大学无机化学第十六章试题及答案教学提纲.docx

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大学无机化学第十六章试题及答案教学提纲

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+-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.IF5B.IF7C.Na3H2IO6D.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+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.2C.1、3、5、7（奇数）D.2、4、6（偶数）

9.下列物质受热产生Cl2的是（）

A.Cl3O5B.ClO2C.Cl2O2D.Cl2O

10.关于SnCl2和SnCl4的熔沸点高低，正确的是（）

A.SnCl2高于SnCl4B.SnCl2低于SnCl4

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F2实际所采用的方法是（）

A.电解HFB.电解CaF2C.电解KHF2D.电解NH4F

12.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H2SO4

C.H2O，浓H2SO4D.浓H2SO4，H2O

14.下列各对试剂混合后能产生氯气的是（）

A.NaCl与浓H2SO4B.NaCl与MnO2

C.NaCl与浓HNO3D.KMnO4与浓HCl

15.实验室中制取少量HBr所采用的方法是（）

A.红磷与Br2混合后滴加H2OB.KBr固体与与浓H2SO4作用

C.红磷与H2O混合后滴加Br2D.Br2在水中歧化反应

16.欲与KBr固体制备HBr气体，应选择的酸是（）

A.H2SO4B.HAcC.HNO3D.H3PO4

17.氢氟酸最好贮存在（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

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

18.卤素单质中，与水不发生水解反应的是（）

A.F2B.Cl2C.Br2D.I2

19.在热碱溶液中，Cl2的歧化产物为（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.Cl-和ClO-B.Cl-和ClO2-C.Cl-和ClO3-D.Cl-和ClO4-

20.卤素的氧化物中，热稳定性最高的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.ClO2B.OF2C.I2O5D.I2O7

21.下列各对物质在酸性溶液中能共存的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.FeCl3与KIB.FeCl2与Br2

C.FeCl3与KBrD.KI与KIO3

22.下列有关卤素的论述不正确的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.溴可由氯作氧化剂制得

B.卤素单质都可由电解熔融卤化物得到

C.I2是最强的还原剂

D.F2是最强的氧化剂

二填空题

1.碘易溶于溶剂中，也易溶于盐溶液中，形成。

2.将氯水加入溴化钾和碘化钾的混合溶液，首先析出色的，然后析出

色的。

3.氢卤酸在一定压力下能组成，将氢卤酸蒸馏会达到不变。

4.歧化反应是指，卤素歧化反应类型有，判断歧化反应

的热力学依据是。

5.金属卤化物与生成化合物，称为，在IF3、IF5中的I的成键

轨道和分子的几何构型分别是。

6.F，Cl，Br三元素中电子亲合能最大的是，单质的解离能最小的是。

7.键能F2Cl2，活泼性F2Cl2。

8.卤素单质的颜色为：

F2，Cl2，Br2，I2。

（吉林大学《无机化学例题与习题》）

9.I2溶于KI溶液中的颜色可能为，或，原因是。

10.导致氢氟酸的酸性与其他氢卤酸明显不同的因素主要是小，

而特别大。

（吉林大学《无机化学例题与习题》）

三简答题

1.已知砹的元素电势图EAAtO3¯1.5HAtO1.01/2At20.3At-判断在酸性介质中，用Cr2O72-离子氧化At¯最可能产物。

2.Mn的电势图在极性溶液中为：

MnO4¯0.564MnO42-2.26MnO20.95Mn2O3¯1.51Mn2+-1.18Mn

1写出可能发生歧化反应的方程式，并配平。

2写出MnO4¯作为氧化剂与Na2SO4在不同PH值下的反应。

3.为什么不能用盐酸与铅反应制取AlCl3？

4.熔融的AlBr3不导电，而AlBr3的水溶液是电的良导体。

5.SnCl4在潮湿的空气中发烟（写出反应式）。

6.F的电子亲合能比Cl小，但F2却比Cl2活泼，请解释原因。

7.四支试管分别盛有HCl，HBr，HI，H2SO4溶液。

如何鉴别？

吉大

8.漂白粉长期暴露于空气中为什么会失效？

吉大

9.为什么NH4F一般盛在塑料瓶中？

10.说明I2易溶于CCl4，KI溶液的原因。

四计算题

1.把氯水滴加到Br-，I-混合液中的现象是先生成I2，I2被氧化成HIO3，最后生成Br2。

（1）写出有关的反应方程式。

（2）有人说：

“电动势大的反应一定先发生”。

你认为如何？

2.将0.100molI2溶解在1.00L0.100mol/LKI溶液中而得到I3-溶液。

I3-生成反应的Kc值为0.752，求I3-溶液中I2的浓度。

3.根据电势图计算在298K时，Br2在碱性水溶液中歧化为Br¯和BrO3¯的反应平衡常数。

4.

（1）向含Br¯、Cl¯的混合溶液中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中[Br¯]/[Cl¯]的比值是多少？

（2）向含I¯、Cl¯的混合溶液中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中[I¯]/[Cl¯]的比值是多少？

5.分离Cl¯，Br¯离子的方法是：

加足量的AgNO3溶液使它们沉淀，经过过滤、洗涤后，往沉淀上加足量的2mol/dm3NH3·H2O，AgCl溶解而AgBr微溶。

如果开始的Cl¯浓度为Br¯的500倍，问能否用这个方法分离Cl¯和Br¯？

参考答案

一选择题

1.B2.D3.B4.C5.D6.D7.C8.C9.D10.A

11.C12.C13.C14.D15.C16.D17.A18.A19.C20.C21.C22.C

二填空题

1.有机，I¯，配位离子I3¯2.红棕，Br2，紫黑，I2

3.恒沸溶液，溶液的组成和沸点4.自身氧化还原反应，两种，E右﹥E左

5.卤素单质，多卤化物，平面三角形、三角双锥

6.Cl，F27.＜，＞

8.浅黄，黄绿，棕红，紫黑9.黄，红，棕，I2的浓度不同

10.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↓+H2O

4H++3MnO42-==MnO2↓+2MnO4-+2H2O

②MnO4-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NH4F只能储存在塑料瓶中。

10.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+10HCl

E0（电池）=E0（Cl2/Cl-）-E0（HIO3/I2）=1.36-1.2=0.16V

Cl2+2Br-=2Cl-+Br2

E0（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-xx

Kc=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/L

3.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¯+3H2O

298K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=46.11

K=1.30×1046

4.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¯]=1.77×10-10

AgBr（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=3.02×10-3

Br¯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=4.81×10-7

I¯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）

—）AgBr（s）+2NH3（aq）=Ag（NH3）2+（aq）+Br¯（aq）

AgCl（s）+Br¯（aq）=AgBr（s）+Cl¯（aq）

K=Ksp（AgCl）/Ksp（AgBr）

[Cl¯]/[Br¯]=Ksp（AgCl）/Ksp（AgBr）=1.77×10-10/5.35×10-13=3.31×102

因为Cl¯和Br¯的平衡浓度之比小于它们的初始浓度之比，所以在这种情况之下，不能用这个方法分离。