1、.無機化學（下）習題答案;53第14章無機物的存在、合成與制備14.1 選擇適宜的方法合成鹵素互化物(說明理由，判斷反應溫度范圍)寫出反應方程式。解：鹵素互化物含有兩種或兩種以上的鹵素，由鹵素單質在一定條件下直接合成是最簡便的方法。如：Cl2F22ClFCl23F22ClF3I23Cl2(l)I2Cl6I27F22IF7這是一類氧化還原反應，反應溫度的判斷一是要根據鹵素的化學反應性，二是要看氧化進行的程度。14.2鎂的主要來源是白云石（CaCO3·MgCO3）、菱鎂礦（MgCO3）及海水中的氯化鎂，試設計并討論金屬鎂的制取方案。解：(1) 從海水中獲得氯化鎂，而后電解熔融氯化鎂來制取

2、。(2) 利用碳酸鹽對熱的不穩定性，加熱分解MgCO3得MgO，再在高溫下用硅鐵還原MgO也是常用的制取方法。14.3以重晶石（BaSO4）為原料，設計制備各種鋇鹽的合理反應路線，并討論反應條件。解：重晶石是制備其它鋇類化合物的原料。例如：BaSO44CBaS4CO生成的可溶性的BaS可用于制BaCl2和BaCO3：BaS2HClBaCl2H2S BaSCO2H2BaCO3H2S14.4電解制氟時，為何不用KF 的水溶液？為什么液態氟化氫為什么不導電，而氟化鉀的無水氟化氫溶液卻能導電？電解解：由于氟的高還原電位y(F2/F)2.87 V，氟遇水時會同水發生反應。因此，制備單質F2不能用KF的水

3、溶液。電解制氟的反應方程式是：2KHF2 = 2KF+H2 + F2液態氟化氫是分子型物質，不導電。氟化鉀的無水氟化氫溶液能導電，是因為液態氟化氫可同無水氟化鉀作用形成KHF2，該物質可發生強的電離作用，產生正負離子，從而導電。KHF2 K+ + HF2本質上，無水氟化氫是溶劑，氟化鉀是溶解于氟化氫的溶質，該體系是非水HF 溶劑（也是類水溶劑）的電解質溶液。14.5 以I2為原料寫出制備HIO4、KIO3、I2O5和KIO4的反應方程式。解： ( l ) 制HIO4：3I2+ 6NaOH =5NaI + NaIO3 + 3H2ONaIO3+ Cl2+ 3NaOH =Na2H3IO6 + 2Na

4、ClNa2H3IO6+ 5AgNO3 =Ag5IO6 + 2NaNO3 + 3HNO34Ag5IO6+ 10Cl2+ 10H2O = 4H5IO6 + 20AgCl+ 5O2373 KH2O353 K3H2O真空中：2H5IO6 H4I2O9 2HIO4工業上通過電解碘酸也可獲得高碘酸。 ( 2 ) 制KIO3：3I2 + 6KOH =5KI + KIO3 + 3H2OI2 + 2KClO3 = 2KIO3 + Cl2413 K或由( l )中得到的H5IO6在413 K 時分解：2H5IO6 = 2HIO3 + O2+ 4H2O ( 3 ) 制I2O5：首先制HIO3 I2 + 5Cl2+

5、6H2O = 2HIO3 + 10HCl產物中加Ag2O除去ClI2 + 10HNO3(濃)= 2HIO3 + 10 NO2+ 4H2O413 K由（1）中的到H5IO6在413 K時分解：2H5IO6 = 2HIO3 + O2+ 4H2O413 K由HIO3加熱分解得到I2O5：2 HIO3 = I2O5+ H2O( 4 ) 制KIO4：由(1)中得到的HIO4與KOH 中和HIO4 KOHKIO4 H2O14.6 下列反應的熱力學數據如下：MgO(s) C(s,石墨)CO(g) Mg(g)fHy298/kJmol1601.70110.52147.7fGy298/kJmol1569.4013

6、7.15113.5fSy298/Jmol1K126.945.740197.56148.54 試計算：（1）反應的熱效應rHy298；（2）反應的自由能變rGy298；（3）在標準條件下，用C(s，石墨)還原MgO制取金屬鎂時，反應自發進行的最低溫度是多少？并與圖14.7中的溫度相比較。解： MgO(s) + C(s，石墨) CO(g) + Mg(g) （1）反應的熱效應(CO,g) rHy298fHy298(CO,g)fHy298(Mg,g)fHy298(C,s)fHy298(MgO,s) 110.52(147.7)0(601.7) 638.88 (kJ·mol1) （2）反應的自由

