无机化学第十七

Na[Sb(OH)6]、KClO4、 Li3PO4、K2Na[Co(NO2)6] 难溶盐往往是在与大阴离子相配时出现。
(2) IIA盐类难溶居多，常见盐类除氯化物、硝酸
盐外， 其他难溶，如MCO3、MC2O4、M3(PO4)2、 MSO4、 MCrO4
(3) 离子型盐类溶解度的定性判断标准
巴素洛规则：阴阳离子电荷绝对值相同, 阴阳离子半径 较为接近则难溶，否则，易溶。
对应阳离子的半径小极化力较大，在水溶液中极 易同水分子结合形成水合离子，这种强烈的倾向能释 放出较大的水合能，总效应超过了需要激发时需补偿 的较高电离能和升华热等能量变化，使锂在水溶液中 的还原能力大大提高，电极电势显著下降；
17 － 2 碱金属和碱土金属单质
一、物理性质
IA
IIA
这些金属单质都具有银白色
第 17 章 碱金属和碱土金属
17 - 1 碱金属和碱土金属的通性 17 - 2 碱金属和碱土金属的单质 17 - 3 碱金属和碱土金属的化合物 17 - 4 离子晶体盐类的溶解性
17 - 1 碱金属和碱土金属的通性
金属性强； 多形成离子键 Li, Be共价倾向显著
+1
+2
ns1
ns2
锂的特殊性：
钾的沸点(766 ºC)比钠的(890 ºC)低，当反应体系的温 度控制在两沸点之间，使金属钾变成气态，金属钠和KCl 、NaCl 仍保持在液态，钾由液态变成气态，熵值大为增 加，反应的 TΔrSm 项变大，有利于ΔrGm变成负值使反应 向右进行。
同时，钾为蒸气状态，设法使其不断离开反应体系，
让体系中其分压始终保持在较小的数值，有利于反应向右
碱金属和碱土金属都有很强的还原性，与许多非金 属属单质直接反应生成离子型化合物。在绝大多数化合物 中，它们以阳离子形式存在。

第14章氢元素一、教学基本要求1.了解氢在周期表中的位置;2.了解氢的存在和用途，掌握氢的主要工业和实验室制法;3.认识氢的三种同位素的概况；4.掌握二元氢化物的分类及其特点；5.了解氢能源(发生、储存和利用).二.要点1.水蒸气转化法(steam reforming)天然气在高温、高压下与水蒸气反应制取H2的反应叫水蒸汽转化反应。

2.水煤气反应(water-gas reaction)加热至1 000 °C左右的焦炭与水蒸气反应生成出与CO的混合气体，这种混合气体叫作水煤气(watergas),上述反应叫水煤气反应。

3.氢经济学(Hydrogen economy)考虑到化石燃料终将枯竭的威胁，以氢作为未來能源的研究方案开始显露出来。

氢能源具有巨大的吸引力，用液氢代替汽油作为汽车燃料时，尾气中基本上不含污染物；以液氢为燃料的超音速飞机的航程会大幅提高；特超音速(超过音速5倍以上) 飞机的岀现也将成为可能。

诸如此类的各种潜在用途如果能够变成现实用途，将导致人类生活方式的重大变化，形成所谓的氢经济学。

4.核聚变(nuclear fusion)由两个或多个轻核聚合形成较重核的过程叫核聚变。

5.似盐型氢化物(saline hydrides)s区金屈和电正性高的几个碱土金屈形成似盐型氢化物，其中氢以负离子的形式存在。

像典型的无机盐一样，似盐型氢化物是非挥发性、不导电并具有明确结构的晶形固体化合物。

6.金属型氢化物(metallic hydrides)金属型氢化物是氢与d区和f区金属元素形成的一类二元氢化物。

与前两类氢化物不同，大多数金属型氢化物显示金属导电性，它们也因此而得名。

这类化合物的一个重要特征是具有非化学计量(nonstoichiometric)组成，即，它们是H原子与金属原子之间比值不固定的一类化合物°例如在550 °C，化合物Zi•比的组成变化在ZrH L3o 与ZrH,.75Z间。

高中《无机化学》第十六至十八章测试题及答案(d区元素、f区元素)(总9页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-高中《无机化学》第十六至十八章测试题及答案（d区元素、f区元素）第十六章 d区元素（一）一、填空题1、在所有过渡元素中，熔点最高的金属是 W ，熔点最低的是 Hg ，硬度最大的是 Cr ，密度最大的是 Os ，导电性最好的是 Ag ，耐海水腐蚀的是Ti 。

2、分别写出下列离子的颜色：[Fe(H2O)6]2+淡绿色，FeO42-紫色，[FeCl4]-黄色，[Fe(H2O)6]3+淡紫色，[Ti(H2O)6]3+紫色，VO43-淡黄色，[Co(H2O)6]2+粉红色，[Mn(H2O)6]2+粉红色，[Ni(H2O)6]2+绿色。

