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无机化学下册参考答案
第十章P333作业参考答案
思考题
1、(4)极化力与极化率
极化力:
描述阳离子对阴离子变形的影响能力。
极化率:
描述离子(主要指阴离子)本身变形性的大小。
13、离子的极化力、变形性与离子电荷、半径、电子层结构有何关系?
离子极化对晶体结构和性质有何影响?
举例说明。
答:
(1)离子极化力的影响因素:
阳离子的正电荷越高
半径越小极化力越大;
当阳离子的电荷相同和半径相近时,阳离子极化力大小与其最外电子层结构关系是18e、18+2e->9~17e-
>8e-。
⑵离子变形性的影响因素:
阴离子半径愈大、变形性愈大;阳离子变形性与它最外层电子构型有关:
18e、18+2e->9~17e->8e-。
(3)离子极化结果:
使离子键向共价键过渡、阴阳离子间的配位数减小、溶解度减小、熔点降低、颜色加
深。
14、试用离子极化的概念讨论,Cu+与NV半径相近,但CuCI在水中的溶解度比NaCI小得多的原因。
答:
Cu+最外层电子结构是18e而N6是8e。
C1的极化力大于N6,CuCI中的离子键向共价键过渡、使离子键减弱,所以CuCI在水中的溶解度小于NaCI。
17、形成氢键具备的条件是:
元素的电负性大、原子半径小、有孤对电子(F、ON三种元素具备条件)。
习题:
1、填充下表
物质
晶体中微粒名称
微粒间作用力
晶体类型
熔点c
KI
K+I-
离子键
离子晶体
880
Cr
Cr原子和离子
金属键
金属晶体
1907
BN立方
B原子N原子
共价键
原子晶体
3300
BB「3
BBr3分子
分子间力
分子晶体
-46
7、下列物质中,何者熔点最低?
NaCIKBrKCIMgO
答:
KBr熔点最低(因为阴阳离子的半径均大,晶格能小)
8、熔点由高到低:
(1)从NaF到Nal熔点降低。
9、下列离子的最外层电子构型属于哪种类型?
Ba2+8e-Cr3+9~17e-CcT18e-Pb2+18+2e-
S区d区ds区p区
10*、I的半径最大、极化率最大。
11、写出下列物质极化作用由大到小顺序
SiCI4>AICI3>MgC2>NaCI
12、讨论下列物质的键型有何不同?
(1)CI2非极性共价键
(2)HCI极性共价键
(3)Agl离子键向共价键过渡(4)NaF离子键
16、试用离子极化观点解释AgF易溶于水,而AgCI、AgBr、AgI难溶于水,并且由AgCI到AgBr再到AgI溶解度依次减小。
答:
AgF是离子键,所以易溶于水。
而AgCl-AgBr-AgI随着阴离子半径的增大,由离子键向共价键过渡程度增大,所以难溶于水,且溶解度减小。
第^一章P366作业参考答案
思考题
1、区别下列概念
(2)、d—d跃迁:
在晶体场理论中,一个处于低能量轨道的电子进入高能量轨道,叫做d—d跃迁。
此过程吸收相当于分裂能的光能。
(3)、晶体场分裂能:
中心离子5个能量相等的d轨道,在配体影响下分裂为两组(一组能量低、一组能量高),两组的能量差叫分裂能。
4、试述下列理论
(1)价键理论:
A、形成体(M)价层有空原子轨道,配位体(L)有孤对电子;
B、形成体的空轨道在配位体作用下进行杂化,用杂化轨道接受L的孤对电子,形成配位键M-:
L;
C、杂化轨道不同,配合物空间构型不同。
(2)晶体场理论:
A、中心离子和配体之间的相互作用类似于离子晶体中阳、阴离子间的静电排斥和吸引。
B、中心离子的5个能量相同的d轨道受配体负电场的不同程度的排斥作用,能级发生分裂(分组),有些轨道能量升高、有些轨道能量减低。
H2OH2OH2OH2
[Mn(CN)J4-,^=L8B,M.d2spJ杂化刍八面体
CTODQW)CIDaww
[Ni(NH3)J2+,^=3.11B.M.sp3d2杂化,八面体
思考题
1、S区元素单质的哪些性质的递变是有规律的,解释之。
答:
S区元素同族从上到下还原性增强;电离能、电极电势减小;金属性、活泼性增强。
解释:
同族从上到
下电子层增加、原子半径增大、最外层电子失去容易。
2、IA、IIA性质有哪些相近?
