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无机化学课后答案 第13章氢和稀有气体13-1 氢作为能源，其优点是什么？目前开发中的困难是什么？ 1、解：氢作为能源，具有以下特点：（1）原料来源于地球上储量丰富的水，因而资源不受限制； （2）氢气燃烧时放出的热量很大；（3）作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水，不会污染环境； （4）有可能实现能量的储存，也有可能实现经济高效的输送。
发展氢能源需要解决三个方面的问题：氢气的发生，氢气的储备和氢气的利用13-2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？BaH 2;SiH 4;NH 3;AsH 3;PdH 0.9;HI13-3试述从空气中分离稀有气体和从混合气体中分离各组分的根据和方法。
3、解：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。
13-4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？4、解：氦、氖、氩、氪、氙，这几种稀有气体熔点、沸点、密度逐渐增大。
这主要是由于惰性气体都是单原子分子，分子间相互作用力主要决定于分子量。
分子量越大，分子间相互作用力越大，熔点沸点越来越高。
密度逐渐增大是由于其原子量逐渐增大，而单位体积中原子个数相同。
13-5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。
13-6用价键理论和分子轨道理论解释HeH 、HeH +、He 2+粒子存在的可能性。
为什么氦没有双原子分子存在？13-7 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：(a) ICl 4- (b)IBr 2- (c)BrO 3- (d)ClF7、 解： 4XeF 平面四边形 2XeF 直线形3XeO 三角锥 XeO 直线形13-8用 VSEPR 理论判断XeF 2 、XeF 4、XeF 6、XeOF 4及ClF 3的空间构型。
氧族元素的化学性质概述氧族元素是指位于周期表第16族的元素，包括氧（O）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）和钋（Po）。
这些元素在化学性质上有一些共同的特征，下面将对其进行概述。
1. 氧（O）是氧族元素中最常见的元素，它具有很高的电负性，常以氧化态存在，如氧气（O2）。
氧气在自然界中广泛存在，是生物呼吸和燃烧过程的必需物质。
此外，氧还可以与其他元素形成氧化物，如水（H2O）和二氧化碳（CO2）。
2. 硫（S）是氧族元素中的重要成员，它具有特殊的气味，并且常以多种氧化态存在。
硫广泛用于制备硫酸和硫化物等化合物，在工业和农业中有着重要的应用。
此外，硫还参与形成一些重要的有机化合物，如蛋白质和维生素。
3. 硒（Se）是一种稀有元素，在自然界中以少量的形式存在。
它的化学性质与硫和氧相似，但相对不太活泼。
硒在医学和电子领域有一些应用，如用于制备照相底片和太阳能电池。
4. 碲（Te）是一种半金属元素，具有金属和非金属的特性。
碲的化学性质与硫和硒相似，但较不活泼。
碲的一些化合物在光电子学和电子领域具有重要应用。
5. 钋（Po）是最稀有的自然元素之一，具有放射性。
钋的化学性质相对较少研究，但其化合物在某些领域具有特殊的应用，如核能和医学。
总结起来，氧族元素具有一些共同的化学性质，如形成氧化物、参与有机化学反应等。
每个氧族元素在各自的领域都有着重要的应用，为化学和工业进展做出了重要贡献。
参考资料：- Smith, J. R. (2011). Main group chemistry. Royal Society of Chemistry.- Miessler, G. L., & Tarr, D. A. (2013). Inorganic chemistry. Pearson.。