3、CrCl3溶液与氨水反应生成灰绿色的 Cr(OH)3沉淀该产物与NaOH溶液反应生成亮绿色的 Cr(OH)4-。

4、锰在自然界主要以软锰矿的形式存在，在强氧化剂(如KClO3)作用下碱熔时只能得到 +6 价锰的化合物，而得不到高锰酸盐，这是因为后者在碱中和受热均分解。

5、K2Cr2O7(s)与浓H2SO4反应生成的氧化物为 CrO3，它为橙红色，遇酒精立即着火，生成铬的一种绿色氧化物，其化学式为 Cr2O3。

KMnO4(s)与浓H2SO4作用生成的氧化物为 Mn2O7；MnO2与浓H2SO4反应生成的气体是O2。

6、高锰酸钾是强氧化剂，它在酸性溶液中与H2O2反应的主要产物是 O2和 Mn2+，它在中性或弱碱性溶液中与Na2SO3反应的主要产物为 SO42-和MnO2。

7、在强碱性条件下，KMnO4溶液与MnO2反应生成绿色的 K2MnO4；在该产物中加入硫酸后生成紫色的 KMnO4和褐色的 MnO2。

8、三氯化铁蒸气中含有的聚合分子化学式为 Fe2Cl6，其结构与金属 Al 的氯化物相似。

FeCl3能溶于有机溶剂。

9、既可用于鉴定Fe3+，又可用于鉴定Co2+的试剂是 KCNS ，当Fe3+存在时，能干扰Co2+的鉴定，可加入 NaF 因生成 FeF63-而将Fe3+掩蔽起来，消除对Co2+鉴定的干扰。

第十七章节氮族元素1.利用化学平衡理论分析解释Na 3PO 4、Na 2HPO 4和NaH 2PO 4水溶液的酸碱性。

解：因为在Na 3PO 4溶液存在如下平衡3-4PO + H 2OH 2-4PO + OH - 2b1105.1K -Θ⨯= 所以，溶液因3-4PO 的强烈水解而呈碱性（pH > 7）。

在Na 2HPO 4溶液中既存在H 2-4PO 的水解，又存在着H 2-4PO 的解离O H HPO 224+-7b242101.6K OH PO H -Θ--⨯=+ OH HPO 224+-13a3334104.4K O H PO -Θ+-⨯=+ ΘΘ>a3b2K K ，所以溶液显碱性(pH > 7)；同样，在-42PO H 溶液中也存在着如下平衡：O H PO H 242+-8a2324106.3K O H HPO -Θ+-⨯=+ OH PO H 242+-12a -43101.3K OH PO H 3-Θ⨯=+ 因ΘΘ>3a a2K K ，溶液显酸性(pH < 7)。

所以，三种溶液的pH 大小为：Na 3PO 4> Na 2HPO 4> NaH 2PO 42.写出下列盐热分解的化学方程式NH 4Cl (NH 4)2SO 4 (NH 4)2Cr 2O 7 KNO 3 Cu(NO 3)2 AgNO 3 解：NH 4Cl△ NH 3↑+ HCl ↑ (遇冷又结合成NH 4Cl) (NH 4)2SO 4△NH 3↑+ NH 4H SO 4 (NH 4)2Cr 2O 7 △N 2↑ + Cr 2O 3 + 4H 2O 2KNO 3 △2KNO 2 + O 2↑2Cu(NO 3)2 △2 CuO + 4NO 2↑ + O 2↑ 2AgNO 3△2Ag+ 2NO 2↑+ O 2↑3.在实验室中，怎样配制SbCl 3、Bi(NO 3)3溶液，写出相关的化学方程式解：为了抑制SbCl 3、Bi(NO 3)3在水溶液中的水解，配制SbCl 3、Bi(NO 3)3溶液时必须将SbCl 3、Bi(NO 3)3溶解在相应的强酸中。

石墨层状间充化合物
石墨层间作用力为范德华力，结合疏松，
许多分子或离子可以渗入层间形成插层 化合物。 特点：基本不改变石墨层状结构，但层 间距扩大，导致性质的变化。按导电性 能分为两大类。
导电型：
碱金属石墨层状间充化合物； 石墨与强酸形成的石墨盐（空穴性导电）
非导电型：
氟和氧与石墨形成的化合物。用掉离域 的电子，使石墨层不导电，且由sp2杂 化转为sp3杂化，层状结构呈波浪状。
1273K
实验室制备：甲酸脱水
HCOOH CO H2O
浓硫酸，
CO和N2、CN-、NO+是等电子体，结构相 似，一个σ键和两个健，其中一个是配 键，电子由氧提供。这个配键一定程度 上抵消了碳氧电负性差产生的极性，降低 分子偶极距，使C原子略带负电荷，容易 向其它有空轨道的原子提供电子对，增强 CO的活性（虽然键能比N2大）。
CO2没有极性，容易 被液化，常温下 70atm即液化。固体 CO2俗称干冰，易升 华，是工业上广泛 使用的致冷剂。CO2 不能燃烧，也不助 燃，是常用灭火剂 （除镁着火）。
CO2的化学性质
常温下，CO2不活泼，在高温下可与活泼金属和碳反应。
C(s) CO 2 (g ) 2CO(g )
点燃


