北师大考研无机化学复习题第十四章培训讲学.docx
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北师大考研无机化学复习题第十四章培训讲学
北师大考研无机化学复习题第十四章
第14章
p区元素
(二)
一、教学基本要求
1.了解16-18族元素的特点;
2.了解重点元素硫、卤素的存在、制备和用途;
3.掌握重点元素硫、卤素的单质及其化合物的性质,会用结构理论和热力学解释它们的某些化学现象;
4.了解第1个稀有气体化合物的诞生及其对化学发展的贡献。
二、要点
1.薄膜法(membraneprocess)
工业上利用离子交换电解NaCl水溶液生产Cl2的一种方法,隔开阳极室和阴极室的薄膜式一带有支链(支链上有磺酸基或羧基)的聚全氟乙烯骨架高分子离子交换膜,这种阳离子交换膜允许Na+由阳极室流向阴极室以保持电解过程中两室的电荷平衡,而不让OH-按相反方向流向阳极室。
2.臭氧空洞(ozonehole)
指的是因空气污染物质,特别是氧化氮和卤代烃等气溶胶污染物的扩散、侵蚀而造成大气臭氧层被破坏和减少的现象。
经过跟踪、监测,科学家们找到了臭氧空洞的成因:
一种大量用作制冷剂、喷雾剂、发泡剂等化工制剂的氟氯烃是导致臭氧减少的"罪魁祸首"。
另外,寒冷也是臭氧层变薄的关键,这就是为什么首先在地球南北极最冷地区出现臭氧空洞的原因了。
3.恒沸溶液(azeotropicsolution)
恒沸溶液即恒沸混合物。
在一定条件下,当某些溶液的组成与其相平衡的蒸气组成相同时,溶液在蒸馏时期沸点保持恒定,故称恒沸溶液。
例如,在一大气压下,氯化氢和水的恒沸混合物中含氯化氢的重量百分数为20.24,其恒沸点是108.6℃。
4.制备某些重要含硫工业产品的途径:
三、学生自测练习题
1.是非题(判断下列各项叙述是否正确,对的在括号中填“√”,错的填“×”)
1.1所有卤素都有可变的氧化数。
()
1.2实验室中用MnO2和任何浓度HCl作用,都可以制取氯气。
()
1.3卤素单质的聚集状态、熔点、沸点都随原子序数增加而呈有规律变化,
这是因为各卤素单质的分子间力有规律地增加的缘故。
()
1.4卤素中F2的氧化能力最强,故它的电子亲合能最大。
()
1.5溴能从含碘离溶液中取代碘,因此碘就不能从溴酸钾溶液中取代出溴。
()
1.6卤素单质性质相似,因此分别将F2和Cl2通入水中都能将水氧化。
()
1.7HX是强极性分子,其极性按HF>HCl>HBr>HI顺序变化。
因此HX的
分子间力也按此顺序降低。
()
1.8氢卤酸盐大多是离子晶体,氢卤酸为分子晶体。
所以氢卤酸盐的熔点
总比氢卤酸高。
()
1.9浓HCl具有还原性,它的盐也必定具有还原性。
()
1.10HX中卤素处在低氧化数状态时,所有HX都有可能被其他物质所
氧化。
()
1.11HF能腐蚀玻璃,实验室中必须用塑料瓶盛放。
()
1.12卤素含氧酸的热稳定性随卤素氧化数增加而提高。
这是因为卤素氧化
数增加,结合氧原子数增加,增加了含氧酸根的对称性。
()
1.13含氧酸中非羟氧原子数越多,酸性越强。
在HF酸中因为无非羟氧
原子,故是弱酸。
()
1.14相同氧化数的不同卤素形成的含氧酸,其酸性随元素电负性增加而
增强。
()
1.15物种O
O2,O
O
的键长按序从右向左增大。
()
1.16
O和
O是等电子体。
()
1.17常温下最稳定的晶体硫为S2。
()
1.18物种SO3,O3,ICl3和H3O+都是平面三角形。
()
1.19SF4,N2O,XeF2,IF3价层均有5对价电子对,但这些分子的空间构性却
不同,这些分子的空间构型分别为变形四面体,直线型,直线型,T型。
()
1.20稀有气体得名于它们在地球上的含量最少。
()
2.选择题(选择正确答案的题号填入)
2.1下列物质在常温下呈液态的是:
()
a.HFb.Br2c.I2d.MgCl2
2.2下列微粒中,不具氧化性的是:
()
a.F2b.Cl-c.BrO-d.I2
2.3根据标准电极电位,判断卤素离子X-能被O2氧化,发生4X-+O2+2H2O=2X2+4OH-反应的是:
()
