北师大无机化学四版习题答案11章卤素

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1、第11章卤素11.l电解制氟时，为何不用KF的水溶液？液态氟化氢为什么不导电，而氟化钾的无水氟化氢溶液却能导电？解：由于氟的高还原电位(EyF2/F－＝2.87V)，氟遇水时会同水发生反应。因此，制备单质F2不能用KF的水溶液。电解制氟的反应方程式是：电解2KHF2===2KF↑+H2+F2↑液态氟化氢不导电，但氟化钾的无水氟化氢溶液能导电，是因为液态氟化氢可同无水氟化钾作用形成KHF2，该物质可发生强的电离作用，产生正负离子，从而导电。KHF2K++HF2－本质上，无水氟化氢是溶剂，氟化钾是溶解于氟化氢的溶质，该体系是非水HF溶剂（也是类水溶剂

2、）的电解质溶液。11.2氟在本族元素中有哪些特殊性？氟化氢和氢氟酸有哪些特性？解：同同族其它元素相比，氟元素的特殊性主要有：(l)除单质外，氟的氧化态呈－l价，不呈正氧化态（其它卤素有多种氧化态）；氟有特别强的氧化性；(2)氟的电子亲合能比氯小（从氯到碘又逐渐减小）。(3)F2的键能因孤对电子的影响而小于Cl2。(4)同其它的HX在室温时是双原子气体相比，氟化氢是一种由氢键引起的聚合多原子气体(HF)x。与同族其它元素的氢化物相比，由于氟化氢分子间存在强的氢键，其熔点、沸点、汽化热和热力学稳定性都特别高。HF的高介电常数、低黏度和宽的液态范围，使

3、它是各种类型化合物的一种极好溶剂。许多MI、MII和MIII的离子性化合物在HF中溶解后由于易离解而得到高效导电的溶液(XeF2，HSO3F，SF6及MF6(M：Mo、W、U、Re、Os）在HF中可溶解但不离解）(5)氟化氢的水溶液即氢氟酸。同其它氢卤酸是强酸相比，氢氟酸的酸性较弱：HF+H2H3O++F－K12.4～4.7×10－4HF+F－HF2－K2＝5～25与其它弱酸相似，HF浓度越稀，其电离常数越大。但是，随着HF浓度的增加，体系的酸度增大。当浓度＞5mol.dm－3时，氢氟酸便是一种相当强的酸。(6)无论HF(g)，还是氢氟酸，都可同

4、SiO2作用，其它HX无此性质。(7)HOF跟HOCI，HOBr，HOI不同，不是酸。(8)氟化物的溶解度与其他卤化物明显不同，如NaF溶解度较小，而其他NaX易溶，又如，CaF2难溶，而其他CaX2易溶。11.3(l)根据电极电势比较KMnO4、K2Cr2O7和MnO2与盐酸（lmol·dm－3)反应而生成的反应趋势。(2)若用MnO2与盐酸反应，使能顺利地发生Cl2，盐酸的最低浓度是多少？解：(1)查酸表：EyCl2/Cl－＝1.358VEyMnO4－/Mn2+＝1.491VEyCr2O72－/Cr3+＝1.33VEyMnO2/Mn2+＝1.

5、228V所以KMnO4能氧化Cl－得到Cl2，而K2Cr2O7、MnO2在盐酸浓度为lmol·dm－3时不能反应，只能氧化浓盐酸中的Cl－。(2)求盐酸的最低浓度［H+]MnO2+4H+＋2e－→Mn2++2H2OEy＝1.228VCl2+2e－→2Cl－Ey＝1.358VφMnO4－/Mn2++0.059/2·lg［H+]4/［Mn2+]≥φCl2/Cl－+0.059/2·lg(pCl2/p)/［Cl－]2［Mn2+]＝lmol·dm－3，pCl2/p＝l在HCl中，［H+]＝［Cl－]，故0.059/2·(lg［H+]4－lg1/［H+]2)

6、≥φCl2/Cl－－φMnO4/Mn2+则0.059/2·lg［H+]6≥1.358－1.288≥0.13lg［H+]≥0.734［H+]≥5.42(mol·dm－3)11.4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。0.1591.065解：BrO3－Br2Br－3Br2+6OH－＝5Br－+BrO3－+3H2OlgKy＝nEy//0.059＝5×(1.065－0.519)/0.059＝46.27Ky＝1.87×104611.5三氟化氮NF3(沸点－129℃)不显Lewis碱性，而相对分子质量最低的化

7、合物NH3(沸点－33℃)却是个人所共知的Lewis碱．(a)说明它们挥发性差别如此之大的原因；(b)说明它们碱性不同的原因。解：(a)NF3的挥发性较NH3低，主要是由于氨气中NH3分子间存在较强的氢键，使其不易挥发，因而沸点较NF3高。(b)NH3的碱性强于NF3。从结构式来看，它们均为三角锥形，表观上N均有一孤对电子，但NF3分子中，由于F的强吸电子能力，使得N上的电子密度减弱，同质子等Lewis酸结合的能力减小；NH3中N周围的电子密度较NF3的N要大很多，故碱性强。11.6卤盐中制取Br2可用氯气氧化法。不过从热力学观点看Br－可被O2

8、氧化为Br2，为什么不用O2来制取Br2?解：Br－用C12氧化C12(g)+2Br－(aq)→2CI－(aq)+Br2(g)Ey＝1.