碳、硅、硼在地壳中的丰度分别为0.023%，25.90%和 0.0012%。 碳在地壳中的含量不多，但分布很广。单质有金钢石和石墨 ，化合物有大气中的二氧化碳和各种碳酸盐矿以及煤、石油 和天然气等多种碳氢化合物；动植物体内的生物分子都是含 碳化合物，碳是生物体的主要元素。碳的同位素：12C，相对 原子量为12（相对原子量的基准）。13C同位素丰度为1.07% ； 14C 放射性同位素，半衰期极长（ 5700 年），从大气进入 动植物体内，死后14C衰变且无法补充，通过测发掘动植物标 本的14C含量可以判定其年代。 硅含量所有元素中居第二位，是矿物界的主要元素，以硅酸 盐和石英存在自然界。 硼含量极少，主要以各种硼酸盐矿的形式存在。

⼤学⽆机化学第⼗七章试题及答案解析第⼗⼋章氢稀有⽓体总体⽬标：1.掌握氢及氢化物的性质和化学性质2.了解稀有⽓体单质的性质及⽤途3.了解稀有⽓体化合物的性质和结构特点各节⽬标：第⼀节氢1.掌握氢的三种成键⽅式2.掌握氢的性质、实验室和⼯业制法及⽤途3.了解离⼦型氢化物、分⼦型氢化物和⾦属性氢化物的主要性质第⼆节稀有⽓体1.了解稀有⽓体的性质和⽤途2.了解稀有⽓体化合物的空间构型习题⼀选择题1.稀有⽓体不易液化是因为（）A.它们的原⼦半径⼤B.它们不是偶极分⼦C.它们仅仅存在较⼩的⾊散⼒⽽使之凝聚D.它们价电⼦层已充满2.⽤VSEPR 理论判断，中⼼原⼦价电⼦层中的电⼦对数为3的是（）A .PF 3 B.NH 3 C.-34PO D.-3NO3.⽤价电⼦对互斥理论判断，中⼼原⼦周围的电⼦对数为3的是（）(吴成鉴《⽆机化学学习指导》)A.SCl2B.SO3 C .XeF4 D. PF54.⽤价电⼦对互斥理论判断，中⼼原⼦价电⼦层中的电⼦对数为6的是（）A.SO2B. SF6C. 3AsO D. BF345. XeF2的空间构型是（）A.三⾓双锥C. T形D.直线型6.下列稀有⽓体的沸点最⾼的是（）(吴成鉴《⽆机化学学习指导》)A.氪B.氡C.氦D.氙7.能与氢形成离⼦型氢化物的是（）(吴成鉴《⽆机化学学习指导》)A.活泼的⾮⾦属B.⼤多数元素C.不活泼⾦属D.碱⾦属与碱⼟⾦属8.稀有⽓体原名惰性⽓体，这是因为（）A.它们完全不与其它单质或化合物发⽣化学反应B.它们的原⼦结构很稳定，电离势很⼤，电⼦亲合势很⼩，不易发⽣化学反应C.它们的价电⼦已全部成对D.它们的原⼦半径⼤9．下列各对元素中，化学性质最相似的是（）(吉林⼤学《⽆机化学例题与习题》)A.Be 与MgB.Mg与Al C Li与Be D.Be与Al10.下列元素中，第⼀电离能最⼩的是（）(吉林⼤学《⽆机化学例题与习题》)A.LiB.BeC. NaD.Mg11.下列化合物中，在⽔中的溶解度最⼩的是（）(吉林⼤学《⽆机化学例题与习题》)A.NaFB.KFC.CaF2D.BaF212.下列氢化物中，最稳定的是（）(吉林⼤学《⽆机化学例题与习题》)A.LiHB.NaHC.KH13.下列化合物中，键能最⼤的是（）(吉林⼤学《⽆机化学例题与习题》)A.HBrB.NH3C.H2D.KH14．合成出来的第⼀个稀有⽓体化合物是（）(吉林⼤学《⽆机化学例题与习题》)A.XeF2B.XeF4C.XeF6D.Xe[PtF6]15.下列化合物中，具有顺磁性的是（）(吉林⼤学《⽆机化学例题与习题》)A.Na2O2B.SrOC.KO2D.BaO216.下列叙述中错误的是（）(⼤连理⼯⼤学《⽆机化学习题详解》)A.氢原⼦可获得⼀个电⼦形成含H-的离⼦型化合物。

