1、1无机化学（下）习题答案234567第 14 章 无机物的存在、合成与制备14.1 选择适宜的方法合成卤素互化物(说明理由，判断反应温度范围)写出反应方程式。解：卤素互化物含有两种或两种以上的卤素，由卤素单质在一定条件下直接合成是最简便的方法。如：Cl2F 2 0反25 K2ClFCl23F 2 025 Cu反Ni2ClF3I23Cl 2(l) o80 CI2Cl6I27F 2 53 2IF7这是一类氧化还原反应，反应温度的判断一是要根据卤素的化学反应性，二是要看氧化进行的程度。14.2 镁的主要来源是白云石（CaCO 3MgCO3） 、菱镁矿（MgCO 3）及海水中的氯化镁，试设计并讨论金属
2、镁的制取方案。解：(1) 从海水中获得氯化镁，而后电解熔融氯化镁来制取。(2) 利用碳酸盐对热的不稳定性，加热分解 MgCO3 得 MgO，再在高温下用硅铁还原 MgO也是常用的制取方法。14.3 以重晶石（BaSO 4）为原料，设计制备各种钡盐的合理反应路线，并讨论反应条件。解：重晶石是制备其它钡类化合物的原料。例如：BaSO44C 1273 KBaS4CO生成的可溶性的 BaS 可用于制 BaCl2 和 BaCO3：BaS2HCl BaCl2H 2S BaSCO 2H 2 BaCO3H 2S14.4 电解制氟时，为何不用 KF 的水溶液？为什么液态氟化氢为什么不导电，而氟化钾的无水氟化氢溶
3、液却能导电？解：由于氟的高还原电位 反(F2/F )2.87 V ，氟遇水时会同水发生反应。因此，制备单质 F2 不能用 KF 的水溶液。电解制氟的反应方程式是：2KHF2 = 2KF+H2 + F2液态氟化氢是分子型物质，不导电。氟化钾的无水氟化氢溶液能导电，是因为液态氟化氢可同无水氟化钾作用形成 KHF2，该物质可发生强的电离作用，产生正负离子，从而导电。KHF2 K+ + HF 2本质上，无水氟化氢是溶剂，氟化钾是溶解于氟化氢的溶质，该体系是非水 HF 溶剂（也是类水溶剂）的电解质溶液。14.5 以 I2 为原料写出制备 HIO4、KIO 3、I 2O5 和 KIO4 的反应方程式。解：
4、 ( l ) 制 HIO4：3I2+ 6NaOH =5NaI + NaIO3 + 3H2ONaIO3+ Cl2+ 3NaOH =Na2H3IO6 + 2NaClNa2H3IO6+ 5AgNO3 =Ag5IO6 + 2NaNO3 + 3HNO34Ag5IO6+ 10Cl2+ 10H2O = 4H5IO6 + 20AgCl+ 5O2真空中：2H5IO6 H4I2O9 2HIO4工业上通过电解碘酸也可获得高碘酸。电解353 K3H 2O373 K H2O8( 2 ) 制 KIO3：3I2 + 6KOH =5KI + KIO3 + 3H2OI2 + 2KClO3 = 2KIO3 + Cl2或由( l
5、) 中得到的 H5IO6 在 413 K 时分解：2H5IO6 = 2HIO3 + O2+ 4H2O( 3 ) 制 I2O5：首先制 HIO3 I2 + 5Cl2+ 6H2O = 2HIO3 + 10HCl产物中加 Ag2O 除去 ClI2 + 10HNO3(浓)= 2HIO 3 + 10 NO2+ 4H2O由（1）中的到 H5IO6 在 413 K 时分解：2H5IO6 = 2HIO3 + O2+ 4H2O由 HIO3 加热分解得到 I2O5：2 HIO3 = I2O5+ H2O( 4 ) 制 KIO4：由(1)中得到的 HIO4 与 KOH 中和HIO4 KOH KIO4 H2O14.6
6、下列反应的热力学数据如下：MgO(s) C(s,石墨) CO(g) Mg(g)fH298/kJmol1 601.7 0 110.52 147.7fG298/kJmol1 569.4 0 137.15 113.5fS298/Jmol1 K1 26.94 5.740 197.56 148.54试计算：（1）反应的热效应 rH298；（2）反应的自由能变 rG298；（3）在标准条件下，用 C(s，石墨)还原 MgO 制取金属镁时，反应自发进行的最低温度是多少？并与图 14.7 中的温度相比较。解： MgO(s) + C(s，石墨) CO(g) + Mg(g)（1）反应的热效应(CO,g)rH298
