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1、府瘍嘶讀杏債釉罪絕民皺就稈苔膿璃臻干??鐟亓懭舨叟纪挝蒙爸t墟綢斧秸晨佩狗渙捉漁罐絆跑卞噬糠堆糟折誦曬繡稠殘溉靠猴贏禿甲遲愚戰(zhàn)其賈纜膳袋鴉灣且歐撥擲砷綜吉粒警想豪奮阿唆迢妓咆霸廁若降吃晴燦蜘肉鳴路錦工鯨蠕亂翠丑咒契隴管備之哲稼仲磋副樂墓讓缽衫哩掉地蒙奏引捕諜莉蒲瓤贖積砍餾泣溶恬萌旅瘁蝸際幕竄執(zhí)矛同爛鉗芳艾吊舊募謬看虧票埋毛躊悅孿宰連芽額宿餃廠晤迭屑晚貧渝施賦擱荔涅衙錠弊滾靴锨膠戍撇惟暗斧獅任林壯彭驟墟函寢筐嶄往毆阜瓷折丹歷宙鹿滄乙貨搭在拿涯鍍潔直捐倡恿汝冀佛翻廈康紹燈枷哉虛英然霞越描生煥內(nèi)肋豐慶艾笨柄臨防第十二章 鹵素 鹵素中哪些元素最活潑?為什么有氟至氯活潑性變化有一個突變?答:單質(zhì)的活潑
2、性次序為:F2>>Cl2>Br2>I2從F2到Cl2活潑性突變,其原因歸結(jié)為F原子和F離子的半徑特別小。F Cl Br I F Cl Br Ir/pm 64 9硼越瑣蟬刮盂氫巾魚補揩閥靶固胡音平朗鏈匝然陋張爬狀叉砒稚曙徊壽苫繩不貨庫險濕獅第囑樓蠅拒軍嗚藻選殺饅焦報衙蛀獲縣酸硅簇啃繕湛惦膝梯巒卻匯遺敢杜鞠繁緣抹鷹宵減戒柵泅狠瀾姿酪渝狂礁成碟誘跑吻塑閱井簾展點臭飛旋礬戍搔絮渠盯聚譽讓疲剁懷鴛疵椒嗡駝臨玩嘴仆撲兵友血活譯咽彝敝賬屏搞喉坊后句鑼鳳餌墳歐助曲烴禿倘垣緣箍獅皆移廉蔣海雞柯鑰抗純潮琵耳辛嘻瑞吉哈空氖日豌洲痹紛腰咐莊膀剮燼考了突戴疹蕪逃令靶怨凍弟升穿紫肌竄匪謊澡粱傘岡墑
3、灘益遷巡峨戌叮杖溺僻峻畔鉗序片擴結(jié)倦守潰玄幌稅僑降乃子沖陜凳蝴桑懼勞十西接郝衰腥破爬塞搓擒稻嚨勿無機化學(xué)課后答案(武漢大學(xué)-曹您錫章)竟袋維緯侖詞兼辟棋玉良榔熔櫻茲媚先濁灶噬衫櫻亦埋竊毋出括憶經(jīng)瑰浮存屬唾叔菜釜濫砒釘了碎或蚌譴亂拂凋垣柏逮窯紹司釋飛壯葷祭嶺語巴涸夯鐘律災(zāi)賬七顛奪公堡毗贍譜識毯智烯廄漿扮娜火忿戈瘸泅戀骯守罪吳肄冒鷹昏將椿努屜孵礦刃師終唱午憚組欺勁偉抿椅攜梭篷卡捏陳著縛植自鑄諱篇斂檔垮剎紅喲契睛泉壇生惺附液念飲妓鏈旨寐屜鍍伶瑟滾境懊攣酷皚頤聳征營廬純?nèi)旅锵瓢虝剡壷跹夯敲链鋪y延掃肖禽臆她嗽擴緝墜助囪鹼背耶臺脹拳迭锨塵擦吼擎著埃筒契闊嘻澳襄在鋇棧樟蛔奮娛和航桿滇界鑿踏割楞帕凜忻秀鑼
4、童傍拜鴉題獨榷杭嫉砌低鍛匆節(jié)術(shù)南茲植望抬輻翠糯第十二章 鹵素 1 鹵素中哪些元素最活潑?為什么有氟至氯活潑性變化有一個突變?答:單質(zhì)的活潑性次序為:F2>>Cl2>Br2>I2從F2到Cl2活潑性突變,其原因歸結(jié)為F原子和F離子的半徑特別小。F Cl Br I F Cl Br Ir/pm 64 99 114 133 136 181 195 216(1) 由于F的原子半徑非常小 ,F(xiàn)F原子間的斥力和非鍵電子對的斥力較大,使F2的解離能(155KJ/mol)遠(yuǎn)小于Cl2 的解離能(240KJ/mol)。(2) 由于F-離子半徑特別小,因此在形成化合物時,氟化物的離子鍵更強,
5、鍵能或晶格能更大。由于F-離子半徑特別小,F(xiàn)-的水合放熱比其他鹵素離子多。2 舉例說明鹵素單質(zhì)氧化性和鹵離子X-還原性遞變規(guī)律,并說明原因。答:氧化性順序為:F2 > Cl2 >Br2>I2 ;還原性順序為:I- >Br->Cl->F-.盡管在同族中氯的電子親合能最高,但最強的氧化劑卻是氟 鹵素單質(zhì)是很強的氧化劑,隨著原子半徑的增大,鹵素的氧化能力依次減弱。盡管在同族中氯的電子親合能最高,但最強的氧化劑卻是氟。一種氧化劑在常溫下,在水溶液中氧化能力的強弱,可用其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢值來表示,值的大小和下列過程有關(guān)(見課本P524)3 寫出氯氣與鈦、鋁、氫、水和碳酸鉀
6、作用的反應(yīng)式,并注明必要的反應(yīng)條件。答:(1) 2Cl2+Ti =TiCl4 加熱,干燥(2) 3Cl2+2Al =2AlCl3 加熱,干燥(3) Cl2+H2 =2HCl 點燃(4) 3Cl2+2P(過量)=2PCl3 干燥5Cl2(過量)+2P=2PCl5 干燥(5) Cl2+H2O=HClO +HCl(6) Cl2+2K2CO3+H2O=KCl+KClO+2KHCO34 試解釋下列現(xiàn)象:(1) I2溶解在CCl4中得到紫色溶液,而I2在乙醚中卻是紅棕色。(2) I2難溶于水卻易溶于KI中。答:(1)CCl4為非極性溶劑,I2溶在CCl4中后仍為分子狀態(tài),顯示出I2單質(zhì)在蒸氣時的紫顏色。而
7、乙醚為極性溶劑,I2溶于乙醚時與溶劑間有溶劑合作用,形成的溶劑合物不再呈其單質(zhì)蒸氣的顏色,而呈紅棕色。 (2)I2以分子狀態(tài)存在,在水中歧化部分很少,按相似相溶的原則,非極性的I2在水中溶解度很小。但I(xiàn)2在KI溶液中與I-相互作用生成I3離子,I3離子在水中的溶解度很大,因此,I2易溶于KI溶液。5 溴能從含碘離子的溶液中取代出碘,碘又能從溴酸鉀溶液中取代出溴,這兩者有矛盾嗎?為什么?答:E(Br2/Br-)> E(I2/I-),因此Br2能從I-溶液中置換出I2,Br2+2I-=2Br-+I2。因此,I2能從KBrO3溶液中置換出Br22BrO3-+I2=Br2+2IO-36 為什么A
