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化学竞赛辅导讲座

化学竞赛辅导讲座. 元素化合物 —— 卤族元素. 第一节 卤族元素的物理性质. （ 1 ）为什么 I 2 在 CCl 4 中显紫色，而在 Lewis 碱中显红色、褐色？. （ 2 ）分配系数（ K D ）. 例：某温度下， K D （ I 2 ）＝ C(CCl 4 )/C(H 2 O) = 80, 经过两次萃取 后，水中残留的 I 2 为多少？. 第二节 卤族元素的化学性质. （ 1 ）异裂： X : X = X: - + X +. （ 2 ）均裂： Cl:Cl －－ Cl . + Cl . Cl . + H:H ---- H:Cl + H .

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Presentation Transcript

  1. 化学竞赛辅导讲座 元素化合物——卤族元素

  2. 第一节 卤族元素的物理性质 （1）为什么I2在CCl4中显紫色，而在Lewis碱中显红色、褐色？ （2）分配系数（KD） 例：某温度下，KD（I2）＝ C(CCl4)/C(H2O) = 80,经过两次萃取 后，水中残留的I2为多少？ 第二节 卤族元素的化学性质 （1）异裂： X : X = X:- + X+ （2）均裂： Cl:Cl －－Cl. + Cl. Cl. + H:H ---- H:Cl + H. ……. …….

  3. （2）氧化－还原: KMnO4 K2Cr2O7 ＋ HCl ＝ Cl2 MnO2 第三节 卤素单质的制备 1、F2： （1）电解KF.nHF: 阳极：2F－ －2e = F2 阴极：2HF2－ ＋ 2e = H2 + 4F- 2HF2- == H2 + F2 + 2F- (2) 氧化－还原：K2MnF6＋ SbF5＝ F2＋ KSbF6＋ MnF3 2、Cl2 （1）电解饱和食盐水：2Cl－ ＋ 2H2O ＝ H2＋ Cl2 ＋ 2OH－

  4. （3）Br2 Cl2＋２Br－ ＝ 2Cl－ ＋ Br2 3Br2＋ 3CO32－ ＝ 5Br－ ＋ BrO3－ ＋ 3CO2 5Br－ ＋ BrO3－ ＋ 6H＋＝ 3Br2＋ 3H2O （4）I2 海藻灰：2I－ ＋ MnO2＋ 4H＋ ＝ Mn2＋ ＋ I2＋ 2H2O 智利硝石：IO3－ ＋ 5HSO3－ ＝ I2＋ 2SO42－ ＋ 3HSO4－＋H2O 第四节卤化氢 1、制备： （1）高沸点酸制挥发性酸： 浓磷酸的生成物为NaH2PO4，为什么？

  5. （2）直接化合： Cl2（g) ＋ H2(g) = 2HCl(g) △H = -184.6kJ (3)卤化磷水解 2P ＋ 3X2＋ 6H2O ＝ 2H3PO3＋ 6HX 注明： （1）HF为主 （2）HCl为主 （3）HBr、HI为主 2、性质： （1）氢键

  6. （2）F2(g) + H2(g) = 2HF(g) △ G0 = -541.4kJ 2F2 (g) + N2H4(g) = 4HF(g) + N2(g) △ G0 = -1232.kJ H2(g) + I2(g) = 2HI(g) △ G0 = 1.3kJ △ G0 = -RTlnK K = 0.56 3、氢卤酸

  7. HF平衡：HF ＝ H＋ ＋ F－ HF ＋ F－ ＝ HF2－ • Al、Zn与同【H＋】的盐酸、硫酸反应时，谁的速率快？为什么？ • 用化学方程式说明。 （2）HBr、HI的溶液为什么要保存在棕色试剂瓶中？为什么在氢碘 酸溶液中加入少量铜屑？写出方程式？ （3）实验室用什么方法制取少量的HBr（aq)、HI(aq)？写出方程式？ （4）HF（g)、HF(aq)有哪些特殊性？有什么应用？