无机化学——氧族元素无机化学，氧族元素氧族元素是周期表中第16族元素，包括氧、硫、硒、碲和钋。
这些元素的电子构型都是 ns2 np4，因此它们在化学性质上有些相似。
本文将重点讨论氧族元素的性质和应用。
首先，氧族元素的化学性质主要受到它们的电子构型的影响。
由于氧族元素的 np4 外层电子非常稳定，因此它们都倾向于接受两个电子，形成-2 价的阴离子。
这使得氧族元素在化合物中通常呈现-2 价，例如氧化物（O2-）、硫化物（S2-）等。
然而，这并不意味着氧族元素只能形成-2 价，它们还可以形成其他价态，如+4、+6等。
氧族元素参与的化学反应主要包括氧化反应和还原反应。
它们在氧化反应中往往是氧化剂，能够接受电子使其他物质发生氧化。
例如，氧气（O2）是最常见的氧化剂，可以与其他物质反应生成氧化产物。
氧化剂的强弱顺序为：O2>S>Se>Te>Po。
在还原反应中，氧族元素的化合物可以接受电子，发生还原。
例如，硫酸（H2SO4）可以被还原成二氧化硫（SO2）。
氧族元素在生物和环境中起着非常重要的作用。
氧是地球上最常见的元素之一，占据大气中的21%。
它是细胞呼吸和许多生物代谢反应的关键组分，在维持生命中起着至关重要的作用。
此外，氧还参与水的形成和氧化燃烧等重要过程。
硫是地球上第10常见的元素，在自然界中以硫化物和硫酸盐的形式广泛存在。
硫化物在地下矿床中存在，如铅、锌和铜的硫化物，通过提取和加工可以得到对应的金属。
硫酸是一种重要的化学品，在工业生产中广泛应用，如肥料、造纸、皮革制品等。
硒在生物体内有重要的生理作用，是人体中一种必需的微量元素。
它参与抗氧化作用和免疫反应，对维持机体正常生理功能起着重要的作用。
然而，长期摄入过多的硒会导致中毒，因此硒的摄入量需要控制在适当的范围内。
碲是一种具有金属和非金属特性的半金属元素。
它在半导体工业中有重要应用，用于制造太阳能电池和热敏电阻等器件。
此外，碲还具有光电效应和光敏化学反应的特性，在一些领域具有潜在的应用前景。
无机化学复习资料第十三章氢稀有气体一.是非题1.氢有三种同位素氕(H),氘(D),氚(T),其中主要是H. ……………………………（√）2.希有气体都是单原子分子,它们间的作用力只有色散力. ……………………（√）3.根据价层电子对互斥理论,XeF4分子为正四面体结构. ………………………（Χ）4.希有气体的化学性质很稳定,这是由于它们的第一电离能在同周期中最大. …………………………………………………………………………………（Χ）二.选择题1.氢分子在常温下不太活泼的原因是……………………………………………（A）A.常温下有较高的离解能;B.氢的电负性较小;C.氢的电子亲合能较小;D.以上原因都有.2.希有气体…………………………………………………………………………（B）A.都具有8电子稳定结构B.常温下都是气态C.常温下密度都较大D.常温下在水中的溶解度较大3.1962年英国化学家巴特列首次合成出的第一个希有气体化合物是…………（B）A.XeF6B.XePtF6C.XeF4D.XeOF44.价层电子对互斥理论不适用于解释……………………………………………（C）A.中心原子缺电子的结构B.中心原子非八隅体结构C.平面四方形结构D.对称性差(如氨)的分子结构三.填空题:1.完成下列反应式A.2XeF2 + 2H2O → 4HF + 2Xe + O2B.3XeF4 + 6H2O → 2Xe + 3/2O2 + 12HF + XeO32.氢的三种同位素的名称和符号是氕(H)、氘(D)、氚(T),其中氚是氢弹的原料.3.氢可能为未来的二级能源,这是由于地球上原料水初储量丰富、燃烧热大、不污染环境等特点所决定.四.简答题:1.氢原子在化学反应中有哪些成键形式?答：有以下几种成键形式:A.氢原子失去1S电子成为H+,除气态的质子流外H+常与其它原子或分子结合;B.氢原子得到一个电子形成H-离子,如与碱金属,碱土金属所形成的离子型化合物; C.