(10) Cu2++3Cl-==CuCl3-黄色
Cu2++3Br-==CuBr3-深褐色
(11)寻找氧化还原惰性的有机配体.
(12)Co(NH3)5Cl(SO4)?[Co(NH3)5Cl]?2?2???2??SO4?2?或Co(NH3)5Cl(SO4)?[Co(NH3)5SO4]?Cl(13)Cu(NH3)4(14)开始时Pb的分裂能大于Cu(NH3)4?2Cl?
?PbCl2?2?PbCl2?2Cl?[PbCl4](15) 因为 Fe3+易于OH-形成沉淀,而易于与F- 、PO3-4 形成比Fe(SCN)6更稳定的配合物,不能存在Sn2+等还原性金属离子是怕Fe3+被还原为Fe2+ 而形成Fe2+的SCN-配合物。不能有H2O2等氧化剂是因为SCN-易被氧化。
SCN????CO2?N2?SO4?氧化剂2?
第十六章 氮 磷 砷
16-2 答:?1? 将含有少量NO2的NO气体通入热水中3NO2+H2O=2HNO3+NO这样就可除去其中的气体。将N2O和少量的NO气体通入水中。就可除去其中少量的NO。
?2?将含有少量NH3的N2气体通入水中。就可除去NH3,将含有少量H2O
的NH3通入CaCl2中,就可除去其中少量的H2O。
16-3 答:?1? NH3+H2O =NH4++OH-- 在H+传递过程中。NH3 得H+ ,而H2O失H+,所以H2O和质子(H+)之间的键能小于NH3和质子(H+)之间的键能。 ?2? CH3COOH=CH3COO-+ H+ 在水溶液中:存在H2O= H++OH- 在液氨中: 存在NH3 =NH4++NH2- 而氨比H2O对H+的键能大,因此在液氨中C H3COOH的电离也大,[H+]较大,酸性较强。
16-4答:NH3 是所有气态氢化物中唯一显碱性的物质,按N—P—AS 顺序,其气态氢化物的碱性依次减弱,酸性依次增强,故碱性NH3>PH3>ASH3,而同一种元素的氢化物,化合价越低,碱性越强,故NH3>N2H4>NH2OH ,综上可知碱性顺序为NH3>N2H4>NH3OH(碱性)>PH3(酸性)>AsH3 (酸性)
16-6 答:(1) 在N3ˉ离子中,两个N-N 键有相等的键长,而在NH3中两个N-N键长却不相等,根据VSEPR理论可知,N3ˉ离子为直线型结构,故两个N-N键的键长相等.
(2) 从NO+,NO到NOˉ的键长逐渐增大.根据实验测定NO+的BO=3;NO的BO=2.5; NOˉ的BO=2,键能越来越小,故键长逐渐增大. (3)NO2+,NO2 ,NO2ˉ键角(∠ONO)依次为180°,134.3°,115.4°.根据VSEPR理论可知, NO2+的分子构型为直线型,故其分子内∠ONO为180°, NO2的分子构型为角型,分子内有一个孤电子存在,单电子对∠ONO的影响小于N-O键的影响,故∠ONO的键角比SP2杂化的 120°大一点,故为134.3°; NO2ˉ的分子构型也为角型,但分子内有两个孤电子,其对∠ONO的影响大于N-O键的影响,故∠ONO的键角比SP2杂化的120°小一点,这与实测的115.4°的很好.
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(4) NH3, PH3, ASH3分子的键角依次为107°,93.08°,91.8°,逐渐减小,根据VSEPR 中同族元素形成同类型化合物时的斥力顺序4,处于中心原子的全充满价层里的键和电子之间的斥力大于处在中心原子未充满价层里的键和电子之间的斥力,且N—P—AS的顺序原子半径递增故本应同为三角锥形分子的NH3, PH3, AsH3的键角依次减小.
16-8 解: HCl与NH3按1:1反应生成NH4Cl,未反应的HCl的物质的量n(HCL)=0.05000×0.1050-0.01169×0.1022mol=0.00406mol,即氮肥中的N 元素的物质的量n(N )=0.00406mol 故N﹪= n(N ) ×14/0.2471×100﹪=0.00406×14/0.2471×100﹪=22.976﹪
16-9答:P元素的原子具有空的3d 轨道,PF3分子为SP3杂化,故PF3可与过渡金属以SP3d2或d2sp3等杂化类型形成配位键,故PF3可以作为配位;而NF3中N原子上的一对孤对电子偏向F一侧,故NF3几乎不能作为配体来使用. PF3由于有空的3d轨道,且电负性比N的小,使PF3的P原子上的一对3S 电子易与过渡金属形成配合键,而在NH3中,由于N 无d轨道,又有较强的电负性,故NH3可与过渡金属形成配合物的能力比PH3弱.
16-10 答:红磷长时点放置在空气中逐渐潮解是因为它与空气中的O2形成吸水氧化物吸水而潮解,NaOH, CaCl2空气中逐渐潮解是因为它们直接吸收了空气中的水份而潮解.
