js

 

 

 

Cl

2

 + H

2

S 

＝

2HCl + S

↓

 

 

 

 

„„„„„„②

 

 

 

Br

2

 + 2KI 

＝

2NaBr + I

2

 

 

 

 

„„„„„„③

 

 

 

O

2

 + 2H

2

S 

＝

2H

2

O + 2S

↓

 

 

„„„„„„④

 

反应①②均是

Cl

2

作氧化剂，分别从

NaBr

溶液和氢硫酸中置换出

Br

2

和

S

，表现出

Cl

比

Br

和

S

原子得电子能力都要强，所以元素的非金属性强弱次序是：

 

Cl

＞

Br 

 

 

 

Cl

＞

S 

反应③是以

Br

2

作氧化剂，从

KI

溶液中置换出

I

2

；反应④是以

O

2

作氧化剂，从氢

硫酸中置换出

S

；

表现出

Br

比

I

原子得电子能力强、

O

比

S

原子得电子能力强，

所以元

素的非金属性强弱次序是：

 

Br

＞

I 

 

 

 

 

O

＞

S 

但是，有些置换反应就不宜用于判断元素非金属性的相对强弱。例如：

 

I

2

 + 2KClO

3

 

＝

 

Cl

2

 + 2KIO

3

 

 

„„„„„„

 

⑤

 

2C + SiO

2

 === 2CO + Si 

 

 

 

„„„„„„

 

⑥

 

显然，我们不能因为反应⑤来判断碘元素比氯元素的非金属性强。因为该反应中，

碘单质中的碘原子并没有从

KClO

3

中的氯原子哪里夺得电子，

反而是

ClO

3

－

中

+5

价的氯

原子得电子被还原为

Cl

2

。所以，不能机械地利用该反应比较碘与氯的非金属性强弱。

 

反应⑥中置换反应的次序与

“碳元素比硅元素的非金属性强”

的结论虽然是一致的。

但仔细分析就会发现，这个反应与前面的①②③④几个反应有着本质上的差异：

碳原子

在反应中不仅没有表现出得电子能力比硅原子强的性质，

反而是提供出电子使硅还原为

硅单质。

所以，

该反应也不宜用于比较碳与硅的非金属性强弱。

为什么反应⑥能够发生？

原因应该从自由能变化方面分析。

 

近年高考命题也常涉及化学变化事实与结论关系的讨论，

即前面的提供的实验事实

和后面的结论有无因果关系，实际要考查的就是学生的逻辑思维能力，值得关注。

 

此外，我们通过反应③还可以注意到：原子得电子的能力大小并不是以单个原子得

电子数目的多少决定，

而是由原子得电子的难易决定。

1

个

Cl

原子最多只能得

1

个电子，

1

个

S

原子最多能得到

2

个电子，

可是当

－

2

价

S

遇到

Cl

原子时，

不得不

“缴械”

投降。

顺便提一下：

反应③中，

若是与氢硫酸反应的

Cl

2

足够多的话，

其产物还有可能是

H

2

SO

4

。

 

三、以元素最高价氧化物的水化物酸性比较元素非金属性的相对强弱

 

可以认为：

主族元素最高价氧化物的水化物酸性能够间接地反映原子得电子能力的

相对强弱。例如

——

 

酸性强弱次序

：

HClO

4

＞

H

2

SO

4

＞

H

3

PO

4

＞

H

2

CO

3

＞

H

2

SiO

3

 

元素非金属性

：

 

Cl 

＞

 

S

＞

 

P 

＞

 

C 

＞

 

Si 

一般而言，主族元素的原子得电子能力越强，其最高价

．．．

氧化物的水化物就越容易电

离出

H

+

，酸性就越强。

 

不过，

在中学化学中的

H

2

SO

4

、

HClO

4

都属于强酸，

在稀的水溶液中几乎都是

100%

电离。那凭什么说

HClO

4

比

H

2

SO

4

的酸性强呢？这需要借助酸碱质子理论解释。

 

酸碱质子理论

认为：

 

凡是能给出质子（

H

+

）的分子或离子都是质子给体，称为酸；凡是能与质子结合的

分子或离子都是质子受体，称为碱。

 

酸碱强弱不仅决定于酸碱本身释放质子和接受质子的能力，

同时也取决于溶剂接受

高温

 

和释放质子的能力。

 

例如，醋酸（

CH

3

COOH

）在水中是一种弱酸，而在液氨中则是一种较强的酸，因

为液氨接受质子的能力比水强。如果以液态

HF

作溶剂，

CH

3

COOH

就成弱碱

 

