北师大等无机化学第四版答案下册

第13章氢和稀有气体

13-1 氢作为能源，其优点是什么？目前开发中的困难是什么？ 1、解：氢作为能源，具有以下特点：

（1）原料来源于地球上储量丰富的水，因而资源不受限制； （2）氢气燃烧时放出的热量很大；

（3）作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水，不会污染环境；

（4）有可能实现能量的储存，也有可能实现经济高效的输送。

发展氢能源需要解决三个方面的问题：氢气的发生，氢气的储备和氢气的利用

13-2按室温和常压下的状态（气态 液态 固态）将下列化合物分类，哪一种固体可能是电的良导体？

BaH2;SiH4;NH3;AsH3;PdH0.9;HI

13-3试述从空气中分离稀有气体和从混合气体中分离各组分的根据和方法。

3、解：从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分，主要是利用它们不同的物理性质如：原子间不同的作用力、熔点沸点的高低以及被吸附的难易等差异达到分离的目的。 13-4试说明稀有气体的熔点 、沸点、密度等性质的变化趋势和原因？

4、解：氦、氖、氩、氪、氙，这几种稀有气体熔点、沸点、密度逐渐增大。

这主要是由于惰性气体都是单原子分子，分子间相互作用力主要决定于分子量。分子量越大，分子间相互作用力越大，熔点沸点越来越高。

密度逐渐增大是由于其原子量逐渐增大，而单位体积中原子个数相同。 13-5你会选择哪种稀有气体作为：（a）温度最低的液体冷冻剂；（b）电离能最低 安全的放电光源；（c）最廉价的惰性气氛。

13-6用价键理论和分子轨道理论解释HeH、HeH+、He2+ 粒子存在的可能性。为什么氦没有双原子分子存在？

13-7 给出与下列物种具有相同结构的稀有气体化合物的化学式并指出其空间构型： (a) ICl4- (b)IBr2- (c)BrO3- (d)ClF

7、 解： XeF4 平面四边形 XeF2 直线形

XeO3 三角锥 XeO 直线形

13-8用 VSEPR理论判断XeF2 、XeF4、XeF6、XeOF4及ClF3的空间构型。 8、解： XeF2 直线形 XeF4 平面四边形 XeF6 八面体 XeOF4 四方锥 ClF4 三角锥

13-9用化学方程式表达下列化合物的合成方法（包括反应条件）： (a) XeF2 (b) XeF6 (c) XeO3

??XeF2(g) 9、解： Xe(g)?F2(g)??????XeF6(g) Xe(g)?3F2(g)????300?C,6MPa400?C,0.1MPa XeF6?3H2O?XeO3?6HF

13-10 完成下列反应方程式： (1) XeF2 + H2O → (2) XeF4 + H2O → (3) XeF6 + H2O → (4) XeF2 + H2 → (5) XeF4 + Hg→ (6) XeF4 + Xe→ 10、解：

XeF2?2OH??Xe?123O2?2F?2Xe???H2OO2?12HF3XeF4?6H2O?XeOXeF6?3H2O?XeOXeF6?H2O?XeOF3432?6HF?2HF

XeF2?H2?Xe?2HF2Hg?XeF4?Xe?2HgFXeF4?Xe?2XeF22

B：NaIO3 ；

C：NaI

14-13写出碘酸和过量 H2O2 反应的方程式，如在该体系中加入淀粉，会看到什么现象？ 13、解：HIO3+3H2O2=3O2+HI+3H2O；如果在该体系中加入淀粉，溶液慢慢变蓝，后又褪色。 14-14写出三个具有共价键的金属卤化物的分子式，并说明这种类型卤化物的共同特性。 14、解：（AlCl3）2；（AlBr3）2；（AlI3）2；分子中均含有配位键