哪些不同?
答:
IA、IIA的性质相近为:
由于它们的价电子较少ns1-2、且原子半径在同周期中较大,所以价电子容易失去,因此,s区元素都是活泼金属。
(1)易与H直接化合成离子型化合物;
(2)与Q形成相应氧化物;
(3)与HQ反应(除BeMg外),
(4)与非金属作用形成相应的化合物。
IA、IIA的性质不同:
IIA原子比相邻的IA原子多一个核电荷,使其原子半径减小、使原子核对最外层电子的吸引力增强,IIA失去一个电子要比IA难,所以,活泼性IA>IIA。
3、锂的电极电势比铯还小,但与水反应不如钠剧烈,解释这些事实。
答:
电极电势数值仅属于热力学范畴,反应剧烈程度属于动力学范畴,两者无直接联系。
Li与水反应不
如钠激烈的原因有:
(1)锂熔点较高,与水反应所产生的热量不足以使其熔化;
*
(2)生成的LiQH溶解度小,一旦生成,就覆盖在锂表面,阻碍反应进行。
5、(第一问)解释S区元素氢氧化物碱性递变规律。
答:
S区元素同一主族从上到下氢氧化物碱性增强,原因是M+半径增大、M+与QH之间的离子键减弱,解离QH
容易,所以,碱性增强。
6解释碱土金属碳酸盐热稳定性变化规律。
答:
IIA元素从下到上的碳酸盐热稳定性减弱,如:
BcCOjMgCOjCaCOjSrCOjBaCOj
T^rc<10054090012901360
原因:
M+半径越小、极化力强、M+与碳酸根之间的离子键向共价键过渡,使晶体中的离子键减弱,所以碳酸盐的稳定性越差。
习题
1、完成并配平方程式
(门、2Na+H2——2NaH
(3)、CaH2+2H2O——、Ca(OH)2+H2(g)
(6)、2Na2O2+2CO2——、2Na2CO^O2(g)
(7)、5Na2O2++16H++2MnO-4、5。
2(g)+Mn2++H2O
2、写出方程式并配平
(1)Mg+(2==MgOMg+N2==MgN2
(2)Ba+O=BaO2
(3)CaO+SOCaSQ
(4)Li+N2==LI3N
(5)2KQ+2CQ=2K2CQ+3Q2
3、商品氢氧化钠中常含有少量碳酸钠,如何鉴别之,并将其除掉。
答:
鉴别:
取少量商品烧碱滴加稀酸若产生气体说明烧碱中含有杂质碳酸钠。
除掉:
利用碳酸钠不溶于饱和氢氧化钠的性质,把样品它配成饱和溶液,静置过夜、过滤除掉碳酸钠。
&设计实验方案将BaCl2MgC2分开
(1)氯化镁、氯化钡一加足量Ba(OH£:
镁离子生成Mg(OH)沉淀、过滤、在所得的沉淀中加入稀盐酸调PH=7,重新制得氯化镁。
在含有过量Ba(OH)2的氯化钡中加盐酸调PH=7重新制得氯化钡。
(2)氯化镁、氯化钠一加足量氢氧化钠:
镁离子生成氢氧化镁沉淀、过滤、在所得的沉淀中加入稀盐酸调PH=7重新制得氯化镁。
在含有氢氧根离子的氯化钠中加盐酸调PH=7重新制得氯化钠
7、下列物质均为白色固体,用较简单的方法、较少的实验步骤、和常用试剂区别它们。
写出现象和方程式。
答:
图示如下:
反应式略。
产生沉淀
不产生沉
淀CaCjn
9、答:
依次制备的方程式如下
Na2SO4NH4HCO3>NaHCO3(NH4)2SO4(g)
2NaHCO3>Na2CO3H2OCO2(g)
10、答:
以氯化钠为原料能得到
(1)制备钠;
(2)制纯碱;(3)制烧碱氯碱工业
(2)NaClNH3H2OCO2—NaHCO3NH4Cl(g)
2NaHCO3—Na2CO3H2OCO2(g)
H2Cl2——HCl
十三章P446作业参考答案
思考题
2、画乙硼烷的结构、标注键型
H\乂/
/B/B\
IIIIH
4个H—Bc键,2个3c-2e-氢桥键
3、说明硼酸一元酸原因
答:
硼酸为一元(路易斯)弱酸,在水中的解离方程式为:
B(OH)3+H2(MB(OH)4+H+
6、Al、AI(OH)3
9、总结碳酸盐热稳定性和溶解性的变化规律,并用离子极化理论其稳定性的变化规律。
