无机化学第16章

第16章 S 区金属（碱金属以碱土金属）16.1 简要说明工业上生产金属钠、烧碱和纯碱的基本原理。

答：①工业制金属钠：由于金属钠非常活泼，通常采用电解其熔融盐（如NaCl ）的方法来制取。

以NaCl 和CaCl 2的混合盐为原料，对混合盐进行电解。

加入CaCl 2的目的，既降低电解质的熔点，防止了钠挥发，又可减小金属钠的分散性，因熔融混合物密度比钠大，钠浮在液面上。

电解时电极反式：阳极：2Cl － Cl 2+2e －阴极：2Na ++2e － 2Na 总反应： 2NaCl 2Na+Cl 2↑ 此方法得到的钠约含1%的钙 ②工业制烧碱工业上常用电解NaCl 饱和溶液来制备NaOH ，电解槽以石墨或金属钛做阳极，铁网作阴极，并用石棉网膜把阳极区和阴极区隔开，电解时，阳极反应：2Cl － Cl 2↑+2e －阴极反应：2H 2O+2e － H 2↑+2OH －总的反应：2Cl －+2H 2O 2OH －+H 2↑+Cl 2↑Na +通过石棉网隔膜渗透到阴极区，得到35%的NaOH 溶液。

③工业制纯碱先把氨气通入饱和食盐水，再通入足量二氧化碳，反应生成碳酸氢铵 CO 2+NH 3+H 2O NH 4HCO 3然后使碳酸氢铵同食盐溶液发生复分解反应，析出难溶于氯化铵溶液的碳酸氢钠晶体。

NH 4HCO 3+NaCl NaHCO 3↓+NH 4Cl 最后处理析出的NaHCO 3并煅烧得Na 2CO 3，2NaHCO 3（固） Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O16.2 以重晶石为原料，如何制备BaCl 2、BaCO 3、BaO 和BaO 2 ？写出有关的化学反应方程式。

答： 以BaSO 4为原料，用高温还原法，先制成中间产物BaS:BaSO 4+4C BaS+4CO ↑BaS 可溶，可用于制BaCl 2和BaCO 3BaS + 2HCl BaCl 2+H 2S ↑ BaS+CO 2+H 2O BaCO 3↓+H 2S ↑BaCO 3 BaO+CO 2↑ 2BaO+O 2 2BaO 2733～793K16.3 写出下列反应的方程式：（1）金属钠与H 2O 、Na 2O 2、NH 3、C 2H 5OH 、TiCl 4、KCl 、MgO 、NaNO 2的反应；（2）Na 2O 2与H 2O 、NaCrO 2、CO 2、Cr 2O 3、H 2SO 4（稀）的反应。

第十六章 配位化合物Chapter 16 The Coordination Compounds最早的配合物是偶然、孤立地发现的，它可以追溯到1693年发现的铜氨配合物，1704年发现的普鲁士蓝以及1760年发现的氯铂酸钾等配合物。

配位化学作为化学学科的一个重要分支是从1793年法国化学家Tassaert 无意中发现CoCl ·6NH 3开始的。

B.M.Tassaert 是一位分析化学家。

他在从事钴的重量分析的研究过程中，偶因NaOH 用完而用NH 3·H 2O 代替加入到CoCl 2(aq)中。

他本想用NH 3·H 2O 沉淀Co 2+，再灼烧得到CoO ，恒重后测定钴的含量。

但结果发现加入过量氨水后，得不到Co(OH)2沉淀，因而无法称重，次日又析出了橙黄色晶体。

分析其组成为：CoCl 3·6NH 3。

配位化学的近代研究始于两位精明的化学家 −− A. Werner 和 S. M. Jogensen 。

他们不仅有精湛的实验技术，而且有厚实的理论基础。

特别是从1891年开始，时年25岁在瑞士苏黎士大学学习的Werner 提出的配合物理论：1．提出主价（primary valence ）和副价（second valence ）,相当于现代术语的氧化数和配位数；又指出了配合物有内界（inner ）和外界(outer ）。

