择性因子（GC：改变固定相和柱温）和控制适当的容量因子k （GC：改变温度及固定相用量）（掌握） 分离度与柱效、柱长、分析时间（即保留时间）之间的关系（掌握）；柱温对分离度的影响（了解）；相关例题（熟练掌握） 6. 定性分析常规检测器用保留时间（相对保留值也可以）定性，但该法存在的不足要知道，双柱或多柱可提高保留时间定性的可靠性；质谱或红外等检测器有很强的定性能力（了解） 7. 定量分析 相对校正因子和绝对校正因子的概念（掌握）；归一化法各组分含量的计算公式（掌握）；内标法定 量的计算公式（掌握相关作业）归一化法和内标法不受进样量和仪器条件变化的影响，外标法受进样量和仪器条件变化的影响较大 （了解） 气相色谱法 1.气相色谱法流程和适用对象；气固和气液色谱的适用对象（掌握） 2.气相色谱法的仪器： 气路系统：通常采用N2、H2、Ar、He 等惰性气体做载气（高压钢瓶提供），载气纯度、流速的大小及稳定性对色谱柱柱效、仪器灵敏度及整机稳定影响很大，因此载气纯度要高、流速要适当而且稳定。
第十二章 配位化合物
第十二章配位化合物 12.1 配合物的基本概念 12.1.1配合物的定义 历史上有记载的最早发现的第一个配合物就是我们很熟悉的亚铁氰化铁 Fe4[Fe(CN)6]3(普鲁士蓝)。它是在1704年普鲁士人狄斯巴赫在染料作坊中为寻找蓝色染料，而将兽皮、兽血同碳酸纳在铁锅中强烈地煮沸而得到的。后经研究确定其化学式为 Fe4[Fe(CN)6]3。近代的配合物化学所以能迅速地发展也正是生产实际需要的推动结果。如原子能、半导体、火箭等尖端工业生产中金属的分离技术、新材料的制取和分析；50年代开展的配位催化，以及60年代蓬勃发展的生物无机化学等都对配位化学的发展起了促进作用。目前配合物化学已成为无机化学中很活跃的一个领域。今后配合物发展的特点是更加定向综合，它将广泛地渗透到有机化学、生物化学、分析化学以及物理化学、量子化学等领域中去。如生物固氮的研究就是突出的一例。 配合物的形成： 在CuSO4溶液中加入氨水，首先得到难溶物，继续加氨水，难溶物溶解，得到透明的深蓝色的溶液。蓝色物质为复杂离子[Cu(NH3)4]2＋ ,蒸发该溶液析出深蓝色晶体,其化学组成为[Cu(NH3)4]SO4·H2O。在纯的[Cu(NH3)4]SO4溶液中，除了水合硫酸根离子和深蓝色的[Cu(NH3)4]2+离子外，几乎检查不出Cu2+离子和NH3分子的存在。[Cu(NH3)4]2+这种复杂离子不仅存在于溶液中，也存在于晶体中。从上面实例可以看出，这些复杂离子至少不符合经典原子价理论，在晶体和溶液中有能以稳定的难离解的复杂离子存在的特点。 由于这类化合物的组成比较复杂，要给它下一个严密的定义是很困难的。从实质上看，配合物中存在着与简单化合物不同的键--配位键，这才是配合物的本质特点。因此把配合物的定义可归纳为： 中国化学会在1980年制订的《无机化学命名原则》中对配合物作了如下的定义：配位化合物（简称配合物）是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子（称为配体）和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子或离子（统称中心原子）按一定的组成和空间构型所形成的化合物。 1.配位键：是一种特殊的共价键。当共价键中共用的电子对是由其中一原子独自供应时，就称配位键。配位键形成后，就与一般共价键无异。
第十四章过渡元素
13-6 铜族元素 13-6-1 铜族元素概述一、铜族元素通性 1?价层电子构型为（n-1）d10 ns1,氧化数有+1、+2、+3，铜、银、金最常见的氧化数分别为 +2、+1、+3。 2?铜族金属离子具有较强的极化力，本身变形性又大，所以它们的二元化合物一般有相当程度的共价性。 3?与其它过渡元素类似，易形成配合物。 二、铜族元素单质 1?它们的密度大，都是重金属，其中金的密度最大，为19.3g cm-3。 2?硬度小、有极好的延展性和可塑性，金更为突出， 3?导热、导电能力极强，尤以银为最，铜是最通用的导体。 4.铜、银、金能与许多金属形成合金。 5?铜、银、金的化学活泼性较差。 铜：在干燥空气中铜很稳定，有二氧化碳及湿气存在，则表面上生成绿色的碱式碳酸铜 2Cu + 02 + H2O + CO2 > Cu（0H”C03 金：在高温下唯一不与氧气起反应的金属，在自然界中仅与碲形成天然化合物（碲化金）。银：在室温下不与氧气、水作用，即使在高温下也不与氢、氮或碳作用，与卤素反应较慢，但即使在 室温下与含有H2S的空气接触时，表面因蒙上一层Ag2S而发暗，这是银币和 银首饰变暗的原因。 4Ag + 2H 2S + O2 > 2AgS + 2H 2。 铜、银不溶于非氧化性稀酸，能与硝酸、热的浓硫酸作用： Cu + 4HN0 3（浓）> Cu（N02 + NO2 f + 2H0 3Cu + 8HN0 3（稀）> 3C U（N0?2 + 2N0 f + 4H0 Cu + 2H 2SO4（浓）―> CuSO- SO2 f + 2H0 2Ag + 2H2SO4（浓）> AS04 + SO2 f + 2H0 Ag + 2HN0 3（65%）> AgNO+ NO z f + HO 金不溶于单一的无机酸中，但金能溶于王水（浓HCI:浓HN03 = 3:1的混合液）中： Au + HNO 3+ 4HCl H[AuC4]I + NO f + 22HO 而银遇王水因表面生成AgCI薄膜而阻止反应继续进行。 13-6-2铜的重要化合物
卤族元素及其化合物规律总结
卤族元素及其化合物规律总 结 -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