7、能變 rGy298fG298(CO,g)fG y298(Mg,g)fG y298(C,s)fG y298(MgO,s) 113.5+(137.15)0(569.4)545.75 (kJ·mol1) （3） rSy298148.54+197.565.7426.94313.42 (J·mol1·K1) 故反應自發進行的最低溫度 T14.7 簡述：(1)怎樣從閃鋅礦(主要成份是ZnS)冶煉金屬鋅?(2)怎樣從辰砂(主要成份是HgS)制金屬汞?解：(1)閃鋅礦通過浮選法得到含有4060ZnS的精礦石，焙燒使其轉化為ZnO，再將ZnO和焦炭混合在鼓風爐中加熱至1373157

8、3 K，使Zn以蒸氣逸出，冷凝得到純度為99的鋅粉：2ZnS+3O22ZnO+2SO2焙燒2 C+O22COZnO+CO = Zn(g)+CO2(2)辰砂中制金屬汞辰砂碎石經粉碎，浮選富集之后，在空氣在中焙燒或與石灰共熱，然后使汞蒸餾出來。HgS+ O2Hg+ SO24HgS+4CaO4Hg+3CaS+CaSO414.8常采用氯化法從鈦鐵礦(FeTiO3)或紅金石(TiO2)制備TiCl4，進而制備金屬鈦TiO2(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(g) + O2(g)但反應即使在2000 K時仍不能進行。工業上利用偶合反應使制備在1200 K以內進行。（1）如何偶合？寫出完整的反應方程

9、式。（2）試計算偶合前和偶合后反應的rGmy和反應溫度T。（3）討論在什么情況下可以利用偶合反應。解：從熱力學原理看： rHmy148.9 kJ·mol1， rSmy0.041 kJ·K1·mol1 若T2000 K，根據 rGmyrHmyTrSmy則 rGmy66.9 kJ·mol10 反應仍不自發而 TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s) = TiCl4(g) + 2CO(g) rHmy72.4 kJ·mol1， rSmy0.220 kJ·K1·mol1 若T1000 K 時 rGmy292.4 kJ

10、3;mol1 0 反應可自發14.9工業上生產鉻()化合物，主要是通過鉻鐵礦(FeCr2O4)與碳酸鈉混合在空氣中煅燒，使鉻氧化成可溶性的鉻酸鈉，再進行后續制備。簡要給出由鉻鐵礦制備K2Cr2O7的過程。解：將鉻鐵礦(FeCr2O4)與碳酸鈉混合，在空氣中煅燒使鉻氧化4Fe(CrO2)27O28Na2CO32Fe2O38Na2CrO48CO2用水浸取熔體，過濾以除去Fe2O3等雜質，Na2CrO4的水溶液用適量的H2SO4酸化，可轉化成Na2Cr2O7：2Na2CrO4H2SO4Na2Cr2O7Na2SO4H2O 由Na2Cr2O7制取K2Cr2O7，只要在Na2Cr2O7溶液中加入固體KCl

11、進行復分解反應即可：Na2Cr2O72KClK2Cr2O72NaCl利用重鉻酸鉀在低溫時溶解度較小(273 K時，4.6 g/100 g水)，在高溫時溶解度較大(373 K時，94.1 g/100 g水)，而溫度對NaCl的溶解度影響不大的性質，可將K2Cr2O7和NaCl分離。第15章無機物的酸堿性與氧化還原性15.1 碘為什么能形成六配位的高碘酸H5IO6？HIO4與H5IO6比較哪個酸性強？如何定性解釋。解：碘是第五周期元素，半徑大，周圍能容納六個原子配位，故能形成六配位的高碘酸。HIO4與H5IO6中I的氧化數相同，均為+6，HIO4是H5IO6失去2個H2O的產物，由于HIO4本身是

12、不對稱結構，因非羥基氧的誘導，使羥基的OH鍵弱，而失去質子H+后的酸根IO4為很穩定的四面體結構，所以HIO4為強酸； H5IO6中雖有5個羥基，但只有一個非羥基氧，誘導效應弱，羥基的OH鍵較強，失去質子H+的趨勢弱，為弱酸。15.2 試分析比較下列物質的堿性相對強弱。(1) NH3、NF3、NCl3、NBr3(2) NH3、PH3、AsH3解：因這些物質都屬于Lewis堿，若中心原子上的負電荷密度越大，其堿性就越強。(1) 中心原子相同，配位原子為H和鹵素，比較配位原子的中心原子的電負性大小，可知它們的堿性大小順序為：NH3NBr3NCl3NF3。NF3不具堿性。(2) 中心原子不同，但均為

