从下列几方面考虑氟在卤素中有哪些特殊性。 (1)氟呈现的氧化态与其他卤素是否相同? (2)
从下列几方面考虑氟在卤素中有哪些特殊性。 (1)氟呈现的氧化态与其他卤素是否相同? (2)F2与水和碱溶液的反应与其他卤素有什么不同? (3)制备F2时能否采用一般氧化剂将F-氧化?为什么? (4)氢氟酸同硅酸作用的产物是什么? (5)氟与氧的化合物与其他卤素与氧的化合物有何不同?
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正确答案:×
(1)不同。在水溶液中,氟的稳定氧化态通常表现为一1,一般不出现正氧化态。氯、溴、碘的主要氧化态是一1、+1、+3、+5和+7等。(2)卤素与水发生两类反应:X2+H2O=2H++2X-+1/2O2①X2+H2O=H++X-+HXO②第①类反应是卤素置换水中氧的反应;第②类反应是卤素的歧化反应。F2的氧化性最强,只能与水发生第①类反应;I2与水不发生第①类反应。F2与水反应的趋势最大,Cl2次之,它们在一般酸性溶液中就能发生反应,当水溶液的pH>3时Br2才能反应,pH>12时I2才能发生反应。Cl2、Br2、I2与水主要发生第②类反应,反应是可逆的。在298K时,其歧化反应的平衡常数分别为4.2×10-4、7.2×10-9、2.0×10-13。反应进行的程度随原子序数的增大依次减小。在碱性介质中,不同卤素(F2除外)在不同温度下的歧化产物不同。Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2OBr2+2OH-Br-+BrO-+H2O3Br2+6OH-5Br-+BrO3+3H2O3I2+6OH5I-+IO3-+3H2O(IO-不稳定,立即歧化为I-和IO3-)F2在碱中将发生以下两个反应:2F2+2OH-(2%)=2F-+OF2↑+H2O当碱较浓时2F2+4OH-=4F-+O2↑+2H2O(3)不可以。因为F2的电负性较大,氧化性较强(Eθ=3.06V),一般氧化剂不能将F-氧化。(4)4HF+H2SiO3=SiF4↑+3H2O(5)氟与氧的化合物是氧的氟化物,不是氟的氧化物,氟在化合物中的氧化态是负的,如OF2和O2F2中氟的氧化态为-1;其他卤素与氧的化合物中,卤素的氧化态是正的。