14-15什么是多卤化物？与I3- 离子比较，形成Br3-﹑Cl3- 离子的趋势怎样？ 14-16什么是卤素互化物？

（a）写出ClF3﹑BrF3 和 IF3 等卤素互化物中心原子杂化轨道，分子电子构型和分子构型。 （b）下列化合物与BrF3 接触时存在爆炸危险吗？说明原因。

SbF5 ; CH3OH ; F2 ; S2Cl2

（c）为什么卤素互化物常是反磁性共价型而且比卤素化学活性大？

14-17 实验室有一卤化钙，易溶于水，试利用浓H2SO4 确定此盐的性质和名称。

17、解：利用卤化物与浓硫酸反应的不同现象，可以鉴别。

14-18 请按下面的实例，将溴﹑碘单质﹑卤离子及各种含氧酸的相互转化和转化条件绘成相互关系图。

第15章氧族元素

15-1空气中O2 与N2 的体积比是21:78 ，在273K 和101.3kPa下1L水能溶解 O2: 49.10 mL ,N2:23.20mL。问在该温度下溶解于水的空气所含的氧与氮的体积比是多少？

15-2在标准状况下， 750mL含有O3 的氧气，当其中所含O3 完全分解后体积变为780mL ，若将此含有 O3的氧气1L通入KI 溶液中，能析出多少克I2 ？ 2、解：由方程式：

2 O3=3O2可知该混合气体中含有臭氧60ml；

由O3+2I+H2O=O2+I2+2OH；可算出析出I2的质量；(0.06/22.4)×2×126.9=0.68g; 15-3 大气层中臭氧是怎样形成的？哪些污染物引起臭氧层的破坏？如何鉴别 O3 ，它有什么特征反应？

3、解：见课本P490

15-4 比较O3 和O2 的氧化性﹑沸点﹑极性和磁性的相对大小。 4、解：氧化性：O3>O2; 沸点：O3>O2; 极性：O3>O2; 磁性；O3

15-5少量Mn 可以催化分解H2O2 其反应机理届时如下：H2O2 能氧化Mn 为MnO2 ，后者又能使H2O2 氧化，试从电极电势说明上述解释是否合理，并写出离子反应方程式。 5、解：H2O2+Mn=MnO2+2H; MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2+2H2O

15-6写出 H2O2 与下列化合物的反应方程式，K2S2O8﹑Ag2O﹑O3﹑Cr(OH)3 在NaOH 中﹑Na2CO3（低温）。 6、解：H2O2+ K2S2O8= K2SO4+ O2+ H2SO4 HO2-+Ag2O=2Ag+OH-+O2? 3H2O2+2Cr(OH)3+4OH=2CrO4+8H2O 15-7 SO2与Cl2的漂白机理有什么不同？

7、解：SO2的漂白作用能和一些有机色素结合成为无色的化合物. 而Cl2的漂白作用是利用HClO的氧化性

15-8 （1）把H2S 和SO2 气体同时通入NaOH 溶液中至溶液呈中型，有何结果？

（2）写出以S 为原料制备以下各种化合物的反应方程式，H2S﹑ H2S2﹑ SF6 ﹑SO3 ﹑H2SO4﹑ SO2Cl2 ﹑ Na2S2O4。

8、解：(1)先有一些黄色沉淀,后沉淀溶解.

(2)S+H2=H2S

-2-2+

2+

--

2++

??SF6 S+3F2?? 2SO2+O2=2SO3

SO3+H2O=H2SO4

SO3+SCl2=SOCl2

2NaHSO3+Zn=Na2S2O4+Zn(OH)2

15-9（1）纯H2SO4是共价化合物，却有较高的沸点（657K），为什么？

（2）稀释浓H2SO4时一定要把H2SO4 加入水中边加边搅拌而稀释浓HNO3与浓盐酸没有这么严格规定，为什么？

9、解：(1)100%的硫酸具有相当高的沸点,是因为它的自偶电离生成H3SO4-,HSO4-

(2)硫酸比水重,如果将水加入硫酸中,水会浮在液体上层,溶解过程所放出的大量热,使水沸腾,造成危险.