13、VA族元素原子，配位原子均為H，比較配位原子的中心原子的電負性大小及配位原子的體積，可知堿性順序為：NH3PH3AsH315.3 試從結構觀點分析含氧酸強度和結構之間的關系。用鮑林規則判斷下列酸的強弱：(1) HClO (2) HClO2 (3) H3AsO3 (4) HIO3 (5) H3PO3(6) HBrO3 (7) HMnO4 (8) H2SeO4 (9) HNO2 (10) H6TeO6解：判斷含氧酸強度可按兩個規則： ROH規則：酸分子中R原子半徑越小，電負性越大，正氧化態越高，吸引羥基氧原子的電子的能力越強，有效地降低了氧原子上的電荷密度，使OH鍵強度變弱，易于釋放出H+，酸性增

14、強。 鮑林規則：含氧酸HnROm可寫為ROmn(OH)n，分子中非羥基氧原子數N=mn，N越大，酸性越強：Ky1 105N7，pKy1 75N酸非羥基氧數(N)酸強度酸非羥基氧數(N)酸強度HClO0很弱HBrO32強HClO21中強偏弱HMnO43最強H3AsO30很弱H2SeO42強HIO32強HNO21中強偏弱H3PO31中強偏弱H6TeO60很弱15.4 定性判斷H2S和H2Se的酸性強弱，并通過下列數據： fGmy (H2S,aq)27.9 kJ·mol1 fGmy (S2,aq)85.8 kJ·mol1 fGmy (H2Se,aq)22.2 kJ·mo

15、l1 fGmy (Se2,aq)129.3 kJ·mol1計算下面兩個反應 (A) H2S(aq) 2H+(aq)S2(aq) (B) H2Se(aq) 2H+(aq)Se2(aq)的rGmy和平衡常數Ky，確定兩者的酸性強弱，與定性的判斷是否一致。解：Se的半徑比S的大，SeH鍵比SH鍵弱，故H2Se的酸性比H2S的略強。 H2S(aq) 2H+(aq) + S2(aq) H2Se(aq) 2H+(aq) + Se2(aq)fGmy(kJ·mol1) -27.9 0 85.8 22.2 0 129.3（1） rGmy85.8(27.9)113.7 kJ·mol1

16、rGmy2.303 RT lg KylgKyrGmy/(2.303 RT)(113.7×103)/(2.303×8.31×298)19.94Ky1.15×1020（2） rGmy129.322.2=107.1 kJ·mol1lgKyrGmy/(2.303 RT)(107.1×103)/(2.303×8.31×298)18.79Ky1.66×1019由Ky的數據可知，H2Se的酸性比H2S的略強，與定性的判斷一致。15.5 試判斷下列各組酸的酸性強弱，并予以解釋。(1) HF，HCl，HBr，HI(2) H

17、4SiO4，H3PO4，H2SO4，HClO4(3) HNO3，HNO2 (4) H2SeO4，H6TeO6 (5) HClO4，HClO3，HClO解：(1) HIHBrHClHF。從I F，負氧化態相同，半徑依次減小，負電荷密度增加，與質子的引力增強，故從HI HF酸性減弱。(2) HClO4H2SO4H3PO4H4SiO4。從HClO4 H4SiO4含氧酸中心原子正氧化態減小，吸引羥基氧原子上的電子的能力減小，OH鍵不易斷裂，故酸性逐漸減弱。(3) HNO3HNO2。HNO3中N的氧化態比HNO2中的高，按ROH規則HNO3的酸性比HNO2的強。(4) H2SeO4H2TeO6。H6Te

18、O6分子中無非羥基氧，而H2SeO4則有兩個非羥基氧，故H6TeO6是弱酸，H2SeO4是強酸。(5) HClO4HClO3HClO。三分子中非羥氧依次減少，故HClO4是強酸，HClO是弱酸。15.6 試以H2CrO4，H2MoO4，H2WO4為例，分析同一副族最高氧化態含氧酸的酸性變化規律。解：含氧酸的酸性強弱可從酸根離子的穩定性和羥基中的OH鍵強兩方面來分析。H2CrO4，H2MoO4，H2WO4的酸根形式相同，為MO42。同族從上到下中心M原子的半徑增大，酸根穩定性降低，因而酸性減弱。即酸性H2CrO4H2MoO4H2WO4。15.7 寫出第三周期各元素所生成的最高氧化態氫氧化物的形式

19、，指出它們酸堿性變化規律，分析原因。解：第三周期各元素所生成的最高氧化態氫氧化物的形式為：NaOH，Mg(OH)2，Al(OH)3，SiO(OH)2，PO(OH)3，SO2(OH)2，ClO3OH。從左到右酸性增強，堿性減弱。原因：成酸元素電負性增加，氧化態升高。(K28)15.8 已知HF是硬硬結合，從反應 CHHgFHSO3 CHHgSO3HF判斷其余三物質的結合形式。(K32)解(K32)：CHHgF：軟硬；HSO3：硬軟；CHHgSO3：軟軟。15.9 過氧化氫、過硫酸(鹽)、過氧化物中過氧鍵 -OO- 是這些物質具有氧化性的根源，試比較它們氧化性強弱并說明原因。解：過氧鍵越弱，越易斷