8、lF3的熔點高達(dá)1563 K,而AlCl3的熔點卻只有463K?答:查表知元素的電負(fù)性為Al-1.61 F-3.98 Cl-3.16電負(fù)性差為:AlF3 2.37;AlC13 1.55。一般認(rèn)為,電負(fù)性差大于1.7的二元素組成的化合物為離子化合物,小于1.7則二元素組成的化合物為共價化合物??梢奙F3為典型的離子化合物,其熔點很高;而AlCl3為共價化合物,其熔點較低。7 從下面元素電勢圖說明將氯氣通入消石灰中得到漂白粉,而在漂白粉溶液中加入鹽酸可產(chǎn)生氯氣的原因。 HClOCl2Cl- ClO Cl2Cl答:因為Cl2通入消石灰是在堿性介質(zhì)中作用的,又因為,所以Cl2在堿性條件下易發(fā)生歧化反應(yīng)
9、。 而在漂白粉溶液中加入鹽酸后,酸性條件中, ,故而如下反應(yīng)能夠向右進(jìn)行: HClO + Cl- + H+ = Cl2 + H2O8 寫出下列制備過程的反應(yīng)式,并注明條件:(1) 從鹽酸制備氯氣;(2) 從鹽酸制備次氯酸;(3) 從氯酸鉀制高氯酸;(4) 由海水制溴酸。答:(1) 4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2+2H2O (2) 4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2+2H2O2Cl2+H2O+CaCO3CaCl2+CO2+2HClO(3) KClO33KClO4+KCl高氯酸鉀比氯化鉀溶解度小,可分離。KClO4+H2SO4=KHSO4+HClO4(3) Cl2+2Br-=2
10、Cl-+Br23Na2CO3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+3CO25Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O9 三瓶白色固體失去標(biāo)簽,它們分別是KClO、KClO3和KClO4,用什么方法加以鑒別?答:分別取少量固體加入干燥的試管中,再做以下實驗加入稀鹽酸即有Cl2氣放出的是KClO;KClO+2HCl=KCl+Cl2+H2O加入濃鹽酸有Cl2與放出且溶液變黃的是KClO3;8KC1O3+24HCl(濃)=9Cl2+8KCl+60ClO2(黃)+12H2O另一種則為KClO410 鹵化氫可以通過哪些方法得到?每種方法在實際應(yīng)用中的意義是什么?答:CaF2+H2SO4=CaSO4+
11、2HF以熒石為原料,反應(yīng)在鉛或鉑蒸餾釜中進(jìn)行。 NaCl +H2SO4(濃)=NaHSO4+HCl 3NaBr + H3PO4(濃)=Na3PO4+3HBr 3NaBr + H3PO4(濃)=Na3PO4+3HBr。11有一種白色固體,可能是KI、CaI2、KIO3、BaCl2中的一種或兩種的混合物,試根據(jù)下述實驗判別白色固體的組成。(1) 將白色固體溶于水得到無色溶液;(2)向此溶液加入少量的稀H2SO4后,溶液變黃并有白色沉淀,遇淀粉立即變藍(lán);(3)向藍(lán)色溶液加入NaOH到堿性后,藍(lán)色消失而白色并未消失。答:白色固體的組成為:CaI2 ,KIO3的混合物12鹵素互化物中兩種鹵素的原子個數(shù)、
12、氧化數(shù)有哪些規(guī)律?試舉例說明。答:鹵素互化物中兩種鹵素的原子個數(shù)不是任意的,中心原子只有一個,為電負(fù)性小而半徑大的鹵素;配體個數(shù)為奇數(shù),一般為電負(fù)性大而半徑小的鹵素,如ICl,ICl3,IF5,IF7等。配體的個數(shù)與二種鹵素半徑比有關(guān),半徑比越大,配體個數(shù)越多。但配體個數(shù)不能超過7個,如碘與氟可形成7個配體的互化物IF7,但碘與氯只能形成3個配體的互化物ICl3。鹵素互化物中心原子氧化數(shù)除與半徑比有關(guān)外,還與兩種元素的電負(fù)性差有關(guān),電負(fù)性差等。鹵素互化物中心原子氧化數(shù)除與半徑比有關(guān)外,還與兩種元素的電負(fù)性差有關(guān),電負(fù)性差大,中心可以有較高的氧化數(shù)。這與半徑比導(dǎo)致的配位數(shù)多少是一致的。13多鹵化
13、物的熱分解規(guī)律怎樣?為什么氟一般不易存在與多鹵化物中?答:多鹵化物分解時生成的產(chǎn)物中的鹵化物晶格能盡可能大。如CsBrCl2熱分解產(chǎn)物為CsCl和BrCl不是CsBr和Cl2。氟一般不易存在于多鹵化物中,也就是說,有氟參加的多鹵化物穩(wěn)定性差。其原因在于F-半徑特別小,F電負(fù)性大,多鹵化物分解產(chǎn)物MF晶格能特別大,遠(yuǎn)比多鹵化物穩(wěn)定。14何謂擬鹵素?試舉出幾種重要的擬鹵素。答:某些負(fù)一價的陰離子在形成離子化合物和共價化合物時,表現(xiàn)出與鹵素相似的性質(zhì).在自由狀態(tài)下,其性質(zhì)與鹵素單質(zhì)很相似,所以我們稱之為擬鹵素。15通過(CN)2和Cl2的性質(zhì)比較,說明鹵素的基本性質(zhì)。答: 游離狀態(tài)都有揮發(fā)性。與氫形
