高中化学“卤素元素”的例题解析



高中化学“卤素元素”的例题解析

◇ 湖北李忠明

卤素元素在高中化学教材中处于非常微妙的地位,在教材中,其占据的篇幅比较少,内容也不甚深入,但在高考中却是考查重点,因它而生的题型可谓是丰富多变．然而,学生在学习中接触到的卤素元素知识通常是比较凌乱的,学生的学习通常只是单纯的记忆,缺乏对概念、题意的清晰理解,经常会受到隐藏条件或无关因素的干扰,甚至忽略了对特殊案例的探析．本文选取一些例题,进行适当分析．

1化学键与卤素

A与晶体硅相对比,在沸点电、硬度和熔点上,金刚石更高;

B熔点从高到低依次是:氟化钠、氯化钠、溴化钠、碘化钠;

C热稳定性从高到低依次是:氟化氢、氯化氢、溴化氢、碘化氢;

D碘、溴、氯、氟4种单质晶体的熔点和沸点依次升高

分析对比原子晶体和离子晶体,前者熔点和沸点取决于各微粒之间的共价键键能．一般来说,原子晶体的组成微粒越密集,共价键将会存在着越大的键能,熔点和沸点也会随之升高;离子晶体的键能与离子的半径、携带的电荷数有关,若离子半径足够小,携带的电荷数足够多,那么离子键能将会足够强,其晶体的熔点和沸点也会足够高,选项A正确，选项B错误．共价化合物稳定性和共价键键能联系密切,原子半径大小与共价键长短正相关,若原子半径和共价键键长极其短小,则键能将会极大,其化合物也将具有更高的稳定性，选项C正确．碘、溴、氯、氟4种单质晶体的本质都是分子晶体,这些晶体的熔点和沸点因自身结构特性,只会受到分子间作用力大小的影响,不会受到化学键的影响，选项D错误．

2卤素元素与电荷守恒定律的应用

分析本题可选择差量法进行相应的计算，设原混合物中的KBr为x,根据化学方程式可求得x=0.05mol，根据元素守恒可知反应后总的KCl的物质的量为11.175g/74.5g·mol-1=0.15mol,则原KCl物质的量为0.1mol，溶液中n(K+)=n(Cl-)+n(Br-)，可求得n(K+)∶n(Cl-)∶n(Br-)=3∶2∶1.

3卤素元素与电子守恒定律的应用

分析经过氧化的氯元素其物质的量是3mol,假设经过还原的氯元素其物质的量是xmol,根据电子守恒可得5×1mol+1×2mol=1×xmol,即x=7,则KCl和KClO的物质的量之比为7∶2．

4卤素元素与质量守恒定律的应用

分析KI+AgNO3=AgI↓+KNO3．

由于AgI为沉淀物,故计算质量时可将其排除在外．将KI溶液、AgNO3溶液、KNO3溶液中水的质量设为m1、m2、m3,则可以继续推出下列2个等式:

m(KI)+m1+m(AgNO3)+m2=

m(KNO3)+m3+m(AgI),

①

m(KI)+m(AgNO3)=m(KNO3)+m(AgI).

②

将式②代入①,得m2=m3-m1.

③

根据题意,可推出m(KI)+m1=m(KNO3)+m3.

④

将式③代入④,再代入数值,则可以得出如下结论:

m2=m(KI)-m(KNO3)=166g-101g=65g.

⑤

而硝酸银其质量分数为m(KNO3)/(m2+m(AgNO3))=170/(170+65),最终结果为72.34%．

无论是否涉及卤素元素,计算题都是化学考试的难点．在计算时应谨记,无论发生怎样的反应,化学反应前后,所有物质的质量都是相等的．此题重点在于对沉淀物和溶液的公式推导．

在高中化学中,卤素元素相关解题可以结合之前学过的物质的量这一知识点,借助电荷、电子、质量守恒3大定律对卤素问题进行另辟蹊径的巧解．

(作者单位：湖北省黄冈市红安县大赵家高中)