第十六章 思考题（部分，仅供参考）P603-思考题7．铬(Ⅵ)的化合物(1)氧化物和含氧酸浓H 2SO 4作用于饱和的K 2Cr 2O 7溶液，可析出铬(Ⅵ)的氧化物——三氧化铬CrO 3：K 2Cr 2O 7＋H 2SO 4(浓) 2CrO 3↓＋K 2SO 4＋H 2OCrO 3（铬酐）是暗红色针状晶体，氧化性极强。

(2)铬酸和重铬酸的酸性H 2Cr 2O 4和H 2Cr 2O 7都是强酸，但后者酸性更强些。

铬酸盐和重铬酸盐CrO 42-和Cr 2O 72-在溶液中存在下列平衡：2CrO 42- + 2H + 2HCrO 4- Cr 2O 72- + H 2O (黄色) (橙红色)在碱性或中性溶液中主要以黄色的CrO 42-存在；在pH ＜2的溶液中，主要以Cr 2O 72- (橙红色)形式存在。

(3)重铬酸及其盐的氧化性在碱性介质中，铬(Ⅵ)的氧化能力很差。

在酸性介质中是较强的氧化剂，即使在冷的溶液中，Cr 2O 72-也能把S 2－、SO 32－和I －等物质氧化，例如：Cr 2O 72- + 3H 2S + 8H + 2Cr 3+ + 3S ↓+ 7H 2OCr 2O 72- + 6Cl - + 14H + Δ 2Cr 3+ + 3Cl 2↑+ 7H 2O固体重铬酸铵(NH 4)2Cr 2O 7在加热的情况下，也能发生氧化还原反应：(NH 4)2Cr 2O 7 Δ Cr 2O 3 + N 2 + 4H 2O实验室常利用这一反应来制取Cr 2O 3。

(4)铬酸盐和重铬酸盐的溶解性一些铬酸盐的溶解度要比重铬酸盐为小。

当向铬酸盐溶液中加入Ba 2+、Pb 2+、Ag +时，可形成难溶于水的BaCrO 4(柠檬黄色)、PbCrO 4(黄色)、Ag 2CrO 4(砖红色)沉淀。

4Ag + + Cr 2O 72- + H 2O 2Ag 2CrO 4↓+ 2H +氧化数为+3和+6的铬在酸碱介质中的相互转化关系可总结如下：H-Cr(OH)442-CrCr 2O 72-H-OH -+,氧化剂铬(Ⅲ)和铬(Ⅵ)的鉴定在Cr 2O 72-的溶液中加入H 2O 2，可生成蓝色的过氧化铬CrO 5或写成CrO(O 2)2。

Si 以 杂化轨道形成 σ 键，以 d-pπ 配键。
杂化轨道形成配位数为 6 的 σ 键，或形成
B 常以
或
杂化轨道形成 σ 键，或形成多中心键。
Si 和 B 是亲氧元素，硅和硼与氧结合的 Si—O 和 B—O 键的键能很大，在自然界中都
是以含氧化合物形式存在，没有游离态单质。
二、碳 1．碳的同素异形体 （1）金刚石 金刚石晶体硬度最大，熔点极高，不导电。 （2）石墨 石墨具有层状结构，有离域大 π 键，有层向的良好的导电、导热性。层与层之间以范
于水。对难溶的碳酸盐，其相应的酸式盐通常比正盐的溶解度大，对于易溶的碳酸盐，其
相应的酸式盐溶解度却比较小。
b．水解性：碱金属碳酸盐和酸式碳酸盐水解度不大，溶液分别呈强碱性和弱碱性。
金属离子不水解，（如
等），将得到碳酸盐，如果金属离子的水解性极
强，（如
等），其氢氧化物的溶度积又很小，将得到氢氧化物：
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这些反应可用来检测微量 CO 的存在。 b．络合性 合成氨工业中用铜洗液吸收 CO：
c．与其它非金属反应
d．与碱的作用
（2）二氧化碳 ①CO2 的来源
（把 CO 看作是甲酸 HCOOH 的酸酐）
② 的结构，如图 17-2 所示。
图 17-2
的结构示意图
③ 的化学性质
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在溶液中与一般氧化剂反应：
这两个反应可用于检验 ②稳定性比甲烷差。
③ 在碱的催化作用下，剧烈发生水解。
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不发生此反应。
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3．硅的卤化物和氟硅酸盐

