1、目录第一部分名校考研真题及详解第1 3章氢和稀有气体第1 4章卤素第1 5章氧族元素第1 6章氮磷砷第1 7章碳硅硼第1 8章非金属元素小结第1 9章金属通论第2 0章s区金属(碱金属与碱土金属)第2 1章p区金属第2 2章d s区金属第2 3章d区金属()第四周期d区金属第2 4章d区金属(二)第五、第六周期d区金属第2 5章f区金属镧系与锕系金属第2 6章无机合成化学简介第2 7章特殊类型的无机化合物第2 8章生物无机化学简介第2 9章无机固体化学简介第3 0章核化学第二部分课后习题第1 3章氢和稀有气体第1 4章卤素第1 5章氧族元素第1 6章氮磷砷第1 7章碳硅硼第1 8章非金属元素小
2、结第1 9章金属通论第2 0章s区金属(碱金属与碱土金属)第2 1章p区金属第2 2章d s区金属第2 3章d区金属(一)第四周期d区金属第2 4章d区金属(二)第五、第六周期d区金属第2 5章f区金属镧系与锕系第2 6章无机合成化学简介第2 7章特殊类型的无机化合物第2 8章生物无机化学简介第2 9章无机固体化学简介第3 0章核化学第三部分章节题库第1 3章氢和稀有气体第1 4章卤素第1 5章氧族元素第1 6章氮磷砷第1 7章碳硅硼第1 8章非金属元素小结第1 9章金属通论第2 0章s区金属(碱金属与碱土金属)第2 1章p区金属第2 2章d s区金属第2 3章d区金属(一)第四周期d区金属第
3、2 4章d区金属(二)第五、第六周期d区金属第2 5章f区金属镧系与锕系金属第2 6章无机合成化学简介第2 7章特殊类型的无机化合物第2 8章生物无机化学简介第2 9章无机固体化学简介第3 0章核化学第四部分模拟试题北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室无机化学(第4版)配套模拟试题及详解第一部分名校考研真题及详解说明:本部分从指定北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室主编的无机化学(第4版)为考研参考书目的名校历年考研真题中挑选最具代表性的部分,并对其进行了详细的解答。所选考研真题既注重对基础知识的掌握,让学员具有扎实的专业基础;又对一些重难点部分(包括教材中
4、未涉及到的知识点)进行详细阐释,以使学员不遗漏任何一个重要知识点。第1 3章氢和稀有气体一、填空题1氢化物分为 、 和 三种类型,属于 型氢化物。天津大学2 0 0 7研二、判断题1如果某氢化物的水溶液为碱性,则此氢化物必为离子型氢化物。()天津大学2 0 0 6研2稀有气体由原子组成,属原子晶体。()天津大学2 0 0 8研三、简答题1完成并配平反应方程式:。天津大学2 0 0 6研答:离子型(盐类型);共价型(分子型);金属型;(离子(盐类)【答案】【答案】【答案】第1 4章卤素一、选择题1下列浓酸中,可以用来和KI(s)反应制取HI(g)的是()。天津大学2 0 0 7研A浓HCl B浓
5、 C浓 D浓二、填空题1欲增加在水溶液中的溶解度,可在其中加入 ,原因是生成 。天津大学2 0 0 7研三、简答题1完成并配平反应方程式:“碘量法”中利用硫代硫酸钠定量测定碘的反应。天津大学2 0 0 6研答:2完成并配平反应方程式:NaOH溶液中,与氯气反应。天津大学2 0 0 8研C【答案】KI;【答案】答:3完成并配平反应方程式:将KI溶液与氯酸钾的酸性溶液混合。天津大学2 0 0 8研答:4完成并配平反应方程式:室温下,与NaOH溶液反应。天津大学2 0 0 8研答:5完成并配平反应方程式:。天津大学2 0 0 8研答:第1 5章氧族元素一、选择题1下列氧化物中,属于过氧化物的是()。
6、天津大学2 0 0 7研2下列物质能溶于溶液的是()。天津大学2 0 0 8研3环境保护中的一项内容是保护臭氧层,臭氧层最主要的功能是()。天津大学2 0 0 8研A有杀菌作用B强氧化作用C消除氮肥氧化物、CO等气体污染D吸收太阳往地球发射的紫外线二、判断题1同一元素不同氧化态的氧化物的水合物,该元素的氧化数越高,酸性越强。天津大学2 0 0 7研C【答案】A【答案】D【答案】2同一元素不同氧化态的氧化物的水合物,元素的氧化数越高,氧化性越强。()天津大学2 0 0 8研3氧族元素氢化物的沸点高低次序为。()天津大学2 0 0 8研三、简答题1完成并配平反应方程式:过氧化氢用于油画漂白的反应。
