大學(xué)無機(jī)化學(xué)第十三章試題及答案

1、第十四章第十四章 碳族元素碳族元素總體目標(biāo)：總體目標(biāo)：1.掌握碳、硅單質(zhì)、氫化物、鹵化物和含氧化物的性質(zhì)和制備2.了解硅酸和硅酸鹽的結(jié)構(gòu)與特性3. 了解鍺、錫、鉛單質(zhì)、氧化物、氫氧化物的性質(zhì)各節(jié)目標(biāo)：各節(jié)目標(biāo)：第一節(jié) 碳單質(zhì)及其化合物1.了解單質(zhì)碳的結(jié)構(gòu)、同素異形體和性質(zhì)2.掌握 co、co2的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制取和用途；碳酸的酸性；碳酸鹽的水解性和熱穩(wěn)定性。第二節(jié) 硅單質(zhì)及其化合物1.掌握單質(zhì)硅的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和制取2.掌握 sio2的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)3.了解硅酸的酸性；硅酸鹽的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；a 型分子篩的結(jié)構(gòu)和實際應(yīng)用4.掌握硅烷的制備、熱穩(wěn)定性、還原性和水解性5.了解鹵化硅的制備和性質(zhì)第三節(jié) 鍺、錫、鉛

2、1.了解鍺、錫、鉛單質(zhì)的性質(zhì)；氧化物、氫氧化物的酸堿性2.掌握 sn()的還原性、水解性和 pb()的氧化性、pb()鹽的溶解性，從而掌握高價化合物氧化還原的變化規(guī)律。 習(xí)題一 選擇題1.石墨晶體中層與層之間的結(jié)合力是( ) (吳成鑒無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo))a金屬健 b.共價健 c.范德華力 d.離子鍵2.碳原子之間能形成多重鍵是因為( ) (吳成鑒無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo))a碳原子的價電子數(shù)為 4 b.碳原子的成鍵能力強(qiáng)c.碳原子的半徑小 d.碳原子有 2p 電子3.下列碳酸鹽與碳酸氫鹽，熱穩(wěn)定順序中正確的是( )a.nahco3na2co3baco3 b.na2co3nahco3baco3 c.baco

3、3nahco3na2co3 d.nahco3baco3ca(hco3)2 b.na2co3pbco3 c.(nh4)2co3k2co3 d.na2so3na2so412.下列化合物中，不水解的是( ) (吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)a.sicl4 b.ccl4 c.bcl3 d.pcl513.1mol 下列物質(zhì)生成正酸時需要水的 mol 數(shù)最多的是( ) a.b2o3 b.p4o10 c.(so3)3 d. n2o514.下列物質(zhì)中還原性最強(qiáng)的是( )a.geh4 b.ash3 c.h2se d.hbr16.常溫下，不能穩(wěn)定存在的是( ) (吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)a. b.sncl4 c

4、.pbcl4 d.gecl44gacl17.下列氧化物中，氧化性最強(qiáng)的是( ) (吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)a.sio2 b.geo2 c.sno2 d.pb2o318.下列化合物中不能穩(wěn)定存在的是( )a. sbi3 b. pi3 c. ali3 d. tli319.下列分子中，幾何構(gòu)型為平面三角形的是( ) a. bf3 b. nh3 c. pcl3 d. clf320.下列晶體熔化時，需要破壞共價鍵的是( )a. hf b. cu c. kf d. sio221.碳原子的配位數(shù)為 4 時，它所采取的雜化方式是( )a.sp2d b.dsp2 c.sp3 d.d2sp22.下列分子中，存

5、在多中心鍵的是( )a. bcl3 b. sif4 c. ccl4 d. co223.價電子數(shù)目與價電子數(shù)目相等的原子稱為( )(吳成鑒無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo))a .缺電子原子 b . 等電子原子 c . 等電子體 d. 缺電子體 二 名詞解釋1.缺電子原子 2.多中心鍵3.橋鍵 4.對角線規(guī)則三 填空題1.硅膠的化學(xué)組成式 ；主要性質(zhì) 。(川師大無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo))2.硬度；金剛石 單質(zhì)硅；原因是 。 (吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)3 蓄電池是 的裝置。鉛蓄電池的電極材料是. ，電解液是 。 川師大無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo))4 向 mgcl2溶液中加入 na2co3溶液，生成的沉淀物是 。(吳成鑒無機(jī)化學(xué)學(xué)

6、習(xí)指導(dǎo))5.將各氧化物寫成鹽的形式，三氧化鉛 ，四氧化三鉛 ，四氧化三鐵 。 (川師大無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo))6.pb3o4呈 色，俗稱 ，與 hno3作用時，鉛有 生成 ，有 生成. (吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)7.碳的同素異性體有 ；分別是 。(吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)8.寫出下列化合物的顏色pbcl2 ；pbi2 ；sns ；sns2 ；pbs ；pbso4 ；pbo ；pb2o3 。 (吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)9.碳族元素的價電子構(gòu)型是 ，所以常見的氧化態(tài)為 和 。由于 ，從上到下高價穩(wěn)定，低價 穩(wěn)定。10.晶態(tài)硅的晶體結(jié)構(gòu) ；干冰的化學(xué)式 。石英的晶體結(jié)構(gòu) 。水玻璃的化學(xué)式 。(