15-10将 a mol Na2SO4 和 b mol Na2S 溶于水，用稀H2SO4 酸化，若a:b 大于1/2 ，则反应产物是什么？若小于1/2 ，则反应产物是什么？若等于1/2 ，则反应产物又是什么？ 10、解：大于1;2,产物为S和Na2SO3

燃烧 小于1:2, 产物为S和Na2S;

等于1:2,产物为S

15-11 完成下面反应方程式并解释在反应（1）过程中，为什么出现由白到黑的颜色变化？ （1）Ag+ + S2O32-(少量) → （2）Ag + S2O3(过量) →

15-11、(1)Ag++S2O32-=Ag2S2O3(黑色) 2Ag2S2O3=2Ag2S(黑色)+2SO2+O2

+2-3- (2) Ag+2S2O3=Ag(S2O3)2

15-12硫代硫酸钠在药剂中常用做解毒剂，可解卤素单质﹑重金属离子及氰化物中毒。请说明能解毒的原因，写出有关的反应方程式。 12、解：解毒卤素单质;Cl2+S2O3=Cl+SO4 I2+S2O32-=I-+S4O62-

解毒重金属离子;Ag++2S2O32-=Ag(S2O3)23- 解毒氰化物:

15-13石灰硫磺合剂（又称石硫合剂）通常是以硫磺粉﹑石灰及水混合。煮沸﹑摇匀而制得的橙色至樱桃色透明水溶液，可用做杀菌﹑杀螨剂。请给予解释，写出有关的反应方程式。 13、解：S+Ca(OH)2=CaS+CaSO3+H2O

15-14电解硫酸或硫酸氢氨制备过二硫酸时，虽然Φ(O2/H2O)(1.23V) 小于Φ(S2O82-/SO4)(2.05V) ，为什么在阳极不是H2O 放电，而是HSO4- 或 SO4- 放电？ 14、解：H2O在阳极放电放出O2的过电位较大.

15-15在酸性的KIO3 溶液中加入Na2S2O3 ，有什么反应发生？ 15、解：8IO3-+5S2O32-+H2O=4I2+10SO42-+2H+ 15-16写出下列各题的生成物并配平。 （1）Na2O2 与过量冷水反应；

（2）在Na2O2固体上滴加几滴热水；

（3）在Na2CO3 溶解中通入SO2 至溶液的PH=5左右； （4） H2S通入 FeCl3溶液中； （5） Cr2S3 加水；

（6）用盐酸酸化多硫化铵溶液； （7）Se 和HNO3 反应。

16、解：(1)Na2O2+2H2O=H2O2+2NaOH (2) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2

(3)Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2 (4)H2S+2FeCl3=S+2FeCl2+2HCl (5)Cr2S3+H2O=Cr(OH)3+H2S

(6)(NH4)2Sx+2HCl=2NH4Cl+(x-1)S+H2S

(7)3Se+4HNO3+H2O=3H2SeO3+4NO

15-17列表比较S﹑Se﹑Te 的+ Ⅳ和 +Ⅵ 氧化态的含氧酸的状态﹑ 酸性和氧化还原性。 17、解：见课本P512

15-18按下表填写各种试剂与四种含硫化合物反应所产生的现象。 15-19画出SOF2 ﹑SOCl2 ﹑SOBr2 的空间构型。他们的O -S键键长相同吗？请比较它们的O-S键键能和键长的大小。

θ

θ

+

2-

2--2-

19、答：分子中S??O键强度：SOF2>SOCl2>SOBr2

三个化合物的结构均为三角锥形，S为中心原子，且有一孤对电子。

X电负性越大，吸引电子能力越强，则S原子周围的电子密度越低，硫的正电性越高，S对O极化作用越强，S??O键共价成分越大，键越短，故S-O键越强。

S-O间存在d-p反馈 键，S周围电子密度小，吸引电子能力强，S-O间键越强。元素电负性F>Cl>Br,分子中S周围电子密度SOF2

15-20现将硫极其重要化合物间的转化关系列成下表，请试用硫的电势图解释表中某些化学反应的原因。例如在酸性介质中，硫化氢为何能将亚硫酸（或二氧化硫）还原为单质硫？为何硫与氢氧化钠反应能生成硫化钠等。

?20、解：因为?S/S2???0.508V;?SO2?/S??0.661V.所以S能溶解在NaOH中.