7、天津大学2 0 0 6研答:2完成并配平反应方程式:Sn S被氧化。天津大学2 0 0 7研答:【答案】【答案】【答案】更多各类考试资料 v:344647 公众号:顺通考试资料 第1 6章氮磷砷一、选择题1下列硝酸盐加热到7 0 0 K左右分解时,其中各元素的氧化数都发生变化的是()。天津大学2 0 0 8研二、简答题2完成并配平反应方程式:碳酸钠溶液吸收二氧化氮。天津大学2 0 0 8研答:3完成并配平反应方程式:溶于KOH溶液中。天津大学2 0 0 8研答:A【答案】第1 7章碳硅硼一、填空题1硼酸为 元弱酸,其水溶液显酸性的反应方程式为 。天津大学2 0 0 6研二、判断题1硼是缺电子原
8、子,在乙硼烷中含有配位键。()天津大学2 0 0 8研三、简答题1完成并配平反应方程式:溶液中加入。天津大学2 0 0 7研答:一;【答案】【答案】第1 8章非金属元素小结本章不是考研复习的重点,暂未编选名校考研真题,若有最新真题会及时更新。第1 9章金属通论本章不是考研复习的重点,暂未编选名校考研真题,若有最新真题会及时更新。第2 0章s区金属(碱金属与碱土金属)一、简答题完成并配平反应方程式:防毒面具中超氧化钾作为供氧剂的反应。天津大学2 0 0 6研答:第2 1章p区金属一、选择题1下列各组离子中,能用氨水分离的是()。天津大学2 0 0 6研2 .Ge、Sn、Pb分别与浓硝酸作用时,正
9、确的说法是()。天津大学2 0 0 8研A三种元素都被氧化成氧化数为2的物质B三种元素都被氧化成氧化数为4的物质CGe和Sn被氧化成氧化数为4的物质,Pb被氧化成氧化数为2的物质DGe被氧化成氧化数为4的物质,但Sn和Pb被氧化成氧化数为2物质二、填空题1鉴定时,需加入试剂 ,现象 ,主要产物 。天津大学2 0 0 7研B【答案】C【答案】;黄色沉淀;【答案】2配制和保存溶液时,需加入 和 ,其目的是 和 。天津大学2 0 0 6研三、判断题1无水不可通过加热的方法来制取。()天津大学2 0 0 7研四、简答题1完成并配平反应方程式:。天津大学2 0 0 6研答:2根据下列实验确定字母所代表的
10、物质。天津大学2 0 0 6研图2 1 -1答:黄色沉淀;3黑色氧化物A不溶于水,但可溶于盐酸得到无色溶液B。稀释B浓HCl;Sn粒;防止水解;防止氧化【答案】【答案】的盐酸溶液时,有白色沉淀C析出,酸化时,沉淀溶解。在溶液中通时,生成一种棕色沉淀D,该沉淀可溶于溶液生成化合物E。试判断各化合物。天津大学2 0 0 8研答:A为(6)Sn O,B为(7),C为(8)Sn(OH)Cl,D为(9)Sn S,E为(1 0)。第2 2章ds区金属一、选择题1焊接金属时,常用浓的溶液处理金属表面,其原理是()。天津大学2 0 0 6研A呈碱性B溶液中无HClC生成D生成Zn ClOH2欲从含少量的溶液中
11、除去,最好加入下列试剂()。天津大学2 0 0 8研ANaOHB氨水CDZn二、填空题1在Cu Cl溶液中加入过量的浓,首先生成 色的物质 ,在空气中放置后又转化为C【答案】D【答案】 色的物质 。天津大学2 0 0 7研三、简答题1根据下列实验或过程确定数字所代表物质的化学式。天津大学2 0 0 7研图2 2 -1答:2根据下列实验或过程确定数字所代表物质的化学式。天津大学2 0 0 6研无;深蓝;【答案】图2 2 -2答:白色沉淀到黑色沉淀;(2 1)红棕色沉淀;第2 3章d区金属()第四周期d区金属一、选择题1根据酸性溶液中锰的元素电势图,判断能发生歧化反应的物质是()。天津大学2 0
12、0 6研图2 3 -12欲以废铁屑为原料制取硫酸铁铵复盐,最适宜的氧化剂为()。天津大学2 0 0 6研3某车间有一桶呈蓝色的母液,可能是铜盐或镍盐之一,用下列试剂()可以确定。天津大学2 0 0 6研4将锰酸钾溶液调节到酸性时,可以观察到的现象是()。A【答案】A【答案】B【答案】天津大学2 0 0 8研A紫红色褪去B绿色加深C有棕色沉淀生成D溶液变成紫红色且有棕色沉淀生成二、填空题1配制和保存FeSO4溶液时,需加入 和 ,其目的是 和 。天津大学2 0 0 8研2已知铁和钴的原子序数分别为2 6和2 7。天津大学2 0 0 6研表2 3 -1表2 3 -2D【答案】稀硫酸;Fe钉;防止水
13、解;防止氧化【答案】【答案】3已知锰和钴的原子序数分别为2 5和2 7。天津大学2 0 0 8研表2 3 -3表2 3 -44写出反应的主要产物。天津大学2 0 0 6研表2 3 -5表2 3 -6【答案】【答案】三、判断题1溶在浓盐酸中产生。()天津大学2 0 0 6研四、简答题1完成并配平反应方程式:用软锰矿为原料制备的反应方程式(2个反应方程式)。天津大学2 0 0 6研答:2完成并配平反应方程式:。天津大学2 0 0 8研答:3根据下列实验或过程确定数字所代表物质的化学式。天津大学2 0 0 7研图2 3 -2【答案】答:4根据下列实验确定字母所代表的物质。天津大学2 0 0 8研图2
