碳族和硼族元素练习
一、选择题 ( 共17题 34分 )
1. (7643)与Na 2CO 3溶液作用全部都生成碱式盐沉淀的一组离子是……………………（ ）
(A) Mg 2+，Al 3+，Co 2+，Zn 2+ (B) Fe 3+，Co 2+，Ni 2+，Cu 2+
(C) Mg 2+，Mn 2+，Ba 2+，Zn 2+ (D) Mg 2+，Mn 2+，Co 2+，Ni 2+
2. (7462)下列说法不正确的是…………………………………………………………… （ ）
(A) SiCl 4在与潮湿的空气接触时会冒“白烟” (B) NF 3因会水解，不能与水接触 (C) SF 6在水中是稳定的 (D) PCl 5不完全水解生成POCl 3 3. (3718) 铅蓄电池在充电时，阳极反应是……………………………………………（ ）
(A) PbSO 4 + H 2O =
PbO 2 + 4H + + SO -24+ 2e (B) Pb + SO -24
= PbSO 4
+ 2e
(C) PbSO 4 + 2e
= Pb + SO
-24 (D) PbO 2 + 4H +
+ SO -
24
+ 2e = PbSO 4
+ 2H 2
O
4. (0545) 已知在一定温度下 SnO 2(s) + 2H 2(g)Sn(s) + 2H 2O(g) K c = CO(g) + H 2O(g)CO 2(g) + H 2(g) K c =
因此下列反应SnO 2(s) + 2CO(g)Sn(s) + 2CO 2(g) 的K c 值………………………（ ）
(A) (B) (C) (D) 5. (7476)分离SnS 和PbS ，应加的试剂为…………………………………………………（ ）
(A) 氨水 (B) 硫化钠 (C) 硫酸钠 (D) 多硫化铵
6. (7475)鉴别Sn 4+和Sn 2+
离子，应加的试剂为……………………………………………（ ）
(A) 盐酸 (B) 硝酸 (C) 硫酸钠 (D) 硫化钠(过量) 7. (7466)下列分子中，C 与O 之间键长最短的是…………………………………………（ ）
(A) CO (B) Ni(CO)4 (C) CO 2 (D) CH 3COOH 8. (7363)将过量SiF 4通入NaOH 溶液中，主要产物是……………………………………（ ）
(A) H 4SiO 4，NaF (B) Na 2SiO 3，NaF (C) Na 2SiO 3，Na 2SiF 6 (D) SiO 2，HF 9. (4370)下列说法不正确的是………………………………………………………… （ ）
(A)HCO 3-
可通过氢键形成双聚离子 (B) NaHCO 3的热稳定性不如NaCO 3高
(C) BeCO 3在热水中就可发生分解 (D) 所有碱金属碳酸盐都是易溶于水的
10. (4308) CO 32-
的几何构型是………………………………………………………
（ ） (A) 平面三角形 (B) 三角锥形 (C) T 形 (D) 直线形
11. (1460) 下列硫化物，能溶于Na 2S 溶液生成硫代酸盐的是…………………………（ ）
(A) SnS (B) SnS 2 (C) PbS (D) Bi 2S 3 12. (1456) 试判断 Ge 、Sn 、Pb 分别与浓HNO 3作用时，正确的说法是………………（ ） (A) 三元素都被氧化成 +2价 (B) 三元素都被氧化成 +4价 (C) Ge 和Sn 被氧化成 +4价，但Pb 却被氧化成 +2价 (D) Ge 被氧化成 +4价，但Sn 和Pb 只却被氧化成 +2价
13. (1451) IVA 族元素从Ge 到Pb ；下列性质随原子序数的增大而增加的是…………（ ）
(A) +2氧化态的稳定性 (B) 二氧化物的酸性 (C) 单质的熔点 (D) 氢化物的稳定性 14. (7354)从分子轨道理论出发，可以认为在B 2分子中存在的化学键是………………（ ）
(A) 三中心二电子键 (B) 一个 键
(C) 二个单电子 键 (D) 一个 键和一个 键
15. (4403) BF 3通入过量的Na 2CO 3溶液，得到的产物是……………………………（ ） (A) HF 和H 3BO 3 (B) HBF 4和B(OH)3 (C) NaBF 4和NaB(OH)4 (D) HF 和B 4O 3
16. (4333) 下列含氧酸中属于三元酸的是…………………………………………… （ ）
(A) H 3BO 3 (B) H 3PO 2 (C) H 3PO 3 (D) H 3AsO 4
17. (1478) 铝在空气中燃烧时，生成……………………………………………………（ ）
(A) 单一化合物Al 2O 3 (B) Al 2O 3和Al 2N 3 (C) 单一化合物Al 2N 3 (D) Al 2O 3和AlN
二、填空题 ( 共18题 36分 )
18. (1509)将适量的SnCl 2溶液加入HgCl 2溶液中，有____________产生，其化学反应方程式为：__________________________________________________________。 19. (7419) HF 腐蚀SiO 2玻璃的反应方程式为 。
20. (1439) 在Sn(II)的强碱溶液中加入硝酸铋溶液，发生变化的化学方程式为： ________________________________________________________________。
21. (1281) 周期表(主族元素)中具有对角线关系的元素是________________________；_________________________________；_________________________________。
22. (7445) 由粗硅经氯化硅制备纯硅的反应方程式是 。
23. (7440) K 2CO 3与HCl(aq)，Na 2SiO 3与酸反应的化学方程式分别是 和 。 24. (7336)当CO 2通入石灰水时，根据CO 2和Ca(OH)2物质的量的比值不同可能生成不同的产物，
当n n CO Ca(OH)22/≤1时，其产物为 ，当n n CO Ca(OH)22/≥2时，其产物为 ；当1 < n n CO Ca(OH)22/< 2时，其产物为 。 25. (4455) 完成并配平二氧化铅与硫酸反应的化学方程式：
_______________________________________________________________。
氧化剂是_____________________；氧化产物是__________________________。
26. (4408) 将Cl 2通入Pb(II)的碱性溶液中，这时发生的反应是_____________________________。
27. (4365) 两种区别开NaHCO 3和Na 2CO 3的方法是：
(1) ____________________________________________________________；
(2) ____________________________________________________________。
28. (1468) C 和O 的电负性相差较大，但CO 分子的偶极矩却很小。其原因是___________________________________________________________________________。 29. (1455) 用> 或 < 号表示下列各对碳酸盐热稳定性的大小。 (1) Na 2CO 3______BeCO 3； (2) NaHCO 3______Na 2CO 3； (3) MgCO 3______BaCO 3； (4) PbCO 3______CaCO 3。
30. (1450) 由于SnCl2极易________和_______，所以在配制SnCl2水溶液时，必须先将SnCl2溶于____________中，而后还要加入少量____________。
31. (1447) 用 > 或 < 号表示下列化合物中键的离子性大小：
(1) PbO____PbS (2) SnS____SnS2
32. (7325)试指出在IIIA和IVA族元素中：
(1) 金属和非金属元素：；
(2) 在自然界中能以氧化物形式存在的元素：。
33. (7474)BF3与BCl3的水解方程式分别为
和。
-的几何构型为。
34. (7369) BF3的几何构型为，而BF
4
中的B—F键长比中的键要短。
35. (1477) H3BO3是极弱的一元酸，在定量分析中不能直接用强碱滴定，如果加一定量的_____________________，生成________________________________后，因酸性大为增强，则就可滴定了。
三、计算题 ( 共 1题 5分 )
36. (4412) 利用金属电极电势，通过计算说明，用Sn从Pb2+ 盐溶液中置换Pb的过程，
?：Sn2+/Sn为 V， Pb2+/Pb为 V)
实际上能否进行到底(
四、问答题 ( 共20题 100分 )
37. (1722)有人估计具有114个质子和184个中子的原子核可以稳定存在。试估计：
(1) 该元素的近似相对原子质量；(2) 该元素的价层电子排布；
(3) 它和哪种元素的性质最相似。
38. (1653) 拟出准确鉴别标签不清的二氧化锰、二氧化铅、四氧化三铁三瓶黑色固体试剂的简要步骤，并写出主要化学方程式。
