题目内容

卤素的原子结构

相同点：最外电子层上电子数都是________个．

不同点：随着核电荷数增加：①________不同；由2到5，逐层增加．②原子半径不同；由________到________．故它们的氧化性是________．

答案：
练习册系列答案
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（2011?北京）在温度t1和t2下，X2（g）和H2反应生成HX的平衡常数如下表：
化学方程式 K（t1） K（t2）
F2+H22HF 1.8×1036 1.9×1032
Cl2+H22HCl 9.7×1012 4.2×1011
Br2+H22HBr 5.6×107 9.3×106
I2+H22HI 43 34
（1）已知t2＞t1，HX的生成反应是
放热
放热
反应（填“吸热”或“放热”）．
（2）HX的电子式是
．
（3）共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强，HX共价键的极性由强到弱的顺序是
HF、HCl、HBr、HI
HF、HCl、HBr、HI
．
（4）X2都能与H2反应生成HX，用原子结构解释原因：
卤素原子的最外层电子数均为7
卤素原子的最外层电子数均为7
．
（5）K的变化体现出X2化学性质的递变性，用原子结构解释原因：
同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多
同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多
，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱．
（6）仅依据K的变化，可以推断出：随着卤素原子核电荷数的增加，
abd
abd
（选填字母）．
a．在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低
b．X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
c．HX的还原性逐渐减弱
d．HX的稳定性逐渐减弱．
[化学-有机化学基础]
一氯乙酸（ClCH2COOH）是无色晶体，可溶于水，其水溶液显酸性，是重要的有机反应中间体，可进行多种反应．
（1）一定条件下，一氯乙酸与苯可直接合成苯乙酸，其反应方程式是
ClCH2COOH+→-CH2COOH+HCl
ClCH2COOH+→-CH2COOH+HCl
（不要求标出反应条件）．
（2）工业上将一氯乙酸、2-丙醇与浓硫酸混合加热制备一氯乙酸异丙酯，一氯乙酸异丙酯的结构简式为
ClCH2COOCH（CH3）2
ClCH2COOCH（CH3）2
；反应过程中，可能产生的有机副产物有异丙醚[（CH3）2CHOCH（CH3）2]和
CH3CH=CH2
CH3CH=CH2
（填结构简式）．
（3）pKa常用于表示物质的酸性强弱，pKa的数值越小，该物质的酸性越强．已知卤素原子对饱和脂肪酸的酸性影响具有相似性．25℃时一些卤代饱和脂肪酸的pKa数值如下：
卤代酸 F3CCOOH Cl3CCOOH F2CHCOOH FCH2COOH CH3CH2CHClCOOH
pKa 0.23 0.65 1.24 2.66 2.85
卤代酸 ClCH2COOH BrCH2COOH ICH2COOH CH3CHClCH2COOH Cl③CH2CH2CH2COOH
pKa 2.86 2.90 3.18 4.06 4.52
可见，25℃时卤素原子对卤代饱和脂肪酸的酸性影响有（写出2条即可）：
①
卤原子离羧基位置越远，酸性越弱
卤原子离羧基位置越远，酸性越弱
；
②
含有相同卤素原子的卤代乙酸的酸性随卤素原子个数的增多而增强
含有相同卤素原子的卤代乙酸的酸性随卤素原子个数的增多而增强
；
③
一卤代乙酸的酸性按F、Cl、Br、I的顺序依次减弱
一卤代乙酸的酸性按F、Cl、Br、I的顺序依次减弱
；
根据上述数据和规律判断，Cl2CHCOOH的pKa的数值范围为
1.24～2.86
1.24～2.86
．
I、卤素化学丰富多彩，能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物．
（1）①HClO4、②HIO4、③H5IO6  的酸性由强到弱的顺序为
①②③
①②③
（填序号）．
（2）卤素互化物如BrI、ICl等与卤素单质结构相似、性质相近．Cl2、BrI、ICl沸点由高到低的顺序为
BrI＞ICl＞Cl2
BrI＞ICl＞Cl2
．
（3）气态氟化氢中存在二聚分子（HF）2，这是由于
HF分子间形成氢键
HF分子间形成氢键
．
（4）I3+（可看成II2+）属于多卤素阳离子，根据VSEPR模型推测I3+的空间构型为
V形
V形
．
（5）卤化物RbICl2加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质，A的化学式为
RbCl
RbCl
．
II．氮可以形成多种离子，如N3-，NH2-，N3-，NH4+，N2H5+，N2H62+等，已知N2H5+与N2H62+是由中性分子结合质子形成的，类似于NH4+，因此有类似于 NH4+的性质．
（1）出N2H62+在足量碱性溶液中反应的离子方程式
N2H62++2OH-=N2H4+2H2O
N2H62++2OH-=N2H4+2H2O
．
（2）NH2-的电子式为
．
（3）写出两种由多个原子组成的含有与N3-电子数相同的物质的化学式
N2O、CO2
N2O、CO2
．
（4）等电子数的微粒往往具有相似的结构，试预测N3-的构型
直线型
直线型
．
（5）据报道，美国科学家1998年11月合成了一种名为“N5”的物质，由于其具有极强的爆炸性，又称为“盐粒炸弹”．迄今为止，人们对它的结构尚不清楚，只知道“N5”实际上是带正电荷的分子碎片，其结构是对称的，5个N排成V形．如果5个N结合后都达到8电子结构，且含有2个N≡N键．则“N5”分子碎片 所带电荷是
一个单位正电荷
一个单位正电荷
．
环丙烷可作为全身麻醉剂，环己烷是重要的有机溶剂．下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某些有机化合物的反应式（其中Pt、Ni是催化剂）．
结构
简式		 BrCH2CH2CH（CH3）CH2Br
键线式