 

 

Cl

2

 + H

2

S 

＝

2HCl + S

↓

 

 

 

 

„„„„„„②

 

 

 

Br

2

 + 2KI 

＝

2NaBr + I

2

 

 

 

 

„„„„„„③

 

 

 

O

2

 + 2H

2

S 

＝

2H

2

O + 2S

↓

 

 

„„„„„„④

 

反应①②均是

Cl

2

作氧化剂，分别从

NaBr

溶液和氢硫酸中置换出

Br

2

和

S

，表现出

Cl

比

Br

和

S

原子得电子能力都要强，所以元素的非金属性强弱次序是：

 

Cl

＞

Br 

 

 

 

Cl

＞

S 

反应③是以

Br

2

作氧化剂，从

KI

溶液中置换出

I

2

；反应④是以

O

2

作氧化剂，从氢

硫酸中置换出

S

；

表现出

Br

比

I

原子得电子能力强、

O

比

S

原子得电子能力强，

所以元

素的非金属性强弱次序是：

 

Br

＞

I 

 

 

 

 

O

＞

S 

但是，有些置换反应就不宜用于判断元素非金属性的相对强弱。例如：

 

I

2

 + 2KClO

3

 

＝

 

Cl

2

 + 2KIO

3

 

 

„„„„„„

 

⑤

 

2C + SiO

2

 === 2CO + Si 

 

 

 

„„„„„„

 

⑥

 

显然，我们不能因为反应⑤来判断碘元素比氯元素的非金属性强。因为该反应中，

碘单质中的碘原子并没有从

KClO

3

中的氯原子哪里夺得电子，

反而是

ClO

3

－

中

+5

价的氯

原子得电子被还原为

Cl

2

。所以，不能机械地利用该反应比较碘与氯的非金属性强弱。

 

反应⑥中置换反应的次序与

“碳元素比硅元素的非金属性强”

的结论虽然是一致的。

但仔细分析就会发现，这个反应与前面的①②③④几个反应有着本质上的差异：

碳原子

在反应中不仅没有表现出得电子能力比硅原子强的性质，

反而是提供出电子使硅还原为

硅单质。

所以，

该反应也不宜用于比较碳与硅的非金属性强弱。

为什么反应⑥能够发生？

原因应该从自由能变化方面分析。

 

近年高考命题也常涉及化学变化事实与结论关系的讨论，

即前面的提供的实验事实

和后面的结论有无因果关系，实际要考查的就是学生的逻辑思维能力，值得关注。

 

此外，我们通过反应③还可以注意到：原子得电子的能力大小并不是以单个原子得

电子数目的多少决定，

而是由原子得电子的难易决定。

1

个

Cl

原子最多只能得

1

个电子，

1

个

S

原子最多能得到

2

个电子，

可是当

－

2

价

S

遇到

Cl

原子时，

不得不

“缴械”

投降。

顺便提一下：

反应③中，

若是与氢硫酸反应的

Cl

2

足够多的话，

其产物还有可能是

H

2

SO

4

。

 

三、以元素最高价氧化物的水化物酸性比较元素非金属性的相对强弱

 

可以认为：

主族元素最高价氧化物的水化物酸性能够间接地反映原子得电子能力的

相对强弱。例如

——

 

酸性强弱次序

：

HClO

4

＞

H

2

SO

4

＞

H

3

PO

4

＞

H

2

CO

3

＞

H

2

SiO

3

 

元素非金属性

：

 

Cl 

＞

 

S

＞

 

P 

＞

 

C 

＞

 

Si 

一般而言，主族元素的原子得电子能力越强，其最高价

．．．

氧化物的水化物就越容易电

离出

H

+

，酸性就越强。

 

不过，

在中学化学中的

H

2

SO

4

、

HClO

4

都属于强酸，

在稀的水溶液中几乎都是

100%

电离。那凭什么说

HClO

4

比

H

2

SO

4

的酸性强呢？这需要借助酸碱质子理论解释。

 

酸碱质子理论

认为：

 

凡是能给出质子（

H

+

）的分子或离子都是质子给体，称为酸；凡是能与质子结合的

分子或离子都是质子受体，称为碱。

 

酸碱强弱不仅决定于酸碱本身释放质子和接受质子的能力，

同时也取决于溶剂接受

高温

 

和释放质子的能力。

 

例如，醋酸（

CH

3

COOH

）在水中是一种弱酸，而在液氨中则是一种较强的酸，因

为液氨接受质子的能力比水强。如果以液态

HF

作溶剂，

CH

3

COOH

就成弱碱