14、 3 -3答:A为(1),B为(2),C为(3),D为(4),E为(5)第2 4章d区金属(二)第五、第六周期d区金属本章不是考研复习的重点,暂未编选名校考研真题,若有最新真题会及时更新。第2 5章f区金属镧系与锕系金属本章不是考研复习的重点,暂未编选名校考研真题,若有最新真题会及时更新。第2 6章无机合成化学简介本章不是考研复习的重点,暂未编选名校考研真题,若有最新真题会及时更新。第2 7章特殊类型的无机化合物本章不是考研复习的重点,暂未编选名校考研真题,若有最新真题会及时更新。第2 8章生物无机化学简介本章不是考研复习的重点,暂未编选名校考研真题,若有最新真题会及时更新。第2 9章无机固体
15、化学简介本章不是考研复习的重点,暂未编选名校考研真题,若有最新真题会及时更新。第3 0章核化学本章不是考研复习的重点,暂未编选名校考研真题,若有最新真题会及时更新。第二部分课后习题说明:本部分对北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室主编的无机化学(第4版)教材每一章的课后习题进行了详细的分析和解答,并对个别知识点进行了扩展。课后习题答案经过多次修改,质量上乘,非常标准,特别适合应试作答和临考冲刺。第1 3章氢和稀有气体1 3 -1 氢作为能源,其优点是什么?目前开发中的困难是什么?答:(1)氢作为能源,具有以下优点:原料来源于地球上储量丰富的水,因而资源不受限制;氢气燃烧时放出
16、的热量很大;作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水,不会污染环境;有可能实现能量的储存,也有可能实现经济高效的输送。(2)氢能源开发中的困难是:氢气的产生;氢气的储存;氢气的利用。1 3 -2 按室温和常压下的状态(气态、液态、固态)将下列化合物分类,哪一种固体可能是电的良导体?答:BaH2:氢化钡、离子型氢化物、固态;SiH4:硅烷、离子型氢化物、气态;NH3:氨、分子晶体、气态;AsH3:砷化氢、分子晶体、气态;Pd H0 .9:非整比化合物、分子晶体、气态;HI:碘化氢、分子晶体、气态。其中,BaH2固体是电的良导体。1 3 -3 试述从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分的根据
17、和方法。答:(1)分离根据:从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分,主要是利用它们不同的物理性质如:原子间不同的作用力、熔点沸点的高低以及被吸附的难易等差异达到分离的目的。(2)分离方法:从空气中分离稀有气体:a先将液态空气分级蒸馏,挥发除去大部分氮后,稀有气体就富集于液氧之中(还含有少量的氮);b继续分馏可以把稀有气体和氮气分离出来。将这种气体通过氢氧化钠除去其中所含的二氧化碳,用赤热的铜丝除去微量的氧,再用灼热的镁屑使氮转变成氮化镁,剩余的气体则是以氩为主的稀有气体。从混合稀有气体中分离各组分:常用低温分馏或低温选择性吸附的方法,例:在低温下用活性炭处理混合稀有气体,愈易液化的稀
18、有气体就愈易被活性炭吸附。在1 7 3 K时,氩、氪和氙被吸附,剩余的气体含有氦和氖。而在液态空气的低温下,氖被吸附而氦可分离出来。所以,在不同的低温下,利用活性炭对各种稀有气体的吸附和解吸,就可以使它们分离开来。1 3 -4 试说明稀有气体的熔点、沸点、密度等性质的变化趋势和原因?答:(1)变化趋势:氦、氖、氩、氪、氙,这几种稀有气体熔点、沸点逐渐升高,密度逐渐增大。(2)原因:由于惰性气体都是单原子分子,物质的熔点、沸点与分子间相互作用力成正比。稀有气体的原子间作用力主要是色散力,与相对原子质量的大小成正比,从氦到氙分子量逐渐增大,熔点、沸点升高。密度逐渐增大是由于虽然原子半径逐渐增大,但
