无机化学第四版第11章思考题与习题答案

第十一章卤素和氧族

思考题解析

1．解释下列现象：

（1）在卤素化合物中，Cl、Br、I可呈现多种氧化数。

解：因为Cl、Br、I原子的价层电子排布为ns2np5，当参加反应时，未成对的电子可参与成键外，成对的电子也可拆开参与成键，故可呈现多种氧化数。

（2）KI溶液中通入氯气是，开始溶液呈现红棕色，继续通入氯气，颜色褪去。

解：开始I－被CI2氧化成I2,使溶液呈现红棕色；继续通入氯气，I2被Cl2氧化成无色的IO3－，反应式如下：

2I－ + Cl2 I2 + 2Cl－

I2 + 5Cl2 + 6H2O 2IO3－+ 10Cl－+ 12H+

2．在氯水中分别加入下列物质，对氯水的可逆反应有何影响？

（1）稀硫酸（2）苛性钠（3）氯化钠

解：氯水中存在如下平衡：Cl2 + H2

（2）加入苛性钠，平衡向右移动，有利于Cl2的歧化反应；

（3）加入氯化钠，平衡向左移动，不利于Cl2的歧化反应。

3．怎样除去工业溴中少量Cl2？

解：蒸馏工业溴时，加入少量KBr，使其发生下列反应：

Cl2＋2KBr →Br2＋2KCl

4．将Cl2通入熟石灰中得到漂白粉，而向漂白粉中加入盐酸却产生Cl2，试解释之。

解：因为上述过程发生了如下相应反应：

40℃以下··

3Ca(OH)2 + 2Cl2 Ca(ClO)2 + CaCl2 Ca(OH)2 H2O + H2O

Ca(ClO)2 + 4HCl 2Cl2 + CaCl2 + 2H2O

5．试用三种简便的方法鉴别NaCl、NaBr、NaI。

解：（1）AgNO3

（A）Cl－＋Ag＋→AgCl ↓

白色

（B）Br－＋Ag＋→AgBr ↓

淡黄色

（C）I－＋Ag＋→AgI ↓

黄色

（2）Cl2水＋CCl4

（A）2NaBr ＋Cl4→2NaCl ＋Br2

在CCl4中呈桔黄色

（B）2NaI ＋Cl4→2NaCl ＋I2

在CCl4中呈紫红色

（3）浓H2SO4

（A）NaCl ＋H2SO4→NaHSO4 ＋HCl ↑

（B）NaBr ＋H2SO4→NaHSO4 ＋HBr ↑

2 HBr ＋H2SO4→Br2＋2H2O ＋SO2 ↑

使品红试纸褪色

（C）NaI ＋H2SO4→NaHSO4 ＋HI ↑

8HI ＋H2SO4→4I2＋4H2O ＋H2S ↑

使Pb(OAc)2试纸变黑

6．下列两个反应在酸性介质中均能发生，如何解释？

（1）Br2＋2I－→2Br－＋I2

（2）2BrO3－＋I2→2IO3－＋Br2

解：（1）E¢（Br2/ Br－）＝1.065V＞E¢（I2/I－）＝0.5355V，反应能进行。

（2）E¢（BrO3－/ Br2）＝1.5V＞E¢（IO3－/I）＝1.195V，反应能进行。7．解释下列现象：

（1）I2在水中的溶解度较小，而KI在溶液中的溶解度大。

解：因I 2在KI 溶液中能形成I 3－，即I 2+I 3－，从而使I 2的溶解度增大。

（2）I －可被Fe 3＋氧化，但加入F －后就不被Fe 3＋

氧化。

解：加入F －，因F －与Fe 3＋能形成[FeF 6] 3－，使c(Fe 3＋)降低，致使E(Fe 3＋/ Fe 2＋)＜E(I 2/ I －),这样就不被氧化。

（3）漂白粉在潮湿空气中逐渐失效。

解：因漂白粉可与潮湿空气中的水和CO2作用生成HClO ，HClO 不稳定立即分解，结果漂白粉失效。其反应式如下： ↑Ca(ClO)2 + H 2O + CO 2 CaCO 3 + 2HClO 2HClO 2HCl + O 2↓

8．根据元素电势图判断下列歧化反应能否发生？

（1） Cl 2 ＋ OH － →Cl － ＋ ClO － ＋ H 2O

（2） I 2 ＋ H 2O → IO 3－ ＋ I － ＋ H ＋

（3） HIO → IO 3－ ＋ I － ＋ H 2O

解：（1）E ¢（C l 2/ C l －）＝1.3583V ＞E ¢（C lO －/ C l 2）＝0.890V ，反应能进行。

（2）E ¢（I 2/ I －）＝0.5355V ＜E ¢（I O 3－/ I 2）＝1.195V ，反应不能进行。

（3）E ¢（H I O / I －）＝0.985V ＜E ¢（I O 3－/ H I O ）＝1.14V ，反应不能进行。

9．有两种白色晶体A 和B ，均为钠盐且溶于水。A 的水溶液呈中性，B 的水溶液呈碱性。A 溶液与FeCl 3溶液作用呈红棕色，与AgNO 3溶液作用出现黄色沉淀。晶体B 与弄盐酸反应产生黄绿色气体，该气体与冷NaOH 液作用得到含B 的溶液。向A 溶液中开始滴加B 溶液时，溶液呈红棕色，若继续滴加过量B 溶液，则溶液的红棕色消失。问A 和B 各为何物？写出上述有关的反应式。

解：A 为NaI ，B 为NaClO 。有关反应式如下：

2 Fe 3＋ ＋ 2 I － → 2 Fe 2＋ ＋ I 2

I 2+I 3－ I － ＋ Ag ＋ → Ag I ↓

黄色

NaOCl ＋ 2HCl → NaCl ＋ H 2O ＋ Cl 2 ↑

黄绿色

Cl2 ＋ 2NaOH (冷) → NaOCl ＋ NaCl ＋ H 2O

2I － ＋ ClO － ＋ H 2O → I 2 ＋ Cl － ＋ 2OH －

I 2 ＋ 5 ClO － ＋ H 2O → Cl － ＋ 2IO 3－ ＋ 2H ＋