武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)(下册)

16. 完成并配平下列反应式：

（1）H2S+H2O2→

（2）H2S+Br2→

（3）H2S+I2→

（4）H2S+O2→

+H+→

（5）H2S+ClO-

3

（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-

→

3

（15）H2SeO3+H2O2→

答：（1）H2S+H2O2=S+2H2O

H2S+4H2O2（过量）=H2SO4+4H2O

（2）H2S+Br2=2HBr+S

H2S+4Br2（过量）+4H2O=8HBr+H2SO4

（1）H2S+I2=2I-+S+2H+

（2）2H2S+O2=2S+2H2O

（3）3H2S+ClO3-=3S+Cl-+3H2O

（4）2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O

（5）2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI

（6）Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl

（7）SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl

（8）5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2+8H2O

（9）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

（10）2KO2+2H2O=2KOH+O2+H2O2

（11）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

（12）5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+

（13）H2SeO3+H2O2=H2SeO4+H2O

1

2 17．在标准状况下，50cm 3含有O 3的氧气，若其中所含O 3完全分解后，体积增加到52 cm 3。如

将分解前的混合气体通入KI 溶液中，能析出多少克碘？分解前的混合气体中O 3的体积分数是多少？

解：5.68mg ,8.1%

18．每升含12.41克Na 2S 2O 3·5 H 2O 的溶液35.00 cm 3，恰好使50.00 cm 3的I -

3溶液退色，求碘溶

液的浓度？

解：I 3-+2S 2O 32-=S 4O 62-+3I -

1.75×10-2mol/L

19．下述反应在298K 时的△H θm 为284.5kJ ·mol -1

3O 22O 3

已知此反应平衡常数为10-54，试计算该反应的△G θm 和△S θ

m 。

解：307.97kJ /mol, -78.76k -1.J.mol -1

20．利用电极电势解释在H 2O 2中加入少量Mn 2+，可以促进H 2O 2分解反应的原因。 答：θ

?+22/Mn MnO = 1.23V

H 2O 2作为氧化剂时θ

?O H O H 222/=1.776V

H 2O 2能氧化Mn 2+ Mn 2+ + 2H 2O 2 == MnO 2 + 2H 2O

H 2O 2作为还原剂θ

?222/O H O = 0.68V 〈 1.23V

H 2O 2能还原MnO 2 MnO 2 + 2H 2O 2 == Mn 2+ + O 2 + 2H 2O

总反应式为 2H 2O 2 O 2 ↑ + 2H 2O

第十四章

1． 用MO 理论讨论N 2和NO 分子中的成键情况，并指出两者键级是多少？ 答：N 2 ：2222222*222p p p s s z y KK σππσσ 键级3

NO ：1*22222222*222p p p p s s z y KK πσππσσ 键级2.5。

2．解释下列问题：

（1）虽然氮的电负性比磷高，但是磷的化学性质比氮活泼？

（2）为什么Bi(V)的氧化能力比同族其他元素强?

MnO

2

答：(1) 氮的电负性比P高，但氮不如P活泼，这是由俩者单质的结构不同决定的。

N的半径很小，但N原子间形成三重键，叁键的键能很高，难以断开，因而N2很不活泼。

P原子半径很大，而使P原子间的p轨道重叠很小，不能形成多重键。P-P单键键能很小，很容易断开。特别白磷的P-P-P键角小张力大，更活泼。

(2) Bi(v)的氧化能力比同族其他元素强的多，出现了充满4f、5d，而4f、5d对电子的屏蔽作用较

小，而6s具有较大的穿透能力，所以6s电子能级显著降低，不易失去，有“惰性电子对效应”。失去2 个6s电子的Bi(v 更倾向于得到2个电子形成更稳定的Bi3+。

3．试从分子结构上比较NH3、HN3、N2H4和NH2OH等的酸碱性。

答：NH3结构见书648

HN3结构见书658

N2H4结构见书655

NH2OH结构见书658

得出酸性HN3> NH2OH > N2H4> NH3

碱性相反。

4．试比较下列化合物的性质：

（1）NO-

3和NO-

2

的氧化性；

（2）NO2、NO和N2O在空气中和O2反应的情况；

（3）N2H4和NH2OH的还原性。

答：(1) 氧化性NO2->NO3-;

(2) NO2不与空气反应；NO与空气在常温下即可反应，产生红棕色烟雾。N2O也不与空气反应。

(3)还原性：N2H4 >NH2OH

5．硝酸铵可以有下列两种热分解方式：

NH4NO3(s)=NH3(g)+HNO3(g) ΔHθ=171kJ·mol-1

NH4NO3(s)= N2O(g)+2 H2O(g) ΔHθ=-23 kJ·mol-1

根据热力学的观点，硝酸铵固体按照哪一种方式分解的可能性较大。

答：按后者分解方式可能性大；因为ΔG=ΔH-TΔS，可知，反应的方向性主要决定于ΔH。

6．如何除去：

（1）氮中所含的微量氧；

（2）用熔融NH4NO3热分解制得的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+

4

离子。

答：（1）使气体通过炽热的铜屑：

O2+2Cu=2CuO

（2）使气体通过FeSO4溶液除去NO

NO+FeSO4=Fe（NO）SO4

（3）使气体通过水除去NO2

3

4 2NO 2+H 2O=2HNO 3+NO

（4） 溶液中加少量的NaNO 2后加热除去NH 4+ NH 4++NO 2-=N 2+H 2O

7．写出下列物质加热时的反应方程式：

（1）3NaNO （2）34NO NH （3）24 NaNO Cl NH 和的混合物

（4）O H CuSO 245. （5）O H NO Cu 2232.)( （6）3NaN 答：

↑

+?→?+↑?→?+↑+↑?→?+?→?++?→?+?→?+↑?→?+↑?→?↑

+?→??

