卤素与氢氧化钾反应为什么不同?

你好,我想问一下,为什么卤素与氢氧化钾反应生成物都不同?氟气与氢氧化钾反应生成氟化钾和氧气,氯气与氢氧化钾反应生成氯化钾和次氯酸钾,溴与氢氧化钾反应生成次溴酸钾和溴化钾,而碘与氢氧化钾反应生成的却是碘酸钾和碘化钾,为什么呢?如果有谁能提供这四个化学反应的化学方程式就更好了。谢谢。

元素周期表中(除惰性气体外),越往右上方,电负性越大,得电子能力越强,氧化性越强。

卤族元素中,氧化性排名:氟>(氧)>氯>溴>碘。

氢氧化钾KOH中,钾与氢都是+1价,且都是其最大化合价,不能被氧化,氧为-2价,可以被氧化。

①、KOH+F₂

由于氟的氧化性强于氧,氟将-2价氧氧化成0价氧气:

4KOH+2F₂=4KF+2H₂O+O₂↑

【注意】上述反应是在无水条件下发生的,如果是将氟气通入氢氧化钾溶液,由于氟气氧化性太强,它其实是先与水反应生成氢氟酸(反应非常剧烈),然后与氢氧化钾中和:

2H₂O+2F₂=4HF+O₂↑

KOH+HF=KF+H₂O

【注意】氟是氧化性最强的元素,它不存在正价。比如氟与氧化合OF₂,称为氟化氧(不是氧化氟),氟是-1价,氧是+2价。又比如“次氟酸”HOF,氟是-1价,氧是0价,所以“次氟酸”这个名词并不准确,应该称作“氟氧酸”。

②、KOH+Cl₂、KOH+Br₂

氯和溴的氧化性也较强,但不如氧,因此单质氯或溴不能把负价氧氧化成单质氧。

所以,在这两个反应中,氯和溴发生歧化,也就是自己氧化自己(自氧化还原),分别生成-1价的负离子和+1价的次氯酸(次溴酸)根离子。

2KOH+Cl₂=KCl+KClO

2KOH+Br₂=KBr+KBrO

【注意】氯和溴单质都会与水反应,但反应平和。氯气通入水中,歧化为盐酸和次氯酸;溴水溶于水中,约80%歧化为氢溴酸和次溴酸,还有约20%仍以溴分子形式存在。

【注意】由于次氯酸根和次溴酸根比较稳定,因此其单质歧化反应不会生成更高价态的氯酸根或溴酸根。

③、KOH+I₂

碘的氧化性并不强,它能被轻易氧化至+5价(碘酸根),因此生成的是碘酸钾,而不是次碘酸钾。事实上,次碘酸根不能稳定存在,因此。

6KOH+I₂=5KI+KIO₃+3H₂O

【扩展】卤素的无氧酸和含氧酸

:氟化氢(氢氟酸)HF、氟氧酸HFO

氟氧酸氧化性强,有爆炸性,遇水分解。

:氯化氢(氢氯酸)HCl、次氯酸HClO、亚氯酸HClO₂、氯酸HClO₃、高氯酸HClO₄

上述酸中氧化性最强的不是+7价的高氯酸,而是+3价的亚氯酸。这是因为在这些酸中,+3价氯相比其他酸的稳定性最差,只存在于溶液中,室温下极易分解,其盐相对稳定。它也是卤素中唯一存在的亚卤酸。

高氯酸是六大无机强酸之首,无机含氧酸中酸性最强,具有强腐蚀性、强刺激性。

:溴化氢(氢溴酸)HBr、次溴酸HBrO、溴酸HBrO₃、高溴酸HBrO₄

高溴酸具有极强的酸性和氧化性,制备相当麻烦,与高氯酸和高碘酸不同,高溴酸不稳定,一般以高溴酸盐和稀硫酸混合溶液的形式存在,其氧化性是所有卤素含氧酸中最强的。

:碘化氢(氢碘酸)HI、碘酸HIO₃、高碘酸(正高碘酸)H₅IO₆、偏高碘酸HIO₄

正高碘酸脱水可得偏高碘酸,正高碘酸是弱酸,偏高碘酸是强酸。纯净的偏高碘酸并不存在,溶液中其实是两种高碘酸的混合物。

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第1个回答  2021-12-20
你好,我想问一下,为什么卤素与氢氧化钾反应生成物都不同?氟气与氢氧化钾反应生成氟化钾和氧气,氯气与氢氧化钾反应生成氯化钾和次氯酸钾,溴与氢氧化钾反应生成次溴酸钾和溴化钾,而碘与氢氧化钾反应生成的却是碘酸钾和碘化钾,为什么呢?如果有谁能提供这四个化学反应的化学方程式就更好了。
答:F、Cl、Br、I的这个特性,恰恰说明了它们都氧化性由强到若的特点。
F的氧化能力很强,它能把O离子氧化为氧气,氟则变成-1价的稳定化合物。2F2+KOH=4KF+O2+2H2O
其他的三个元素氧化能力差多了,它们不能氧化氧离子,只能发生自身的歧化反应。
氯和溴的产物是次某酸盐,生成物是-1价和+1价。
Cl2+2KOH=KClO+KCl+H2O
Br2+2KOH=KBrO+KBr+H2O
最后是碘,它的氧化能力最差,只能生成+5价和-1价的碘。
3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O
第2个回答  2021-12-19
相对于其他卤素,氟的原子半径小,易得电子,化学性质非常活泼,与氢氧化钾中的水剧烈反应产生氧气