39. (7355)碳与硅为同族元素，SiCl4和CCl4结构相似，且根据：
?= -377 kJ·mol1 CCl4(l) + 2H2O(l) = CO2(g) + 4HCl(g) m r G
?= -282 kJ·mol1 SiCl4(l) + 2H2O(l) = SiO2(s) + 4HCl(g) m r G
CCl4(l)的水解比SiCl4(l) 的水解在热力学上趋势更大。然而，在实际上，SiCl4能激烈水解，而CCl4不发生水解，试阐明理由。
40. (4465) 某元素A能直接与VIIA族某元素B反应生成A的最高氧化态化合物，在此化合物中B的含量占 %，而在与此相应的氧化物中，氧的质量则占 %，又它与B形成的此化合物为一无色透明的液体，沸点为℃，其蒸气对空气的相对密度约为倍。回答下列问题：
(1) 该元素的名称，并指出属于第几周期第几族；
(2) 该元素与B元素所生成的此化合物及此元素氧化物的分子式；
(3) A与B的化合物的构型、极性大小。
41. (4418) 除去酒中酸味的一种方法是：把在空气中加热过的铅投入酒中，加盖，不久酒的酸味消失并具有甜味。(1) 写出有关的反应方程式，(2) 请评价这个方法。
42. (4413) SnCl4和SnCl2水溶液均为无色，如何加以鉴别说明原理，写出反应式。
43. (4395) 有一种白色固体，可能是SnCl2、SnO2、PbCl2、PbSO4中的一种，由下列实验判断，该白色固体是什么化合物写出有关方程式。
(1) 加水生成悬浊液； (2) 将该白色固体加入盐酸中溶解后，滴加碘淀粉溶液可以褪色； (3) 通H2S于白色固体的盐酸溶液中，得到棕色沉淀，沉淀与H2O2反应又析出白色沉淀。
44. (1491) 在温热气候条件下的浅海地区往往发现有厚层的石灰岩沉积，而在深海地区却很少见到，试用平衡移动原理说明CO2浓度的变化对海洋中碳酸钙的沉积有何影响
45. (1472) 回答关于CO分子的下列问题：
(1) 用分子轨道理论说明CO分子中的键级；
(2) CO分子为什么能作配合物的配位体举二例此类配合物；
(3) 举例说CO的还原性。
46. (1471) 绘出分离和鉴定Pb2+、Bi3+ 和Sn4+ 三种离子的示意图。
47. (1464) 试述 Ga、In、Tl和Ge、Sn、Pb 氧化态变化规律的相似性。为什么
48. (1448) 试设计一个化学实验，证实Pb3O4中铅的不同氧化态。
49. (1393) 试说明CO2和SiO2在结构、物理性质方面的差别。
50. (7422)写出下列反应方程式：
(1) CaH2与Na2CO3溶液作用；(2) NO2通入NaOH溶液；(3) BF3通入Na2CO3溶液。
51. (4323) H3BO3、H3PO3各为几元酸，为什么
52. (7404) 写出硼酸在水中电离的方程式，甘油可以增强硼酸的酸性，用方程式表示甘油使硼酸的酸性增强的反应。
53. (4329) 写出以硼砂为原料制备元素硼的化学方程式。
54. (1488) 为什么BCl3能强烈地水解写出水解反应式。
55. (1487) 为什么BH3不存在，而BF3却能稳定存在，其原因是什么
56. (1474) 写出Na2B4O7制备 H3BO3B2O3BCl3B(NH2)3的各步反应方程式。
一、选择题 ( 共17题 34分 )
1. 2 分 (7643)
7643
(D)
2. 2 分 (7462)
7462
(B )
3. 2 分 (3718)
3718
(A)
4. 2 分 (0545)
0545
(C)
5. 2 分 (7476)
7476
(D)
6. 2 分 (7475) 7475
(D)
7. 2 分 (7466) 7466
(A)
8. 2 分 (7363) 7363
(C)
9. 2 分 (4370) 4370
(D)
*. 2 分 (4308) 4308
(A)
11. 2 分 (1460) 1460
(B)
12. 2 分 (1456) 1456
(C)
13. 2 分 (1451) 1451
(A)
14. 2 分 (7354) 7354
(C)
15. 2 分 (4403) 4403
(C)
16. 2 分 (4333) 4333
(D)
17. 2 分 (1478)
1478
(D)
二、填空题 ( 共18题 36分 )
18. 2 分 (1509)
1509
白色沉淀
2HgCl2 + SnCl2 = Hg2Cl2↓+ SnCl4
19. 2 分 (7419)
7419
?2H2O +SiF4
SiO2 + 4HF?→
?H2SiF6
SiF4 + 2HF?→
20. 2 分 (1439)
1439
- + 2Bi3+ + 9OH= 3Sn(OH)62- + 2Bi 3Sn(OH)
3
黑
21. 2 分 (1281)
1281
Li─Mg；Be─Al；B─Si。
22. 2 分 (7445)
7445
?SiCl4(蒸馏)
Si(粗) + 2Cl2(g)?→
?Si + 4HCl
SiCl4 + 2H2?→
23. 2 分 (7440)
7440
?2KCl + H2O +CO2
K2CO3 + 2HCl?→
?2Na+ + SiO2·H2O(硅胶) Na2SiO3 + 2H+?→
24. 2 分 (7336)
7336
CaCO 3，Ca(HCO 3)2，CaCO 3与Ca(HCO 3)2的混合物
25. 2 分 (4455) 4455
2PbO 2 + 2H 2SO 4 =
2PbSO 4 + O 2 + 2H 2O PbO 2；O 2。
26. 2 分 (4408) 4408
IO 3
+ Cl 2 =
PbO 2 + 2Cl + 2H 2O
27. 2 分 (4365) 4365
(1) NaHCO 3固体加热有CO 2气体产生，而Na 2CO 3加热到熔融也不分解； (2) NaHCO 3溶液的pH 值(~8)小于Na 2CO 3液的pH 值(~ 11)。
28. 2 分 (1468) 1468
由于CO 的结构可表示为C O
在CO 分子内有一个由O 单方面提供一对电子而形成的配位键。从而使分子中电子云重心不再明显偏向电负性较大的O 的一方，而移向C 的一端，使C 端反而略荷负电即配位键的形成削弱了由于C 与O 电负性差别，使偶极矩变小。
29. 2 分 (1455) 1455
(A) Na 2CO 3 > BeCO 3 (B) NaHCO 3 < Na 2CO 3 (C) MgCO 3 < BaCO 3 (D) PbCO 3 < CaCO 3
30. 2 分 (1450) 1450
水解，被氧化
较浓的盐酸溶液中，锡粒
31. 2 分 (1447) 1447
(A) PbO > PbS (B) SnS > SnS 2
32. 2 分 (7325)
- +
7325
(1) IIIA 族：B —非金属，Al 至Tl —金属
IVA 族：C 、Si —非金属，Ge 、Sn 、Pb —金属 (2) B ，Al ，C ，Si
33. 2 分 (7474) 7474
4BF 3 +3H 2O
= H 3
BO 3
+ 3H[BF 4
]
BCl 3 + 3H 2O
= H 3
BO 3
+ 3HCl
34. 2 分 (7369) 7369
平面三角形，正四面体，BF 3，BF 4-
35. 2 分 (1477) 1477
甘油或甘露醇(己六醇)
配合物 HOCH
CH 2O
CH 2
B
OCH 2OCH 2
CHOH H
三、计算题 ( 共 1题 5分 ) 36. 5 分 (4412) 4412
Sn + Pb 2+ =
Sn 2+
+ Pb
K =]
[Pb ][Sn 22++ lg K =2013014005920010059[(.)(.)]...---=
?= K 2 所以不可能进行完全。当溶液中[Sn 2+
]/[Pb 2+
] = 2 时，达到平衡。
四、问答题 ( 共20题 100分 ) 37. 5 分 (1722) 1722
(1) 近似相对原子质量为114 + 184 = 298
(2) 7s 27p 2
(3) 和Pb 最相似
38. 5 分 (1653) 1653
第一步，各取三种固体少许，分别加入稀硫酸和少量MnSO 4溶液，加热，离心，溶液呈紫红色的是PbO 2：
5PbO 2 + 2Mn 2+ + 4H + + 5-24SO ==
2-4MnO + 5PbSO 4 + 2H 2O
第二步，另取剩下的二种固体各少许，分别和浓盐酸作用，加热后产生Cl 2的是MnO 2(Cl 2
可用KI 淀粉试纸加以检出)：
MnO 2 + 4HCl(浓) ==
MnCl 2 + Cl 2↑+2H 2O
第三步，取第二步剩下的未产生Cl 2但曾和浓盐酸作用后的澄清溶液，用水稀释，分成两份，分别加入少许K 4[Fe(CN)6] 和K 3[Fe(CN)6]溶液，都产生深蓝色沉淀的是Fe 3O 4。
Fe 3O 4 + 8HCl =
FeCl 2 +2FeCl 3 + 4H 2O
Fe 2+ + Fe(CN)-
36+ K + =
KFe[Fe(CN)6]↓
Fe 3+
+ Fe(CN)-46+ K
+
= KFe[Fe(CN)6
]↓
39. 5 分 (7355) 7355
主要是动力学因素。SiCl 4：Si 有空d 轨道，可接受H 2O 分子氧上的孤对电子，发生亲核反应，而C 上没有空d 轨道，不能发生亲核取代反应。
40. 5 分 (4465) 4465
(1) 设化合物为AB x ，则M x AB = = 170
M A = 170 (1 - = 故为Si 在第三周期，IVA 族。
28110533.