a.F-b.Cl-c.Br-d.都不能
2.4在任何温度下,X2与碱性溶液作用,能得到XO3-和X-的卤素是:
()
a.F2b.Cl2c.Br2d.I2
2.5由于HF分子间形成氢键而产生的现象是:
()
a.HF的熔点高于HCl。
b.HF是弱酸。
c.除F-化物外,还有HF2等化合物。
d.三种现象都是。
2.6HX及卤化物中的X-,具有最大还原性的是:
()
a.F-b.I-c.Cl-d.Br-
2.7盐酸是重要的工业酸,它的产量标志国家的化学工业水平,其主要性质是:
()
a.浓HCl有络合性。
b.具有还原性。
c.具有强酸性。
d.三者都是。
2.8下列各组溶液,按pH值增大顺序排列的是:
()
a.HI c.HClO 2.9下列各组物质,按热稳定性顺序增加排列的是: () a.HI c.HClO 2.10下列各组物质,其水解程度按顺序增加排列的是: () a.KClO3,KClO2,KClOb.KClO,KbrO,KIO c.KCl,KClO,NH4ClOd.三者都是。 2.11氯元素会全部被氧化的反应是: () a.Cl2+H2O=HCl+HClOb.2NaCl+F2=2NaF+Cl2 c.4HCl+MnO2=MnCl2+Cl2+2H2O d.2NaCl+3H2SO4+MnO2=MnSO4+2NaHSO4+2H2O+Cl2 2.12下列叙述中错误的是: () a.自然界中只存在单质氧而没有单质硫; b.氧既有正氧化态的化合物,又有负氧化态的化合物; c.由H和18O组成的水叫做重氧水; d.O2和O3为同素异形体。 2.13常温下最稳定的晶体硫的分子为: () a.S2;b.S4;c.S6;d.S8。 2.14下列各组硫化物中,难溶于稀盐酸,但能溶于浓盐酸的是: () a.Bi2S3和ZnS;b.CuS和Sb2S3; c.CdS和ZnS;d.As2S3和HgS。 2.15下列物质中酸性最强的是: () a.H2S;b.H2SO3;c.H2SO4;d.H2S2O7。 2.16下列分子中,酸性最弱的是: () a.H2SO4;b.H2SO3;c.H2S;d.H2Se。 2.17为使已变暗的古油画恢复原来的白色,使用的方法为: () a.用SO2气体漂白;b.用稀H2O2溶液擦洗; c.用氯水擦洗;d.用O3漂白。 2.18干燥H2S气体,可选用的干燥剂是: () a.浓H2SO4;b.KOH;c.P2O5;d.CuSO4。 2.19少量H2O2与H2S反应的主要产物是: () a.H2SO4;b.H2SO3;c.H2S2O3;d.S。 2.20下列物质中,只有还原性的是: () a.Na2S2O3;b.Na2S;c.Na2SO3;d.Na2S2。 2.21既有氧化性,又有还原性,但以氧化性为主的二元弱酸是: () a.H2O2;b.H2S;c.H2SO3;d.H2S2O3。 2.22下列物质中,既能和H2S反应,又能和HNO3反应的是: () a.FeSO4;b.SO2;c.KI;d.SO3 2.23下列物质中,还原能力最强的是: () a.Na2S2O8;b.Na2SO4;c.Na2S4O6;d.Na2S2O3。 2.24关于O3的下列叙述中正确的是: () a.O3比O2稳定;b.O3是非极性分子; c.O3是顺磁性物质;d.O3比O2的氧化性强。 2.25下列叙述中不正确的是: () a.H2O2分子构型为直线形;b.H2O2是弱酸; c.H2O2既有氧化性又有还原形;d.H2O2和K2Cr2O7的酸性溶液反应生成CrO5。 2.26下列说法中错误的是: () a.SO2分子为极性分子;b.SO2溶于水可制取纯H2SO3; c.H2SO3可使品红褪色;d.H2SO3既有氧化性又有还原性。 2.27工业上生产SO2的方法主要是: () a.焙烧FeS2;b.单质硫在空气中燃烧; c.亚硫酸盐与酸反应;d.浓硫酸与铜反应。 2.28制备F2实际所采用的方法是: () a.电解HF;b.电解CaF2;c.电解KHF2;d.电解NH4F。 