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卤素互化物和拟卤素

来源:未知作者:玉素甫 点击:所属专题: 卤素互化物 拟卤素
一、 卤素互化物 不同卤素原子之间相互形成的化合物称为卤素互化物。这类化合物可用通式 XX ′ n 表示, X 一般为相对原子质量较大的卤素原子, X ′ 一般为相对原子质量较小的卤素原子,n= 1 、 3 、 5 、 7 ……为奇数。除了 BrCl 、 ICl 、 ICl 3 、 IBr 和 IBr 3

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一、 卤素互化物和拟卤素卤素互化物

不同卤素原子之间相互形成的化合物称为卤素互化物。这类化合物可用通式XX′表示,X一般为相对原子质量较大的卤素原子,X′一般为相对原子质量较小的卤素原子,n=1、3、5、7……为奇数。除了BrCl、ICl、ICl3、IBr和IBr3外,其余大多数是氟的卤素互化物。

卤素互化物都可由卤素单质在镍管中,在一定条件下直接合成,例如:            

Cl2+F2(与Cl2等体积)卤素互化物和拟卤素2ClF       

Cl2+3F2(过量)卤素互化物和拟卤素2ClF3

绝大多数的卤素互化物是不稳定的,它们的许多性质类似卤素单质,都是强氧化剂,与大多数金属和非金属反应生成相应的卤素互化物和拟卤素卤化物.它们都容易跟水反应,生成卤离子和卤氧离子,分子中相对分子质量较大的卤原子生成卤氧离子。

XX′+(+1)/2H2O = HXO(=1)/2HX′

此反应不是氧化还原反应, XX′分子中相对原子质量较大的X显正价,反应后仍生成正价的含氧酸,相对原子质量较小的X′显-1价,反应后生成仍是-1价的化合物,如:IF5+3H2O = HIO3+5HF

二、拟卤素

如氰(CN)2、硫氰(SCN)2 、氧氰(OCN)2等物质,其性质与卤素X2性质相似,相应的阴离子CN、SCN、OCN性质也与卤素阴离子X性质相似,这类物质称为“拟卤素”。它们可以与金属、非金属、水、碱等发生与X2相类似的反应。模仿X2的反应,可写出相应的化学方程式。如

1、 与金属的反应

2Fe + 3Cl2= 2FeCl3

2Fe + 3(SCN)2= 2Fe(SCN))2(硫氰化铁)

2、 与卤素单质的置换反应

Cl2+2KBr = 2KCl + Br2

Cl2+2KSCN (硫氰化钾) = 2KCl + (SCN)2

3、 与氢气反应生成氢某酸,但该酸酸性一般比氢卤酸弱,其中氢氰酸(HCN)酸性最弱

Cl2+H2 卤素互化物和拟卤素2HCl

(SCN)2+H2卤素互化物和拟卤素2HSCN(硫氰化氢,溶于水成为硫氰氢酸)

4、 与水发生卤素互化物和拟卤素歧化反应

Cl2+H2O = HCl + HClO

(SCN)2+H2O = HSCN + HSCNO

5、 与碱反应生成

Cl2+2NaOH = NaCl + NaClO + H2O

(SCN)2+2NaOH = NaSCN + NaSCNO + H2O


例典分析

例题:溴化碘的分子式IBr,它的化学性质活泼,能跟大多数金属反应,也能跟某些非金属反应。它跟水反应的化学方程式为IBr + H2O = HBr + HIO,下列关于溴化碘的叙述中正确的是

A. 沸点介于Br2和I2之间

B. 能使碘化钾淀粉溶液变蓝色

C. 在化学反应中既可作氧化剂,又可作还原剂

D. 与水的反应是歧化反应

分析:IBr属于卤素互化物,性质与卤素单质相似,根据卤素单质的性质递变性规律,单质的熔沸点随着相对分子质量的增加,从F2到I2依次上升,所以IBr的沸点介于Br2和I2之间。A正确。