(.)- = 故氧化物中有两个氧原子 。
所以AB x 中 x = 4，4M B = 170 = 142 所以M B 为，故B 为Cl 。 (2) SiCl 4、SiO 2 。 (3) 四面体、非极性 。
41. 5 分 (4418) 4418
(1) 2Pb + O 2 = 2PbO PbO + 2CH 3COOH =
(CH 3COO)2Pb + H 2O
(2) (CH 3COO)2Pb 俗称铅糖，为有毒物。此法不可取。
42. 5 分 (4413) 4413
利用SnCl 2的还原性。在两者的水溶液中分别加入HgCl 2，开始有白色沉淀产生，后又逐渐变为黑色者为SnCl 2，SnCl 4和HgCl 2无反应。 SnCl 2 + 2HgCl 2 =
Hg 2Cl 2(白) + SnCl 4 SnCl 2 + Hg 2Cl 2 =
2Hg (黑) + SnCl 4
△ △
43. 5 分 (4395) 4395
根据实验现象可判断此化合物为SnCl 2，发生的各步反应如下： (1) SnCl 2 + H 2O = Sn(OH)Cl + HCl (2) SnCl 2 + I 2 + 4HCl =
H 2SnCl 6 + 2HI (3) SnCl 2 + H 2S =
SnS (棕色) + 2HCl SnS + 2H 2O 2 =
Sn(OH)4(白色) + S
44. 5 分 (1491) 1491
石灰岩的形成是CaCO 3的沉积结果，海水中溶解一定量的CO 2，因此CaCO 3与CO 2，H 2O 之间存在着下列平衡：
CaCO 3(s) + CO 2(g) + H 2O Ca(HCO 3)3(aq) 海水中CO 2的溶解度随温度的升高而减小，随压力的增大而增大，在浅海地区，海水底层压力较小，同时水温比较高，因而CO 2的浓度较小，根据平衡移动的原理，上述平衡向生成CaCO 3方向移动，因而在浅海地区有较多的CaCO 3沉淀。深海地区情况恰相反，故深海底层沉积的CaCO 3很少。
45. 5 分 (1472) 1472
(1) 分子轨道表示( 1s )2 ( 1s *)2 ( 2s )2 ( 2s *)2 ( 2px )2 ( 2py )2 ( 2pz )2
键级＝(10 - 4) / 2＝3
(2) CO 作为配位体是因为它的孤电子对和金属原子的空轨道形成键；此外CO 分子中的反键轨道( 2p *)和金属原子的d 电子形成反馈键如羰基化合物Fe(CO)5、Ni(CO)4等
(3) 如在反应 CuO + CO ==
Cu + CO 2
FeO + CO
== Fe + CO 2
中CO 起还原剂作用
46. 5 分 (1471) 1471
2+3+4+
过量NaOH 溶液
Bi(OH)3 PbO 2-、SnO 32-
HNO 3 稀HNO 3酸化 通入H 2S Bi 3+
Na 2S 溶液
△
△
PbS SnS 32-
HNO 3 酸化
Pb 2+
SnS 2
浓HCl 、加热
Sn 4+
(SnCl 62-
)
47. 5 分 (1464) 1464
Ga 、In 、Tl 氧化态有+1、+3 Ge 、Sn 、Pb 氧化态有+2、+4
它们的氧化态从上至下，高氧化态(分别是+3和+4)稳定性下降，低氧化态(分别是+1和+2)稳定性增大。
这是因为6s 2
“惰性电子对”效应的影响。
48. 5 分 (1448) 1448
Pb 3O 4(红色固体)可看作由2PbO ·PbO 2组成，其中Pb 有+2，+4两种氧化态、低氧化态的PbO 可溶于HNO 3，生成无色的Pb(NO 3)2溶液，而棕色的PbO 2不溶于HNO 3，反应式为： Pb 3O 4(红) + 4HNO 3 =
2Pb(NO 3)2 + PbO 2(棕色) + 2H 2O
为进一步证实溶液中为Pb(II)，棕色沉淀中的Pb 为Pb(IV)，可进行下列实验：将上述沉淀过滤，将滤液用水稀释，通入H 2S 有黑色沉淀PbS 生成，或加入K 2CrO 4溶液有PbCrO 4黄色沉淀产生，即可证明滤液中的铅是Pb(II)。反应式： Pb 2+ + H 2S
= PbS
(黑) + 2H +
再将棕色沉淀与浓HCl 溶液共热，产生Cl 2即可证明Pb(IV)的存在。
PbO 2 + 4HCl(浓) ==
PbCl 2 + Cl 2 + 2H 2O
产生的Cl 2可使KI 淀粉试纸变蓝。
49. 5 分 (1393) 1393
(1) CO 2中是C 原子外层电子sp 杂化，
直线型空间构型
SiO 2中是Si 原子外层电子sp 3
杂化，
硅氧四面体结构
(2) 固态CO 2是分子型晶体 SiO 2是原子型晶体，硬度大 (3) CO 2熔沸点低 SIO 2熔沸点高 (4) CO 2室温下是气体 SiO 2室温下是固体 (5) CO 2微溶于水 SiO 2不溶于水
50. 5 分 (7422) 7422
(1) CaH 2 +CO 32-
+ 2H 2O
= CaCO
3
+ 2H 2 + 2OH
△
(2) 2NO 2 + 2OH
=NO
3- +NO 2-
+ H 2O
(3) 4BF 3 +2CO 32-
+ 2H 2O
= 3BF
4- +B(OH)4
-
+ 2CO 2
51. 5 分 (4323) 4323
H 3BO 3为一元酸，因为B 的电负性较小，H 3BO 3自身并不能解离出 H +
，但因B 的缺电子性，
使H 3BO 3成为Lewis 酸 ── 能够接受OH
的一对电子，所以表现为一元酸 。
H 3BO 3 + H 2O ?→?B OH
HO
OH
OH
-
+ H +
(aq)
H 3PO 3为二元酸，因其结构为：P O HO
OH
OH
其中一个H 直接与电负性较小的P 以共价结合，不可能解离出来，只有二个羟基上的H 可解离，因而是二元酸。
52. 5 分 (7404) 7404
硼酸在水中电离的方程式为：
B(OH)3 + 2H 2O
B(OH)4-
+ H 3O +
加甘油于硼酸溶液中时所发生过程可表示为：
B(OH)3 + 2
CHOH HOCH 2
HOCH 2
H 2C
O HC H 2C
OH O
B O CH 2CH 2
OH HC
-
+ H 3O + + 2H 2O
53. 5 分 (4329) 4329
Na 2B 4O 7·10H 2O + H 2SO 4 =
4B(OH)3 + Na 2SO 4 + 5H 2O
2B(OH)3
== B 2O 3
+ 3H 2
O B 2O 3 + 3Mg
== 2B + 3MgO (或：B 2O 3
+ 3H 2
== 2B + 3H 2
O )
54. 5 分 (1488) 1488
因为BCl 3的配位数为3，还有一空轨道可给H 2O 分子的未配电子对进攻：
△ △
△
O H
H +B Cl
Cl
Cl
=O
H
H
B Cl
Cl
Cl
=HO B Cl
Cl
+ H+ + Cl
第一步的水解产物二氯氢氧化硼继续与水反应，重复配位和取代作用，最后
得H3BO3和 HCl。
BCl3 + 3H2O = H3BO3 + 3HCl
55. 5 分 (1487)
1487
BH3系缺电子分子，不稳定，极易形成B2H6。
BF3也属缺电子分子，但BF3中的F原子有未成键的p孤电子对，它可以提供出来，与B 的空轨道形成大键，补偿了缺电子的性质，因此BF3就很稳定，能单独存在。
B
F
F F
4
6
56. 5 分 (1474)
1474
Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O = Na2SO4 + 4H3BO3 2H3BO3== B2O3 + 3H2O
B2O3 + 3C + 3Cl2 = 2BCl3 + 3CO
BCl3 + 6NH3= B(NH2)3 + 3NH4Cl
△