答:
(1)稳定性规律:
同一族元素从下到上碳酸盐稳定性减弱。
原因:
M+的正电荷高、离子半径越小、或最外层电子构型是18e_、(18+2)e_的阳离子极化力愈大,碳酸盐愈不稳定。
(2)溶解性规律:
IA的碳酸盐(包括铵盐)易溶,其它难溶;酸式盐溶解度大于正盐。
因为阳离子(包括Hh)极化力越强、碳酸盐越不稳定。
10、金刚石和晶体硅有相似的结构,但金刚石的熔点高得多,用键能加以说明
答:
晶体硅和金刚石的结构虽然相似,但因为碳原子半径小、在金刚石中c—C键长短、键能大,所以金刚石
的熔点远高于晶体硅。
11、试比较二氧化碳和二氧化硅的结构和性质。
答:
二氧化碳分子中C采取SP杂化轨道与2个0原子通过共价键形成的CO分子,二氧化硅晶体中Si原子采取SF3杂化轨道与4个0原子通过共价键形成Si—0四面体结构的原子晶体,不存在单独的Si02分子。
CO是气体、溶于水、部分转化为碳酸;Si02是固体、熔沸点高、硬度大、不溶于水。
习题:
6铝矶土…….
答:
a铝矶土中的AbQ与NaOH反应,生成可溶于水的盐:
b过滤、弃去滤渣,保留滤液;
c在滤液中通入二氧化碳、析出沉淀:
Al(OH).—>A1 D灼烧沉淀: 2一>Al=Om+良O 13完成并配平方程式 (2)S|C<1[|1 15完成并配平方程式 (1) (5) 5PbO2+2Mnz++4H"—2MnO4+5Pb2++2H.O 16为什么配制氯化亚锡溶液时要加盐酸和锡粒? 否则会发生哪些反应? 答: 加入盐酸抑制水解,加入锡粒防止+2锡氧化成+4价锡否则会发生如下反应: SnCl2+H2O一Sn(OH)Cl+H+ SrT+Q+2H=Srf+2OH17如何分别鉴定溶液中的SrT和PtT? 答: 鉴定Sn2+离子: 取少量氯化汞溶液于试管中,滴加未知溶液,先出现白色沉淀、继续滴加未知溶液出现黑色。 H«Cl2+Sn2+H-2CI2Hjl>2C12+SnCl4 (白生) x2SiiC12: H畑<? 耳十Si"++2C1211k+SnCl4 (黒色> 鉴定PtT离子: 取少量未知溶液于试管中,滴加铬酸钠溶液生成黄色沉淀、PbCrO溶于过量碱。 反应式: I"1「心|卞儿Z 第十四章P504作业参考答案 思考题 1、磷和氮为同族元素,为何白磷比氮气活泼的多? 答: 白磷分子式为P4(四面体结构)、键角60度、分子内有张力、P-P键能小、白磷不稳定,所以白磷化 学性质活泼。 而氮气分子中N-N键能946kJ/mol,键能大,所以是最稳定的双原子分子。 3、硝酸与金属、非金属反应所得产物受哪些因素影响? 答: (1)硝酸与金属反应,所得产物受金属活泼性和硝酸浓度的影响,HNO越稀,金属越活泼,HNQ被还 原产物的氧化值越低。 (2)硝酸+非金属-----非金属对应的高价酸+NQ 12、指出氧族元素氢化物挥发性、酸碱性和氧化还原性的递变顺序,并解释。 答: 从H£—H2S-F2Se-H2Te 挥发性降低,由于分子间力增加; 酸性增强、由于键能减弱; 还原性增强、由于原子半径增大导致Te2-离子失电子能力增加 14、溶解金属硫化物MS勺方法哪几种 答: a、易溶于水(铵盐和碱金属的硫化物); b、溶于稀酸: S2"+2Fl=htS c、溶于浓盐酸配位溶解; d、溶于硝酸: 发生氧化还原反应; e、溶于王水: 发生氧化-配位反应。 16、你是如何认识惰性电子对效应? 用它说明元素的那些性质? 答: p区元素中,同族元素从上到下最外层的“ns2电子”不容易失去、低氧化态更稳定。 如,IVA第六周 期的Pb+4有强氧化性、还原为Pb+2;VA第六周期的Bi+5具有强氧化性,还原为Bi+3。 习题: 1试写出下列物质之间的反应方程式 (1) 4NH3(g)502(g)8004N0(g)6H2O (5) (3)Hg4HN03(浓)一Hg(NO3)22NO22H2O 3Ag4HNO3(稀)——3AgNO3NO2H2O 9、完成并配平下列反应方程式 (3)5H2O22MnO46H—2Mn25。 