无机化学 习题答案

内容发布更新时间 : 2024/11/20 1:31:13星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

17-2 概述CO的实验室制法及收集方法,写出CO与下列物质起反应的方程式并注明条件(1)Ni(2)CuCl (3)NaOH(4)H2(5)PdCl2 解答: CO的实验室制法:

硫酸

HCOOH===CO+H2O收集方法为排水法

加热

气流CO

Ni+4CO=======Ni(CO)4

CuCl+CO+2H2O=CuCl.CO.2H2O

NaOH+CO===HCOONa CO+2H2====CH3OH CO+3H2==CH4+H2O

CO+PdCl2+H2O===Pd+CO2+2HCl

17-3 某实验室备有CCl4,干冰和泡沫灭火器(内为Al2(SO4)3和

NaHCO3),还有水源和沙,若下列失火情况,各易用哪种方法灭火并说明理由。

解答:(1)金属镁着火:不能使干冰,泡沫灭火器,水源以及四氯化碳。因为其中的二氧化碳以及会跟镁反应,使得燃烧更剧烈。 (2)金属钠着火:不能使用干冰,泡沫灭火器,水源以及四氯化碳。因为其中的二氧化碳以及会跟钠反应,使得燃烧更剧烈 (3)黄磷着火:都可以。干冰最适宜。方便。 (4)油着火:水不可以。因为水油不溶。 (5)木器着火:都可以。适宜干冰,方便。

17-6 试分别计算0.1mol/LNH4HCO3和0.1mol/L(NH4)2CO3的PH

值。

解答:NH4HCO3 溶液的PH:NH4++HCO3-+H2O==NH3.H2O+H2CO3

为水解方程式。溶液中[NH4]+=[HCO3]-=0.1-m

[NH3.H2O]=[ H2CO3]=m [OH]-=y [H+]=x 则my/(0.1-m)=Kw/K1(1) mx/(0.1-m)=Kw/Kb(2) xy=10-14(3) x=1.57*10-8 PH=7.81

(NH4)2CO3溶液的PH值:(NH4)2CO3=2NH4++CO32-以质子守恒:[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]=[NH3]+[OH-] Kb>KNH4+ 溶液为弱碱性所以忽略[H+][H2CO3] 又因为水的电离可以忽略所以[HCO3-]=[NH4+]

[ [H+]Ka1 / ([H+]2 + [H+]Ka1+Ka1Ka2)]*C= 2C*KNH4+/([H+]+ KNH4+)

又因为Kb1>>Kb2 只要考虑CO32的一级水解。所以 [HCO3-]=c* [H+]/([H+]+ Ka2) [H+]= KNH4++( K2NH4+ +8 KNH4+

Ka2)=6.6*10-10 PH=9.18 17-7 在0.2mol/L的Ca2+盐溶液中加入等浓度等体积的Na2CO3将得

到什么产物?若以0.2mol/L的Cu2+代替Ca2+盐,产物是什么?再以0.2mol/L的Al3+代替Ca2+盐,产物是什么?请从溶度积计算说明。

解:KspCa(OH)2=5.5*10-6 KspCaCO3=2.8*10-9

KspCu(OH)2=2.2*10-20

KspCuCO3=1.4*10-10 KspAl(OH)3=1.3*10-33 Al2(CO3)不存在

S Ca(OH)2=1.8*10-2 >> S CaCO3=5.3*10-5,在溶液中以CaCO3存在。

S Cu(OH)2=2.8*10-7===S CuCO3=1.2*10-5 故Cu2+以Cu2(OH)2CO3即

碱式碳酸盐的形式存在。

因为Al3+水解趋势较大,故以Al(OH)3形式存在。 17-12 试说明下列事实的原因。

(1)常温常压下,CO2为气体而SiO2为固体。

解答:因为常温常压下,CO2为分子为非极性分子,分子间的作用弱。为分子晶体,因此沸点低为气体。而SiO2结构为三维网状,彼此的作用力大,因此熔沸点高,常温常压下为固体。 (2)CF4不水解,而BF3和SiF4都水解。

解答:SiF4水解是由于Si的半径大,并且有可以利用的空的轨道,易于接受亲核试剂的进攻,而发生水解。BF3水解是因为:B为缺少电子的原子,有强烈的接受电子的倾向,易于从水中获得电子对,而发生水解。CF4中C的原子半径小的多,并且没有多余的空轨道可以利用。故不容易水解。

(3)BF3和SiF4水解产物中,除有相应的含氧酸外,前者生成BF4-,后者却是SiF6-

解答:BF3水解后,由于B是缺电子中心,可以接受有电子对的F的进攻,发生路易斯酸碱反应生成BF4-。SiF4水解后,由于Si的原子半径大,并且有可以利用的空轨道,可以与F配位生成SiF6-。

17-14.(1)甲烷没有酸也没有碱的特性

解答:甲烷中由于键的键能大,不易于断裂,不容易给出质子。

没有酸性。甲烷中的碳已经达到八电子稳定结构,碳的原子半径小,没有孤对电子,不容易接受外来的质子了。没有碱性。 (2)硅烷的还原性比烷烃强。

解答:硅烷中的硅原子,由于原子半径大,并且有空的轨道,外层电子云密度小易于还原。而甲烷中碳的原子半径小,电负性较大,还原性小。

(3)硅的卤化物比氢化物容易形成链。

解答:硅的卤化物中存在d-p的配位键。使得Si原子的电子云密度增加,增强Si-Si键,从而易于成链。而Si的氢化物没有此作用。所以不易于成链。

(4)BH3有二聚合物B2H6,而BX3却不形成二聚体。 解答:BH3有二聚合物B2H6是由于B原子是缺电子中心,只有通过形成氢桥键来增加电子云密度,增加稳定性。BX3中由于形成分子∏的离域键,增大了电子云密度,故稳定,不必要形成二聚合物。

17-16 为什么BH3的二聚过程不能用分子中形成氢键来解释?B2H6

分子中的化学键有什么特殊性?“三中心两电子键”和一般共价键有何不同?

解答:因为如果形成的是氢键,B的电负性应该很大,并且B-H键的键长应该相等,这些都与事实不符和。因而不能用氢键的理论来解释。B2H6具有独特的三电子二中心的桥连结构,由两个B原子分别提供1个sp3杂化轨道,H原子提供1s个轨道,组成

三个分子轨道。并在成键轨道上填充了2个电子形成。 17-19 画出下列分子的结构图Si4O125- B3N3H6 [B4O5(OH)4]2- (BO2)nn- SiF62-

17-22 试计算(1)把1.5gH3BO3溶于100ml水中所得溶液的PH值。

(2)把足量Na2CO3的加入75吨级的硬硼钙石中,假定转化率为85%,问所得硼砂的质量是多少? 解:(1)H3BO3+H2O=B(OH)4-+H+ 始1.5/(62*0.1) 0 0 平1.5/(0.2*0.1)-x x x

所以;x* x/(1.5/(0.2*0.1)-x)=7.3*10-10 平衡常数很小,所以1.5/(0.2*0.1)-x=1.5/(0.2*0.1)则:x=5.5*10-5 PH=4.26 (2)4Ca[B3O3(OH)5]-----3Na2[B4O5(OH)4].8H2O 4*206 3*(238+144) 75t*85% x X=89t

17-24有人根据下列反应制备了一些硼烷:

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