20、裂，氧化性越強。過氧鍵斷裂后成為自由基，活性高，加之氧的電負性大，所以氧化性強。過氧化氫是-OO-與供電子基團-H相相連、過硫酸(鹽)是-OO-與吸電子基團-SO3相相連、過氧化物是離子鍵，為過氧根-OO-。因此，氧化性強弱一般為：過氧化氫過氧化物過硫酸(鹽)。15.10 表15.4中M M2+(pH0)的電極電勢表明，第一、二、三過渡系元素從左到右是還原性減弱(總趨勢)。但第一過渡系中Mn的還原性比Cr強，Zn的還原性甚至比Co還強得多，銅的還原性最弱，如何進行解釋？解：反映物質氧化還原能力的電極電勢是熱力學數據，與吉布斯自由能有關，或者說與反應體系的始、終態有關。過渡系元素從左到右有效核電

21、荷增加，半徑減小，核對外層s電子的吸引力增強，還原性減弱。但Mn的價電子結構是3d54s2，失去2個電子的Mn2+的價電子結構是3d5，半充滿穩定結構；同理，Zn由3d104s2，到Zn2+的3d10，是全充滿穩定結構，所以它們的金屬單質還原性相應更強。15.11 試判斷下列各組酸的氧化性強弱，并予以解釋。 (1) HClO3，HBrO3，HIO3 (2) H2SO4，H2SeO4，H6TeO6(3) H3PO4，H2SO4，HClO4 (4) HClO4，HClO3，HClO2，HClO(5) HNO3(稀)，HNO2 (6) HClO3(aq)，KClO3(aq) 解：(1) HBrO3H

22、ClO3HIO3 (2) H2SeO4H6TeO6H2SO4(3) H3PO4H2SO4HClO4 (4) HClO4HClO3HClO2HClO(5) HNO3(稀)HNO2 (6) HClO3(aq)KClO3(aq) 15.12 試從原子結構的角度，分析討論P區同一主族元素最高氧化態含氧酸氧化性呈鋸齒形變化的規律和惰性電子對效應。解：同族：A、A一般自上至下呈鋸齒形升高，HClO4氧化性次于HBrO4碘酸也是強氧化劑，2Mn2+5H5IO6=2MnO4-+53O3-+11H+H2OVA：HNO3高，H3PO4降低，H3AsO4升高，H3SbO4降低，NaBiO3特高。 第16章 無機物的

23、穩定性、溶解性與水解性16.1 試比較下列各組物質的熱穩定性，并作出解釋。(1) Ca(HCO3)2，CaCO3，H2CO3，CaSO4，CaSiO3(2) AgNO3，HNO3，KNO3，KClO3，K3PO4解：(1) H2CO3Ca(HCO3)2CaCO3CaSO4CaSiO3由于H+對酸根的反極化作用大，因而H2CO3、Ca(HCO3)2和CaCO3的熱穩定性按含氧酸 酸式鹽 正鹽順序增加。在正鹽中，金屬離子相同時，酸根離子中成酸元素的正電場越強，或者酸根離子結構對稱，均使酸根穩定，其含氧酸鹽不易分解，所以硫酸鹽一般比碳酸鹽穩定，硅酸鹽的結構單元為對稱的Si-O四面體，穩定性好，難分解

24、。(2) HNO3AgNO3KNO3KClO3K3PO4由于Ag+的極化力比K+的大，故AgNO3不如KNO3穩定；由于ClO3和PO43中有d-p配鍵，PO43結構又是對稱的，所以氯酸鹽，磷酸鹽比硝酸鹽穩定。(3) BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3(4) FeCO3CdCO3PbCO3CaCO3 16.2 用BaCO3、CaCO3以及組成它們的氧化物的標準生成焓計算BaCO3和CaCO3的分解焓，并從結構上解釋為什么BaCO3比CaCO3穩定? 解：查熱力學函數表得知： BaCO3 BaO CO2 CaCO3 CaOfHmy/(kJ·mol1) 1216.3 55

25、3.5 393.5 1207 635.1BaCO3 (s)BaO (s)CO2 (g)rHmy-393.5(553.5)(1216.3) = + 269.3 kJ·mol1CaCO3 (s)CaO (s)CO2 (g)rHmy393.5(635.1)(1207)+ 178.4 kJ·mol1從分解焓數據可知：BaCO3比CaCO3穩定。從結構上看，因為r(Ca2+)r(Ba2+)，Ca2+的極化力比Ba2+的大，對CO32 的反極化作用強，所以CaCO3易分解。16.3 寫出下列5種鹽的熱分解反應方程式，說明屬于哪類分解，總結其熱穩定性規律。 NH4VO3，(NH4)2Cr