16-12 答:(1) HNO3分子为平面结构,中心N原子采取SP2杂化,若为NO3ˉ, SP2杂化后的键角为120°,但HNO3为NO3ˉ与一个质子相连而形成,由于H+的作用,致使NO3ˉ的对称性被破坏,故HNO3不稳定.
(2) 浓HNO3见光会按下述分解: 4HNO3=4NO2+O2+2H2O,致使浓HNO3. (3)答: Ag与硝酸反应有以下两种情形: ①Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2+H2O; ②3Ag+4 HNO3(稀)==3 AgNO3+NO+2 H2O, NO2与水可发生如下反应,③3 NO2+ H2O=2HNO3+NO但反应产生的NO2不可能全部与水反应,在溶解一定质量的Ag要使所用HNO3最少,应使用稀硝酸.
,
16-14 答:无论在Na2HPO4或NaH2PO4溶液中均存在少量的PO33-,如NaH2PO4在溶液中有如下反应:
NaH2PO4 = Na+ + H2PO42- ; H2PO42 - = H+ + HPO42-
HPO42- = H+ + PO43- 3Ag+ + PO43- =Ag3PO4 同理 Na2HPO4有如下反应:
Na2HPO4= Na++ HPO42- HPO42-= H+ + PO43- 3Ag++ PO43- =Ag3PO4
由于正盐Ag3PO4的溶解度比相应的碱式盐溶解度小的多,当溶液中[Ag+]3*[ PO43-]>Ksp(Ag3PO4)时,便有Ag3PO4沉淀析出。此时降低了溶液中PO43-的浓度。使电离平衡向右移动。结果溶液中H+的浓度增加,酸性增强。 总反应式为:2HPO42-+3Ag+= Ag3PO4 +H2PO42- 3H2PO42- +3Ag+ =Ag3PO4+ H3PO4
16-23 答:A: NH3 B:N2 C:Na3N D:H2 E:NCl3 (1) 2 NH3+3CuO=3Cu+ N2+3H2O (2) 2 NH3+6Na=2 Na3N+3 H2 (3) NH3+3Cl2= NCl3+3HCl
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第十七章 碳 硅 硼
17-3答:(1)金属镁着火 ----CCl4 (2)金属钠着火 -----砂子 (3)黄磷着火-------H2 O (4)油着火----干冰
(5)木器着火----泡沫灭火
17-5解:设该混合物中含Na2CO3 x mol, NaHCO3 y mol
NaHCO3和Na2CO3 组成一个缓冲体系
pH=pK(H2CO3) -lg
c(NaHCO3)c(Na2CO3)
10.6=-lg5.61*104-lgx/y 106x +84y=60
解得:x=0.417 y=0.187
Na2CO3 的量 =106*0.417=44.3 g NaHCO3的量=84*0.187=15.7g
17-7解:(1)Ca2+等浓度等体积Na2CO3 [Ca2+]=[CO32-]=0.2mol
Q=[Ca2+][CO32-]=0.04>KSP(CaCO3)=8.7*10-8 所以通入有CaCO3沉淀生成
(2)Cu2+中通入Na2CO3溶液 产物为Cu2(OH)2CO3 (3)Al3+中通入Na2CO3溶液 产物为Al(OH)3
Al3++ CO32-= Al2(CO3)3
Al2(CO3)3+H2O= Al(OH)3+ H2CO3 H2CO3= H2O+CO2
17-10 答:(1)将含有少量CO2,O2,H2O等杂质的CO的气体通人热的铜网
(除O2), 然后通人石灰水(除CO2),最后通过浓硫酸(除H2O)。
(2)充分摇荡(除H2S,SO2);用Al2O3纤维物作载体,Pt作催化剂(除O2,CO);通过浓硫酸(除H2O);液化
17-15 答:(1)将石英砂,硫酸钠和煤粉混合后在反射炉内进行反应,温度为
1373-1623K,一小时后,将产物冷却,即将玻璃块状物,然后用水蒸气处理使得溶解成粘稠液体;这就制成―泡化碱‖,化学组成为Na2O.nSiO2用途主要是:建筑工业 及造纸 工业作粘合剂。
(2)将硅酸凝胶充分洗涤以除去可溶性盐,干燥脱水后即成为多孔硅
固体,这样就制成了硅胶,它是很好的干燥剂 ,吸附剂及催化剂载体对H2O,BCl3, PCl5等 极性物质都有较强的吸附作用。
(3)人工分子筛是用水玻璃,片铝酸钠和氢氧化钠为原料,按一定的配
比并控制适当的温度使其充分反应而制得,由于原料配比及制备条件的不同,所得的分子筛的结构。孔径也不同;它的用途主要是用于吸附。同时用于物质的分离,提纯,作催化剂载体。
17-22解:(1)将1.5克H3BO3溶于100ml水中,H3BO3溶液的浓度
C=(1.5/61.8)mol/10-1 C=0.24mol/l. [H+]=Ka*C=6*0.000001*0.24=1.2*10-5
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pH=-lg[H+]=-lg1.2×10-5=4.92