?

?

?

?

?

?

?

?

2332322233

3233223242422242234223643)6(244)(2)(3.)()5(55.)4()3(2)2(22)1(N Na N Na N

Na N NaN O

H O NO HNO HNO CuO NO OH Cu O H HNO NO OH Cu O H NO Cu O

H CuSO O H CuSO O

H N NO NH O

H O N NO NH O NaNO NaNO

8．从下列物质中选出那些互为等电子体：C -

22，O 2，O -

2，O -

22, N 2，NO ，NO +，CN -和N 2H -

3，

并讨论它们氧化能力得强弱和酸碱强度。 答：互为电子体的有：C 22- ，N 2，NO +，CN -；O 22-，N 2H 3-

9．完成下列反应：

242HNO H N + ?→?

24HNO Cl NH + ?→??

2HNO KI +?→?

23HNO KClO + ?→??

24HNO KMnO + ?→??

答：

5 O H NO Mn H HNO MnO H NO Cl HNO ClO O

H NO I HNO KI HCl

O H N HNO NH O

H HN HNO H N 232224323222222423242352523332222-+?+-+--?-??+?→?++++?→?++↑+?→?+++↑?→?++?→?+

10．从硝酸钠出发，写出制备亚硝酸的反应方程式。

答：2NaNO 3=2NaNO 2+O 2

NaNO 2+HCl=HNO 2+NaCl

11．解释下列反应现象：

（1） 为什么NaNO 2会加速铜和硝酸的反应速度？

（2） 为什么磷和KOH 溶液反应生成的的PH 3气体遇空气冒白烟？

（3） 向NaH 2PO 4或Na 2HPO 4溶液中加入AgNO 3溶液会析出黄色Ag 3PO 4沉淀？ 答：（1）NaNO 2与硝酸反应有NO 2生成，NO 2作为反应的催化剂起电子传递作用，而使硝酸与铜的

反应速率加快。

--+-→++=++2222232NO e NO O

H NO H NO HNO

可见，通过NO 2获得还原剂Cu 的电子，而使反应速率加快。 2NO 2+Cu=2NO 2-+Cu 2+

（2）磷和KOH 溶液反应生成的PH 3气体中含有少量的P 2H 4，P 2H 4在空气中易自燃生成P 2O 3而

冒白烟。

（3）Ag 3PO 4的溶度积常数比AgH 2PO 4和Ag 2HPO 4都小得多，即Ag 3PO 4的溶解度更小，而易从

溶液中析出。

12．完成下列反应

(a) 34HNO P +?→?

(b) O H AsCl 23+?→? (c) O H POCl 23+?→?

(d) O H O P 2104+?→? (e) O H O P 264+?→?

(f) ) 稀HCl(P Zn 23+?→? 答：

2

3233

326443ΔHNO 210443233323432343ZnCl PH ) 稀6HCl(P (f)Zn PO 4H O 6H O (e)P PO 4H O 6H O (d)P 3HCl

PO H O 3H (c)POCl 3HCl

AsO H O 3H (b)AsCl 20NO

PO 12H O 8H 20HNO a)3P (3+=+=+??→?++=++=++=++

6

13．试说明为什么氮可以生成二原子分子N 2，而同族其它元素不能生成二原子分子的原因。 答：N 的半径很小，但N 原子间形成三重键，叁键的键能很高，难以断开，因而N 2很不活泼。

P 原子半径很大，而使P 原子间的p 轨道重叠很小，不能形成多重键。

14．指出下列各种磷酸中P 的氧化数。

H 3PO 4, H 4P 2O 7, H 5P 3O 10, H 6P 4O 13, H 3P 3O 9, H 4P 4O 12, H 4P 2O 6, H 2PHO 3, HPH 2O 2, H 3PO 5, H 4P 2O 8,

答：+5，+5，+5，+5，+5，+5，+4，+3，+1，+7，+6。

15．说明NO -3，PO -

34，Sb(OH)-6的结构。

答：NO 3-：平面三角形；PO 43-：正四面体；Sb （OH ）-6：正八面体

16． P 4O 10,中P-O 键长有两种分别为139pm 和162pm ，试解释不同的原因。

答： P 4O 10分子中有两种P-O 键，一种是-P=O ，此键键长短，仅为139pm ，还有一种为P-O-P ，此

键键长为162pm 。

17．如何鉴别下列各组物质：

（1）Cl NH 4和34NO NH ；

（2）34NO NH 和24NO NH ；

（3）43PO Na 和722O P Na ；

（4）33PO H 和43PO H ；

（5）33AsO H 和43AsO H ；

（6）+3As 、+3Sb 和+

3Bi 。 答：（1）用AgNO 3鉴别。

（2）用淀粉碘化钾试纸

（3）用AgNO 3鉴别。

（4）用AgNO 3鉴别。

（5）用淀粉碘化钾试纸

（6）用Na 2S 溶液

18．写出下列含氧酸盐的热分解产物；

（1） Na 2SO 4·10H 2O

（2） Ca(ClO 4)2·4 H 2O

（3） Cu(NO 3)2·3 H 2O

（4） Al 2(SO 4)3

（5） NaHSO 4

（6） (NH4)2Cr 2O 7

7 （7） AgNO 2

（8） Na 2SO 3

（9） KClO 3

答：（1）Na 2SO 4，H 2O ；（2）CaCl 2，O 2，H 2O （3）CuO ，NO 2，H 2O ；（4）（5）（6）N 2，Cr 2O 3，（7）