28H2。 ⑹2HNO3S—H2SO42NO (7)2S2O3-12——S4O2-2I- (11) 2+2—Ag+ 2Mn5S2O88H2。 -2- 2MnO410SO416H 11、试用一种试剂将的钠的硫化物、多硫化物、亚硫酸盐、硫代硫酸盐彼此区分开来。 写出有关离子方程式。 答: 分别将a硫化物、b多硫化物、c亚硫酸盐、d硫代硫酸盐、e硫酸盐取少量于试管中,分别滴加稀酸,根据以下现象可以判断。 a只产生H2S;S2-2H「US©S b产生H2S和S;S;-2H》H2S(g)(x-1)S c只产生SO;SO;-2H》H2OSO2 d产生SO和S;S2O32-2H》H2OSSO2 e没有现象。 *6、BiCi3BiOCIBi(OH)3NaBiO3Bi2SBi (1)BiCi3+H2O==BiOCI+2HCI ⑵BiCi3+3NaOH-==Bi(OH)3+3NaCI ⑶Bi(OH)3+CIO-+OH-=BiOa-+CI-+2H2O —・-2++・3+_・_ ⑷5BiO3+2Mn+14H=5Bi+2MnO4+7H2O -3++ (5)2Bi+3H2S==Bi2S3+6H (6)2Bi(OH)3+3Sn(OH)42-==2Bi+3Sn(OH)62- 12*、CONa2SOSNaS2OAg(S2O)3-BaSO4 13*BaCI2AgNO3Ag2SAgCIBa(NO3)2Ag(S2Q)3-AglBaSO4 十五章P548作业参考答案 思考题 1、总结卤素单质的基本物理性质和化学性质。 相应的变化规律。 答: (1)物理性质: 从F2到I2熔沸点增大、颜色加深、聚集状态由气体-液体-固体,分子间力增大 (2)化学性质: 卤素单质具有氧化性,且从F2到|2氧化性减弱。 F2与H0反应: F22H2O>4HFO2 CbBr212与H0歧化反应: X2H2^>HXOHX 2、说明卤化氢的酸性、还原性和热稳定性的变化规律。 答: 从HiHI 酸性增强、还原性增强、热稳定性减弱。 3、影响金属卤化物熔点、沸点的因素有哪些? 答: (1)首先看晶体类型: 离子型晶体的熔、沸点高,而共价型晶体的低。 (2)在离子晶体中: 晶格能大(阴阳离子电荷高、离子半径小)的熔沸点高。 (3)在共价型晶体中: 离子之间极化作用强【1阳离子极化力强(电荷高、半径小、18e和18+2e型离子); 2阴离子的变形性大】的,离子键向共价键过渡程度大、离子键削弱较多、晶体熔沸点低。 4、说明卤化物水解产物的基本规律。 答: AICI33出0>AI(0H)33HCI AICI3水解成AI(0H)3和HCI BCI33H2O—B(OH)33HCI BCI3水解成硼酸B(0H)3和HCI 5、说明氯的含氧酸的酸性、氧化性和热稳定性的变化规律。 答: HCIO—HCIQ—HCI03—HCIC4 酸性增强、稳定性增强、氧化性降低(HCI02例外)。 10、P区元素的氧化物对应的水合物的酸碱性有哪些变化规律? 答: 同一周期从左到右: 金属性减弱、碱性减弱;非金属性增强、酸性增强。 同一主族从上到下: 金属性增强、碱性增强;非金属性减弱、酸性减弱。 习题: 8、答: 解题的思路顺序是: C-I2,B-磷酸,A-KI,D-I3-,E-Na2SQ,F-SQ42-,G-BaSQ4反应方程式: 略。 10、解: 由离子反应方程式为: CI0-+2I-+2H=I2+CI-+2HO I2+2S2Q2-=S4Q2-+2I- 所以,NaCIC与2NaS2Q的关系为: NaCIO~2Na2S2C3 1mol: 2mol -3 x: 0.100x33.8x10 解得x=1.69x10-3摩尔 NaCIO质量=1.69x10-3moIx74.5g/mol=0.1259克 NaCIO质量分数=(0.1259-5.00克)x100%=2.52% 答: NaCIO质量分数为2.52% 15、下列各组化合物酸性递变规律,并解释。 (1)H3POvHSQvHCIQ 解释: 因为从P—S—CI的电负性增大、原子半径减小、氧化值增大,非羟基氧数目增加。 (2)HCIOvHCIQvHCIQvHCIO 解释: 氧化值增大,非羟基氧数目增加。 (3)HCIO>HBrO>HIO 解释: 从CI-Br-I的电负性减小、原子半径增大。 第十六章P602作业参考答案 思考题: 1、总结过渡元素化学性质变化规律、共性。 答: (1)第一过渡系元素(除Cu外)均较活泼、能置换出酸中的氢;第二、三过渡系金属不活泼。 所以,同一副族 从上到下活泼性减弱。 (2)过渡元素同周期从左到右活泼性减弱。 共性: a熔、沸点高;硬度大、密度大; b有多种氧化态; c水合离子和配离子大多有颜色 d形成配合物的能力强; e催化性 14、Cr3+、Mn+、Fe3+离子的鉴定方法 (1)Cr3+: 第1步: 2Cr3++3OH(过量)—[Cr(OH)4]- 第2步: [Cr(OH)4]-+3H2Q+2OH—2CrO42-+8HO 第3步: 加入Pb(NO)2,或AgNO,或BaCb CrQ-+Pb—PbCrO4(黄色) CrC42-+2Ag+—AgzCrO(砖红色) CrQ2-+Ba2+—BaCrO4(黄色 ⑵Mn2+: 在酸性介质中用强氧化剂PbO或NaBiQ或S2Q2-出现紫红色MnO 2Mn++4H+5PbQ—2MnO+5Pb2++2甩0 2Mn++14H+5NaBiO—2MnO+5Bi3++5Na+7HO 2Mn++5SQ2-+8HX2MnO+1OSC+16H (3)Fe3+: 下面两种方法均可 Fe3++K4[Fe(CN)J—[KFe(CN)6Fe](普鲁士蓝) Fe+6SCN—[Fe(SCN)6]-(血红色) 习题: 1、完成并配平下列反应方程式 (3)TiO2+H2SO(浓)=TiOSO4+H2O (4)TiCI4+3HO—H2TQ3+4HC1 5、完成并配平下列反应方程式 (1)CM2-+6HCI+8H+—2Cr3++3Cl2+7H2O (3)4A6+CM2-+H2O—2Ag2CrQ+2H 9、完成并配平下列反应方程式 2++2+3 (1)MnO+5Fe+8H—Mn+5Fe-+4H2O (2)2MnO+3SO2-+HO—2MnO+3SC+2OH 第十七章P631作业参考答案 思考题: 1比较IB族和碱金属元素的异同点 答: IB IA 价层电子构型 Z八」101 (n-1)dns 1ns 次外层电子数 原子半径 第一电离能 活泼性 氧化值 18e- 小 大 不活泼、且自上而下减弱 +1+2+3 8e- 大 小 活泼、且自上而下增强 +1 2.答: 固体时一价铜热稳定性好。 例如Cu2O分解温度1800E,而CuC分解温度1100C 3•答: 水溶液中一价铜发生歧化反应,不稳定。 而CuCI和[CuCl2]-分别是沉淀和配离子,所以稳定性强。 习题: 1(6)3CuS8HN03(浓)=3Cu(N03)23S2NO4H20 8、答: A-CuCB-CuSC4C-Cu(CH)2SCD-[Cu(NH3)4〕SQ E-CuS(各步反应式略) 9、 (1)AgNO+NaOH==Ag2O+NaNO+H2O (2)AgBr+2NaSO==[Ag(S2^)2]3-+NaBr (3) Ag(NH)2+HCHO==Ag+HCOO+2NH4 (5)AuO22H2OCN—订Au(CN)4厂OH一 13、答: A-AgNOB-Ag2OC-AgClD-Ag(NH3)2+E-AgBr 2I-AgS 3 F-[Ag(S2Q)2]-G-AgIH-Ag(CN) (各步反应式略)
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