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在高中化学的各类考试试题中,我们常常会发现一些散落在教材角落里的物质被命题者精心设计成构思巧妙的考题。这些物质并非教材正文中的重点内容,而是或出现在资料卡片里,或隐含在课后习题、科学视野等栏目中,平时学习时容易被大家忽略,一旦出现在试卷上,自然就会觉得有些陌生。不过,看到这类题目时大可不必惊慌,因为无论物质的外在形式多么新奇,其化学行为的底层逻辑始终不变。只要牢牢抓住“结构决定性质”这一核心思想,从物质的组成微粒、化学键类型、空间构型等结构特征出发,去推导它可能具有的性质,那些看似陌生复杂的设问往往会变得清晰明了,解题的突破口也会随之显现。
知识梳理
1. 卤素互化物
由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如 IBr、ICl、BrF3、ClF3。
卤素互化物与卤素单质的性质相似,有较强的氧化性,如能与金属、H2O、NaOH 等反应:2IBr+2Mg===MgBr2+MgI2。
注意 卤素互化物中,非金属性弱的元素显正价;如:ICl中,I显+1价,Cl显-1价,所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应:
IBr+H2O===HBr+HIO,IBr+2NaOH===NaBr+NaIO+H2O。
2. 拟卤素
有些多原子分子与卤素单质性质相似,其阴离子与卤素阴离子性质相似。如:氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题时可用换元法,如把(SCN)2当作X2,把SCN-当作X-。
典例分析
1. 溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似,能与大多数金属反应生成金属卤化物,和某些非金属单质反应生成相应的卤化物,跟水反应的化学方程式为 IBr+H2O===HBr+HIO。下列有关 IBr 的叙述中,不正确的是( )
A. IBr 是双原子分子
B. 在很多反应中,IBr 是强氧化剂
C. 和 NaOH 溶液反应生成 NaBr 和 NaIO
D. 和水反应时,IBr 既是氧化剂又是还原剂
答案 D
解析 IBr 中 I 为+1价,Br 为-1价。2 个原子组成 1 个 IBr 分子,A 正确;因为其化学性质与卤素相似,所以在很多反应中,IBr 是强氧化剂,B 正确;跟水反应的方程式 IBr+H2O===HBr+HIO 中,反应前后各元素的化合价均未发生变化,仍然是 I 为+1价,Br 为-1价,故这个反应不是氧化还原反应,D 错误;与碱反应的实质可看成是 IBr 先与水反应,生成物 HBr 和 HIO 再与碱反应,所以 2NaOH+IBr===NaBr+NaIO+H2O,C 正确。
2. (2606 高二期末 嘉兴)下列有关含氟化合物的说法不正确的是( )
A. HF 气体可通过分子间氢键形成二聚体
B. HOF 水解可生成 H2O 和 HF
C. SF6 能与 O2 生成 SO3
D. ClF 与 NaOH 溶液反应的方程式为:ClF+2NaOH===NaClO+NaF+H2O
答案 C
解析:A. 正确。HF 含有极性共价键 H-F,F 原子有“魔鬼身材”,电负性大,原子半径小,可以形成分子间氢键形成二聚体。

B. 正确。根据原子守恒和成键原则可知,HOF的结构式H-O-F,其中H显+1价,O显+1价,F显-1价,也可由氟气缓缓通过细冰表面氧化得到,是唯一可分离出固态的“次卤酸”,其爆炸性,会分解为 HF 气体和 O2。1971 年由美国科学家斯图尔杰和阿佩里曼首次制得。HOF 是很好的氧化剂,可以和很多难以被氧化的有机物反应,且反应条件温和。

HOF 水解,即 HOF 与水反应,由其反应物断键与生成物成键分析可生成 H2O 和 HF。
C. 不正确。SF6 中 S 显+6价,是S元素的最高价态,本身具有氧化性,与氧化剂氧气不反应。

SF6 是一种无色、无味、无毒、无腐蚀性、不可燃的气体,分子结构呈现正八面体形,化学性质极其稳定。SF6 已有百年历史,它是法国两位化学家 Moissan 和 Lebeau 于 1900 年合成的人造惰性气体,S+3F2→SF6。1940 年前后,美国军方将其用于曼哈顿计划(核军事)。因其良好的绝缘性,当前 SF6 气体主要用于电力工业中。
D. 正确。ClF 属于卤素互化物,由二者电负性差异分析,Cl 显+1价、F 显-1价,卤素互化物是指不同卤素原子之间通过共价键形成的化合物。高中常见的卤素互化物通式为 XYn,其中电负性:X<Y。往往是原子半径较大的卤素原子显+1价,半径较小的卤素原子显-1价。卤素互化物少数是气体,多数是液体,他们均为共价化合物,都有氧化性,化学性质与卤素单质相似,可与许多金属、非金属生成相应的卤化物,水解时产生卤离子和卤氧离子。
知识拓展
1、一氯化溴(BrCl)
一氯化溴有两种变体(气体和液体)一般为红黄色液体,透光为暗棕红色。有很强的类似氯及溴的味道。科学家在地球臭氧的空洞中发现此物质,性质不稳定,在空气中发烟溶于水并水解成次溴酸和盐酸,具有很强的腐蚀性,可用于废水的处理。BrCl+H2O=HCl+HBrO(非氧化还原反应)
2、卤素互化物:氟化氯(ClF)、溴化碘(IBr)、氯化溴(BrCl)等
练一练:
1. (2601·浙江首考) 下列有关含氯化合物的说法中,不正确的是( )
A. Cl2O 分子中所有 O 原子所处的化学环境相同
B. ClO3- 的空间结构为 V 形
C. HClO4(高氯酸氯)中氯元素的化合价分别为+1,+7
D. HCl+H2O=HCl+HClO 不是氧化还原反应
2. (2022·浙江1月卷) 下列推测不合理的是( )
A. 相同条件下,Br2 与 PBr3 反应比 Cl2 与 PCl3 反应难
B. OPBrCl2 与足量 H2O 作用生成 2 种酸
C. 相同条件下,与水反应由快到慢的顺序:OPBr3、OPCl3、OPF3
D. PBr3 与足量 CH3OH 作用可得到 P(OCH3)3
3. (2021·浙江6月卷) 关于化合物 ClONO2 的性质,下列推测不合理的是( )
A. 具有强氧化性
B. 与 NaOH 溶液反应可生成两种钠盐
C. 与盐酸作用能产生氯气
D. 水解生成盐酸和硝酸
4. (2605·Z20一模) IBr、BrF3 等都属于卤素互化物,性质与卤素相似。液态 IBr3 能发生与水类似的自偶电离(2H2O ⇌ H3O+ + OH-)而产生阳离子 M+ 和一价阴离子 N-。下列说法正确的是
A. IBr3 与 NaOH 溶液恰好完全反应后溶液呈碱性
B. 标准状况下,11.2L IBr 中含有的分子数目为 0.5NA
C. 阳离子 M+ 和 NH4+ 的空间结构相似
D. 一定条件下,苯与 IBr 发生反应的方程式为:C6H6+IBr --一定条件--> C6H5Br + HI
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