北师大《无机化学》第四版习题答案——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

9、解： Xe(g)?F2(g)??????XeF2(g) Xe(g)?3F2(g)??????XeF6(g) 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：

300?C,6MPa400?C,0.1MPa1XeF2?2OH??Xe?O2?2F??H2O233XeF4?6H2O?XeO3?2Xe?O2?12HF2XeF6?3H2O?XeO3?6HFXeF6?H2O?XeOF4?2HFXeF2?H2?Xe?2HF2Hg?XeF4?Xe?2HgF2XeF4?Xe?2XeF2

第14章卤素

14-1 电解制氟时，为何不用 KF 的水溶液？液态氟化氢为什么不导电，而氟化钾的无水氟化氢溶液却能导电？

1、解：因为F2与水能发生剧烈的化学反应；液态HF分子中，没有自由移动的离子，故而不能导电。而在KF的无水HF溶液中，存在K，HF2；

14-2氟在本族元素中有哪些特殊性？氟化氢和氢氟酸有哪些特性？

2、解：（1）由于F的半径特别小，故F2的离解能特别小，F的水合热比其他卤素离子多。 （2）HF分子间存在氢键，因而HF分子的熔沸点和汽化热特别高。 （3）AgF为易溶于水的化合物。 （4）F2与水反应产物复杂。

（5）HF是一弱酸，浓度增大，酸性增强。 （6）HF能与SiO2或硅酸盐反应，生成气态SiF4；

14-3（1）根据电极电势比较KMnO4 ﹑K2Cr2O7 和 MnO2 与盐酸(1mol.L)反应而生成Cl2 的反应趋势。

（2）若用MnO2与盐酸反应，使能顺利地发生Cl2 ，盐酸的最低浓度是多少？ 3、解：(1)根据电极电势的关系，可知反应趋势： KMnO4>K2Cr2O7>MnO2;

14-4根据电势图计算在298K时，Br2 在碱性水溶液中歧化为Br 和BrO3 的反应平衡常数。 4、解：由公式：-ZFE=-RTlnK 得：K=exp（ZFE/RT） =2.92×10

14-5 三氟化氮NF3（沸点-129℃）不显Lewis 碱性，而相对分子质量较低的化合物NH3 （沸点-33℃）却是个人所共知的Lewis 碱。（a）说明它们挥发性差别如此之大的原因；（b）说明它们碱性不同的原因。

5、解：（1）NH3有较高的沸点，是因为它分子间存在氢键。

（2）NF3分子中，F原子半径较大，由于空间位阻作用，使它很难再配合Lewis酸。 另外，F原子的电负性较大，削弱了中心原子N的负电性。

14-6 从盐卤中制取Br2 可用氯气氧化法。不过从热力学观点看，Br 可被O2 氧化为Br2 ，为什么不用O2 来制取Br2 ？

14-7通Cl2于消石灰中，可得漂白粉，而在漂白粉溶液中加入盐酸可产生Cl2 ，试用电极电势说明这两个现象。

-38

---1

-+

-

?7、解：因为Cl2通入消石灰是在碱性介质中作用的，又因为?θCl/Cl?ClO/Cl，所以Cl2在碱

--22性条件下易发生歧化反应。

?而在漂白粉溶液中加入盐酸后，酸性条件中, ?θ故而如下反应能够向右进HClO/Cl??Cl/Cl，

?22行:

HClO + Cl + H = Cl2 + H2O

14-8 下列哪些氧化物是酸酐：OF2 ﹑Cl2O7﹑ClO2﹑Cl2O﹑Br2O 和 I2O5 ？若是酸酐，写出由相应的酸或其它方法得到酸酐的反应。

8、解：Cl2O7是HClO4的酸酐。Cl2O，Br2O分别是HClO，HBrO 的酸酐 14-9 如何鉴别KClO﹑KClO3和 KClO4 这三种盐？ 9、解：分别取少量固体加入干燥的试管中，再做以下实验 加入稀盐酸即有Cl2气放出的是KClO; KClO+2HCl=KCl+Cl2+H2O

