无机化学第四版答案下册.docx
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无机化学第四版答案下册
第13章氢与稀有气体
131氢作为能源,其优点就是什么？
目前开发中得困难就是什么？
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得水,因而资源不受限制;
（2）氢气燃烧时放出得热量很大;
（3）作为燃料得最大优点就是燃烧后得产物为水,不会污染环境;
（4）有可能实现能量得储存,也有可能实现经济高效得输送。
发展氢能源需要解决三个方面得问题:
氢气得发生,氢气得储备与氢气得利用
132按室温与常压下得状态（气态液态固态）将下列化合物分类,哪一种固体可能就是电得良导体？
BaH2;SiH4;NH3;AsH3;PdH0、9;HI
133试述从空气中分离稀有气体与从混合气体中分离各组分得根据与方法。
3、解:
从空气中分离稀有气体与从混合稀有气体中分离各组分,主要就是利用它们不同得物理性质如:
原子间不同得作用力、熔点沸点得高低以及被吸附得难易等差异达到分离得目得。
134试说明稀有气体得熔点、沸点、密度等性质得变化趋势与原因？
4、解:
氦、氖、氩、氪、氙,这几种稀有气体熔点、沸点、密度逐渐增大。
这主要就是由于惰性气体都就是单原子分子,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。
密度逐渐增大就是由于其原子量逐渐增大,而单位体积中原子个数相同。
135您会选择哪种稀有气体作为:
（a）温度最低得液体冷冻剂;（b）电离能最低安全得放电光源;（c）最廉价得惰性气氛。
136用价键理论与分子轨道理论解释HeH、HeH+、He2+粒子存在得可能性。
为什么氦没有双原子分子存在？
137给出与下列物种具有相同结构得稀有气体化合物得化学式并指出其空间构型:
（a）ICl4（b）IBr2（c）BrO3（d）ClF
7、解:
平面四边形直线形
三角锥直线形
138用VSEPR理论判断XeF2、XeF4、XeF6、XeOF4及ClF3得空间构型。
8、解:
直线形平面四边形
八面体四方锥
三角锥
139用化学方程式表达下列化合物得合成方法（包括反应条件）:
（a）XeF2（b）XeF6（c）XeO3
9、解:
1310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:
第14章卤素
141电解制氟时,为何不用KF得水溶液？
液态氟化氢为什么不导电,而氟化钾得无水氟化氢溶液却能导电？
1、解:
因为F2与水能发生剧烈得化学反应;液态HF分子中,没有自由移动得离子,故而不能导电。
而在KF得无水HF溶液中,存在K+,HF2;
142氟在本族元素中有哪些特殊性？
氟化氢与氢氟酸有哪些特性？
2、解:
（1）由于F得半径特别小,故F2得离解能特别小,F得水合热比其她卤素离子多。
（2）HF分子间存在氢键,因而HF分子得熔沸点与汽化热特别高。
（3）AgF为易溶于水得化合物。
（4）F2与水反应产物复杂。
（5）HF就是一弱酸,浓度增大,酸性增强。
（6）HF能与SiO2或硅酸盐反应,生成气态SiF4;
143
（1）根据电极电势比较KMnO4﹑K2Cr2O7与MnO2与盐酸（1mol、L1）反应而生成Cl2得反应趋势。
（2）若用MnO2与盐酸反应,使能顺利地发生Cl2,盐酸得最低浓度就是多少？
3、解:
（1）根据电极电势得关系,可知反应趋势:
KMnO4>K2Cr2O7>MnO2;
144根据电势图计算在298K时,Br2在碱性水溶液中歧化为Br与BrO3得反应平衡常数。
4、解:
由公式:
ZFE=RTlnK
得:
K=exp（ZFE/RT）
=2、92×1038
145三氟化氮NF3（沸点129℃）不显Lewis碱性,而相对分子质量较低得化合物NH3（沸点33℃）却就是个人所共知得Lewis碱。
（a）说明它们挥发性差别如此之大得原因;（b）说明它们碱性不同得原因。
5、解:
（1）NH3有较高得沸点,就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原子得电负性较大,削弱了中心原子N得负电性。
146从盐卤中制取Br2可用氯气氧化法。
不过从热力学观点瞧,Br可被O2氧化为Br2,为什么不用O2来制取Br2？
147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。