7、 fH298(CO,g) fH298(Mg,g) fH298(C,s) fH298(MgO,s)110.52(147.7)0(601.7)638.88 (kJmol 1 )（2）反应的自由能变rG298 fG298(CO,g) fG298(Mg,g) fG298(C,s) fG298(MgO,s)113.5+(137.15)0(569.4)545.75 (kJmol 1 )（3） rS298148.54+197.565.7426.94313.42 (Jmol 1 K1 )故反应自发进行的最低温度T K2038molJ42.3186H1f 14.7 简述：(1) 怎样从闪锌矿 (主要成份是 Zn
8、S)冶炼金属锌? (2)怎样从辰砂 (主要成份是 HgS)制金属汞?解：(1) 闪锌矿通过浮选法得到含有 4060ZnS 的精矿石，焙烧使其转化为 ZnO，再将ZnO 和焦炭混合在鼓风炉中加热至 13731573 K，使 Zn 以蒸气逸出，冷凝得到纯度为 99的锌粉：2ZnS+3O2 2ZnO+2SO22 C+O2 2CO413 K413 K413 K焙烧9ZnO+CO = Zn(g)+CO2(2) 辰砂中制金属汞辰砂碎石经粉碎，浮选富集之后，在空气在中焙烧或与石灰共热，然后使汞蒸馏出来。HgS+ O2 Hg+ SO24HgS+4CaO 4Hg+3CaS+CaSO414.8 常采用氯化法从钛铁
9、矿(FeTiO 3)或红金石(TiO 2)制备 TiCl4，进而制备金属钛TiO2(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(g) + O2(g)但反应即使在 2000 K 时仍不能进行。工业上利用偶合反应使制备在 1200 K 以内进行。（1）如何偶合？写出完整的反应方程式。（2）试计算偶合前和偶合后反应的 rGm反和反应温度 T。（3）讨论在什么情况下可以利用偶合反应。解： 从热力学原理看：rHm反148.9 kJmol 1 ， rSm反0.041 kJK 1 mol1若 T2000 K，根据 rGm反 rHm反T rSm反则 rGm反66.9 kJmol 1 0 反应仍不自发而 TiO2
10、(s) + 2Cl2(g) + 2C(s) = TiCl4(g) + 2CO(g)rHm反72.4 kJmol 1 ， rSm反0.220 kJK 1 mol1若 T1000 K 时 rGm反292.4 kJmol 1 0 反应可自发14.9 工业上生产铬() 化合物，主要是通过铬铁矿 (FeCr2O4)与碳酸钠混合在空气中煅烧，使铬氧化成可溶性的铬酸钠，再进行后续制备。简要给出由铬铁矿制备 K2Cr2O7 的过程。解：将铬铁矿(FeCr 2O4)与碳酸钠混合，在空气中煅烧使铬氧化4Fe(CrO2)27O 28Na 2CO3 2Fe2O38Na 2CrO48CO 2用水浸取熔体，过滤以除去 F
11、e2O3 等杂质，Na 2CrO4 的水溶液用适量的 H2SO4 酸化，可转化成Na2Cr2O7：2Na2CrO4H 2SO4 Na2Cr2O7Na 2SO4H 2O由 Na2Cr2O7 制取 K2Cr2O7，只要在 Na2Cr2O7 溶液中加入固体 KCl 进行复分解反应即可：Na2Cr2O72KCl K2Cr2O72NaCl利用重铬酸钾在低温时溶解度较小(273 K 时，4.6 g/100 g 水)，在高温时溶解度较大(373 K 时，94.1 g/100 g 水)，而温度对 NaCl 的溶解度影响不大的性质，可将 K2Cr2O7 和 NaCl 分离。第 15 章 无机物的酸碱性与氧化还原
12、性15.1 碘为什么能形成六配位的高碘酸 H5IO6？HIO 4 与 H5IO6 比较哪个酸性强？如何定性解释。解：碘是第五周期元素，半径大，周围能容纳六个原子配位，故能形成六配位的高碘酸。HIO 4与 H5IO6 中 I 的氧 化数相同 ，均为+6，HIO 4 是 H5IO6 失去 2 个 H2O 的产物，由于 HIO4 本身是不对称结构，因非羟基氧的诱导，使羟基的 OH 键弱，而失去质子 H+后的酸根 IO4 为很稳定的四面体结构，所以 HIO4 为强酸； H5IO6 中虽有 5 个羟基，但只有一个非羟基氧，诱导效应弱，羟基的 OH键较强，失去质子 H+的趋势弱，为弱酸。15.2 试分析比