3?第16章氮磷砷

16-1请回答下列有关氮元素性质的问题：

（1）为什么N-N 键的键能（167kJ.mol-1）比P-P 键（201 kJ.mol-1）的小？而 N≡N 键的键能（942 kJ.mol）又比P≡P 键（481 kJ.mol）的大？ （2）为什么氮不能形成五卤化物？

（3）为什么N2 的第一电离能比N 原子的小？ 1、 解：（1）N，由于其内层电子少，原子半径小，价电子层没有可用于成键的d轨道。N-N

单键的键能反常地比第三周期P-P键的小，N易于形成p-p?键（包括离域?键），所以，N=N和N?N多重键的键能比其他元素大。 （2）价电子层没有可用于成键的d轨道，N最多只能形成4个共价键，也即N的配位数最

多不超过4。 （3）N原子由于价层电子的p轨道刚好处于半充满状态。 16-2 请回答下列问题：

（1）如何出去N2 中少量NH3 和NH3 中的水气？ （2）如何除去 NO 中微量的NO2 和N2O 中少量NO 的？ 2、解：（1）将气体通过稀H C l 溶液；通过碱石灰

（2）通过NaOH溶液；

16-3 以NH3 与H2O 作用时质子传递的情况，讨论H2O ﹑NH3 和质子之间键能的强弱；为什么醋酸在水中是一弱酸，而在液氨溶剂中却是强酸？ 3、解：NH3 +H2O=NH4+ +OH- ；

因此，NH3和质子的键合能力强于H2O和质子的键合能力；正因为如此，醋酸与水的结合能力弱于醋酸与氨的结合能力。这就是大家所熟悉的溶剂拉平效应。 16-4 将下列物质按碱性减弱顺序排序，并给予解释。 NH2OH NH3 N2H4 PH3 AsH3 16-5 请解释下列事实：

（1） 为什么可用浓氨水检查氯气管道的漏气？ （2） 过磷酸钙肥料为什么不能和石灰一起贮存？

（3） 由砷酸钠制备As2S3 ，为什么需要在浓的强酸性溶液中？

-1

-1

?solGm（CaCO3）=48.3 KJ.mol;

?-1

由此可见，Na2CO3在水中向溶解方向进行；而CaCO3的溶解向沉淀方向进行 18-11 试比较下列各种物质的热稳定性，并作出解释。 （1）Ca(HCO3)2,CaCO3, H2CO3 ,CaSO4 ,CaSiO3

（2）AgNO3, HNO3,KNO3,KClO3,K3PO4 11、解：（1）CaSiO3>CaSO4>CaCO3>Ca(HCO3)2>H2CO3

(2)K3PO4>KClO3>KNO3>AgNO3>HNO3

18-12用BaCO3﹑CaCO3 以及它们的组成氧化物的标准生成焓计算BaCO3和CaCO3 的分解焓，并从结构上解释为什么BaCO3 比CaCO3 稳定？ 12、解：由标准生成焓数据表，经计算得

?rH?rH???1?1(BaCO(CaCO33)?269kJ.mol)?178kJ.mol

由于?S值相差很小，故?G值主要取决于?H值，所以CaCO3 没有BaCOθ

3稳定。

18-13用表18-18中各元素最高氧化态含氧酸（包括氧化物）的ψ 为纵坐标，各元素的原子序数为横坐标，作出p区各族元素含氧酸的氧化性强度曲线，并从曲线图形分析各周期及各族非金属元素最高氧化态含氧酸氧化性的变化规律。