2．在任何直接测定分子结构的实验方法发明之前很长一段时间，他指出了一些配合物的正确的几何构型。

其方法是沿用有机化学家计算苯取代物的同分异构体数目来推测结构。

例：W erner 认为[Co(NH 3)4Cl 2]+的构型及其异构体的关系如下：化学式 平面六边形三角棱柱八面体 实验 [Co(NH 3)4Cl 2]+3322Werner 合成出[Co(NH 3)4Cl 2]Cl 的异构体只有两种，而仅有八面体才是两种几何异构体，故[Co(NH 3)4Cl 2]+的几何构型构是八面体。

第16章硼组元素一、选择题1．下列酸中属于一元酸的是（）。

【答案】A【解析】H3BO3在水中电离的方程式为：H3BO3＋H2O ＝B（OH）4－＋H＋，而B（OH）4－不再电离，所以H3BO3为一元酸。

2．硼酸的分子式常写成H3BO3，它是（）。

A．二元弱酸B．一元弱酸C．三元弱酸D．强酸【答案】B【解析】H3BO3是一元弱酸，它所显的酸性是由于OH－离子中氧的孤电子对填入B原子中的p空轨道中，即加合一个OH－，而不是本身给出质子的缘故：B（OH）3＋H2O ＝[B（OH）4]－＋H＋3．（）不是CO的等电子体。

A．NO B．NO＋C．N2D．CN一【答案】A【解析】等电子体是指价电子数和原子数（氢等轻原子不计在内）相同的分子、离子或基团。

4．下列化合物不属子缺电子化合物的是（ ）。

A ．BCl 3 B ．HBF 4 C ．B 2H 6D ．Al （OH ）3 【答案】B【解析】缺电子化合物是由价电子数少于价层轨道的缺电子原子形成的化合物。

A 项和D 项是由缺电子原子与多电子原子化合物形成的配键化合物；C 项为缺电子原子与等电子原子化合形成的缺电子分子。

5．在硼砂珠试验中，硼砂与氧化钴（Ⅱ）产生的颜色是（ ）。

A ．蓝色 B ．棕色 C ．黑色 D ．红色 【答案】A【解析】硼砂与氧化钴（Ⅱ）的反应为：247222Na B O CoO Co(BO )2NaBO +−−→⋅，222Co(BO )2NaBO ⋅为蓝色物质。

6．某硼氢合物（B x H y 与过量的水反应，得到30.9mg 硼酸和30.26mL 干燥氢气（在22℃，730mmHg 柱），该硼氢化物的实验式为（B 的原子量为10.811）（ ）。

【答案】C【解析】B x H y ＋ H 2O → H 3BO 3 ＋ H 2，由n （H 3BO 3） ＝ 0.0005 mol ，n （H 2）＝ 0.0012 mol 得n （H 3BO 3）:n （H 2） ＝ 5:12。

⽆机化学第⼗六章氧族元素知识题第16章氧族元素16-1 写出下列物质的化学式。

（1）⽅铅矿；（2）朱砂；（3）闪锌矿；（4）黄铜矿；（5）黄铁矿；（6）芒硝；（7）海波；（8）保险粉解：（1）PbS （2）HgS （3）ZnS （4）CuFeS2 （5）FeS2 （6）Na2SO4·10H2O （7）Na2S2O3·5H2O（8）Na2S2O4·2H2O16-2 命名下列硫的含氧酸及盐。

（1）K2S2O7；（2）H2SO5；（3）K2S2O8；（4）Na2S2O3·5H2O；（5）Na2S2O4；（6）Na2SO3；（7）Na2S4O6；（8）Na2SO4·10H2O 解：（1）焦硫酸钾（2）过⼀硫酸（3）过⼆硫酸钾（4）五⽔合硫代硫酸钠（俗称海波）（5）连⼆亚硫酸钠（6）亚硫酸钠（7）连四硫酸钠（8）⼗⽔合硫酸钠（俗称芒硝）16-3 完成并配平下列反应⽅程式。

