北師大考研無機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)題第十三章

1、第 13 章p 區(qū) 元 素（一）一、 教學(xué)基本要求1. 了解p區(qū)元素的特點(diǎn)；2. 了解p區(qū)元素的存在、制備及用途；3. 掌握重點(diǎn)元素硼、鋁、碳、硅、氮和磷的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)，會用結(jié)構(gòu)理論和熱力學(xué)解釋它們的某些化學(xué)現(xiàn)象；4. 從乙硼烷的結(jié)構(gòu)了解缺電子鍵和硼烷結(jié)構(gòu)；5. 了解一些無機(jī)材料的制備和用途；6. 了解惰性電子對效應(yīng)概念及其應(yīng)用。二、要點(diǎn)1. 缺電子化合物 (Electron-deficient compound)具有共價性的原子，若其價電子數(shù)少于價層軌道數(shù)時，這種原子稱為缺電子原子。缺電子原子以共價鍵所形成的不具有八隅體結(jié)構(gòu)的化合物稱作缺電子化合物。如：B原子最外層電子排布為：2s2

2、2p1,有3個價電子，但它有四個價層軌道（一個3s，三個3p），是缺電子原子。當(dāng)它和鹵素原子形成BX3時，在中心B原子外圍只能形成三個共用電子對（6個電子），它不是八隅結(jié)構(gòu)，這類化合物就是缺電子化合物。2. 足電子化合物 (Electron-precise compound)指所有價電子都與中心原子形成化學(xué)鍵，并滿足了路易斯結(jié)構(gòu)要求的一類化合物。第14族元素形成足電子化合物，例如甲烷分子CH4 , 分子中的鍵電子對數(shù)恰好等于形成的化學(xué)鍵數(shù)。3. 富電子化合物 (Electron-rich compound)指價電子對的數(shù)目多于化學(xué)鍵數(shù)目的一類化合物。第15族至第17族元素形成富電子化合物，例如

3、氨分子NH3, 4個原子結(jié)合只用了3對價電子，多出的兩個電子以孤對形式存在。4. 稀散元素 (Rare element)自然界中不能形成獨(dú)立礦床而以雜質(zhì)狀態(tài)分散于其他礦物中的元素，如硒、碲、鍺、銦、鉈等。可由冶金、化工作業(yè)的各種粉塵、殘渣或中間產(chǎn)品中提取。這些元素在電子工業(yè)、原子能工業(yè)、合金材料、電光原材料及催化劑等方面有重要的用途。5. 三中心兩電子鍵 (Three center two electron bond)它是多中心共價鍵中的一種，指三個原子共用兩個電子的化學(xué)鍵，中心原子常為缺電子原子，例如，硼烷中就存在3e-2c的氫橋鍵。6. 富樂烯（步基球）(Fullerene)美國的柯爾和斯

4、莫利以及英國的克羅托三位教授于1985年發(fā)現(xiàn)的碳的新同素異型體（他們因此而獲得1996年諾貝爾化學(xué)獎），指由確定數(shù)目碳原子組成的聚集體，其中以C60最穩(wěn)定，其籠狀結(jié)構(gòu)酷似足球，相當(dāng)于一個由二十面體截頂而得的三十二面體。7. 溫室效應(yīng)（Greenhouse effect）透射陽光的密閉區(qū)間由于與外界缺乏對流等熱交換而產(chǎn)生的保溫效應(yīng)。塑料薄膜育秧、玻璃窗苗床等在不同程度上利用這一效應(yīng)?，F(xiàn)在泛指大氣對流層中包括CO2,H2O,N2O,CH4等多原子分子允許太陽的可見光穿過大氣層射至地球表面，吸收由地球表面發(fā)射的紅外光使熱量不直接發(fā)射到外層空間去而產(chǎn)生的地溫升高現(xiàn)象。8. 分子篩 (Molecular

5、 sieve)是一種固體吸附劑，具有均一微孔結(jié)構(gòu)，可以將不同大小的分子分離。在石油工業(yè)，化學(xué)工業(yè)和其他有關(guān)部門，廣泛用于氣體和液體的干燥、脫水、凈化、分離和回收等，被吸附的氣體或液體可以解吸。分子篩也做催化劑用。9. 惰性電子對效應(yīng)(Inert electron pairs effect)p區(qū)各主族元素由上至下與族數(shù)相同的高氧化態(tài)的穩(wěn)定性依次減小，比族數(shù)小2的低氧化態(tài)最為穩(wěn)定。一般認(rèn)為這是由于ns2電子對不易參與成鍵，特別不活潑而引起的。這種現(xiàn)象常稱為“惰性電子對效應(yīng)”10. 重要無機(jī)磷化學(xué)品的合成路線：11. 某些重要含氮物種之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系： 三、學(xué)生自測練習(xí)題1 是非題（判斷下列各項(xiàng)敘述是