13、较下列物质的碱性相对强弱。(1) NH3、NF 3、NCl 3、NBr 3(2) NH3、PH 3、AsH 3解：因这些物质都属于 Lewis 碱，若中心原子上的负电荷密度越大，其碱性就越强。(1) 中心原子相同，配位原子为 H 和卤素，比较配位原子的中心原子的电负性大小，可知它们的碱性大小顺序为：NH 3NBr 3NCl 3NF 3。NF 3 不具碱性。(2) 中心原子不同，但均为 VA 族元素原子，配位原子均为 H，比较配位原子的中心原子的电负10性大小及配位原子的体积，可知碱性顺序为：NH 3PH 3AsH 315.3 试从结构观点分析含氧酸强度和结构之间的关系。用鲍林规则判断下列酸的强
14、弱：(1) HClO (2) HClO2 (3) H3AsO3 (4) HIO 3 (5) H3PO3(6) HBrO3 (7) HMnO4 (8) H2SeO4 (9) HNO2 (10) H6TeO6解：判断含氧酸强度可按两个规则： ROH 规则：酸分子中 R 原子半径越小，电负性越大，正氧化态越高，吸引羟基氧原子的电子的能力越强，有效地降低了氧原子上的电荷密度，使 OH 键强度变弱，易于释放出 H+，酸性增强。 鲍林规则：含氧酸 HnROm 可写为 ROm n(OH)n，分子中非羟基氧原子数 N=mn，N 越大，酸性越强：K 1 105N7 ，pK 1 75N酸 非羟基氧数(N) 酸强度
15、 酸 非羟基氧数(N) 酸强度HClO 0 很弱 HBrO3 2 强HClO2 1 中强偏弱 HMnO4 3 最强H3AsO30 很弱 H2SeO4 2 强HIO3 2 强 HNO2 1 中强偏弱H3PO3 1 中强偏弱 H6TeO6 0 很弱15.4 定性判断 H2S 和 H2Se 的酸性强弱，并通过下列数据：fGm反 (H2S,aq)27.9 kJmol1 fGm反 (S2 ,aq)85.8 kJmol 1fGm反 (H2Se,aq)22.2 kJmol 1 fGm反 (Se2 ,aq)129.3 kJmol 1计算下面两个反应(A) H2S(aq) 2H +(aq)S 2 (aq) (B
16、) H2Se(aq) 2H +(aq)Se 2 (aq)的 rGm反和平衡常数 K反，确定两者的酸性强弱，与定性的判断是否一致。解：Se 的半径比 S 的大，SeH 键比 SH 键弱，故 H2Se 的酸性比 H2S 的略强。H2S(aq) 2H+(aq) + S2(aq) H2Se(aq) 2H +(aq) + Se2(aq)fGm反(kJmol1 ) -27.9 0 85.8 22.2 0 129.3（1） rGm反85.8(27.9)113.7 kJmol 1rGm反2.303 RT lg K反lgK反 rGm反/(2.303 RT)(113.710 3)/(2.3038.31298)19
17、.94K反1.1510 20（2） rGm反129.322.2=107.1 kJmol 1lgK反 rGm反/(2.303 RT)(107.110 3)/(2.3038.31298)18.79K反1.6610 19由 K反的数据可知，H 2Se 的酸性比 H2S 的略强，与定性的判断一致。15.5 试判断下列各组酸的酸性强弱，并予以解释。(1) HF，HCl，HBr，HI (2) H 4SiO4，H 3PO4，H 2SO4，HClO 4(3) HNO3，HNO 2 (4) H2SeO4，H 6TeO6 (5) HClO4，HClO 3，HClO解：(1) HIHBrHClHF。从 I F，负氧
18、化态相同，半径依次减小，负电荷密度增加，与质子的引力增强，故从 HI HF 酸性减弱。(2) HClO4H 2SO4H 3PO4H 4SiO4。从 HClO4 H4SiO4 含氧酸中心原子正氧化态减小，吸引羟基氧原子上的电子的能力减小，OH 键不易断裂，故酸性逐渐减弱。(3) HNO3HNO 2。HNO 3 中 N 的氧化态比 HNO2 中的高，按 ROH 规则 HNO3 的酸性比HNO2 的强。(4) H2SeO4H 2TeO6。H 6TeO6 分子中无非羟基氧，而 H2SeO4 则有两个非羟基氧，故 H6TeO6 是11弱酸，H 2SeO4 是强酸。(5) HClO4HClO 3HClO。