（1）H2S+ClO3-+H+ ------（2）Na2S2O4+O2+NaOH------（3）PbO2+H2O2 ------（4）PbS+H2O2 -------（5）S+NaOH(浓)------（6）Cu+H2SO4(浓)------（7）H+H2SO4(浓)------（8）H2S+H2SO4(浓)------（9）SO2Cl2+H2O------（10）HSO3Cl+H2O------解：（1）5H2S + 8ClO3- === 5SO42- + 2H+ + 4Cl2 +4H2O （2）Na2S2O4 + O2 +2NaOH === Na2SO3 + Na2SO4 + H2O （3）PbO2+H2O2 === PbO + H2O + O2↑（4）PbS+4H2O2 === PbSO4 + 4H2O（5）3S + 6NaOH(浓) === 2 Na2S + Na2SO3 + 3H2O （6）Cu +2H2SO4(浓) === CuSO4 + SO2↑+ 2H2O（7）S + 2H2SO4(浓) === 3SO2↑+2 H2O（8）H2S + H2SO4(浓) === S↓+ SO2+ 2H2O（9）SO2Cl2+2H2O === H2SO4+2HCl（10）HSO3Cl+H2O === H2SO4+HCl16-4 完成下列各反应的化学⽅程式。

第16章 d 区元素（一）一是非题1．按照酸碱质子理论，[Fe(H2O)5(OH)]2+的共轭酸是[Fe(H2O)6]3+, 其共轭碱是[Fe(H2O)4(OH)2]+。

（）2. 由Fe3+能氧化I－，而[Fe(CN)6]3-不能氧化 I－，可知[Fe(CN)6]3-的稳定常熟小于[Fe(CN)6]4-的稳定常数。

（）3. 某溶液中共存有NO− , Cr O 2− , K + , Fe3+ , Cl −I 和I－,并无任何反应。

（）GAGGAGAGGAFFFFAFAF4. 在[Ti(H2O)6]3+配离子中，Ti3+的d轨道在H2O的影响下发生能级分裂，d 电子可吸收可见光中的绿色光而发生d-d 跃迁，散射出紫红色光。

（）5. 在 M n+ +ne ====M 电极反应中，加入M n+的沉淀剂，可使标准电极电势Eθ的代数值增大，同类型的难溶盐的K sp值越小，其Eθ的代数值越大。

