s区元素和稀有元素习题解答③精华docx.docx
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第11章习题解答③
一、是非题
⑴碱土金属氮氧化物碱性强弱的次序为:
Be(OH)2 Ba(OH)2o.() 解: 对 (2)碱土金属氢氧化物溶解度大小的次序为: Be(OH)2 解: 对 (3)含有(2产、Mg"的水叫做硬水。 () 解: 错 (4)碱土金属氯化物的熔点高低次序为: BeCl2 解: 对 (5)在所有气体中氨气的密度是最小的。 () 解: 错 (6)最难液化的气体是氨气。 () 解: 对 (7)稀有气体原子的最外层电子构型均为ns2np60() 解: 错 (8)目前合成的稀有气体化合物主要是含氟、氧的化合物。 () 解: 对 (9)範的氟化物的水解反应都不是氧化还原反应。 () 解: 错 二、选择题 (1)在下列溶液屮,碳酸钙溶解度最人的是()。 (A)0.lmol・f'CaCh;(B)O.lmol・L'Na2CO3; (C)纯水;(D)O.lmol・L_,NaHCO3o 解: C (2)卜-列氢氧化物中,具有两性的是()o (A)Mg(OH)2;(B)Be(OH)2;(C)Ca(OH)2;(D)Ba(OH)2o 解: B (3)下列氧化物中,为耐火材料主耍成分的是()。 (A)BaO;(B)MgO: (C)BeO: (D)SrOo 解: B (4)下列难溶饮盐屮不溶于盐酸的是()。 (A)BaCO3;(B)BaSO4;(C)BaCrO4: (D)BaSO3o 解: B (5)将BaCl2(aq)加入某溶液中,可生成溶于HCl(aq)的白色沉淀,由此可判断该溶液中可能含有()o (A)SO42_;(B)NOf;(C)S2';(D)S032o 解: D (6)下列物质无毒的是()。 (A)BeCl2;(B)NOX;(C)CaCl2;(D)S02o 解: C (7)下列氢氧化物碱性最强的是()。 (A)Mg(OH)2;(B)Be(OH)2;(C)As(OH)3;(D)Sb(OH)3o 解: A (8)卜•列物质在炼钢炉的钢水屮不叮能存在的是()o (A)MnSiO3;(B)CaSiO3;(C)Ca3(PO4)2;(D)CaC03o 解: D (9)下列物质中碱性最强的是()。 (A)Ba(OH)2;(B)Ca(OH)2;(C)LiOH;(D)Mg(OH)2o 解: A (10)BaO2(s)^H2SO4(aq)S应的产物是()。 (A)BaSO4+H2O(l);(B)BaSO4(s)4-H2O2(aq); (C)BaO(s)+S(s)+H2O (1);(D)Ba0(s)+S(s)+H2O2(aq)o 解: B (11)F列离子中,与过量NaOH溶液反应不牛成沉淀的是()o (A)Be2+;(B)Mg2+;(C)Bi3+;(D)Sr2+o 解: A (12)下列各物质热稳定性次序正确的是()。 (A)CaCO3>Ca(HCO3)2>Na2CO3>H2CO3; (B)Na2CO3>Ca(HCO3)2>CaCO3>H2CO3; (C)CaCO3>Na2CO3>Ca(HCO3)2>H2CO3; (D)Na2CO3>CaCO3>Ca(HCO3)2>H2CO3o 解: D (13)有关碱土金属碳酸盐的热稳定性的变化,下列叙述中正确的是()。 (A)随着碱土金属的原子序数的增加,碳酸盐的热稳定性降低; (B)随着碱土金属的原子序数的增加,碳酸盐的热稳定性增加; (C)CaCO3热稳定性最高,其它碳酸盐均低; (D)CaCO3热稳定性最低,其它碳酸盐均高。 解: B (14)可川于解释碱土金屈碳酸盐热稳定性变化规律的理论是()o (A)价键理论;(B)晶体场理论; (C)离子极化理论;(D)杂化轨道理论。 解: C (15)下列各组试剂中,可用于从S产、B产混合液中分离出B店的是()。 (A)Na2CO3和HC1;(B)(NH4)2CO3和NH3・比0; (C)K2CrO4和HAc;(D)H2S和HC1。 解: C (16)钙在空气中燃烧所得到的产物Z—用水润湿后,所放出的气体是()。 (A)O2;(B)N2;(C)NH3;(D)H2o 解: c (17)关于元素Mg、Ca.Sr、Ba及其化合物性质的下列叙述屮错课的是()。 (A)与人部分碱金属不同,这些碱土金属可以在N2屮燃烧生成M3N2; (B)所有这几种元素•水蒸气反应都得到氢气; (C)M(HCO3)2在水中的溶解度小于MCO3的溶解度; (D)通常这些元索总是生成+2价的离子。 解: c (18)下列钙盐中,溶度积最小的是()。 (A)Ca(OH)2;(B)CaF2;(C)CaC2O4;(D)Ca3(P04)2o 解: D (19)对稀有气体的发现贡献最人的化学家是()。 (A)H.Cavcndish;(B)W.Ramsay;(C)L.Raylcigh;(D)N.Bartletto解: B (20)稀有气体的下列性质中,不随原子序数增大而递增的是()。 (A)熔点;(B)沸点;(C)溶解度;(D)第一电离能。 解: D (21)稀有气体的下列性质小,随原子序数增大而递减的是()。 (A)范徳华半径;(B)气体密度; (C)笫一电离能;(D)气化热。 解: C (22)第一个合成出稀有气体化合物的化学家是()。 (A)W.Ramsay;(B)L.Raylcigh;(C)L.Pauling;(D)N.Bartlettc解: D (23)下列元素能与氟形成化合物的是()。 (A)Na;(B)Mg;(C)N;(D)F。 解: D (24)根据VSEPR理论,XeO3的分子构型为()。 (A)平面三角形;(B)T形;(C)变形四面体;(D)三角锥。 解: D (25)XeF6+HCl- 解: XeF6+6HClXe+3C12+6HF (26)根据VSEPR理论,XeF? 的分子构型为()。 (A)V形;(B)T形;(C)直线形;(D)平面三角形。 解: C (27)第一个合成的稀有气体化合物是()o (A)XeF2;(B)XeO3;(C)XePtF6;(D)KrF2o 解: C (28)下列分子构型为平面四方形的是()o (A)XeO4;(B)XeF4;(C)XeO2F2;(D)XeOF4o 解: B (29)根据价层电子对互斥理论,XeE,的分子构型为()。 (A)四面体;(B)变形四面体;(C)平面四方形;(D)四方锥。 解: C (30)下列分子或离子中,中心原子杂化方式为s/A/的是()。 (A)XeF2;(B)XeF4;(C)XeOF4;(D)XeO64'o 解: A (31)下列氤的氟化物水解反应中,属于歧化反应的是()o (A)XeF2的水解;(B)XeF6的不完全水解; (C)XeF4的水解;(D)XeF6的完全水解。 解: C 三、填空 ⑴硬水中含有较多的和离子,暂时硬水屮含有和解: Ca2+;Mg2+;Ca(HCO3)2;Mg(HCO3)2o (2)CaF2溶于盐酸,是由于牛成而使溶解度变;PbCS溶于较浓的 盐酸是由于生成而使溶解度。 解: 弱酸HF;增大;配离子PbCl? ;增大。 (3)碱土金属的氢氧化物Ca(OH)2、Sr(OH)2>Ba(OH)2在水中的溶解度由大到小的 顺序为,碱性最强的是o 解: Ba(OH)2>Sr(OH)2>Ca(OH)2;Ba(OH)2o (4)在MgCl2和BaCl2溶液屮分别加入NapCOs溶液,得到的沉淀是和解: Mg2(OH)2CO3;BaCO3o (5)AMgO-*CaO->SrO-*BaO,具晶格能依次;硬度逐渐,熔点 依次,稳定性依次O 解: 减小;减小;降低;减弱。 (6)用edta标准溶液测定水的硬度时,edta与水屮的反应生成解: Ca加和Mg2+;[Ca(edta)]2'和[Mg(edta)]厶。 (7)第IIA族某元素的氢氧化物呈两性,该元素是,其氢氧化物溶于过聚 的NaOH溶液生成o该元索的碳酸盐在373K时即分解为和 解: Be;[Be(OH)4l2_;BeO;CO2o (8)s区元素的氢氧化物屮,具有两性的是,属于中强碱 的是o 解: Be(OH)2;LiOH和Mg(OH)2o (9)CaCO3、Na2CO3>FUBaCC)3的热稳定性由强到弱的顺序是: SrCOs、CaCO3和Ca(HCO3)2的热稳定性由弱到强的顺序为 解: Na2CO3>BaCO3>CaCO3;Ca(HCO3)2>CaCO3>SrC03o (10)破盐是毒的物质;BeCb形成双聚或多聚分子。 