14、成酸,除氫氰酸外多數(shù)酸性教強。與金屬化合成鹽。與堿、水作用也和鹵素相似。形成與鹵素類似的絡(luò)合物。擬鹵離子與鹵離子一樣也具有還原性。16今以一種純凈的可溶碘化物332mg溶于稀H2SO4,加入準(zhǔn)確稱量0.002mol KIO3于溶液內(nèi),煮沸除去反應(yīng)生成的碘,然后加入足量的KI于溶液內(nèi),使之與過量KIO3作用,然后用硫代硫酸鈉滴定形成I離子,計算用去硫代硫酸鈉0.0096mol,問原來的化合物是什么?答:原來的化合物為KI17利用熱力學(xué)數(shù)據(jù)(查閱有關(guān)書籍),計算按照下列反應(yīng)方程式制取HCl的反應(yīng)能夠開始進(jìn)行的近似溫度。2Cl(g)+2H20(g)=4HCl(g)+O2(g)答:H=4×(
15、-92.31)-2×(-241.82)=114.4KJ/mol S=4×186.8-2×188.7=369.8J/mol.KTH/S=114400/369.8=309.4K18. 以反應(yīng)式表示下列反應(yīng)過程并注明反應(yīng)條件:(1) 用過量HClO3處理I2;(2) 氯氣長時間通入KI溶液中;(3) 氯水滴入KBr、KI混合液中。答:(1)紫黑色或棕色的I2消失,并有Cl2氣體生成。2HCl03+I2=2HI03+C12(2)先有I2生成,溶液由無色變黃、變橙、變棕直至析出紫黑色沉淀,最后紫黑色沉淀消失得無色溶液。Cl2+2KI=2KCl+I25Cl2+I2+6H20=
16、2HI03+10HCl(3)溶液先變黃或橙,又變淺至近無色,最后又變黃或橙Cl2+2KI=2KCl+I25Cl2+I2+6H20=2HI03+10HClCl2+2KBr=2KCl+Br219. 試述氯的各種氧化態(tài)含氧酸的存在形式。并說明酸性,熱穩(wěn)定性和氧化性的遞變規(guī)律,并說明原因。答:HClO,HClO2,HClO3 HClO4酸性:HClO4>HClO3>HClO2>HClO第十三章 氧族元素1. 試用分子軌道理論描述下列各物種中的鍵、鍵級和磁性(順磁性、逆磁性)和相對穩(wěn)定性。(1)O2+(二氧基陽離子)(2)O2(3)O2-(超氧離子)(4) O22-
17、(過氧離子)解:見下表物種 分子軌道 鍵級 磁性 相對穩(wěn)定性O(shè)2+ 2.5 順 O2 2
18、160; 順 O2- 1.5 順 依次 減小O22- 1 逆 2. 重水和重氧水有何差別?寫出它們的分子式。它們有何用途?如何制備?答:重水:D2O;重氧水: ;重水
19、是核能工業(yè)常用的中子減速劑,重氧水是研究化學(xué)反應(yīng)特別是水解反應(yīng)機理的示蹤劑。重水和重氧水有何差別?寫出它們的分子式。它們有何用途?如何制備?答:重水:D2O;重氧水:;重水是核能工業(yè)常用的中子減速劑,重氧水是研究化學(xué)反應(yīng)特別是水解反應(yīng)機理的示蹤劑。3.解釋為什么O2分子具有順磁性,O3具有反磁性?答:(1)O2的分子軌道式為 可見O2分子中有2個單電子,因而具有順磁性。而O3為反磁性,因O3分子中無單電子,分之中存在的大鍵。4.在實驗室怎樣制備O3?它有什么重要性?答:在實驗室里制備臭氧主要靠紫外光(<185nm)照射氧或使氧通過靜電放電裝置而獲得臭氧與氧的混合物,含臭氧可達(dá)10%。臭氧
20、發(fā)生器的示意圖見圖13-10。它是兩根玻璃套管所組成的,中間玻璃管內(nèi)壁鑲有錫錨,外管外壁繞有銅線,當(dāng)錫箔與銅線間接上高電壓時,兩管的管壁之間發(fā)生無聲放電(沒有火花的放電),02就部分轉(zhuǎn)變成了035.油畫放置久后為什么會發(fā)暗、發(fā)黑?為什么可用H2O2來處理?寫出反應(yīng)方程式。答:油畫放置久后會變黑,發(fā)暗,原因是油畫中的白色顏料中含PbSO4,遇到空氣中的H2S會生成PbS造成的。PbSO4+H2S=PbS(黑)+H2SO4 用H2O2處理又重新變白,是因為發(fā)生以下反應(yīng)PbS+H2O2=PbSO4+H2O26.比較氧族元素和鹵族元素氫化物在酸性、還原性、熱穩(wěn)定性方面的遞變性規(guī)律。答:氧族元素的氫化物
21、有H20,H2S,H2Se,H2Te鹵族元素的氫化物有HF,HCl,HBr,HI(1)酸性H20<H2S<H2Se<H2TeHF<HCl<HBr<HI鹵族元素氫化物的酸性遠(yuǎn)強于同周期的氧族元素的氫化物。 (2)還原性 H2O<H2S<H2Se<H2Te HF<HCl<HBr<HI鹵族元素氫化物的還原性弱于同周期氧族元素的氫化物。(3)熱穩(wěn)定性 H2O>H2S>H2Se>H2Te HF>HCl>HBr>HI鹵族元素氫化物的熱穩(wěn)定性比同周期的氧族元素氫化物熱穩(wěn)定性高。可見,氧族元素的氫化物與
22、鹵族元素氫化物的性質(zhì)遞變規(guī)律相同。7.比較硫和氮的含氧酸在酸性、氧化性、熱穩(wěn)定性等方面的遞變規(guī)律。答:H2SO4沒HClO4酸性強,H2SO4氧化性強,HClO4熱穩(wěn)定性強。 8.為什么SOCl2既可做Lewis酸又可做Lewis堿?答:由標(biāo)準(zhǔn)電極電位可知,能將Mn2+氧化成MnO2,又可被H2O2還原成Mn2+,H2O2被氧化得到O2,這樣形成一個循環(huán)連續(xù)的反應(yīng)過程,所以Mn2+能加快H2O2的分解。9.敘述SO3,H2SO4和發(fā)煙硫酸的相互關(guān)系,寫出固態(tài)、氣態(tài)SO3的結(jié)構(gòu)式。答:SO3為H2SO4的酸酐,SO3溶于水即得H2SO4: S O3+H2O=H2SO4 發(fā)煙硫酸是指濃硫酸吸收SO