年级：高一学科：化学执笔：潘旭审核： 课时及内容：2课时课型：复习课使用时间 专题二第一单元卤族元素及其化合物规律总结规律一：实验室制取气体知识框架 （1）反应原理（2）装置（包括发生装置和收集装置）（3）除杂 （4）收集方法（5）检验（6）尾气处理 规律二：学习物质的物理性质一般从如下几方面研究 （1）色（颜色）（2）味（气味）（3）态（状态）（4）度（密度、硬度、溶解度）（5）点（熔点、沸点）（6）性（刺激性、挥发性、毒性、特性） 规律三：氯气与金属的反应规律 （1）氯气与金属反应时，生成高价态的化合物。 （2）氯气与大多数金属在点燃或灼烧情况下反应，生成金属氯化物。 （3）铁与氯气等氧化性强的非金属反应生成Fe3＋的化合物，而与弱氧化性的非金属（I2、S 等）生成Fe2＋的化合物。 规律四：氧化还原反应规律 （1）得电子——化合价降低——还原反应——氧化剂——还原产物； 失电子——化合价升高——氧化反应——还原剂——氧化产物。 （2）氧化还原反应中得失电子守恒规律，化合价升降总数相等。 （3）价态表现规律 （4）氧化还原反应性质转递规律 得到电子 失去电子
氧化性：氧化剂＞氧化产物 还原性：还原剂＞还原产物 规律五：我们学习某种物质的知识时，一般按下面的思路来研究 结构性质用途制法 这部分知识的掌握，必须通过做一定量的练习，来锻炼动脑动手的能力，使所学的知识得以很好的落实，这对同学们综合素质的提高有着积极的作用。 思维过程一氯气的制法 1．工业制法 氯化钠在水中电离：NaCl Na＋＋Cl－，水也有微弱的电离：H 2O H＋＋OH－，这样，在食盐水溶液中存在Na＋、Cl－、H＋、OH－，其中只有Cl－和H＋在电力作用下易被氧化和还原，而生成Cl2和H2，即发生如下反应： 2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ 氢气和氯气混合后在光照或点燃等情况下易爆：H2＋Cl22HCI，氯气有毒，所以，电解的产物氯气和氢气必须隔离，且要防止氯气泄漏。 2．实验室制法 利用氧化性比氯气强的氧化剂，如MnO2、KMnO4、KClO3等，将Cl－氧化成Cl2。 （1）反应原理：MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O （2）装置设计：粉末状固体（或液体）＋液体气体 （3）除杂气体：根据制得气体的化学性质和杂质气体的化学性质，选择除杂试剂，一般洗气方法，制得的氯气中有氯化氢杂质，常用饱和食盐水洗气。有时要制得干燥的氯气，可以用浓硫酸洗气来除去水蒸气。 （4）收集方法：一般由所制气体的物理性质决定——密度或水溶性，氯气可以用向上排空气法或排饱和食盐水法收集。
14 无机化学标准练习14-第14章
0.54 0.53 第14章 卤素 1． (1063) 在单质碘的四氯化碳溶液中，溶质和溶剂分子之间存在着………………………（ ） (A) 取向力 (B) 诱导力 (C) 色散力 (D) 诱导力和色散力 2． (1034) OF 2分子的中心原子采取的杂化轨道是…………………………………………… （ ） (A) sp 2 (B) sp 3 (C) sp (D) dsp 2 3． (0931) 下列电子层的结构(K, L, M …)中不是卤素的电子结构者为…………………………（ ） (A) 7 (B) 2，7 (C) 2，8，18，7 (D) 2，8，7 4． (7381) 氧呈现+2价氧化态的化合物是…………………………………………………………（ ） (A) Cl 2O 6 (B) BrO 2 (C) HClO 2 (D) F 2O 5． (7375) 下面氯氧化物中具有顺磁性的是……………………………………………………… （ ） (A) Cl 2O (B) ClO 2 (C) Cl 2O 6 (D) Cl 2O 7 6． (4332) 在食盐水溶液中通直流电电解，在阴阳极上产生……………………………………（ ） (A) 金属钠、氯气 (B) 氢气、氯气 (C) 氢氧化钠、氯气 (D) 氢氧化钠、氧气 7． (3715) 根据碱性溶液中溴的元素电势图，能发生歧化反应的物质是………………………（ ） BrO -3──── BrO - ──── Br 2 ───── Br - (A) BrO - 3 (B) BrO - (C) Br 2 (D) Br - 8． (7473) 若要除去液溴中溶入的少量氯，应加入的试剂是……………………………………（ ） (A) 适量的NaOH 溶液 (B) 适量的NaBr 溶液 (C) 四氯化碳 (D) 通入空气 9． (1229) 下列卤化物中，共价性最强的是…………………………………………………………（ ） (A) LiF (B) RbCl (C) LiI (D) BeI 2 10． (4357) 如果用浓盐酸与漂白粉作用制备氯气，在所制得的氯气中可能会出现的杂质是…（ ） (A) 二氧化碳 (B) 水蒸气 (C) 氯化氢 (D) 以上三种 11．