Ag ，NO 2；（8）Na 2S ，Na 2SO 4（9）KCl ，O 2

19．比较As 、Sb 、Bi 的硫化物和氧化物的性质。

答：As 、Sb 、Bi 的硫化物：

As 2S 3 As 2S 5 Sb 2S 3 Sb 2S 5 Bi 2S 3

(1)酸碱性 两性偏酸 酸 两性 两性 碱

（2）溶解性（浓盐酸）不溶 不溶 溶解 溶解 溶解

（NaOH) 溶 溶 溶 溶 不溶

（硫化钠）溶 溶 溶 溶 不溶

（Na 2S X ） 溶 不溶 溶 不溶 不溶

As 、Sb 、Bi 的氧化物：

As 4O 6 Sb 4O 6 Bi 2O 3

（水） 微溶 难溶 极难溶

（酸）溶解 难溶 极难溶

（碱）易溶 溶解 难溶

20．写出在碱性介质中Cl 2氧化Bi(OH)3的反应方程式，并用?θ解释反应发生的原因。

答：O H NaCl NaBiO NaOH OH Bi Cl 2332323)(++↓=++

因为33)(//2OH Bi BiO Cl Cl -

>-?φθ

，所以该反应能向右进行。

21．如何解释As 2O 3在盐酸中的溶解度随酸的浓度增大而减小后有增大的原因。

答：当酸的浓度非常低时，存在以下平衡：

As 2O 3+3H 2O=2As （OH ）3

酸的浓度的加大，不利于水解反应。

酸的浓度增大后，存在以下反应：

As 2O 3+8HCl=2H[AsCl 4]+3H 2O ；

增大盐酸的浓度，有利于反应向右进行。

22．化合物A 是白色固体，不溶于水，加热剧烈分解，产生一固体B 和气体C 。固体B 不溶于水或HCl ，但溶于热的稀HNO 3，得一溶液D 及气体E 。E 无色，但在空气中变红。溶液D 以HCl 处理时，得一白色沉淀F 。

气体C 与普通试剂不起作用，但与热得金属镁作用生成白色固体G 。G 与水作用得到另一种白色固体H 及一气体J 。气体J 使湿润得红色石蕊试纸变蓝，固体H 可溶于稀H 2SO 4得溶液I 。 化合物A 以H 2S 溶液处理时，得黑色沉淀K 、无色溶液L 和气体C 。过滤后，固体K 溶于浓HNO 3得气体E 、黄色固体N 和溶液M 。M 以HCl 处理得沉淀F 。溶液L 以NaOH 溶液处理又得气体J 。 请指出A ，B ，C ，D ，E ，F ，G ，H ，I ，J ，K ，L ，M ，N 所表示得物质名称。