6、否正確，對的在括號中填“”，錯的填“×”）1.1 BF3中的B是以sp2雜化軌道成鍵的。當(dāng)BF3用B的空軌道接受NH3的弧對電子形成BF3·NH3時，其中的B也是以sp2雜化軌道成鍵的 （ ）1.2 B2H6和LiH反應(yīng)能得到LiBH4。若此反應(yīng)在水溶液中進(jìn)行，仍可制得BH4-離子。 （ ）1.3 H3BO3中有三個氫，因此是三元弱酸。 （ ）1.4 AlCl3分子中Al是缺電子原子，因此AlCl3中有多中心鍵 （ ）1.5 SiF4、SiCI4、SiBr4和SiI4都能水解，水解產(chǎn)物都應(yīng)該是硅酸H2SiO3和相應(yīng)的氫鹵 酸HX。 （ ）1.6 氧化數(shù)為十2的Sn具有還原性

7、。將錫溶于濃鹽酸，得到的是H2SnIVCl6，而不是H2SnIIC14。 （ ）1.7 為了防止制備的錫鹽溶液發(fā)生水解而產(chǎn)生沉淀，可加酸使溶液呈酸性至于加酸的時間于沉淀的先后無關(guān)，可以在沉淀產(chǎn)生后一段時間再加酸。 （ ）1.8 氮與比它電負(fù)性大的元素成鍵才可能成為正氧化態(tài)數(shù)。因此氮與氟或氧成鍵時，氮為正氧化數(shù)。 （ ）1.9 N3-在水溶液中是以NH3存在。 （ ）1.10 濃和稀硝酸作為氧化劑時，它們的還原產(chǎn)物分別為NO2和NO?？梢娨粋€濃硝酸分子還原時的一個電子，一個稀硝酸分子卻得三個電子。因此濃硝酸的氧化能力比稀硝酸的弱。 （ ）2. 選擇題（選擇正確答案的題號填入）2.1 下列化合物屬

8、于缺電子化和物的是: （ ）a. BeCl3 b. HBF4 c. B2O3 d. NaAl(OH)42.2 在硼的化合物中，硼原子的最高配位數(shù)不超過4，這是因?yàn)? （ ）a. 硼原子半徑小 b. 配位原子半徑大 c. 硼與配位原子電負(fù)性差小 d. 硼原子無價層d軌道2.3 下列關(guān)于BF3的敘述中，正確的是: （ ）a. BF3易形成二聚體 b. BF3為離子化合物 c. BF3為路易斯酸 d.BF3常溫下為液體2.4 下列各對物質(zhì)中，中心原子的軌道雜化類型不同的是: （ ）a. CH4與SiH4 b. H3O+與NH3 c. CH4與NH d. CF4與SF42.5 下列含氧酸根中，具有環(huán)狀

9、結(jié)構(gòu)的是: （ ）a. Si3O b. P3O c. B3O d. S4O2.6 有一淡黃色固體含23%硼 (B的相對原子質(zhì)量為10.81)和77%氯，他是從三氯化硼制得的，0.0516克此試樣在69蒸發(fā)，蒸氣在2.96kPa時占有體積268cm3，此化合物的化學(xué)式是: （ ）a. B4Cl4 b. B8Cl8 c. B12Cl12 d. B16Cl162.7 可形成下面幾種類型化合物的X元素是(XH3)2；X2O3；XCl3；XO；XF3HF （ ）a. P b. Al c. B d. S2.8 下列金屬單質(zhì)中，熔點(diǎn)最低的是: （ ）a. Cu b. Zn c. Na d. Ga2.9 下列

10、化合物中，熔點(diǎn)最低的是: （ ）a. BCl3 b. CCl4 c.SiCl4 d. SnCl42.10 下列物質(zhì)在水中溶解度最小的是: （ ）a. Na2CO3 b. NaHCO3 c. Ca(HCO3)2 d. KHCO32.11 下列分子中，偶極矩不為零的是: （ ）a. BCl3 b.SiCl4 c. PCl5 d. SnCl22.12 下列含氧酸中屬于一元酸的是: （ ）a. H3AsO3 b. H3BO3 c. H3PO3 d. H3CO32.13 下列物質(zhì)中，酸性最強(qiáng)的是: （ ）a.B(OH)3 b. Al(OH)3 c. Si(OH)4 d.Sn(OH)42.14 下列物質(zhì)中

