大學無機化學第十六章試題及答案

第十七章鹵素總體目標：1.掌握鹵素單質、氫化物、含氧酸及其鹽的結構、性質、制備和用途2.掌握鹵素及其化合無各氧化態(tài)間的關系各節(jié)目標：第一節(jié)鹵素單質1.了解鹵素單質的物理性質，如：顏色、狀態(tài)、熔點、沸點、溶解性等等2.掌握鹵素單質的化學性質，包括與水作用、與金屬的反應、與非金屬反應、與氫氣的反應及其遞變規(guī)律；了解鹵素單質的用途3.運用元素電勢圖來判斷鹵素及其化合物的氧化—還原性第二節(jié)鹵化氫和氫鹵酸掌握鹵化氫的酸性、還原性、熱穩(wěn)定性及其變化規(guī)律；鹵化氫的制備方法第三節(jié)鹵化物、鹵素互化物和擬鹵素了解鹵化物的分類；金屬鹵化物、鹵素互化物和擬鹵素的主要性質和制備第四節(jié)鹵素的含氧化合物了解鹵素含氧酸及其鹽酸性、氧化性強度及變化規(guī)律Ⅱ習題一選擇題1.某元素的電勢圖為：EA?M4+-0.15M2+A.M2+不能發(fā)生歧化反應B.M2+是強氧化劑C.M是強還原劑D.M4+與M反應生成M2+2.碘的電子結構式是[Kr]5S25P5，指出下列哪種化學式的化合物不能存在（）A.IF5B.IF7C.Na3H2IO63.下列關于（CN）2的反應中，不象鹵素單質反應的是（）A.（CN）2+H2O==HCN+HCNOB.可在空氣中燃燒C.與銀、汞、鉛反應得難溶鹽D.與鹵素反應生成CNCl、CNBr等4.下列敘述正確的是（）A.無論在酸性還是在堿性介質中，鹵素電對X2|Xˉ不變B.由于鹵素陰離子（Xˉ）具有還原性，所以能用電解鹵化物水溶液的方法制備鹵素單質C.鹵素陰離子可以作為路易斯堿而構成配合物的內界D.氟的電負性最大，所以F2分子中的共價鍵是所有共價鍵中最強的5.在含Iˉ的溶液中通入Cl2，產(chǎn)物可能是（）A.I2和ClˉB.ClO3和ClˉC.ICl2ˉD.以上產(chǎn)物均有可能6.將氟氣通入水中，生成的產(chǎn)物可能有（）A.O2、O3和HFB.OF2和HFC.H2O2和HFD.以上諸種7.冷的氯水中微粒的種類有（）A.5種B.6種C.7種D.8種8.鹵素互化物一般由較重鹵素和較輕鹵素構成，在鹵素互化物分子中，較輕鹵素原子個數(shù)一般為（）A.1B.2C9.下列物質受熱產(chǎn)生Cl2的是（）A.Cl3O5B.ClO2C.Cl2O210.關于SnCl2和SnCl4的熔沸點高低，正確的是（）A.SnCl2高于SnCl4B.SnCl2低于SnCl4C.兩者差不多一樣高D.外界條件不同，熔、沸點高低不同11.制備F2實際所采用的方法是（）A.電解HFB.電解CaF2C.電解KHF212.實驗室制備Cl2最常用的方法是（）A.KMnO4與濃鹽酸共熱B.MnO2與稀鹽酸反應C.MnO2與濃鹽酸共熱D.KMnO4與稀鹽酸反應13.實驗室制得的氯氣含有HCl和水蒸氣，欲通過二個洗氣瓶凈化，下列洗氣瓶中試劑選擇及順序正確的是（）A.NaOH，濃H2SO4B.CaCl2，濃H2SO4C.H2O，濃H2SO4D.濃H2SO4，H2O14.下列各對試劑混合后能產(chǎn)生氯氣的是（）A.NaCl與濃H2SO4B.NaCl與MnO210.F原子半徑，H—F鍵的解離能三簡答題1.提示：最可能的產(chǎn)物為AtO3ˉ，因為ECr2O72-|Cr3+=1.33，而E?AtO3ˉ|Atˉ=1.19﹥E?HAtO|Atˉ=0.65﹥E?At2|Atˉ=0.3，而1.19﹤1.33。2.①發(fā)生歧化反應必須滿足E氧化型﹥E還原型，2H++Mn2O3ˉ==Mn2++MnO2↓+H2O4H++3MnO42-==MnO2↓+2MnO4-+2H2O②MnO4-在酸性介質中還原為Mn2+，在中性中為MnO2，在強堿中為MnO42-。3.由AlCl3的水解及其Al（OH）3的不穩(wěn)定性，∴最終得到Al2O3。4.提示：a.從Al3+極性能力及Brˉ的特點進行考慮；b.從AlBr3在水溶液中電離。5.提示：SnCl4水解。6.答：F的半徑特殊的小，因而其F-電子密度較大，生成氟離子時，放出的能量較少。