答：A ：AgN 3；B ：Ag ；C ：N 2；D ：AgNO 3；E ：NO ；F ：AgCl ；G ：Mg 3N 2；

8 H ：Mg （OH ）2；I ：NH 3；J ：MgSO 4；K ：Ag 2S ；L （NH 4）2S ；M ：S

23．举例说明什么叫惰性电子对效应？产生这种效应得原因是什么？

答：具有价电子层构型为s 2p 60—的元素，其电子对不易参与成键而常形成+（+n-2)氧化态的化合物，

而其+n 氧化态的化合物要么不易形成，否则就是不稳定，这种现象叫做惰性电子对效应。

产生这种效应得原因是（1）大原子的轨道重叠不好，（2）内层电子的斥力，特别在过渡元素后

的Ga 以及Tl 与Pb 中最为显著。

24．已知碱性介质中磷得不同氧化态间得标准电极电势为：

H 3PO 4V 23.0-H 3PO 3V 50.0-P V 06.0+PH 3

试绘制碱性介质中磷得氧化态-自由能关系图。

答：

△G /k J ·m o l

-1氧化数

第十五章

1． 碳单质有哪些同素异形体？其结构特点及物理性质如何？

答：石墨，金刚石，富勒烯

2． 实验室里如何制取二氧化碳气体？工业上如何制取二氧化碳？

答：实验室制法：CaCO 3+2HCl=CaCl 2+CO 2↑+H 2O

工业制法：↑+???→?23CO CaO CaCO 高温煅烧

3． 图15-6中，三条直线相交于一点，这是必然的还是偶然的，试讨论其原因。

答：这是必然的

4． 分别向0.20mol ·dm 3-的Mg +2和Ca +2的溶液加入等体积的0.20 mol ·dm 3-的Na 2CO 3溶液，产

生沉淀的情况如何，试讨论其规律性。

9 答：分别有Mg （OH ）2和CaCO 3生成

5． CCl4不易发生水解，而SiCl4较易发生水解，其原因是什么？

答：C 为第二周期元素，只有2s ，2p 轨道可以成键，最大配位数为4，CCl4无空轨道可以接受水的

配位，因此不水解。

Si 为第三周期元素，形成SiCl 4后还有空的3d 轨道，d 轨道接受水分子中氧原子的孤电子对，形成配位键而发生水解。

6． 通过计算回答下述问题：

（1） 在298K ，1.01×105Pa 下生成水煤气的反应能否自发进行？（2）用△rS θ

值判 断，提高温度对生成水煤气反应是否有利？（3）在1.01×105Pa 下生成水煤气的反应体系达到平衡时温度有多高？

解：（1）提示：由ΔG m <0来判断。

（2）因为)()()(22g H g CO g O H C +=+，该反应的ΔS>0，又因为ΔG=ΔH-T ΔS ，所以提高反

应温度有利于反应向右进行。

7． 比较CO 和CO 2的性质。如何除去CO 中含有的少量CO 2？如何除去CO 2中含有的少量CO ？ 答：通过赤热的碳粉；通过赤热的CuO 粉末。 提示：

2

112212112121122][][;][][][;][][][23323K K K H H K K K K K H H K H K K K H H H CO HCO HCO

++=

++=++=++++++++-

-ααα 8． 计算当溶液的pH 分别等于4，8，12时，H 2CO 3，HCO -3，CO -23所占的百分数。

解：pH=4

CO 2的饱和状态下，H 2CO 3的pH=3.9，HCO -3的pH=8.1，CO -23的pH=12.6

pH=4时，体系中主要成分为[H 2CO 3]，[CO -23]可忽略

H 2CO 3==H + + HCO -3

m 104- n (m+n=1)

m xn 410-=4.2×107- 所以m

n =4.2×103- [H 2CO 3%]=99.4%，[ HCO -

3%]=0.06%

HCO -3== H + + CO -23

10 0.6% 104

- x %6.0104x -=K 2a 所以x=2.4×1010-%。

pH=8，12同理。

9． 烯烃能稳定存在，而硅烯烃H 2Si=SiH 2却难以存在。其原因是什么？

答：碳的原子半径较小，除形成σ键外，p 轨道按肩并肩在较大重叠，能形成稳定的π键，因而，碳

原子间可形成单键，双键，甚至三键，烯烃，炔烃都很稳定。

而硅原子半径较大，p 轨道肩并肩重叠很少，很难形成稳定的π键，因而，硅原子间大多数只能

形成单键，而难形成双键，硅烯烃难以稳定存在。

10． 从水玻璃出发怎样制造变色硅胶？

答：将Na2SiO3溶液与酸混合生成凝胶。

Na 2SiO 3+2H +=SiO 2.H 2O+2Na +

调节酸和Na2SiO3的用量，使生成的硅凝胶中含有8%~10%的SiO2，将凝胶静止老化一天后，用热水洗去可溶盐。将凝胶在60~70℃烘干后，徐徐升温至300℃活化，即得多孔硅胶。若将硅胶干燥活化前，用COCl2溶液浸泡，再干燥活化即得变色硅胶。

11．

用化学反应方程式表示单质硅的制备反应，单质硅的主要化学性质，二氧化硅的制备和性质。 答：2

44222ZnCl Si 2Zn SiCl 2CO

SiCl 2Cl 2C SiO +→++→++ 12． 什么是沸石分子筛？试述其结构特点和应用？

答：自然界中存在的某些网络状的硅酸盐和铝酸盐具有笼形结构，这些均匀的笼可以有选择地吸附

一定大小的分子，这种作用叫做分子筛作用。通常把这样的天然硅酸盐和铝酸盐叫做沸石分子筛。

A 型分子筛中，所有硅氧四面体和铝氧四面体通过共用氧原子联结成多元环。

13． 实验室中配制SnCl 2溶液时要采取哪些措施？其目的时什么？

答：加入一些Sn 粒，以防止被空气氧化成Sn 4+；加入稀盐酸是为了防止Sn 2+的水解。

14． 单质锡有哪些同素异形体，性质有何差异？α-锡酸和β-锡酸的制取和性质方面有何异同？ 答：锡有：灰锡，白锡，脆锡。

15． 试述铅蓄电池的基本原理。

答： 放电时：负极 PbSO 4 + 2e -== PbSO 4 + 2e -

正极 PbO 2 + 4H + + SO -24 + 2e - == PbSO 4 + 2H 2O

充电时：阳极 PbSO 4 + 2H 2O == PbO 2 + 4H + + SO -24 + 2e -

11 阴极 PbSO 4 + 2e -== PbSO 4 + 2e -

16． 铅的氧化物有几种，分别简述其性质？如何用实验方法证实Pb 3O 4中铅有不同价态？ 答：铅的氧化物有：PbO 2，Pb 2O 3，Pb 3O 4，PbO

O H PbO NO Pb HNO O Pb 2223343224+↓+=+）（应用以下反应：

17． 在298K 时，将含有Sn(ClO 4)2何Pb(ClO 4)2的某溶液与过量粉末状Sn-Pb 合金一起振荡，测

得溶液中平衡浓度[Sn 2+]/[Pb 2+]为0.46。

已知

θ?Pb Pb /2+=-0.126V ，计算θ?Sn Sn /2+值。 解：+++=+22Pb Sn Sn Pb

达到平衡时,E=0,即;0]

[][lg 205916.022=+=++Pb Sn E E θ 所以,01

46.0lg 205916.0)126.0(/2=+--+θ?Sn Sn ev Sn Sn 136.0/2-=+θ?