碳族和硼族元素练习 一、选择题 ( 共17题 34分 ) 1. (7643)与Na 2CO 3溶液作用全部都生成碱式盐沉淀的一组离子是……………………（ ） (A) Mg 2+，Al 3+，Co 2+，Zn 2+ (B) Fe 3+，Co 2+，Ni 2+，Cu 2+ (C) Mg 2+，Mn 2+，Ba 2+，Zn 2+ (D) Mg 2+，Mn 2+，Co 2+，Ni 2+ 2. (7462)下列说法不正确的是…………………………………………………………… （ ） (A) SiCl 4在与潮湿的空气接触时会冒“白烟” (B) NF 3因会水解，不能与水接触 (C) SF 6在水中是稳定的 (D) PCl 5不完全水解生成POCl 3 3. (3718) 铅蓄电池在充电时，阳极反应是……………………………………………（ ） (A) PbSO 4 + H 2O = PbO 2 + 4H + + SO -24+ 2e (B) Pb + SO -24 = PbSO 4 + 2e (C) PbSO 4 + 2e = Pb + SO -24 (D) PbO 2 + 4H + + SO - 24 + 2e = PbSO 4 + 2H 2 O 4. (0545) 已知在一定温度下 SnO 2(s) + 2H 2(g)Sn(s) + 2H 2O(g) K c = CO(g) + H 2O(g)CO 2(g) + H 2(g) K c = 因此下列反应SnO 2(s) + 2CO(g)Sn(s) + 2CO 2(g) 的K c 值………………………（ ） (A) (B) (C) (D) 5. (7476)分离SnS 和PbS ，应加的试剂为…………………………………………………（ ） (A) 氨水 (B) 硫化钠 (C) 硫酸钠 (D) 多硫化铵 6. (7475)鉴别Sn 4+和Sn 2+ 离子，应加的试剂为……………………………………………（ ） (A) 盐酸 (B) 硝酸 (C) 硫酸钠 (D) 硫化钠(过量) 7. (7466)下列分子中，C 与O 之间键长最短的是…………………………………………（ ） (A) CO (B) Ni(CO)4 (C) CO 2 (D) CH 3COOH 8. (7363)将过量SiF 4通入NaOH 溶液中，主要产物是……………………………………（ ） (A) H 4SiO 4，NaF (B) Na 2SiO 3，NaF (C) Na 2SiO 3，Na 2SiF 6 (D) SiO 2，HF 9. (4370)下列说法不正确的是………………………………………………………… （ ） (A)HCO 3- 可通过氢键形成双聚离子 (B) NaHCO 3的热稳定性不如NaCO 3高 (C) BeCO 3在热水中就可发生分解 (D) 所有碱金属碳酸盐都是易溶于水的 10. (4308) CO 32- 的几何构型是……………………………………………………… （ ） (A) 平面三角形 (B) 三角锥形 (C) T 形 (D) 直线形 11. (1460) 下列硫化物，能溶于Na 2S 溶液生成硫代酸盐的是…………………………（ ） (A) SnS (B) SnS 2 (C) PbS (D) Bi 2S 3 12. (1456) 试判断 Ge 、Sn 、Pb 分别与浓HNO 3作用时，正确的说法是………………（ ） (A) 三元素都被氧化成 +2价 (B) 三元素都被氧化成 +4价 (C) Ge 和Sn 被氧化成 +4价，但Pb 却被氧化成 +2价 (D) Ge 被氧化成 +4价，但Sn 和Pb 只却被氧化成 +2价 13. (1451) IVA 族元素从Ge 到Pb ；下列性质随原子序数的增大而增加的是…………（ ） (A) +2氧化态的稳定性 (B) 二氧化物的酸性 (C) 单质的熔点 (D) 氢化物的稳定性 14. (7354)从分子轨道理论出发，可以认为在B 2分子中存在的化学键是………………（ ）
第15章 碳族元素习题 1．选择题 15-1 在下列物质中，熔点最高的是……………………………………………..( ) （A ）4SiF （B ）4SnCl （C ）3AlCl （D ）KCl 15-2 下列物质中热稳定性最高的是…………………………………………….( ) （A ）23)Mg(HCO （B ）3MgCO （C ）32CO H （D ）3CaCO 15-3 能与碳酸钠溶液作用，生成沉淀，而此沉淀又能溶于氢氧化钠溶液的是( ) （A ）3AgNO （B ）2FeCl （C ）3AlCl （D ）23)Ba(NO 15-4 下列化合物中，不水解的是……………………………………………….( ) （A ）4SiCl ； （B ）4CCl ； （C ）3BCl ； （D ）5PCl 15-5 下列各对物质中，中心原子的轨道杂化类型不同的是………………….( ) （A ）4CH 与4SiH ； （B ）+O H 3与3NH ； （C ）4CH 与+ 4NH ； （D ）4CF 与4SF 。 15-6 下列物质在水中溶解度最小的是………………………………………….( ) （A ）32CO Na ； （B ）3NaHCO ； （C ）3CaCO ； （D ）3KHCO 15-7 下列分子中，偶极矩不为零的是………………………………………….( ) （A ）3BCl ； （B ）4SiCl ； （C ）5PCl ； （D ）2SnCl 。 15-8 与32CO Na 溶液反应生成碱式盐沉淀的离子是…………………………..( ) （A ）+3Al ； （B ）+2Ba ； （C ）+2Cu ； （D ）+Ag 15.9 碳化铝固体与水作用产生的气体是……………………………………….( ) （A ）22H C ； （B ）COOH CH 3; （C ）2CO ； （D ）4CH 15-10 下列物质中还原性最强的是…………………………………………( ) （A ）4GeH ； （B ）3AsH ； （C ）Se H 2； （D ）HI 15-11 能与CO 生成较稳定配合物的是…………………………………..( ) （A ）Fe 3+； （B ）Fe 2+； （C ）Fe ； （D ）Mg 2+
第13章硼族元素 一、选择题 1、在下列金属中，熔沸点相差最大的是（）. A、Pb B、Al C、Ga D、Ge 2、电解法制备铝时,需加冰晶石,其作用是( ) A. 加快电解速度 B. 降低Al2O3的熔点 C. 作为电解原料 D. 防止制得的铝再次氧化 3、关于铝的化学性质叙述错误的是( ) A. 能溶于稀酸 B. 能与热的强碱反应 C.与氢气直接化合 D. 高温下可与S.P.C.N等直接反应 4、下列硼烷在室温呈气态的是（）. A、B4H10 B、B5H9 C、B5H11 D、B6H10 5、硼砂珠实验产生蓝色表示存在（）. A、Cr B、Ni C、Co D、Fe 6、B的独特性质表现在（）. A、亲氧元素 B、生成正氧化态的化合物 C、能形成离域大 键 D、是缺电子原子 7、下列制备无水三氯化铝的方法，正确的是（）. A、将过量Al加入稀HCl中，反应完毕后蒸干所得溶液. B、往盐酸中加入稀Al（OH）3，反应完毕后蒸干所得溶液. C、在Cl2气流中加热Al箔 D、将AlCl3·6H2O加热脱水 8、金属Ga常用于制造测量高温的温度计，这是利用了Ga的哪种性质（） A、密度大 B、硬度大 C、溶沸点高 D、溶沸点相差大 9、下列金属单质中，熔点最低的是（） A、Cu B、Zn C、Na D、Ga 10、α—Al2O3和γ—Al2O3性质差别很大,不能作出判断的是 ( ) A. 水溶性 B. 在酸碱中的溶解性 C. 表面吸附性 D. 催化活性 11、在铝酸盐溶液中加入足量的氢氧化钠固体则( ) A. 生成白色沉淀 B.有气体放出 C. 先生成白色沉淀,而后沉淀消失 D. 生成白色沉淀,并放出气体 二、填空题 1、写出下列物质的化学式： 冰晶石硼砂刚玉