对于卤化物叙述正确的是…………………………………………………………………………（ ） (A) 金属卤化物均为离子型化合物 (B) 金属卤化物均为共价型化合物 (C) 非金属卤化物均为离子型化合物 (D) 非金属卤化物均为共价型化合物 12． (0630) 下列浓度相同的盐溶液按 pH 递减次序排列正确的是………………………………（ ） (A) KClO 4，KClO 3，KClO 2，KclO (B) KClO ，KClO 2，KClO 3，KClO 4 (C) KClO 3，KBrO 3，KIO 3 (D) KClO ，KBrO ，KIO 13． (7379) 溴的沸点是58.8℃，而氯化碘的沸点是97.4℃，ICl 比Br 2的沸点高的主要原因是…（ ） (A) ICl 的分子量比Br 2大 (B) ICl 是离子型化合物，而Br 2为共价型分子 (C) ICl 的蒸气压比Br 2高 (D) ICl 是极性分子，而Br 2为非极性分子 14． (1039) ClO 3F 分子的几何构型属于………………………………………………………… （ ） (A) 直线形 (B) 平面正方形 (C) 四面体形 (D) 平面三角形 15． (7389) 已知元素电势图： B ?/ V BrO 3-──BrO -──Br 2──Br - B ?/ V IO 3-──IO -──I 2──I - 试根据电势图预测和在碱性溶液中的歧化产物是…………………………………………… （ ） (A) BrO -和Br -，IO 3-和I - (B) BrO 3-和Br -，IO 3- 和I - (C) BrO -和Br -，IO -和I - (D) BrO 3- 和Br -，IO -和I - +0.54 V +0.45 V +1.07 V 0.45 1.06 0.14 0.45
第十一章 卤 素
第14章卤素 1．氟、氯、溴、碘常见氧化态的变化规律、差别及原因。 2．卤素电子亲和能与键离解能的变化规律、特殊性及原因。 3．为何氯、溴、碘呈现奇数氧化态，有偶数氧化态出现吗，其本质原因是什么？试举例说明之。 4．与其它卤素相比，氟有哪些特殊性，引起这些特殊性的原因是什么？ 5．什么是元素电势图，如何构成元素电势图，元素电势图有哪些实际应用？试举例说明 6．卤素单质与水反应的差异及原因，如何分析、理解φ—pH图，此图有哪些应用。7．工业上从海水制溴过程中，用空气吹出的溴为何要用碳酸钠吸收，之后用硫酸酸化，为何又能析出单质溴，能否用我们已学过的知识来分析一下海水制溴的这一过程的原理。 8．卤素单质的制备方法特点与卤素在自然界中的存在形式间有无联系？原因何在？卤化氢的制备方法有哪些，不同卤化氢的制备方法又有何差异，为什么？ 9．非金属卤化物的水解反应和碳氢化物的卤化应本质上是什么反应？在什么样的条件下会发生这类反应，由此请你预测几个可能会发生这类反应的无机物。 10．由卤素与金属、非金属反应的活性情况及产物形式能说明什么问题，能推出什么结论？ 11．试分析在不同的条件下各卤素发生歧化的产物及可能的原因 12．总结HF的共性(物性与化性) 13．HF有哪些特殊性，其原因又是什么？与F2的特殊性有无必然联系？ 14．试总结卤化物、卤素互化物、多卤化物的性质及其变化规律、几种重要的特征反应。为什么说“不同氧化态的同一金属，其高氧化态卤化物的离子性小于低氧化态卤化物的离子性”？ 15．除了配位化合物的书写与命名有一定原则外，无机化合物的书写与命名也有一定的规则，试结合卤素氧化物的命名，熟悉无机物的书写与命名方法。 16．多原子卤素互化物和多卤阳离子的空间结构、各种卤酸根离子的结构各有什么特 —1 —
第十章卤素
第十章卤素 一、选择题： 2、实验室制备Cl2气体的常用的方法（C）。 A、高锰酸钾与浓盐酸共热 B、二氧化锰与稀盐酸反应 C、二氧化锰与浓盐酸共热 D、高锰酸钾与稀盐酸反应 3、实验室制得的氯气含有HCl和水蒸气，欲通过二个洗气瓶净化，下列洗气瓶中试剂选择及顺序正确的是（C）。 A、NaOH，浓H2SO4 B、CaCl2, 浓H2SO4 C、H2O, 浓H2SO4 D、浓H2SO4，H2O 4、下列各对试剂混合后能产生氯气的是（D）。 A、NaCl与浓H2SO4 B、NaCl与MnO2 C、NaCl与浓HNO3 D、KMnO4与浓HCl 6、欲由KBr固体制备HBr气体，应选择的酸是（D）。 A、H2SO4 B、HAc C、HNO3 D、H3PO4 7、氢氟酸最好储存在（A）。 A、塑料瓶中 B、无色玻璃瓶中 C、金属容器中 D、棕色玻璃瓶中 8、卤素单质中与水发生水解反应的是（A）。 A、F2 B、Cl2 C、Br2 D、I2 9、在热碱溶液中，Cl2的岐化产物为（C）。 A、Cl-和ClO- B、Cl-和ClO2- C、Cl-和ClO3- D、Cl-和ClO4- 10、室温下，下列反应式中产物正确的是（B）。 A、F2+2OH-==F-+FO-+H2O B、Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O C、Br2+2OH-==Br-+BrO-+H2O D、I2+2OH-==I-+IO-+H2O 11、下列含氧酸酸性最弱的是（B）。 A、HClO B、HIO C、HIO3 D、HBrO 12、下列含氧酸酸性最强的是（A）。 A、HClO3 B、HClO C、HIO3 D、HIO 13、下列酸中，酸性由强至弱排列顺序正确的是（B）。 A、HF＞HCl＞HBr＞HI B、HI＞HBr＞HCl＞HF C、HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4 D、HIO4＞HClO4＞HBrO4 15、下列有关卤素的论述不正确的是（C）。 A、溴可由氯作氧化剂制的 B、卤素单质都可由电解熔融卤化物得到
高考化学卤素及其化合物推断题综合经典题附答案