11、，酸性最強(qiáng)的是: （ ）a. H2SnO3 b. Ge(OH)4 c. Sn(OH)2 d. Ge(OH)22.15 下列各組化合物中，對熱穩(wěn)定性判斷正確的是: （ ）a. H2CO3 > Ca(HCO3)2 b. Na2CO3 > PbCO3 c. (NH4)2CO3 > K2CO3 d. Na2SO3 > Na2SO42.16 下列化合物中，不水解的是: （ ）a. SiCl4 b. CCl4 c. BCl3 d. PCl52.17 與Na2CO3溶液反應(yīng)生成堿式鹽沉淀的離子是: （ ）a. Al3+ b. Ba2+ c. Cu2+ d. Hg2+2.18 1mol

12、下列物質(zhì)溶于1dm3水中，生成的溶液中H+濃度最大的是: （ ）a. B2O3 b. P4O10 c. N2O4 d. SO32.19 1mol下列物質(zhì)生成正酸時所需水的mol數(shù)最多的是: （ ）a. B2O3 b. P4O10 c. (SO3)3 d. N2O52.20 碳化鋁固體與水作用產(chǎn)生的氣體是: （ ）a. C2H2 b. CH3CCH c. CO2 d. CH42.21 下列物質(zhì)水解并能放出氫氣的是: （ ）a. B2H6 b. N2H4 c. NH3 d. PH32.22 下列物質(zhì)中還原性最強(qiáng)的是: （ ）a. GeH4 b. AsH3 c. H2Se d. HBr2.23 下列

13、金屬中，與硝酸反應(yīng)得到產(chǎn)物價態(tài)最高的是: （ ）a. In b. Tl c. Sb d. Bi2.24 常溫下不能穩(wěn)定存在的是: （ ）a. GaCl b. SnCl4 c. PbCl4 d. GeCl42.25 下列氧化物中，氧化性最強(qiáng)的是: （ ）a. SiO2 b. GeO2 c. SnO2 d. Pb2O32.26 下列化合物中不能穩(wěn)定存在的是: （ ）a. SbI3 b. PI3 c. AlI3 d. TlI32.27 下列化學(xué)式中代表金剛砂的是: （ ）a. Al2O3 b. CaC2 c. SiO2 d. SiC3. 填空題3.1 最簡單的硼氫化合物是 ，其結(jié)構(gòu)式為 ，它屬于 化

14、合物，B的雜化方式為 ，B與B之間存在 。而硼的鹵化物以 形式存在，其原因是分子內(nèi)形成了 鍵，形成此鍵的強(qiáng)度(按化合物排列)順序?yàn)?。3.2 無機(jī)苯的化學(xué)式為 ，其結(jié)構(gòu)為 ，與 的結(jié)構(gòu)相似。3.3 硼酸為 狀晶體，分子間以 鍵結(jié)合，層與層之間以 結(jié)合，故硼酸晶體具有 性，可以作為 劑。3.4 AlCl3在氣態(tài)或CCl4溶液中是 體，其中有 橋鍵。3.5 Ga3+與F配位時形成 ，與Cl配位時形成 。3.6 GaCl2是 磁性物質(zhì)，結(jié)構(gòu)式應(yīng)該寫成 。3.7 用“>”或“<”表示下列各對化合物中鍵的離子性大?。?SnO SnS , FeCl2 FeCl3 , SnO SnO2 。3.8

15、 溶解度：Na2CO3 NaHCO3，其原因?yàn)?。3.9 將各氧化物寫成鹽的形式為：三氧化二鉛 ，四氧化三鉛 ，四氧化三鐵 。3.10 Pb(OH)2是 性氫氧化物，在過量的NaOH溶液中Pb()以 形式存在，Pb(OH)2溶于 酸，或 酸得到無色清夜。3.11 Pb3O4呈 澀，俗稱 ，與HNO3作用時，鉛有 生成 ，有 生成 。3.12 將HClO4, H2SiO4, H2SO4, H3PO4按酸性由高到低排列順序?yàn)?。3.13 硼砂的化學(xué)式為 ，其為 元堿。3.14 將MgCl2溶液和Na2CO3溶液混合得到的沉淀為 。在含有K+,Ca2+,Cu2+,Cr3+,Fe3+溶液中加入過量的N

