化学竞赛试题集类卤素和卤素互化物.docx

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化学竞赛试题集类卤素和卤素互化物

化学：

竞赛试题集—类卤素和卤素互化物

竞赛试题资源库——类卤素和卤素互化物

A组

．已知粗碘中含有ICl（氯化碘）和IBr（溴化碘），它们的性质与卤素单质的性质相似。

用升华法提纯碘时，为了将这些杂质除去，可加入适量的有关物质进行预处理。

加入的物质是下列中的

A碘B液氯C氟化钾D碘化钾

．已知BrCl能发生下列反应：

nBrCl＋2M＝MCln＋MBrn（M为＋n价的金属元素），BrCl＋H2O＝HCl＋HBrO，以下推论不正确的是

ABrCl具有和卤素单质相似的化学性质

BBrCl和M反应时，BrCl只作氧化剂

CBrCl和NaOH溶液反应生成NaCl、NaBrO两种盐

D将BrCl跟FeSO4溶液反应，溶液会变成无色

．1824年法国巴拉尔发现了溴。

在他以前，有一家工厂曾将一瓶红棕色液体送给德国化学家李比希检测，李比希凭借个人经验武断地认为该液体是氯化碘（化学式为ICl，性质和溴非常相似），后来看到巴拉尔发现溴的报道后，后悔不已。

