大學(xué)無機(jī)化學(xué)第十七章試題及答案

第十八章氫稀有氣體總體目標(biāo)：1.掌握氫及氫化物的性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)2.了解稀有氣體單質(zhì)的性質(zhì)及用途3.了解稀有氣體化合物的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)各節(jié)目標(biāo)：第一節(jié)氫1.掌握氫的三種成鍵方式2.掌握氫的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)制法及用途3.了解離子型氫化物、分子型氫化物和金屬性氫化物的主要性質(zhì)第二節(jié)稀有氣體1.了解稀有氣體的性質(zhì)和用途2.了解稀有氣體化合物的空間構(gòu)型習(xí)題一選擇題1.稀有氣體不易液化是因?yàn)椤病矨.它們的原子半徑大B.它們不是偶極分子C.它們僅僅存在較小的色散力而使之凝聚D.它們價(jià)電子層已充滿2.用VSEPR理論判斷，中心原子價(jià)電子層中的電子對(duì)數(shù)為3的是〔〕A.PF3B.NH3C.D3.用價(jià)電子對(duì)互斥理論判斷，中心原子周圍的電子對(duì)數(shù)為3的是〔〕(吳成鑒《無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》)A.SCl2B.SO3C.XeF4D4.用價(jià)電子對(duì)互斥理論判斷，中心原子價(jià)電子層中的電子對(duì)數(shù)為6的是〔〕A.SO2B.SF6C.D5.XeF2的空間構(gòu)型是〔〕A.三角雙錐B.角形C.T形D.直線型6.以下稀有氣體的沸點(diǎn)最高的是〔〕(吳成鑒《無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》)A.氪B.氡C.氦D.氙7.能與氫形成離子型氫化物的是〔〕(吳成鑒《無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》)A.活潑的非金屬B.大多數(shù)元素C.不活潑金屬D.堿金屬與堿土金屬8.稀有氣體原名惰性氣體，這是因?yàn)椤病矨.它們完全不與其它單質(zhì)或化合物發(fā)生化學(xué)反響B(tài).它們的原子結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定，電離勢(shì)很大，電子親合勢(shì)很小，不易發(fā)生化學(xué)反響C.它們的價(jià)電子已全部成對(duì)D.它們的原子半徑大9．以下各對(duì)元素中，化學(xué)性質(zhì)最相似的是〔〕(吉林大學(xué)《無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》)A.Be與MgB.Mg與AlCLi與BeD.Be與Al10.以下元素中，第一電離能最小的是〔〕(吉林大學(xué)《無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》)A.LiB.BeC.NaD.Mg11.以下化合物中，在水中的溶解度最小的是〔〕(吉林大學(xué)《無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》)A.NaFB.KFC.CaF2D.BaF212.以下氫化物中，最穩(wěn)定的是〔〕(吉林大學(xué)《無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》)A.LiHB.NaHC.KHD.RbH13.以下化合物中，鍵能最大的是〔〕(吉林大學(xué)《無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》)A.HBrB.NH3C.H214．合成出來的第一個(gè)稀有氣體化合物是〔〕(吉林大學(xué)《無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》)A.XeF2B.XeF4C.XeF6D.Xe[PtF615.以下化合物中，具有順磁性的是〔〕(吉林大學(xué)《無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》)A.Na2O2B.SrOC.KO2 D.BaO216.以下表達(dá)中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕(大連理工大學(xué)《無機(jī)化學(xué)習(xí)題詳解》)A.氫原子可獲得一個(gè)電子形成含H-的離子型化合物。B.氫原子可以失去一個(gè)電子形成含H+的離子型二元化合物C.