19、三分子中非羟氧依次减少，故 HClO4 是强酸，HClO 是弱酸。15.6 试以 H2CrO4，H 2MoO4，H 2WO4 为例，分析同一副族最高氧化态含氧酸的酸性变化规律。解：含氧酸的酸性强弱可从酸根离子的稳定性和羟基中的 OH 键强两方面来分析。H2CrO4，H 2MoO4，H 2WO4 的酸根形式相同，为 MO2 。同族从上到下中心 M 原子的半径增大，酸根稳定性降低，因而酸性减弱。即酸性 H2CrO4H 2MoO4H 2WO4。15.7 写出第三周期各元素所生成的最高氧化态氢氧化物的形式，指出它们酸碱性变化规律，分析原因。解：第三周期各元素所生成的最高氧化态氢氧化物的形式为：NaOH
20、，Mg(OH) 2，Al(OH) 3，SiO(OH) 2，PO(OH) 3，SO 2(OH)2，ClO 3OH。从左到右酸性增强，碱性减弱。原因：成酸元素电负性增加，氧化态升高。(K28)15.8 已知 HF 是硬硬结合，从反应 CHHgFHSO 3 CHHgSO 3HF 判断其余三物质的结合形式。(K32)解(K32)：CHHgF：软硬；HSO 3：硬软；CHHgSO 3：软软。15.9 过氧化氢、过硫酸(盐 )、过氧化物中过氧键 -OO- 是这些物质具有氧化性的根源，试比较它们氧化性强弱并说明原因。解：过氧键越弱，越易断裂，氧化性越强。过氧键断裂后成为自由基，活性高，加之氧的电负性大，所以
21、氧化性强。过氧化氢是-OO-与供电子基团 -H 相相连、过硫酸(盐)是-OO-与吸电子基团-SO 3 相相连、过氧化物是离子键，为过氧根-OO- 。因此，氧化性强弱一般为：过氧化氢过氧化物过硫酸(盐) 。15.10 表 15.4 中 M M2+(pH0)的电极电势表明，第一、二、三过渡系元素从左到右是还原性减弱( 总趋势 )。但第一过渡系中 Mn 的还原性比 Cr 强，Zn 的还原性甚至比 Co 还强得多，铜的还原性最弱，如何进行解释？解：反映物质氧化还原能力的电极电势是热力学数据，与吉布斯自由能有关，或者说与反应体系的始、终态有关。过渡系元素从左到右有效核电荷增加，半径减小，核对外层 s 电
22、子的吸引力增强，还原性减弱。但 Mn 的价电子结构是 3d54s2，失去 2 个电子的 Mn2+的价电子结构是 3d5，半充满稳定结构；同理，Zn 由 3d104s2，到 Zn2+的 3d10，是全充满稳定结构，所以它们的金属单质还原性相应更强。15.11 试判断下列各组酸的氧化性强弱，并予以解释。 (1) HClO3，HBrO 3，HIO 3 (2) H2SO4，H 2SeO4，H 6TeO6(3) H3PO4，H 2SO4，HClO 4 (4) HClO4，HClO 3，HClO 2，HClO(5) HNO3(稀)，HNO 2 (6) HClO3(aq)，KClO 3(aq) 解：(1)
23、HBrO 3HClO 3HIO 3 (2) H2SeO4H 6TeO6H 2SO4(3) H3PO4H 2SO4HClO 4 (4) HClO4HClO 3HClO 2HClO(5) HNO3(稀)HNO 2 (6) HClO3(aq)KClO 3(aq) 15.12 试从原子结构的角度，分析讨论 P 区同一主族元素最高氧化态含氧酸氧化性呈锯齿形变化的规律和惰性电子对效应。解：同族：A、A 一般自上至下呈锯齿形升高，HClO 4 氧化性次于 HBrO4碘酸也是强氧化剂，2Mn 2+5H5IO6=2MnO4-+53O3-+11H+H2OVA：HNO 3 高，H 3PO4 降低，H 3AsO4 升
24、高，H 3SbO4 降低，NaBiO 3 特高。第 16 章 无机物的稳定性、溶解性与水解性16.1 试比较下列各组物质的热稳定性，并作出解释。12(1) Ca(HCO3)2，CaCO 3，H 2CO3，CaSO 4，CaSiO 3(2) AgNO3，HNO 3，KNO 3， KClO3，K 3PO4解：(1) H2CO3Ca(HCO 3)2CaCO 3CaSO 4CaSiO 3由于 H+对酸根的反极化作用大，因而 H2CO3、Ca(HCO 3)2 和 CaCO3 的热稳定性按含氧酸 酸式盐 正盐顺序增加。在正盐中，金属离子相同时，酸根离子中成酸元素的正电场越强，或者酸根离子结构对称，均使酸根