16、a2CO3溶液，生成堿式鹽沉淀的離子為 ；生成氫氧化物的沉淀離子為 。3.15 水玻璃的化學(xué)式為 ，硅酸鹽水泥的主要成分是 。3.16 判斷： (1)化合物的熱穩(wěn)定性 GaCl3 TlCl3； (2)化學(xué)活性 -Al2O3 -Al2O3； (3)酸性 Al(OH)3 Ga(OH)3； (4)酸性溶液中，氧化性 Ga2O3 Tl2O3； (5)In+和Tl+離子，在水中歧化的是 。3.17給出下列化合物的顏色： PbCl2 ；PbI2 ；SnS ；SnS2 ； PbS ；PbSO4 ；PbO ；Pb2O3 ；4. 完成并配平下列方程式4.1 向濃氨水中通入過量二氧化碳。4.2 向硅酸鈉溶液中滴加

17、飽和氯化銨溶液。4.3 向硅酸鈉溶液中通入二氧化碳。4.4 向氯化汞溶液中滴加少量氯化亞錫溶液。4.5 向Na2Sn(OH)6溶液中通入二氧化碳。4.6 鉛溶于熱濃硝酸。4.7 以過量氫碘酸溶液處理鉛丹。4.8 B2O3與濃H2SO4和CaF2反應(yīng)。4.9 用稀硝酸處理金屬鉈。4.10 向KI溶液中加入TlCl3溶液。5. 簡答題5.1 炭火燒得熾熱時，潑少量水的瞬間爐火燒得更旺，為什么？5.2 C和O的電負(fù)性相差較大，但CO分子的偶極矩卻很小，請說明原因。5.3 N2和CO具有相同的分子軌道和相似的分子結(jié)構(gòu)，但CO與過渡金屬形成配合物的能力比N2強(qiáng)得多，請解釋原因。5.4 碳和硅為同族元素，

18、為什么碳的氫化物種類比硅的氫化物種類多得多？5.5 為什么CCl4遇水不水解，而SiCl4, BCl3, NCl3卻易水解？5.6 硅單質(zhì)雖可有類似于金剛石結(jié)構(gòu)，但其熔點(diǎn)、硬度卻比金剛石差得多，請解釋原因。5.7 加熱條件下，為什么Si易溶于NaOH溶液和HF溶液，而難溶于HNO3溶液？5.8 常溫下為SiF4氣態(tài)，SiCl4為液態(tài)，而SnF4為固態(tài)，SnCl4為液態(tài)，請解釋原因。5.9 如何配制SnCl2溶液?5.10 用四種方法鑒別SnCl4 和SnCl2溶液。5.11 為什么鉛易溶于濃鹽酸和稀硝酸中，而難溶于稀鹽酸和冷的濃硝酸？5.12 不存在BH3而只存在其二聚體B2H6，AlCl3氣

19、態(tài)時也為雙聚體，但BCl3卻不能形成二聚體。請解釋原因。5.13 H3BO3和H3PO3化學(xué)式相似，為什么H3BO3為一元酸而H3PO3為二元酸？5.14 為什么鋁不溶于水，卻易溶于濃NH4Cl或濃Na2CO3溶液中？5.15 金屬M(fèi)與過量的干燥氯氣共熱得到無色液體A，A與金屬作用轉(zhuǎn)化為固體B，將A溶于鹽酸中后通入H2S得黃色沉淀C，C溶于Na2S溶液得無色溶液D。將B溶于稀鹽酸后加入適量HgCl2有白色沉淀E生成。向B的鹽酸溶液中加入適量NaOH溶液有白色沉淀F生成。F溶于過量的NaOH溶液得無色溶液G。向G中加入BiCl3溶液有黑色沉淀H生成。試給出M,A,B,C,D,E,F,G.H各為何

20、物質(zhì)。5.16 無色晶體A易溶于水。將A在煤氣燈上加熱得到黃色固體B和棕色氣體C。B溶于硝酸后又得A水溶液。堿性條件下A與次氯酸鈉溶液作用得黑色沉淀D，D不溶于硝酸。向D中加入鹽酸有白色沉淀E和氣體F生成，F(xiàn)可是淀粉碘化鉀試紙變色。將E和KI溶液共熱，冷卻后有黃色沉淀G生成，試確定A,B,C,D,E,F,G.各為何物質(zhì)。5.17 將白色粉末A加熱得黃色固體B和無色氣體C。B溶于硝酸得無色溶液D，向D中加入Kr2CrO4溶液得黃色沉淀E。向D中加入NaOH溶液至堿性，有白色沉淀F生成，NaOH過量時白色沉淀溶解得無色溶液。將氣體C通入石灰水中產(chǎn)生白色沉淀G，將G投入酸中，又有氣體C放出。試給出A

