高中化學(xué)“鹵素元素”的例題解析

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高中化學(xué)“鹵素元素”的例題解析

◇ 湖北李忠明

鹵素元素在高中化學(xué)教材中處于非常微妙的地位,在教材中,其占據(jù)的篇幅比較少,內(nèi)容也不甚深入,但在高考中卻是考查重點(diǎn),因它而生的題型可謂是豐富多變．然而,學(xué)生在學(xué)習(xí)中接觸到的鹵素元素知識(shí)通常是比較凌亂的,學(xué)生的學(xué)習(xí)通常只是單純的記憶,缺乏對概念、題意的清晰理解,經(jīng)常會(huì)受到隱藏條件或無關(guān)因素的干擾,甚至忽略了對特殊案例的探析．本文選取一些例題,進(jìn)行適當(dāng)分析．

1化學(xué)鍵與鹵素

A與晶體硅相對比,在沸點(diǎn)電、硬度和熔點(diǎn)上,金剛石更高;

B熔點(diǎn)從高到低依次是:氟化鈉、氯化鈉、溴化鈉、碘化鈉;

C熱穩(wěn)定性從高到低依次是:氟化氫、氯化氫、溴化氫、碘化氫;

D碘、溴、氯、氟4種單質(zhì)晶體的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)依次升高

分析對比原子晶體和離子晶體,前者熔點(diǎn)和沸點(diǎn)取決于各微粒之間的共價(jià)鍵鍵能．一般來說,原子晶體的組成微粒越密集,共價(jià)鍵將會(huì)存在著越大的鍵能,熔點(diǎn)和沸點(diǎn)也會(huì)隨之升高;離子晶體的鍵能與離子的半徑、攜帶的電荷數(shù)有關(guān),若離子半徑足夠小,攜帶的電荷數(shù)足夠多,那么離子鍵能將會(huì)足夠強(qiáng),其晶體的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)也會(huì)足夠高,選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．共價(jià)化合物穩(wěn)定性和共價(jià)鍵鍵能聯(lián)系密切,原子半徑大小與共價(jià)鍵長短正相關(guān),若原子半徑和共價(jià)鍵鍵長極其短小,則鍵能將會(huì)極大,其化合物也將具有更高的穩(wěn)定性，選項(xiàng)C正確．碘、溴、氯、氟4種單質(zhì)晶體的本質(zhì)都是分子晶體,這些晶體的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)因自身結(jié)構(gòu)特性,只會(huì)受到分子間作用力大小的影響,不會(huì)受到化學(xué)鍵的影響，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．

2鹵素元素與電荷守恒定律的應(yīng)用

分析本題可選擇差量法進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，設(shè)原混合物中的KBr為x,根據(jù)化學(xué)方程式可求得x=0.05mol，根據(jù)元素守恒可知反應(yīng)后總的KCl的物質(zhì)的量為11.175g/74.5g·mol-1=0.15mol,則原KCl物質(zhì)的量為0.1mol，溶液中n(K+)=n(Cl-)+n(Br-)，可求得n(K+)∶n(Cl-)∶n(Br-)=3∶2∶1.

3鹵素元素與電子守恒定律的應(yīng)用

分析經(jīng)過氧化的氯元素其物質(zhì)的量是3mol,假設(shè)經(jīng)過還原的氯元素其物質(zhì)的量是xmol,根據(jù)電子守恒可得5×1mol+1×2mol=1×xmol,即x=7,則KCl和KClO的物質(zhì)的量之比為7∶2．

4鹵素元素與質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用

分析KI+AgNO3=AgI↓+KNO3．

由于AgI為沉淀物,故計(jì)算質(zhì)量時(shí)可將其排除在外．將KI溶液、AgNO3溶液、KNO3溶液中水的質(zhì)量設(shè)為m1、m2、m3,則可以繼續(xù)推出下列2個(gè)等式:

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

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

①

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

②

將式②代入①,得m2=m3-m1.

③

根據(jù)題意,可推出m(KI)+m1=m(KNO3)+m3.

④

將式③代入④,再代入數(shù)值,則可以得出如下結(jié)論:

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

⑤

而硝酸銀其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為m(KNO3)/(m2+m(AgNO3))=170/(170+65),最終結(jié)果為72.34%．

無論是否涉及鹵素元素,計(jì)算題都是化學(xué)考試的難點(diǎn)．在計(jì)算時(shí)應(yīng)謹(jǐn)記,無論發(fā)生怎樣的反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)前后,所有物質(zhì)的質(zhì)量都是相等的．此題重點(diǎn)在于對沉淀物和溶液的公式推導(dǎo)．

在高中化學(xué)中,鹵素元素相關(guān)解題可以結(jié)合之前學(xué)過的物質(zhì)的量這一知識(shí)點(diǎn),借助電荷、電子、質(zhì)量守恒3大定律對鹵素問題進(jìn)行另辟蹊徑的巧解．

(作者單位：湖北省黃岡市紅安縣大趙家高中)