25、稳定，其含氧酸盐不易分解，所以硫酸盐一般比碳酸盐稳定，硅酸盐的结构单元为对称的 Si-O 四面体，稳定性好，难分解。(2) HNO3AgNO 3KNO 3KClO 3K 3PO4由于 Ag+的极化力比 K+的大，故 AgNO3 不如 KNO3 稳定；由于 ClO 和 PO3 中有 d-p 配键，PO3 结构又是对称的，所以氯酸盐，磷酸盐比硝酸盐稳定。(3) BeCO3 MgCO3CaCO 3SrCO 3BaCO 3(4) FeCO3 CdCO3PbCO 3CaCO 3 16.2 用 BaCO3、CaCO 3 以及组成它们的氧化物的标准生成焓计算 BaCO3 和 CaCO3 的分解焓，并从结构上
26、解释为什么 BaCO3 比 CaCO3 稳定? 解：查热力学函数表得知：BaCO3 BaO CO2 CaCO3 CaOfHm反/(kJmol1) 1216.3 553.5 393.5 1207 635.1BaCO3 (s) BaO (s)CO 2 (g)rHm反-393.5( 553.5)(1216.3) = + 269.3 kJmol1CaCO3 (s) CaO (s)CO 2 (g)rHm反393.5(635.1) (1207)+ 178.4 kJmol1从分解焓数据可知：BaCO 3 比 CaCO3 稳定。从结构上看，因为 r(Ca2+)r(Ba 2+)，Ca 2+的极化力比 Ba2+的
27、大，对 CO2 的反极化作用强，所以 CaCO3 易分解。16.3 写出下列 5 种盐的热分解反应方程式，说明属于哪类分解，总结其热稳定性规律。NH4VO3，(NH 4)2Cr2O7， (NH4)2MoO4，(NH 4)3PO4，KMnO 4解： 2NH4VO3 V2O5 + 2NH3 + H2O (无水化合物失水、失氨)(NH4)2Cr2O7 Cr2O3N 24H 2O (分子内氧化还原)(NH4)2MoO4 MoO32NH 3H 2O (无水盐失水生成相应的氧化物)(NH4)3PO4 3NH3H 3PO4 (无水盐分解生成相应的酸)10KMnO4 3K2MnO47MnO 26O 22K 2
28、O (歧化分解)16.4 下列各对化合物中，常温下，哪一个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 NaHCO3(5) LiClO4 和 KClO4 解：(1) MgSO4SrSO 4 (2) NaFNaBF 4 (3) BaCrO4CaCrO 4 (4) Na2CO3NaHCO3(5) LiClO45 KClO 4 16.5 根据下表中阴、阳离子的半径，判断各含氧酸盐的溶解性(填“易溶” ， “微溶”， “难溶”) ，并与实际情况相比较。离子/半径 Al3+/53.5 Mg2
29、+/72 Cu2+/73 Ca2+/99 Ag+/126 K+/138 NH+13(pm)ClO /157NO /165CO2 /185SO2 /230 PO3 /238 解： 离子/半径(pm) Al3+/53.5 Mg2+/72 Cu2+/73 Ca2+/99 Ag+/126 K+/138 NH+ClO /157 易溶 易溶 易溶 易溶 可溶 可溶 易溶NO /165 易溶 易溶 易溶 易溶 易溶 易溶 易溶CO2 /185 Al(OH)3微溶 难溶 难溶 难溶 易溶 易溶SO2 /230 易溶 易溶 易溶 微溶 微溶 易溶 易溶PO3 /238 难溶 难溶 难溶 难溶 难溶 易溶 易溶1
30、6.6 查表并通过计算 Na2CO3 和 CaCO3 溶解过程的标准自由能变化( sGm)，并对它们在水中的溶解性作出判断，分析两者水溶性不同的原因。解： Na2CO3(s)2Na +(aq) + CO32(aq) CaCO3(s)Ca 2+(aq) + CO32(aq) Sm反/JK1mol1 135.0 59.0 -50.0 92.9 -53.1 -50.0fHm反/kJmol1 -1131.0 -240.1 -675.23 -1207.0 -542.8 -675.23 sHm反(kJmol1)： 2(-240.1)675.23+1131.0 -542.8675.23+1207.0-24.