18． 完成并配平下列化学反应方程式：

(1) Sn+HCl → (2) Sn+Cl 2→

(3) SnCl 2+FeCl 3→ (4) SnCl 4+H 2O →

(5) SnS+Na 2S 2→ (6) SnS -

23+H +→

(7) Sn+SnCl 4→ (8) PbS+HNO 3→

(9) Pb 3O 4+HI(过量)→ (10)Pb 2++OH -(过量)→

答：

12

O

H 2OH Cl PbO ClO ）OH Pb ；OH Pb (4OH 10)Pb O

4H I 3PbI 8H 15I O 9)Pb O

4H 2NO 3S )3Pb(NO 8HNO 8)3PbS 2SnCl SnCl 7)Sn S

H SnS 2H 6)SnS SnS Na S Na 5)SnS SnCl H 2SnO O 3H 4)3SnCl 2FeCl SnCl 2FeCl 3)SnCl SnCl 2Cl 2)Sn H SnCl 2HCl )Sn 12224

24223244322332

422233

2226222242

4324

222+++↓=+=+++=+++↑+↓+=+=++=+=++?=++=+=+↑+=+----

-

-+--+-+-

（）（过量）O H

19． 现有一白色固体A ，溶于水产生白色沉淀B ，B 可溶于浓盐酸。若将固体A 溶于稀硝酸中，

得无色溶液C 。将AgNO 3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 酸化后又产生白色沉淀D 。

将H2S 气体通入溶液C 中，产生棕色沉淀F ，F 溶于(NH 4)2S x 形成溶液G 。酸化溶液G ，得到黄色沉淀H 。

少量溶液C 加入HgCl 2溶液得白色沉淀I ，继续加入溶液C ，沉淀I 逐渐变灰，最后变为黑色沉淀J 。

试确定字母A ，B ，C ，D ，E ，F ，G ，H ，I ，J 各表示什么物质。

答：A:SnCl 2 B:Sn(OH)Cl; C:Sn(NO 3)2; D:AgCl; E:Ag(NH 3)2Cl; F:SnS ; G:(NH 4)2SnS 3 H:SnS 2;

I:Hg 2Cl 2; J:Hg

第十六章

1． 下表中给出第二、三周期元素的第一电离能数据（单位kJ ·mol

1

-）试说明B,Al 的第一电离能

为什么比左右两元素的都低？ 答：因为B ，Al 元素基态原子的价

电子层结构为：ns 2np 1，最外层的一个电子容易失去而形成全充满的稳定结构。 2． 在实验室中如何制备乙硼烷，乙硼烷的结构如何？ 答：氢负离子置换法：

3LiAlH 4+4BF 3??→?乙醚2B 2H 6+3LiF+3AlF 3

3NaBH4+4BF3??

→?乙醚

2B 2H 6+3NaBF 4

13 B 2H 6 的结构见课本P 778

3． 说明三卤化硼和三卤化铝的沸点高低顺序，并指出蒸汽分子的结构。

答：三卤化物的熔沸点顺序见课本P780

三卤化硼的蒸气分子均为单分子，AlF 3的蒸气为单分子。而AlCl 3的蒸气为二聚分子，其结构见课本P781

4． 画出B 3N 3H 6（无机苯）的结构。

答：

5． B 10H 14的结构中有多少种形式的化学键？各有多少个？

答：B 10H 14的结构

6． 为什么硼酸是一种路易斯酸？硼砂的结构应怎样写法？硼砂水溶液的酸碱性如何？

答：硼酸为缺电子化合物，中心原子B 上还有一个空的p 轨道，能接受电子对，因而为路易斯酸； 硼砂的结构式见课本P787；

硼砂水溶液显强碱性。

7． 试用化学反应方程式表示从硼砂制备下列各化合物的过程：

（1）H 3BO 3 (2) BF 3 (3) NaBH 4

答：将硼砂浓溶液与浓硫酸作用后冷却得H 3BO 3

4233242454243])([SO Na BO H O H SO H OH O B Na +=++；

8． 怎样从明矾制备(1) 氢氧化铝，（2）硫酸钾，（3）铝酸钾？写出反应式。

答：将明矾KAl （SO 4）2 12H 2O 溶于水，加入适量KOH 溶液得到Al （OH ）3沉淀；

Al 3++3OH -=Al （OH ）3↓

过滤蒸发浓缩即得到K 2SO 4

将Al （OH ）3与KOH 作用得无色溶液，蒸发浓缩后即得到KAlO 2

9． 写出下列反应方程式：

（1） 固体碳酸钠同氧化铝一起熔烧，将熔块打碎后投入水中，产生白色乳状沉淀？

（2） 铝和热浓NaOH 溶液作用，放出气体；

（3） 铝酸钠溶液中加入氯化铵，有氨气产生，且溶液中有乳白色凝胶状沉淀；

（4） 三氟化硼通入碳酸钠溶液中。

答：（1）Na 2CO 3+Al 2O 3=2NaAlO 2+CO 2↑

NaAlO 2+2H 2O=Al(OH)3↓+NaOH

（2）2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2

（3）Na[Al(OH)4]+NH 4Cl=Al(OH)3↓+NH 3↑+NaCl+H 2O

（4）8BF3+3Na2CO3+3H2O=2Na Al(OH)4+3H2↑

10．在金属活动顺序表中Al在Fe之前，更在Cu之前，但Al比Fe抗腐蚀性强，这是为什么？

Cu可以和冷的浓硝酸反应，而Al却不能，这是为什么？

答：Al虽然是活泼金属，但由于表面上覆盖了一层致密的氧化物膜，使铝不能进一步同氧和水作用

而具有很高的稳定性。

在冷的浓硫酸和浓硝酸中，铝的表面被钝化而不发生作用。

11．硫通铝在高温下反应可得到Al2S3，但在水溶液中Na2S和铝盐作用，却不能生成Al2S3，为什么？试用化学反应方程式表示。

答：Al2S3+H2O=Al（OH）3↓+H2S↑

12．讨论氮化硼在结构上和石墨的异同点，在性质上与氮化铝、碳化硅的异同点。

答：氮化硼的结构上与石墨一样。

13．说明InCl2为什么式反磁性物质？TlI3为什么不能稳定存在？

答：InCl2化合物是由In+和In3+构成，即InCl2可以写成In[InCl4]，In+和In3+都无单电子，因而InCl2是反磁性的。

TII3不能稳定存在可以由“惰性电子对效应”解释。

14．已知?θ

Tl

Tl/+= —0.34V，?θ+

+Tl

Tl/

3

= 1.25V，计算?θ

Tl

Tl/

3+

之值，并计算298K时3Tl+(aq)

2Tl + Tl3+(aq)反应的平衡常数。

解：由

θ

?