7、解:
因为Cl2通入消石灰就是在碱性介质中作用得,又因为,所以Cl2在碱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,,故而如下反应能够向右进行:
HClO+Cl+H+=Cl2+H2O
148下列哪些氧化物就是酸酐:
OF2﹑Cl2O7﹑ClO2﹑Cl2O﹑Br2O与I2O5？
若就是酸酐,写出由相应得酸或其它方法得到酸酐得反应。
8、解:
Cl2O7就是HClO4得酸酐。
Cl2O,Br2O分别就是HClO,HBrO得酸酐
149如何鉴别KClO﹑KClO3与KClO4这三种盐？
9、解:
分别取少量固体加入干燥得试管中,再做以下实验
加入稀盐酸即有Cl2气放出得就是KClO;
KClO+2HCl=KCl+Cl2+H2O
加入浓盐酸有Cl2与放出且溶液变黄得就是KClO3;
8KC1O3+24HCl（浓）=9Cl2↑+8KCl+60ClO2（黄）+12H2O
另一种则为KClO4
1410以I2为原料写出制备HIO4﹑KIO3﹑I2O5与KIO4得反应方程式。
1411
（1）I2在水中得溶解度很小,试从下列两个半反应计算在298K时,I2饱与溶液得浓度。
I2（s）+2e≒2I;Φθ=0、535V
I2（aq）+2e≒2I;Φθ=0、621V
（2）将0、100molI2溶解在1、00L0、100mol、L1KI溶液中而得到I3溶液。
I3生成反应得Kc值为0、752,求I3溶液中I2得浓度。
1411、
（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;
KC=;所以[I2]=
解得x=0、0934mol/L。
1412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得蓝色复现,当Na2SO3过量时蓝色又褪去成为无色溶液C,再加入NaIO3溶液蓝色得A溶液又出现。
指出A﹑B﹑C各为何种物质,并写出各步得反应方程式。
12、解:
A:
I2;
B:
NaIO3;
C:
NaI
1413写出碘酸与过量H2O2反应得方程式,如在该体系中加入淀粉,会瞧到什么现象？
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。
1414写出三个具有共价键得金属卤化物得分子式,并说明这种类型卤化物得共同特性。
14、解:
（AlCl3）2;（AlBr3）2;（AlI3）2;分子中均含有配位键
1415什么就是多卤化物？
与I3离子比较,形成Br3﹑Cl3离子得趋势怎样？
1416什么就是卤素互化物？
（a）写出ClF3﹑BrF3与IF3等卤素互化物中心原子杂化轨道,分子电子构型与分子构型。
（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就是反磁性共价型而且比卤素化学活性大？
1417实验室有一卤化钙,易溶于水,试利用浓H2SO4确定此盐得性质与名称。
17、解:
利用卤化物与浓硫酸反应得不同现象,可以鉴别。
1418请按下面得实例,将溴﹑碘单质﹑卤离子及各种含氧酸得相互转化与转化条件绘成相互关系图。
第15章氧族元素
151空气中O2与N2得体积比就是21:
78,在273K与101、3kPa下1L水能溶解O2:
49、10mL,N2:
23、20mL。
问在该温度下溶解于水得空气所含得氧与氮得体积比就是多少？
152在标准状况下,750mL含有O3得氧气,当其中所含O3完全分解后体积变为780mL,若将此含有O3得氧气1L通入KI溶液中,能析出多少克I2？
2、解:
由方程式:
2O3=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得质量;（0、06/22、4）×2×126、9=0、68g;
153大气层中臭氧就是怎样形成得？
哪些污染物引起臭氧层得破坏？
如何鉴别O3,它有什么特征反应？
3、解:
见课本P490
154比较O3与O2得氧化性﹑沸点﹑极性与磁性得相对大小。
4、解:
氧化性:
O3>O2;
沸点:
O3>O2;
极性:
O3>O2;
磁性;O3155少量Mn2+可以催化分解H2O2其反应机理届时如下:
H2O2能氧化Mn2+为MnO2,后者又能使H2O2氧化,试从电极电势说明上述解释就是否合理,并写出离子反应方程式。
5、解:
H2O2+Mn2+=MnO2+2H+;
MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2+2H2O
156写出H2O2与下列化合物得反应方程式,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=2CrO42+8H2O
157SO2与Cl2得漂白机理有什么不同？
7、解:
SO2得漂白作用能与一些有机色素结合成为无色得化合物、
而Cl2得漂白作用就是利用HClO得氧化性
158
（1）把H2S与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得反应方程式,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
S+3F2SF6
2SO2+O2=2SO3
SO3+H2O=H2SO4
SO3+SCl2=SOCl2
2NaHSO3+Zn=Na2S2O4+Zn（OH）2
159
（1）纯H2SO4就是共价化合物,却有较高得沸点（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%得硫酸具有相当高得沸点,就是因为它得自偶电离生成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,溶解过程所放出得大量热,使水沸腾,造成危险、
1510将amolNa2SO4与bmolNa2S溶于水,用稀H2SO4酸化,若a:
b大于1/2,则反应产物就是什么？
若小于1/2,则反应产物就是什么？
若等于1/2,则反应产物又就是什么？
10、解:
大于1;2,产物为S与Na2SO3
小于1:
2,产物为S与Na2S;
等于1:
2,产物为S
1511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得颜色变化？
（1）Ag++S2O32（少量）→
（2）Ag++S2O32（过量）→
1511、
（1）Ag++S2O32=Ag2S2O3（黑色）
2Ag2S2O3=2Ag2S（黑色）+2SO2+O2
（2）Ag++2S2O32=Ag（S2O3）23
1512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。
请说明能解毒得原因,写出有关得反应方程式。
12、解:
解毒卤素单质;Cl2+S2O32=Cl+SO42
I2+S2O32=I+S4O62
解毒重金属离子;Ag++2S2O32=Ag（S2O3）23
解毒氰化物:
1513石灰硫磺合剂（又称石硫合剂）通常就是以硫磺粉﹑石灰及水混合。
煮沸﹑摇匀而制得得橙色至樱桃色透明水溶液,可用做杀菌﹑杀螨剂。
请给予解释,写出有关得反应方程式。
13、解:
S+Ca（OH）2=CaS+CaSO3+H2O
1514电解硫酸或硫酸氢氨制备过二硫酸时,虽然Φθ（O2/H2O）（1、23V）小于Φθ（S2O82/SO4）（2、05V）,为什么在阳极不就是H2O放电,而就是HSO4或SO4放电？
14、解:
H2O在阳极放电放出O2得过电位较大、
1515在酸性得KIO3溶液中加入Na2S2O3,有什么反应发生？
15、解:
8IO3+5S2O32+H2O=4I2+10SO42+2H+
1516写出下列各题得生成物并配平。
（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至溶液得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与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+（x1）S+H2S
（7）3Se+4HNO3+H2O=3H2SeO3+4NO
1517列表比较S﹑Se﹑Te得+Ⅳ与+Ⅵ氧化态得含氧酸得状态﹑酸性与氧化还原性。
17、解:
见课本P512
1518按下表填写各种试剂与四种含硫化合物反应所产生得现象。
1519画出SOF2﹑SOCl2﹑SOBr2得空间构型。
她们得OS键键长相同吗？
请比较它们得OS键键能与键长得大小。
19、答:
分子中S?
?
O键强度:
SOF2>SOCl2>SOBr2
三个化合物得结构均为三角锥形,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原子周围得电子密度越低,硫得正电性越高,S对O极化作用越强,S?
?