下列关于溴化碘的有关说法中不正确的是

AI－Cl为极性共价键BICl在反应中通常呈现氧化性

CICl分子是极性分子D在ICl＋2NaOH＝NaCl＋NaIO＋H2O反应中作氧化剂

．1999年诺贝尔奖获得者艾哈迈德·泽维尔研究了氰化碘的分解反应：

2ICN＝I2＋（CN）2，他发现此反应在200飞秒（1飞秒＝10－15秒）内完成，氰气称为类卤素，则下列有关ICN的叙述正确的是

AICN晶体是原子晶体BICN能与NaOH溶液反应

CICN是共价化合物DICN在常温常压下一定是气体

．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，也可以与水发生如下反应：

IBr＋H2O＝HIO＋HBr下列说法正确的是

AIBr与Ca（OH）2溶液反应，产物有CaBr2、Ca（IO）2和H2O

BIBr与水反应时，IBr既是氧化剂又是还原剂

CIBr与钾反应，化学方程式是2K＋IBr＝KI＋KBr

DIBr与铁反应，化学方程式是Fe＋2IBr＝FeI2＋FeBr2

．原子团SCN化合价为－1价，在很多方面跟卤素原子相似，因此称为“拟卤素”。

拟卤素离子与卤素离子还原性强弱顺序为Cl－＜Br－＜SCN－＜I－。

下列反应错误的是

A（SCN）2＋2Br－＝Br2＋2SCN－

B（SCN）2＋2OH－＝SCN－＋SCNO－＋H2O

C4H＋＋2SCN－＋MnO2＝Mn2＋＋（SCN）2＋2H2O

D（SCN）2＋2I－＝2SCN－＋I2

．氰（CN）2、硫氰（SCN）2等称为拟卤素，它们与卤素单质性质相似，它们的阴离子也与卤素阴离子性质相似。

例如：

2Fe＋3（SCN）2＝2Fe（SCN）3Ag＋＋CN－＝AgCN↓（白）

拟卤素形成的无氧酸和含氧酸一般比氢卤酸和次卤酸弱。

下列反应中，不正确的是

A2CN－＋Cl2＝2Cl－＋（CN）2

B（CN）2＋2OH－＝CN－＋CNO－＋H2O

C（OCN）2＋H2O＝2H＋＋OCN－＋OCNO－

DMnO2＋4HSCN＝（SCN）2＋Mn（SCN）2＋2H2O

．2000年1月31日，罗马尼亚某炼金厂废水因连降暴雨而溢出，导致多相河水严重污染。

炼金废水中所含CN－有剧毒，其性质与卤素离子相似，还原性介于I－和Br－之间。

下列有关说法不正确的是

ACN－跟稀硫酸反应生成HCNBCN－可以被Cl2氧化为（CN）2

C在水溶液中（CN）2可以被F－还原DCN－的电子式为[

]－

．阅读以下叙述，回答以下问题。

氰（CN）2、硫氰（SCN）2、氧氰（OCN）2的性质相似，在化学上称为拟卤素，CN－、SCN－、OCN－的性质跟卤素离子相似。

已知不同的卤素原子能组成卤素互化物，如IBr。

HSCN为强酸，HCN为弱酸。

（1）下列化学方程式错误的是

A（SCN）2＋CH2＝CH2→NCSCH2CH2SCN

B4KSCN＋MnO2＋2HSO4（浓）

Mn（SCN）2＋（SCN）2↑＋2H2O＋2K2SO4

C（CN）2＋2NaOH＝NaCN＋NaOCN＋H2O

D2AgSCN＋Br2＝2AgBr↓＋2SCN－

（2）对于反应IBr＋H2O＝HBr＋HIO。

下列叙述正确的是

A该反应是非氧化还原反应B反应产物HIO具有氧化性

CHBr为还原产物DHIO为氧化产物

（3）已知（OCN）2的电子式为：

，则SCN－的电子式正确的是

A[

]－B[

]－C[

]－D

．氰（CN）2、硫氰（SCN）2的化学性质和卤素很相似，化学上成为“拟卤素”。

它们阴离子的还原性强弱为：

Cl－＜Br－＜CN－＜SCN－＜I－。

试写出：

（1）（CN）2与KOH溶液反应的化学方程式。

（2）KBr和KSCN的混合溶液中加入（CN）2反应的离子方程式为。

．氰（CN）2的结构简式为N≡C—C≡N，其化学性质与卤素（X2）很相似，化学上称之为拟卤素。

（CN）2和水反应可生成HCN和HCNO；（CN）2的氧化性比Br2弱，比I2强。

（1）下列有关反应的化学方程式不正确的是（填选项标号）。

A（CN）2和NaOH溶液反应：

（CN）2＋2NaOH＝NaCN＋NaCNO＋H2O

BMnO2和HCN反应：

MnO2＋4HCN

Mn（CN）2＋（CN）2↑＋2H2O

C向KCN溶液中加入碘水：

I2＋2KCN＝2KI＋（CN）2

D在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2：