θ

?

θ

?

TI

TI

TI

TI

TI

TI/

/

3

2

/

3

3

+

+

+

+

=

+

解得

θ

?

TI

TI/

3+=0.72V

15．Tl（Ⅰ）的化合物和Ag(I)的化合物有哪些相似形，并说明原因。

答：I+和Ag+的半径相似，电荷相同，极化能力相近，因而两者化合物有相似之处；

（1）化合物的难溶性

TICl和AgCl 均为白色难溶化合物，TI2S，Ag2S均为难溶化合物

（2）TICl和AgCl等卤化物见光易分解

它们也有许多不同之处，如：

（1）氢氧化物稳定性不同

AgOH室温下不稳定，易分解为Ag2O，而TIOH较稳定，TIOH溶液为强碱，与KOH相似。

（2）Ag+易生成稳定配合物，而Tl+不易生成稳定配合物。

（3）Ag+有较强的氧化性，而Tl+有一定的还原性。

14

Tl+可以代替K+成矾，而Ag+则不能。

16．填空： 2

（1）

7

答（1）1.Ga2O3 2.GaCl3 3.Ga(NO3)3 4. Ga2S3 5.通电 6.OH-7.Ga(OH)3

（2）1.TlI 2.Tl2CO3 3.TlOH 4.Tl2SO4 5.TlCl 6.Tl2O 7.Tl2S 8.Tl2O39.TlCl3

17．非金属单质在常温常压下的存在状态有哪些规律？这些非金属单质的结构有哪些特点？

答：非金属单质在常温常压下的存在状态基本上是气态和液态，固态很少。

15

第十七章

1．试根据碱金属和碱土金属得电子层构型说明它们化学活泼性得递变规律。

答：电子层数从上到下逐渐增多，核对最外层电子的引力逐渐减弱，因此，化学活泼性从上到下越来越强。

2．试比较锂和钾；锂和镁得化学性质又哪些相似点和区别。

答：氢氧化钾可溶，而氢氧化锂微溶。锂和镁具有对角线规律的相似性。

3．金属钠是强还原剂，试写出它与下列物质得化学反应方程式：

H2O, NH3, C2H5OH, Na2O2, NaOH, NaNO2, MgO, TiCl4

答：2Na+2H2O=2NaOH+H2

2Na+2C2H5OH=2C2H5ONa+H2

Na+MgO=Na2O+Mg

4Na+TiCl4=Ti+4NaCl

2Na+2NH3=2NaNH2+H2

2Na+Na2O2=2Na2O

4．写出过氧化钠和下列物质的反应式：

NaCrO2, CO2, H2O, H2SO4(稀)

答：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

3Na2O2+2NaCrO2+2H2O=2Na2CrO4+4NaOH

5．写出氢氧化钠和氢氧化钙的主要化学性质和用途。

答：(1）同两性金属反应；

（2）同非金属硼、硅反应；

（3）同卤素等非金属时，非金属发生歧化；

（4）能与酸反应进行中和反应，生成盐和水；

（5）与酸性氧化物反应生成盐和水。

氢氧化钠的用途是常用于矿物原料和硅酸盐试样的分解。

氢氧化钙的用途是在工业上往往是使用它的悬浮液，即石灰乳。

6．写出以食盐为原料制备金属钠、氢氧化钠、过氧化钠、碳酸钠的过程，并写出它们的化学反应方程式。

16

17 答：

O

H CO Na CO NaOH O Na O Na Cl H NaOH O H NaCl Cl Na NaCl 23222

2222222222222+→+??→?+↑

+↑+??→?+↑

+??→?点燃电解电解 7． 碱土金属的熔点比碱金属的高，硬度比碱金属的大，试说明其原因。

答：碱土金属有两个价电子，碱金属只有一个价电子，碱土金属的金属键比相应的碱金属的金属键

强，所以，碱土金属的熔点，硬度均比相应的碱金属高。

8． 钙在空气中燃烧所得得产物和水反应放出大量得热，并能嗅到氨的气味。试以化学反应方程式

表示这些反应。

答：3Ca+N 2=Ca 3N 2；Ca 3N 2+3H 2O=3Ca （OH ）2+2NH 3↑

9． 为什么元素铍与其它非金属成键时，化学键带有较大的共价性，而其它碱土元素与非金属所成

的键则带有较大的离子性？

答：Be 的电负性较大（1.57），Be 2+的半径较小（约31pm ），使其极化能力很强，所以BeCl2中Be-Cl

键以共价性为主，BeCl2为共价化合物。而其他碱土金属的电负性较小但离子半径却比Be2+大的多，MgCl2，CaCl2中的键以离子性为主，化合物为离子化合物。

10． 利用镁和铍在性质上的哪些差异可以区分和分离Be(OH)2和Mg(OH)2；BeCO 3和 Mg

CO 3; BeF 2和MgF 2?