（）二选择题1. 下列过渡元素中能呈现最高氧化数的化合物是（）⑴ Fe⑵ CoGAGGAGAGGAFFFFAFAF⑶ Ni⑷ Mn2. Fe3O4与盐酸作用的产物为（）⑴ FeCl3+H2O ⑵ FeCl2+H2O⑶ FeCl3+FeCl2+H2O ⑷ FeCl3+Cl2GAGGAGAGGAFFFFAFAF3. Co3O4与盐酸作用的产物为（）⑴ CoCl2+H2O ⑵ CoCl3+CoCl2+H2O ⑶CoCl2+Cl2+H2O ⑷ CoCl3+ H2O4. 欲除去 FeCI3中含有的少量杂质 FeCI2，应加入的物质是（）⑴通 CI2⑵KMnO4⑶HNO3⑷ K2C r2O75. 下列哪个溶液中，当加入 NaOH 溶液后，仅有颜色发生变化而无沉淀生成的是（）⑴ FeSO4⑵KMnO4⑶GAGGAGAGGAFFFFAFAFNiSO4⑷ K2 Cr2O76. 欲制备Fe2+的标准溶液,应选择的最合适的试剂是（）⑴ FeCI2溶于水⑵硫酸亚铁铵溶于水⑶ FeCI3溶液中加铁屑⑷铁屑溶于稀酸7. 用来检验 Fe2+离子的试剂为（）GAGGAGAGGAFFFFAFAF⑴ NH4SCN ⑵ K3[Fe(CN)6]⑶ K4[Fe(CN)6]⑷ H2S8. 用来检验 Fe3+离子的试剂为（）⑴ KI ⑵NH4SCN ⑶ NaOH⑷ NH3·H2O9. [Co(CN)6]4-与[Co(NH3)6]2+的还原性相比较（）⑴ [Co(NH3)6]2+还原性强⑵ [Co(CN)6]4-还原性强GAGGAGAGGAFFFFAFAF⑶两者都强⑷两者都不强10 CoCl3·4NH3用H2SO4溶液处理再结晶， SO 可取代化合物中的 Cl－，但NH3的含量不变，用过量AgNO3处理该化合物溶液，每摩尔可得到1mol的AgCl沉淀这种化合物应该是（）⑴ [Co(NH3)4]Cl3⑵ [Co(NH3)4Cl]Cl2⑶ [Co(NH3)4Cl2]Cl⑷ [Co(NH3)4Cl3]GAGGAGAGGAFFFFAFAF11. 由 Cr2O3出发制备铬酸盐应选用的试剂是（）⑴浓 HNO3⑵ KOH(s) +KCIO3(s) ⑶CI2⑷H2O212. 下列哪一种元素的氧化数为+ IV 的氧化物，通常是不稳定的（）⑴ Ti ( IV ) ⑵V( IV ) ⑶Cr( IV ) ⑷ Mn ( IV ) 13. 镧系收缩的后果之一，是使下列哪些元素的性质相似（）GAGGAGAGGAFFFFAFAF⑴ Sc 和 La ⑵Cr 和Mo ⑶ Fe、Co 和Ni ⑷ Nb 和 Ta14. 下列各组元素中最难分离的是（）⑴ Li 和 Na ⑵ K 和Ca ⑶ Cu 和Zn ⑷ Zr 和 Hf15. 在酸性介质中，欲使 Mn2+氧化为 MnO4，采用的氧化剂应为（）⑴ H2O2⑵王水⑶ K2C r2O7+ H2SO4⑷ NaBiO3GAGGAGAGGAFFFFAFAF16 . 向 FeCl3溶液中加入氨水生成的产物之一是（）⑴Fe(NH)⑵Fe(OH)Cl2⑶Fe(OH)2Cl ⑷ Fe(OH)317. 下列物质不能在溶液中大量共存的是（）⑴ Fe(CN)和OH－⑵Fe(CN)和I－⑶ Fe(CN)和I－⑷Fe3+和Br18. 下列新制出的沉淀在空气中放置，颜色不发生变化的是（）GAGGAGAGGAFFFFAFAF⑴ Mg (OH)2⑵Fe(OH)2⑶Co(OH)2⑷ Ni(OH)219. 下列化合物中与浓盐酸作用没有氯气放出的是（）⑴ Pb2O3⑵Fe2O3⑶ C o2O3⑷ Ni2O320. 酸性条件下 H2O2与 Fe2+作用的主要产物是（）GAGGAGAGGAFFFFAFAF⑴ Fe, O2 和 H+⑵ Fe3+和H2O ⑶ Fe 和H2O ⑷ Fe3+和O2三填空题1. 在地壳中储量居前十位的元素中属于过渡金属的有2. 向 FeCl3溶液中加入KSCN溶液后，溶液变为色，再加入过量的NH4F溶液后，溶液又变为色，最后滴加NaOH溶液时，又有生成。