氢原子和其它电负性不大的非金属原子通过共用电子对结合,形成共价型氢化物;D.与电负性极强的元素(如F O N等)相结合的氢原子易与另外电负性极强的原子形成氢键;E.氢原子在缺电子化合物中(如B2H6)形成氢桥键.2.希有气体为什么不形成双原子分子?答：希有气体原子的价层均为饱和的8电子稳定结构(He为2电子),电子亲和能都接近于零, 而且均具有很高的电离能,因此希有气体原子在一般条件下不易得失电子而形成化学键. 即希有气体在一般条件下以单原子分子形式存在.第十四章卤素一、是非题.1 除氟外，各种卤素都可以生成几种含氧酸根，例如：ClO4-、ClO3-、ClO2-、ClO-在这些酸根中，卤素的氧化态越高，它的氧化能力就越强。
第十四章 卤素元素习题参考答案1解：因单质氟活泼性高，会与水强烈反应，所以不能用KF 的水溶液。
液态HF 中因氟化氢以分子形式存在，不产生F -和H +，所以不导电。
而在氟化钾的无水氟化氢溶液中大量存在K +和HF 2-离子，导电能力强。
2解：氟的特殊性表现在：（1）电子亲合势：F 反常的小于Cl （2）解离能：F 2反常的低于Cl 2（3）F 2是单质中最强的氧化剂（4）氟化物的稳定性最高。
氟化氢和氢氟酸的特性：氟化氢的熔点、沸点和气化热等特别的高（因氢键的存在）。
其余的氢卤酸都为强酸，只有氢氟酸为弱酸（因H-F 键键能太大）。
在氢氟酸酸浓度低时，酸浓度越稀，HF 电离度越大。
而在酸浓度高时，酸浓度越大，HF 电离度反而增大，酸的强度也增加。
这是因为在高浓度的HF 存在下形成了H[HF 2]酸，使其变为强酸导致。
3解：(1) 已知Ψ0(MnO 4/Mn 2+)=+1.491V , Ψ0(Cr 2O 72-/Cr 3+)=+1.23V , Ψ0(MnO 2/Mn 2+)=+1.228V ,Ψ0(Cl 2/Cl - )=+1.36V . 则氧化剂的氧化性相对强弱为:MnO 4- >Cr 2O 72- >MnO 2 ,所以与Cl -反应的趋势应依次减弱(理论上).(2) 使用MnO 2,其反应式为: MnO 2+4HCl==MnCl 2+2H 2O+Cl 2设HCl 最低浓度为Xmol/L,[H +]=[Cl -]=X (mol/L) 由奈斯特方程可得:4422][][]][[lg 0592.02-+-+Φ-=Cl H P Cl Mn n E E Cl 242//][][][lg 20592.02222-++ΦΦ--=-+Cl H P Mn Cl Cl Cl Mn MnO ϕϕ 令P Cl2 =1atm, [Mn 2+]=1.0 mol/L ∴01lg 20592.036.1228.16>--=x E 则反应可以向右进行 即 61lg 20592.0132.0x>- 则 X > 5.54 (mol/L) 9解：方法一：取少量固体分别放入三只试管中,加入稀H 2SO 4,有气体(Cl 2)产生,并可使KI 淀粉试纸变兰色,则为KClO(或者溶液显碱性的为KClO).在剩下的两只试管中通入H 2S （因制备气体太繁琐，实验室中一般用硫代乙酰胺水溶液作为H 2S 的替代品。
第十五章 氧族元素
15-4 比较O 3 和O 2 的氧化性﹑沸点﹑极性和磁性的相对大小。
15-5少量Mn 2+ 可以催化分解H 2O 2 其反应机理届时如下：H 2O 2 能氧化Mn 2+ 为MnO 2 ，后者又能使H 2O 2 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。
15-6写出 H 2O 2 与下列化合物的反应方程式，K 2S 2O 8﹑Ag 2O ﹑O 3﹑Cr(OH)3 在NaOH 中﹑Na 2CO 3（低温）。
15-9（1）纯H 2SO4是共价化合物，却有较高的沸点（657K ），为什么？
15-11 完成下面反应方程式并解释在反应（1）过程中，为什么出现由白到黑的颜色变化？
（1）Ag + + S 2O 32-(少量) → （2）Ag + + S 2O 32-
(过量) →
15-12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。