26、2O7，(NH4)2MoO4，(NH4)3PO4，KMnO4解： 2NH4VO3V2O5 + 2NH3 + H2O (無水化合物失水、失氨)(NH4)2Cr2O7Cr2O3N24H2O (分子內氧化還原)(NH4)2MoO4MoO32NH3H2O (無水鹽失水生成相應的氧化物)(NH4)3PO43NH3H3PO4 (無水鹽分解生成相應的酸)10KMnO43K2MnO47MnO26O22K2O (歧化分解)16.4 下列各對化合物中，常溫下，哪一個在水中的溶解度可能更大些？(1) MgSO4和SrSO4 (2) NaF和NaBF4 (3) BaCrO4 和CaCrO4 (4) Na2CO3和Na

27、HCO3(5) LiClO4和KClO4 解：(1) MgSO4SrSO4 (2) NaFNaBF4 (3) BaCrO4CaCrO4 (4) Na2CO3NaHCO3(5) LiClO45 KClO4 16.5 根據下表中陰、陽離子的半徑，判斷各含氧酸鹽的溶解性(填“易溶”，“微溶”，“難溶”)，并與實際情況相比較。離子/半徑(pm)Al3+/53.5Mg2+/72Cu2+/73Ca2+/99Ag+/126K+/138NH4+ClO3/157NO3/165CO32/185SO42/230 PO43/238 解： 離子/半徑(pm)Al3+/53.5Mg2+/72Cu2+/73Ca2+/99A

28、g+/126K+/138NH4+ClO3/157易溶易溶易溶易溶可溶可溶易溶NO3/165易溶易溶易溶易溶易溶易溶易溶CO32/185Al(OH)3微溶難溶難溶難溶易溶易溶SO42/230易溶易溶易溶微溶微溶易溶易溶PO43/238難溶難溶難溶難溶難溶易溶易溶16.6 查表并通過計算Na2CO3和CaCO3溶解過程的標準自由能變化(sGym)，并對它們在水中的溶解性作出判斷，分析兩者水溶性不同的原因。解： Na2CO3(s)2Na+(aq) + CO32(aq) CaCO3(s)Ca2+(aq) + CO32(aq) Smy/J·K1·mol1135.0 59.0 -50.

29、0 92.9 -53.1 -50.0fHmy/kJ·mol1 -1131.0 -240.1 -675.23 -1207.0 -542.8 -675.23 sHmy(kJ·mol1)： 2×(-240.1)675.23+1131.0 -542.8675.23+1207.0-24.43 -11.03sSmy(J·K1·mol1)： 2×59.050.0135.0 -53.1-50.092.9-67.0 -196.0sGmy(kJ·mol1)： -24.43298×(-67.0/1000) -11.03298×

30、(-196.0/1000) -4.46 47.38 所以 Na2CO3易溶 CaCO3難溶。雖然Na2CO3和CaCO3兩者的sHmy均為負值，但由于CaCO3的sSmy是很大的負值，導致sGmy為正值，故難溶。CaCO3溶解過程的熵減程度比Na2CO3的大，其原因和Ca2+的水化程度比Na+的大有關。16.7 判斷下列物質是否發生水解，若能水解則寫出并配平水解方程式。 Fe3+、Cu2+、Na+、CN、S2O82、Li3N、NF3、SiCl4、CCl4、Pb(NO3)2、BBr3解：不發生水解：Cu2+、Na+、S2O82、NF3、CCl4、Pb(NO3)2。Fe3+ + 6H2O Fe(H

31、2O)63+Fe(H2O)5OH2+ H+Fe(H2O)4(OH)2 + 2H+CN+ H2OHCN+OHLi3N + 3H2O3LiOH + NH3SiCl4 + 4H2OH4SiO4 + 4HClBBr3 + 3H2O = H3BO3 + 3HBr16.8 判斷F、CN、S2、CO32、SiO32 水解強弱的順序，并說明原因。解：結論：無機鹽MX對應的無機酸HX酸性越弱，所帶電荷越多，MX水解越強。例如：HX酸性強弱：HSHSiO32HCO32HCNHF X 水解強弱：S2SiO32CO32CNF 濃度相等時，堿性強弱：NaSNa2SiO3Na2CO3NaCNNaF16.9 判斷氯化物PC