Cl2＋2NaBr＝2NaCl＋Br2

（2）HCN的电子式为。

向氰化钠（NaCN）溶液中滴入酚酞试液显红色，则在等浓度、等体积的NaCN溶液与NaCl溶液中，阴离子的数目前者（填“大于”、“小于”或“等于”）后者。

（3）处理含CN－（其中C为＋2价）的工业废水常用ClO－氧化，生成的CNO－（其中C为＋4价）元素，反应的离子方程式如下：

aCN－＋bClO－＋2cOH－＝dCNO－＋eN2↑＋fCO32－＋bCl－＋cH2O

上述化学方程式可能的配平系数有多组，请回答：

①方程式中e︰f的值为（填选项标号）。

A1B1/2C2D不能确定

②若d＝e＝1，则b＝。

B组

．下列卤素互化物中，最不稳定的是

AClI3BClF3CBrF3DICl3

．在3BrF3＋5H2O＝HBrO3＋Br2＋9HF＋O2的反应中，如果有9g水被消耗时，被还原BrF3的的量为

A0.1molB0.2molC0.3molD0.9mol

．已知IBr的性质与卤素相似，S2O32－的结构为

，CrO5的结构为

，次氟酸的结构为H－O－F，下列反应中属于氧化－还原反应的是

①IBr＋H2O＝HIO＋HBr②S2O32－＋2H＋＝S↓＋SO2↑＋H2O

③Cr2O72－＋4H2O2＋2H＋＝2CrO5＋5H2O④2HOF＝2HF＋O2↑

A①②③④B只有②③④C只有④D只有②

．炼金厂用到大量的氰化钠，它是氢氰酸（结构式为H－C≡N，剧毒、易挥发、酸性比碳酸弱）的钠盐，有关叙述不正确的是

A氰化钠溶液中离子浓度关系为：

c（Na＋）＞c（CN－）＞c（OH－）＞c（H＋）

B实验室配制氰化钠溶液时，需通入少量二氧化碳气体

CNaCN中氮显－3价

D含氯化物的废水可用氧化剂处理

．（CN）2、（SCN）2、（SeCN）2……称为类卤素，CN－、OCN－、SCN－……称为类卤离子。

下列关于（CN）2的反应中，不像卤素反应的是

A在碱中生成CN－和OCN－B可在空气中燃烧

C与卤素反应生成CNCl、CNBr等D与银、汞、铅反应生成难溶盐

．氢叠氮酸HN3与氢卤酸相似，是易挥发的弱酸，下列叙述中不正确的是

A它的水溶液中存在N3－离子

B是无色有刺激性气味的液体

C用NaN3与稀硫酸反应可得HN3

DHN3与NH3反应生成的是共价化合物

．不同的卤素原子之间能形成卤素互化物，其通式可表示为XX'n（n＝1、3、5、7）。

这种卤化物大多数不稳定，易发生水解反应。

如果BrFn跟水反应时物质的量之比为3︰5，生成溴酸、氢氟酸、溴单质和氧气，则下列叙述正确的是

A此卤素互化物的分子式为BrF3

B此卤素互化物的分子式为BrF5

C每摩尔BrFn跟水完全反应可生成等物质量的Br2和O2

DBrFn的许多性质类似于卤素单质，有强的还原性

．氰[（CN）2]为无色可燃气体、剧毒、有苦杏仁味，和卤素单质的性质相似。

（1）写出氰与苛性钠溶液反应的离子方程式_______________________________。

（2）已知氰分子键之间夹角为180°并有对称性，（CN）2的电子式为____________，结构式为___________，（CN）2分子为_________（填“极性”或“非极性”）分子。

（3）CN－中电子数为_________，CN－的电子式为__________。

．（CN）2、（SCN）2、（OCN）2等皆为拟卤素的单质，有关的性质与卤素单质相似，而成为阴离子时，与卤素阴离子的性质也相似。

现将几滴KSCN溶液滴入Fe3＋溶液中，溶液立即变成红色，将此红色溶液分成两份，一份中加入KMnO4后红色褪去，其离子方程式为，向另一份红色溶液中通入二氧化硫气体时红色也消失，再滴加KMnO4溶液，其紫红色也褪去，有关的离子方程式为

．在世纪交际之时，罗马尼亚国炼金废水泄入尼罗河，导致大量鱼类等水生物死亡，酿成世界级污染事件。

沿河居民长期停止使用此水源。

已知炼金废水中含有络离子[Au（CN）2]—，其电离出的CN—有毒，当CN—与H＋结合时可生成易挥发性的剧毒物质HCN。

回答下列问题：

（1）HCN的结构式为，其水溶液酸性很弱，可知NaCN溶液pH7（填＞、＝、＜）。

（2）与弱电解质H2CO3的电离相似，[Au（CN）2]—也存在着两步电离，则第一步电离方程式为。

（3）处理这种废水是在碱条件下用NaClO将CN—氧化为CO32—和N2，其离子方程式为，在酸性条件下，ClO－也能将CN－氧化，但实际操作时却不在酸性条件下进行，原因是。