7、川師大無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo))四 簡答題1.n2和 co 是有相同的分子軌道和相似的分子結(jié)構(gòu)，但 co 與過渡金屬形成配合物能力比 n2強(qiáng)得多，請解釋原因。2.不存在 bh3而只存在其二聚體 b2h6，alcl3氣態(tài)時也為雙聚體，但 bcl3卻不能形成二聚體。請解釋原因。3.h3bo3與 h3po3化學(xué)性質(zhì)相似，為什么 h3bo3為一元酸，而 h3po3為二元酸？4.在溫?zé)釟夂驐l件下的淺海地區(qū)往往發(fā)現(xiàn)有厚厚的石灰?guī)r沉積，而在深海地區(qū)很少見到。試用平衡移動原理說明 co2濃度的變化對海洋中碳酸鈣的沉積有何影響？5.兩種區(qū)別 nahco3和 na2co3的方法是？6.為什么 bcl3能強(qiáng)烈水解？寫出水解

8、反應(yīng)方程式。五 計算題1.試計算；在 293k 和 101kpa 下，飽和 h2co3溶液的 ph 值是多少?2.將含有 na2co3和 nahco3的固體混合物 60.0g 溶于少量水后，稀釋到2.00l，測的該溶液的 ph 值為 10.6。試計算原來混合物中 na2co3及nahco3各多少克？3.在 0.2moll-1的 ca2+鹽溶液中加入等體積的 na2co3溶液，將得到什么產(chǎn)物？若以 0.2moll-1cu2+鹽代替 ca2+鹽產(chǎn)物是什么？再以 0.2moll-1的 al3+鹽代替ca2+鹽，產(chǎn)物又是什么？以容度積計算說明。4.兩種氣態(tài)硼氫化物的化學(xué)式和密度 如下：bh3在 290

9、k 和 53978pa 時的密度為 0.629gl-1；b2h5在 292k 和 6916pa 時的密度為 0.1553gl-1。這兩種化合物的相對分子質(zhì)量各是多少？寫出它們的分子式。5.有人根據(jù)下列反應(yīng)式制備了一些硼烷：4bf3(g)+3lialh4(s)2 b2h6(g)+3lif(s)+3alf3(s)若產(chǎn)率為 100%，用 5gbf3和10.0glialh4反應(yīng)能得到多少克 b2h6？制備時由于用未經(jīng)很好干燥的乙醚，有些 b2h6與水反應(yīng)損失了。 b2h6(g)+6h2o(l)2h3bo3(乙醚)+6h2(g)有多少 b2h6將與 0.01g 水起反應(yīng)？參考答案一 選擇題 1.c 2.

10、c 3.d 4.a 5.c 6.d 7.a 8.d 9.a 10.b 11.b 12.b 13.b 14.a 15.c 16.c 17.d 18.d 19.a 20.d 21.c 23.b 二 名詞解釋(略)三 填空題1.xsio2.yh2o ,干燥劑、吸附劑 2. 碳的半徑比硅小，金剛石的碳原子間共價健強(qiáng)。3化學(xué)能和電解能相互轉(zhuǎn)化。pb 和 pbo2 h2so4溶液4. mg2(oh)2co3 5. pb(pbo3)、 pb2(pbo4)、 fe(feo2)26. 紅、 鉛丹、1/3 pbo2、 2/3 pb(no3)27. 8. 白、 黃、 棕、 黃、 黑、 白、 黃、 橙黃9.ns2np

11、2，+4 和+2，惰性電子對效應(yīng)，越來越不。10.金剛石(原子晶體)，co2，sio4四面體聯(lián)結(jié)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，na2oxsio2(或用na2sio3表示)四 簡答題1.n2與 co 有相同的分子軌道式，原子間都為三重鍵，互為等電子體。但兩者成鍵情況不完全相同，n2分子結(jié)構(gòu)：nn：，co 分子結(jié)構(gòu)，由:c=o:于 co 分子中 o 向 c 有配鍵，使 c 原子周圍電子密度增大，另外，c 的電負(fù)性比 n 小得多，束縛電子能力弱，給電子對能力強(qiáng)，因此，co 配位能力強(qiáng)。2.bh3,alcl3,bcl3都是缺電子化合物，都有形成雙聚體的傾向。bh3由于形成雙聚體傾向特別大而以雙聚體 b2h6形式存在，形