F2卻比Cl2活潑，原因是F的半徑小，氟原子非鍵電子對之間斥力較大而使F2的解離能比Cl2小，氟化物的晶格能比氯大，能量更低。其次，在水溶液中，F(xiàn)-的水合熱比Cl-大得多。7.向四支試管中分別加入少許CCl4和KMnO4，CCl4層變黃或橙色的是HBr，CCl4層變紫的是HI，CCl4層不變色，但KMnO4褪色或顏色變淺的是HCl，無明顯變化的是H2SO4。本題也可由生成沉淀的實驗加以鑒別。8.漂白粉中的有效成分是Ca（ClO）2，在空氣中易吸收CO2生成HClO，Ca（ClO）2+CO2+H2O==CaCO3+2HClO，HClO不穩(wěn)定，易分解放出O2：2HClO==HCl+O2，此外，生成的HCl與Ca（ClO）2作用產(chǎn)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雜質，吸收CO2的Ca（ClO）2也與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反應，使玻璃容器被腐蝕：SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O因而NH10.答：I2是非極性分子，易溶于非極性溶劑CCl4（相似相溶）。I2和KI作用生成多鹵離子I3-。四計算題1.解：（1）Cl2+2I-===2Cl-+I2E0（電池）=E0（Cl2/Cl-）-E0（I2/I-）=1.36-0.54=0.82V5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HClE0（電池）=E0（Cl2/Cl-）-E0（HIO3/I2）=1.36-1.2=0.16VCl2+2Br-=2Cl-+Br2E0（電池）=E0（Cl2/Cl-）-E0（Br2/Br-）=1.36-1.08=0.28V（2）反應發(fā)生的先后與反應速率有關。電動勢的大小只與反應程度有關。2.解：I2+I-I3-反應前0.10.10平衡時0.1-x0.1-xxKc=x/（0.1-x）2=0.752求得：x=0.00752故I3-溶液中I2的濃度為：0.1-x=0.1-0.00752=0.09248mol/L3.解：B°：BrO3ˉ0.519Br2+1.065BrˉBr2在堿性水溶液中歧化為Brˉ和BrO3ˉ的反應為：3Br2+6OH-5Brˉ+BrO3ˉ+3H2O298K時，反應的平衡常數(shù)為：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Clˉ，Brˉ濃度相差不大，加入AgNO3溶液時先產(chǎn)生溶度積較小的AgBr沉淀，當AgCl開始沉淀時，溶液中如下平衡：AgBr（s）=Ag+（aq）+Brˉ（aq）Ksp（AgBr）=[Ag+][Brˉ]=5.35×10-13—）AgCl（s）=Ag+（aq）+Clˉ（aq）Ksp（AgCl）=[Ag+][Clˉ]=1.77×10-10AgBr（s）+Clˉ（aq）=AgCl（s）+Brˉ（aq）K=Ksp（AgBr）/Ksp（AgCl）[Brˉ]/[Clˉ]=K=Ksp（AgBr）/Ksp（AgCl）=5.35×10-13/1.77×10-10=3.02×10-3Brˉ還沒有沉淀完全。（2）同理，在Iˉ和Clˉ混合溶液中滴加AgNO3，AgCl開始沉淀時[Iˉ]/[Clˉ]=K=Ksp（AgI）/Ksp（AgCl）=8.51×10-17/1.77×10-10=4.81×10-7Iˉ已沉淀完全。5.解：有關反應及平衡常數(shù)為AgCl（s）+2NH3（aq）=Ag（NH3）2+（aq）+Clˉ（aq）K=Ksp（AgCl）×K穩(wěn)（Ag（NH3）2+）AgBr（s）+2NH3（aq）=Ag（NH3）2+（aq）+Brˉ（aq）K=Ksp（AgBr）×K穩(wěn)（Ag（NH3）2+）AgCl（s）+2NH3（aq）=Ag（NH3）2+（aq）+Clˉ（aq）—）A