加入浓盐酸有Cl2与放出且溶液变黄的是KClO3; 8KC1O3+24HCl(浓)=9Cl2↑+8KCl+60ClO2(黄)+12H2O 另一种则为KClO4

14-10 以 I2 为原料写出制备HIO4﹑KIO3﹑I2O5 和KIO4 的反应方程式。

14-11（1）I2 在水中的溶解度很小，试从下列两个半反应计算在298K 时 ，I2饱和溶液的浓度。

I2(s) + 2e ≒ 2I； Φ = 0.535V I2(aq) + 2e ≒ 2I； Φ = 0.621V

（2）将0.100mol I2 溶解在1.00L 0.100mol.L KI 溶液中而得到I3 溶液 。I3生成反应的 Kc 值为0.752，求 I3 溶液中I2 的浓度。 14-11、(1)I2（aq）=I2（s） K=exp（ZFE/RT） =812

K=1/[I2（aq）] I2（aq）=1/812=0.00123mol/L (2) I2+I-=I3-;

--1

----θ

--θ

-+

KC=;所以[I2]=

解得x=0 .0934mol/L。

14-12利用电极电势解释下列现象：在淀粉碘化钾溶液中加入少量NaClO 时 ，得到蓝色溶液A，加入过量NaClO 时 ，得到无色溶液 B ，然后酸化之并加少量固体 Na2SO3 于B 溶液，则A的蓝色复现，当Na2SO3 过量时蓝色又褪去成为无色溶液C ，再加入NaIO3 溶液蓝色的A 溶液又出现。指出A﹑B﹑C各为何种物质，并写出各步的反应方程式。 12、解：A：I2 ； 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

?HNCl3=3×242.6+946-2×192.5×3=518.8kJ/mol;

由此可知，NF3更加稳定。

16-8 为了测定铵态氮肥中的含氮量，称取固体样品0.2471g ，加过量NaOH 溶液并进行蒸馏，用 50.00Ml 0.1050mol.L HCl吸收蒸出的氨气，然后用0.1022mol.L NaOH 溶液滴定吸收液中剩余的HCl，滴定中消耗了11.69 ml NaOH 溶液，试计算肥料中氮的百分含量。 8、解：该样品中含N的物质的量为：50×10-3×0 所以N的百分含量为4.055×10

-3-1

-1

-11.69×10-3×0

-3

mol/L;

×14/0.2471=23%

16-9为什么PF3 可以和许多过渡金属形成配合物，而NF3 几乎不具有这种性质？ PH3和过渡金属形成配合物的能力为什么比NH3 强？

9、解：P的电负性小于N,PH3比NH3容易给出孤对电子,形成配位键;

16-10 红磷长时间放置在空气中逐渐潮解，与 NaOH﹑CaCl2 在空气中潮解，实质上有什么不同？潮解的红磷为什么可以用水洗涤来进行处理？

10、解：白磷在潮湿空气中发生缓慢的氧化反应,而NaOH,CaCl2 的潮解是吸收空气中的水分. 16-11 在同素异形体中，菱形硫和单斜硫有相似的化学性质，而 O2 与O3 ，黄磷与红磷的化学性质却有很大差异，试加以解释。

11、解：单斜硫和菱形硫都是由S8环状分子构成.而O2和O3,黄磷和白磷的构成分子不同,其性质当然不同.

16-12 回答下列有关硝酸的问题：

（1） 根据HNO3 的分子结构，说明HNO3 为什么不稳定？ （2） 为什么久置的浓HNO3 会变黄？

（3） 欲将一定质量的Ag 溶于最少量的硝酸，应使用何种浓度（浓或稀）的硝酸？ 12、解：(1)HNO3分子中由于一个质子与NO3-相连,键长和键角也发生了变化,与H相连的N-O键较长,所以HNO3分子的对称性较低,不如NO3- 离子稳定,氧化性较强. (2)因为HNO3不稳定,容易分解成NO2,所以溶液呈黄色.

16-13 若将0.0001 mol H3PO4 加到 PH=7 的 1L 缓冲溶液中（假定溶液的体积不变），计算在此溶液中H3PO4﹑H2PO4﹑HPO4 和 PO4 的浓度。

-2-3-

[H?]313、解：由公式[H3PO4]?[H?]3?[H?]K1?[H?]2K1K2?K1K2K3

[H?]2K1K2[H2PO4]?[H?]3?[H?]K1?[H?]2K1K2?K1K2K3? [HPO2?4[H?]K1]?[H?]3?[H?]K1?[H?]2K1K2?K1K2K3K1K2K3[H?]3?[H?]K1?[H?]2K1K2?K1K2K3

[PO43?]?

由上述公式即可求得各自的浓度.