2.29实验室制备Cl2气体的最常用的方法是: () a.KMnO4与浓盐酸共热;b.MnO2与稀盐酸反应; c.MnO2与浓盐酸共热;d.KMnO4与稀盐酸反应; 2.30实验室制得的氯气含有HCl和水蒸气,欲通过二个洗气瓶净化,下列洗气瓶中试剂选择及顺序正确的是: () a.NaOH,浓H2SO4;b.CaCl2,浓H2SO4 c.H2O,浓H2SO4;d.浓H2SO4,H2O。 2.31下列各试剂混合后能产生氯气的是: () a.NaCl与浓H2SO4;b.NaCl和MnO2; c.NaCl与浓HNO3;d.KMnO4与浓HCl。 2.32实验室中制取少量HBr所采用的方法是: () a.红磷与Br2混合后滴加H2O;b.KBr固体与浓H2SO4作用 c.红磷与H2O混合后滴加Br2;d.Br2在水中歧化反应 2.33欲由KBr固体制备HBr气体,应选择的酸是: () a.H2SO4;b.HAc;c.HNO3;(4)H3PO4 2.34氢氟酸最好储存在: () a.塑料瓶中;b.无色玻璃瓶中; c.金属容器中;d.棕色玻璃瓶中。 2.35卤素单质中,与水不发生水解反应的是: () a.F2;b.Cl2;c.Br2;d.I2。 2.36下列含氧酸中酸性最弱的是: () a.HClO;b.HIO;c.HIO3;d.HBrO。 2.37下列含氧酸中,酸性最强的是: () a.HClO3;b.HClO;c.HIO3;d.HIO。 2.38下列有关卤素的论述不正确的是: () a.溴可由氯作氧化剂制得;b.卤素单质都可由电解熔融卤化物得到; c.I2是最强的还原剂;d.F2是最强的氧化剂。 2.39下列含氧酸的氧化性递变不正确的是: () a.HClO4>H2SO4>H3PO4;b.HBrO4>HClO4>H5IO6; c.HClO>HClO3>HClO4;d.HBrO3>HClO3>HIO3; 2.40下列物质中,关于热稳定性判断正确的是: () a.HF c.HClO>HClO2>HClO3>HClO4;d.HCl>HClO4>HBrO4>HIO4。 3.填空题 3.1硫的两种主要同素异形体是和。 其中稳定态的单质是,它受热到95℃时,转变为,两者的分子都是,具有状结构,其中硫原子的杂化方式是。 3.2S8环与硫链二者中,能溶于CS2的是。 3.3单斜硫与弹性硫于室温下放置,均能转变为。 3.4在SO3中,S采取杂化方式为,而在(SO3)3中,S采取的杂化方式为。 3.5H2O2分子中O—O键级为,O2分子中O—O键级为,分子中O—O键级为。 3.6高空大气层中臭氧对生物界的保护作用是因为。 3.7硫酸表现出沸点高和不易挥发性是因为。 3.8向各离子逍度均为0.1mol·dm-3的Mn2+,Zn2+,Cu2+,Ag+,Hg2+,Pb2+混合溶液中通入H2S,可被沉淀的离子有。 3.9若除去氢气中少量的SO2,H2S和水蒸气,应将氢气先通过溶液,再通过。 3.10硫化物ZnS,CuS,MnS,SnS,HgS中,易溶于稀盐酸的是;不溶于稀盐酸,但溶于浓盐酸的是;不溶于浓盐酸,但可溶于硝酸的是;只溶于王水的是。 3.11AgNO3溶液与过量的Na2S2O3溶液反庆生成色的。 过量的AgNO3溶液与Na2S2O3溶液反应生成色的,后变为色的。 3.12NaHSO3受热分解产物为;Na2S2O8受热分解产物为;Na2SO3受热分解产物为。 3.13H2S水溶液长期放置后变混浊,原因是。 3.14酸化某溶液得S和H2SO3,则原溶液中的含硫化合物可能为、 或。 3.15写出下列物质的化学式: 胆矾;石膏; 绿矾;芒硝; 皓矾;泻盐; 摩尔盐;明矾。 3.16染料工业上大量使用的保险粉的分子式是,它具有强性。 3.17F,Cl,Br三元素中电子亲合能最大的是,单质的解离能最小的是。 3.18键能F2Cl2,活泼性F2Cl2。 3.19卤素单质的颜色为F2,Cl2,Br2,I2。 3.20下列物质的颜色为: I2,I2溶于CCl4中,I2溶于乙醇中,少量I2溶于KI溶液中。 A.紫色B.紫黑色;C.红棕色D.黄色。 3.21I2溶于KI溶液中的颜邓可能为,或,原因是。 3.22将Cl2(g)通入热的Ca(OH)2溶液中,反应产物是,低温下Br2与Na2CO3溶液反应的产物是,常温I2与NaOH溶液反应的产物是。 