【高中化学奥林匹克竞赛辅导】无机元素化学习题 第十一章硼族元素 1. 下列为有关硼酸的一些反应的图解，试写出其反应方程式，并指出反应条件。 B2H6 ↑ Mg2B2O5·H2O→Na2B4O7·10H2O→BF3→H[BF4] ↓H2SO4 B2O3←HBO2←H3BO3→BPO4 CH2－O (CH3)3BO3 HO－C B－OH CH2－O 2. 试解释下列各术语： (1)缺电子化合物(2)三中心键 3. B2H6的结构怎样？此分子中呈现出什么类型的键？ 4. 为什么BN和BP都能形成石墨型的结构？ 5. 硼酸晶体为什么呈鳞片状？晶体中硼酸分子是怎样结合在一起的？ 6. 硼酸H3BO3有没有象磷酸那样的碱式盐？为什么？ 7. 用盐酸可以溶解难溶的碳酸盐（如碳酸钙），但如用醋酸（K=1.8×10－5）或硼酸（K=7.8×10－10）能溶解碳酸钙吗？为什么? 8. 在焊接金属时，使用硼砂的原理是什么？用反应方程式表示硼砂和下列各氧化物共熔时所发生的化学反应：CaO，Fe2O3，NiO。 9. 为什么不能用AlC13·6H2O加热脱水制备无水的AlCl3? 10. 铝与硫混合，当加热时会剧烈的反应，生成硫化铝，但是此硫化铝不能从混有铝离子和硫离子的溶液中得到，如何解释？写出硫化铝与水的化学反应方程式。 11. 按金属的电极电位，铝的还原性远大于氢，但它不能将水中的H+还原为H2，可是在氢离子浓度比水小得多的碱性溶液中，铝反而可以容易地取代出氢气来，为什么？ 12. 已知A12O3(s)，Fe2O3(s)，MnO2(s)和MgO(s)的标准生成焓分别为： －1672，－823.5，－518.3，－601.9kJ?mol－1 (1) 试求生成1mol铁，铝热剂反应的热效应? (2) 若用MnO2来代替Fe2O3，要得到lmol Mn反应的热效应如何？ (3) 如果用MgO来代替Fe2O3，此反应是放热还是吸热，Al能否把MgO还原到Mg？ 13. 铟能显示＋l和＋3价态，但没有＋2价态，但是它的氯化物中有一种分子式为InCl2，如何解释？ 14. 为什么不能制得TlI3和Tl2S3? 15. 虽然TlI与KI是同晶型的，但为什么TlI不溶于水？ 16. 铊的化学性质，在某些方面相似于铝，在一些方面相似于IA金属，试用化学事实来说明上述叙述。 17. 今有K2SO4、Pb(NO3)2、SnC12、SbC13、A12(SO4)3和Bi(NO3)3等六瓶溶液，如何用
第12章 氮族、碳族和硼族元素 习题参考答案 1. （1）解： NH 4 (NH 4)2SO 4HSO 4(NH 4)2Cr 2O 2O 3 + N 2 O （2）解： 2KNO 32 + O 2Cu(NO 3) 222 2AgNO 3 2．解：(1) 5NO 2-+ 2MnO 4- + 6H 5NO 3- + 2Mn 2+ + 3H 2O 3NO 2-+ Cr 2O 27 + 8H + →3NO 3- +2Cr 3+ +7H 2O (2) 2NO 2- + 2I - + 4H +2NO↑+ I 2 + 2H 2O (3) HNO 2+NH 2+ 2H 2O 3．解：（1） NH 4(NH 4)2SO 产生白色沉淀(BaSO 4) （2） KNO KNO 产生蓝色溶液(N 2O 3)、红棕色气体(NO 2) （3） AsCl BiCl SbCl 产生黄色沉淀（As 2S 3） Sb 2S 3）产生黑色沉淀（Bi 2S 3） 4．解：（1）S + 2HNO 3(浓) H 2SO 4 + 2NO↑ （2）4Zn + 10HNO 3(很稀) 4Zn(NO 3)2 + NH 4NO 3 + 3H 2 O （3）3CuS + 8HNO 3 3Cu(NO 3)2 + 3S↓ + 2NO↑ + 4H 2O （4）PCl 5+4H 2H 3PO 4+ 5HCl
（5）2AsO 33- + 3H 2S + 6H As 2S 3↓ + 6H 2O （6）AsO 43- + 2I - + 5H +H 3AsO 3 + I 2 + H 2O （7）2Mn 2+ + 5NaBiO 3 + 14H 2MnO 4- + 5Bi 3+ + 5Na + + 7H 2O （8）Sb 2S 3 + 3S 2-2SbS 33- 5．解：（1） NH 4 NH 3 O 2 Pt NO O 2 NO O 2H 2(Fe) N 2 2 2 NH 3 43 H 2SO 4( H 2SO 2 3 NH 3 （2） AsCl H 2As 23 2Na 3AsS 3 H 3AsO 3 H 4 2S(HCl)2S 5 Na 3AsS 4 （3） Na 3SbO Sb(OH) 3 SbOCl 2S 2S Na 3SbS 3 （4） 3 43) 3)3 Bi(OH)BiONO 3 6．解：A 是AsCl 3，B 是AgCl ，C 是[Ag(NH 3)2]Cl ，D 是As 2S 3，E 是(NH 4)3AsS 4，F 是As 2S 5，G 是H 2S 。有关反应式如下：
第十四章 碳族元素 Chapter 14 The Carbon Family Elements Carbon (C) Silicon (Si) Germanium (Ge) Stannum (Sn) Plumbum (Pb) §14-1 碳及其化合物 Carbon and its Compounds 一、General Properties 1．根据σ键的数目，碳可采取sp 、sp 2、sp 3杂化，其最大配位数为4 2．由于碳—碳单键的键能特别大，所以C －C 键非常稳定,具有形成均键(homochains)的 倾向 C －C N －N O －O F －F E (kJ·mol -1) 374 250 210 159 实 例 H 3C －CH 3 H 2N －NH 2 HO －OH 从碳到氮的单键键能的突减，是由于N 2分子中氮原子之间非键电子对排斥的缘故。 二、The Simple Substance 1．在第二周期中，氟、氧和氮都以双原子分子存在：F 2、O 2和N 2；而碳存在多聚物，其理由为：O 2和N 2的多重键要比σ单键（均键）强得多 如： , E (kJ·mol -1) 494 ＞ 210 + 210 , 946 ＞ 250 + 250 而： E (kJ·mol -1) 627 ＜ 374 + 374 即C 2分子中的多重键比均链中的两个σ单键之和小，所以碳往往形成多原子均键，虽然在星际空间存在有C 2(g)分子。 2．Allotropes: diamond 、graphite 、fullerene (C 60、C 70)、carbin (carbon fibers) (1) 熵 S carbin ＞S graphite ＞S diamond (2) d C-C (nm): diamond ＞ graphite ＞ benzene ＞ ethylene ＞ carbin ＞ acethylene (3) C graphite → C diamond ?r H m ＞0，?r S m ＜0 根据平衡，需要高压Pa 100.1106109?-?，(because of the insignificant reduction of volume)，升高温度不利于平衡的移动，但为了达到该过程可以接受 的速率，反应温度大约在2000℃，近来已发明一种低压生产金刚石的方法：把金刚石晶种（seed ）放在气态碳氢化合物（甲烷methane ，ethane ）中，温度升高到1000℃，可以得到金刚石粉末或者crystal whiskers (4) C 60 由12个正五边形和20个正六边形组成，每个碳原子以sp 3、sp 2杂化轨道与 相邻的三个碳原子相连，使∠CCC 小于120?而大于109?28'，形成曲面，剩余的p 轨道在C 60球壳的外围和内腔形成球面π键，从而具有芳香性。 O N N N N N C C C C C O O O
碳族元素和硼族元素 第1题(共6分) 实验室制备少量硅一般采用镁粉还原SiO2的方法，然后用稀盐酸洗涤产品以除去杂质。某同学在进行上述操作时，在制得的产品中加HCl洗涤时突然起火。 (1)请用化学方程式解释： ①稀盐酸洗涤产品可除去哪些主要杂质? ②为什么加HCl洗涤时突然起火? (2)请设计一个实验来验证你的解释。(不必画出装置图，也不必指出具体化学药品，不要写方程式，只要 简明指出方法。) 1．(共6分) (1) ① 2HCl+MgO H2O+MgCl2 2HCl+Mg H2↑+MgCl2 ② SiO2+4Mg Mg2Si +2MgO Mg2Si+4HCl SiH4+2MgCl2 SiH4+2O2SiO2+2H2O (2) 在N2保护下(或惰性气体)，对硅烷气体进行检验。 SiH4+2KMnO4H2+K2SiO3+2MnO2↓+ H2O (不要求) (方程式各1分，检验1分) 第2题(8分) C60的发现开创了国际科学的一个新领域，除C60分子本身具有诱人的性质外，人们发现它的金属掺杂体系也往往呈现出多种优良性质，所以掺杂C60成为当今的研究热门领域之一。经测定C60晶体为面心立方结构，晶胞参数a=1420pm。在C60中掺杂碱金属钾能生成盐，假设掺杂后的K+填充C60分子堆积形成的全部八面体空隙，在晶体中以K+和C60－存在，且C60－可近似看作与C60分子半径相同的球体。已知C的范德华半径为170pm，K+的离子半径133pm。 11-1 掺杂后晶体的化学式为；晶胞类型为； 如果为C60－顶点，那么K+所处的位置是；处于八面体空隙中心的K+到最邻近的C60－中心的距离是pm。 11-2 实验表明C60掺杂K+后的晶胞参数几乎没有发生变化，试给出理由。 11-3 计算预测C60球内可容纳的掺杂原子的半径。 第11题(8分) 11-1 KC60面心立方晶胞体心和棱心710pm (各1分,共4分) 11-2 C60分子形成面心立方最密堆积,由其晶胞参数可得C60分子的半径：