16-14试从平衡移动的原理解释为什么在Na2HPO4 或 NaH2PO4 溶液中加入AgNO3 溶液，均析出黄色的 Ag3PO4 沉淀？析出Ag3PO4 沉淀后溶液的酸碱性有何变化？写出相应的反应方程式。

14、解：因为在溶液中存在以下平衡;.HPO42??H??PO43?;

HPO42??H??PO43?当加入Ag后, Ag 和PO4 结合生成Ag3PO4沉淀,使得上述平衡向右移动.

16-15 试计算浓度都是 0.1 mol.L 的 H3PO4﹑ NaH2PO4﹑ Na2HPO4 和Na3PO4各溶液的PH。 15、解：一般情况下,弱酸碱均忽略第二.三级的电离,所以均可用公式[H求得 .

16-16 AsO3能在碱性溶液中被I2 氧化成AsO4 ，而H3AsO4又能在酸性溶液中被I还原成H3AsO3 ，二者是否矛盾？为什么？

16、解：两种情况下,反应的介质不同,从而电极电势不同,两者均满足都能进行,并不矛盾.

16-17试解释下列含氧酸的有关性质： （1） H4P2O7和(HPO3)n 的酸性比 强。

（2） HNO3和H3AsO4 均有氧化性，而 H3PO4 却不具有氧化性。 （3） H3PO4﹑ H3PO3﹑H3PO2 三种酸中，H3PO2 的还原性最强。 16-18 画出下列分子结构图： P4O12 PF4 As4S4 AsS4 PCl

16-19画出结构图，表示P4O10 和不同物质的量的H2O 反应时P-O-P 键断裂的情况，说明

4-+

3--3-3---1

+

+

3-

?]?K?c

?????,所以反应

反应的产物。 19、解：见课本P541

16-20 完成下列物质间的转化： （1）NH4NO3 NO HNO2 NH4

(2) Ca3(PO4)2 P4 PH3 H3PO4

（3） As2O3 Na3AsO4 Na3AsS4 20、解： （1）NH4NO3 N2+O2

?N2+O2+H2O ???+

?催化剂???NO

2NO+O2=2NO2 NO+NO2+H2O=2HNO2 NO2+H2O=HNO3+NO

HNO3+Zn=NH4NO3+Zn(NO3)2+H2O

(2) 2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C=6CaSiO3+P4+10CO P4+3KOH+3H2O=PH3+3KH2PO2

8CuSO4+2PH3+8H2O=2H3PO4+8H2SO4+8Cu 11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4 (3) As2O3+6NaOH=2Na3AsO3+3H2O AsO33- +I2+2OH- =AsO43- +2I- +H2O 2AsO3 +6H +3H2S=As2S3+6H2O 16-21鉴别下列各组物质： （1）NO2和NO3（2）AsO4和PO4 （3）AsO4和AsO3（4）PO4和P2O7

3-3-2-3-4-

--3-3-3-+

（5）H3PO4和H3PO3（6）AsO4和AsS4

21、解：(1) 用淀粉KI溶液,作用后,溶液变蓝色的是NO-2 (2) 用淀粉KI溶液,作用后,溶液变蓝色的是AsO43-;

(3)在酸性条件下,加SnCl2 ,反应后有黑棕色的As析出的是AsO33-

3-

(4)能使蛋白质沉淀的是P2O74-; (5)用AgNO3溶液.

(6)用稀盐酸酸化,有蛋黄色沉淀析出的是AsS4 16-22完成并配平下列反应的方程式： （1）NH4Cl +NaNO2→ （2）NO2 +ClO+OH → Cl （3）N2H4 +H2O2→ （4）NH2OH + Fe → N2O （5）HN3 + Mg→ （6）KNO3 +C + S →

（7）AsH3 + Br2 + KOH→ K3AsO4 （8）PH3 +AgNO3 + H2O→ （9）HPO3 + Hg +H2O→ （10）H2PO2 + Cu + OH→ （11）[Ag(NH3)2] + AsO3 + OH→ （12）Na3AsO4 + Zn +H2SO4→ 22、解：以下均写反应后的产物： （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （9） （10） （11） （12）

NH4Cl+H2O Cl-+NO3- +H2O N2+H2O N2O+Fe2+ Mg（N3）2+H2 K2S+N2+CO2 K3AsO4+KBr Ag+H3PO3+HNO3 Hg2+2+PO43- Cu2O+PO43- Ag+AsO43- Zn2++AsO33-