3.23用NaCl固体和浓硫酸制HCl时,是充分考虑了HCl的性,性和性。 3.24反应KX(s)+H2SO4(浓)====KHSO4+HX,卤化物KX是指和。 3.25导致氢氟酸的酸性与其他氢卤酸明显不同的因素主要是小,而特别大。 3.26比较下列各对物质的热稳定性 (1)ClO2I2O5; (2)HClO2HClO4; (3)IF7BrF7;(4)NaICl4CsICl4; (5)IBr2-I2Br-。 3.27不存在FCl3的原因是。 3.28HOX的酸性按卤素原子半径的增大而。 3.29含氧酸的酸性常随非羟基氧(或酰氧)原子数的增多而。 3.30氧化性HClO3HClO,酸性HClO3HClO。 3.31Cl2O是的酸酐,I2O5是的酸酐。 3.32HClO4的酸酐是,它具有强性,受热易发生。 3.33高碘酸是元酸,其酸根离子的空间构型为,其中碘原子的杂化方式为,高碘酸具有强性。 4.完成并配平下列反应方程式 4.1向KBr固体加浓硫酸。 4.2I2与过量双氧水反应。 4.3硫代硫酸钠溶液加入氯水中。 4.4溴水中通入少量H2S。 4.5向Na2S2溶液中滴加盐酸。 4.6将Cr2S3投入水中。 4.7过氧化钠分别与冷水、热水作用。 4.8PbS中加入过量H2O2。 4.9向HI溶液中通入O3。 4.10Ag(S2O3)23-的弱酸性溶液中通入H2S。 4.11将氟通入溴酸钠碱性溶液中。 4.12氯酸钾受热分解。 4.13次氯酸钠溶液与硫酸锰反应。 4.14氯气通入碳酸钠热溶液中。 4.15浓硫酸与溴化钾反应。 4.16浓硫酸与碘化钾反应。 4.17向碘化亚铁溶液中滴加过量氯水。 4.18向碘化铬溶液中加入次氯酸钠溶液。 4.19用氢碘酸溶液处理氧化铜。 4.20将氯气通入碘酸钾的碱性溶液中。 5.简答题 5.1为什么O2为非极性分子而O3却为极性分子? 5.2从分子结构角度解释为什么O3比O2的氧化能力强? 5.3将臭氧通入酸化的淀粉碘化钾溶液。 给出实验现象及相关的反应方程式。 5.4给出SO2,SO3,O3分子中离域大π键类型,并指出形成离域大π键的条件。 5.5已知O2F2结构与H2O2相似,但O2F2中O—O键长121pm,H2O2中O—O键长148pm, 请给出O2F2的结构,并解释二个化合物中O—O键长不同的原因。 5.6将还原剂H2SO3和氧化剂浓H2SO4混合后能否发生氧化还原反应? 为什么? 5.7现有五瓶无色溶液分别是Na2S,Na2SO3,Na2S2O3,Na2SO4,Na2S2O8,试加以确认,并写出有关的反应方程式。 5.8将无色钠盐溶于水得无色溶液A,用pH试纸检验知A显酸性。 向A中滴加KMnO4溶液,则紫红色褪去,说明A被氧化为B,向B中加入BaCl2溶液得不溶于强酸的白色沉淀C。 向A中加入稀盐酸有无色气体D放出,将D通入KMnO4溶液则又得到无色的B。 向含有淀粉的KIO3溶液中滴加少许A则溶液立即变蓝,说明有E生成,A过量时蓝色消失得无色溶液F。 给出A,B,C,D,E,F的分子式或离子式。 5.9氟的电子亲合能比氯小,但F2却比Cl2活泼,请解释原因。 5.10讨论Cl2,Br2,I2与NaOH溶液作用的产物及条件。 5.11用反应方程式表示由氯化钾制备氧气。 5.12四支试管分别盛有HCl,HBr,HI,H2SO4溶液。 如何鉴别? 5.13试解释Fe与盐酸作用产物和Fe与氯气作用产物不同的原因。 5.14漂白粉长期暴露于空气中为什么会失效? 5.15为什么NH4F一般盛在塑料瓶中? 5.16将易溶于水的钠盐A与浓硫酸混合后微热得无色气体B。 将B通入酸性高锰酸钾溶液后有气体C生成。 将C通入另一钠盐的水溶液中则溶液变黄、变橙,最后变为棕色,说明有E生成,向E中加入氢氧化钠溶液得无色溶液F,当酸化该溶液时又有E出现。 请给出A,B,C,D,E,F的化学式。 自测练习题答案 1.是非题 1.1(×);1.2(×);1.3(√);1.4(×);1.5(×); 1.6(×);1.7(×);1.8(√);1.9(×);1.10(×); 1.11(√);1.12(√);1.13(×);1.14(√);1.15(√); 1.16(×);1.17(×);1.18(×);1.19(√);1.20(×); 2.