IBr与X2一样有氧化性,能与KI反应置换出I2,从而使淀粉碘化钾溶液变蓝色,B正确。

卤素单质化合价为零,因此X2与水、碱的反应是歧化反应,属于氧化还原反应,而在IBr中,I为+1价,有氧化性,Br为-1价,有还原性,因此IBr既可作氧化剂,也可作还原剂。C正确。

IBr与水反应后各元素化合价并未发生变化,因此不是氧化还原反应。D不正确。


练习

1. 关于卤素互化物的下列说法中,不正确的是

A.卤素互化物的性质与卤素单质的性质相似,卤素互化物具有较高的化学活性

B.都能与氢气发生反应,生成气态氢化物

C.都与不发生歧化反应,生成次卤酸和卤化氢

D.都具有强氧化性,与铁反应生成三卤化物

2、根据反应(1)2Zn + 2ICl = ZnCl2+ZnI2(2)ICl + H2O = HCl + HIO 下列叙述正确的是

A.在反应(1)中ICl既是氧化剂又是还原剂

B. 在反应(1)中ZnI2既是氧化产物又是还原产物

C. 在反应(2)中ICl既是氧化剂又是还原剂

D. 在反应(2)中ICl是氧化剂,H2O是还原剂

3.将溴化碘加入足量的碘化钾溶液中,充分反应后再加少量四氯化碳,振荡,静置后的现象是

A.上层是黄色,下层是紫红色 

B.上层是紫红色,下层是黄色

C.上层接近无色,下层是紫红色 

D.上层是紫红色,下层接近无色

4.能用IBr溶液鉴别的一组物质是

A.NaCl、NaBr、NaI溶液  

B.苯、酒精、四氯化碳

C.AgNO3、KI 、淀粉溶液 

D.HCl、NaOH 、Na2SO4 

5.下列方程式正确的是

A.(CN)2+H2=2HCN

B.(OCN)2+2NaOH = NaOCN + NaOCNO + H2O

C.MnO2+4HSCN = Mn(SCN)2+(SCN)2↑+ 2H2O

D.(SCN)2+H2O = 2H+ SCN + SCNO

6.写出下列反应的化学方程式

(1)(CN)2与钠反应:

(2)(CN)2与水反应:

(3)(OCN)2通人石灰水中:

(4)HSCN与AgNO3溶液反应:


练习题参考答案:

1、C D 卤素互化物与水反应,各元素化合价并未发生变化,因此不是氧化还原反应,不属于歧化反应,如:IBr + H2O = HBr + HIO,故C 不正确。在IXn中与铁反应,有产物碘化亚铁,如6IF+5Fe=2FeF3+3FeI2,故D不正确。

2、B在反应(1)中Zn由0价变为+2价I 由+1价变为-1价,Cl不变价。氧化剂ICl,还原剂是Zn,氧化产物是ZnCl2和ZnI2,还原产物是ZnI2,故A不正确,而B正确.在反应(2)中各元素化合价并未发生变化,该反应不是氧化还原反应,故C不正确。

3、C 溴化碘加入碘化钾溶液中会发生反应:IBr + KI = KBr + I2,生成碘单质,加入CCl4充分振荡,能把溶于水中的碘单质萃取出来,双因为CCl4的密度大于水,所以上层接近无色,下层为紫红色。C正确。

4、BC IBr化学活生介于Br2和I2之间,不与NaCl、NaCl反应,不能鉴别它们,故a不正确。苯、四氯化碳都能萃取IBr溶液中的IBr,且苯的密度小于水,四氯化碳的密度大于水, 而酒精与水互溶,故B正确。AgNO3溶液遇IBr变浑浊, KI与IBr反应生成I2而使溶液颜色加深,IBr遇淀粉无明显变化,故C正确。IBr与HCl及Na2SO4不反应,无明显现象,不能鉴别它们,故D不正确。

5、D 生成物HSCNO是弱电解质,不能写成离子形式。

6、(1)2Na + (CN)2= 2NaCN 

(2)(CN)2+H2O = HCN + HNO 

(3)2(OCN)2+2Ca(OH)2=Ca(OCN)2+Ca(OCNO)2+2H2

(4)HSCN + AgNO3= AgSCN↓+ HNO3


(责任编辑:化学自习室)
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