宋天佑无机(二)习题答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/5 11:23:25星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

12-2 完成并配平下列反应的化学方程式。 (1) H2+Ca=CaH2

(2) Fe2O3+3Na2O2=2Na2FeO4+Na2O (3) BaO2+H2SO4=BaSO4+H2O2 (4) Li2CO3=Li2O+CO2

(5) 5Na2O2+2MnO4-+16H+=5O2+2Mn2++10Na++8H2O (6) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 (7) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (8) 4KO3+2H2O=4KOH+5O2 (9) Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3 (10) TiCl4+4Na=4NaCl+Ti

12-6 拟除掉BaCl2溶液中的少量FeCl3杂质,试分析加入Ba(OH)2和BaCO3哪种试剂更好。

解:加入Ba(OH)2更好。Ba(OH)2和BaCO3与FeCl3发生的反应分别为: 2FeCl3+3BaCO3+3H2O=2Fe(OH)3+3BaCl2+3CO2 2FeCl3+3Ba(OH)2=2Fe(OH)3+3BaCl2

由反应方程式可知,BaCO3与FeCl3反应产物中有CO2,CO2不能完全脱离体系,有杂质存在。而Ba(OH)2与FeCl3反应没有杂质生成,若Ba(OH)2过量可以定量加入HCl转化为BaCl2。

12-16 在温度高于1020 K条件下,BeCl2气体以单分子形态存在,其中Be为杂化;当BeCl2气体温度低于该温度时,以二聚体形式存在,其中Be为sp2杂化;无水固态BeCl2具有链状结构,其中Be为sp3杂化。试分析上述各种BeCl2的成键形式与空间构型。

解:单分子中Be以sp方式杂化,形成两个有单电子的杂化轨道,在空间呈直线型分布。每个含有单电子的sp杂化轨道与Cl原子的单电子轨道重叠形成σ键,故BeCl2单分子呈直线型。

ClBeCl二聚体中,Be以sp2方式杂化,形成两个有单电子的杂化轨道和一个空的杂化轨道,杂化轨道为平面三角形。两个含有单电子的杂化轨道分别与两个Cl原子的单电子轨道形成σ键;其中一个Cl原子为端基Cl,而另一个Cl原子除形成σ键外,还提供孤对电子与另一个Be原子上的空sp2杂化轨道形成配位键,因此分子中每个Be原子外均为平面三角形构型,如下图所示。

ClClBeClBeClClBeClBeClBeClClCln 对于链状结构的BeCl2,Be以sp3方式杂化,形成两个有单电子的杂化轨道和两个空的杂化轨道,杂化轨道是呈正四面体分布。每个Cl原子除了以σ方式与Be生成共价键外,还提供孤对电子与Be上的空sp3杂化轨道形成配位键,分子中每个Be原子均与4个Cl原子成键,且处于4个Cl原子构成的正四面体的中心,其结构如上图所示。

12-17已知碱式醋酸铍的分子式为Be4O(O2CCH3)6,其中每个Be原子的配位环境相同,其中一个氧原子与四个铍原子配位,试画出该分子的空间结构。 答案:Be构成四面体,O在四面体的体心,6个乙酸根在6条棱上桥联。

13-3 写出下列过程的化学反应方程式。

(1) 赤热下,无定形硼可以同水蒸气作用生成硼酸; (2) B2O3和CaF2的混合物中加入浓硫酸; (3) 铝和热NaOH溶液作用,放出气体;

(4) Na3AlO3溶液中加NH4Cl,有氨气和乳白色沉淀产生; (5) 用稀HNO3处理金属Tl;

(6) 向硼砂溶液中加稀HNO3,析出白色片状晶体;

(7) 固体Na2CO3和A12O3一起熔烧,然后将固溶体打碎放在水中,产生白色乳状沉淀。 答案:

(1)B+6H2O(热)=2B(OH)3+3H2

(2)3CaF2+B2O3+3H2SO4(浓)=3BF3+3CaSO4+3H2O (3)2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2 (4)Na3AlO3+3NH4Cl=Al(OH)3+3NaCl+3NH3 (5) 3Tl+4HNO3=3TlNO3+NO+2H2O