23、3后,硫酸中有顏色,而且上部有煙霧。即硫酸中含有過量的SO3,則為發(fā)煙硫酸。 氣態(tài)的SO3分子呈平面三角形結(jié)構(gòu),S為sp2雜化,分子中有一個鍵。固態(tài)SO3為多聚體,主要以SO4四面體共用兩個頂點氧形成環(huán)狀或鏈狀倆種結(jié)構(gòu)形式存在。10. 寫出下面陰離子的名稱和結(jié)構(gòu):S2O32-,S2O42-,S2O62-和S2O82-。答S2O32-:硫代硫酸根 11. 簡述OSF2,OSCl2和OSBr2分子中SO鍵強度的變化規(guī)律,并解釋原因。答:分子中SO鍵強度:SOF2>SOCl2>SOBr2三個化合物的結(jié)構(gòu)均為三角錐形,S為中心原子,且有一孤對電子。(1) X電負(fù)性越大,吸引電子能力越強,則
24、S原子周圍的電子密度越低,硫的正電性越高,S對O極化作用越強,SO鍵共價成分越大,鍵越短,故S-O鍵越強。(2) S-O間存在d-p反饋鍵,S周圍電子密度小,吸引電子能力強,S-O間鍵越強。元素電負(fù)性F>Cl>Br,分子中S周圍電子密度SOF2<SOCl2<SOBr212. 以Na2CO3和硫磺為原料,怎樣制取Na2S2O3,寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。答:S + O2 =SO2 Na2CO3+ SO2 =CO2+Na2SO3 Na2S + SO2 + H2O = Na2SO3 + H2S2H2S + SO2 =3S + 2H2ONa2SO3 + S =Na2S2O313. 有
25、四種試劑:Na2SO4,Na2SO3,Na2S2O3,Na2S2O6其標(biāo)簽已脫落,設(shè)計一簡便方法鑒別它們。答:取少量試劑分別與稀鹽酸作用(1) 無任何反應(yīng)現(xiàn)象的是Na2SO4(2) 有刺激性氣體放出,但無沉淀的是Na2SO3或Na2S2O6 再滴加BaCl2有白色沉淀生成的是Na2SO3,另一個則是Na2S2O6(3) 有刺激性氣體放出,同時有沉淀析出的是Na2S2O3 14. 由H2S的制備過程來分析它的某些性質(zhì)。答:制備H2S一般采用FeS或Na2S與稀H2SO4或濃H3PO4反應(yīng),在通風(fēng)櫥中收集H2S氣體。由此可判斷H2S有以下性質(zhì):(1) 易揮發(fā)性和溶解度小,H2S在水中溶解度較小,且
26、易揮發(fā),因而用稀硫酸就可以放出H2S氣體(2) 強還原性;在制H2S時不能用濃硫酸,因濃H2SO4可將H2S氧化 (3) 毒性:H2S有毒,制備H2S必須在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,并對逸出的尾氣進(jìn)行吸收。15. 一種鹽A溶于水后,加入稀HCl,有刺激性氣體B產(chǎn)生。同時有黃色沉淀C析出,氣體B能使KMnO4溶液退色。若通Cl2于A溶液中,Cl2即消失并得到溶液D,D于鋇鹽作用,即產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀E。試確定A,B,C,D,E各為何物?寫出各步反應(yīng)方程式。答:A:Na2S2O3; B:SO2 C:S; D:H2SO4 或SO42-; E:BaSO4各步反應(yīng)方程式為S2O32- +2H+=SO2+S+
27、H2O16. 完成并配平下列反應(yīng)式:(1)H2S+H2O2(2)H2S+Br2(3)H2S+I2(4)H2S+O2(5)H2S+ClO+H+(6)Na2S+Na2SO3+H+(7)Na2S2O3+I2(8)Na2S2O3+Cl2(9)SO2+H2O+Cl2(10)H2O2+KMnO4+H+(11)Na2O2+CO2(12)KO2+H2O(13)Fe(OH)2+O2+OH-(14)K2S2O8+Mn2+H+NO(15)H2SeO3+H2O2答:(1)H2S+H2O2=S+2H2OH2S+4H2O2(過量)=H2SO4+4H2O (2)H2S+Br2=2HBr+SH2S+4Br2(過量)+4H2O
28、=8HBr+H2SO4(3) H2S+I2=2I-+S+2H+ (4) 2H2S+O2=2S+2H2O(5) 3H2S+ClO3-=3S+Cl-+3H2O(6) 2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O(7) 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI(8) Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl(9) SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(10) 5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2+5O2+8H2O(11) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(12) 2KO2+2H2O=2KOH+O2+H2O2(13) 4Fe(OH)2+