BaSO4是 毒的物质,BaCOg是毒物质。 解: 有;能;无;有。 (11)野外作业吋常用0比与水作用制取氢气来填充气球。 其反应方程式为 o欲充填体积为5.()n? (S.T.P)的气球,需 CaH2kg(Mr(Ca)=40)o 解: CaH2+2H2O->Ca(OH)2+2H2;4.7。 (⑵BaO? 与稀H2SO4反应的产物是,KO? 与CO? 反应的产物是 解: 比。 2和BaSO4;K2CO3和。 2。 (13)碱金属碳酸盐溶解度由小到大的次序为;碱土金属碳酸盐分解温度由低到高的次序为0 22»: 23^: 24^: 25贻26^: 27»: 28^: 29解30z(xAurtz(\z(\Aurtz(\Affz(\z(xAUHz(\z(xz(x. BeCO3 (14)写出Be(OH)2与酸、碱反应的离了方程式: 解: Be(OH)2+2H+->Be2++2H2O; Be(OH)2+2OH-[Be(OH)4]2o (15)碱土金属的碳酸盐比同周期碱金属的碳酸盐热稳定性,这是因为碱 土金属离子的极化力碱金属离子的极化力。 解: 差;强于。 (16)某固体混合物屮可能含有MgCO3>Na2SO4^Ba(NO3)2>AgNO3fDCuSO4,与 水混合后得到无色溶液和白色沉淀。 溶液的焰色反应呈黄色,沉淀可溶于稀盐酸并放出气体。 试判断肯定存在的物质是,肯定不存在的物 质是O 解: NagSCXpMgCO3;CuSO4,Ba(NO3)2e (17)BaCO3溶于HAc,说明HAc比H2CO3的酸性;BaSO4不溶于稀酸, 但能溶于热的浓H2SO4,这是因为生成了。 解: 强;Ba(HSO』2(可溶)。 (18)CaH2+H2O- 解: CaH2+2H2O^Ca(OH)2+2H2 (19)BeO+OH+H2O- 解: BeO+2OH*+H2O-*[Be(OH)4]2' (20)在镁盐溶液屮加入碳酸钠溶液。 解: 2Mg2++2CO32+H2O-Mg2(OH)2CO3(s)+CO2 (21)MgCl2・6H2O^-» 解: MgCl2・6H2O——>Mg(OH)Cl+HCl+5H2O BaOg+HzOf BaO2+2H2O^Ba(OH)2+H2O2 Mg3N2+H2O-> Mg3N2+6H2O->3Mg(OH)2+2NH3 CaaNz+H? 。 -* Ca3N2+6H2O-3Ca(OH)2+2NH3 XCF2+H2十 XeF2+H2-*Xe+2HF XeOs+HCl- XeO3+6HCl->Xe+3Cl2+3H2O XeF2+H2O- 2XcF2+2H2O-2Xe+O2+4HF XeF6+SiO2-> 2XeF64-3SiO2-*2XeO3+3SiF4 XeF2+BrO3+H2O-> XeF2+BrO3+H2O-Xe+BrO4+2HF XeF2+KClO3+H2O^ 解: XeF2+KC103+H20-Xe+KC104+2HF (31)XeF^+Hgf 解: XeF4+4Hg-Xe+2Hg2F2 (32)XcF2+H2O2^ 解: XeF2+H2O2->Xe+O2+2HF (33)XeF4+BCl3-> 解: 3XeF4+4BCl3-*3Xe+4BF3+6Cl2 (34)稀有气体中最轻的是,熔点最低的是,宇宙中含量最多的是 电离能最大的是o 解: He;He;He;He- (35)稀有气体中(除Rn外)电离能最小的是,密度最人的是, 在水中溶解度最大的是,沸点最高的是。 解: Xe;Xe;Xe;Xe。 (36)稀有气休中(除Rn夕卜)化学性质最活泼的是,原子体积最人的是 沸点最高的是,原子序数为36的是。 解: Xc;Xc;Xe;Kro (37)稀有气体中,生成化合物最多的是,在空气屮含量最高的是, 具有放射性的是,最初由太阳光谱中发现的是。 