31、43 -11.03sSm反(JK1mol1)： 259.050.0135.0 -53.1-50.092.9-67.0 -196.0sGm反(kJmol1)： -24.43298(-67.0/1000) -11.03298(-196.0/1000) -4.46 47.38 所以 Na2CO3 易溶 CaCO3 难溶。虽然 Na2CO3 和 CaCO3 两者的 sHm反均为负值，但由于 CaCO3 的 sSm反是很大的负值，导致 sGm反为正值，故难溶。CaCO 3 溶解过程的熵减程度比 Na2CO3 的大，其原因和 Ca2+的水化程度比 Na+的大有关。16.7 判断下列物质是否发生水解，若能水
32、解则写出并配平水解方程式。Fe3+、Cu 2+、Na +、CN 、S 2O2 、Li 3N、NF 3、SiCl 4、CCl 4、Pb(NO 3)2、BBr 3解：不发生水解：Cu 2+、Na +、S 2O2 、NF 3、CCl 4、Pb(NO 3)2。Fe3+ + 6H2O Fe(H 2O)63+ Fe(H2O)5OH2+ H+ Fe(H2O)4(OH)2 + 2H+CN + H2O HCN+OHLi3N + 3H2O 3LiOH + NH3SiCl4 + 4H2O H4SiO4 + 4HClBBr3 + 3H2O = H3BO3 + 3HBr16.8 判断 F 、CN 、S 2 、CO 2
33、、SiO 2 水解强弱的顺序，并说明原因。解：结论：无机盐 MX 对应的无机酸 HX 酸性越弱，所带电荷越多，MX 水解越强。例如：HX 酸性强弱：HS HSiO 2 HCO 2 HCN HFX 水解强弱：S 2 SiO 2 CO 2 CN F 浓度相等时，碱性强弱：NaSNa 2SiO3Na 2CO3NaCNNaF16.9 判断氯化物 PCl3、AsCl 3、SbCl 3、BiCl 3 水解能力的强弱，并说明原因。14解：水解反应分两类：MCl3 + 3H2O = H3MO3 + 3HCl M=P、AsMCl3+H2O=MOCl+2HCl M=Sb、Bi第一类水解反应是水分子中的氧原子(亲核
34、体) 进攻 P 或 As，形成中间产物而进行的。显然，被水解物分子中 M 上的正电荷密度越大，水解能力越强。因 As 的原子半径比 P 的大，AsCl 3 中 As 上的正电荷密度比 PCl3 中 P 上的正电荷密度小，因此，AsCl 3 水解能力比 PCl3 稍弱，水解不太完全。锑和铋是金属元素。SbCl 3、BiCl 3 虽水解强烈，但因其水解产物 MOCl 不溶于水，限制了反应的进一步进行，因此，水解不完全。16.10 判断下列各组离子水解强弱，并说明原因。(1) Si4+、Al 3+、 Mg2+、Na + (2) Be2+、Mg 2+、Ca 2+， (3) B3+、Al 3+、Ga 3
35、+、In 3+、Tl 3+ (4) Si4+、Ge 4+、Sn 4+解：当离子半径相近、构型相同时，阳离子的电荷越高，极化能力越强，结合 O 原子的能力越强，水解能力越强；离子电荷相同时，阳离子的半径越小，极化能力越强，水解能力越强。所以有(1) 水解能力顺序为： Si4+Al 3+Mg 2+Na +(2) 水解能力顺序为： Be2+Mg 2+Ca 2+(3) 水解能力顺序为 ： B3+Al 3+Ga 3+In 3+Tl 3+(4) 水解能力顺序为 ： Si4+Ge 4+Sn 4+16.10 根据元素的电负性判断 BF3、SnCl 4、VOCl 3 的水解产物，配平水解反应方程式。3SnCl4