．一起凶杀案，被害人经尸体化验得出是CN－中毒死亡（CN－为类卤素离子，有还原性）。

警方封锁现场，排查出三个犯罪嫌疑人。

经分析，由于水源较远，凶手不可能将毒物用水冲掉，但当场经试剂检验，三个人手上都出现负反应。

这是，一化验员提出一妙计，警长遂命人从被害人厨房和医护人员的急救包中拿出两样东西分别涂在三人手上，凶手束手就擒。

（1）凶手使用了什么药品消去毒物？

（2）拿来的两样东西是什么（东西是现成的，未经过调配）

（3）写出第2问中药品涉及的反应方程式。

．据2002年3月5日的《环球时报》报道：

意大利警方一举摧毁了四名摩洛哥人针对美国驻意大利大使馆的恐怖事件。

警方从摩洛哥人的住宅中搜出了5kg爆竹，2.5kg蜡烛和2kgK4[Fe（CN）6]。

据审讯，四名恐怖分子准备将爆竹作炸药，蜡烛作引爆剂，K4[Fe（CN）6]在爆炸中可分解成一种剧毒盐KCN。

试根据要求回答下列问题：

（1）已知爆竹爆炸后，K4[Fe（CN）6]会发生分解，除生成剧毒盐KCN外，还生成三种稳定的单质。

试写出化学反应方程式：

。

（2）恐怖分子打算将产生的剧毒盐KCN用来污染水源，含CN－的污水危害很大。

处理该污水时，可在催化剂TiO2作用下用NaClO将CN－氧化成CNO－。

CNO－在酸性条件下继续被NaClO氧化生成N2与CO2。

某环保部门用下图装置进行实验，以证明该处理方法的有效性并测定CN－被处理的百分率。

将浓缩后含CN－的废水与过量NaClO溶液的混合液（其中CN－浓度为0.05mol/L）200mL倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞。

①甲中反应的离子方程式为；动中反应的离子方程式为。

②乙中生成的气体除CO2、N2外还有HCl及副反应生成的Cl2等，上述实验是通过测定CO2的量来确定CN－的处理效果。

丙中加入的除杂试剂是（填标号）。

（A）饱和食盐（B）饱和NaHCO3溶液（C）浓NaOH溶液（D）浓硫酸

丁在实验中的作用是。

戊中盛有足量的石灰水，若实验后戊中共生成0.8g沉淀，则该实验中CN－被处理的百分率80%（填“＞”、“二”或“＜”＝。

．将由两种卤素组成的卤素互化物XY2.60g溶于水，再通入过量的二氧化硫，使其发生如下的反应：

XY＋2H2O＋SO2＝HX＋HY＋H2SO4，然后向反应后的溶液中加入过量的硝酸钡溶液，除去生成的沉淀后，将所得滤液用过量的硝酸银溶液处理，生成沉淀7.46g。

试推断该卤素互化物的可能组成（假设过程中卤素不发生其它反应）。

．把某卤素互化物XYn（n为奇数）5.20g溶于水，再通入过量的SO2，当向生成的溶液中加入过量的Ba（NO3）2溶液时，则生成10.5g沉淀。

除去沉淀后，将所得滤液再用过量的AgNO3处理，可生成沉淀15.0g，试推断：

（1）依题意在原化合物中不含什么元素？

（2）卤素互化物的组成如何？

．不同的卤素原子之间可化合形成一系列化合物，这类化合物叫做卤素互化物。

现将4.66gBrClx溶于水后，通入足量的SO2气体与其反应生成氢溴酸、盐酸和硫酸，再用碱将溶液调至中性后加入过量Ba（NO3）2，充分反应后滤去沉淀物，再向滤液中加入过量的AgNO3溶液，最后得到卤化银沉淀15.46g。

