无机化学课后答案(武汉大学 曹锡章) 下载本文

解:(1)提示:由ΔGm<0来判断。

(2)因为C?H2O(g)?CO(g)?H2(g),该反应的ΔS>0,又因为ΔG=ΔH-TΔS,所以

提高反应温度有利于反应向右进行。

7. 比较CO和CO2的性质。如何除去CO中含有的少量CO2?如何除去CO2中含有的少量

CO?

答:通过赤热的碳粉;通过赤热的CuO粉末。

?HCO提示:

2?332[H?]K1[H?]2?;?HCO?;?2??2?[H]?[H]K1?K1K2[H]?[H]K1?K1K2?3?CO?

K1K2[H?]2?[H?]K1?K1K2?2?

8. 计算当溶液的pH分别等于4,8,12时,H2CO3,HCO3,CO3所占的百分数。 解:pH=4

CO2的饱和状态下,H2CO3的pH=3.9,HCO3的pH=8.1,CO3的pH=12.6 pH=4时,体系中主要成分为[H2CO3],[CO3]可忽略 H2CO3==H+ + HCO3 m 10

?4?2??2? n (m+n=1)

10?4xnn?7?3 =4.2×10 所以=4.2×10

mm[H2CO3%]=99.4%,[ HCO3%]=0.06% HCO3== H+ + CO3

?2??10?4x 0.6% 10 x =Ka2

0.6%

?4 所以x=2.4×10

?10

%。

pH=8,12同理。

9. 烯烃能稳定存在,而硅烯烃H2Si=SiH2却难以存在。其原因是什么?

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

Na2SiO3+2H+=SiO2.H2O+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:

SiO2?2C?2Cl2?SiCl4?2COSiCl4?2Zn?Si?2ZnCl2

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SnCl2溶液时要采取哪些措施?其目的时什么?

4+2+

答:加入一些Sn粒,以防止被空气氧化成Sn;加入稀盐酸是为了防止Sn的水解。 14.

单质锡有哪些同素异形体,性质有何差异??-锡酸和?-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 PbSO4 + 2e== PbSO4 + 2e

正极 PbO2 + 4H+ + SO4 + 2e == PbSO4 + 2H2O

充电时:阳极 PbSO4 + 2H2O == PbO2 + 4H+ + SO4 + 2e 阴极 PbSO4 + 2e== PbSO4 + 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Pb3O4中铅有不同价态? 答:铅的氧化物有:PbO2,Pb2O3,Pb3O4,PbO

??2?2?????应用以下反应:Pb3O4?4HNO3?2Pb(NO3)2?PbO2??2H2O

17. 在298K时,将含有Sn(ClO4)2何Pb(ClO4)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[Sn2+]/[Pb2+]为0.46。

已知 解:Pb??Pb2?=-0.126V,计算?Sn2?/Sn值。 /Pb??Sn2??Sn?Pb2?

2?0.05916[Sn]?达到平衡时,E=0,即E?E?lg?0; 2?2[Pb]所以,?Sn?2?/Sn?(?0.126)?0.059160.46lg?0 21??Sn2?/Sn??0.136ev

18. 完成并配平下列化学反应方程式:

(1) Sn+HCl→ (2) Sn+Cl2→ (3) SnCl2+FeCl3→ (4) SnCl4+H2O→

(5) SnS+Na2S2→ (6) SnS3+H+→ (7) Sn+SnCl4→ (8) PbS+HNO3→ (9) Pb3O4+HI(过量)→ (10)Pb2++OH-(过量)→ 答:

2?1)Sn?2HCl?SnCl2?H2?2)Sn?2Cl2?SnCl43)SnCl2?2FeCl3?SnCl4?2FeCl24)3SnCl4?3H2O?SnO2?H2O?2H2SnCl65)SnS?Na2S2?Na2SnS32?6)SnS3?2H??SnS2?H2S

7)Sn?SnCl4?2SnCl28)3PbS?8HNO3?3Pb(NO3)2?3S??2NO??4H2O??9)Pb3O4?15I??8H??3PbI24?I3?4H2O10)Pb2??4OH?(过量)?Pb(OH)4;Pb(OH)42?2??ClO??PbO2??Cl??2OH??H2O

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AgNO3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(NH4)2Sx形成溶液G。酸化溶液G,得到黄色沉淀H。

少量溶液C加入HgCl2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:SnCl2 B:Sn(OH)Cl; C:Sn(NO3)2; D:AgCl; E:Ag(NH3)2Cl; F:SnS ; G:(NH4)2SnS3

H:SnS2; I:Hg2Cl2; J:Hg

第十六章 硼族元素

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? 第二周期 电离能 第三周期 电离能 Li 520 Na 496 Be 900 Mg 738 B 801 Al 578 C 1086 Si 787 N 1402 P 1012 O 1314 S 1000 F 1681 Cl 1251 Ne 2081 Ar 1521 答:因为B,Al元素基态原子的价电子层结构为:ns2np1,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:

3LiAlH4+4BF3?乙醚???2B2H6+3LiF+3AlF3

??2B2H6+3NaBF4 3NaBH4+4BF3?? B2H6 的结构见课本P778

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,AlF3的蒸气为单分子。而AlCl3的蒸气为二聚分子,其结构见课本P781

4. 画出B3N3H6(无机苯)的结构。 答:

乙醚

5. B10H14的结构中有多少种形式的化学键?各有多少个? 答:B10H14的结构