19、其原子量增加的幅度更大,因此总的来说密度逐渐增大。1 3 -5 你会选择哪种稀有气体作为:(a)温度最低的液体冷冻剂;(b)电离能最低、安全的放电光源;(c)最廉价的惰性气氛。答:(a)He;(b)Xe;(c)Ar。1 3 -6 用价键理论和分子轨道理论解释粒子存在的可能性。为什么氦没有双原子分子存在?答:按价键理论:HeH、He2粒子不存在配对的电子对,无价键形成,故不可能存在; HeH则可以存在。而按分子轨道理论:HeH:(s1 s)2(s* 1 s)1 键级0 .5HeH:(s1 s)2 键级1He2:(s1 s)2(s* 1 s)1 键级0 .5 有成键效应,均可存在。He2:(s1
20、s)2(s* 1 s)2 键级0 不可能存在。1 3 -7 给出与下列物种具有相同结构的稀有气体化合物的化学式并指出其空间构型:答:相同结构的稀有气体化合物的化学式及空间构型是(a)ICl4:XeF4,平面四边形;(b)IBr2:XeF2,直线形;(c)BrO3:XeO3,三角锥;(d)ClF:XeO,直线形。1 3 -8 用VSEPR理论判断及的空间构型。答:XeF2:直线形;XeF4:平面四边形;XeF6:八面体构型;XeOF4:四角锥形;ClF3:三角锥形分子。1 3 -9 用化学方程式表达下列化合物的合成方法(包括反应条件):答:(a)(b)(c)1 3 -1 0 完成下列反应方程式:
21、(1)(2)(3)(4)(5)(6)答:反应方程式如下:(1)2 XeF2 2 H2 O2 XeO24 HF(2)6 XeF4 1 2 H2 O2 XeO34 Xe3 O22 4 HF(3)XeF6 3 H2 O XeO36 HFXeF6 H2 O XeOF42 HF(4)XeF2 H2Xe 2 HF(5)XeF4 2 HgXe 2 Hg F2(6)XeF4 Xe2 XeF2第1 4章卤素1 4 -1 电解制氟时,为何不用KF的水溶液?液态氟化氢为什么不导电,而氟化钾的无水氟化氢溶液却能导电?答:(1)电解制氟时,将产生F2,由于F2的标准电极电势高,F2会马上与水发生剧烈的化学反应生成O2得
22、不到F2,所以不用KF的水溶液。(2)液态HF分子中,分子间形成氢键相互缔合,没有自由移动的离子,故而不能导电。而在KF的无水HF溶液中,液态氟化氢可以同无水氯化钾作用形成KHF2,存在K和HF2,因此可以导电。1 4 -2 氟在本族元素中有哪些特殊性?氟化氢和氢氟酸有哪些特性?答:(1)氟在本族元素中的特殊性:由于F的半径特别小,故F2的离解能特别小,F的水合热比其他卤素离子多;F2与水反应产物复杂;除单质外,氟的氧化态呈1氧化态,不呈正氧化态;氟有特别强的氧化性;Ag F为易溶于水的化合物。(2)氟化氢和氢氟酸的特性:氟化氢分子间存在氢键,因而HF分子的熔沸点和汽化热特别高;氢氟酸在水中是
23、弱酸,随着浓度的增加,酸性增强;当浓度大于时,氢氟酸便是一种相当强的酸;氢氟酸能与SiO2或硅酸盐反应,生成气态SiF4。1 4 -3 (1)根据电极电势比较和与盐酸反应而生成的反应趋势。(2)若用与盐酸反应,使能顺利地发生,盐酸的最低浓度是多少?答:(1)根据电极电势的关系,可知反应趋势:Mn O4/Mn 2 Cr2 O7 2/Cr3 Mn O2 /Mn 2 Cl2 /CljAq 1 .5 1 V 1 .3 3 V 1 .2 2 8 V 1 .3 5 8 V反应趋势:KMn O4K2 Cr2 O7Mn O2(2)Mn O2 4 H2 eMn 2 2 H2 O E1 .2 2 8 VCl22
24、e2 Cl E1 .3 5 8 V(Mn O2 /Mn 2)lg (Cl2 /Cl)lg由于标准状态下:Mn 2lmo lL1 ,1又在HCl中,HCl,故:(lgH4lg)(Cl2 /Cl)(Mn O4/ Mn 2)整理得:lgH6 1 .3 5 81 .2 8 8lgH0 .7 3 4即H5 .4 2 mo ld m3故盐酸的最低浓度为5 .4 2 mo lL1。1 4 -4 根据电势图计算在2 9 8 K时,在碱性水溶液中歧化为和的反应平衡常数。答:由元素电势图知:E(Br2 /Br)(BrO3/Br2)1 .0 6 50 .5 1 90 .5 4 6 V由电动势与平衡常数的关系式及反应
25、方程式:3 Br26 OH5 BrBrO33 H2 On FERTln K可得:0 .0 5 9 2 lg Kn E5 0 .5 4 62 .7 3解得:lg K4 6 .1 1即K1 .2 9 1 0 4 61 4 -5 三氟化氮(沸点)不显Lewis碱性,而相对分子质量较低的化合物(沸点)却是个人所共知的Lewis碱。(a)说明它们挥发性差别如此之大的原因:(b)说明它们碱性不同的原因。答:(1)挥发性差别如此之大的原因:主要是由于氨气分子间存在很强的氢键,使其沸点较高易挥发,而在NF3中不存在氢键,沸点较低,故NF3不易挥发。 (2)碱性不同的原因:NH3的碱性强于NF3是由于在NF3中