15-14电解硫酸或硫酸氢氨制备过二硫酸时，虽然Φθ(O 2/H 2O)(1.23V) 小于Φ
θ(S 2O 82-/SO 4)(2.05V) ，为什么在阳极不是H 2O 放电，而是HSO 4- 或 SO 4- 放电？ 15-15在酸性的KIO 3 溶液中加入Na 2S 2O 3 ，有什么反应发生？
15-16写出下列各题的生成物并配平。
（1）Na 2O 2 与过量冷水反应；
（2）在Na 2O 2固体上滴加几滴热水；
（3）在Na 2CO 3 溶解中通入SO 2 至溶液的PH=5左右；
（4） H 2S 通入 FeCl 3溶液中；
（5） Cr 2S 3 加水；
（6）用盐酸酸化多硫化铵溶液；
（7）Se 和HNO 3 反应。
15-19画出SOF 2 ﹑SOCl 2 ﹑SOBr 2 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。
15-20现将硫极其重要化合物间的转化关系列成下表，请试用硫的电势图解释表中某些化学反应的原因。
例如在酸性介质中，硫化氢为何能将亚硫酸（或二氧化硫）还原为单质硫？为何硫与氢氧化钠反应能生成硫化钠等。
Z 11. 用化学方程式表示以下各反应
(1) 过氧化氢在酸性介质中与高锰酸钾溶液的反应
(2) CaS 5与盐酸反应
(3) SO 2(OH)Cl 与水反应
(4) PCl 5和SO 2反应
(5) 二氯氧化硫（VI ）慢慢地加入硫氢化钾(KHS)的水溶液内
(6) 硫代硫酸钠溶液与碘反应
(7) 亚硫酸钠溶液与碘的反应
(8) 以过量的硫代硫酸盐处理酸化的碘酸钾溶液
14. 试解释：
(1) S 2Cl 2与H 2O 2的结构式相似
(2) SO 2有偶极距，但SO 3没有偶极距
(3) 亚稳态的紫色的S 2具有顺磁性
23. 某元素X ，在空气中燃烧，生成XO 2，XO 2与PCl 5反应，生成XOCl 2。
在室温下XO 2与O 2反应生成XO 3很难，但是在有催化剂存在下，此反应进行得很快。
XO 2溶解在碱性溶液中，得到XO 32－，在有过量的XO 2存在下的XO 32－溶液可以还原到X 2O 42－，但X 2O 42－静止后就分解成X 2O 32－和HXO 3－。
当0.1741gX 2O 42－
的钠盐与过量的硝酸银的氨溶液反应，得到0.2158g 银的沉淀，计算X 的原子量，写出上述各反应的方程式。
27. 用化学方程式表示以下各物质发生的作用
(1) 通二氧化硫于二氧化硒的稀硝酸溶液中
(2) 用盐酸酸化多硫化铵
(3) 三硫化二铬溶于水
(4) 通H 2S 于三氯化铁溶液中
(5) 金溶于浓热的硒酸中
28. 在酸性溶液中：H 2S 与氧气反应，生成S 和H 2O ，但H 2S 与硒(Se)及碲(Te)无此反应，H 2Se 与S 反应，生成H 2S 及Se ，但不与Te 反应。
试将周期表中第VIA 类的氢化物：H 2O ，H 2S ，H 2Se 及H 2Te ，以其失去电子生成单质O 2，S 8，Se 8，Te 8的能力大小依次排列。
29. 为什么SOCl 2既是Lewis 酸又是Lewis 碱？
30. 画出下列各阴离子的结构式：S 2O 32-，S 2O 42-，S 2O 62-，S 2O 82-
31. 为什么氧的单质分子是O 2，而硫的单质分子是S 8？
33. 在(Cl 5Ru)2O 中，∠RuORu = 180°，画出该分子的结构式，给出Ru 、O 原子的杂化类型，并用价键理论解释之。
34. 为什么SOCl 2既可以作Lewis 酸，又可以作Lewis 碱？在SeOCl 2Py 2中Se 原子采取什么杂化类型，说明Se 与每个配位原子的成键类型，并画出该分子所有可能的几何构型。
（N py ：）
35. 已知酸性条件下，Latimer 图为
O 2 HO 2 H 2O 2 H 2O + 1.51V 0.13V + 1.763V
试计算超氧化氢歧化为O 2和H 2O 2的Δ1G m 值，并将所得结果与H 2O 2歧化成O 2和H 2O
的Δ1G m 作比较。