(2)2Ca2B6O115H2O --------------------------------3Na2B4O7 10H2O 410.86×2 381.24×3 75×85% X 解得:X=8.9×103kg 17-23解: P=
mv v =
nRTP P=
m*pnRT 所以 M=
PRTp
(1) 化学式为BH3气体的分子量=
0.629*8314.3*29053978=28
设BH3的分子式为BnH3n 则 11n +3n= 28 n=2
所以化学式为BH3分子式为 B2H 6 (2) 化学式为BH3气体的分子量=
0.1553*8314.3*2926916=54
设BH3的分子式为B2nH5n 则 22n +5n= 54 n=2
所以化学式为BH3分子式为 B4H 10
17-25 解:设CO,CO2和H2含量分别为x ml, y ml, z ml
混合气体中O2的反应为: 2CO+ O2=2 CO2 2H2+ O2 = 2H2O 2x 2y
x+y+z= H250 (1) (混合物总体积为50)
x+y+5=37 (2)(反应后剩余气体=反应后剩余O2 + CO反应生
成的CO2先有的CO2)
x/2+y/2=(25-5) (3)( 反应的O2的量)
解得:x=22ml y=10ml z=18ml
CO气体占的百分量为=
32521050 ×100%=44% ×100%=20%
CO2气体占的百分量为=H2气体占的百分量为=
1850×100%=36%
第十八章 非金属元素小结
18-4 答: (1)它们都是以共价键结合的离子型氢化物,在通常状况下的气体成挥发性液体。
(2)它们的熔沸点按元素在周期表中所处的族和周期呈周期性变化。在同一族中沸点从上到下递增.
(3)大多数氢化物有还原性和酸性。 18-5解:(1)H2S(aq)→2H++S2-
?rG=0 +(85.8)-(-27.9)=113,7KJ/mol ?rG=-2.303RTlgKa
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lgKa=
113.7*1000?2.303*8.31*298??19.9
所以二者之中 H2S酸性较强 18-7答:含氧酸在水溶液中的强度取决于酸分子在电离过程中酸分子羟基上的质子脱离O原子转移到H2O分子的孤对电子上的能力的大小。而这转移的难易 程度又取决于元素R吸引羟基O原子的电子的能力,如果R的电负性大,R周围的非羟基O原子数目(配键 电子对偏向这种氧原子使O的电负性增加,)则R吸引羟基O原子的电子能力强,从而使O-H键的极性增强,有利于质子H+的转移,所以酸性强。根据泡林规则:含氧酸HnROm可分为ROm-n(OH)n, 其中非羟基氧原子数为N=m-n,含氧酸的K1与N有下列关系:
K1≈105N-7 即pKa ≈7-5N 而pKa 越小,酸性越强
pKa<=0为强酸 pKa = 0-7为弱酸 pKa =7-14为很弱酸
所以 HClO . HClO2. H3AsO3 .H3PO3. HNO2. H6TeO6为弱酸
HIO3 . HBrO3. HMnO4. HSeO4为强酸.
18-8 答(1)I . Br Cl. F属同族非金属元素,其电负性随I . Br.Cl. F依次增大,与H结合:其氢化物的稳定性按I . Br.Cl. F依次增大,所以其酸给出H+的能力依次减小,酸性强度为HI>HBr>HCl>HF.
(2)根据泡林规则:HClO4 H2SO4 H3PO4 H4SiO4的分别为-8. –3 2 7 PKa越小 ,酸性越强 ,所以酸性HClO4 > H2SO4 > H3PO4> H4SiO4
(3) 根据泡林规则:HNO3 的 pKa为-3 , HNO2的 pKa 为2 ,所以酸性HNO3> HNO2
(4)(5)与(2)(3)同理
18-11 答: 一般磷酸盐较稳定,硝酸盐和卤酸盐不太稳定,硫酸盐居中,所以(1)
中是最稳定的。
第十九章 金属通论
19-2 解: CO+NiO=Ni+2CO2
ΔRGθ=ΔRGθ(CO)-ΔRGθ(NIO)=-398+314=-84KJ/MOL
对照艾林汉图:在此温度(973K下)反应可自发进行,用CO还原NiO制取Ni.
19-4 解:MnO+C=Mn+CO 据生成热的定义知: 在773K时;ΔRGθ=ΔfGθ(co)-ΔfGθ(MnO)
=1/2[-350+670]=160 KJ/MOL>0 所以反应自发逆向进行。 在1773K时;ΔRGθ=ΔfGθ(co)-ΔfGθ(MnO)
=1/2[-540+510]=-15 KJ/MOL<0 所以反应自发正向进行。
第二十一章 p区金属
21-8 答:(1)铝虽是较活波的金属,它在空气中放置时迅速被氧化,在表面积
上形成一层极薄的致密的AI2O3膜,保护内层铝不在进一步发生反应,即使Al产生钝化现象,铝质轻,延展性,导电性,传热性好。所以它广泛
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