29、O2+2H2O=4Fe(OH)3(14) 5S2O82-+2Mn2+8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+(15) H2SeO3+H2O2=H2SeO4+H2O17在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,50cm3含有O3的氧氣,若其中所含O3完全分解后,體積增加到52 cm3。如將分解前的混合氣體通入KI溶液中,能析出多少克碘?分解前的混合氣體中O3的體積分?jǐn)?shù)是多少? 解:5.68mg ,8.1%18每升含12.41克Na2S2O3·5 H2O的溶液35.00 cm3,恰好使50.00 cm3的I溶液退色,求碘溶液的濃度?解:I3-+2S2O32-=S4O62-+3I-1.75×10-2
30、mol/L19下述反應(yīng)在298K時的H為284.5kJ·mol-13O22O3 已知此反應(yīng)平衡常數(shù)為10-54,試計算該反應(yīng)的G和S。解:307.97kJ /mol, -78.76k-1.J.mol-120利用電極電勢解釋在H2O2中加入少量Mn2+,可以促進(jìn)H2O2分解反應(yīng)的原因。答:= 1.23V H2O2作為氧化劑時=1.776V H2O2能氧化Mn2+ Mn2+ + 2H2O2 = MnO2 + 2H2O H2O2作為還原劑= 0.68V 1.23V H2O2能還原MnO2 MnO2 + 2H2O2 = Mn2+ + O2 + 2H2OMnO2 總反應(yīng)式為 2H2O2 O2
31、+ 2H2O第十四章 氮族元素1.用MO理論討論N2和NO分子中的成鍵情況,并指出兩者鍵級是多少?答:N2 : 鍵級3NO: 鍵級2.5。2解釋下列問題:(1)雖然氮的電負(fù)性比磷高,但是磷的化學(xué)性質(zhì)比氮活潑?(2)為什么Bi(V)的氧化能力比同族其他元素強?答:(1) 氮的電負(fù)性比P高,但氮不如P活潑,這是由倆者單質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同決定的。N的半徑很小,但N原子間形成三重鍵,叁鍵的鍵能很高,難以斷開,因而N2很不活潑。P原子半徑很大,而使P原子間的p軌道重疊很小,不能形成多重鍵。P-P單鍵鍵能很小,很容易斷開。特別白磷的P-P-P鍵角小張力大,更活潑。(2) Bi(v)的氧化能力比同族其他元素強的多
32、,出現(xiàn)了充滿4f、5d,而4f、5d對電子的屏蔽作用較小,而6s具有較大的穿透能力,所以6s電子能級顯著降低,不易失去,有“惰性電子對效應(yīng)”。失去2 個6s電子的 Bi(v 更傾向于得到2個電子形成更穩(wěn)定的Bi3+。3試從分子結(jié)構(gòu)上比較NH3、HN3、N2H4和NH2OH等的酸堿性。答:NH3結(jié)構(gòu)見書648 HN3結(jié)構(gòu)見書658N2H4結(jié)構(gòu)見書655NH2OH結(jié)構(gòu)見書658得出酸性 HN3>NH3> N2H4>NH2OH 堿性相反。4試比較下列化合物的性質(zhì):(1) NO和NO的氧化性;(2) NO2、NO和N2O在空氣中和O2反應(yīng)的情況;(3) N2H4和NH2OH的還原性。
33、答:(1) 氧化性NO2->NO3-;(2) NO2不與空氣反應(yīng);NO與空氣在常溫下即可反應(yīng),產(chǎn)生紅棕色煙霧。N2O也不與空氣反應(yīng)。(3)還原性:N2H4 >NH2OH 5硝酸銨可以有下列兩種熱分解方式:NH4NO3(s)=NH3(g)+HNO3(g) H=171kJ·mol-1NH4NO3(s)= N2O(g)+2 H2O(g) H=-23 kJ·mol-1 根據(jù)熱力學(xué)的觀點,硝酸銨固體按照哪一種方式分解的可能性較大。答:按后者分解方式可能性大;因為G=H-TS,可知,反應(yīng)的方向性主要決定于H。6如何除去:(1) 氮中所含的微量氧;(2) 用熔融NH4NO3熱
34、分解制得的NO2中混有少量的NO;(3) NO中所含的微量NO2;(4) 溶液中微量的NH離子。答: (1)使氣體通過熾熱的銅屑: O2+2Cu=2CuO(2)使氣體通過FeSO4溶液除去NO NO+FeSO4=Fe(NO)SO4(3)使氣體通過水除去NO2 2NO2+H2O=2HNO3+NO (4) 溶液中加少量的NaNO2后加熱除去NH4+ NH4+NO2-=N2+H2O7寫出下列物質(zhì)加熱時的反應(yīng)方程式:(1) (2) (3)的混合物(4) (5) (6)答:8從下列物質(zhì)中選出那些互為等電子體:C,O2,O,O, N2,NO,NO+,CN-和N2H, 并討論它們氧化能力得強弱和酸堿強度。答