32、l3、AsCl3、SbCl3、BiCl3水解能力的強弱，并說明原因。解：水解反應分兩類：MCl3 + 3H2O = H3MO3 + 3HCl M=P、AsMCl3+H2O=MOCl+2HCl M=Sb、Bi第一類水解反應是水分子中的氧原子(親核體)進攻P或As，形成中間產物而進行的。顯然，被水解物分子中M上的正電荷密度越大，水解能力越強。因As的原子半徑比P的大，AsCl3中As上的正電荷密度比PCl3中P上的正電荷密度小，因此，AsCl3水解能力比PCl3稍弱，水解不太完全。銻和鉍是金屬元素。SbCl3、BiCl3雖水解強烈，但因其水解產物MOCl不溶于水，限制了反應的進一步進行，因此，水解

33、不完全。16.10 判斷下列各組離子水解強弱，并說明原因。(1) Si4+、Al3+、Mg2+、Na+ (2) Be2+、Mg2+、Ca2+， (3) B3+、Al3+、Ga3+、In3+、Tl3+ (4) Si4+、Ge4+、Sn4+解：當離子半徑相近、構型相同時，陽離子的電荷越高，極化能力越強，結合O原子的能力越強，水解能力越強；離子電荷相同時，陽離子的半徑越小，極化能力越強，水解能力越強。所以有(1) 水解能力順序為： Si4+Al3+Mg2+Na+(2) 水解能力順序為： Be2+Mg2+Ca2+(3) 水解能力順序為： B3+Al3+Ga3+In3+Tl3+(4) 水解能力順序為：

34、Si4+Ge4+Sn4+16.10 根據元素的電負性判斷BF3、SnCl4、VOCl3的水解產物，配平水解反應方程式。3SnCl4+3H2OSn(OH)4+2H2SnCl64BF3+3H2OH3BO3+3HBF4VOCl3+3H2OOV(OH)3+3HCl2OV(OH)3V2O5+3HCl 第17章 氫與稀有氣體 17.1填寫下列各小題的空格：解： 氧；氫；氫；氫；氦 +1，-1；堿金屬元素和Ca、Sr、Ba；稀有氣體；NH3，H2O，HF 氬；氙；XePtF6 NaOH；灼熱的銅絲；灼熱的鎂屑；Ar 增加；氙；氟；氧17.2完成并配平下列反應方程式： 解： SiHCl3 + H2Si + 3

35、HCl WO3 + 3H2 W + 3H2O CaH2 + H2OCa(OH)2 + 2H2 2Li + H2 2 LiH SiH4 + 3H2O H2SiO3 + 4 H2 Zn + 2NaOH + 2H2ONa2Zn(OH)4 + H2 NaH + HCl NaCl + H2 4LiH + AlCl3 LiAlH4 + 3LiCl UO2 + CaH2 U + Ca(OH)2 Mg + 2H2O Mg(OH)2 + H217.3氫與哪些元素可以形成離子型氫化物？有什么理由可以證明這類氫化物中含有H離子？解： 堿金屬及堿土金屬（鈹和鎂除外）可以與氫在一定條件下形成離子型氫化物。如熔融的LiH

36、具有離子化合物的導電性，電解這種熔體時，可在陽極上放出氫氣，這可以證明這類氫化物含有H離子。 17.4 寫出制備NaBH4的化學反應方程式。NaBH4在什么條件下會迅速水解？寫出其水解反應方程式。解： 制備NaBH4的化學反應方程式為：4NaH + (CH3O)3B NaBH4 + 3NaOCH3NaBH4的水解與溫度及溶液的酸度有關，在高溫和酸性溶液中，NaBH4會迅速水解。NaBH4水解的化學反應方程式為： NaBH4 + 4H2O NaB(OH)4 + 4 H217.5完成并配平下列反應方程式：解： XeF2 + H2 Xe + 2HF 6XeF4 + 12H2O 2XeO3 + 4Xe

37、+ 3O2 + 24 HF XeF6 + 6HCl Xe+ 3Cl2+ 6 HF XeF6 + 8NH3 Xe+ N2 + 6 NH4F XeF4 + Pt PtF4 + Xe XeF2 +IF5 IF7 + Xe XeF2 + 2I I2 + Xe+ 2F XeF4 + 2SF4 2SF6 + Xe 2XeF6 + SiO2 2 XeOF4 + SiF4 5Na4XeO6 + 8MnSO4 + 2H2O 5Xe + 4NaMnO4 + 4HMnO4 + 8 Na2SO4 或XeO64 + 8Mn2 + 2H2O 5Xe + 8MnO4 + 4H 17.6試用價層電子對互斥理論推測下列化合物分