26、,F的电负性强,电子偏向F的一侧,消弱了N原子的负电性,此外F原子的半径较大,由于空间位阻效应,使其很难再配合Lewis酸;而在NH3中分子中,N的电负性大,H原子半径很小,同时N原子上还有一对未键合的电子,能给出电子,因此NH3是Lewis碱。1 4 -6 从盐卤中制取可用氯气氧化法。不过从热力学观点看,可被氧化为,为什么不用来制取答:Br用Cl2氧化的反应方程式为:Cl2 (g) 2 Br(aq)2 Cl(aq)Br2(g)E1 .3 51 .0 70 .2 6 V反应中得到的挥发性Br2以蒸汽-空气混合物形式离开体系。从热力学角度Br在酸性溶液中可被O2所氧化,其反应方程式为:O2(g)
27、4 Br(aq)4 H(aq)2 H2 O(l)2 Br2(l)E1 .2 31 .0 70 .1 6 V但该反应在p H7的溶液中不能进行(E0 .1 5 V)。尽管在碱性溶液中该反应在热力学上是可行的,但反应速率是否足够大则值得怀疑,这是因为此置换反应的平衡常数接近于可逆反应的,效果太差。即使在酸性溶液中反应速率较大,但由于需要将大量的卤盐酸化,然后又要将废液中和(环保要求),在经济上显然没有吸引力。1 4 -7 通于消石灰中,可得漂白粉,而在漂白粉溶液中加入盐酸可产生,试用电极电势说明这两个现象。答:当Cl2通入消石灰溶液中时,所以Cl2在碱性条件下易发生歧化反应而得到漂白粉。而在漂白粉
28、溶液中加入盐酸后,体系酸化,由于,故如下反应能够向右进行产生:HClOClH Cl2H2 O1 4 -8 下列哪些氧化物是酸酐:和?若是酸酐,写出由相应的酸或其它方法得到酸酐的反应。 答:Cl2 O7,Cl2 O,Br2 O是酸酐。(1)Cl2 O7是HClO4的酸酐,制备反应如下:2 HClO4 P2 O52 HPO3Cl2 O7(2)Cl2 O是HClO的酸酐,制备反应如下:2 Cl22 Hg OHg Cl2 Hg OCl2 O(3)Br2 O是HBrO的酸酐,制备反应如下:Hg O2 Br2Hg Br2Br2 O1 4 -9 如何鉴别和这三种盐? 答:分别取少量固体加入干燥的试管中,再做
29、以下实验:(1)加入稀盐酸即有Cl2气放出的是KClO:KClO2 HClKClCl2 H2 O(2)加入浓盐酸有Cl2放出且溶液变黄的是KClO3:8 KC1 O32 4 HCl(浓)9 Cl2 8 KCl6 ClO2(黄)1 2 H2 O(3)另一种则为KClO4。1 4 -1 0 以为原料写出制备和的反应方程式。 答:(1)制备HIO43 I26 NaOH5 NaINaIO33 H2 ONaIO3Cl23 NaOHNa2 H3 IO62 NaClNa2 H3 IO65 Ag NO3Ag 5 IO62 NaNO33 HNO34 Ag 5 IO61 0 Cl21 0 H2 O4 H5 IO6
30、2 0 Ag Cl5 O22 H5 IO6 H4 I2 O93 H2 OH4 I2 O9 2 HIO4H2 O(2)制备KIO33 I26 KOH5 KIKIO33 H2 O(3)制备I2 O52 BrO32 HI22 HIO3Br22 HIO3 I2 O5H2 O(4)制备KIO4HIO4KOHKIO4H2 O1 4 -1 1 (1)在水中的溶解度很小,试从下列两个半反应计算在2 9 8 K时,饱和溶液的浓度。(2)将溶解在溶液中而得到溶液。生成反应的Kc值为0 .7 5 2,求溶液中的浓度。 答:(1)已知两个半反应相减得:I2(s) I2(aq)解得:K1 .2 4 1 03 mo lL
31、1则c(I2)K1 .2 4 1 03 mo lL1(2) I2 I I3c 0 .1x 0 .1x xKc解得:x6 .6 5 1 03 mo lL1I2 0 .1 6 .6 5 1 039 .3 4 1 02 mo lL11 4 -1 2 利用电极电势解释下列现象:在淀粉碘化钾溶液中加入少量NaClO时,得到蓝色溶液A,加入过量NaClO时,得到无色溶液B,然后酸化之并加少量固体于B溶液,则A的蓝色复现,当过量时蓝色又褪去成为无色溶液C,再加入溶液蓝色的A溶液又出现。指出A、B、C各为何种物质,并写出各步的反应方程式。 答:A:I2;B:NaIO3;C:NaI(1)ClO2 IH2 OI2