高考化学卤素及其化合物推断题综合经典题附答案 一、卤素及其化合物练习题（含详细答案解析） 1．在下列各变化中，反应①为常温下的反应，A、C、D均含氯元素，且A中氯元素的化合价介于C与D之间，E常温下为无色无味的液体，F为淡黄色粉末，G为常见的无色气体。 回答下列问题： (1)A、G的化学式分别为________________、 ________________。 (2)F和E反应的化学方程式为____________________________。 (3)写出反应①的化学方程式____________________________________。 (4)在反应②中，每生成2.24 L气体G(标准状况)时，消耗F ___________g。 【答案】Cl2 O2 2Na2O2 +2H2O= 4NaOH + O2 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 15.6 【解析】 【分析】 E常温下为无色无味的液体，推测E为水，F为淡黄色粉末，推测为过氧化钠，由图中关系可推知：A：Cl2；B：NaOH；C：NaCl；D：NaClO；E：H2O；F：Na2O2；G：O2。 在结合反应①②的情况，即可推断反应①为：Cl2+2NaOH＝NaClO+NaCl+H2O，反应②为 2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑，据此解答。 【详解】 由图中关系可推知：A：Cl2；B：NaOH；C：NaCl；D：NaClO；E：H2O；F：Na2O2；G： O2。 （1）A、G的化学式分别为Cl2、O2。 故答案为Cl2；O2； （2）F和E反应的化学方程式为2Na2O2 +2H2O= 4NaOH + O2， 故答案为2Na2O2 +2H2O= 4NaOH + O2； （3）A和B反应的方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。 故答案为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O； （4）在反应2Na2O2 +2H2O= 4NaOH + O2↑，每产生标准状况下的氧气22.4L，消耗的 Na2O22mol.即156g。现在产生了2.24 L气体G(标准状况)，则消耗Na2O2质量为15.6g， 故答案为15.6。 2．下列各物质是中学化学中常见的物质，甲为常见金属单质，丙为黄绿色的单质气体，乙、丁是常见无色气态非金属单质，其它均为化合物，C常温下为一种液体，B、D分别为黑色粉末和黑色晶体，G为淡黄色固体，J为生活中常见的调味品，I为红褐色固体，F为
第十章 海洋药物
第十章海洋药物 一、选择题 （一）单项选择题（在每小题的五个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内） 1．目前从海参中分离的生物活性成分是（） A．多糖 B．萜类 C．生物碱 D．苷类 E．挥发油 2．海洋生物量占地球总生物量约（） A．47% B．57% C．67% D．77% E．87% （二）多项选择题（在每小题的五个备选答案中，选出二至五个正确的答案，并将正确答案的序号分别填在题干的括号内，多选、少选、错选均不得分） 1．目前从海洋生物中获得的成分有有（）（）（）（）（） A．前列腺素类 B．聚醚类化合物 C．肽类化合物 乙酸原化合物 D．大环内酯类 E．C 15 2．大环内酯类化合物根据结构不同，根据结构类型不同可以分为（）（）（）（）（）A．前列腺素类 B．简单大环内酯类 C．内酯环含有氧环的大环内酯D．多聚内酯 E．其他大环内酯类 二、名词解释 1．大环内酯类化合物 2. 乙酸原化合物 三、填空题 1．海参中除了分离出多糖之外，还分离出，作为阴离子表面活性剂作用于红血球，表现出作用。 2.从海洋生物中分离得到的前列腺素类成分，通常含有元素。一般都具有 活性。 3．内酯环含有氧环的大环内酯类化合物除内酯环外，还可能含有__________、___________、_____________等。 4．酯环上超过一个酯键的大环内酯化合物，称为__________________。 5．聚醚类化合物的特点是结构中含有多个以___________为主的_____________环，醚环间___________骈合，形成骈合后聚醚的同侧为____________结构，氧原子_________排列，形成一个梯子状结构，又称______________。
第十四章 卤 素
第十四章卤素 总体目标： 1.掌握卤素单质、氢化物、含氧酸及其盐的结构、性质、制备和用途 2.掌握卤素及其化合无各氧化态间的关系 各节目标： 第一节卤素单质 1.了解卤素单质的物理性质，如：颜色、状态、熔点、沸点、溶解性等等 2.掌握卤素单质的化学性质，包括与水作用、与金属的反应、与非金属反应、与氢气的反应及其递变规律；了解卤素单质的用途 3.运用元素电势图来判断卤素及其化合物的氧化—还原性 第二节卤化氢和氢卤酸 掌握卤化氢的酸性、还原性、热稳定性及其变化规律；卤化氢的制备方法 第三节卤化物、卤素互化物和拟卤素 了解卤化物的分类；金属卤化物、卤素互化物和拟卤素的主要性质和制备 第四节卤素的含氧化合物 了解卤素含氧酸及其盐酸性、氧化性强度及变化规律 Ⅱ习题 一选择题 1.某元素的电势图为：E A ?M4+-0.15M2+-0.14M，下列说法中正确的是（） A. M2+不能发生歧化反应 B. M2+是强氧化剂 C. M是强还原剂 D. M4+与M 反应生成M2+ 2.碘的电子结构式是[Kr]5S25P5 ，指出下列哪种化学式的化合物不能存在（） A.IF 5 B.IF 7 C.Na 3 H 2 IO 6 D.HIF 3.下列关于（CN） 2 的反应中，不象卤素单质反应的是（） A.（CN） 2 +H 2 O==HCN+HCNO B.可在空气中燃烧 C.与银、汞、铅反应得难溶盐 D.与卤素反应生成CNCl、CNBr等 4.下列叙述正确的是（） A.无论在酸性还是在碱性介质中，卤素电对X 2 |Xˉ不变