氫原子與電負(fù)性大的元素都可形成氫鍵。D,在某些化合物中，氫原子可以與其它元素的原子間形成氫橋17．氫氣與以下物質(zhì)反響中，氫氣不作為復(fù)原劑的是〔〕(大連理工大學(xué)《無機(jī)化學(xué)習(xí)題詳解》)A.單指硫；B.金屬鋰；C.四氯化鈦D.乙烯18.以下氙的氟化物水解反響中，屬于歧化反響的是〔〕(大連理工大學(xué)《無機(jī)化學(xué)習(xí)題詳解》)A.XeF2的水解；B.XeF6的不完全水解；C.XeF4的水解；D.XeF6的完全水解19.以下各對(duì)分子〔或離子〕中，中心原子采用相同雜化方式成鍵的是〔〕(大連理工大學(xué)《無機(jī)化學(xué)習(xí)題詳解》)A.XeO3和XeO4；B.XeF2和XeF4；C.XeOF4和XeO64-；D.XeF4和XeO4。20.用H2處理0.3934g某種氙的氟化物樣品，得到了0.1922gHF，回收了0.2108gXe，該氟化物的化學(xué)式為〔〕(大連理工大學(xué)《無機(jī)化學(xué)習(xí)題詳解》)A.XeF2；B.XeF4；C.XeF6；D.XeOF4二填空題1.稀有氣體包括，它們都是屬于分子。稀有氣體原子半徑，并按順序增大，它們的第一電離勢(shì)按順序。2.稀有氣體的熔、沸點(diǎn)，隨著原子序數(shù)增加，熔、沸點(diǎn)，這是因?yàn)椤?.稀有氣體的化學(xué)活潑性，這與它們的有關(guān)；稀有氣體化合物穩(wěn)定性。4.獲得稀有氣體的主要原料是，別離稀有氣體的簡(jiǎn)要步驟是.5.金屬鋰應(yīng)保存在中，金屬鈉和鉀應(yīng)保存在中(吉林大學(xué)《無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》)6.熔鹽電解法制得的金屬鈉中一般含有少量的，其原因是.(吉林大學(xué)《無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》)7.電解熔鹽NaCl制備金屬鈉時(shí)參加CaCl2的作用是；電解熔鹽BeCl2制備金屬鈹時(shí)參加NaCl的作用是.(吉林大學(xué)《無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》)8.地殼中豐度最大的元素是〔〕；太陽大氣中豐度最大的元素是〔〕。在所有氣體中，最輕的是〔〕，擴(kuò)散速度最快的是〔〕，最難液化的是〔〕.(大連理工大學(xué)《無機(jī)化學(xué)習(xí)題詳解》)9.氫可以與其它元素形成氧化值為〔〕的化合物，能與氫直接化合形成離子型氫化物的元素有〔〕.(大連理工大學(xué)《無機(jī)化學(xué)習(xí)題詳解》)10.在稀有氣體中，最外層電子構(gòu)型與其它稀有氣體不同的元素是〔〕。在空氣中，含量最高的稀有氣體是〔〕.(大連理工大學(xué)《無機(jī)化學(xué)習(xí)題詳解》)三問答題1.用電子配對(duì)法，畫出以下物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，并描述它們的幾何形狀，各中心原子的雜化軌道類型。⑴NF3⑵⑶⑷⑸C2H42.用價(jià)電子對(duì)互斥理論〔VSEPR〕分析以下分子的空間幾何構(gòu)型及中心原子的雜化類型。⑴⑵⑶BF3⑷SO33.應(yīng)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論，畫出以下化合物的空間構(gòu)型〔標(biāo)出孤電子對(duì)的位置〕。⑴XeOF4⑵⑶⑷PCl3⑸4.根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論畫出以下分子〔離子〕的空間構(gòu)型，并寫出中心原子和雜化軌道類型。〔孤對(duì)電子和鍵亦標(biāo)出〕⑴COCl2⑵⑶⑷SO2⑸SF45.試用價(jià)層電子對(duì)互斥理論解釋ClF3可能有幾種結(jié)構(gòu)，哪一種最穩(wěn)定？6.為什么說氫是很有希望的二級(jí)能源，其優(yōu)點(diǎn)是什么？目前的困難又是什么？7.試述從空氣中別離稀有氣體和從混合稀有氣體中別離各組分的依據(jù)和方法。8.試說明稀有氣體的熔、沸點(diǎn)、密度等性質(zhì)的變化趨勢(shì)和原因？參考答案一選擇題1.C2.D3.B4.B5.D6.B7.D8.B9.D10.C11.C12.A13.C14.D15.C16.B,C17..B18.C19.A,C20.C二填空題1.氦、氖、氬、氪、氙、氡；單原子；大；原子序數(shù)；原子半徑增大；減小2.低；升高；稀有氣體原子間僅存在微弱的色散力，故它們的熔沸點(diǎn)都很低，而色散力隨原子序數(shù)的增加而增大，所以它們的熔沸點(diǎn)隨原子序數(shù)的增加而升高。