无机化学课后答案(武汉大学曹锡章)

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1、第十二章卤素1．卤素中哪些元素最活泼？为什么有氟至氯活泼性变化有一个突变？答：单质的活泼性次序为：F2>>Cl2>Br2>I2从F2到Cl2活泼性突变，其原因归结为F原子和F—离子的半径特别小。FClBrIF—Cl—Br—I—r/pm6499114133136181195216(1)由于F的原子半径非常小，F—F原子间的斥力和非键电子对的斥力较大，使F2的解离能（155KJ/mol）远小于Cl2的解离能（240KJ/mol）。(2)由于F-离子半径特别小，因此在形成化合物时，氟化物的离子键更强，键能或晶格能更大。由于F-离子半径特别小，F-的水合放热比其他卤素

2、离子多。2．举例说明卤素单质氧化性和卤离子X-还原性递变规律，并说明原因。答：氧化性顺序为：F2>Cl2>Br2>I2;还原性顺序为：I->Br->Cl->F-.尽管在同族中氯的电子亲合能最高，但最强的氧化剂却是氟卤素单质是很强的氧化剂,随着原子半径的增大,卤素的氧化能力依次减弱。尽管在同族中氯的电子亲合能最高,但最强的氧化剂却是氟。一种氧化剂在常温下,在水溶液中氧化能力的强弱,可用其标准电极电势值来表示,值的大小和下列过程有关（见课本P524）3．写出氯气与钛、铝、氢、水和碳酸钾作用的反应式，并注明必要的反应条件。答：（1）2Cl2+Ti=TiCl4加热，干

3、燥（2）3Cl2+2Al=2AlCl3加热，干燥（3）Cl2+H2=2HCl点燃（4）3Cl2+2P(过量)=2PCl3干燥5Cl2(过量)+2P=2PCl5干燥（5）Cl2+H2O=HClO+HCl(6)Cl2+2K2CO3+H2O=KCl+KClO+2KHCO34．试解释下列现象：（1）I2溶解在CCl4中得到紫色溶液，而I2在乙醚中却是红棕色。（2）I2难溶于水却易溶于KI中。答：（1）CCl4为非极性溶剂，I2溶在CCl4中后仍为分子状态，显示出I2单质在蒸气时的紫颜色。而乙醚为极性溶剂，I2溶于乙醚时与溶剂间有溶剂合作用，形成的溶剂合物不再呈其单质蒸

4、气的颜色，而呈红棕色。（2）I2以分子状态存在，在水中歧化部分很少，按相似相溶的原则，非极性的I2在水中溶解度很小。但I2在KI溶液中与I-相互作用生成I3—离子，I3—离子在水中的溶解度很大，因此，I2易溶于KI溶液。5．溴能从含碘离子的溶液中取代出碘，碘又能从溴酸钾溶液中取代出溴，这两者有矛盾吗？为什么？答：Eθ（Br2/Br-）>Eθ（I2/I-）,因此Br2能从I-溶液中置换出I2,Br2+2I-===2Br-+I2。因此,I2能从KBrO3溶液中置换出Br22BrO3-+I2===Br2+2IO-31．为什么AlF3的熔点高达1563K，而AlCl3

5、的熔点却只有463K？答：查表知元素的电负性为Al-1.61F-3.98Cl-3.16电负性差为:AlF32.37；AlC131.55。一般认为，电负性差大于1.7的二元素组成的化合物为离子化合物，小于1.7则二元素组成的化合物为共价化合物。可见MF3为典型的离子化合物，其熔点很高；而AlCl3为共价化合物，其熔点较低。2．从下面元素电势图说明将氯气通入消石灰中得到漂白粉，而在漂白粉溶液中加入盐酸可产生氯气的原因。HClOCl2Cl-ClOCl2Cl答：因为Cl2通入消石灰是在碱性介质中作用的，又因为，所以Cl2在碱性条件下易发生歧化反应。而在漂白粉溶液中加入

6、盐酸后，酸性条件中,，故而如下反应能够向右进行:HClO+Cl-+H+=Cl2+H2O3．写出下列制备过程的反应式，并注明条件：（1）从盐酸制备氯气；（2）从盐酸制备次氯酸；（3）从氯酸钾制高氯酸；（4）由海水制溴酸。答：(1)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2+2H2O(2)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2+2H2O2Cl2+H2O+CaCO3CaCl2+CO2+2HClO（3）KClO33KClO4+KCl高氯酸钾比氯化钾溶解度小，可分离。KClO4+H2SO4=KHSO4+HClO4(1)Cl2+2Br-=2Cl-+Br23Na2CO

7、3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+3CO25Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O1．三瓶白色固体失去标签，它们分别是KClO、KClO3和KClO4，用什么方法加以鉴别？答：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Cl2气放出的是KClO;KClO+2HCl=KCl+Cl2+H2O加入浓盐酸有Cl2与放出且溶液变黄的是KClO3;8KC1O3+24HCl(浓)=9Cl2↑+8KCl+60ClO2(黄)+12H2O另一种则为KClO42．卤化氢可以通过哪些方法得到？每种方法在实际应用中的意义是什么？答：CaF2+H2SO4=Ca

8、SO4+2HF↑以荧石为原料，反应在铅