17-23两种气态硼氢化物的化学式和密度如下： BH3 在290 K 和53978 Pa 时的密度为0.629g.L ；B2H5 在292 K 和6916 Pa 时的密度为0.1553 g.L 。这两种化合物的相对分子质量各是多少？写出它们的分子式。 23、解：由公式M?-1

-1

?RTP可求出BH3的M=28.09;B2H5的M=54.52;

所以它们的分子式分别为B2H6，B4H10

17-24有人根据下列反应式制备了一些硼烷： 4BF3 + 3LiAlH4 →2B2H6 + 3LiF + 3AlF3

若产率为100% ，用5g BF3 和10.0g LiAlH4 反应能得到多少克B2H6 ？制备时，由于用了未经很好干燥的乙醚，有些B2H6与水反应损失了，若水的量为 0.2g ，试计算损失了多少克B2H6？

24、解：量的关系可以判断LiAlH4过量，所以得到的B2H6的质量为 (5/67.81) ×0.5×27.62=1.018g; 由于水与B2H6能发生化学反应： B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2

所以损失的B2H6的质量为(0.2/18) ××27.62=0.05g;

17-25 体积为50mL 的CO﹑CO2 和H2 组成的混合气体与25mL O2 ，在室温及1.01× 10kPa 压力下点燃，爆炸后在上述同样的温度和压力测得气体总体积为37mL 。把这37mL 气体用KOH 溶液吸收，最后剩下5mL 不能吸收的气体，计算原混合气体中各组分气体的体积分数。 25、解：O2:36%;CO44%;CO220%

3

16第18章非金属元素小结

18-1按周期表位置，绘出非金属单质的结构图，并分析它们在结构上有哪些特点和变化规律？

1、解：大多数位于P区。结构图略。

18-2为什么氟和其它卤素不同，没有多种可变的氧化态？

2、解：因为氟原子半径特别小，对核外电子束缚力强，电子不容易失去，所以氟没有多种可变的正氧化态。

18-3 小结p区元素的原子半径电离能电子亲和能和电负性，按周期性递变规律的同时，还有哪些反常之处？说明其原因。

3、解：P区元素整体而言，从上到下原子半径逐渐增大。 详见课本P629页。

18-4 概括非金属元素的氢化物有哪些共性？

4、解：非金属元素都能形成具有最高氧化态的共价型的简单氢化物。通常情况下为气体或挥发性的液体。在同一族中，沸点从上到下递增，但第二周期沸点异常的高。除HF外，其他分子型氢化物都有还原性。非金属元素氢化物，相对于水而言，大多数是酸。 18-5已知下列数据： △fGm(H2S,aq)=-27.9kJ.mol △fGm(S,aq)=85.8 kJ.mol △fGm(H2Se,aq)=22.2 kJ.mol △fGm(Se,aq)=129.3 kJ.mol

试计算下列反应的△rGm 和平衡常数 K ： （1）H2S(aq) → 2H(aq)+ S(aq) （2）H2Se(aq) → 2H(aq)+Se(aq) 两者中哪一个酸性较强。 5、解：(1)?rGm??fGm(S??2??,aq)??fGm(H2S,aq)

-1

+

2-+

2-θ

θ

2--1

θ

-1

θ

2--1

θ

-1

=85.8-(-27.9)=113.7kJ.mol

?再由公式?rGm? -RTlnK得K=exp（-?rGm/RT)?1.2×10

-20

? (2)按同种方法求出?rGm?107.1,K=1.68×10

-19

?由此可见H2Se的酸性强于H2S。

18-6试从HA 酸在电离过程中的能量变化分析影响其酸性强度的一些主要因素。

6、解：非金属元素氢化物在水溶液中的酸碱性与该氢化物在水中给出或接受质子的能力的相对强弱有关。影响酸性强度的因素有HA的水合能，解离能，A（g）的电子亲和能。A（g）的水合能，以及H（g）的电离能，H（g）的水合能有关。

18-7试从结构观点分析含氧酸强盗和结构之间的关系。用鲍林规则判断下列酸的强弱：

+

-

（1）HClO（2）HClO2（3）H3AsO3（4）HIO3（5）H3PO4 （6）HBrO3（7）HMnO4（8）H2SeO4（9）HNO3（10）H6TeO6 7、解：详见课本P613页。各种酸的强弱详见表18-8。

18-8试解释下列各组酸强度的变化顺序： （1）HI﹥ HBr﹥ HCl﹥ HF （2）HClO4 ﹥H2SO4﹥ H3PO4﹥ H4SiO4 （3）HNO3﹥ HNO2 （4）HIO4 ﹥ H5IO6 （5）H2SeO4﹥ H5TeO6

8、解：（1）从氟到碘电负性逐渐减弱，与氢的结合能力逐渐减弱，分子逐渐容易电离出氢离子，故酸性逐渐增强。

（2）从氯到硅电负性逐渐减弱，与它相连的氧的电子密度逐渐增大，O-H键逐渐增强，从而酸性逐渐减弱。

（3）硝酸分子的非羟基氧多于亚硝酸分子中的非羟基氧，HNO3中N-O配键多，N的正电性强，对羟基中的氧原子的电子吸引作用较大，使氧原子的电子密度减小更多，O-H键越弱，酸性增强。

（4）H5IO6分子随着电离的进行，酸根的负电荷越大，和质子间的作用力增强，电离作用向形成分子方向进行，因此酸性弱于HIO4。 （5）原因同（2）。

18-9判断下表中各含氧酸盐的溶解性（填“易溶”，“可溶”，“难溶”）。

阳离子阴离子 Ag +Cu 2+Al 3+K +NH4 +Ca 2+CO3 NO3 SO42- -2-PO4 H2PO4 ClO3 --3-9、解：见溶解性表。 18-10已知下列数据 Na2CO3 CaCO3 Na(aq) Ca(aq) CO3(aq) θ

2-2++ △solH/kJ.mol -24.69 -12.13 θ-1S/J.K.mol 138.8 92.9 58.41 -53.1 -56.9 θ-1-1试计算Na2CO3 和CaCO3 溶解过程的标准自由能变化（△solGm），并对它们在水中的溶解性作出判断，分析两者水溶性不同的原因。

?10、解：公式?solGm??solHm?T?S可算出?solGm（Na2CO3）=-1.18KJ.mol

-1

-1?（CaCO3）=48.3 KJ.mol; ?solGm??? 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?(BaCO3)?269kJ.mol?1?rH(CaCO3)?178kJ.mol??1

由于?S值相差很小，故?G值主要取决于?H值，所以CaCO3 没有BaCO3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：

θ