（1）计算参加反应的AgNO3的物质的量；

（2）计算确定BrClx中的x值。

．将氯元素与溴元素组成的卤素互化物BrCln4.66g溶于水，再通入过量的二氧化硫，使其发生如下反应：

BrCln＋（n＋1）H2O＋（n＋1）/2SO2＝HBr＋nHCl＋（n＋1）/2H2SO4

然后向生成的溶液中加入过量的硝酸钡溶液，除去生成的沉淀后，将所得滤液用过量的硝酸银溶液处理，可生成沉淀15.46g，试确定n的值。

C组

．氰离子常被认为是类卤化物离子，运用下面的例子说明这一理论：

①氰分子C2N2；②氰分子与OH－反应；③氰能形成共价化合物；④氰化氢的性质；⑤其他证据。

．AgNCO与I2在CCl4中相互作用，写出反应方程式。

．实验式为CsBr3和CsBrCl2的化合物在100℃以下稳定存在且晶体为立方晶格形，则这种化合物的存在是否与碱金属只具有正一价相矛盾？

．氰化钾、氰化氢的制备反应式为：

K2CO3＋C＋2NH3＝2KCN＋3H2O－276kJ、CO＋NH3＝HCN＋H2O一46kJ

（1）氰离子为负一价（CN－），其中碳、氰元素的化合价分别为。

以上两个反应式若是氧化还原反应，请指出氧化剂、还原剂及其得失电子数。

（2）制备纯净、无水HCN（沸点299K）的一种方法是：

混合磨细的KCN和KHS粉末，适度加热，写出这个反应式。

①为什么要磨细和用粉末？

②为什么要强调适度加热？

③能否说明HCN的酸性比H2S弱？

．制备纯净、无水HCN（沸点299K）的一种方法是：

混合磨细的KCN和KHS粉末，适度加热。

（1）写出这个反应式。

（2）为什么要磨细和用粉末？

（3）为什么要强调适度加热？

（4）能否说明HCN的酸性比H2S弱？

（5）实验室还有何方法制取HCN，写出反应方程式。

（6）HCN可与丙烯醛发生1，4加成反应得到A，A与足量氢气还原得到B，写出A、B的结构简式。

．

（1）HCN为剧毒物质，受热水解为甲酰胺，后者进一步水解为甲酸铵。

写出这二步反应式。

你认为酸性还是碱性有利于水解反应的进行。

（2）1993年湖南浏阳某地区金矿遭当地村民非法开采，造成水域污染。

从金矿中提取金的主要化学过程是以NaCN溶液浸取金砂，然后以锌粉处理浸取液。

写出并配平该过程的化学方程式。

（3）检查水中HCN的方法是：

往被怀疑有HCN的溶液中加适量KOH、FeSO4及FeCl3。

写出反应式及实验现象。

（4）含CN－的弱碱性污染水可用漂白粉处理，处理后水体逸出少量刺激性气体，写出并配平这一消毒过程的化学反应式。

．氰化物都属于剧毒性物质，具有类似卤化物的性质，目前在化学工业上还有重要应用。

现欲在实验室中制备一瓶具有较高纯度（＞95%）的HCN气体，请设计一套实验装置，要求所用仪器的种类和数量及药品的种类尽可能少。

附：

橡皮塞（双孔）

石棉网

酒精灯

活塞

烧瓶试管集气瓶（广口瓶）烧杯普通漏斗导管

①当用排空气法收集与空气比重为0.9~1.1的气体时，其纯度不超过90%

②实验室可供选择的药品：

NaCN晶体、浓H2SO4、盐酸、蒸馏水、苯（不够还可补充）

③部分实验仪器的简图如下，实验中还缺少的仪器可自己补充，并画出合理简图

④实验中需要的铁架台和橡胶管不必画出

⑤画出实验仪器连接图，并注出各仪器内所盛药品的名称：

．对含有农药、染料、酚、氰化物，以及引起色度、臭味的废水，常用化学氧化法进行处理。

所用的氧化剂有氯类（如液氯、漂白粉、次氯酸钠等）和氧类（如空气、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等）。

一个典型实例是用氯氧化法处理含有剧毒的氰化物（含CN－离子）的废水。

在碱性条件下（pH＝8.5～11），氯气可将氰化物中CN一氧化为比它毒性小一千倍的氰酸盐（含CNO－）。

（1）写出含CN－废水中用氯气氧化，生成氰酸盐时的离子方程式；

（2）若使含CNO一废水中再投入氯气可使CNO一转化为无毒的气体等，写出这个反应的离子方程式；

（3）在用液氯不便的地区，可用漂白粉处理含CN一的废水，若将其氧化为CNO－。

写出反应的离子方程式。

．黄金的提取通常采用氰化－氧化法。

（1）氰化法是向含氰化钠的矿粉（Au粉）混合液中鼓入空气，将金转移到溶液，再用锌粉还原提取Au。

试写出反应过程的离子方程式，计算两个反应的平衡常数。

（已知：

Ф0Au＋/Au＝1.68V，Ф0O2/OH－＝0.401V，Ф0Zn2＋/Zn＝－0.70V，K稳Au（CN）2－＝2.0×1038K稳Zn（OH）42－＝1.0×1016）

（2）为保护环境，必须对含CN－废水进行处理，请设计两个原理不同的处理方案。

比较它们的优缺点。

参考答案