1
木器着火可用水以及上述几种灭火器均可达到隔绝空气，降低温度而灭火的目的。 17-4 略 17-5 将含有 Na2CO3 和 NaHCO3 的固体混合物 60.0g 溶于少量水后稀释到 2.00L，测得该 溶液的 pH 为 10.6，试计算原来的混合物中含 Na2CO3 及 NaHCO3 各多少克？ 解：设固体混合物中，Na2CO3 为 x 克，则 NaHCO3 为 60－x 克。 M(NaHCO3)=84; c(HCO3-)=(60－x)÷(84×2) M(Na2CO3)=106 2C(CO3 )=x÷(106×2) pH=10.6 pKa(HCO3-)=10.25 pH=pKa(HCO3-)－lg[c(HCO3-)/c(CO32-) 代入数据，解得： x=44.3 克 即 Na2CO3 44.3g；NaHCO3 15.7g。 17-6 略
NaHCO3<Na2CO3 PbCO3<CaCO3
17-9 如何鉴别下列各组物质： （1）Na2CO3、Na2SiO3、Na2B4O7、10H2O （2）NaHCO3，Na2CO3 （3）CH4，SiH4 解： (1) 用盐酸检验，有气体产生的是 Na2CO3；有胶体出现的是 Na2SiO3；有白色晶体 沉淀的是硼砂。 (2) 用 pH 试纸检验， 碱性大的是 Na2CO3。 或加热两固体， 有气体产生的是 NaHCO3。 (3) SiH4 在碱的催化下会发生剧烈水解： SiH4 + (n+2)H2O == SiO2·nH2O↓+ 4H2(g) 而 CH4 无此反应。
3
（3） B 为第二周期元素， 只有 s 和 p 四条轨道， 最大配位数是 4， 所以只能生成 BF4-； 而 Si 是第三周期元素， 除了 s 和 p 轨道外， 还可利用 d 轨道成键， 配位数超过 4， 可达 6， 2所以能形成 SiF6 。 17-13 试说明硅为何不溶于氧化性的酸（如浓硝酸）溶液中，却分别溶于碱溶液及 HNO3 与 HF 组成的混合溶液中。 解：Si 是非金属，可和碱反应放出 H2，同时生成的碱金属硅酸盐可溶。也促使了反应进 行。 Si + 2NaOH + H2O === Na2SiO3 + 2H2(g) 在具有氧化性的酸性溶液中，由于 Si 表面生成的致密的氧化物层，阻止反应进一步 进行 。但在 HF 和 HNO3 混合溶液中由于生成了可溶性的[SiF6]2-，消除了 Si 表面的氧化 物层，故可溶。 3Si + 4HNO3 + 18HF === 3H2SiF6 + 4NO + 8H2O 17-14 试解释下列现象： （1）甲烷既没有酸也没有碱的特性； （2）硅烷的还原性比烷烃强； （3）硅的卤化物比氢化物容易形成链； （4）BH3 有二聚体 B2H6，而 BX3 却不形成二聚体。 解：(1) 由于 CH4 具有对称的正四面体结构，分子是非极性的，不溶于水也不电离，所以 既没有酸也没有碱的特性。 (2) 氢化物 AHn 的还原性来自于 An-，由于 Sin-的半径大于 Cn-，电负性小于 Cn-，失 电子能力比 Cn-强，所以硅烷的还原性比烷烃强。 (3) 对于这一现象的解释，一般认为可能是卤化硅中存在着 d－p 配键(由卤原子充满 电子的 p 轨道与 Si 原子的 3d 空轨道形成)，使硅的卤化物形成链，而氢原子没有多余的 电子与 Si 原子的 3d 空轨道成键。 (4) BH3 是缺电子化合物，可通过氢桥键相连形成二聚体 B2H6；在 BX3 分子中，硼原 子上的“空”pz 轨道与 3 个 X 原子上充满电子的 pz 轨道间形成了 П46 的离域大 П 键，所 以不会象 BH3 那样有二聚体。 17-15 略 17-16 为什么 BH3 的二聚过程不能用分子中形成氢键来解释？B2H6 分子中的化学键有什 么特殊性？“三中心二电子键”和一般的共价键有什么不同？ 解：因为在 B2H6 分子中，不存在氢键的性质，除了通常的 σ 键外，有三中心二电子的氢 桥键，它与一般的共价键不同之点就在于它是一种缺电子的桥键。 17-17 略 见 P589 17-18 H3BO3 和 H3PO3 组成相似，为什么前者为一元路易斯酸，而后者则为二元质子酸， 试从结构上加以解释。 解：H3BO3 为一元酸，因为 B 的电负性较小，H3BO3 自身并不能解离出 H+，但因 B 的缺 电子性，使 H3BO3 成为 Lewis 酸 ── 能够接受 OH− 的一对电子，所以表现为一元酸 。