32、Cl2 OH(蓝色溶液A)(2)5 ClOI22 OH5 Cl2 IO3H2 O(无色溶液B)(3)2 IO35 SO3 22 HI25 SO4 2H2 O(A蓝色重现)(4)I2SO3 2H2 O2 ISO4 22 H(无色溶液C)(5)5 IIO36 H3 I23 H2 O(又出现蓝色溶液A)1 4 -1 3 写出碘酸和过量反应的方程式,如在该体系中加入淀粉,会看到什么现象?答:碘酸和过量H2 O2反应的方程式为:HIO33 H2 O2(过量)3 O2 HI3 H2 O如果在该体系中加入淀粉,溶液慢慢变蓝,后又褪色。1 4 -1 4 写出三个具有共价键的金属卤化物的分子式,并说明这种类型卤
33、化物的共同特性。 答:(1)(AlCl3)2;(AlBr3)2;(AlI3)2;(2)这种类型卤化物的共同特点:均含有配位键,熔沸点一般比较低,有挥发性,能溶于非极性溶剂,在水中强烈水解。1 4 -1 5 什么叫多卤化物?与离子比较,形成离子的趋势怎样?答:(1)卤化物与卤素单质或卤素互化物加合生成的化合物称为多卤化物。多卤化物中可以只含一种卤素,也可以含两种或三种不同的卤素。(2)与I3离子比较,形成Br3Cl3离子的趋势为:I3Br3Cl3。1 4 -1 6 什么是卤素互化物?(a)写出和等卤素互化物中心原子杂化轨道,分子电子构型和分子构型。(b)下列化合物与接触时存在爆炸危险吗?说明原因
34、。(c)为什么卤素互化物常是反磁性共价型而且比卤素化学活性大?答:不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物称为卤素互化物。(a)ClF3和BrF3两个卤素互化物的结构从中心原子杂化轨道理论或价层电子对互斥理论来推测,其中心原子Cl和Br均为sp 3 d杂化,中心原子的价层电子对共有5对,电子对的排布是三角双锥,由于有两对未成键的孤对电子,所以分子构型为T字形。IF7中I以sp 3 d 3杂化轨道同F成键,形成五角双锥空间构型。(b)BrF3是强氧化剂,如遇还原剂可能会发生反应而爆炸。所以,Sb F5遇BrF3时不会反应;CH3 OH遇BrF3时存在爆炸危险;F2遇BrF3时不存在爆炸危险;S2
35、 Cl2遇BrF3时存在爆炸危险; (c)因为卤素互化物分子中没有未成对的电子,所以通常是反磁性的。1 4 -1 7 实验室有一卤化钙,易溶于水,试利用浓确定此盐的性质和名称。答:(1)因CaF2难溶于水,故该卤化钙不是CaF2。(2)加浓H2 SO4于固体CaX2中,若制得的HX中因含有碘蒸汽而显紫色并有臭鸡蛋味时,则是CaI2,反应方程式为:CaI2 H2 SO4 CaSO4 2 HI8 HI H2 SO4(浓) 4 I2 H2 S4 H2 O(3)若制得的HX中含有红棕色液滴和刺激性红棕色气体,则是CaBr2,反应方程式为:CaBr2H2 SO4CaSO42 HBr2 HBrH2 SO4
36、(浓) Br2 SO2 2 H2 O(4)若制得的HX为无色,且冒酸雾,则是CaCl2,反应方程式为:CaCl2H2 SO4CaSO4 2 HCl1 4 -1 8 请按下面的实例,将溴、碘单质、卤离子及各种含氧酸的相互转化和转化条件绘成相互关系图。图1 4 -1答:溴碘单质卤离子及各种含氧酸的相互转化和转化条件的关系图如图1 4 -2所示:图1 4 -2第1 5章氧族元素1 5 -1 空气中O2与N2的体积比是2 1 :7 8,在2 7 3 K和1 0 1 .3 k Pa下1 L水能溶解O2:4 9 .1 0 mL,N2:2 3 .2 0 mL。问在该温度下溶解于水的空气所含的氧与氮的体积比是
37、多少?答:根据题意,该温度下溶解于水的空气所含的氧与氮的体积比为:(4 9 .1 0 ):(2 3 .2 0 )1 :1 .81 5 -2 在标准状况下,7 5 0 mL含有O3的氧气,当其中所含O3完全分解后体积变为7 8 0 mL,若将此含有O3的氧气1 L通入KI溶液中,能析出多少克I2?答:由方程式:2 O3 3 O2 体积增大2 3 1 X 7 8 07 5 03 0可得:x6 0 mL故1 L气体中含有O3为8 0 mL。设析出I2为y克,则根据方程式O3 2 IH2 OO2 I22 OH2 2 4 0 0 1 2 6 .9 28 0 y可得:解得:y0 .9 1故能析出0 .9