38、子的幾何構型。 XeOF4 XeOF2 XeO3F2 XeO64 解：用價層電子對互斥理論推測如下： 價層電子對數 孤對電子對數 分子幾何構型 XeOF4 6 1 四方錐 XeOF2 5 2 T形 XeO3F2 5 0 三角雙錐XeO64 6 0 八面體 17.7 38g LiAlH4在298K和101.3kPa時與水反應可以生成多少dm3氫氣？ 解：LiAlH4與水反應的方程式如下： LiAlH4 + 4H2O LiOH+ Al(OH)4 + 4 H2LiAlH4的摩爾質量為38g·mol1，按反應方程式38g LiAlH4與水反應生成4.0 mol氫氣，所以生成的氫氣的體積為：

39、V 0.098m3 98dm3 17.8 XeF2，XeF4，XeF6，XeO3，XeO4各具有什么類型的幾何構型？在它們的分子中Xe原子各采取什么雜化軌道成鍵？ 解： 化合物 幾何構型 Xe原子的雜化類型 XeF2 直線型 sp3d XeF4 平面正方形 sp3d2 XeF6 變形八面體 sp3d3 XeO3 三角錐形 sp3 XeO4 四面體 sp3第18章 鹵族、氧族元素 18.2完成并配平下列反應方程式：解： Cl2 +2KOH(冷) KClO+KCl+H2O 3Cl2 +6KOH(熱) KClO3 +5KCl+3H2O KClO3 +6HClKCl+3Cl2+3H2O I2 +5H2

40、O22HIO3 +4H2O KClO3 +6KI+3H2SO4 KCl+3I2 +3K2SO4 +3H2O 3Br2 + 3Na2CO3 NaBrO3+5NaBr + 3CO2 CaSiO3+ 6HF CaF2+ SiF4+ 3H2O (CN)2 + 2NaOHNaCNO + NaCN + H2O S+2H2SO4(濃) 3SO2 + 2H2O PbS + 4H2O2 PbSO4 + 4H2O SO2Cl2 + 2H2O H2SO4 + 2HCl S2O32- + I2 S4O62- + 2I- S2O32- + 4Cl2 + 5H2O 2SO42- + 8Cl- +10H+ 2Mn2+ +

41、5S2O82- + 8 H2O 2MnO4- +10SO42- +16 H+ Al2O3 + 3K2S2O7 Al2(SO4)3 + 3K2SO418.3三瓶無標簽的白色固體,它們分別是KClO、KClO3 和KClO4，試設計方法加以鑒別。 解：取少量白色固體分別放入三只試管中，然后各加入稀H2SO4，有氯氣逸出者為KClO ，Cl2可用 KI淀粉試紙檢驗。為了區別KClO3和KClO4 ，可向另兩只試管中分別加入KI溶液，若有I2 析出表示有ClO3- 離子。 析出的I2 可用CCl4 萃取顯色，或用淀粉液檢驗。另一支試管必為KClO4 。以上的鑒別方法是根據三者的氧化性不同而實施的。在鑒

42、別過程中，當加入稀H2SO4 后，由HClO于 不穩定，在逸出Cl2 的同時還可能有 O2放出。對于 KClO4，視加入KI 溶液量的多少，可能產生白色KClO4沉淀。18.4制備鹵化氫的方法有哪些？制取HBr和HI以哪種方法合適？ 解：制備鹵化氫的方法主要有： 直接合成 由氫氣和鹵素直接合成鹵化氫： 該方法有實際意義的是制備氯化氫，即氫在氯氣中然燒生成氯化氫。 酸與金屬鹵化物作用 該方法對制取氟化氫和氯化氫有實際意義，而且酸應選用濃硫酸。而對于溴化氫和碘化氫的制備應選用濃磷酸。 非金屬鹵化物水解 這種方法對溴化氫和碘化氫的制取是適宜的。實際情況是將溴滴加到紅磷和水的混合物中或將水滴加到紅磷和

43、碘的混合物上，將分別制得HBr和HI。18.5解釋下列現象： 在鹵素化合物中，Cl、Br、I可呈現多種氧化數。 KI溶液中通入氯氣時，開始溶液呈現紅棕色，繼續通入氯氣，顏色褪去。 I可被Fe3 氧化，但加入F后就不容易被Fe3氧化。 H2S氣體通入MnSO4 溶液中不產生MnS沉淀。若MnSO4 溶液中含有一定量的氨水，再通入H2S時即有MnS沉淀產生。為什么？ 解：因為Cl、Br、I原子的價層電子排布為ns2 np5，當參加反應時，除未成對的電子可參與成鍵外，成對的電子也可拆開參與成鍵，故可呈現多種氧化數。 開始I 被Cl2氧化成I2，使溶液呈現紅棕色，該顏色實為I3 水溶液的顏色；繼續通入