高等无机化学简明教程第一章：导论高等无机化学作为化学学科中的重要分支，主要研究无机物质的结构、性质以及其在化学反应中的应用。

与有机化学侧重于碳基化合物的特性和反应机理不同，无机化学涵盖了从单质到无机化合物的广泛领域，包括金属、非金属元素及其化合物的研究。

第二章：原子结构与周期表原子结构是理解无机化学基础的关键。

原子由质子、中子和电子组成，质子和中子位于原子核中，电子则围绕核外运动，形成电子壳层。

这些电子层次决定了原子的化学性质和反应能力。

周期表则将所有已知的元素按照原子序数和化学性质进行了分类，提供了对元素周期性性质的清晰理解。

第三章：化学键与晶体结构化学键的形成是无机化合物稳定性的基础。

离子键、共价键和金属键是常见的化学键类型，它们决定了化合物的结构和物理性质。

晶体结构描述了固体中原子或离子的排列方式，涉及晶格参数和晶胞结构的详细分析。

第四章：主要元素的化学特性无机化学研究的重要对象是各种主要元素及其化合物。

氢、氧、氮、碳、硫等元素在无机化学中具有关键作用，它们的化学性质和反应机制对于理解大自然中的化学过程至关重要。

第五章：过渡金属与配位化学过渡金属是无机化学中的核心研究对象之一，它们的特殊电子结构使得其在催化、电化学和生物化学领域中有重要应用。

配位化学研究则探索了配合物的结构、配位数及其在催化剂和材料科学中的应用。

第六章：固体与配位化合物的应用无机化学的应用涵盖了从催化剂到材料科学的广泛领域。

无机材料如半导体、陶瓷、磁性材料和超导体在现代技术和工业中发挥着重要作用。

配位化合物的设计与合成对新材料的开发具有深远的影响。

第七章：反应动力学与热力学理解化学反应的动力学和热力学条件对于优化反应条件和预测反应结果至关重要。

反应速率、活化能和反应平衡常数是评估化学反应过程中能量变化和速率的关键参数。

第八章：核化学与放射性核化学研究探索了放射性元素的性质及其在医学和工业中的应用。

核反应、核衰变和放射性同位素标记技术对于生物医学研究和核能应用具有重要意义。

2.2
2.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
P (105pa)
解
可得出一氯甲烷的相对分子质量是 50.495
12.（1）用理想气体状态方程式证明阿佛加德罗定律；
（2）用表示摩尔分数，证明xi = ν i V总
（3）证明
μ2
3kT
=
M
证明：（1）PV=nRT
当 p 和 T 一定时，气体的 V 和 n 成正比
同？为什么愚人金有金的光泽？为什么 ZnS（闪锌矿）呈白色﹑ HgS（朱砂）呈红色而 PbS（方铅矿） 呈黑色？天然的金刚石为什么有蓝﹑红﹑黄﹑绿色而并非全呈无色？请阅读：拿骚.颜色的物理和化学. 科学出版社，1991，168～ 182（注：“费密能”的定义在 166 页上）。请通过阅读测试一下自己的知识和 能力，以调整自己的学习方法预定目标与学习计划安排。最好阅读后写一篇小文（主题任选）。 12、解：金属键的另一种理论是能带理论。能带理论是分子轨道理论的扩展，要点有： （1）能带中的分子轨道在能量上是连续的。 （2）按能带填充电子的情况不同，可把能带分为满带、空带和导带三类。 （3）能带和能带之间存在能量的间隙，简称带隙，又称禁带宽度。 （4）能带理论能够对金属导电进行解释。 （5）能带理论是一种既能解释导体，又能解释半导体和绝缘体性质的理论。 （6）由此可见，按照能带理论，带隙的大小对固体物质的性质至关重要。 3-13 二层﹑三层为一周期的金属原子二维密置层的三维垛积模型只是最简单的当然也就是最基本的金 属堆积模型。利用以下符号体系可以判断四层﹑五层为一周期的密置层垛积模型是二层垛积和三层垛积 的混合：当指定层上下层的符号（A﹑B﹑C）相同时，该指定层用 h 表示，当指定层上下层的符号不相 同时，该指定层用 c 表示。用此符号体系考察二层垛积，得到…hhhhhh …，可称为 垛积，用以考察 三层垛积时，得到…cccccc…，可称为 c 堆积。请问：四层﹑五层为一周期的垛积属于什么垛积型？为 什么说它们是二层垛积和三层垛积的混合？（注： h 是六方——hexagonal ——的第一个字母；c 是 立方——cubic ——的第一个字母。） 13﹑解：四面垛积是…hchchch…，即 hc 垛积型，说明六方垛积和立方垛积各占 50%；五 层垛积是…hhccchhccchhccc…，即 hhccc 垛积型，说明六方垛积和立方垛积分别占 2/5 和 3/5。 3-14 温度足够高时，某些合金晶体中的不同原子将变的不可区分，Cu3Au 晶体中各原子坐标上铜原子和 金原子可以随机地出现。问：此时，该合金晶胞是什么晶胞？ 14﹑解：面心立方晶胞。 3-15 温度升得足够高时，会使某些分子晶体中原有一定取向的分子或者分子中的某些基团发生自由旋 转。假设干冰晶体中的二氧化碳分子能够无限制地以碳原子为中心自由旋转，问：原先的素立方晶胞将 转化为什么晶胞？ 15﹑解：面心立方晶胞。 3-16 试在金属密堆积的面心立方晶胞的透视图上画出一个二维密堆积层，数一数，在该密堆积层上每个 原子周围有几个原子，在该原子的上下层又分别有几个原子？（参考 3-54） 16﹑解：6；3。参考图解如图 3-53。 3-17 找一找，在六方最密堆积的晶胞里，四面体空隙和八面体空隙在哪里？已知纤维锌矿（ZnS）的堆 积填隙模型为硫离子作六方最密堆积，锌离子作四面体填隙，请根据以上信息画出其晶胞。 17﹑解：见：周公度.结构和物性.高等教育出版社,1993,274～293 3-18 有一种典型离子晶体结构叫做ReO3 型，立方晶胞，Re6+ 的坐标为 0，0，0；O2- 的坐标为 0，1/2， 0；1/2，0，0；0，0，1/2。请问：这种晶体结构中，铼的配位数为多少？氧离子构成什么多面体？如何 连接？ 18﹑解：Re 的配位数为 6；八面体；全部以顶角相连。 3-19 实验测得金属钛为六方最密堆积结构，晶胞参数为 a=295.0,c=468.6pm ，试求钛的原子半径和密 度。 19、解：晶胞体积：V=abcsin120°=295.0×295.0×468.6×0.866×10-24= 3.53×10-16