18-14试解释下列各组含氧酸（盐）氧化性的强弱： （1）H2SeO4 ﹥H2SO4 (稀)(2)HNO2﹥HNO3(稀)（3）浓H2SO4﹥稀H2SO（HClO﹥HBrO﹥HIO （5）44）HClO3(aq) ﹥KClO3(aq) 14、解：见课本P626

18-15何谓次极周期性？为什么它在p区第二 ﹑第四﹑第六周期中表现出来？为什么它主要表现在最高氧化态化合物的性质（稳定性和氧化性）上？ 15、解：见课本18-5 P区元素的次级周期性 18-16试解释下列现象：

（1）硅没有类似于石墨的同素异性体。

（2）氮没有五卤化氮NX5 ，却有+Ⅴ 氧化态的 N2O5﹑HNO3 及其盐，这二者是否矛盾？ （3）砷的所有三卤化物均已制得，而五卤化物只制得AsF5 和 AsCl5 ，而且后者极不稳定。 （4）硫可形成n=2～6 的多硫链，而氧只能形成n=2 的过氧链。

第19章金属通论

19-1举例说明哪些金属能从（1）冷水，（2）热水，（3）水蒸气，（4）酸，（5）碱中置换 出氢气，写出有关的反应式并说明反应条件。 1、解：2Na + 2H2O = 2NaOH+ H2↑ Mg+ 2H2O= Mg(OH)2↓ + H2↑ 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2↑ Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 2Al + 2OH + 6H2O = 2[Al(OH)4] 19-2 已知在 973K 时，

2CO + O2 = 2CO2 ; △rGθ = -398 kJ.mol-1 2Ni + O2 = 2NiO; △rGθ =-314 kJ.mol-1

试计算该温度下CO + NiO = Ni +CO2 的△rGθ值，并对照图19-1说明在该温度下能否用CO

--

还原NiO制取Ni 。

2、解： 2CO + O2 = 2CO (1) 2Ni + O2 = 2NiO (2) CO + NiO = Ni + CO2 (3) (3) =

θ

(1)?(2)2

?rG =

?398?(?314)2-1

= -42kJ?mol

CO的自由能比NiO的低，?rGθ < 0 故可以使用CO还原NiO 制取Ni

19-3下图是几种金属硫化物的埃林汉姆图。（1）请解释图中各条线形状变化的意义；（2）据图，若从硫化物中提取金属，适宜的还原剂和温度条件各如何？ (1)1/2C + S = 1/2 CS2 (2)Hg + S = HgS

(3)2/3 Bi +S = 1/3 Bi2S3 (4)H2 +S = H2S

(5)Pb +S = PbS

3、解： 线1中，随着温度的升高，刚开始时吉布斯自由能呈上升趋势，但当温度达到一 定值后，随着温度的升高，吉布斯自由能反呈下降趋势。斜率发生了变化，是因为温度升 高，发生了相变，出现了熵增，因而?rG下降。线2线3相似，起始随温度的升高，?rG增加，达到一定温度后，随着温度的增加，?rGθ增加的速度更快，斜率 加大，出现了熵

θ

θ

θ

θ

增。线4随温度升高，?rG直线上升，反应过程中无相变。线5?rG开始时随温度的升 高逐渐增大，达到一定的温度又逐渐减小温度继续上升，又出现下降，再上升又出现增大， 有两个拐点。这说明在反应的过程中，随着温度的上升，伴随有相变产生。由图可以 看 出：

HgS 和 Bi2S3可以用H2作还原剂对HgS 温度可控制在：400K-800 对Bi2S3温度可控制在：700K-1000K

对PbS较难还原，选用C作还原剂，需要3000K以上的高温。 19-4已知 733K 时， 2Mn + O2 = 2MnO;

△rG=-670kJ.mol

2C +O2 =2CO; △rGθ=-350 kJ.mol-1 1773K时，2Mn + O2 = 2MnO; △rGθ=-510 kJ.mol-1 2C +O2 =2CO; △rGθ=-540 kJ.mol-1 试计算在773K和1773K 时反应： Mn(s) + C(s) = Mn(s)+ CO(g)