B.由于卤素阴离子（Xˉ）具有还原性，所以能用电解卤化物水溶液的方法制备卤素单质 C. 卤素阴离子可以作为路易斯碱而构成配合物的内界 D.氟的电负性最大，所以F 2 分子中的共价键是所有共价键中最强的 5.在含Iˉ的溶液中通入Cl 2 ，产物可能是（） A.I 2和Clˉ B.ClO 3 和Clˉ C.ICl 2 ˉ D.以上产物均有可能 6.将氟气通入水中，生成的产物可能有（） A.O 2、O 3 和HF B.OF 2 和HF C.H 2 O 2 和HF D.以上诸种 7.冷的氯水中微粒的种类有（） A.5种 B.6种 C.7种 D.8种 8.卤素互化物一般由较重卤素和较轻卤素构成，在卤素互化物分子中，较轻卤素原子个数一般为（） A.1 B.2 C.1、3、5、7（奇数） D.2、4、6（偶数） 9.下列物质受热产生Cl 2 的是（） A.Cl 3O 5 B.ClO 2 C.Cl 2 O 2 D.Cl 2 O 10.关于SnCl 2和SnCl 4 的熔沸点高低，正确的是（） A.SnCl 2高于SnCl 4 B. SnCl 2 低于SnCl 4 C.两者差不多一样高 D.外界条件不同，熔、沸点高低不同 11.制备F 2 实际所采用的方法是（） A.电解HF B.电解CaF 2 C.电解KHF 2 D.电解NH 4 F 12.实验室制备Cl 2 最常用的方法是（） A.KMnO 4与浓盐酸共热 B.MnO 2 与稀盐酸反应 C.MnO 2与浓盐酸共热 D. KMnO 4 与稀盐酸反应 13.实验室制得的氯气含有HCl和水蒸气，欲通过二个洗气瓶净化，下列洗气瓶中试剂选择及顺序正确的是（） A.NaOH，浓H 2SO 4 B.CaCl 2 ，浓H 2 SO 4 C.H 2O，浓H 2 SO 4 D. 浓H 2 SO 4 ，H 2 O 14.下列各对试剂混合后能产生氯气的是（） A.NaCl与浓H 2SO 4 B.NaCl与MnO 2
卤素及其重要化合物的性质
东方教育学科教师辅导讲义 讲义编号 学员编号：年级：课时数：学员姓名：辅导科目：学科教师： 课题卤素及其重要化合物的性质 授课时间：备课时间： 教学目标 重点、难点 教学内容 [知识点归纳] 一、氯气的性质及用途 1．物理性质：常温下，氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。 2．化学性质：氯气是化学性质很活泼的非金属单质。 （1）与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成高价态） 如：①2Na＋Cl 2 2NaCl（产生白烟） ②Cu＋Cl2CuCl2（产生棕黄色的烟） ③2Fe＋3Cl 22FeCl 3 （产生棕色的烟） 注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。（2）与非金属反应 如：①H 2＋Cl 2 2HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）——可用于工业制盐酸 H 2＋Cl 2 2HCl（会发生爆炸）——不可用于工业制盐酸 ②2P＋3Cl 22PCl 3 （氯气不足；产生白雾） 2P＋5Cl 22PCl 5 （氯气充足；产生白烟） （3）与水反应：Cl 2＋H 2 O HCl＋HClO （4）与碱反应 ①Cl 2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H 2 O（用于除去多余的氯气） ②2Cl 2＋2Ca(OH) 2 = Ca(ClO) 2 ＋CaCl 2 ＋2H 2 O（用于制漂粉精）
通电 ③Ca(ClO)2＋CO 2＋H 2O = CaCO 3↓＋2HClO （漂粉精的漂白原理） （5）与某些还原性物质反应 如：①2FeCl 2＋Cl 2 = 2FeCl 3 ②2KI ＋Cl 2 = 2KCl + I 2（使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝色，用于氯气的检验） ③SO 2＋Cl 2＋2H 2O = 2HCl + H 2SO 4 （6）与某些有机物反应 如：①CH 4＋Cl 2 CH 3Cl + HCl （取代反应） ②CH 2=CH 2＋Cl 2 → CH 2ClCH 2Cl （加成反应） 3．氯水的成分及性质 氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，大部分是以Cl 2分子状态存在于水中。 注意：（1）在新制的氯水中存在的微粒有：H 2O 、Cl 2、HClO 、H +、Cl -、ClO -、OH -；久置 氯水则几乎是盐酸溶液 （2）HClO 的基本性质 ① 一元弱酸,比H 2CO 3弱 ② 不稳定，2HClO === 2HCl + O 2↑ ③ 强氧化性 ④ 漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色。 （3）几种漂白剂的比较 漂白剂 HClO Na 2O 2（H 2O 2） SO 2 活性炭 漂白原理 氧化漂白 氧化漂白 化合漂白 吸附漂白 品红溶液 褪色 褪色 褪色 褪色 紫色石蕊 先变红后褪色 褪色 只变红不褪色 褪色 稳定性 稳定 稳定 不稳定 —— 4．氯气的制法 （1）实验室制法 药品及原理：MnO 2 + 4HCl （浓） MnCl 2 + 2H 2O + Cl 2↑ 强调：MnO 2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl 2，稀盐酸不与MnO 2反应。 