大学无机化学第十六章试题及答案

第十七章卤素总体目标：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：EA˚M4+-0.15M2+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.IF5B.IF7C.Na3H2IO63.下列关于（CN）2的反应中，不象卤素单质反应的是（）A.（CN）2+H2O==HCN+HCNOB.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X2|X¯不变B.由于卤素阴离子（X¯）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F2分子中的共价键是所有共价键中最强的5.在含I¯的溶液中通入Cl2，产物可能是（）A.I2和Cl¯B.ClO3和Cl¯C.ICl2¯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.O2、O3和HFB.OF2和HFC.H2O2和HFD.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.1B.2C9.下列物质受热产生Cl2的是（）A.Cl3O5B.ClO2C.Cl2O210.关于SnCl2和SnCl4的熔沸点高低，正确的是（）A.SnCl2高于SnCl4B.SnCl2低于SnCl4C.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F2实际所采用的方法是（）A.电解HFB.电解CaF2C.电解KHF212.实验室制备Cl2最常用的方法是（）A.KMnO4与浓盐酸共热B.MnO2与稀盐酸反应C.MnO2与浓盐酸共热D.KMnO4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H2SO4B.CaCl2，浓H2SO4C.H2O，浓H2SO4D.浓H2SO4，H2O14.下列各对试剂混合后能产生氯气的是（）A.NaCl与浓H2SO4B.NaCl与MnO210.F原子半径，H—F键的解离能三简答题1.提示：最可能的产物为AtO3¯，因为ECr2O72-|Cr3+=1.33，而E˚AtO3¯|At¯=1.19﹥E˚HAtO|At¯=0.65﹥E˚At2|At¯=0.3，而1.19﹤1.33。2.①发生歧化反应必须满足E氧化型﹥E还原型，2H++Mn2O3¯==Mn2++MnO2↓+H2O4H++3MnO42-==MnO2↓+2MnO4-+2H2O②MnO4-在酸性介质中还原为Mn2+，在中性中为MnO2，在强碱中为MnO42-。3.由AlCl3的水解及其Al（OH）3的不稳定性，∴最终得到Al2O3。4.提示：a.从Al3+极性能力及Br¯的特点进行考虑；b.从AlBr3在水溶液中电离。5.提示：SnCl4水解。6.答：F的半径特殊的小，因而其F-电子密度较大，生成氟离子时，放出的能量较少。F2却比Cl2活泼，原因是F的半径小，氟原子非键电子对之间斥力较大而使F2的解离能比Cl2小，氟化物的晶格能比氯大，能量更低。其次，在水溶液中，F-的水合热比Cl-大得多。7.向四支试管中分别加入少许CCl4和KMnO4，CCl4层变黄或橙色的是HBr，CCl4层变紫的是HI，CCl4层不变色，但KMnO4褪色或颜色变浅的是HCl，无明显变化的是H2SO4。本题也可由生成沉淀的实验加以鉴别。8.漂白粉中的有效成分是Ca（ClO）2，在空气中易吸收CO2生成HClO，Ca（ClO）2+CO2+H2O==CaCO3+2HClO，HClO不稳定，易分解放出O2：2HClO==HCl+O2，此外，生成的HCl与Ca（ClO）2作用产生Cl2放出也消耗漂白粉的有效成分。HCl+HClO===H2O+Cl2↑漂白粉中往往含有CaCl2杂质，吸收CO2的Ca（ClO）2也与CaCl2作用：Ca（ClO）2+2CO2+CaCl2===2CaCO3+2Cl2。9.NH4F水解生成NH3和HF：NH4F+H2O===NH3•H2O+HF，HF和SiO2反应，使玻璃容器被腐蚀：SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O因而NH10.答：I2是非极性分子，易溶于非极性溶剂CCl4（相似相溶）。I2和KI作用生成多卤离子I3-。四计算题1.解：（1）Cl2+2I-===2Cl-+I2E0（电池）=E0（Cl2/Cl-）-E0（I2/I-）=1.36-0.54=0.82V5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HClE0（电池）=E0（Cl2/Cl-）-E0（HIO3/I2）=1.36-1.2=0.16VCl2+2Br-=2Cl-+Br2E0（电池）=E0（Cl2/Cl-）-E0（Br2/Br-）=1.36-1.08=0.28V（2）反应发生的先后与反应速率有关。电动势的大小只与反应程度有关。2.解：I2+I-I3-反应前0.10.10平衡时0.1-x0.1-xxKc=x/（0.1-x）2=0.752求得：x=0.00752故I3-溶液中I2的浓度为：0.1-x=0.1-0.00752=0.09248mol/L3.解：B°：BrO3¯0.519Br2+1.065Br¯Br2在碱性水溶液中歧化为Br¯和BrO3¯的反应为：3Br2+6OH-5Br¯+BrO3¯+3H2O298K时，反应的平衡常数为：lgK=nE0/0.0592=n（右°-左°）/0.0592=5×（1.065-0.519）/0.0592=46.11K=1.30×10464.解：（1）若起始Cl¯，Br¯浓度相差不大，加入AgNO3溶液时先产生溶度积较小的AgBr沉淀，当AgCl开始沉淀时，溶液中如下平衡：AgBr（s）=Ag+（aq）+Br¯（aq）Ksp（AgBr）=[Ag+][Br¯]=5.35×10-13—）AgCl（s）=Ag+（aq）+Cl¯（aq）Ksp（AgCl）=[Ag+][Cl¯]=1.77×10-10AgBr（s）+Cl¯（aq）=AgCl（s）+Br¯（aq）K=Ksp（AgBr）/Ksp（AgCl）[Br¯]/[Cl¯]=K=Ksp（AgBr）/Ksp（AgCl）=5.35×10-13/1.77×10-10=3.02×10-3Br¯还没有沉淀完全。（2）同理，在I¯和Cl¯混合溶液中滴加AgNO3，AgCl开始沉淀时[I¯]/[Cl¯]=K=Ksp（AgI）/Ksp（AgCl）=8.51×10-17/1.77×10-10=4.81×10-7I¯已沉淀完全。5.解：有关反应及平衡常数为AgCl（s）+2NH3（aq）=Ag（NH3）2+（aq）+Cl¯（aq）K=Ksp（AgCl）×K稳（Ag（NH3）2+）AgBr（s）+2NH3（aq）=Ag（NH3）2+（aq）+Br¯（aq）K=Ksp（AgBr）×K稳（Ag（NH3）2+）AgCl（s）+2NH3（aq）=Ag（NH3）2+（aq）+Cl¯（aq）—）A