O键共价成分越大,键越短,故SO键越强。
SO间存在dp反馈键,S周围电子密度小,吸引电子能力强,SO间键越强。
元素电负性F>Cl>Br,分子中S周围电子密度SOF2
1520现将硫极其重要化合物间得转化关系列成下表,请试用硫得电势图解释表中某些化学反应得原因。
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、所以S能溶解在NaOH中、
第16章氮磷砷
161请回答下列有关氮元素性质得问题:
（1）为什么NN键得键能（167kJ、mol1）比PP键（201kJ、mol1）得小？
而N≡N键得键能（942kJ、mol1）又比P≡P键（481kJ、mol1）得大？
（2）为什么氮不能形成五卤化物？
（3）为什么N2得第一电离能比N原子得小？
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得d轨道。
NN单键得键能反常地比第三周期PP键得小,N易于形成pp键（包括离域键）,所以,N=N与NN多重键得键能比其她元素大。
（2）价电子层没有可用于成键得d轨道,N最多只能形成4个共价键,也即N得配位数最多不超过4。
（3）N原子由于价层电子得p轨道刚好处于半充满状态。
162请回答下列问题:
（1）如何出去N2中少量NH3与NH3中得水气？
（2）如何除去NO中微量得NO2与N2O中少量NO得？
2、解:
（1）将气体通过稀HCl溶液;通过碱石灰
（2）通过NaOH溶液;
163以NH3与H2O作用时质子传递得情况,讨论H2O﹑NH3与质子之间键能得强弱;为什么醋酸在水中就是一弱酸,而在液氨溶剂中却就是强酸？
3、解:
NH3+H2O=NH4++OH;
因此,NH3与质子得键合能力强于H2O与质子得键合能力;正因为如此,醋酸与水得结合能力弱于醋酸与氨得结合能力。
这就就是大家所熟悉得溶剂拉平效应。
164将下列物质按碱性减弱顺序排序,并给予解释。
NH2OHNH3N2H4PH3AsH3
165请解释下列事实:
（1）为什么可用浓氨水检查氯气管道得漏气？
（2）过磷酸钙肥料为什么不能与石灰一起贮存？
（3）由砷酸钠制备As2S3,为什么需要在浓得强酸性溶液中？
5、解:
（1）两者反应产生NH4Cl得微小颗粒,形成大量白烟。
（2）过磷酸钙中含有Ca（H2PO4）2会与碱作用,从而有损肥效。
（3）As2S3会与碱发生作用。
166请解释下列有关键长与键角得问题:
（1）在N3离子中,两个NN键由相等得键长,而在NH3中两个NN键长却不相等;
（2）从NO+﹑NO到NO得键长逐渐增大;
（3）NO2+﹑NO2﹑NO2键角（∠ONO）依次为1800﹑134、3O﹑115、4O。
（4）NH3﹑PH3﹑AsH3分子中得键角依次为107O﹑93、08O﹑91、8O,逐渐减小。
6、解:
（1）在N3中存在2离域键,2个NN键就是等效得,性质一样,键长相等。
在NH3分子中,没有离域键。
（2）按照分子轨道理论,三者键级分别为3,2、5,2。
所以键长逐渐增大。
（3）NO2中得未成对电子易电离,失去一个电子形成阳离子NO2+,或获得一个电子形成NO2,随着价电子由16增加到18,键角明显缩小。
（4）从N到As,电负性逐渐减小,孤电子对离核越来越远,对成键电子排斥作用越来越弱,故键角逐渐减小。
167已知F2﹑Cl2﹑N2得离解能（D）分别为192、5kJ、mol1﹑242、6kJ、mol1﹑946kJ、mol1;平均键能NCl﹑NF分别为192、5kJ、mol1﹑276kJ、mol1。
试计算NF3（g）与NCl3（g）得标准生成焓,说明何者稳定？
指出在波恩哈伯循环中哪几步得能量变化对稳定性影响较大？
（本题忽略NCl3（l）与NCl3（g）之间得相变热效应。
）
7、解:
NF3=3×156、9+9462×276×3=239、3kJ/mol;
NCl3=3×242、6+9462×192、5×3=518、8kJ/mol;
由此可知,NF3更加稳定。