44、氯氣，I2被Cl2氧化成無色的IO3 反應式如下：2 I-+ Cl2I2+2Cl-I2 + 5Cl2 + 6H2O2 IO3-+10Cl- + 12H+ 加入F-，因F-與Fe3+ 能形成FeF63- ，使c(Fe3+)降低，致使E(Fe3+ /Fe2+)< E(I2/I- )，這樣I- 就不被Fe3+ 氧化。 因為Kspy(MnS)較大，而H2S溶液中c(S2-)很小，因而得不到MnS沉淀。若有一定量氨氣存在時，NH3·H2O與H2S反應生成的（NH4)2S為強電解質，提供的c(S2-)較大，因此足以產生MnS沉淀。18.6 有四中無標簽的試劑，它們分別是Na2SO4，Na2

45、SO3，Na2S2O3和Na2S，試設計方法加以鑒別。解：取少量試樣分別放入試管中，各加入稀鹽酸，根據實驗現象可以加以鑒定。有黃色渾濁沉淀者為Na2S2O3： S2O32- + 2HS+ SO2+ H2O 有刺激性氣體逸出但溶液不出現渾濁者為Na2SO3： SO32-+ 2HSO2+ H2O 有惡臭氣體逸出并使醋酸鉛試紙變黑者為Na2S： Na2S + 2HH2S+ 2Na無明顯現象者為Na2SO4。 18.7為什么SOCl2既可以作Lewis酸，又可以作Lewis堿？分別寫出SOCl2與FeCl3·6H2O和Fe(OH)3作用的反應方程式。解：在SOCl2分子中，S可認為sp3不等

46、性雜化，中心原子S有孤對電子，可作為Lewis堿。由于S有可利用的3d空軌道，S與O之間具有雙鍵特征，可以作為Lewis酸。SOCl2與FeCl3·6H2O和Fe(OH)3作用的反應方程式分別為：FeCl3·6H2O + 6 SOCl2 6SO2+ 12HCl+ FeCl3 Fe(OH)3 + 6 SOCl2 3SO2+ 3HCl+ FeCl318.8試討論氯的含氧酸的存在形式以及酸性、熱穩定性和氧化還原性的遞變規律。 解：次氯酸HClO；亞氯酸HClO2；氯酸HClO3；高氯酸HClO4。 酸性：HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4

47、熱穩定性：HClO < HClO3 < HClO4 氧化性：HClO > HClO3 > HClO4 18.9什么叫擬鹵素？列出三種重要的擬鹵素，并通過實例說明它們與鹵素的相似性。 解：某些由兩個或多個非金屬元素的原子組成的負一價的陰離子，在形成離子型或共價型化合物時，表現出與鹵素陰離子相似的性質。當它們以與鹵素單質相同的形式組成中性分子時，其性質也與鹵素單質相似，故稱之為擬鹵素。 擬鹵素主要包括氰(CN)2，硫氰(SCN)2，氧氰(OCN)2。擬鹵素的下列化學性質與鹵素單質相似。1 酸性 擬鹵素氫化物的水溶液呈酸性。除氫氰酸HCN酸性很弱外，氰酸HOCN的酸性不是很弱

48、。而硫代氰酸HSCN的酸性較強。 HCN Kay = 6.2×10-10 HOCN Kay = 3.5×10-4 HSCN Kay= 6.3×101 與金屬化合 擬鹵素可以與金屬形成相應的化合鹽。其中Ag(I)，Hg(I)和Pb()的擬鹵素為難溶鹽。例如：Ag+ CN- AgCNHg22+2CN-Hg2(CN)2Pb2+2CN-Pb(CN)23 歧化反應 擬鹵素與水或堿性溶液作用，發生歧化反應。(CN)2 + H2OHCN + HOCN(CN)2 +2OH-CN-+ H2O + OCN- 難溶鹽和配位化合物 重金屬氰化物不溶于水。堿金屬氰化物溶解度很大，在水中強烈水解，而顯堿性，并生成HCN。 大多數硫氰酸鹽溶于水，重金屬鹽難溶于水。主要的難溶鹽包括 AgCN ，AgSCN ，Pb(CN)2 ，Hg2(CN)2 ，Pb(SCN)2 ，Hg(SCN)2等。這些難溶鹽在NaCN，KCN或NaSCN溶液中形成可溶性配位化合物：AgCN+CN-Ag(CN)2- AgI+2CN-Ag(CN)2-+ I- Fe3+ + xSCN -Fe(SCN)x3-x (血紅色，x=16) 氧化還原性 可通過下表中的電極反應和相應的標準電極電勢，判斷擬鹵素的氧化還原性質。 鹵素和擬鹵素的電極反應及相關標準電極電勢 電極反應 標準電極電視