化学课后答案15.pdf

第十五章 p 区元素（二） 1.完成并配平下列反应方程式： （1）KI+KIO3+H2SO4（稀）→ （2）MnO2＋HBr→ （3）Ca(OH)2+Br2 →常温 （4）Br2+Cl2(g)+H2O→ （5）BrO3－+Br－+H+→ （6）NaBrO3+F2+NaOH→ 解： （1）5KI+KIO3+3H2SO4(稀) →3K2SO4+3I2+3H2O （2）MnO2＋4HBr→MnBr2+Br2+2H2O （3）6Ca(OH)2+6Br2 →常温Ca(BrO3)2+5CaBr2+6H2O （4）Br2+5Cl2(g)+6H2O→2HBrO3+10HCl （5）BrO3－+5Br－+6H+→3Br 2+3H2O （6）NaBrO3+F2+2NaOH→NaBrO4+2NaF+H2O 2．写出下列物质间的反应方程式： （1）氯气与热的碳酸钾； （2）常温下，液溴与碳酸钠溶液； （3）将氯气通入 KI 溶液中，呈黄色或棕色后，再继续 通入氯气至无色； （4）碘化钾晶体加入浓硫酸，并微热 解： （1）3Cl2+3K2CO3(热)→KClO3+5KCl+3CO2 （2）3Br2+3Na2CO3→NaBrO3+5NaBr+3CO2 （3）Cl2+2KI→2KCl+I2 Cl2+I2+6H2O→2IO3-+2Cl-+12H+ （4）KI+H2SO4(浓) →∆ KHSO4+HI 8HI+ H2SO4(浓) →4I2+H2S+4H2O 3.由海带提碘生产中，可以用 NaNO2、NaClO 或 Cl2做氧化剂将I-氧化为 I2，试分别写出有关反应的离子方程式。

如何由智利硝石中的碘化合物制取单质碘？写出相关的反应方程式 解：由海带提碘生产中，有关反应的离子方程式为： （1）2NO2-+2I-+4H+ ══2NO+I2+2H2O （2）ClO-+2I-+2H+ ══ Cl-+I2+H2O （3）2I-+Cl2 ══ I2+2Cl- 由智利硝石中的碘化合物制取单质碘的反应方程式如下： 2 IO3-+5HSO3- ══ I2+2SO42-+3HSO4-+H2O 4．回答下列问题： （1） 比较高氯酸、高溴酸、高碘酸的酸性和它们的氧化性； （2） 比较氯酸、溴酸、碘酸的酸性和它们的氧化性 解： （1）根据离子势φ比较它们的酸性（φ越大，含氧酸的酸性越强） ： 含氧酸 HClO4 HBrO4 H5IO6 z（X） 7 7 7 r（X） 26 39 50 φ=r /z 0.519 0.424 0.374 ∴酸性由强到弱的顺序为：HClO4＞HBrO4＞H5IO6 根据有关电对的标准电极电势可得它们的氧化性由强到弱的顺序为： HBrO4＞H5IO6＞HClO4 （2）同理可得： 酸性由强到弱的顺序为：HClO3＞HBrO3＞HIO3 氧化性由强到弱的顺序为： HBrO3＞HIO3＞HClO3 5.根据价层电子对互斥理论，推测下列分子的空间构型。

ICl2-，ClF3, ICl4-， IF5，TeCl4, ClO4- 解：上述分子或离子的空间构型见下表： 分子或 离子价层电 子对数 孤对电 子对数 价层电子对 的空间构型 分子或离子 的空间构型 ICl2- ClF3 ICl4- IF5 TeCl4ClO4-5 5 6 6 5 4 3 2 2 1 1 0 三角双锥 三角双锥 八面体 八面体 三角双锥 四面体 直线形 T 形 平面四方形 四方锥 变形四面体 四面体 6.计算 25℃时碱性溶液中下列歧化反应的标准平衡常数 3ClO-(aq) 2Cl-(aq)+ClO3-(aq) 解：对于歧化反应 3ClO-(aq) 2Cl-(aq)+ClO3-(aq) 其氧化剂对应的电对为 ClO-/Cl-，还原剂对应的电对为 ClO3-/ClO-查附表六，可得： θE(ClO-/Cl-)=0.8902V θE(ClO3-/ClO-)=0.476V 即反应的θE=θE(ClO-/Cl-)-θE(ClO3-/ClO-)=0.8902-0.476=0.4142V 又电子转移数 n=4，根据θE=θKlgn0592. 0得0592. 04142. 04 0592. 0nEKlg×==θ θ=26.9865 ∴θK=9.69×1027 7．用价层电子对互斥理论推测下列分子或离子的空间构型，并用杂化轨道理论解释之。

2XeF,4XeF,4XeOF,3XeO,4XeO,−4 6XeO 解： 分子/离 子 价 电 子 对数 价层电子对 空间构型 孤对电子 对数 分子/离子的 空间构型 杂 化 轨 道类型 XeF2 5 三角双锥 3 直线形 sp3d XeF4 6 八面体 2 平面正方形 sp3d2 XeOF4 6 八面体 1 四方锥 sp3d2 XeO3 4 四面体 1 三角锥 sp3 XeO4 4 四面体 0 四面体 sp3 XeO64- 6 八面体 0 八面体 sp3d2 8．写出由Xe制备2XeF，4XeF，6XeF的反应方程式和这些化合物水解反应的方程式 解：Xe+F2══XeF2 n (Xe)：n (F2)=2：1 Xe+2F2══XeF4 n (Xe)：n (F2)=1：5 Xe+3F2══XeF6 n (Xe)：n (F2)=1：20 XeF2+H2O ══Xe+2HF+21O2 6XeF2+12H2O ══2XeO3+4Xe+24HF+3O2 XeF6+H2O ══XeOF4+2HF (不完全水解) XeF6+3H2O ══XeO3+6HF (完全水解) 9．完成并配平下列反应方程式。