21、,B,C,D,E,F,G各為何物質(zhì)。自測練習(xí)題答案1. 是非題1.1 (×); 1.2 (×); 1.3 (×); 1.4 (×); 1.5 (×); 1.6 (×); 1.7 (×); 1.8 (); 1.9 (); 1.10 (×);2. 選擇題2.1 ( a ); 2.2 ( d ); 2.3 ( c); 2.4 ( d ); 2.5 ( a ); 2.6 ( a ); 2.7 ( c ); 2.8 ( d ); 2.9 ( a ); 2.10 ( c );2.11 ( d ); 2.12( b ); 2.1

22、3(a ); 2.14 ( b ); 2.15. (b );2.16. ( b ); 2.17 ( c ); 2.18 ( c); 2.19 ( b); 2.20. ( d ); 2.21 (a ); 2.22 ( a ); 2.23 ( c ); 2.24 (c); 2.25. (d );2.26 ( d ); 2.27 (d );3填空題3.1 乙硼烷， ，缺電子，sp3, 三中心二電子氫橋鍵；BX3, , BF3>BCl3>BBr3>BI3.3.2 B3N3H6, , 苯。3.3 片，氫，分子間力，理解，潤滑。3.4 雙聚，氯。3.5 GaF63-, GaCl4-.3.

23、6. 逆, GaGaCl4.3.7 >, >, >.3.8 >, NaHCO3在水中生成二聚的 離子。3.9 Pb(PbO3), Pb2(PbO4), Fe(FeO2)2.3.10 Pb(OH)42-, 醋，硝。3.11 鉛丹，1/3，PbO2, 2/3, Pb(NO3)2.3.12 HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3.3.13 Na2B4O7·10H2O,二。3.14 Mg(OH)2·MgCO3; Cu2+;Cr3+,Fe3+.3.15 Na2SiO3; 硅酸三鈣(3CaO·SiO2), 硅酸二鈣(2CuO

24、·SiO2), 鋁酸三鈣 (3CaO·Al2O3).3.16 (1) >, (2) <, (3) >, (4) <, (5) In+ .3.17 白，黃，棕，黃，黑，白，黃，橙黃4. 完成并配平下列反應(yīng)方程式4.1 NH3 + CO2 + H2ONH4HCO34.2 SiO + 2NH H2SiO3 + 2NH34.3 Na2SiO3 + CO2 + 2H2O = H4SiO4 + Na2CO34.4 SnCl2(少量) + 2HgCl2 = Hg2Cl2 + SnCl44.5 + 2CO2 = Sn(OH)4 + 2HCO4.6 Pb + 4HNO

25、3 =. Pb(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O4.7 Pb3O4 + 15I + 8H+ = 3PbI + I + 4H2O4.8 B2O3 + 3CaF2 + 3H2SO4(濃) = 2BF3+ 3CaSO4 + 3H2O4.9 3Tl + 4HNO3(稀) = 3TlNO3 + NO + 2H2O4.10 TlCl3 + 3KI = TlI + I2 + 3KCl5. 簡答題5.1 炭火上潑少量水時，水變成蒸氣后與紅熱的炭反應(yīng)：C+H2O = CO + H2，產(chǎn)生的H2，CO易燃而使?fàn)t火更旺。5.2 按分子軌道理論，CO中C與O間為三重鍵：一個鍵，一個鍵，一個配鍵。配鍵是由氧提供電

26、子對向C的空軌道配位。這種配鍵的存在，使電負(fù)性大的氧原子周圍電子密度降低，造成CO偶極矩很小。5.3 N2與CO有相同的分子軌道式，原子間都為三重健，互為等電子體。但兩者成鍵情況不完全相同。N2分子結(jié)構(gòu)為NN，CO分子結(jié)構(gòu)：CO：，由于CO分子中O向C有配健，使C原子周圍電子密度增大，另外，C的電負(fù)性比N小得多，束縛電子能力弱，給電子對能力強(qiáng)，因此CO配位能力強(qiáng)。5.4 碳在第二周期，硅位于第三周期，C的半徑比Si的半徑小得多，同時，C的電負(fù)性比Si大，使CC鍵比SiS健，CH鍵比SiH鍵的健能大得多。C可形成穩(wěn)定的 長鏈化合物而S則不能。另外，由于C的半徑小而使p軌道能夠重疊形成CC多重健而