的△rG，说明用C(s) 还原MnO(S)应在高温还是低温条件下进行？ 4、解： 2Mn + O2 = 2MnO (1) 2C + O2 = 2CO (2) MnO（S） + C（S） = Mn（S） + CO（g） (3) (3) =

(2)?(1)2θ

θ

-1

773K时 ?rG = 1773K时 ?rGθ=

θ

?350?(?670)2?540?(?510)2?160kJmol??15kJmol?1>0 <0

?1故反应在高温下进行。

19-5金属的晶体结构有哪几种主要类型？它们得空间利用率和配位数各是多少？对金属性质的影响又如何？

5、答：金属的晶体结构类型包括：面心立方，体心立方，六方

晶体结构类型 配位数 空间利用率 对金属性质的影响 面心立方 体心立方 六 方 12 8 12 74.05% 68.02% 74.05% 第20章s区金属（碱金属与碱土金属）

20-1 简要说明工业上生产金属钠﹑烧碱和纯碱的基本原理。 1、解：2NaCl ====== 2Na + Cl2↑

（1） 加入CaCl2作助熔剂，以熔盐电解法制金属钠 （2） 电解NaCl水溶液可得NaOH

电解

2NaCl + 2H2O ===== Cl2↑ + H2↑ + 2NaOH （3） 用氨碱法

NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3↓ + NH4Cl

2NaHCO3===== Na2CO3 + H2O↑ + CO2↑

20-2以重晶石为原料，如何制备 BaCl2﹑BaCO3﹑BaO 和 BaO2 ？写出有关的化学反应方程

?

式。

2、 解： BaSO4 + 4C===== BaS + 4CO BaS + 2HCl = BaCl2 + H2S BaS + CO2 + H2O = BaCO3 + H2S

BaCO3 1633===== BaO + CO2

2BaO + O2 ===== 2BaO

20-3写出下列反应的方程式：

（1） 金属钠与H2O﹑Na2O2﹑NH3﹑C2H5OH﹑TiCl4﹑KCl﹑MgO﹑NaNO2 的反应； （2） Na2O2与H2O﹑NaCrO2﹑CO2﹑Cr2O3﹑H2SO4（稀）的反应； 3、解：(1) 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑

2Na + Na2O2 = 2Na2O

2Na + 2NH3 = 2NaNH2 + 3H2↑ 2Na + 2C2H5OH = 2NaOC2H5 + H2↑ Na + TiCl4 = 4NaCl + Ti Na + KCl= K↑ + NaCl 2Na + MgO = Mg + Na2O

6Na + 2NaNO2 = Na2O + N2↑

(2) 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑ Na2O2 + 2NaCrO2 = 2Na2CrO4 + O2↑ 2 Na2O2 + 2CO2 = 2Na2Cr3+ O2↑ Na2O2 + Cr2O3 = Na2CrO4

K

773-793K

Na2O2 + H2SO4 = 2Na2SO4 + 2H2O2 20-4完成下列各步反应方程式： （1）MgCl2 Mg Mg(0H)2

MgCO3 Mg(NO3)2 MgO

（2）CaCO 3 CaO Ca(NO3)2

CaCl2 Ca Ca(OH)2 电解

4、解：(1) MgCl2 ===== Mg + Cl2↑

Mg + Cl = MgCl2

Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2↑ Mg(OH)2= MgO + H2O

MgCO3 + 2HCl = MgCl + H2O + CO2↑ MgCO3+ 2HNO3 = Mg(NO3)2 + H2O + CO2↑

2Mg(NO3)2= 2MgO + 4NO2↑ + O2↑

(2) CaCO3 ===== CaO + CO2↑

甲醇

CO2 + CaO ===== CaCO3

氨水

CaO + 2NH4NO3 ===== Ca(NO3)2 + 2NH3↑ + H2O CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑

CaCl2 ===== Ca + Cl2↑

熔融

Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2↑

Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + 2H2O

20-5含有Ca2+﹑Mg2+ 和SO42-离子的粗盐如何精制成纯的食盐，以反应式表示。 5、解：(1) SO42- + Ba2+ = BaSO4↓ (2) Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓ (3) Ca2+ + CO32- = CaCO3↓

2+2- (4) Ba + CO3 = BaCO3↓

(5) CO32- + 2H+ = CO2↑ + H2O

OH + H+ = H2O

20-6试利用铍﹑镁化合物性质的不同鉴别下列各组物质： （1） Be(OH)2 和Mg(OH)2 ； （2） BeCO3 和 MgCO3 ；

（3） BeF2 和 MgF2 。 6、解：（1）Be(OH)2为两性氢氧化物可溶于碱中 Be(OH)2 + 2OH- = Be(OH)42-

（2）BeCO3稍加热即分解，MgCO3加热到813K分解

BeCO3和（NH4）2CO3作用形成可溶性的络盐(NH4)6[Be4O(CO3)6]，而MgCO3不具有这种

性质，可以进行分离

（3）BeF2易形成BeF42-络离子，MgF2不易形成MgF42-络离子育微溶于水，BeF2易溶于

水。

20-7商品氢氧化钠中为什么常含杂质碳酸钠？如何检验？又如何除去？

7、答：NaOH中所含杂质Na2CO3是由NaOH和吸收空气中的CO2反应而形成的，在NaOH中加

-

?

电解

入HCl溶液，若有CO2气体逸出，证明有Na2CO3存在；否则不存在。可制备很浓的NaOH 溶液，在这种溶液中碳酸钠不溶，静置后即沉淀，上层清液即为NaOH溶液。 20-8以氢氧化钙为原料，如何制备下列物质？以反应方程式表示之。 （1） 漂白粉；（2）氢氧化钠；（3）氨；（4）氢氧化镁。 8、解：(1) 2Ca(OH)2 + 2Cl2 = 2CaCl2 + 2Ca(ClO)2 + 2H2O (2) Ca(OH)2 + Na2CO3 = 2NaOH + CaCO3

(3) Ca(OH)2 + (NH4)2CO3 = CaCO3↓ + H2O + NH3↑

(4) Ca(OH)2 + MgCl2 = CaCl2 + Mg(OH)2↓

20-9 为什么选用过氧化钠做潜水密封舱中的供氧剂？为什么选用氢化钙做野外氢气发生剂？请写出有关方程式。

9、解：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2↑ CaH2 + H2O = Ca(OH)2 + 2H2↑

20-10写出下列物质的化合式：

光卤石 明矾 重晶石 天青石 白云石 方解石 苏打 石膏 萤石 芒硝 元明粉 泻盐

10、解：光卤石 KCl?MgCl2?6H2O 明矾 KAl(SO4)2?12H2O

重晶石 BaSO4 天青石 SrSO4 白云石 CaCO3 ?MgCO3 方解石 CaCO3

苏打 Na2CO3 石膏 CaSO4?2H2O 萤石 CaF2 芒硝 Na2SO4?10H2O 元明粉 Na2SO4 泻药 MgSO4?7H2O

20-11 下列反应的热力学数据如下：

MgO(s) + C(s,石墨) = CO(g) +Mg(g) 试计算：（1）反应的热效应 （2）反应的自由能变 ；（3）在标准条件下，用 C （s，石墨）还原 MgO制取金属镁时，反应自发进行的最低温度是什么？ 11、解：MgO(s)+ C(s石墨) = CO(g) + Mg(g) (1) ?rH?298??fH298(CO,g)+ ?fH298(Mg,g) -?fH298(MgO,s)-?fH298(C,s)