仪器装置：发生装置---收集装置---吸收装置 实验步骤：检密—装药—固定—加热—收集 收集方法：向上排空气法 （或排饱和食盐水法） 净化装置：用饱和食盐水除去HCl ，用浓硫酸干燥 尾气处理：用碱液吸收 （2）氯气的工业制法：（氯碱工业） 2NaCl + 2H 2O 2NaOH + H 2↑ + Cl 2↑ 二、氯化氢的性质和实验室制法 1．物理性质: 无色、有刺激性气味的气体；极易溶于水，其水溶液为盐酸。 2．盐酸的化学性质: (挥发性强酸的通性) 3．氯化氢的实验室制法 (1)药品及反应原理: NaCl + H 2SO 4 === NaHSO 4 + HCl ↑ (不加热或微热) (2)装置: 与制氯气的装置相似 (3)收集方法: 向上排空气法 (4)检验方法: 用湿润的蓝色石蕊试纸是否变红或用玻璃棒蘸浓氨水靠近是否有白烟产生 加热
第12章-卤素习题
第12章卤素习题 1．选择题 12-1下列各组物质相互作用，溶液出现蓝色现象的是………………………（） (A) 将Cl2气通入淀粉与KI的混合溶液中 (B) 淀粉溶液与饱和氯水混合 (C) 淀粉溶液与KI溶液混合 (D) 淀粉溶液与浓H2SO4混合 12-2下列性质递变规律不正确的是……………………………………………（） (A) X-离子半径F-< Cl-< Br-< I- (B) 电子亲和能F > Cl > Br > I (C) 电负性F > Cl > Br > I (D) X-离子的水合热（绝对值）F-> Cl-> Br-> I- 12-3氯气中毒时，可吸入解毒剂………………………………………………（） (A) 乙醚与乙醇的混合蒸气 (B) 水蒸气与乙醇的混合蒸气 (C) 乙醚与氧气的混合气体 (D) 乙醚蒸气 12-4在常温下，Cl2、Br2、I2与NaOH作用生成产物正确的是………………（） (A) Cl2生成NaClO和NaCl (B) Cl2生成NaClO3和NaCl (C) Br2生成NaBr和NaBrO (D) I2生成NaI和NaIO 12-5 下列含氧酸酸根在酸性条件下，氧化性强弱顺序正确的是…………（） (A) ClO4-> ClO3-> ClO2-> ClO- (B) ClO4- > ClO2-> ClO3-> ClO- (C) ClO- > ClO2-> ClO3-> ClO4- (D) ClO- > ClO4- > ClO3-> ClO2- 12-6下列酸的酸性强弱顺序正确的是………………………………………（）
(A) HClO4 > HClO3> HClO2> HClO (B) HF > HCl > HBr > HI (C) HIO4 > HClO4 > HBrO4 (D) HClO> HClO2 > HClO3> HClO4 12-7氢氟酸可以贮存于铜、铅等金属制造的容器中，其原因是……………（） (A) 氢氟酸在金属表面上形成了一层致密的氟化物薄膜，可防止金属进一步腐蚀。 (B) 在金属表面上形成了一层氧化物薄膜，可保护金属免受腐蚀。 (C) 氢氟酸本身是弱酸，对金属无腐蚀性。 (D) 氢氟酸不与以上金属发生反应。 12-8实验室中制取少量HBr，不能采用的方法是…………………………（） (A) KBr固体与浓硫酸作用。 (B) KBr固体与浓磷酸作用。 (C) PBr3与H2O作用。 (D) 红磷与H2O混合后滴加Br2。 12-9主要用于火柴、焰火的是………………………………………………（） (A) NaClO (B) NaClO3(C) KClO3(D) KClO 12-10 下列反应中不属于氧化还原反应的是………………………………( ) (A) 2 KClO3 2 KCl＋3 O2↑ (B) Cu2+＋4 I﹣ 2 CuI↓＋I2 (C) HgCl2 ＋2 NH3 HgNH2Cl↓＋NH4Cl (D) 2 Na2S2O3 ＋I2 Na2S4O6 ＋ 2 NaI 12-11高氯酸的酸酐是…………………………………………………………（） (A) Cl2O (B) Cl2O7(C) ClO2(D) Cl2O6 12-12下列反应方程式中正确的是……………………………………………（） (A) IO3-＋Cl2＋3 H2O IO–＋2 Cl-＋ 6 H+ (B) ClO3- ＋2 I-＋3 H2O I2＋Cl-＋6 OH– (C) 2 ClO3-＋Br2＋2 H+ 2 HBrO3＋Cl2 (D) BrO3-＋Cl2＋2 H+ 2 HClO3＋Br2
卤素及其化合物的化学方程式和离子方程式
卤素及其化合物的化学方程式和离子方程式 一、氟气、氯气、溴、碘 1、铁在氯气中燃烧：2Fe＋3Cl22FeCl3 2、铁粉和液体溴反应：2Fe＋3Br22FeBr3 3、铁与固体碘加热：Fe＋I2FeI2 4、氟气和水反应：2F2＋2H2O4HF＋O2↑ 5、氯气溶于水：Cl2＋H2O HCl＋HClO Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO 6、二氧化硫通入氯水：SO2＋Cl2＋2H2O H2SO4＋2HCl SO2＋Cl2＋2H2O4H＋＋SO42－＋2Cl－ 7、二氧化硫通入溴水：SO2＋Br2＋2H2O H2SO4＋2HBr SO2＋Br2＋2H2O4H＋＋SO42－＋2Br－ 8、二氧化硫通入碘水：SO2＋I2＋2H2O H2SO4＋2HI SO2＋I2＋2H2O4H＋＋SO42－＋2I－ 9、氢硫酸和氯水混合：H2S＋Cl22HCl＋S↓ H2S＋Cl22H＋＋2Cl－＋S ↓ 10、氢硫酸和溴水混合：H2S＋Br22HBr＋S↓ H2S＋Br22H＋＋2Br－＋S↓ 11、氢硫酸和碘水混合：H2S＋I22HI＋S↓ H2S＋I22H＋＋2I－＋S↓ 12、氢碘酸与氯水混合：2HI＋Cl22HCl＋I2 2I－＋Cl2I2＋2Cl－ 13、氢碘酸与溴水混合：2HI＋Br22HBr＋I2