27、SiSi則很難。5.5 C為第二周期元素只有2s2p軌道可以成鍵。最大配位數(shù)為4，CCl4無空軌道可以接受水的配位，因而不水解。S為第三周期元素，形成SiCl4后還有空的3d軌道，d軌道接受水分于中氧原子的孤對電子，形成配位鍵而發(fā)生水解。BCl3分子中，B雖無空的價層d軌道，但B有空的p軌道，可以接受電子對因而易水解。NCl3無空的d軌道或空的p軌道，但分子中N原子尚有孤對電子可以向水分子中氫配位而發(fā)生水解。5.6 Si和C單質(zhì)都可采取sp3雜化形成金剛石型結(jié)構(gòu)，但Si的半徑比C大得多，因此SiSi健較弱, 鍵能低，使單質(zhì)硅的熔點(diǎn)、硬度比金剛石低得多。5.7 Si + 2NaOH + H2ON

28、a2SiO3 + 2H2，產(chǎn)物Na2SiO3易溶于NaOH溶液，使反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行下去。 Si + 4HF = SiF4 +2H2，SiF4氣體脫離體系而使反應(yīng)進(jìn)行徹底。若HF過量時，SiF4溶于HF溶液生成H2SiF6，而使反應(yīng)進(jìn)行下去。不溶于酸的SiO2附在Si的表面，因而Si不溶于HNO3溶液。5.8 硅與氟和氯形成的化合物SiF4，SiCl4都是共價化合物，分子半徑SiF4< SiCl4，色散力SiF4<SiCl4，因此熔點(diǎn)SiF4< SiCl4，常溫下SiF4為氣態(tài)，SiCl4為液態(tài)。在錫的四鹵化物中，氟的電負(fù)性較大只有SnF4為離于化合物電負(fù)性差大。而氯的電負(fù)性較小

29、，與錫形成的SnCl4為共價化臺物(電負(fù)性差<1.7)。因而SnF4熔點(diǎn)比SnCl4較高，常溫下SnF4為固態(tài)，SnCl4為液態(tài)。5.9 將SnCl2加入一定量水中充分?jǐn)嚢韬螅龠厰嚢柽叺渭酉←}酸至沉淀消失后并稍過量。再加少許錫粒。加入過量的鹽酸是為抑制SnCl2的水解。向配好的溶液中加少量Sn粒，防止SnCl2被氧化。5.10 (1) 酸性條件下分別加入少量FeCl3溶液，充分反應(yīng)后加入KSCN溶液，變紅的未知液為SnC14另一為SnCl2。2Fe3+ +Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+(2) 將少量溶液加入HgCl2溶液中，若產(chǎn)生白色沉淀，未知液為SnCl2,不產(chǎn)生沉淀的未知液

30、為SnCl4. 2HgCl2 + SnCl2 = Hg2Cl2+SnCl4(3) 將未知液分別與（NH4）2S溶液作用，產(chǎn)生黃色沉淀的為SnCl4，產(chǎn)生棕色沉淀的為SnCl2 SnCl4+2(NH4)2S = SnS2+ 4NH4Cl SnCl4+(NH4)2S = SnS+ 2NH4Cl(4) 向二未知液中加八過量NaOH溶液至生成的白色沉淀全部溶解，再加人BiCl3溶液，有黑色沉淀生成的為SnCl2，另一種為SnCl4。 SnCl2 + 4NaOH = Na2Sn(OH)4+2NaCl 3Sn (OH)42- + 2Bi3+ + 6OH- = 2Bi3Sn(OH)62- 5.11 Pb與稀

31、鹽酸反應(yīng)生成的PbCl2附在Pb的表面而阻止反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，因而Pb難溶于稀鹽酸。但在濃鹽酸中，PbCl2與HCl生成配合物H2PbCl4而溶解，使反應(yīng)能進(jìn)行下去： Pb + 4HCl = H2PbCl4 + H2 Pb與稀硝酸反應(yīng)生成可溶性Pb(NO3)2而使反應(yīng)進(jìn)行下去； 3Pb+8HNO3 = 3Pb(NO3)2 + 2NO+ 4H2O 但Pb與冷的濃硝酸反應(yīng)生成致密的氧化膜使Pb轉(zhuǎn)化從而使反應(yīng)難以進(jìn)行下去，因此Pb易溶于稀硝酸而難溶于冷的濃硝酸。5.12 BH3, AlCl3, BCl3都是缺電子化合物，都有形成雙聚體的傾向。BH3由于形成雙聚體傾向特別大而只以雙聚體B2H6形式存在