第十五章 碳族元素 1．碳单质有哪些同素异形体？其结构特点及物理性质如何？ 答：碳单质有三种同素异形体：石墨，金刚石和C 60。结构分为层状，网状和球状，见教材p730-732。物理性质主要是石墨能导电，金刚石硬度大，C 60有超导性。 2．实验室里如何制取二氧化碳气体？工业如何制取二氧化碳气体？ 答：实验室法：O H CO CaCl HCl 2CaCO 2223+↑+=+ 工业法： CaCO 3 CaO CO 3．图15－6中，三条直线相交于一点，这是必然的还是偶然的，试讨论其原因。 答：是一种必然。 在Ellingham 图中，以ΔrG θ=ΔrH θ－TΔrS θ作ΔrG θ－T 图，斜率为ΔrS θ，截距为ΔrH θ。 反应：22CO O C =+ ΔrS θ≈ 0，所以为一直线 反应：22CO 2O CO 2=+ ΔrS θ< 0，直线上斜 反应：CO 2O C 22=+ ΔrS θ> 0，直线下斜 所以三线相交于一点是必然的。 3.分别向0.20mol·dm -3的Mg 2+和Ca 2＋的溶液中加入等体积的0.20mol·dm -3的Na 2CO 3溶液，产生沉淀的情况有何不同，试讨论其规律性。 答：有CaCO 3沉淀，也有MgCO 3沉淀。 沉淀： CaCO 3 MgCO 3 Mg(OH)2 K sp 2.9×10－9 3.5×10－8 1.8×10－11 溶液中122L mol 1.02 1 20.0]Mg []Ca [-++?=?== 加入Na 2CO 3后溶液浓度为0.1mol/L 。 溶液中- 23CO []计算： 31[] 4.2210OH mol L ---= = = =?? ∵ -- +=+OH HCO O H CO 32_23 0.1-x x x
第16章硼族元素 16.1 硼族元素的通性 16.1.1 硼族元素的通性 包括硼、铝、镓、铟、铊五种元素。硼在自然界中有硼镁矿、硼砂等；铝在地壳中的含量仅次于氧和硅，占第三位，主要以长石、云母、高岭土等硅酸盐形式存在。镓、铟、铊比较分散，没有单独矿藏，与其他矿物共生。 硼的原子半径最小，核电荷对外层电子的吸引较强，为非金属，其余四种元素为金属，从硼到铝是由非金属突变到金属，不是逐渐过渡的。 ●硼族元素氧化物的酸碱性递变规律：硼的氧化物呈酸性，铝和镓的氧化物为两性，铟和铊的氧化物是碱性的。 ●硼族元素的价电子构型为ns2np1，一般氧化态为+III。“惰性电子对效应”，随着原子序数的递增，生成低氧化态的(+I)的倾向增强。 镓、铟、铊在一定的条件下能显示出+I氧化态，特别是Tl ，其+I氧化态常见，Tl(+I)的化合物具有较强的离子健特征。 ●硼、铝两元素亲氧特性表现得突出。 ●硼族元素价电子轨道（ns和np）数为4，而价电子仅为3，为缺电子原子，它们所形成的化合物有些为缺电子化合物。 有空的价键轨道，这些化合物有很强的接受电子的趋势，容易形成聚合分子（如：Al2Cl6）和配合物（如：HBF4）。在此过程中，中心原子价轨道由sp2杂化过渡到sp3杂化，相应分子从平面结构过渡到立体结构。硼原子最高配位数为4，而其它元素外层d轨道可参与成键，最高配位数可以为6。 16.2 硼族元素的单质及其化合物 硼在自然界主要以含氧化合物的形式存在。硼的重要矿石有硼砂
Na2B4O7·10H2O，方硼石2Mg3B8O15?MgCl2，硼镁矿Mg2B2O5?H2O等。铝在自 然界分布很广，主要以铝矾土矿形式存在，它是一种含有杂质的水合氧化铝矿。镓、铟、铊在自然界单独矿物，以杂质的形式分散在其它矿物中。 16.2.1 硼族元素的单质 1. 单质硼 (1) 单质硼的结构 单质硼有多种同素异形体，包括无定形硼和晶体硼。无定形硼为棕色粉末，晶体硼呈黑灰色。晶体硼有各种复杂的晶体结构(只有三种测出结构)，但都是以B12 的20面体为基本单元。该20面体有20个等边三角形面和12个顶角硼 原子，每个硼原子与邻近的5个硼原子距离相等，如图16-2(a) 所示。 图16-2 B12 20面体 由于20面体之间的连结方式不同，键型不同，所形成的硼晶体类型不同。 图16-3 在α—菱形硼中的三中心键(虚线三角形表示三中心键) 最普通的一种是α—菱形硼：由B12单元组成的层状结构。在每层中，每个B12单元通过6个硼原子用6个三中心二电子键与在同一平面的6个B12单元
第十六章 硼族元素 1． 下表中给出第二、三周期元素的第一电离能数据（单位kJ ·mol 1-）试说明B,Al 的第 一电离能为什么比左右两元素的都低？ 形成全充满的稳定结构。 2． 在实验室中如何制备乙硼烷，乙硼烷的结构如何？ 答：氢负离子置换法： 3LiAlH 4+4BF 3??→?乙醚2B 2H 6+3LiF+3AlF 3 3NaBH4+4BF3?? →?乙醚 2B 2H 6+3NaBF 4 B 2H 6 的结构见课本P 778 3． 说明三卤化硼和三卤化铝的沸点高低顺序，并指出蒸汽分子的结构。 答：三卤化物的熔沸点顺序见课本P780 三卤化硼的蒸气分子均为单分子，AlF 3的蒸气为单分子。而AlCl 3的蒸气为二聚分子，其结构见课本P781 4． 画出B 3N 3H 6（无机苯）的结构。 答： 5． B 10H 14的结构中有多少种形式的化学键？各有多少个？ 答：B 10H 14的结构 6． 为什么硼酸是一种路易斯酸？硼砂的结构应怎样写法？硼砂水溶液的酸碱性如何？ 答：硼酸为缺电子化合物，中心原子B 上还有一个空的p 轨道，能接受电子对，因而为路易斯酸； 硼砂的结构式见课本P787； 硼砂水溶液显强碱性。 7． 试用化学反应方程式表示从硼砂制备下列各化合物的过程： （1）H 3BO 3 (2) BF 3 (3) NaBH 4 答：将硼砂浓溶液与浓硫酸作用后冷却得H 3BO 3 4233242454243])([SO Na BO H O H SO H OH O B Na +=++； 8． 怎样从明矾制备(1) 氢氧化铝，（2）硫酸钾，（3）铝酸钾？写出反应式。 答：将明矾KAl （SO 4）2 12H 2O 溶于水，加入适量KOH 溶液得到Al （OH ）3沉淀； Al 3++3OH -=Al （OH ）3↓
一、选择题 1 硼的独特性质表现在: (D) (A) 能生成正氧化态化合物如BN,其它非金属则不能 (B) 能生成负氧化态化合物,其它非金属则不能 (C) 能生成大分子 (D) 在简单的二元化合物中总是缺电子的 2 二氧化硅: (A) (A) 与NaOH共熔反应生成硅酸钠(B) 是不溶于水的碱性氧化物 (C) 单质是分子晶体,与CO2晶体相似(D) 属AB2型的化合物,晶体结构属CaF2型 3 CO与金属形成配合物的能力比N2强的原因是: (D) (A) C原子电负性小易给出孤对电子 (B) C原子外层有空d轨道易形成反馈键 (C) CO的活化能比N2低 (D) 在CO中由于C-←O+配键的形成,使C原子负电荷偏多,加强了CO 与金属的配位能力 6 下列无机酸中能溶解酸性氧化物SiO2的是: (C) (A) HCl (B) H2SO4(浓) (C) HF (D) HNO3(浓) 7 下列元素性质最相似的是: (A) (A) B和Al (B) B和Si (C) B和Mg (D) B和C 二、简答题: 1 为什么SiCl4水解而CCl4不水解? 要点：SiCl4具有空的3d轨道可接受H2O:中的孤电子对而水解，CCl4无空的价轨道不能接受H2O:中的孤电子对，因此不能水解. 2 为什么说H3BO3是一个一元弱酸? 要点：H3BO3是一个一元弱酸，它的酸性是由于B的缺电子性而加合了来自H2O中氧原子上的孤电子对成配键，而释放出H+，使溶液的[H+]大于[OH-]的结果： B(OH)3 + H2O ←→B(OH)4- + H+ 3、等电子原理是什么？与CO互为等电子体的有哪些？与CO2互为等电子体的有哪些？要点：核外电子总数相等的分子或离子; N2, NO+; NO2+ ,N2O,N3- 三、推断题 14mg某黑色固体A，与浓NaOH共热时产生无色气体B 22.4ml(标况下)。A燃烧的产物为