+

3---2+

-2-2+3+

--

-

-3

16-23有一种无色气体 A ，能使热的CuO 还原，并逸出一种相当稳定的气体B ，将A 通过加热的金属钠能生成一种固体C ，并逸出一种可燃性气体D 。 A能与Cl2 分步反应，最后得到一种易爆的液体E 。指出A﹑B﹑C﹑D 和E 各为何物？并写出各过程的反应方程式。 23、解：A：NH3；B：N2；C：NaNH2；D：H2；NCl3

16-24第ⅤA 族和第ⅥA 族氢化物在沸点时的蒸发焓如下： △rH/kJ.mol

NH3 233 H2O 406 PH3 14.6 H2S 18.7

AsH3 16.7 H2Se 19.3 SbH3 21.0 H2Te 23.1

以每族氢化物蒸发焓对其摩尔质量作图，假定NH3 和H2O 不存在氢键时，估计它们的蒸发焓各是多少？在液氨和H2O 中，何者具有较强的氢键？

θ

-1 △rH/kJ.mol

θ-1

第17章碳硅硼

17-1对比等电子体CO 与N2 的分子结构及主要物理﹑化学性质。

1、解：CO 与N2是等电子体，结构相似，分子中也有三重键，即一个?和两个?键，但和N2不同的是：其中一个?键是配键，其电子来自氧原子。

17-2 概述 CO的实验室制法及收集方法。写出 CO 与下列物质起反应的方程式并注明反应的条件：（1）Ni ；（2）CuCl；（3）NaOH ；（4）H2 ；(5)PdCl2 2、解：用浓硫酸作脱水剂，使 HCOOH脱水而得。

/?HCOOH?浓硫酸????CO?H2O 用排水法收集CO。

?rG =

θ

?398?(?314)

2-1

θ

= -42kJ?mol

CO的自由能比NiO的低，?rG< 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

θ

θ

θ

增加，达到一定温度后，随着温度的增加，?rG增加的速度更快，斜率 加大，出现了熵 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; △rG=-350 kJ.mol 1773K时，2Mn + O2 = 2MnO; △rG=-510 kJ.mol 2C +O2 =2CO; △rG=-540 kJ.mol 试计算在773K和1773K 时反应：

θ

-1

θ

-1

θ

-1

θ

-1θ

θ

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) =

θ

(2)?(1) 2θ

?350?(?670)?160kJmol?1>0

2?540?(?510)θ

??15kJmol?1<0 1773K时 ?rG=

2 773K时 ?rG = 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

1633

K BaCO3 ===== BaO + CO2

773-793K

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 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 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↑

电解

?

(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↑

电解

CaCl2 ===== Ca + Cl2↑ 熔融 Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2↑ Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + 2H2O

20-5含有Ca﹑Mg 和SO4离子的粗盐如何精制成纯的食盐，以反应式表示。 5、解：(1) SO4 + Ba = BaSO4↓ (2) Mg + 2OH = Mg(OH)2↓ (3) Ca + CO3= CaCO3↓ (4) Ba + CO3 = BaCO3↓ (5) CO3 + 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)4

（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

-2--2-+

2+

2-2+

2-

2+

-2-2+

2+

2+

2-

性质，可以进行分离

（3）BeF2易形成BeF4络离子，MgF2不易形成MgF4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)

2-2-

????? (1) ?rH298(CO,g)+ ?fH298(Mg,g) -?fH298(MgO,s)-?fH298(C,s) ??fH298 = 147.7-110.52-(-601.7) = 638.88kJ?mol

????? (2) ?rG298 = ?fG298(CO,g)+?fG298(Mg,g) - ?fG298(MgO,s) - ?fG298(C,s)

-1

=113.5-137.15-(-569.4) = 545.81 kJ?mol

????? (3) ?rS298= ?fS298(CO,g) + ?fS298(Mg,g) - ?fS298(MgO,s)- ?fS298(C,s)

-1

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

-1

-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↑

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 ≒ Mg +2 NH3.H2O

的平衡常数K ，讨论Mg(OH)2在氨水中的溶解性。 13、解：

+

2+

-11

-5

K?[NH3?H2O]2?[Mg2?][NH4][Mg2?]?2

Ksp/[OH?]2-11-52

=1.8×10/（1.8×10） K???22?2Kb/[OH][NH4] =5.6×10 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，

-2

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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