32、，形成雙聚體而解決了缺電子問題，AlCl3氣態(tài)時也以雙聚體形式存在。BCl3中存在鍵緩解了其缺電子問題；同時，B半徑小，Cl-半徑大，在B周圍容納4個Cl-顯得擁擠也使BCl3不能形成雙聚體。 5.13 H3BO3為缺電子化合物。OH鍵不解解，而是接受水分子中的OH-釋放出H+： H3BO3 + H2O = B(OH)4- + H- 因而為一元酸。 H3PO3的結(jié)構(gòu)式為 在水中，二個羥基(OH)氫可以電離或被置換，而與中心原于P以共價鍵相連的H不能解離或被置換因而H3PO3為二元酸。5.14 由電極電勢數(shù)值： ( H+/ H2) = 00V, ( H2O/ H2) = -0.85V, ( Al

33、3+/ Al) = -1.60 V, ( AlO2-/ Al) = -2.35 V 可知，Al在酸性、中性條件下都可置換出H2 ,Al空氣中迅速形成致密的氧化膜，因而在水中不溶。而在濃NH4Cl中或濃Na2CO3中，致密的氧化膜AI2O3溶解而使反應(yīng)進(jìn)行下去。AI2O3 + 6NH4Cl = 6NH3+2AlCl3 + 3 H2O ，AI2O3 +2 Na2CO3 + H2O = 2NaAlO2 + 2NaHCO3。 5.15 Sn， A. (SnCl4), B. (SnCl2), C. (SnS2), D. (Na2SnS3), E. (Hg2Cl2), F. Sn(OH)2, G. Na2

34、Sn(OH)4, H. Bi.5.16 A. Pb(NO3)2, B. PbO, C. NO2 +O2, D. PbO2, E. PbCl2, F. Cl2, G. PbI25.17 A. PbCO3, B. PbO, C. CO2, D. Pb(NO3)2, E. PbCrO4, F. Pb(OH)2, G. CaCO3.四、課后習(xí)題及答案1. 列出13, 14, 和 15族的元素，并指出哪些是 (a) 雙原子氣體， (b) 非金屬, (c) 準(zhǔn)金屬， (d) 金屬 ？解答13族元素 (硼族) ：B，Al，Ga，In，Tl；14族元素 (碳族) ：C，Si，Ge，Sn，Pb；15族元素 (氮

35、族) ：N，P，As，Sb，Bi.歸屬如下：(a)：N2；(b)：B，C，P，As；(c)：Si，Ge，Sb；(d)：Al，Ga，In，Tl，Sn，Pb，Bi.2. 寫出從礦物中提取下列元素的反應(yīng)方程式。(a) 鎂還原氧化硼的反應(yīng)；(b) 向Al2O3和Fe2O3固態(tài)混合物中，加入熱的NaOH溶液；(c) NaAl(OH)4水溶液和CO2的反應(yīng)；(d) 焦碳高溫還原SiO2的反應(yīng)。解答(a) B2O3 +3 Mg = 3 MgO + 2B；(b) Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2 NaAl(OH)4； (c) 2NaAl(OH)4+CO2=2Al(OH)3+Na2CO3+H2O

36、；(d) SiO2 + 2C = Si + 2CO.3. p-區(qū)的輕元素常常與較重的元素在物理和化學(xué)性質(zhì)方面有著不同。通過比較討論下列各項(xiàng)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)：(a) 硼和鋁的結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)；(b) 碳和硅的結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)；(c) 氮和磷的物理性質(zhì)及結(jié)構(gòu)；(d) 碳和硅的氧化物的物理性質(zhì)及結(jié)構(gòu)；(e) 碳和硅的四鹵化物的路易斯酸堿性質(zhì)；(f) 硼和鋁的鹵化物的結(jié)構(gòu)。解答(a) B（He2s22p1）為硬的半導(dǎo)體，而Al（Ne3s23p1）為具有延展性的導(dǎo)體。(b) 金剛石的硬度較硅大，但為絕緣體；而硅為半導(dǎo)體。(c) N2為雙原子氣體，存在氮氮三鍵，惰性較強(qiáng)；而P4為正四面體，固體，只有單鍵存在，

