无机化学练习题(含答案)第13章 卤素

第13章 卤素
13-1： 电解制氟时，为何不用 KF 的水溶液？液态氟化氢为什么不导电，而氟化钾的无水氟化氢溶液却能导电？
解：因为F 2与水能发生剧烈的化学反应；液态HF 分子中，没有自由移动的离子，故而不能导电。

而在KF 的无水HF 溶液中，存在K +，HF 2-；
13-2： 氟在本族元素中有哪些特殊性？氟化氢和氢氟酸有哪些特性？ 解：（1）由于F 的半径特别小，故F 2的离解能特别小，F -的水合热比其他卤素离子多。

（2）HF 分子间存在氢键，因而HF 分子的熔沸点和汽化热特别高。

（3）AgF 为易溶于水的化合物。

（4）F 2与水反应产物复杂。

（5）HF 是一弱酸，浓度增大，酸性增强。

（6）HF 能与SiO 2或硅酸盐反应，生成气态SiF 4；
13-3： （1）根据电极电势比较KMnO 4 ﹑K 2Cr 2O 7 和 MnO 2 与盐酸(1mol.L -1)反应而生成Cl 2 的反应趋势。

（2）若用MnO 2与盐酸反应，使能顺利地发生Cl 2 ，盐酸的最低浓度是多少？
解：(1)根据电极电势的关系，可知反应趋势：
KMnO 4>K 2Cr 2O 7>MnO 2;
13-4： 根据电势图计算在298K 时，Br 2 在碱性水溶液中歧化为Br - 和BrO 3- 的反应平衡常数。

解：由公式：-ZFE=-RTlnK
得：K=exp （ZFE/RT ）
=2.92×1038
13-5 ： 三氟化氮NF 3（沸点-129℃）不显Lewis 碱性，而相对分子质量较低的化合物NH 3 （沸点-33℃）却是个人所共知的Lewis 碱。

（a ）说明它们挥发性差别如此之大的原因；（b ）说明它们碱性不同的原因。

解：（1）NH 3有较高的沸点，是因为它分子间存在氢键。

（2）NF 3分子中，F 原子半径较小，由于空间位阻作用，使它很难再配合Lewis 酸。

另外，F 原子的电负性较大，削弱了中心原子N 的负电性。

13-6： 从盐卤中制取Br 2 可用氯气氧化法。

不过从热力学观点看，Br - 可被O 2 氧化为Br 2 ，为什么不用O 2 来制取Br 2 ？
13-7： 通Cl 2于消石灰中，可得漂白粉，而在漂白粉溶液中加入盐酸可产生Cl 2，试用电极电势说明这两个现象。

解：因为Cl 2通入消石灰是在碱性介质中作用的，又因为θϕ2
-
-2/Cl ClO θ/Cl Cl >，所
以Cl 2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, θϕϕ-
>/Cl Cl θHClO/Cl 2
2，故而如下反应能够向右进行:
HClO + Cl - + H + = Cl 2 + H 2O
13-8： 下列哪些氧化物是酸酐：OF 2 ﹑Cl 2O 7﹑ClO 2﹑Cl 2O ﹑Br 2O 和 I 2O 5 ？若是酸酐，写出由相应的酸或其它方法得到酸酐的反应。

解：Cl 2O 7是HClO 4的酸酐。

Cl 2O ，Br 2O 分别是HClO ，HBrO 的酸酐 13-9： 如何鉴别KClO ﹑KClO 3和 KClO 4 这三种盐？
解：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Cl 2气放出的是KClO;
KClO+2HCl=KCl+Cl 2+H 2O
加入浓盐酸有Cl 2与放出且溶液变黄的是KClO 3;
8KC1O 3+24HCl(浓)=9Cl 2↑+8KCl+60ClO 2(黄)+12H 2O
另一种则为KClO 4
13-10： 利用电极电势解释下列现象：在淀粉碘化钾溶液中加入少量NaClO 时 ，得到蓝色溶液A ，加入过量NaClO 时 ，得到无色溶液 B ，然后酸化之并加少量固体 Na 2SO 3 于B 溶液，则A 的蓝色复现，当Na 2SO 3 过量时蓝色又褪去成为无色溶液C ，再加入NaIO 3 溶液蓝色的A 溶液又出现。

指出A ﹑B ﹑C 各为何种物质，并写出各步的反应方程式。

解：A ：I 2 ；
B ：NaIO 3 ；
C ：NaI
13-11： 写出碘酸和过量 H 2O 2 反应的方程式，如在该体系中加入淀粉，会看到什么现象？
解：HIO 3+3H 2O 2=3O 2+HI+3H 2O ；如果在该体系中加入淀粉，溶液慢慢变蓝，后又褪色。

13-12： 写出三个具有共价键的金属卤化物的分子式，并说明这种类型卤化物的共同特性。

解：（AlCl 3）2；（AlBr 3）2；（AlI 3）2；分子中均含有配位键
13-13： 什么是多卤化物？与I 3- 离子比较，形成Br 3-﹑Cl 3- 离子的趋势怎样？ 13-14： 什么是卤素互化物？
（a ）写出ClF 3﹑BrF 3 和 IF 3 等卤素互化物中心原子杂化轨道，分子电子构型和分子构型。

（b ）下列化合物与BrF 3 接触时存在爆炸危险吗？说明原因。

SbF 5 ; CH 3OH ; F 2 ; S 2Cl 2
（c ）为什么卤素互化物常是反磁性共价型而且比卤素化学活性大？
13-15：实验室有一卤化钙，易溶于水，试利用浓H2SO4确定此盐的性质和名称。

解：利用卤化物与浓硫酸反应的不同现象，可以鉴别。