38、1克I2。1 5 -3 大气层中臭氧是怎样形成的?哪些污染物引起臭氧层的破坏?如何鉴别O3,它有什么特征反应?答:(1)大气层中臭氢的形成的主要反应如下:(2)造成臭氧层破坏的主要有氯氟烃和氮氧化物,还原性气体如SO2、CO、H2 S,都能促使O3分解引起臭氧层破坏。(3)鉴别O3时,只需将气体通入KI的硼酸盐缓冲溶液(p H9 .2)中或用湿润的淀粉KI试纸检查,若有蓝色,即证明有O3。(4)O3的特征性质是具有比O2更强的氧化性,如O3可与Ag、Pb S等反应而O2不能。1 5 -4 比较O3和O2的氧化性沸点极性和磁性的相对大小。答:氧化性:O3O2;沸点:O3O2;极性:O3O2;磁性
39、;O3O2。1 5 -5 少量Mn 2可以催化分解H2 O2其反应机理解释如下:H2 O2能氧化Mn 2为Mn O2,后者又能使H2 O2氧化,试从电极电势说明上述解释是否合理,并写出离子反应方程式。答:合理。其离子方程式及电极电势为:H2 O2Mn 2Mn O22 H 1 .1 7 6 VMn O22 H2 O22 HMn 2O2 2 H2 O 1 .2 2 8 VO22 H2 eH2 O2 0 .6 9 2 V(H2 O2 / H2 O) (Mn O2 /Mn 2),故H2 O2可将Mn 2氧化;(Mn O2 / Mn 2)(O2 /H2 O2),故Mn O2可将H2 O2氧化。1 5 -
40、6 写出H2 O2与下列化合物的反应方程式,K2 S2 O8、Ag 2 O、O3、Cr(OH)3在NaOH中、Na2 CO3(低温)。答:(1)H2 O2 K2 S2 O8 K2 SO4O2 H2 SO4(2)H2 O2Ag 2 O2 AgOHO2 (3)O3H2 O2 H2 O2 O2(4)3 H2 O22 Cr(OH)34 OH2 CrO4 28 H2 O(5)2 H2 O2Na2 CO3H2 ONa2 CO3 2 H2 O2 H2 O1 5 -7 SO2与Cl2的漂白机理有什么不同?答:(1)SO2的漂白作用是由于SO2能和一些有机色素结合成为不太稳定的无色的化合物。长时间以后会显出其本
41、来的颜色,属于加合反应;(2)Cl2的漂白作用是由于Cl2与水作用生成HClO,HClO是一种强氧化剂,它分解的氧原子能氧化有机色素,使其生成无色产物,而且不分解,属于氧化还原作用。1 5 -8 (1)把H2 S和SO2气体同时通入NaOH溶液中至溶液呈中型,有何结果?(2)写出以S为原料制备以下各种化合物的反应方程式,H2 S、H2 S2、SF6、SO3、H2 SO4、SO2 Cl2、Na2 S2 O4。答:(1)先有一些黄色沉淀,后沉淀溶解。结果产生了Na2 S2 O3和H2 S使溶液显中性。(2)各化合物制备反应方程式:H2 SSH2H2 SH2 S2SNa2 SNa2 S2Na2 S2
42、HCl2 NaClH2 S2SF6S3 F SF6SO32 SO2O22 SO3H2 SO4SO3H2 OH2 SO4SOCl2SO3SCl2SOCl2SO2Na2 S2 O42 NaHSO3ZnNa2 S2 O4Zn(OH)21 5 -9 (1)纯H2 SO4是共价化合物,却有较高的沸点(6 5 7 K),为什么?(2)稀释浓H2 SO4时一定要把H2 SO4加入水中边加边搅拌而稀释浓HNO3与浓盐酸没有这么严格规定,为什么?答:(1)1 0 0 %的硫酸具有相当高的沸点,是因为分子间可以形成氢键。(2)浓硫酸稀释时会放出大量的热,而且硫酸比水重,如果将水加入硫酸中,由于放热太多使浓硫酸溅出
43、,造成危险。稀释浓硝酸和浓盐酸放出的热不多,因此没有严格规定。1 5 -1 0 将amo lNa2 SO3和b mo lNa2 S溶于水,用稀H2 SO4酸化,若a:b大于1 /2,则反应产物是什么?若小于1 /2,则反应产物是什么?若等于1 /2,则反应产物又是什么?答:Na2 SO3与Na2 S的离子反应方程式为:SO3 22 S26 H3 S3 H2 O(1)当a:b大于1 /2时,SO3 2 过量,产物为S和Na2 SO3;(2)当a:b小于1 /2时,S2过量,产物为S和Na2 S;(3)当a:b等于1 /2时,产物为S。1 5 -1 1 完成下面反应方程式并解释在反应(1)过程中,
44、为什么出现由白到黑的颜色变化?(1)Ag S2 O3 2(少量) (2)Ag S2 O3 2(过量) 答:(1)AgS2 O3 2Ag 2 S2 O3 (白色)2 Ag 2 S2 O32 Ag 2 S(黑色)2 SO2 O2 最初的产物为白色的Ag 2 S2 O3,后Ag 2 S2 O3慢慢分解变成黑色的Ag 2 S。(2)Ag2 S2 O3 2(过量)Ag(S2 O3)2 3(无色)1 5 -1 2 硫代硫酸钠在药剂中常用做解毒剂,可解卤素单质重金属离子及氰化物中毒。请说明能解毒的原因,写出有关的反应方程式。答:硫代硫酸钠在药剂中做解毒剂主要是由于它的氧化还原性所致。(1)解毒卤素单质:Cl
