高中化学竞赛辅导讲座-卤族元素

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.…….…….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＋MnF32、Cl2（1）电解饱和食盐水：2Cl－＋2H2O＝H2＋Cl2＋2OH－（2）氧化－还原:KMnO4K2Cr2O7＋HCl＝Cl2MnO2（3）Br2Cl2＋２Br－＝2Cl－＋Br23Br2＋3CO32－＝5Br－＋BrO3－＋3CO25Br－＋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？（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（2）F2(g)+H2(g)=2HF(g)△G0=-541.4kJ2F2(g)+N2H4(g)=4HF(g)+N2(g)△G0=-1232.kJH2(g)+I2(g)=2HI(g)△G0=1.3kJ△G0=-RTlnKK=0.563、氢卤酸HFHClHBrHI△G0(kJ/mol)16.7-46-58.5-58.5Ka6x10-410810101010HF平衡：HF＝H＋＋F－HF＋F－＝HF2－(1)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？第五节金属卤化物（1）为什么SnCl4、SnBr4、SnI4的熔点依次升高？（m.p.:-33.333146°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？£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）（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？AgCl2－、AgCl32－（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＋＝第七节含氧酸及其盐H2＋O2＋F2＝2HOF斯图杰尔和阿佩里曼方法制备1、含氧酸的命名高某酸：HMnO4HClO4(正）酸：H2MnO4HClO3H2SO4H3PO4亚某酸：H2MnO3HClO2H2SO3H3PO3次某酸：HClOH2SO2H3PO22、次卤酸：0ºCF2+H2O=HOF+HFX2+H2O==HX+HOX3、含氧酸根的结构：除OX-外，X原子均为sp3杂化但是：H5IO6==IO(OH)5为五元弱酸，I原子为sp3d2杂化！（4）卤素互化物的空间构型XY3XY5XY7杂化形式sp3d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-+2H2OK=2*10-3AgBr+2NH3.H2O=Ag(NH3)2++Br-+2H2OK=5.5*10-6AgI+2NH3.H2O=Ag(NH3)2++I-+2H2OK=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？例题：已知ksp(AgI)=8.9*10-7ksp(AgCl)=1.8*10-10Ksp(AgBr)=5.0*10-13β2(Ag(S2O3)23-)=4*1013β2(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)?第八节卤素氧化物1、ClO2:（1)将氯酸钾和草酸混合加热到60ºC:KClO3+H2C2O4==K2CO3+2ClO2+CO2+H2O(b.p.9.9ºC)问：如何分离？（2)分子构型：V为什么活泼？奇电子分子2、几种碘的氧化物：I2O5+5CO=5CO2+I2I2O5====IO(IO3)3I4O9=====I(IO3)3思考：相同质量的ClO2与氯气的漂白效果的倍数?