3.不活潑；價(jià)電子層結(jié)構(gòu)；較差。4.空氣；采用分級(jí)蒸餾液態(tài)空氣和分級(jí)吸附的方法逐一將稀有氣體別離出來。5.液態(tài)石蠟，煤油.6.金屬鈣，電解時(shí)參加CaCl2助熔劑而有少量的鈣電解時(shí)析出.7.降低鹽的熔點(diǎn)；增加熔鹽的導(dǎo)電性.8.氧；氫；氫；氫；氦。9.+1，-1；IA族元素和鈣，鍶，鋇；10.氦；氬。三問答題1.⑴sp3雜化，三角錐⑵sp2雜化，角型⑶sp3雜化，四面體⑷不等性sp3雜化，三角錐⑸sp2雜化，平面四方形2.⑴=4孤電子對(duì)=〔5-1×4-1〕/2=0價(jià)層電子對(duì)=4∴為四面體型，N為sp3雜化⑵=5孤電子對(duì)=〔5-1×5〕/2=0價(jià)層電子對(duì)=5∴PCl5為三角雙錐，P為sp3d雜化⑶=3孤電子對(duì)=〔3-1×3〕/2=0價(jià)層電子對(duì)=3∴BF3為平面三角形，B為sp2雜化⑷=3孤電子對(duì)=〔6-3×2〕/2=0價(jià)層電子對(duì)=3∴SO3為平面三角形，S為sp2雜化3.答：⑴=5，孤電子對(duì)=〔8-2-4〕/2=1XeF4空間構(gòu)型為：⑵=2，孤電子對(duì)=〔7-2×2+1〕/2=2，空間構(gòu)型為：⑶=6，孤電子對(duì)=〔7-6×2+5〕/2=0，空間構(gòu)型為：⑷=3，孤電子對(duì)=〔5-1×3〕/2=1，PCl3空間構(gòu)型為：⑸=2,孤電子對(duì)=〔7-2×1+1〕/2=3，可能的空間構(gòu)型為：〔a〕〔b〕〔c〕900孤-孤數(shù)目022900孤-成數(shù)目643900成-成數(shù)目001∴〔a〕構(gòu)型排斥力最小，最穩(wěn)定4.答：⑴COCl2：sp2雜化⑵：sp3d2雜化⑶：sp2雜化⑷SO2：sp2雜化⑸SF4：sp3d雜化5.答：價(jià)層電子對(duì)互斥理論認(rèn)為：共價(jià)小分子的幾何構(gòu)型，與其中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)有關(guān)，不同的價(jià)電子對(duì)，對(duì)應(yīng)于不同的構(gòu)型。在ClF3分子中，中心原子Cl的價(jià)電子總數(shù)為10，即5對(duì)價(jià)電子；其電子對(duì)排布構(gòu)型為三角雙錐，由于三角雙錐有5個(gè)頂點(diǎn)，但ClF3中只有3個(gè)F-，這三個(gè)F-的不同分布使ClF3可能有如下三種結(jié)構(gòu)：根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論，具有最小數(shù)目的孤對(duì)電子之間排斥作用的構(gòu)型最穩(wěn)定；判斷后如果還存在不止一種構(gòu)型，可選定孤對(duì)電子對(duì)—成鍵電子排斥作用最少的構(gòu)型為最穩(wěn)定構(gòu)型。在ClF3分子中，電子對(duì)之間的最小角度是900，現(xiàn)將三種構(gòu)型中900的各種構(gòu)型比照分析如下：各種排斥作用abc900孤電子對(duì)-孤電子對(duì)排斥作用010900孤電子對(duì)-成鍵電子對(duì)排斥作用634900成鍵電子對(duì)-成鍵電子對(duì)排斥作用022由表可見，構(gòu)型a和c的孤電子對(duì)之間排斥作用數(shù)最少，且c的孤電子對(duì)-成鍵電子對(duì)排斥作用數(shù)少于a，所以在ClF3的三種構(gòu)型中，構(gòu)型c最穩(wěn)定。6.答：二級(jí)能源是需依靠其它能源的能量間接制取的能源。氫做能源不僅來源不受限制〔因?yàn)樵蟻碓从诘厍蛏腺A量豐富的水〕，而且氫氣燃燒時(shí)發(fā)熱量大，因此可以說氫是很有希望的二級(jí)能源。其優(yōu)點(diǎn)是：〔1〕原料資源豐富；〔2〕發(fā)熱量大，用氫的發(fā)動(dòng)機(jī)更容易發(fā)動(dòng)，特別是在寒冷的氣候里；〔3〕燃燒后生成水，因而不污染環(huán)境。但目前用氫作為燃料，在裝載和運(yùn)輸方面還不方便、不平安，所以具有一定的困難。但這些問題一旦解決，氫作為未來的能源是極有希望的。7.答：從空氣中別離稀有氣體和從混合稀有氣體中別離各組分的根據(jù)是利用它們的物理性質(zhì)之間的差異；如原子間作用力的不同，熔、沸點(diǎn)的上下以及被吸附的難易等差異，到達(dá)別離的目的。其別離方法如下：先將液態(tài)空氣分級(jí)蒸餾，揮發(fā)出去大局部氮以后，稀有氣體就富集于液氧之中〔還含有少量的氮〕，繼續(xù)分餾可以把稀有氣體和氧別離出來。將這種氣體通過氫氧化鈉出去其中的CO2，用熾熱的銅絲出去微量的氧，