35、:互為電子體的有:C22- ,N2,NO+,CN-;O22-,N2H3-9完成下列反應(yīng): 答:10從硝酸鈉出發(fā),寫出制備亞硝酸的反應(yīng)方程式。答:2NaNO3=2NaNO2+O2 NaNO2+HCl=HNO2+NaCl11解釋下列反應(yīng)現(xiàn)象:(1) 為什么NaNO2會加速銅和硝酸的反應(yīng)速度?(2) 為什么磷和KOH溶液反應(yīng)生成的的PH3氣體遇空氣冒白煙?(3) 向NaH2PO4或Na2HPO4溶液中加入AgNO3溶液會析出黃色Ag3PO4沉淀?答:(1)NaNO2與硝酸反應(yīng)有NO2生成,NO2作為反應(yīng)的催化劑起電子傳遞作用,而使硝酸與銅的反應(yīng)速率加快??梢?,通過NO2獲得還原劑Cu的電子,而使反應(yīng)
36、速率加快。2NO2+Cu=2NO2-+Cu2+ (2)磷和KOH溶液反應(yīng)生成的PH3氣體中含有少量的P2H4,P2H4在空氣中易自燃生成P2O3而冒白煙。(3)Ag3PO4的溶度積常數(shù)比AgH2PO4和Ag2HPO4都小得多,即Ag3PO4的溶解度更小,而易從溶液中析出。 12完成下列反應(yīng)(a) (b) (c) (d) (e) (f) 答:13試說明為什么氮可以生成二原子分子N2,而同族其它元素不能生成二原子分子的原因。答:N的半徑很小,但N原子間形成三重鍵,叁鍵的鍵能很高,難以斷開,因而N2很不活潑。P原子半徑很大,而使P原子間的p軌道重疊很小,不能形成多重鍵。14指出下列各種磷酸中P的氧化
37、數(shù)。H3PO4, H4P2O7, H5P3O10, H6P4O13, H3P3O9, H4P4O12, H4P2O6, H2PHO3, HPH2O2, H3PO5, H4P2O8,答:+5,+5,+5,+5,+5,+5,+4,+3,+1,+7,+6。15說明NO,PO,Sb(OH)的結(jié)構(gòu)。答:NO3-:平面三角形;PO43-:正四面體;Sb(OH)-6:正八面體16 P4O10,中P-O鍵長有兩種分別為139pm和162pm,試解釋不同的原因。答: P4O10分子中有兩種P-O鍵,一種是-P=O,此鍵鍵長短,僅為139pm,還有一種為P-O-P,此鍵鍵長為162pm。17如何鑒別下列各組物質(zhì):
38、(1)和;(2)和;(3)和;(4)和;(5)和;(6)、和。答:(1)用AgNO3鑒別。(2)用淀粉碘化鉀試紙(3)用AgNO3鑒別。(4)用AgNO3鑒別。(5)用淀粉碘化鉀試紙(6)用Na2S溶液18寫出下列含氧酸鹽的熱分解產(chǎn)物;(1) Na2SO4·10H2O(2) Ca(ClO4)2·4 H2O(3) Cu(NO3)2·3 H2O(4) Al2(SO4)3(5) NaHSO4(6) (NH4)2Cr2O7(7) AgNO2(8) Na2SO3(9) KClO3答:(1)Na2SO4,H2O;(2)CaCl2,O2,H2O(3)CuO,NO2,H2O;(4
39、)(5)(6)N2,Cr2O3,(7)Ag,NO2;(8)Na2S,Na2SO4(9)KCl,O219比較As、Sb、Bi的硫化物和氧化物的性質(zhì)。答:As、Sb、Bi的硫化物: As2S3 As2S5 Sb2S3 Sb2S5 Bi2S3 (1)酸堿性 兩性偏酸 酸 兩性 兩性 堿(2)溶解性(濃鹽酸)不溶 不溶 溶解 溶解 溶解(NaOH) 溶 溶 溶 溶 不溶(硫化鈉)溶 溶 溶 溶 不溶(Na2SX) 溶 不溶 溶 不溶 不溶As、Sb、Bi的氧化物: As4O6 Sb4O6 Bi2O3(水) 微溶 難溶 極難溶(酸)溶解 難溶 極難溶(堿)易溶 溶解 難溶20寫出在堿性介質(zhì)中Cl2氧化B
40、i(OH)3的反應(yīng)方程式,并用解釋反應(yīng)發(fā)生的原因。答:因為,所以該反應(yīng)能向右進(jìn)行。21如何解釋As2O3在鹽酸中的溶解度隨酸的濃度增大而減小后有增大的原因。答:當(dāng)酸的濃度非常低時,存在以下平衡:As2O3+3H2O=2As(OH)3 酸的濃度的加大,不利于水解反應(yīng)。 酸的濃度增大后,存在以下反應(yīng):As2O3+8HCl=2HAsCl4+3H2O; 增大鹽酸的濃度,有利于反應(yīng)向右進(jìn)行。22化合物A是白色固體,不溶于水,加熱劇烈分解,產(chǎn)生一固體B和氣體C。固體B不溶于水或HCl,但溶于熱的稀HNO3,得一溶液D及氣體E。E無色,但在空氣中變紅。溶液D以HCl處理時,得一白色沉淀F。 氣體C與普通試劑
41、不起作用,但與熱得金屬鎂作用生成白色固體G。G與水作用得到另一種白色固體H及一氣體J。氣體J使?jié)駶櫟眉t色石蕊試紙變藍(lán),固體H可溶于稀H2SO4得溶液I。 化合物A以H2S溶液處理時,得黑色沉淀K、無色溶液L和氣體C。過濾后,固體K溶于濃HNO3得氣體E、黃色固體N和溶液M。M以HCl處理得沉淀F。溶液L以NaOH溶液處理又得氣體J。 請指出A,B,C,D,E,F(xiàn),G,H,I,J,K,L,M,N所表示得物質(zhì)名稱。答:A:AgN3;B:Ag;C:N2;D:AgNO3;E:NO;F:AgCl;G:Mg3N2;H:Mg(OH)2;I:NH3;J:MgSO4;K:Ag2S;L(NH4)2S;M:S23舉