选择题 2.1(b)2.2(b)2.3(d)2.4(d)2.5(d) 2.6(b)2.7(d)2.8(d)2.9(d)2.10(d) 2.11(b)2.12(a)2.13(d)2.14(c)2.15(d) 2.16(c)2.17(b)2.18(c)2.19(d)2.20(b) 2.21(a)2.22(b)2.23(d)2.24(d)2.25(a) 2.26(b)2.27(a)2.28(c)2.29(c)2.30(c) 2.31(d)2.32(c)2.33(d)2.34(a)2.35(a) 2.36(b)2.37(a)2.38(c)2.39(b)2.40(b) 3.填空题 3.1斜方硫,单斜硫。 斜方硫,单斜硫,S8,环,sp3。 3.2S8环。 3.3斜方硫。 3.4sp2,sp3 3.51.0,2.0,1.5。 3.6吸收紫外线。 3.7H2SO4分子间氢键多而强。 3.8Cu2+,Ag+,Hg2+,Pb2+。 3.9NaOH,浓H2SO4。 3.10ZnS,MnS,SnS,CuS,HgS。 3.11无,Ag(S2O3)23-,白,Ag2S2O3,黑,Ag2S。 3.12Na2S2O5+H2O,Na2SO4+SO3+O2;Na2SO4+Na2S 3.13H2S被空气中的氧氧化。 3.14S2O32-,S2-,+SO32-,+S2-。 3.15CuSO4·5H2O;CaSO4·2H2O FeSO4·7H2O;Na2SO4·10H2O ZnSO4·7H2O;MgSO4·7H2O (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O;K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O 3.16Na2S2O4,还原。 3.17Cl,F2。 3.18<,>。 3.19浅黄,黄绿,棕红,紫黑。 3.20B,A,C,D。 3.21黄、红、棕,I2的浓度不同。 3.22Ca(ClO3)2CaCl2,NaBrNaBrO3CO2,NaIO3NaI。 3.23弱还原,易溶于水,易挥发。 3.24KCl,KF。 3.25F原子半径,H—F键的解离能。 3.26 (1)<, (2)<,(3)>,(4)<,(5)。 3.27 (1)中心原子无价层d轨道,不能形成sp3d杂化。 (2)F的民负性远比Cl大,半径特别小。 3.28减小。 3.29增大。 3.30<,>。 3.31HClO,HIO3。 3.32Cl2O7,氧化,爆炸分解。 3.33五,中强,正八面体,sp3d2,氧化。 4.完成并配平下列反应方程式 4.12NaBr+3H2SO4(浓)===2NaHSO4+SO2↑+Br2+2H2O 4.25H2O2+I2===2HIO3+4H2O 2HIO3+5H2O2=====I2+5O2↑+6H2O 可见I2为H2O2分解反应的催化剂 4.3S2O32-+4Cl2+5H2O====2SO42-+8Cl-+10H+ 4.44Br2+H2S+4H2O===8HBr+H2SO4 4.5Na2S2+2HCl====2NaCl+S↓+H2S↑ 4.6Cr2S3+6H2O====2Cr(OH)3↓+3H2S↑ 4.7Na2O2+2H2O(冷)====2NaOH+H2O2 2Na2O2+4H2O(热)====4NaOH+O2↑+2H2O 4.8PbS+4H2O2====PbSO4+4H2O 4.9O3+2HI====O2+I2+H2O 3O3+HI====3O2+HIO3 4.102Ag(S2O3)23-+H2S+6H+====Ag2S↓+4S↓+4SO2↑+4H2O 4.11F2+BrO3-+2OH-====BrO4-+2F-+H2O 4.124KClO3====3KClO4+KCl 4.13ClO-+Mn2++2OH-====MnO2↓+Cl-+H2O 4.143Cl2+3Na2CO3===NaClO
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