12、成雙聚體而解決了缺電子問題，alcl3氣態(tài)也以雙聚體形式存在。bcl3中存在鍵緩解了其缺電子問題；同時64b 半徑小，cl-半徑大，在 b 周圍容納 4 個 cl-，顯得擁擠也使 bcl3不能形成雙聚體。3.h3bo3為缺電子化合物，oh 鍵不離解，而是接受水分子中的 oh-，釋放出h+：因而為一元酸。h3po3的結(jié)構(gòu)式為：hohbohboh4233)(在水中，二羥基(oh)氫可以電離或被置換，而與中心原子 p 以pohhooh共價鍵相連的 h 不能離解或被置換，因而 h3po3為二元酸。4.碳灰?guī)r的形成是 caco3的沉積結(jié)果，海水中溶解一定量 co2，因此 caco3與co2、h2o 之間

13、存在著下列平衡 caco3(s)+co2+h2o ca(hco3)2(aq)海水中 co2的溶解度升高而較小，隨壓力的增大而增大，在淺海地區(qū)，海水底層壓力較小，同時水溫較高，因而 co2濃度較小，據(jù)平衡移動的原理，上述平衡向生成 caco3方向移動，因而淺海地區(qū)有較多的 caco3沉淀。深海地區(qū)情況相反，故深海底層沉積的 caco3很少。5.nahco3(s)加熱產(chǎn)生 co2氣體，而 na2co3加熱無氣體產(chǎn)生。nahco3的溶液 ph 值(8)，小于 na2co3液的 ph(11)6.bcl3為缺電子化合物，有一空軌道可給 h2o 分子的未配電子對進(jìn)攻：第一步水解的產(chǎn)物二氯氫clhbclho

14、bclohbcloh23232:氧化硼繼續(xù)與水反應(yīng)，重復(fù)配位和取代作用，最后得 h3bo3和hcl。bcl3+3h2o=h3bo3+3hcl五 計算題1.解：h2co3的 k1=4.3010-7，k2=5.6110-11，由于 k1/k2100，故可按一元酸進(jìn)行計算：在 293k 和 101kpa 下，h2co3飽和溶液的濃度為 0.033moll-1，c/k1400，可利用 14711019. 1033. 0103 . 4lmolckhph=-lg(1.1910-4)=3.92飽和 na2co3溶液的 ph 為 3.92。2.解：設(shè)原有混合物中含 xgna2co3，則 nahco3的質(zhì)量為

15、60.0-xg。na2co3和nahco3組成了緩沖溶液，其 ph 值可用ph=pk2-)()(233lgcohcocc=pk2-)()()()(lg323233conamconamnahcomnahcom將已知數(shù)據(jù)代入得10684)0 .60(lg1061. 5lg6 .1011xxx=44.3g混合物 na2co3和 nahco3的質(zhì)量分別為：m(na2co3)=x=44.3g m(nahco3)=60.0-x=15.7g。3.解：(1)ksp(caco3)=8.710-9，kspca(oh)2= 6.910-3，h2co3的k2=5.610-11。co32-在溶液中發(fā)生水解反應(yīng)：co32

16、-+h2ohco3-+oh-溶液中的 oh-濃度和 co32-濃度分別為：oh-=(kh1c)1/2=(110-140.1)/(5.610-11) 1/2= 4.210-3 moll-1co32-=0.1-4.210-3=0.0958 moll-1有關(guān)離子的濃度乘積為：ca2+oh-2=0.1(0.0042)2=1.7610-6kspca(oh)2ca2+co32-=0.10.0958=9.5810-3ksp(caco3)所以，加入 na2co3后，產(chǎn)生的沉淀物是 caco3，而不會生成 ca(oh)2沉淀。(2)查出 cuco3和 cu(oh)2的溶度積常數(shù)。由于cu2+oh-2ksp cu

17、(oh)2，cu2+co32-ksp (cuco3)，可生成cu(oh)2和 cuco3沉淀，沉淀物是堿式碳酸銅 cu(oh)2 cuco3。(3)ksp al(oh)3 = 1.310-33，al3+oh-3=0.1(4.210-3)3ksp al(oh)3，所以生成 al(oh)3沉淀。4.解：設(shè)化學(xué)式為 bh3和 b2h5的兩種氣態(tài)硼氫化物的分子式分別為(bh3)x 和(b2h5)y。則(bh3)x 的摩爾質(zhì)量為：(1)m=rt/p=(0.6298.314103290)/53978=28 gmol -1bh3的式量為 14，則 x 值為：x=28/14=2故相對分子質(zhì)量為 28，分子式為 b2h6。(2)(b2h5)y 的摩爾質(zhì)量為：m=(0.15538.314103292)/6916=54.5gmol -1b2h5的式量為 27，則 y 值為：y=54.5/27=2故相對分子質(zhì)量為 54.5，分子式為 b4h10。5.解：首先判斷哪種反應(yīng)物過量。設(shè) 5g bf3能與 xg lialh4發(fā)生反應(yīng)。則：4bf3(g)+3lialh4(s)2 b2h6(g)+3lif(s)+3alf3(s)468 338 228 5