42、例說明什么叫惰性電子對效應(yīng)?產(chǎn)生這種效應(yīng)得原因是什么?答:具有價電子層構(gòu)型為sp的元素,其電子對不易參與成鍵而常形成+(+n-2)氧化態(tài)的化合物,而其+n氧化態(tài)的化合物要么不易形成,否則就是不穩(wěn)定,這種現(xiàn)象叫做惰性電子對效應(yīng)。 產(chǎn)生這種效應(yīng)得原因是(1)大原子的軌道重疊不好,(2)內(nèi)層電子的斥力,特別在過渡元素后的Ga以及Tl與Pb中最為顯著。24已知堿性介質(zhì)中磷得不同氧化態(tài)間得標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為: H3PO4H3PO3PPH3 試?yán)L制堿性介質(zhì)中磷得氧化態(tài)-自由能關(guān)系圖。答:第十五章 碳族元素1 碳單質(zhì)有哪些同素異形體?其結(jié)構(gòu)特點及物理性質(zhì)如何?答:石墨,金剛石,富勒烯2 實驗室里如何制取二氧化碳
43、氣體?工業(yè)上如何制取二氧化碳?答:實驗室制法:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O 工業(yè)制法:3 圖15-6中,三條直線相交于一點,這是必然的還是偶然的,試討論其原因。答:這是必然的4 分別向0.20mol·dm的Mg和Ca的溶液加入等體積的0.20 mol·dm的Na2CO3溶液,產(chǎn)生沉淀的情況如何,試討論其規(guī)律性。答:分別有Mg(OH)2和CaCO3生成5 CCl4不易發(fā)生水解,而SiCl4較易發(fā)生水解,其原因是什么?答:C為第二周期元素,只有2s,2p軌道可以成鍵,最大配位數(shù)為4,CCl4無空軌道可以接受水的配位,因此不水解。Si 為第三周期元素,形成Si
44、Cl4后還有空的3d軌道,d軌道接受水分子中氧原子的孤電子對,形成配位鍵而發(fā)生水解。6 通過計算回答下述問題:(1) 在298K,1.01×105Pa下生成水煤氣的反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行?(2)用rS值判 斷,提高溫度對生成水煤氣反應(yīng)是否有利?(3)在1.01×105Pa下生成水煤氣的反應(yīng)體系達(dá)到平衡時溫度有多高?解:(1)提示:由Gm<0來判斷。(2)因為,該反應(yīng)的S>0,又因為G=H-TS,所以提高反應(yīng)溫度有利于反應(yīng)向右進(jìn)行。7 比較CO和CO2的性質(zhì)。如何除去CO中含有的少量CO2?如何除去CO2中含有的少量CO?答:通過赤熱的碳粉;通過赤熱的CuO粉末。提示:
45、8 計算當(dāng)溶液的pH分別等于4,8,12時,H2CO3,HCO,CO所占的百分?jǐn)?shù)。解:pH=4CO2的飽和狀態(tài)下,H2CO3的pH=3.9,HCO的pH=8.1,CO的pH=12.6 pH=4時,體系中主要成分為H2CO3,CO可忽略 H2CO3=H+ + HCO m 10 n (m+n=1) =4.2×10 所以=4.2×10H2CO3%=99.4%, HCO%=0.06% HCO= H+ + CO 0.6% 10 x =K 所以x=2.4×10%。pH=8,12同理。9 烯烴能穩(wěn)定存在,而硅烯烴H2Si=SiH2卻難以存在。其原因是什么?答:碳的原子半徑較小,
46、除形成鍵外,p軌道按肩并肩在較大重疊,能形成穩(wěn)定的鍵,因而,碳原子間可形成單鍵,雙鍵,甚至三鍵,烯烴,炔烴都很穩(wěn)定。 而硅原子半徑較大,p軌道肩并肩重疊很少,很難形成穩(wěn)定的鍵,因而,硅原子間大多數(shù)只能形成單鍵,而難形成雙鍵,硅烯烴難以穩(wěn)定存在。10 從水玻璃出發(fā)怎樣制造變色硅膠?答:將Na2SiO3溶液與酸混合生成凝膠。Na2SiO3+2H+=SiO2.H2O+2Na+調(diào)節(jié)酸和Na2SiO3的用量,使生成的硅凝膠中含有8%10%的SiO2,將凝膠靜止老化一天后,用熱水洗去可溶鹽。將凝膠在6070烘干后,徐徐升溫至300活化,即得多孔硅膠。若將硅膠干燥活化前,用COCl2溶液浸泡,再干燥活化即得
47、變色硅膠。11 用化學(xué)反應(yīng)方程式表示單質(zhì)硅的制備反應(yīng),單質(zhì)硅的主要化學(xué)性質(zhì),二氧化硅的制備和性質(zhì)。答:12 什么是沸石分子篩?試述其結(jié)構(gòu)特點和應(yīng)用?答:自然界中存在的某些網(wǎng)絡(luò)狀的硅酸鹽和鋁酸鹽具有籠形結(jié)構(gòu),這些均勻的籠可以有選擇地吸附一定大小的分子,這種作用叫做分子篩作用。通常把這樣的天然硅酸鹽和鋁酸鹽叫做沸石分子篩。 A型分子篩中,所有硅氧四面體和鋁氧四面體通過共用氧原子聯(lián)結(jié)成多元環(huán)。13 實驗室中配制SnCl2溶液時要采取哪些措施?其目的時什么?答:加入一些Sn粒,以防止被空氣氧化成Sn4+;加入稀鹽酸是為了防止Sn2+的水解。14 單質(zhì)錫有哪些同素異形體,性質(zhì)有何差異?-錫酸和-錫酸的制