2、误差的正态分布(高斯分布)
y f (x)
1
( x )2
e 2 2
2
无限次测量的 标准偏差
y f (x)
1
( x )2
e 2 2
2
设：z (x )
正态分布曲线的特点：
（1）当x
=பைடு நூலகம்
时，y
值最大，为
1 2π
（2）曲线关于x = 对称
（3）当x = ± 处曲线有拐点，且以x 轴为水平渐近线。
系统误差(systemic errors)：测量过程中某些经常性的、固定的原因所造成 的比较恒定的误差。具有重复性、单向性。在理论上说是可以测定的—— 可测误差(determinate errors)。
系统误差
方法误差 仪器误差 试剂误差 操作（主观）误差
偶然误差(accident errors)：测量过程中一些随机的、偶然的原因造成的——随机误差(random errors)。
仪器分析：以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法，称为物理或物理化学分 析，这类方法都需要特殊仪器，通常叫仪器分析。
主要的仪器分析法有：
光学分析法、电化学分析法、热分析法、色谱分析法，…….。 其它：质谱法、核磁共振法、X光衍射法、电子显微镜分析、毛细管电泳……………
(四)常量分析法、半微量分析法、微量分析法： 根据试样的用量及操作规模不同，可分为：
这类误差在分析操作中是不可避免的，因此，这类误差不可能用校正的 方法减小或消除，但可用数理统计学方法对测量结果作正确的表达。
二、误差的表示方法 准确度(accuracy)：测量结果与真实值接近的程度。可用误差来衡量。
误差
正：测量结果>真实值 负：测量结果<真实值

17-1 卤素单质
17-1-1 物理性质 颜色和 状态 F2 淡黄g 淡黄 Cl2 黄绿g(易液化 黄绿 易液化) 易液化 Br2 I2
红棕l 易挥发 紫黑s(易升华 易挥发) 易升华) 红棕 (易挥发 紫黑 易升华
溶解性： 在水中按Cl 、 、 顺序依次降低， 溶解性： 在水中按 2、Br2、 I2顺序依次降低，在有机溶剂中 溶解度较大。 溶解度较大。 F2可使水剧烈分解： 2F2 + 2H2O = 4HF + O2 可使水剧烈分解： I2微溶于水，加入 则溶解度增大：I2 + I- = I3微溶于水，加入KI则溶解度增大 则溶解度增大： X2均有刺激性气味，液Br2有腐蚀性，在使用时应戴橡胶手套。 均有刺激性气味 刺激性气味， 有腐蚀性，在使用时应戴橡胶手套。
17-1-3 卤素单质的制备 1 氟的制备
电解法： 电解法：2KHF2 化学方法： 化学方法： 2KMnO4 + 2KF + 10HF + 3H2O2 = 2K2MnF6 + 8H2O + 3O2 SbCl5 + 5HF
373K 电解
2KF + H2↑ + F2↑ (阴极 阴极) (阳极 阳极) 阴还来源于自然界的碘酸钠，可先用NaHSO3 还原 大量的碘还来源于自然界的碘酸钠 ， 可先用 为I-： 2IO3- + 6HSO3- ＝ 6SO42- + 6H+ + 2I然后加入适量碘酸根离子，在酸性条件下， 然后加入适量碘酸根离子，在酸性条件下，使其发生逆歧 化反应，得到单质碘。 化反应，得到单质碘。 5 I- + IO3– + 6H+ = 3I2 + 3H2O 实验室中制备少量单质碘的方法与实验室中制单质溴相似。 实验室中制备少量单质碘的方法与实验室中制单质溴相似。 2NaI + 3H2SO4 + MnO2 ＝ 2NaHSO4 + MnSO4 + 2H2O + I2 8NaI + 9H2SO4（浓）= 8NaHSO4 + H2S + 4I2 + 4H2O 用途：人工降雨，医药。 用途：人工降雨，医药。