第十六章硼族元素1.硼　单质　硼烷　硼的含氧化合物　硼与硅的相似性2.铝　Al2O3的两种变体　铝盐　§本章摘要§3.镓铟铊Tl(III)的氧化性§1.硼　　一.单质 黄棕色固体，高硬度，高沸点1. 制备和Si制备相比较 用Mg或Al 还原B2O3，相当于用C还原SiO2 B2O3 + 3Mg --- 3MgO + 2B (高温) 用H2还原三溴化硼，相当于用H2还原SiCl4 2BBr3 + 3H2 --- 2B + 6HBr (W丝, 高温) 2. 硼的反应 常温下不活泼，高温下活泼 4B + 3O2 --- 2B2O3 2B + 3Cl2 --- 2BCl3与硅相似 2B + N2 --- 2BN (均在高温下进行) 和氧化性酸起反应，比硅活泼些 B + 3HNO3(浓) --- H3BO3 + 3NO2 和强碱起反应 2B + 2NaOH(浓) + H2O ---2NaBO2 + 3H2(气体)　(偏硼酸钠)　二硼烷　 硼氢化合物虽没有碳氢化合物种类多, 但远比硅烷多. 其结构比烷烃、硅烷复杂.1. 结构 最简单的硼烷，理应是BH3, 但结构研究表明它的分子式是B2H6, 分子间键联关系: 2. 乙硼烷制备质子置换法: 相当于Mg2Si和盐酸反应制备SiH4。

还原法: 4BCl3 + LiAlH4 --- 2B2H6 + 3LiCl + 3AlCl3相当于SiCl4和LiAlH4反应制SiH4。

端基上的H和B之间形成σ键(sp3-s). 四个端H和两个B形成分子平面，中间两个H不在分子平面内，其连线垂直于分子平面，上下各一个, 上面的H所成的键共用价电子44个3. 乙硼烷的性质1°稳定性 B2H6 ----B + H2 B2H6要在100℃以下保存，稳定性不如硅烷。

2 °还原性 B2H6 + 3O2 --- B2O3 + H2O 自燃 属高能燃料，但毒性极大，不易储存。

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。

第十七章卤素总体目标:1.掌握卤素单质、氢化物、含氧酸及其盐的结构、性质、制备和用途2。

掌握卤素及其化合无各氧化态间的关系各节目标：第一节卤素单质1.了解卤素单质的物理性质，如:颜色、状态、熔点、沸点、溶解性等等２.掌握卤素单质的化学性质,包括与水作用、与金属的反应、与非金属反应、与氢气的反应及其递变规律;了解卤素单质的用途３.运用元素电势图来判断卤素及其化合物的氧化—还原性第二节卤化氢和氢卤酸掌握卤化氢的酸性、还原性、热稳定性及其变化规律；卤化氢的制备方法第三节卤化物、卤素互化物和拟卤素了解卤化物的分类;金属卤化物、卤素互化物和拟卤素的主要性质和制备第四节卤素的含氧化合物了解卤素含氧酸及其盐酸性、氧化性强度及变化规律Ⅱ习题一选择题1．某元素的电势图为:EＡ˚M4+－0.１5M2+—0.1４M,下列说法中正确的是( )A。

Ｍ2＋不能发生歧化反应Ｂ. M2+是强氧化剂Ｃ. M是强还原剂 D. M4+与M 反应生成M2+2。

碘的电子结构式是[Kｒ］5Ｓ25P5 ,指出下列哪种化学式的化合物不能存在（）A.ＩＦ5 Ｂ.IF7C．Na3H2IO6D。

HＩＦ3．下列关于(CN)２的反应中,不象卤素单质反应的是( )A.(CN）2 +H2O=＝ＨCN+HCNＯ B．可在空气中燃烧C.与银、汞、铅反应得难溶盐 D。

与卤素反应生成CＮＣｌ、ＣNBr等4．下列叙述正确的是（）A．无论在酸性还是在碱性介质中,卤素电对X２|Ｘ¯不变B。

由于卤素阴离子(X¯)具有还原性,所以能用电解卤化物水溶液的方法制备卤素单质Ｃ。

卤素阴离子可以作为路易斯碱而构成配合物的内界Ｄ。

氟的电负性最大,所以F2分子中的共价键是所有共价键中最强的5.在含Ｉ¯的溶液中通入Cl2，产物可能是( )A。

I2和Cl¯ B.ClＯ３和Cl¯C。

ICl2¯D。

以上产物均有可能6.将氟气通入水中，生成的产物可能有（)A。