36、+3H2OSn(OH) 4+2H2SnCl64BF3+3H2OH 3BO3+3HBF4VOCl3+3H2OOV(OH) 3+3HCl2OV(OH)3V 2O5+3HCl第 17 章 氢与稀有气体17.1 填写下列各小题的空格：解： 氧；氢；氢；氢；氦 +1 ，-1；碱金属元素和 Ca、Sr、Ba；稀有气体；NH 3，H 2O，HF 氩；氙；XePtF 6 NaOH ；灼热的铜丝；灼热的镁屑； Ar 增加；氙；氟；氧17.2 完成并配平下列反应方程式：解： SiHCl 3 + H2 Si + 3HCl WO3 + 3H2 W + 3H2O CaH2 + H2O Ca(OH)2 + 2H2 2Li
37、 + H2 2 LiH SiH 4 + 3H2O H2SiO3 + 4 H2 Zn + 2NaOH + 2H 2O Na2Zn(OH)4 + H2 NaH + HCl NaCl + H2 4LiH + AlCl 3 LiAlH4 + 3LiCl UO 2 + CaH2 U + Ca(OH)2 Mg + 2H 2O Mg(OH)2 + H217.3 氢与哪些元素可以形成离子型氢化物？有什么理由可以证明这类氢化物中含有 H 离子？解： 碱金属及碱土金属（铍和镁除外）可以与氢在一定条件下形成离子型氢化物。如熔融的LiH 具有离子化合物的导电性，电解这种熔体时，可在阳极上放出氢气，这可以 证明这类氢化
38、物含有 H 离子。1517.4 写出制备 NaBH4 的化学反应方程式。NaBH 4 在什么条件下会迅速水解？写出其水解反应方程式。解： 制备 NaBH4 的化学反应方程式为：4NaH + (CH3O)3B NaBH4 + 3NaOCH3NaBH4 的水解与温度及溶液的酸度有关，在高温和酸性溶液中，NaBH 4 会迅速水解。NaBH 4 水解的化学反应方程式为： NaBH4 + 4H2O NaB(OH)4 + 4 H217.5 完成并配平下列反应方程式：解： XeF 2 + H2 Xe + 2HF 6XeF 4 + 12H2O 2XeO3 + 4Xe+ 3O2 + 24 HF XeF 6 +
39、6HCl Xe+ 3Cl2+ 6 HF XeF 6 + 8NH3 Xe+ N2 + 6 NH4F XeF 4 + Pt PtF4 + Xe XeF 2 +IF5 IF7 + Xe XeF 2 + 2I I2 + Xe+ 2F XeF 4 + 2SF4 2SF6 + Xe 2XeF 6 + SiO2 2 XeOF4 + SiF4 5Na 4XeO6 + 8MnSO4 + 2H2O 5Xe + 4NaMnO4 + 4HMnO4 + 8 Na2SO4或 XeO64 + 8Mn2 + 2H2O 5Xe + 8MnO4 + 4H17.6 试用价层电子对互斥理论推测下列化合物分子的几何构型。 XeOF 4
40、 XeOF 2 XeO 3F2 XeO 64解：用价层电子对互斥理论推测如下：价层电子对数 孤对电子对数 分子几何构型XeOF4 6 1 四方锥XeOF2 5 2 T 形XeO3F2 5 0 三角双锥XeO64 6 0 八面体17.7 38g LiAlH4 在 298K 和 101.3kPa 时与水反应可以生成多少 dm3 氢气？解：LiAlH 4 与水反应的方程式如下：LiAlH4 + 4H2O LiOH+ Al(OH)4 + 4 H2LiAlH4 的摩尔质量为 38gmol1 ，按反应方程式 38g LiAlH4 与水反应生成 4.0 mol 氢气，所以生成的氢气的体积为：V nRTp 1
41、3.08.98molJlKPa0.098m 3 98dm 3 17.8 XeF2，XeF 4，XeF 6，XeO 3，XeO 4 各具有什么类型的几何构型？在它们的分子中 Xe 原子各采取什么杂化轨道成键？解： 化合物 几何构型 Xe 原子的杂化类型XeF2 直线型 sp3dXeF4 平面正方形 sp3d2XeF6 变形八面体 sp3d3XeO3 三角锥形 sp316XeO4 四面体 sp3第 18 章 卤族、氧族元素 18.2 完成并配平下列反应方程式：解： Cl 2 +2KOH(冷) KClO+KCl+H2O 3Cl 2 +6KOH(热) KClO3 +5KCl+3H2O KClO 3 +