回答下列问题：
（1）环烷烃与
相同碳原子数的烯烃（或相对分子质量相同的烯烃）
相同碳原子数的烯烃（或相对分子质量相同的烯烃）
是同分异构体．
（2）从反应①～③可以看出，最容易发生开环加成反应的环烷烃是
环丙烷
环丙烷
（填名称）．判断依据为
反应温度最低
反应温度最低
．
（3）环烷烃还可与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应，如环丁烷与HBr在一定条件下反应，其化学方程式为
（不需注明反应条件）．
（4）写出鉴别环丙烷和丙烯的一种方法．试剂
酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液
；现象与结论
使酸性高锰酸钾溶液退色的是丙烯，另一种是环丙烷（或溴水，使溴水退色的是丙烯）
使酸性高锰酸钾溶液退色的是丙烯，另一种是环丙烷（或溴水，使溴水退色的是丙烯）
．
（2010?上海）白磷（P4）是磷的单质之一，易氧化，与卤素单质反应生成卤化磷．卤化磷通常有三卤化磷或五卤化磷，五卤化磷分子结构（以PCl5为例）如右图所示．该结构中氯原子有两种不同位置．
1）6.20g白磷在足量氧气中完全燃烧生成氧化物，反应所消耗的氧气在标准状况下的体积为
5.6
5.6
 L．上述燃烧产物溶于水配成50.0mL磷酸（H3PO4）溶液，该磷酸溶液的物质的量浓度为
4.00
4.00
mol?L-1．
2）含0.300mol H3PO4的水溶液滴加到含0.500mol Ca（OH）2的悬浮液中，反应恰好完全，生成l种难溶盐和16.2g H2O．该难溶盐的化学式可表示为
Ca5（PO4）3（OH）
Ca5（PO4）3（OH）
．
3）白磷和氯、溴反应，生成混合卤化磷PCl5-xBrx（1≤x≤4，且x为整数）．如果某混合卤化磷共有3种不同结构（分子中溴原子位置不完全相同的结构），该混合卤化磷的相对分子质量为
297.5或342
297.5或342
．
4）磷腈化合物含有3种元素，且分子中原子总数小于20.0.10mol PCl5和0.10mol NH4Cl恰好完全反应，生成氯化氢和0.030mol磷腈化合物．推算磷腈化合物的相对分子质量（提示：M＞300）．

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