2I－＋Br2I2＋2Br－ 14、氢溴酸与氯水混合：2HBr＋Cl22HCl＋Br2 2Br－＋Cl2Br2＋2Cl－ 15、亚硫酸与氯水混合：H2SO3＋Cl2＋H2O H2SO4＋2HCl H2SO3＋Cl2＋H2O4H＋＋SO42－＋2Cl－ 16、亚硫酸与溴水混合：H2SO3＋Br2＋H2O H2SO4＋2HBr H2SO3＋Br2＋H2O4H＋＋SO42－＋2Br－ 17、亚硫酸与碘水混合：H2SO3＋I2＋H2O H2SO4＋2HI H2SO3＋I2＋H2O4H＋＋SO42－＋2I－ 18、氯气溶于氢氧化钠溶液：Cl2＋2NaOH NaCl＋NaClO＋H2O Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O 19、溴溶于氢氧化钠溶液：Br2＋2NaOH NaBr＋NaBrO＋H2O Br2＋2OH－Br－＋BrO－＋H2O 20、碘溶于氢氧化钠溶液：I2＋2NaOH NaI＋NaIO＋H2O I2＋2OH－I－＋IO－＋H2O 21、氯气与热的氢氧化钠溶液反应：3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O 3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO3－＋3H2O 22、溴与热的氢氧化钠溶液反应：3Br2＋6NaOH5NaBr＋NaBrO3＋3H2O 3Br2＋6OH－5Br－＋BrO3－＋3H2O 23、碘与热的氢氧化钠溶液反应：3I2＋6NaOH5NaI＋NaIO3＋3H2O 3I2＋6OH－5I－＋IO3－＋3H2O 24、氯化亚铁溶液中通入氯气：2FeCl2＋Cl22FeCl3
第十二章 卤素练习
0.54 0.53 第十二章 卤素练习 一、选择题 ( 共10题 ) 1. 2 分 (1356) 在常温下，Cl 2、Br 2、I 2与 NaOH 作用正确的是……………………………………（ B ） (A) Br 2生成NaBr ，NaBrO (B) Cl 2生成 NaCl ，NaClO (C) I 2生成 NaI ，NaIO (D) Cl 2生成 NaCl ，NaClO 3 2. 2 分 (4351) 下列反应不可能按下式进行的是…………………………………………………… （ B ） (A) 2NaNO 3 + H 2SO 4(浓)?→?Na 2SO 4 + 2HNO 3 (B) 2NaI + H 2SO 4(浓)? →?Na 2SO 4 + 2HI (C) CaF 2 + H 2SO 4(浓)? →?CaSO 4 + 2HF (D) 2NH 3 + H 2SO 4? →?(NH 4)2SO 4 3. 2 分 (4356) 将碘溶解在某一含 KI 和KBr 的溶液中，其离子可能的形式是……………………（ D ） (A)I 3- (B)Br 3- (C) I 2Br -和Br - (D) A 和C 4. 2 分 (7389) 已知元素电势图： B ?/ V BrO 3-──BrO -──Br 2──Br - B ?/ V IO 3-──IO -──I 2──I - 试根据电势图预测和在碱性溶液中的歧化产物是………………………………… （ A ） (A) BrO -和Br -，IO 3-和I - (B) BrO 3-和Br -，IO 3-和I - (C) BrO -和Br -，IO -和I - (D) BrO 3-和Br -，IO -和I - 5. 2 分 (4344) 下列有关卤素的论述，正确的是………………………………………………………（ C ） (A) 溴是由Cl - 作氧化剂制得的 (B) F -是最强的氧化剂 (C) 所有卤素都可以通过电解熔融卤化物得到 (D) 碘是最强的还原剂 6. 2 分 (4326) 0.45 1.06 0.14 0.45
第十章 主族元素选论
第十章主族元素选论 例10.1．试从结构观点解释对角线规则，并举一例。 解在周期表中，s区元素与p区元素除了同族元素的性质相似外，还有一些元素及其化合物的性质和它左上方或右下方的元素具有相似性，这种相似性称为对角线规则。它涉及三对元素Li-Mg，Be-Al，B-Si。 对角线规则是人们从有关元素及其化合物的许多性质中总结出的一条经验规律，它可以用离子极化的观点加以粗略地说明，离子极化的大小与离子的电荷、半径和电子层结构有关，从结构观点来看，同一周期最外层电子构型相同的金属离子，从左到右，离子电荷数增加，极化作用也增强；同一族电荷数相同的金属离子，自上而下，离子半径增大，极化作用减弱。因此，处于周期表左上右下对角线位置上的邻近两个元素，由于电荷数和半径的影响恰好相反，它们的离子极化作用比较相近，从而使它们的化学性质有许多的相似之处，由此反映出物质的结构与性质的内在联系。例如Li-Mg在性质上表现出许多相似性。 ①锂和镁的燃烧产物都是普通氧化物。 ②锂和镁的氟化物、磷酸盐、碳酸盐都难溶。 ③锂和镁的的氢氧化物皆为中强碱，且在水中的溶解度都不大。 ④锂和镁的的化合物都具有一定的共价性。 ⑤锂和镁的的离子都有很大的水合能。 例10.2．为什么硼的最简单氢化物是B2H6而不是BH3？为何其卤化物却能以BX3形式存在？ 解按照硼原子的结构，它的最简单氢化物似应为BH3，但并不存在这样简单的硼氢化物。