42、6HCl KCl+3Cl2+3H2O I 2 +5H2O2 2HIO3 +4H2O KClO 3 +6KI+3H2SO4 KCl+3I2 +3K2SO4 +3H2O 3Br 2 + 3Na2CO3 NaBrO3+5NaBr + 3CO2 CaSiO 3+ 6HF CaF2+ SiF4+ 3H2O (CN)2 + 2NaOH NaCNO + NaCN + H2O S+2H2SO4(浓) 3SO2 + 2H2O PbS + 4H2O2 PbSO4 + 4H2O SO 2Cl2 + 2H2O H2SO4 + 2HCl S 2O32- + I2 S4O62- + 2I- S 2O32- + 4Cl2
43、+ 5H2O 2SO42- + 8Cl- +10H+ 2Mn 2+ + 5S2O82- + 8 H2O 2MnO4- +10SO42- +16 H+Ag Al 2O3 + 3K2S2O7 Al2(SO4)3 + 3K2SO418.3 三瓶无标签的白色固体,它们分别是 KClO、KClO 3 和 KClO4，试设计方法加以鉴别。解：取少量白色固体分别放入三只试管中，然后各加入稀 H2SO4，有氯气逸出者为 KClO ，Cl 2可用 KI 淀粉试纸检验。为了区别 KClO3 和 KClO4 ，可向另两只试管中分别加入 KI 溶液，若有 I2 析出表示有 ClO3- 离子。析出的 I2 可用 CCl
44、4 萃取显色，或用淀粉液检验。另一支试管必为 KClO4 。以上的鉴别方法是根据三者的氧化性不同而实施的。在鉴别过程中，当加入稀 H2SO4 后，由 HClO 于 不稳定，在逸出 Cl2 的同时还可能有 O2 放出。对于 KClO4，视加入 KI 溶液量的多少，可能产生白色 KClO4 沉淀。18.4 制备卤化氢的方法有哪些？制取 HBr 和 HI 以哪种方法合适？解：制备卤化氢的方法主要有： 直接合成 由氢气和卤素直接合成卤化氢：该方法有实际意义的是制备氯化氢，即氢在氯气中然烧生成氯化氢。 酸与金属卤化物作用 该方法对制取氟化氢和氯化氢有实际意义，而且酸应选用浓硫酸。而对于溴化氢和碘化氢的制
45、备应选用浓磷酸。 非金属卤化物水解 这种方法对溴化氢和碘化氢的制取是适宜的。实际情况是将溴滴加到红磷和水的混合物中或将水滴加到红磷和碘的混合物上，将分别制得 HBr 和 HI。18.5 解释下列现象： 在卤素化合物中，Cl、Br、I 可呈现多种氧化数。 KI 溶液中通入氯气时，开始溶液呈现红棕色，继续通入氯气，颜色褪去。 I 可被 Fe3 氧化，但加入 F 后就不容易被 Fe3 氧化。 H 2S 气体通入 MnSO4 溶液中不产生 MnS 沉淀。若 MnSO4 溶液中含有一定量的氨水，再通入H2S 时即有 MnS 沉淀产生。为什么？解：因为 Cl、Br、I 原子的价层电子排布为 ns2 np5
46、，当参加反应时，除未成对的电子可参与成键外，成对的电子也可拆开参与成键，故可呈现多种氧化数。17 开始 I 被 Cl2 氧化成 I2，使溶液呈现红棕色，该颜色实为 I3 水溶液的颜色；继续通入氯气，I2 被 Cl2 氧化成无色的 IO3 反应式如下：2 I-+ Cl2 I2+2Cl-I2 + 5Cl2 + 6H2O 2 IO3-+10Cl- + 12H+ 加入 F-，因 F-与 Fe3+ 能形成FeF 63- ，使 c(Fe3+)降低，致使 E(Fe3+ /Fe2+) HClO 3 HClO418.9 什么叫拟卤素？列出三种重要的拟卤素，并通过实例说明它们与卤素的相似性。解：某些由两个或多个非金属元素的原子组成的负一价的阴离子，在形成离子型或共价型化合物时，表现出与卤素阴离子相似的性质。当它们以与卤素单质相同的形式组成中性分子时，