解: 氤;蹴;氮;Mo (38)的化合物Cs2[XeF8]的名称是,其小毎的氧化值为解: 八氟合氤(VI)酸絶;+6。 (39)试用VSEPR理论判断F列分子的构型,KrF? 是^,XeO2F4是 形,XcO2F2&形,XcOE是形。 解: 肓线型;八面体;变形四面体;三角双锥。 四、解答题 ⑴某溶液中含有K+、Mg2\B0。 试设计一个分离K+、Mg2\Ba? +的实验。 说明实验步骤,写出有关反应方程式。 解: 在混合溶液中加入Na2SO4(aq)产纶口色沉淀BaS04o离心分离后,在溶液中加入NaOH溶液,有口色沉淀(Mg(OH)2)产生,离心分离,K*保留在溶液中。 (6分) Ba2++SO42-BaSO4(s)Mg2++2OH->Mg(OH)2(s) (10分) (2)现有六瓶口色固体,试鉴别之。 并写出有关的反应方程式。 Na2CO3>Na2SO4>MgCO3>Mg(OH)2、CaCl? 、BaC03o 解: 分别収少量固体加入一定量的水,溶于水的为Na2CO3>Na2SO4和CaCl? 难溶者为MgCO3>Mg(OH)2和BaCO3。 取三种易溶物质的溶液,川pH试纸测得碱性的为NazCOs,另二种溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀者为Na2SO4,另一种则为CaCl2o三种难溶物质分别与H2SO4溶液作用牛成口色沉淀且有气体放出的为BaCO3,溶解并有气体生成的为MgCO3,溶解而无气体生成的是Mg(OH)2o (6分) CO32+H2OfHCO3+OH-; Ba2++SO42-BaSO4(s); BaCO3+H2SO4_>BaSO4(s)+CO2+H2O; MgCO3+2H+-*Mg2++CO2+H2O; (10分) Mg(OH)2+2H+->Mg2++2H2O (3)顿化合物的相互转化图如下: BaSO4—^BaS—t^^£23_^BaCO3—i^BaO △△ I+HC1(A)I+HNO3! +H2OBaCl2・2H2OBa(NO3)2Ba(OH)2 ⑴写出由重晶石制取BaCl2-2H2O.BaCO3>Ba(NO3)2的反应方程式。 ⑵为何不釆用BaCO3热分解的方法制备BaO? (3)能否用BaCl2加NaOH的方法获得Ba(OH)2? 解: (1)BaSO4+4C-BaS+4CO2; BaS+2HCl+2H2O-BaCl2・2H2O+H2S; (8分) (9分) Ba2++CO32->BaCO3;BaCO3+2HNO3-*Ba(NO3)2+H2O+CO2 (2)BaCO3热分解温度高达1360°C。 (3) (10分) 不能,因为Ba(OH)2溶解度大。 (4)某碱土金属(A)在空气中燃烧时火焰呈橘红色,反应产物为(B)和(C)的固体混合物,该混合物与水反应牛成(D)并放出气体(E)。 (E)hJ以使红色石蕊试纸变蓝,(D)的水溶液使酚猷变红。 试确定各字母所代表的物质,并写出有关的反应方程式。 解: (A)钙(B)CaO(C)Ca3N2(D)Ca(OH)2(E)NH3(5分) 2Ca+O2->2CaO 3Ca+N2-Ca3N2 CaO+H2O-Ca(OH)2(8分) Ca3N2+6H2O->Ca(OH)24-2NH3(10分) (5)已知Mg的升华热为150kJ・mof1,第一和第二电离能分别为737.7kJ•mof1和1451kJ・mof,Ar/7g,(Mg2+,aq)=-466.9kJ・mol",AfG^(Mg2+,aq)=-454.8kJ・mof。 试计算: ⑴△隔Mg",g); (2)Mg2+(g)的水合热厶曲(M产,g); ⑶Ee(Mg2+/Mg)0 解: 讣=150kJ・moL〉Mg(g)△r/^=Jj+4=2189kJ・moL〉 △fH软(Mg“,g)=(150+218刃kJ・mo「=2339kJ・mof(2分) ⑵△曲(Mg”,g)=AfH^(Mg2+,aq)-Af7/^(Mg2+,g)+429X2kJ-mor'=(-466.9-2339+429X2)kJ・mol" =-1948kJ・mof1(6分) (3)Mg"(aq)+2e=Mg(s) ArG^=-Ar^(Mg2+,aq)=-ZFEe(Mg2+/Mg) Ee(Mg2+/Mg)=-454.8X103J・mol,/2X96485C・mol' =-2.357V(10分) (6)已知Ba的升华热为176.0kJ・mol",第一、二电离能分别为502.9kJ・mol」和 