  8. 第五节 金属卤化物 （1）为什么SnCl4、SnBr4、SnI4的熔点依次升高？ （m.p.:-33.3 33 146°C) (2) AlCl3、 SnCl4制取和保存应注意什么？为什么？用化学方程式 来表示。 （3）NH4F（aq）用什么试剂瓶盛放？为什么？ （4）为什么当时， 【Cl－】＝0.001mol/L与Ag＋生成沉淀最大， 而当【Cl－】>0.001mol/L沉淀会减少？ £ 卤离子易与过渡金属阳离子形成络合物。 M3＋ ＋ 6F－ ＝ MF63－（Al、Fe） 如：FeF63－无色 M2＋ ＋ 4Cl－ ＝ MCl4－ （Al、Fe） M2＋ ＋ 4Cl－ ＝ MCl42－（Cu、Zn） AgCl2－、AgCl32－

  9. （5）Cu不与稀盐酸反应，却为什么能与浓盐酸反应生成氢气？（5）Cu不与稀盐酸反应，却为什么能与浓盐酸反应生成氢气？ 写出该反应的化学方程式。 2Cu ＋ 2H＋ ＋ 6Cl－ ＝ 2CuCl3－ ＋ H2 （6）HgS不溶于强酸，但为什么可溶于HI（ aq)?用化学方程式 表示。 HgS ＋ 2H＋ ＋ 4I－ ＝ HgI42－ ＋ H2S

  10. 第六节 拟卤素 拟卤分子： （CN）2、（SCN）2 拟卤离子： CN－、SCN－、OCN－ 主要性质： （1）挥发性 （2）氢化物显酸性： （3）歧化反应： （4）络离子： （5）还原性： Pb（SCN）2＋ Br2＝ 2SCN－ ＋ MnO2＋ 4H＋ ＝

  11. 第七节 含氧酸及其盐 1、含氧酸的命名 高某酸： HMnO4 HClO4 (正）酸： H2MnO4 HClO3 H2SO4 H3PO4 亚某酸： H2MnO3 HClO2 H2SO3 H3PO3 次某酸： HClO H2SO2 H3PO2 2、次卤酸： 0ºC F2 + H2O = HOF + HF X2 + H2O == HX + HOX 斯图杰尔和阿佩里曼方法制备 H2＋O2＋F2 ＝ 2HOF 3、含氧酸根的结构： 除OX-外，X原子均为s p3杂化 但是：H5IO6 == IO(OH)5为五元弱酸，I 原子为sp3d2杂化！

  12. （4）卤素互化物的空间构型 有关卤化银溶于氨水的计算： 已知：AgCl + 2NH3.H2O = Ag(NH3)2+ + Cl- + 2H2O K = 2*10-3 AgBr + 2NH3.H2O = Ag(NH3)2+ + Br- + 2H2O K = 5.5*10-6 AgI + 2NH3.H2O = Ag(NH3)2+ + I- + 2H2O K=9.8*10-10 当溶质离子为0.1mol/L时明显溶解 为0.01mol/L为溶所需解下限。 计算： （1）溶解AgCl、AgBr氨水的浓度？ （2）求AgCl、AgBr、AgI在2mol/L氨水中的溶解度？

  13. 例题：已知ksp(AgI) = 8.9*10-7 ksp(AgCl) = 1.8*10-10 Ksp(AgBr) = 5.0*10-13β2(Ag(S2O3)23-) = 4*1013 β2(Ag(NH3)2)+ = 1.1*107 (1)10-4molAgCl 溶于1LNH3.H2O,问此氨水的浓度最低值是多大？ （2)10-4AgI溶于10LNa2S2O3，求Na2S2O3的浓度最低值？ (3)计算AgCl在0.1mol/L氨水中的溶解量（g/L)? (4)计算AgI在2mol/LNa2S2O3溶液中的溶解量（g/L)?

  14. （1)将氯酸钾和草酸混合加热到60ºC: KClO3 + H2C2O4 == K2CO3 + 2ClO2 + CO2 + H2O (b.p.9.9ºC) 第八节 卤素氧化物 1、ClO2: 问：如何分离？ （2)分子构型：V 为什么活泼？ 奇电子分子 思考：相同质量的ClO2与氯气的漂白效果的倍数? 2、几种碘的氧化物： I2O5 + 5CO = 5CO2 + I2 I2O5 ==== IO(IO3)3 I4O9 ===== I(IO3)3

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