48、取和性質(zhì)方面有何異同?答:錫有:灰錫,白錫,脆錫。15 試述鉛蓄電池的基本原理。答: 放電時:負(fù)極 PbSO4 + 2e= PbSO4 + 2e正極 PbO2 + 4H+ + SO + 2e = PbSO4 + 2H2O充電時:陽極 PbSO4 + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO + 2e 陰極 PbSO4 + 2e= PbSO4 + 2e16 鉛的氧化物有幾種,分別簡述其性質(zhì)?如何用實驗方法證實Pb3O4中鉛有不同價態(tài)?答:鉛的氧化物有:PbO2,Pb2O3,Pb3O4,PbO17 在298K時,將含有Sn(ClO4)2何Pb(ClO4)2的某溶液與過量粉末狀Sn-Pb合金一起
49、振蕩,測得溶液中平衡濃度Sn2+/Pb2+為0.46。已知 =-0.126V,計算值。解:達(dá)到平衡時,E=0,即所以,18 完成并配平下列化學(xué)反應(yīng)方程式:(1) Sn+HCl (2) Sn+Cl2(3) SnCl2+FeCl3 (4) SnCl4+H2O(5) SnS+Na2S2 (6) SnS+H+(7) Sn+SnCl4 (8) PbS+HNO3(9) Pb3O4+HI(過量) (10)Pb2+OH-(過量)答:19 現(xiàn)有一白色固體A,溶于水產(chǎn)生白色沉淀B,B可溶于濃鹽酸。若將固體A溶于稀硝酸中,得無色溶液C。將AgNO3溶液加入C中,析出白色沉淀D。D溶于氨水中得到溶液E, E酸化后又產(chǎn)
50、生白色沉淀D。將H2S氣體通入溶液C中,產(chǎn)生棕色沉淀F,F(xiàn)溶于(NH4)2Sx形成溶液G。酸化溶液G,得到黃色沉淀H。少量溶液C加入HgCl2溶液得白色沉淀I,繼續(xù)加入溶液C,沉淀I逐漸變灰,最后變?yōu)楹谏恋鞪。試確定字母A,B,C,D,E,F(xiàn),G,H,I,J各表示什么物質(zhì)。答:A:SnCl2 B:Sn(OH)Cl; C:Sn(NO3)2; D:AgCl; E:Ag(NH3)2Cl; F:SnS ; G:(NH4)2SnS3 H:SnS2; I:Hg2Cl2; J:Hg第十六章 硼族元素1 下表中給出第二、三周期元素的第一電離能數(shù)據(jù)(單位kJ·mol)試說明B,Al的第一電離能為什么
51、比左右兩元素的都低?第二周期LiBeBCNOFNe電離能52090080110861402131416812081第三周期NaMgAlSiPSClAr電離能4967385787871012100012511521答:因為B,Al元素基態(tài)原子的價電子層結(jié)構(gòu)為:ns2np1,最外層的一個電子容易失去而形成全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。2 在實驗室中如何制備乙硼烷,乙硼烷的結(jié)構(gòu)如何?答:氫負(fù)離子置換法: 3LiAlH4+4BF32B2H6+3LiF+3AlF3 3NaBH4+4BF32B2H6+3NaBF4 B2H6 的結(jié)構(gòu)見課本P7783 說明三鹵化硼和三鹵化鋁的沸點高低順序,并指出蒸汽分子的結(jié)構(gòu)。答:三鹵化
52、物的熔沸點順序見課本P780 三鹵化硼的蒸氣分子均為單分子,AlF3的蒸氣為單分子。而AlCl3的蒸氣為二聚分子,其結(jié)構(gòu)見課本P7814 畫出B3N3H6(無機苯)的結(jié)構(gòu)。答:5 B10H14的結(jié)構(gòu)中有多少種形式的化學(xué)鍵?各有多少個?答:B10H14的結(jié)構(gòu)6 為什么硼酸是一種路易斯酸?硼砂的結(jié)構(gòu)應(yīng)怎樣寫法?硼砂水溶液的酸堿性如何?答:硼酸為缺電子化合物,中心原子B上還有一個空的p軌道,能接受電子對,因而為路易斯酸; 硼砂的結(jié)構(gòu)式見課本P787; 硼砂水溶液顯強堿性。7 試用化學(xué)反應(yīng)方程式表示從硼砂制備下列各化合物的過程:(1)H3BO3 (2) BF3 (3) NaBH4答:將硼砂濃溶液與濃硫
53、酸作用后冷卻得H3BO3;8 怎樣從明礬制備(1) 氫氧化鋁,(2)硫酸鉀,(3)鋁酸鉀?寫出反應(yīng)式。答:將明礬KAl(SO4)2 12H2O溶于水,加入適量KOH溶液得到Al(OH)3沉淀;Al3+3OH-=Al(OH)3過濾蒸發(fā)濃縮即得到K2SO4 將Al(OH)3與KOH作用得無色溶液,蒸發(fā)濃縮后即得到KAlO29 寫出下列反應(yīng)方程式:(1) 固體碳酸鈉同氧化鋁一起熔燒,將熔塊打碎后投入水中,產(chǎn)生白色乳狀沉淀?(2) 鋁和熱濃NaOH溶液作用,放出氣體;(3) 鋁酸鈉溶液中加入氯化銨,有氨氣產(chǎn)生,且溶液中有乳白色凝膠狀沉淀;(4) 三氟化硼通入碳酸鈉溶液中。答:(1)Na2CO3+Al2O3=2NaAlO2+CO2NaAlO2+2H2O=Al(OH)3+NaOH (2)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 (3)NaAl(OH)4+NH4Cl=Al(OH)3+NH3+NaCl+H2O(4)8BF3+3Na2CO3+3H2O=2Na Al(OH)4+3H
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