45、2S2 O3 25 H2 O2 Cl2 SO4 21 0 HI22 S2 O3 22 IS4 O6 2(2)解毒重金属离子:Ag2 S2 O3 2Ag(S2 O3)2 3(3)解毒氰化物:S2 O3 2CNSO3SCN1 5 -1 3石灰硫磺合剂(又称石硫合剂)通常是以硫磺粉石灰及水混合。煮沸摇匀而制得的橙色至樱桃色透明水溶液,可用做杀菌杀螨剂。请给予解释,写出有关的反应方程式。答:(1)煮沸摇匀而制得的橙色至樱桃色透明水溶液的反应方程式:3 S3 Ca(OH)22 CaSCaSO33 H2 O(x1)SCaSCaSx(橙色),颜色随x的升高而显樱桃红色(2)石硫合剂可用做杀菌杀螨剂是由于石硫
46、合剂在空气中可与H2 O和CO2作用,生成的硫具有杀虫作用,被用作杀虫剂。涉及的反应方程式有:SCaS3 H2 OCaS2 O36 HCaSO3SCaS2 O3CaS2 O3CO2SCaCO3SO2CaSxH2 OCO2CaCO3 H2 SxH2 SxH2 S(x1)S1 5 -1 4 电解硫酸或硫酸氢氨制备过二硫酸时,虽然(O2 /H2 O)(1 .2 3 V)小于(S2 O8 2/SO4 2)(2 .0 5 V),为什么在阳极不是H2 O放电,而是HSO4或SO4 2放电?答:由于O2在阳极上存在较高的过电位,使得EO2 /H2 O(实际)EO2 /H2 O(理论),因此在阳极上不是H2
47、O放电,而是HSO4或SO4放电。1 5 -1 5 在酸性的KIO3溶液中加入Na2 S2 O3,有什么反应发生?答:(1)当Na2 S2 O3不足时,有I2生成,发生反应:8 IO35 S2 O3 2H2 O4 I21 0 SO4 22 H(2)当Na2 S2 O3过量时,生成的I2又溶解,发生反应:I22 S2 O3 22 IS4 O6 21 5 -1 6 写出下列各题的生成物并配平。(1)Na2 O2与过量冷水反应;(2)在Na2 O2固体上滴加几滴热水; (3)在Na2 CO3溶解中通入SO2至溶液的PH5左右; (4)H2 S通入FeCl3溶液中; (5)Cr2 S3加水; (6)用
48、盐酸酸化多硫化铵溶液; (7)Se和HNO3反应。答:(1)Na2 O22 H2 OH2 O22 NaOH(2)2 Na2 O22 H2 O 4 NaOHO2 (3)Na2 CO32 SO2H2 O2 NaHSO3CO2(4)H2 S2 FeCl3S2 FeCl22 HCl(5)Cr2 S3H2 OCr(OH)3 H2 S(6)(NH4)2 Sx2 HCl2 NH4 Cl(x1)SH2 S(7)3 Se4 HNO3(稀)H2 O3 H2 SeO34 NO1 5 -1 7 列表比较SSeTe的和氧化态的含氧酸的状态酸性和氧化还原性。答:表1 5 -1氧化态元素S Se Te S Se Te含氧酸
49、的化学式H2 SO3 H2 SeO3 H2 TeO3 H2 SO4 H2 SeO4 H2 TeO4状态仅存于溶液无色晶体白色片状无色油状液体白色易潮解固体白色固体酸性弱酸性弱酸性弱酸性强酸性强酸性强酸性氧化还原性以还原性为主,也有氧化性以氧化性为主,也有还原性以氧化性为主,也有还原性浓酸有强氧化性很强的氧化性中强氧化性1 5 -1 8 按下表填写各种试剂与四种含硫化合物反应所产生的现象。答:表1 5 -2Na2 S Na2 SO3 Na2 S2 O3 Na2 S2 O4稀盐酸H2 S SO2 SSO2无现象Ag NO3酸性介质中性介质Ag 2 S(黑色)Ag 2 SO3 (白色),酸性介质中溶
50、解Ag 2 S2 O3 (白色)S2 O3 2过量可生成配离子而溶解,少量酸存在生成Ag 2 SAg 2 SO4 (白色),易溶于HNO3BaCl2中性介质酸性介质酸性介质中有H2 SBaSO3 (白色),酸性介质中溶解浓Na2 SO3中有Ba2 S2 O3,酸性介质中溶解BaSO4 (白色)1 5 -1 9 画出SOF2、SOCl2、SOBr2的空间构型。他们的O-S键键长相同吗?请比较它们的O-S键键能和键长的大小。答:根据价层电子对互斥理论,三个化合物都有4对电子对,有一对孤对电子,结构均为三角锥形,S为中心原子,且有一对孤对电子。图1 5 -1(1)X电负性越大,吸引电子能力越强,则S