Question

甲烷的氯化反应式为：CH₄+Cl₂ 

hv

CH₃Cl+HCl．对于该反应机理（反应过程）的详细描述如下：
链引发  Cl₂ 

hv

2Cl?
链增长  CH₄+Cl?→?CH₃+HCl-7.5kJ CH₃+Cl₂→CH₃Cl+Cl?+112.9kJ
链终止Cl+Cl?→Cl₂ CH₃+?CH₃→H₃CCH₃ CH₃+Cl?→H₃CCl
（1）在链增长的第二步反应中形成的化合物的电子式为

 

；在反应机理的三个阶段破坏或形成的化学键类型均为

 

．
（2）在短周期主族元素中，氯元素与其相邻元素的原子半径由大到小的顺序为

 

（用元素符号表示）；与氯元素同周期且金属性最强的元素位于周期表的第

 

周期，第

 

族．
（3）链引发的反应为

 

反应（选填“吸热”或“放热”，下同），链终止的反应为

 

反应．
（4）卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律，下列递变顺序正确的是

 

．（选填字母编号）
a．相同条件下卤化银的溶解度按AgCl、AgBr、AgI 的顺序依次增大
b．卤化氢溶入水的酸性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
c．卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
d．卤素单质氧化性按F₂、Cl₂、Br₂、I₂的顺序依次减弱．

Answer 1

考点：卤素原子结构及其性质的比较

专题：卤族元素

分析：（1）在链增长的第二步反应中形成的化合物为CH₃Cl，碳原子与氯原子周围8个电子；非金属元素原子间形成共价键；
（2）在短周期主族元素中，氯元素与其相邻元素有F、S，根据电子层数和核电荷数判断半径大小；同周期碱金属的金属性最强；
（3）旧化学键的断裂要吸收能量，新化学键的生成要放出能量；
（4）第IIA族元素中，随着原子序数的增大得电子能力逐渐减弱、氢化物的酸性逐渐增强、单质的沸点逐渐增大、单质的氧化性逐渐减弱、氢化物的还原性逐渐增强、单质与氢气化合逐渐困难、氢化物的沸点逐渐增大（HF除外）、氢化物的稳定性逐渐减弱，卤化银的溶解度逐渐减小，据此解答；

解答： 解：（1）在链增长的第二步反应中形成的化合物为CH₃Cl，CH₃Cl分子中碳原子最外层有4个电子，能形成4个共价键达到稳定结构，每个氢原子或氯原子能形成一个共价键达到稳定结构，电子式：，非金属元素原子间形成共价键，则在反应机理的三个阶段破坏或形成的化学键类型均为共价键；
故答案为：；共价键；
（2）在短周期主族元素中，氯元素与其相邻元素有F、S，Cl、S含有三个电子层，F有两个电子层，则三种元素中F的原子半径最小，Cl、S在同一周期，电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，则半径：S大于Cl，所以原子半径：S＞Cl＞F；同周期碱金属的金属性最强，则与氯元素同周期且金属性最强的元素为Na，位于周期表的第三周期，第IA族；
故答案为：S＞Cl＞F；三、IA；
（3）链引发 Cl₂

hv

2Cl，有旧化学键的断裂要吸收能量，为吸热反应；Cl+Cl?→Cl₂ CH₃+?CH₃→H₃CCH₃ CH₃+Cl?→H₃CCl，反应中有新化学键的生成要放出能量，为放热反应；
故答案为：吸热，放热；
（3）a．相同条件下卤化银的溶解度按AgCl、AgBr、AgI 的顺序依次减小，故a错误；
b?卤化氢溶入水的酸性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强，故b错误；
c?随着原子序数的增大，单质得电子能力逐渐减弱，所以其阴离子失电子能力逐渐增强，所以HF、HCl、HBr、HI的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强，故c错误；
d?随着原子序数的增大，单质得电子能力逐渐减弱，所以单质F₂、Cl₂、Br₂、I₂的氧化性依次减弱，故d正确；
故答案为：d．

点评：本题主要考查了卤族元素的递变规律，掌握元素的周期性变化规律是解答的关键，题目难度中等，注意把握电子式的书写方法和非金属性强弱的判断方法．