硼族元素硼族元素基本性质 第ⅢA族包括硼、铝、镓、铟和铊五种元素。其中除硼是非金属元素外，其余的都是金属元素，且其金属性随着原子序数的增加而增强。 硼族元素的一些基本性质列于下表中。 性质硼(B)铝(Al)镓(Ga)铟(In)铊(Tl)原子序数513314981 原子量10.8126.9869.72114.82204.38价电子构型2s22p13s23p14s24p15s25p16s26p1主要氧化态+3,0+3,0+3,(+1),0+3,+1,0(+3),+1,0共价半径(pm)88125125150155离子半径(pm)M+ M3+ - 23 - 51 - 62 132 81 144 95 第一电离势(kJ/mol)800.6577.6578.8558.3589.3电负性 2.04 1.61 1.81 1.78 2.04 硼族元素的特性 本族元素原子的价电子层结构为ns2np1，常见氧化态为+3和+1，随原子序数的递增，ns2电子对趋于稳定，特别是6s上的2个电子稳定性特别强。使得从硼到铊高氧化数(+Ⅲ)稳定性依次减小，即氧化性依次增强；而低氧化数(+I)稳
定性依次增强，其还原性依次减弱。例如：Tl(Ⅲ)是很强的氧化剂，而Tl(Ⅰ)很稳定，其化合物具有较强的离子键特性。
+Ⅲ氧化态的硼族元素具有相当强的形成共价键的倾向。硼因原子半径较小，电负性较大，使其共价倾向最强，其它的硼族元素成键时表现为极性共价键。 硼族元素的价电子层有4条轨道（ns、np x 、np y 、np z ），而只有3个价电 子，这种价电子层中价轨道数超过价电子数的原子称为缺电子原子，中心原子价轨道数超过成键电子对数的化合物称为缺电子化合物。如本族+Ⅲ价单分子化合 物BF 3、AlCl 3 等。缺电子原子在形成共价键时，往往采用接受电子形成双聚分子 或稳定化合物和形成多中心键（即较多中心原子靠较少电子结合起来的一种离域共价键）的方式来弥补成键电子的不足。 硼族元素电势图 下面列出了硼族元素的标准电极电势图。
碳族和硼族元素练习 一、选择题( 共17题34分) 1. (7643)与Na2CO3溶液作用全部都生成碱式盐沉淀的一组离子是……………………（） (A) Mg2+，Al3+，Co2+，Zn2+ (B) Fe3+，Co2+，Ni2+，Cu2+ (C) Mg2+，Mn2+，Ba2+，Zn2+ (D) Mg2+，Mn2+，Co2+，Ni2+ 2. (7462)下列说法不正确的是……………………………………………………………（） (A) SiCl4在与潮湿的空气接触时会冒“白烟”(B) NF3因会水解，不能与水接触 (C) SF6在水中是稳定的(D) PCl5不完全水解生成POCl3 3. (3718) 铅蓄电池在充电时，阳极反应是……………………………………………（） (A) PbSO4 + H2O = PbO2 + 4H+ + SO-24+ 2e-(B) Pb + SO-24= PbSO4 + 2e- (C) PbSO4 + 2e-= Pb + SO-24(D) PbO2 + 4H+ + SO-24+ 2e-= PbSO4 + 2H2O 4. (0545) 已知在一定温度下 SnO2(s) + 2H2(g)Sn(s) + 2H2O(g) K c= 21.0 CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) K c= 0.0340 因此下列反应SnO2(s) + 2CO(g)Sn(s) + 2CO2(g) 的K c值………………………（） (A) 21.0 (B) 0.714 (C) 0.0243 (D) 21.1 5. (7476)分离SnS和PbS，应加的试剂为…………………………………………………（） (A) 氨水(B) 硫化钠(C) 硫酸钠(D) 多硫化铵 6. (7475)鉴别Sn4+和Sn2+离子，应加的试剂为……………………………………………（） (A) 盐酸(B) 硝酸(C) 硫酸钠(D) 硫化钠(过量) 7. (7466)下列分子中，C与O之间键长最短的是…………………………………………（） (A) CO (B) Ni(CO)4(C) CO2(D) CH3COOH 8. (7363)将过量SiF4通入NaOH溶液中，主要产物是……………………………………（） (A) H4SiO4，NaF (B) Na2SiO3，NaF (C) Na2SiO3，Na2SiF6(D) SiO2，HF 9. (4370)下列说法不正确的是…………………………………………………………（） (A)HCO3-可通过氢键形成双聚离子(B) NaHCO3的热稳定性不如NaCO3高 (C) BeCO3在热水中就可发生分解(D) 所有碱金属碳酸盐都是易溶于水的 10. (4308) CO32-的几何构型是………………………………………………………（） (A) 平面三角形(B) 三角锥形(C) T形(D) 直线形 11. (1460) 下列硫化物，能溶于Na2S溶液生成硫代酸盐的是…………………………（） (A) SnS (B) SnS2(C) PbS (D) Bi2S3 12. (1456) 试判断Ge、Sn、Pb 分别与浓HNO3作用时，正确的说法是………………（） (A) 三元素都被氧化成+2价(B) 三元素都被氧化成+4价 (C) Ge和Sn被氧化成+4价，但Pb却被氧化成+2价 (D) Ge被氧化成+4价，但Sn和Pb只却被氧化成+2价 13. (1451) IV A族元素从Ge到Pb；下列性质随原子序数的增大而增加的是…………（） (A) +2氧化态的稳定性(B) 二氧化物的酸性 (C) 单质的熔点(D) 氢化物的稳定性 14. (7354)从分子轨道理论出发，可以认为在B2分子中存在的化学键是………………（） (A) 三中心二电子键(B) 一个σ键 (C) 二个单电子π键(D) 一个σ键和一个π键
第十六章硼族元素 §16-1 硼族元素的通性 硼族元素：B、Al、Ga、In、Tl 价电子层结构：ns2np1 主要氧化数： B Al Ga In Tl +3 +3 +3,(+1) +1,+3 +1,(+3) 从Al开始为金属，但成键时表现为极性共价键 +3氧化态化合物特点：缺电子，易聚合，易与路易斯碱形成稳定化合物 元素电势图（P769）：所有单质都具有还原 性，无氧化性，碱性 条件下还原性更强。 酸性条件下Tl3+具有 较强氧化性，Ga2+、 In2+、In+易歧化。 §16-2 硼族元素的单质及其化合物 一、硼族元素在自然界中的分布 二、硼族元素的单质
2Al
3.镓、铟、铊 Ga: 银白色光泽的软金属。熔、沸点相差最大，m.p.=302.78K, b.p.=2343K。凝固时体积膨胀。在 干燥的空气中不起变化。两性金 属。 In: 银白略带淡蓝色金属，比铅还软。 在干燥的空气中不起变化。不与 碱作用。 Tl：灰白色，重而软的金属，在空气中生成一层Tl2O膜。不与碱作用。 化学性质：M+O2(或S) 灼热M2O3（或M2S3）（M=Ga,In,Tl） M+X2= MX3（M=Ga,In,Tl）（X=Br,Cl; Tl无三溴化物） M+I MI3(或MI) （M=Ga,In） 2In(粉末)+6H2O=2In(OH)3+3H2↑ M+HCl MCl3(或
MCl)+H2↑ M+HNO3（稀）M(NO 3)3(或MNO3)+NO↑+H2O 2Ga+2NaOH+6H2O=2Na[Ga (OH)4]+3H2↑ 4.单质的提取和冶炼 B的制备： 碱法：Mg2B2O5.H2O+2NaOH=2NaBO2+2Mg (OH)2 4NaBO2+CO2+10H2O=Na2B4O7.10H2 O+Na2CO3 Na2B4O7+H2SO4+5H2O=4H3BO3+Na2S O4 2H3BO3 O3+3H2O B B2O3+3Mg=2B+3MgO 酸法:
碳族和硼族元素练习 (C) BeCO 3 在热水中就可发生分解 (D) 所有碱金属碳酸盐都是易溶于水的 10. (4308) CO 32 的几何构型是 (A) 平面三角形 (B) 三角锥形 (C) T 形 (D) 直线形 11. (1460) 下列硫化物，能溶于Na 2S 溶液生成硫代酸盐的是 ......................... ( (A) SnS (B) SnS 2 (C) PbS (D) Bi 2S 3 12. (1456) 试判断 Ge 、Sn 、Pb 分别与浓HNO 3作用时，正确的说法是 ................... ( (A) 三元素都被氧化成 +2 价 (B) 三元素都被氧化成 +4 价 (C) Ge 和 Sn 被氧化成 +4 价，但 Pb 却被氧化成 +2 价 (D) Ge 被氧化成 +4 价，但 Sn 和 Pb 只却被氧化成 +2 价 13. (1451) IVA 族元素从Ge 到Pb ;下列性质随原子序数的增大而增加的是 ............... ( (A) +2 氧化态的稳定性 (B) 二氧化物的酸性 (C) 单质的熔点 (D) 氢化物的稳定性 14. (7354)从分子轨道理论出发，可以认为在 B 2分子中存在的化学键是 ........... ( (A) 三中心二电子键 15. (4403) BF 3通入过量的 Na 2CO 3溶液，得到的产物是 ........................ ( ) 一、选择题 ( 共 17 题 34 分 ) 1. (7643)与Na 2CO 3溶液作用全部都生成碱式盐沉淀的一组离子是 ........... (A) Mg 2+，Al 3+，Co 2+，Zn 2+ (B) Fe 3+，Co 2+，Ni 2+，Cu 2+ (C) Mg 2+，Mn 2+， Ba 2+，Zn 2+ (D) Mg 2+，Mn 2+，Co 2+，Ni 2+ 2. (7462)下列说法不正确的是 ................ (A) SiCl 4在与潮湿的空气接触时会冒“白烟” (C) SF 6 在水中是稳定的 3. (3718) 铅蓄电池在充电时，阳极反应是??… (A) PbSO 4 + H 2O = PbO 2 + 4H + + SO 2 4 2 (C) PbSO 4 + 2e = Pb + SO 24 4. (0545) 已知在一定温度下 SnO 2(s) + 2H 2(g)Sn(s) + 2H 2O(g) CO(g) + H 2O(g)CO 2(g) + H 2(g) (B) NF 3 因会水解，不能与水接触 (D) PCl 5不完全水解生成 POCl 3 2 (B) Pb + SO 2 4 = PbSO 4 + 2e (D) PbO 2 + 4H + + SO 24 + 2e = PbSO 4 + 2H 2O + 2e K c = 21.0 K c = 0.0340 因此下列反应 SnO 2(s) + 2CO(g)Sn(s) + 2CO 2(g)的 K c 值??… (A) 21.0 (B) 0.714 (C) 0.0243 (D) 21.1 5. (7476)分离SnS 和PbS,应加的试剂为 .................... (A) 氨水 (B) 硫化钠 (C) 硫酸钠 6. (7475)鉴别Sn 4+和Sn 2+离子，应加的试剂为 ................ (A) 盐酸 (B) 硝酸 (C) 硫酸钠 (D) 多硫化铵 7. (7466)下列分子中， C 与 O 之间键长最短的是 (A) CO 8. (7363)将过量SiF 4通入NaOH 溶液中，主要产物是 (A) H 4SiO 4， NaF (B) Na 2SiO 3， NaF (C) Na 2SiO 3， Na 2SiF 6 (B) Ni(CO) 4 (C) CO 2 (D) 硫化钠 (过量 ) ...... ( (D) CH 3COOH ........ ( 9. (4370)下列说法不正确的是 ......................................... (A) HCO 3 可通过氢键形成双聚离子 (B) NaHCO 3 的热稳定性不如 ) (D) SiO 2，HF ) NaCO 3 高 ) ) ) ) (C) 二个单电子 键 (D) 一个 键和一个 键 (B) 一个 键
第十六章硼族元素 一、选择题 1 下列化合物属于缺电子化和物的是（） a. BeCl2 b. H[BF4] c. B2O3 d. Na[Al(OH)4] 2 在硼的化合物中，硼原子的最高配位数不超过4，这是因为（） a. 硼原子半径小 b. 配位原子半径大 c. 硼与配位原子电负性差小 d. 硼原子无价层d 轨道 3 下列关于BF3的叙述中，正确的是（） a. BF3易形成二聚体 b. BF3为离子化合物 c. BF3为路易斯酸 d.BF3常温下为液体 4 下列各对物质中，中心原子的轨道杂化类型不同的是（） a. CH4与SiH4 b. H3O+与NH3 c. CH4与NH4+ d. CF4与SiF4 5 下列金属单质中，熔点最低的是（） a. Cu b. Zn c. Na d. Ga 6 下列化合物中，熔点最低的是（） a. BCl3 b. CCl 4 c.SiCl4 d. SnCl4 7 下列物质在水中溶解度最小的是（） a. Na2CO3 b. NaHCO3 c. Ca(HCO3)2 d. KHCO3 8 下列分子中，偶极矩不为零的是（） a. BCl3 b.SiCl4 c. PCl5 d. SnCl2 9 下列金属中，与硝酸反应得到产物价态最高的是: （） a. In b. Tl c. Sb d. Bi 10 下列氧化物中，氧化性最强的是: （） a. SiO2 b. GeO2 c. SnO2 d. Pb2O3 二、简答题 1 炭火烧得炽热时，泼少量水的瞬间炉火烧得更旺，为什么？ 2 C 和O 的电负性相差较大，但CO 分子的偶极矩却很小，请说明原因。 3 N2 和CO 具有相同的分子轨道和相似的分子结构，但CO 与过渡金属形成配合物
第十三章氮族元素 1. 试写出硝酸或硝酸盐被还原为六种不同产物的化学方程式。 2. 写出下列各种硝酸盐的热分解化学方程式： (1) NaNO3(2) NH4NO3(3) LiNO3(4) Cu(NO3)2(5) AgNO3 4. 指出下列各分子或离子中氮的氧化数：N2，NH4+，NaNO3，N2H4，NH2OH，NO2，N2O4，NH4NO3，N2O，NCl3，Li3N，HN3 5. 为什么硝酸能用于从Na2CO3制备CO2而不能用于从Na2SO3制备SO2？写出相应的反应方程式。 6. 什么叫同素异形体？磷有几种主要的同素异形体？它们的性质主要区别表现在哪些方面？ 7. 计算下列各分子中磷的氧化数：PH3，H3PO2，H3PO3，H3PO4，H4P2O7，PH4I，P4，PCl3 8. 写出NaH2PO4、NaNH4HPO4和NH4MgPO4的热分解方程式。 9. 试从HO－P－OH的缩水过程表明焦磷酸，偏磷酸，链状三磷酸，环状三偏磷酸的结构式。 10. 已知H3PO2是一元酸，你能推断出此酸的结构式吗？ 11. 为什么NCl3不稳定，易爆炸，而PCl3则不然？写出它们与水反应的化学方程式。 12. 估计下列各酸的p K1值：H2CrO4，HBrO4，HClO，H5IO6，HNO3 14. 为什么用浓硝酸处理固体As、Sb和Bi只能分别生成H3AsO4溶液、Sb2O5白色沉淀和Bi3+离子溶液？ 15. 试说明为何无NX5和BiI5存在。 16. 试解释砷分族的硫化物皆有色且难溶于水的原因。 17. 为什么Ag3PO4黄色沉淀既能溶于醋酸又能溶于浓氨水？ 18. 下面的排列顺序是碱性减少的顺序：NH3>N2H4>NH2OH，根据分子结构来解释此顺序。 19. 试解释：为什么有SF6化合物，而OF6不存在；为什么有PCl5化合物而NCl5不存在？ 20. 试解释：(1)N2比O2、Cl2稳定(2) 红磷比白磷不活泼(3)Bi的熔点特别低 (4) 氮的最高共价为4，磷的最高共价为6 21. 在由砷酸盐在酸性介质中与H2S反应制备硫化砷(III)时，为什么说I-可以作为催化剂？用相应的反应方程式说明。 22. 试比较Mg3N2，NCl3，PCl3，BiCl3的水解产物并从中找出规律性。 23. 试解释为何N2比N2+有较大的离解能，而O2比O2+的离解能低。 24. 有一白色固体，溶于水，显弱酸性，加碱中和，再加入I2，则颜色消失，酸化后又有I2的棕黄色出现，试判断固体为何物，并写出反应方程式。 25. 如何鉴别某无色晶体是否为NaNO3、NaNO2或NH4NO3？ 26. 某溶液中可能有As3+、Sb3+、Bi3+，如何鉴别？ 27. 如何区别下列各组物质： (1) 硝酸盐溶液及亚硝酸盐溶液 (2) 磷酸溶液及亚磷酸溶液 (3) 固体氯化铵和硝酸铵 28. 如何将含有H3PO4、H3AsO4和Bi3+离子的混合溶液，彼此分离成含有H3PO4、H3AsO4和Bi3+离子的三个溶液？ 29. 联氨的标准生成热为+50.88kJ?mol－1，试计算联氨的燃烧热。 N2H4(l) + O2(g) ?→N2(g) + 2H2O(l)