实际上能存在的最简单的硼氢化物是B2H6。不能存在是由于硼原子缺电子性质所决定的，如果BH3存在的话，则它的结构为： 硼还有一个空的2p轨道没有参与成键，如果该轨道用来成键，将会使体系的能量进一步降低，故从能量上讲，BH3是不稳定体系。 在B2H6分子中两个B原子除分别与两个H原子形成共价键外，分子内还存在两个B-H-B 的三中心二电子键，这是缺电子原子形成的一种特殊形式的化学键—氢桥键。在B2H6中，B 原子的所有价轨道都用来成键，分子的总键能比两个BH3的总键能大，故B2H6比BH3稳定，所以B2H6可以稳定存在。 BX3与BH3不同，在BX3中，B原子以sp2杂化，每个杂化轨道与卤素原子形成σ键后，垂直于分子平面的方向上，B原子还有一个空的p轨道，三个卤素原子各有一个充满电子的p 轨道，四个p轨道相互重叠形成四中心六电子的离域键（π46）。大π键的形成，使BX3获得了额外的稳定性，故BX3可稳定存在，而BH3中H则无充满电子的p轨道，因而无法生成离域π键。 例10.3．如何说明碳酸、酸式碳酸盐、碳酸盐的热稳定性顺序，并说明此规律对其它含
卤素及其化合物(精.选)
智能考点二十卤素及其化合物 Ⅰ.课标要求 1．通过实验了解氯气及其重要化合物的主要性质及在生产中的应用。 2．认识氯气及其重要化合物对生态环境的影响。 Ⅱ.考纲要求 1．了解氯气及其重要化合物的主要性质及在生产中的应用。 2．了解氯气及其重要化合物对环境质量的影响。 Ⅲ.教材精讲 一、氯气的性质及用途 1．物理性质：常温下，氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。 2．化学性质：氯气的化学性质很活泼的非金属单质。 （1）与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成高价态） 如：①2Na＋Cl2 2NaCl（产生白烟） ②Cu＋Cl2CuCl2（产生棕黄色的烟） ③2Fe＋3Cl22FeCl3（产生棕色的烟） 注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。 （2）与非金属反应 如：①H2＋Cl22HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）——可用于工业制盐酸H2＋Cl22HCl（会发生爆炸）——不可用于工业制盐酸 ②2P＋3Cl22PCl3（氯气不足；产生白雾） 2P＋5Cl22PCl5（氯气充足；产生白烟） （3）与水反应：Cl2＋H2O = HCl＋HClO （4）与碱反应 Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O（用于除去多余的氯气） 2Cl2＋2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O（用于制漂粉精） Ca(ClO)2＋CO2＋H2O = CaCO3↓＋2HClO（漂粉精的漂白原理） （5）与某些还原性物质反应 如：①2FeCl2＋Cl2 = 2FeCl3
通电 ②2KI ＋Cl 2 = 2KCl + I 2（使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝色，用于氯气的检验） ③SO 2＋Cl 2＋2H 2O = 2HCl + H 2SO 4 （6）与某些有机物反应 如：①CH 4＋Cl 2 CH 3Cl + HCl （取代反应） ②CH 2=CH 2＋Cl 2 → CH 2ClCH 2Cl （加成反应） 3．氯水的成分及性质 氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，Cl 2 + H 2O = HCl + HClO (次氯酸)，大部分是以Cl 2分子状态存在于水中。 注意：（1）在新制的氯水中存在的微粒有：H 2O 、Cl 2、HClO 、H +、Cl -、ClO -、OH -；久置氯水则几乎是盐酸溶液 ① 一元弱酸，比H 2CO 3弱 （2）HClO 的基本性质 ② 不稳定，2HClO === 2HCl + O 2↑ ③ 强氧化性； ④ 漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色。 （3）几种漂白剂的比较 漂白剂 HClO Na 2O 2（H 2O 2） SO 2 活性炭 漂白原理 氧化漂白 氧化漂白 化合漂白 吸附漂白 品红溶液 褪色 褪色 褪色 褪色 紫色石蕊 先变红后褪色 褪色 只变红不褪色 褪色 稳定性 稳定 稳定 不稳定 —— 4．氯气的制法 （1）实验室制法 药品及原理：MnO 2 + 4HCl （浓） MnCl 2 + 2H 2O + Cl 2↑ 强调：MnO 2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl 2，稀盐酸不与MnO 2反应。 仪器装置：发生装置---收集装置---吸收装置 实验步骤：检密—装药—固定—加热—收集 收集方法：向上排空气法 （或排饱和食盐水法） 净化装置：用饱和食盐水除去HCl ，用浓硫酸干燥 尾气处理：用碱液吸收 （2）氯气的工业制法：（氯碱工业） 2NaCl + 2H 2O 2NaOH + H 2↑ + Cl 2↑ 二、氯化氢的性质和实验室制法 1．物理性质: 无色、有刺激性气味的气体；极易溶于水 (1:500)其水溶液为盐酸。 2．盐酸的化学性质: (挥发性强酸的通性) 3．氯化氢的实验室制法 (1)药品及反应原理: 加热