End Close
17.3.4 重要盐类及其性质
常见盐：卤化物、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐、磷酸盐
1、晶体类型
绝大多数为离子晶体，有较高熔点、沸点，熔化时导电 Li+,Mg2+盐表现一定程度共价性; Be2+盐表现明显共价性;如BeCl2;
2、颜色
M+、M2+均为无色； 若结合阴离子无色，则盐为无色，如？ 若结合阴离子有色，则盐为有色，如？
◆ 溶解性?变化规律？ ◆ 碱性？变化规律？ ◆ 有关碱的性质和反应?
写出NaOH与下列单质的反应方程式 Al Zn B Si P X2 S As 如何配制不含Na2CO3的NaOH溶液？
End Close
LiOH 中强
Be(OH)2 两性
NaOH 强
KOH 强
Mg(OH)2 Ca(OH)2
中强
强
Be+2OH-+2H2O→Be(OH)42-+H2 余者无此类反应
End Close
地壳中的丰度。表示为每100 kg样品中 金属质量（单位为g）的对数（以10为底）。
End Close
存在及主要矿物：
Na、K分布广、丰度高，如海水、盐湖NaCl、 KCl ；
钠长石 Na[AlSi3O8] 、钾长石K[AlSi3O8] 、 光卤石、明矾 ； Li、Rb、Cs为轻稀有金属，锂辉石LiAl(SiO3)2， 矿泉、盐湖中。
其它金属形成 Na2O2,K2O2,KO2,RbO2,CsO2
反应很激烈,也有多硫化物产生
Li反应缓慢，K发生爆炸，与酸 作用均爆炸
2M+H2→2MH
高温下反应，LiH最稳定
2M+X2→2MX

D区元素〔1〕1.钛的主要矿物是什么？简述从钛铁矿制取钛白得反响原理。

解：钛的主要矿物有钛铁矿FeTiO2反响原理：FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2OTiOSO4 + 2H2O =TiO2•H2O↓ + H2SO4TiO2•H2O = TiO2 + H2O2.解释TiCl3和[Ti(O2)OH(H2O)4]+ 有色得原因。

解：TiCl3显色是因为产生了电核跃迁，[Ti(O2)OH(H2O)4]+有色是因为O22-离子变形性较强，d—d跃迁所引起。

3.完成并配平以下反响方程式。

（1）Ti + HF →（2）TiO2 + H2SO4→（3）TiCl4 + H2O →（4）FeTiO3 + H2SO4→（5）TiO2 + BaCO3→（6）TiO2 + C + Cl2→解：(1) Ti + 5HF = H2TiF6 + 2H2↑(2)TiO2 + H2SO4 = TiOSO4 + H2O(3)TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl(4)FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O(5)TiO2+ BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑(6)TiO2 + 2C + 2Cl2 = TiCl4+ 2CO↑4.完成以下反响（1）TiI4在真空中强热；（2）FeTiO3和碳得混合物在氯气中加热；（3）向含有TiCl-2得水溶液参加过量得氨；6（4） 向VCl 3的水溶液参加过量的氨；（5） 将VCl 2的固体加到HgCl 2水溶液中。

解：(1) TiI 4 = Ti + 2I 2(2) 2FeTiO 3 + 6C + 5Cl 2 = 2FeCl 3 + 2TiCl 4 + 6CO(3) TiCl 62- + NH 3 = [Ti(NH 3)6]4+ + 6Cl -(4) VCl 3 + Na 2SO 3 =(5) VCl 2 + HgCl 2=5. 根据以下实验写出有关的反响方程式：将一瓶TiCl 4翻开瓶塞时立即冒白烟。