965.2 kJ・mol",Af//^(Ba2+,aq)=-537.6kJ•molS计算: (1)Af^(Ba2+,g): (2)Ba2+(g)的水合热鸟嘛 解: (l)Ba(s)Af〃盖(Ba%,g)二? >Ba2+(g) JT △问软(Ba“,g)=(176.0+146&l)kJ・mol"=1644」kJ・mol"(4分) (2)AhH^(Ba2+,g)=At//^,(Ba2+,aq)-Af/7^(Ba2+,g)+429X2kJ•mol1 =(-537.6-1644.1+429X2)kJ•mol'1 =・1323.7kJ・mol"(10分) (7)试通过定量计算说明,Mg(OH)2(s)能否溶于醋酸中? (K塔(Mg(0H)2)=1.8X10』,K°(HAc)=1.75X10'5) 解: 设使0.100molMg(OH)2⑸溶解在1.00L醋酸屮,所需醋酸的开始浓度为xmol•L Mg(OH)2(s)+2HAc(aq)—Mg2+(aq)+2Ac+2H2O 开始c/(mol・I? )x00 平衡c/(mol・L“)x-0.2000.1000.200 Ke=A^(Mg(0H)2)・[K^(HAc)]2/[/C^(H2O)]2=5.5X107(6分) 店二[cNg2+)/R]・[c(Ac-)/RF二o」00x0.20()2二55x]q7 [c(HAc)/ce? (x-0.200)2 解得: x^0.200 c(HAc)=0.200mol・L“(8分) 即将0.100molMg(OH)2(s)溶解在l.OOLHAc(aq)屮,所需HAc(aq)的开始浓度为0.200mol-L_,o因此,Mg(OH)2可溶解于醋酸中。 (10分) ⑻将SrCrO4和BaCrO4的饱和溶液等体积混合后,是否有沉淀生成? 如有沉淀应是什么物质? 计算沉淀达平衡吋此混合溶液中Sr2\Ba2\CiO42-的浓度。 (已知A^(SrCiO4)=2.2X10? ^(BaCrO4)=1.2X10山)。 解: 混合后未反应前: 〔空字孑二《塔(SrCrO斗) c(S严)=J.2.2号叱mol・L'=2.3X10'3mol-L_, 严%;〉乎二《络(BnCrO』 c(Ba2+)=^J^^mol・L」=5.5XlO^mol・L1 c(CrO42_)=(2.3X10_3+5.5X10'6)mol•L=2.3X10'3mol•L_1 2*4*2 因为严J)]£ cP (4分) =1.3X10'8>^(BaCrO4)(4分) 严[)]£皿叮)]=5.3XlCT&vK塔(SrCrO』 (T夕 所以只冇BaCrOq沉淀生成。 沉淀反应达到平衡后: Ba2++CrO42^BaCrO4(s) 平衡c/(mol・L1)x2.3X1(卢 c(Ba")=L2xlO-: )mol・L'=5.2X10'8mol・I? (6分) 2.3x107c(Sr2+)=c(CrO42')=2.3XlO'mol・「(1()分) (9)Q知厶f/7^(XeF4,s)=-262kJ・mol",XeF4(s)的升华热为47kJ・mol",F2(g)的键能为158kJ・molJ试根据热力学循环计算: (1)XeF4(g)的标准摩尔生成热△占软(XeF,g); (2)XeF/g)分了中Xe・F键的键能。 解: (l)Xe(g)+2F2(g)心磴(Xel\,沪? >XeF4(g) JT △f〃^(XoF4,s)=—262kJ・moL》XeF4(s)讣=°7kJ・mol"》 AfH^(XeF4,g)=(-262+47)kJ・mol」=215kJ・mof(6分) (10分) E(Xc-F)=215+]xl58kj・mo「】=133kJ・mo「
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