(6) Na2B4O7+2HNO3+5H2O=4H3BO3+2NaNO3

(7) Na2CO3+Al2O3=2NaAlO2+CO2;NaAlO2+2H2O=Al(OH)3+NaOH

13-6 试用化学反应方程式表示以硼砂为原料制备下列各化合物的过程。 (1)H3BO3 (2)BF3 (3)NaBF4 答案:

(1)Na2B4O7+H2SO4+5H2O=4H3BO3+Na2SO4

(2)2H3BO3=B2O3+3H2O;B2O3+3CaF2+3H2SO4=2BF3+3CaSO4+3H2O (3)2B2O3+4NaH=NaBH4+3NaBO2

13-9 硼可以形成一分子式为B2H2(CH3)4的化合物,试画出其可能结构。 解:B2H2(CH3)4的可能结构如下图所示:

可以将B2H2(CH3)4看成是4个-CH3基团对乙硼烷C2H6的4个端基H的取代。

13-10 化合物B3F5是1967年由Timms报道的。光谱研究表明该化合物中F按原子比4:1存在两种不同的环境,B按原子比2:l也存在两种不同的环境。试给出该化合物的结构式。

解:化合物B3F5的结构式如下图所示:

FBF2B

13-17 二氯化镓(GaCl2)为抗磁性化合物。已知GaCl2在溶液中解离成一种简单阳离子和一种四氯阴离子,试推测该化合物的可能结构。

解:Ga的电子构型为[Ar]3dl10 4s2 4p1,显然形成Ga(I)和Ga(III)是容易的。若GaCl2中均为2价镓,则其应为顺磁性物质。既然在溶液中解离出简单阳离子和四氯阴离子,就可以推知简单阳离子中的Ga为+l价,而配阴离子中的Ga为+3价。即化合物的可能结构为GaI[GaIIICl4]。推断完全符合抗磁性的实验事实。

13-19 给出各方框中字母所代表的物质,并写出有关化学反应方程式。

CH2SO4Cl2Cl-Tl B D EOH-OH- A H G FCO2I HS-BF2

答案:A为TlI,B为Tl2SO4,C为Tl2S,D为TlCl,E为TlCl3,F为Tl2O3,G为Tl2O,H为TlOH,I为Tl2CO3。 方程式为: 2Tl+I2=2TlI

2Tl+H2SO4=Tl2SO4+H2 2Tl++HS-=Tl2S+H+ Tl2SO4+2Cl-=2TlCl+SO42- TlCl+Cl2=TlCl3

2TlCl3+6NaOH=Tl2O3+6NaCl+3H2O Tl2SO4+2NaOH=2TlOH+Na2SO4

2TlOH=Tl2O+H2O Tl2O3=Tl2O+O2

2TlOH+CO2=Tl2CO3+H2O

14-2 完成并配平下列化学反应方程式。 (1) CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd+2HCl (2) CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 (3) MnCl2+NaHCO3=MnCO3+NaCl+HCl (4) Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2

(5) 3Si+18HF+4HNO3=3H2[SiF6]+4NO+8H2O (6) Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3 (7) SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HCl (8) SiO2+2C=Si+2CO

(9) SiCl4+LiAlH4=SiH4+LiCl+AlCl3

(10) 2Ca3(PO4)2+10C+6SiO2=6CaSiO3+10CO+P4

14-4 完成并配平下列化学反应方程式。 (1) GeCl4+2(NH4)2S=GeS2+4NH4Cl (2) GeS2+(NH4)2S=(NH4)2GeS3 (3) SnCl2+2HgCl2=SnCl4+Hg2Cl2 (4) SnO2+2NaOH=Na2SnO3+H2O

(5) 3Na2[Sn(OH)4]+2Bi(NO3)3+6NaOH=3Na2Sn(OH)6+2Bi+6NaNO3 (6) SnS+(NH4)2S2=(NH4)2SnS3

(7) 5PbO2+2Mn(NO3)2+6HNO3=5Pb(NO3)2+2HMnO4+2H2O (8) PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O

(9) Pb3O4+14HCl=3H2[PbCl4]+Cl2+4H2O (10) Pb(NO3)2+K2CrO4=PbCrO4+2KNO3

14-8 试用化学反应方程式表示下列制备过程。