-1

???? = 147.7-110.52-(-601.7) = 638.88kJ?mol

(2) ?rG298 = ?fG298(CO,g)+?fG298(Mg,g) - ?fG298(MgO,s) - ?fG298(C,s) =113.5-137.15-(-569.4) = 545.81 kJ?mol-1 (3) ?rS?298?????= ?fS298(CO,g) + ?fS298(Mg,g) - ?fS298(MgO,s)- ?fS298(C,s)

???? =148.54+197.56-26.94-5.74 =313.24 J?mol-1?K-1

?G??H?T?S ?G?0 反应才能自发进行 即 ：

638.88×103 - T×313.42? 0 得： T? 2038K 20-12如何鉴别下列物质？ （1） Na2CO3﹑NaHCO3 和NaOH; （2） CaO﹑Ca(OH)2和CaSO4

12、解：（1）首先分别取一定量试样配成溶液，分别 滴加HCl溶液，无气体放出的为NaOH溶液，再分别取余下的两种固体少许加热，放出H2O和CO2的即为NaHCO3剩下 的为Na2CO3

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑

NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑

NaOH + HCl = NaCl + H2O

2 NaHCO3 ===== Na2CO3 + H2O↑ + CO2↑

-11-5

20-13 已知Mg(OH)2的Ksp= 1.8×10, NH3.H2O 的Kb=1.8×10，计算反应：

Mg(OH)2 + 2NH4+ ≒ Mg2+ +2 NH3.H2O

?

的平衡常数K ，讨论Mg(OH)2在氨水中的溶解性。 13、解：

K?[NH3?H2O]?[Mg[NH?422?]]2

K?[Mg[NH42??]]2?Ksp/[OHKb2??]]22/[OH=1.8×10-11/（1.8×10-5）2

=5.6×10-2

Mg(OH)2 微溶于氨水

20-14往BaCl2 和CaCl2 的水溶液中分别依次加入：（1）碳酸铵；（2）醋酸；（3）铬酸钾，各有何现象发生?写出反应方程式。

14、解：BaCl2 + (NH4)2CO3 = BaCO3 ↓+ NH4Cl

BaCl2 + 2CH3COOH = Ba(CH3COO)2↓ + 2HCl

BaCl2 + K2CrO4 = BaCrO4 ↓+ 2KCl CaCl2 + (NH4)2CO3 = CaCO3 ↓+ 2NH4Cl CaCl2 +2CH3COOH= Ca(CH3COO)2 ↓+ 2HCl CaCl2 + K2CrO4 = CaCrO4?2H2O↓ + 2KCl

NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑

NaOH + HCl = NaCl + H2O

2 NaHCO3 ===== Na2CO3 + H2O↑ + CO2↑

-11-5

20-13 已知Mg(OH)2的Ksp= 1.8×10, NH3.H2O 的Kb=1.8×10，计算反应：

Mg(OH)2 + 2NH4+ ≒ Mg2+ +2 NH3.H2O

?

的平衡常数K ，讨论Mg(OH)2在氨水中的溶解性。 13、解：

K?[NH3?H2O]?[Mg[NH?422?]]2

K?[Mg[NH42??]]2?Ksp/[OHKb2??]]22/[OH=1.8×10-11/（1.8×10-5）2

=5.6×10-2

Mg(OH)2 微溶于氨水

20-14往BaCl2 和CaCl2 的水溶液中分别依次加入：（1）碳酸铵；（2）醋酸；（3）铬酸钾，各有何现象发生?写出反应方程式。

14、解：BaCl2 + (NH4)2CO3 = BaCO3 ↓+ NH4Cl

BaCl2 + 2CH3COOH = Ba(CH3COO)2↓ + 2HCl

BaCl2 + K2CrO4 = BaCrO4 ↓+ 2KCl CaCl2 + (NH4)2CO3 = CaCO3 ↓+ 2NH4Cl CaCl2 +2CH3COOH= Ca(CH3COO)2 ↓+ 2HCl CaCl2 + K2CrO4 = CaCrO4?2H2O↓ + 2KCl

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