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高中化學“鹵素元素”的例題解析

◇ 湖北李忠明

鹵素元素在高中化學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,因它而生的題型可謂是豐富多變．然而,學生在學習中接觸到的鹵素元素知識通常是比較凌亂的,學生的學習通常只是單純的記憶,缺乏對概念、題意的清晰理解,經(jīng)常會受到隱藏條件或無關因素的干擾,甚至忽略了對特殊案例的探析．本文選取一些例題,進行適當分析．

1化學鍵與鹵素

A與晶體硅相對比,在沸點電、硬度和熔點上,金剛石更高;

B熔點從高到低依次是: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種單質晶體的熔點和沸點依次升高

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

2鹵素元素與電荷守恒定律的應用

分析本題可選擇差量法進行相應的計算，設原混合物中的KBr為x,根據(jù)化學方程式可求得x=0.05mol，根據(jù)元素守恒可知反應后總的KCl的物質的量為11.175g/74.5g·mol-1=0.15mol,則原KCl物質的量為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用

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

4鹵素元素與質量守恒定律的應用

分析KI+AgNO3=AgI↓+KNO3．

由于AgI為沉淀物,故計算質量時可將其排除在外．將KI溶液、AgNO3溶液、KNO3溶液中水的質量設為m1、m2、m3,則可以繼續(xù)推出下列2個等式:

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,則可以得出如下結論:

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

⑤

而硝酸銀其質量分數(shù)為m(KNO3)/(m2+m(AgNO3))=170/(170+65),最終結果為72.34%．

無論是否涉及鹵素元素,計算題都是化學考試的難點．在計算時應謹記,無論發(fā)生怎樣的反應,化學反應前后,所有物質的質量都是相等的．此題重點在于對沉淀物和溶液的公式推導．

在高中化學中,鹵素元素相關解題可以結合之前學過的物質的量這一知識點,借助電荷、電子、質量守恒3大定律對鹵素問題進行另辟蹊徑的巧解．

(作者單位：湖北省黃岡市紅安縣大趙家高中)