168为了测定铵态氮肥中得含氮量,称取固体样品0、2471g,加过量NaOH溶液并进行蒸馏,用50、00Ml0、1050mol、L1HCl吸收蒸出得氨气,然后用0、1022mol、L1NaOH溶液滴定吸收液中剩余得HCl,滴定中消耗了11、69mlNaOH溶液,试计算肥料中氮得百分含量。
8、解:
该样品中含N得物质得量为:
50×103×0、105011、69×103×0、1022=4、055×103mol/L;
所以N得百分含量为4、055×103×14/0、2471=23%
169为什么PF3可以与许多过渡金属形成配合物,而NF3几乎不具有这种性质？
PH3与过渡金属形成配合物得能力为什么比NH3强？
9、解:
P得电负性小于N,PH3比NH3容易给出孤对电子,形成配位键;
1610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？
潮解得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得氧化反应,而NaOH,CaCl2得潮解就是吸收空气中得水分、
1611在同素异形体中,菱形硫与单斜硫有相似得化学性质,而O2与O3,黄磷与红磷得化学性质却有很大差异,试加以解释。
11、解:
单斜硫与菱形硫都就是由S8环状分子构成、而O2与O3,黄磷与白磷得构成分子不同,其性质当然不同、
1612回答下列有关硝酸得问题:
（1）根据HNO3得分子结构,说明HNO3为什么不稳定？
（2）为什么久置得浓HNO3会变黄？
（3）欲将一定质量得Ag溶于最少量得硝酸,应使用何种浓度（浓或稀）得硝酸？
12、解:
（1）HNO3分子中由于一个质子与NO3相连,键长与键角也发生了变化,与H相连得NO键较长,所以HNO3分子得对称性较低,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、
1613若将0、0001molH3PO4加到PH=7得1L缓冲溶液中（假定溶液得体积不变）,计算在此溶液中H3PO4﹑H2PO4﹑HPO42与PO43得浓度。
13、解:
由公式
由上述公式即可求得各自得浓度、
1614试从平衡移动得原理解释为什么在Na2HPO4或NaH2PO4溶液中加入AgNO3溶液,均析出黄色得Ag3PO4沉淀？
析出Ag3PO4沉淀后溶液得酸碱性有何变化？
写出相应得反应方程式。
14、解:
因为在溶液中存在以下平衡;、;
当加入Ag+后,Ag+与PO43结合生成Ag3PO4沉淀,使得上述平衡向右移动、
1615试计算浓度都就是0、1mol、L1得H3PO4﹑NaH2PO4﹑Na2HPO4与Na3PO4各溶液得PH。
15、解:
一般情况下,弱酸碱均忽略第二、三级得电离,所以均可用公式
求得、
1616AsO33能在碱性溶液中被I2氧化成AsO43,而H3AsO4又能在酸性溶液中被I还原成H3AsO3,二者就是否矛盾？
为什么？
16、解:
两种情况下,反应得介质不同,从而电极电势不同,两者均满足,所以反应都能进行,并不矛盾、
1617试解释下列含氧酸得有关性质:
（1）H4P2O7与（HPO3）n得酸性比强。
（2）HNO3与H3AsO4均有氧化性,而H3PO4却不具有氧化性。
（3）H3PO4﹑H3PO3﹑H3PO2三种酸中,H3PO2得还原性最强。
1618画出下列分子结构图:
P4O124PF4+As4S4AsS43PCl
1619画出结构图,表示P4O10与不同物质得量得H2O反应时POP键断裂得情况,说明反应得产物。
19、解:
见课本P541
1620完成下列物质间得转化:
（1）NH4NO3NOHNO2NH4+
（2）Ca3（PO4）2P4PH3H3PO4
（3）As2O3Na3AsO4Na3AsS4
20、解:
（1）NH4NO3N2+O2+H2O
N2+O2
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+8
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