答：利用Be （OH ）2可溶于NaOH ，而Mg （OH ）2却不溶，将两者分离。

BeCO 3受热不易分解，而MgCO 3受热易分解。

BeF 2可溶于水，而MgF 2不溶于水，将两者分离。

11． 写出重晶石为原料制备BaCl 2,BaCO 3,BaO,BaO 2的过程。

答：BaSO 4 + 4C == BaS + 4CO

BaSO 4 + 4CO == BaS + 4CO 2

BaS + 4H 2O == Ba(HS)2 + 4Ba(OH)2

Ba(HS)2 + CO 2 + H 2O == BaCO 3↓ + 2H 2S

BaCO 3 + 2HCl == BaCl 2 + CO 2 + H 2O

BaCO 3 △ BaO + CO 2

BaO + O 2 点燃

BaO 2

12． 写出BaCl 2 和CaCl 2的水溶液分别加入碳酸铵，接着加入醋酸、再加入铬酸钾时的 反应

式。

答：

18 ↑+++↓?→?++↑+++↓?→?+++↓=++↓=+2247223224722343324243324222222222222)(2)(CO O H KAc CaCrO HAc O Cr K CaCO CO O H KAc BaCrO HAc O Cr K BaCO Cl

NH CaCO CO NH CaCl Cl

NH BaCO CO NH BaCl

13． 设用两种途径得到NaCl （s ），用盖斯定律分别求算△f H θm NaCl(s),并作比较。（温度 为298K ）

(1) Na(s)+ H 2O(l) ?→?NaOH(s)+

21H 2(g) △r H θm =-140.89kJ ·mol -1

21H 2(g)+ 2

1Cl 2(g) ?→? HCl(g) △r H θm =-92.31kJ ·mol -1

HCl(g)+NaOH(s) ?→?

NaCl(s)+H 2O(l) △r H θm =-177.80kJ ·mol

-1 (2) 21H 2(g)+ 2

1Cl 2(g) ?→? HCl(g) △r H θm =-92.31kJ ·mol -1

Na(s)+ HCl(g) ?→?NaCl(s)+ 21H 2(g) △r H θm =-318.69kJ ·mol -1

答：因为H ?为状态函数，所以两者的H ?值相等。均为 –411kJ/mol 。

第十八章

1． 用反应方程式说明下列现象：

（1） 铜器在潮湿空气中会慢慢生成一层铜绿；

（2） 金溶于王水中；

（3） 在CuCl 2浓溶液逐渐加入稀释时，溶液颜色有黄棕色经绿色而变为蓝色。

（4） 当SO 2通入CuSO 4与NaCl 的浓溶液时析出白色沉淀；

（5） 往AgNO 3溶液滴加KCN 溶液时，先生成白色沉淀而后溶解，再加入NaCl 溶液时并无

AgCl 沉淀生成，但加入少许Na 2S 溶液时却析出黑色Ag 2S 沉淀。

答 (1) 2Cu + O 2 + H 2O + CO 2 = Cu 2(OH)2CO 3

(2) Au + 4HCl + HNO 3 = HAuCl 4 + NO + 2H 2O

(3) [CuCl 4]2- + 4H 2O = [Cu(H 2O)4]2+ + 4Cl -

[CuCl 4]2-为黄色 [Cu(H 2O)4]2+为蓝色，而当这两种离子共存时溶液呈绿色

(4）2Cu2+ + 2Cl- + SO2 + 2H2O = 2CuCl + 4H+ + SO42-

(5) Ag+ + CN- = AgCN

AgCN + CN-=[Ag(CN)2]-

2[Ag(CN)2]- + S2- = Ag2S + 4CN-

2．解释下列实验事实：

（1）焊接铁皮时，常先用浓ZnCl2溶液处理铁皮表面；

（2）HgS不溶于HCl，HNO3和(NH4)2S中而能溶于王水或Na2S中，

（3）HgC2O4难溶于水，但可溶于含有Cl 离子的溶液中；

（4）热分解CuCl2·2H2O时得不到无水CuCl2；

（5）HgCl2溶液中有NH4Cl存在时，加入NH3水得不到白色沉淀NH2HgCl。

答

（1）ZnCl2 + H2O = H[ZnCl2(OH)]

H[ZnCl2(OH)]有显著的酸性能清除金属表面的氧化物而不损害金属表面如：

FeO + 2H[ZnCl2(OH)]2 + H2O

（2）HgS不溶于HCl溶液中是因为HgS的容度积常数太小

HgS不溶于HNO3是因为它与HNO3反应生成难溶的Hg(NO3)2HgS

HgS不溶于(NH4)2S是因为(NH4)2S溶液水解为HS-，因而S2-浓度很低，不能形成配合物

HgS溶于王水，它与王水反应生成HgCl42-和S

3 HgS + 8H+ + 2NO3- + 12Cl- = 3HgCl42- + 3S + 2NO + 4H2O

HgS溶于Na2S溶液反应生成可溶性的HgS22-

HgS + S2- = HgS22-

（3）为H2C2O4酸性比HCl 弱得多；而Cl-与Hg2+生成的配合物较稳定，因而HgC2O4溶于盐酸HgC2O4 + 4HCl = H2HgCl4 + H2C2O4

（4）Cu2+离子极化能力很强，HCl又为挥发性酸，CuCl22H2O 热分解时发生水解，得不到无水CuCl2

CuCl22H2

2

O↑ + HCl↑

（5）NH4Cl存在抑制了生成NH2-，且NH2HgCl 溶解度较大，因而不能生成NH2HgCl沉淀HgCl2 + 4NH3 = Hg(NH3)42+ + 2Cl-