（1）→+22HXeF （2）→+XeXeF4 （3）→++酸性介质OHMnSOXeONa2464（4）→++NaOHXeFNaBrO23解： （1）XeF2+H2 ══Xe+2HF （2）XeF4+ Xe ══2XeF2 （3）5Na4XeO6+8MnSO4+2H2O ══5Xe+4NaMnO4+4HMnO4+8Na2SO4 （4）NaBrO3+XeF2+2NaOH ══Xe+NaBrO4+2NaF+H2O 10．由氙的元素电势图计算()Xe/XeOHE64θ 解： 氙的元素电势图为： ()Xe/XeOHE64θH4XeO6 2.36 XeO 31.7 XeF 22.6 Xe ∴()Xe/XeOHE64θ=（2×2.36+4×1.7+2×2.6）/8V=2.09V 11．已知()1 4mfmolkJ262s ,XeFH−θ⋅−=∆，) s (XeF4的升华焓为1molkJ47−⋅，)g(F2的键离解能为1molkJ158−⋅计算： （1）)g(XeF4的标准摩尔生成焓()g,XeFH4mfθ∆； （2）4XeF分子中FXe−键的键能 解：根据上述热力学数据，可列出如下热力学循环： Xe(g)+2F2(g) ()→∆s ,XeFH40 mfXeF4(s) 2△BH0 m(F—F) △fH0 m(XeF4,g) △SH0 m(XeF4,s) Xe(g)+4F(g) ()←∆F—XeH40 mBXeF4(g) （1） 根据 Hess 定律： △fH0 m(XeF4,g) = △fH0 m(XeF4,s)+ △SH0 m(XeF4,s) =(－262+47) 1molkJ−⋅ =－2151molkJ−⋅ △BH0 m(Xe—F) = [2△BH0 m(F—F) －△fH0 m(XeF4,g)]/4 =[2×158－(－215)]/41molkJ−⋅ =1331molkJ−⋅ 12.比较下列各组化合物酸性的递变规律，并解释之。

（1）H3PO4，H2SO4，HClO4 （2）HClO,HClO2,HClO3,HClO4 （3）HClO, HBrO,HIO 解：(1) H3PO4＜H2SO4＜HClO4，它们是同周期元素的最高氧化态的含氧酸，随族序数的增加，酸性逐渐增强； (2)HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4， 它们是同一元素不同氧化态的含氧酸，氧化态升高酸性增强； (3)HClO＞HBrO＞HIO，同一主族同一氧化态的含氧酸，非金属性愈强者酸性愈强 13.下列各组分子或离子的构型是否相同，试写出它们的空间构型，中心原子以何种杂化轨道成键？ （1） PO43-，SO42-，ClO4-； （2） SO2，ClO2-； （3） SO3，ClO3- 解： （1）三者是等电子体，它们得空间构型都是正四面体，中心原子以sp3杂化轨道成键 （2）SO2的空间构型是 V 型，S 以 sp2杂化轨道与 O 成σ键，且 SO2分子中有三中心四电子键Π4 3；ClO2-的空间构型也是 V 型，但是 Cl以 sp3杂化轨道成键 （3）SO3是平面三角形，S 以 sp2杂化轨道成键，且 SO 3分子中有四中心六电子键Π6 4；ClO3-的空间构型是三角锥形， Cl 以 sp3杂化轨道成键。

14.有三支试管分别盛有 NaCl、NaBr 和 NaI 溶液，如何鉴别它们? 解：分别取三种溶液少许，加 HNO3酸化，再加入少量 AgNO3，根据沉淀的颜色可以鉴别它们:Ag++Cl-══AgCl↓(白色); Ag++Br-══AgBr↓(淡黄色); Ag++I-══AgI↓(黄色) 也可在三种溶液中分别加入少量氯水及 CCl4，在 CCl4层中呈紫色(I2的颜色，Cl2不要过量，Cl2过量紫色可消失)的是 NaI，CCl4层呈黄色或棕色(Br2的颜色)的是 NaBr，另一个就是 NaCl，反应方程式为： 2NaI+Cl2══I2+2NaCl;2NaBr+Cl2══Br2+2NaCl 15． 在碘量瓶中加入 5.00L 的NaClO漂白液 （1mLg00. 1−⋅=ρ） ，再加入过量的KI溶液然后用稀42SOH酸化，控制9pH <立即以淀粉液为指示剂，用1Lmol100. 0−⋅322OSNa溶液滴定到达终点时消耗322OSNa溶液体积为 33.8mL写出相关反应的离子方程式，并计算漂白液中NaClO的质量分数 w(NaClO) 解： 题中所涉及反应： ClO－+2I－+2H+ →I2+Cl－+H 2O I2+2S2O32－→S 4O62－+2I－ 由上述方程可得下述关系： ClO－ ～ I2 ～ 2S2O32－ ∴n(ClO－)：n(S 2O32－)=1：2 ∴5 .74 m：(0.1×33.8×10－3)=1：2 ∴m=0.1259g ∴w(NaClO)=00. 100. 51259. 0 mm ×=溶液=2.52％ 。