3．试选用配合剂分别将下列各种沉淀溶解掉，并写出相应得方程式。

（1）CuCl （2）Cu(OH)2 （3）AgBr

（4）Zn（OH）2（5）CuS （6）HgS

（7）HgI2 （8）AgI （9）CuI （10）NH2HgOH

答(1) CuCl + HCl = HCuCl2

(2) Cu(OH)2 + 2OH- = Cu(OH)42-

(3) AgBr + 2S2O32- = Ag(S2O3)23- + Br-

(4)Zn(OH)2 + 2OH- = Zn(OH)42-

(5)2CuS+ 10CN- = 2Cu(CN)43- + 2S2- + (CN)2

(6)3HgS + 8H+ + 12Cl- + 2NO3- = 3HgCl42-+ 3S ↓+ 2NO↑ + 4H2O

(7)HgI2 + 2I- = HgI42-

(8)AgI + 2CN- = [Ag(CN)2]- + I-

(9)CuI + 2S2O32- = Cu(S2O3)23- + I-

19

(10)N H2HgO

4. 完成下列反应方程式：

(1)Hg22+ + OH-→

(2)Zn2+NaOH（浓）→

(3)Hg2++NaOH→

(4)Cu2++NaOH（浓）→

(5)Cu2++NaOH →

(6)Ag++NaOH→

(7)HgS+Al+OH-（过量）→

(8)Cu2O+NH3+NH4Cl+O2→

答

(1) Hg22+ + 2OH-= HgO↓ + Hg↓ + H2O

(2)Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2

Zn(OH)2 + 2OH- = Zn(OH)42-

(3)Hg2+ + 2OH- = HgO + H2O

(4)Cu2+ + 4OH- = Cu(OH)42-

(5)2Cu+ + 2OH- = Cu2O↓ + H2O

(6)2Ag+ + 2OH- = Ag2O↓ + H2O

(7)3HgS + 2Al + 8OH- = 3Hg + 2Al(OH)4- + 3S2-

(8)2Cu2O + 8NH3 + 8NH4+ + O2 = 4Cu(NH3)42+ + 4H2O

5. 概述下列合成步骤：

（1）由CuS合成CuI；

（2）由CuSO4合成CuBr；

（3）由K[Ag（CN）2]合成Ag2CrO4；

（4）由黄铜矿CuFeS2合成CuF2；

（5）由ZnS合成ZnCl2（无水）；

（6）由Hg制备K2[HI4]；

（7）由ZnCO3提取Zn；

-溶液中回收Ag。

（8）由Ag（S2O3）+3

2

答

(1) 3CuS + 2HNO3 + 3H2SO4 = 3CuSO4 + 3S↓ + 2NO↑ +4H2O

2CuSO4+ 4KI = 2CuI↓ + I2 + 2K2SO4

(2)CuSO4+ Cu + 2KBr = 2CuBr↓ + K2SO4

(3)2K[Ag(CN)2] + Zn = Ag↓ + K2[Zn(CN)4]

3Ag + 4HNO3 = 3AgNO3+ NO↑ + 2H2O

2AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4↓ + 2KNO3

(4)CuFeS2 + O2 = Cu2S + 2FeS + SO2↑

Cu2S + 22HNO3 = 6Cu(NO3)2 + 3H2SO4+ 10NO↑ + 8H2O

20

21 Cu(NO 3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaNO 3

Cu(OH)2 + 2HF = CuF 2 + 2H 2O

(5) ZnS + 2HCl + n H 2O = ZnCl 2nH 2O + H 2S

ZnCl 2 nH 2O = ZnCl 2 + n H 2O

(6) 3Hg + 8HNO 3 = 3Hg(NO 3)2 + 2NO ↑+ 4H 2O

Hg(NO 3)2 + 4KI = K 2[HgI 4] + 2KNO 3

(7) ZnCO 3 + H 2SO 4 = ZnSO 4 + CO 2 ↑+ H 2O

2ZnSO 4 + 2H2O = 2Zn +O 2↑ + H 2SO 4

(8) Ag(S 2O 3)23- + 8Cl 2 + 10H 2O = AgCl↓ + 15Cl - + 4SO 42- + 2OH -

AgCl + 2NH 3 = [Ag(NH 3)2]Cl

[Ag(NH 3)2]Cl + HCOOH = Ag↓ + CO 2 ↑+ H 2O + NH 3 ↑+ HCl

2[Ag(NH 3)2]+ + Zn = 2Ag↓ + [Zn(NH 3)4]2-

2[Ag(NH 3)2]+ + CH 3CHO + 2OH - = CH 3COONH 4 + 2Ag↓ + 3NH 3 ↑+ H 2O

6. 试设计一个不用H2S 而能使下述离子分离得方案

Ag +， Hg 22， Cu 2+， Zn 2+， Cd 2+， Hg 2+和Al 3+

答 混合溶液

HCl

║

AgCl,Hg 2Cl 2 Cu 2+,Zn 2+,Cd 2+,Hg 2+,Al 3+

HgNH 2Cl +Hg +2+2-,Al 3+ 3)42+ ║Δ 2 HgNH 2

Cd(OH)2 Zn(OH)4

2-

7. 将1.008克铜—铝合金样品溶解后，加入过量碘离子，然后用0.1052mol ·dm -3Na 2S 2O 3溶液滴定生成得碘，共消耗29.84cm -3Na 2S 2O 3溶液，试求合金中铜得质量分数。

解： 2Cu 2+ + 2I - = CuI + I 2

I 2 + 2S 2O 32- = S4O 62- + 2I -

2Cu 2+与I 2, 2S 2O 32- 相当

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2bce.html