37、比較活潑。(d) CO2 為線性分子，在室溫下為氣體；SiO2 為堅硬的三維構(gòu)型的固體。(e) CX4不是簡單的路易斯酸；SiCl4為弱的路易斯酸。(f) BX3（X = F, Cl, Br, I）均為平面三角形分子；而AlF3為六方向四方過渡的結(jié)構(gòu)，為離子性化合物；AlX3 為二聚體：Al2Cl6(惰性溶劑中)，Al2Br6，Al2I6為兩相鄰的四面體。4. (a) 確定單個鈉沸石籠的骨架中的橋氧原子個數(shù)；(b) 描述圖13.5 (a)中的A型沸石的結(jié) 構(gòu)中心的多面體(超級籠)。解答(a) Zeolite A的組成為Na12(AlO2)12(SiO2)12·zH2O，圖13.5有2

38、4個頂角，因此Si和Al原子總數(shù)為24，因此應(yīng)有48個氧原子；(b) A型沸石由8個籠排在立方體的8個頂角 (籠為一十四面體)，彼此間由四方形面之間的4個氧橋相聯(lián)接。骨架中心留下的大體積空腔為籠，籠與其前、后、左、右、上、下的6個相同的籠之間各享用一個正八邊形平面。5. MgC2的結(jié)構(gòu)為在一個軸向上拉長的NaCl 構(gòu)型，試解釋這種拉長效應(yīng)。解答在二碳化鎂MgC2中，相當(dāng)于乙炔中的CC2- 離子，該離子是 CN- 和NN的等電子體。MgC2結(jié)構(gòu)與NaCl 的結(jié)構(gòu)類似，但由于離子為啞鈴形，使得晶體沿一個方向拉長。6. 完成并配平下列過程的化學(xué)方程式。 (a) 用 Na2B4O7 溶液滴定HCl；

39、(b) 加入多元醇使H3BO3的水溶液的酸度增強(qiáng)； (c) 將Na2S 加入到 Al3+ 溶液中； (d) 用石灰石(CaCO3) 制備CaC2，而后再制備 C2H2. (e) 用粗質(zhì)硅制備高純硅。 解答(a) Na2B4O7 ·10H2O +2 HCl = 4H3BO3 +2 NaCl +5H2O；(b) + = + H3O- + H2O(c) Na2S + Al3+ + H2O = H2S + Al(OH)3 ；2200(d) CaCO3 = CaO + CO2 ；CaO + 3C = CaC2 + CO；CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2 ；(e) Si

40、+ 3HCl = SiHCl3 + H2 (300)；SiHCl3 + H2 = Si(高純硅) +3HCl (1000)。7. 解釋下列事實(shí)，可能的情況下寫出化學(xué)方程式。 (a) H3BO3 在水溶液中為一元酸； (b) SiCl4 和BCl3 在水中易水解，但 CCl4 卻不水解；(c) 金剛石和立方氮化硼都可以用做磨蝕劑； (d) 石墨和六方氮化硼都可用做潤滑劑； (e) 沸石用做分離大小不同的氣體；(f) 沸石可用做干燥劑，而且可以代替STPP 成為潔凈劑的成分；(g) SiO2 可溶于HF水溶液中。解答(a) H3BO3又可寫做 B(OH)3，其質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡與B原子的缺電子性質(zhì)密切相

41、關(guān)，未滿8個電子結(jié)構(gòu)的B原子與一個水分子通過O原子鍵合，同時將其質(zhì)子轉(zhuǎn)移給另一個水分子：B(OH)3 + 2 H2O = H3O+ + B(OH)4-，因此，H3BO3為一元酸。(b) SiCl4+4H2O=4H4SiO4+4HCl ；BCl3 +3H2O =B(OH)3 +3HCl；從熱力學(xué)因素考慮，CCl4可以發(fā)生水解，但C-Cl鍵的水解速率極慢，故CCl4在水中相對穩(wěn)定。(c) 金剛石和立方氮化硼為等電子體，具有類似的結(jié)構(gòu)，因此具有類似的物化性質(zhì)。硬度較大使得它們可用做磨蝕劑；(d) 石墨和六方氮化硼同樣為等電子體，均具有層狀結(jié)構(gòu)，因此均具有滑膩感可用做潤滑劑；(e) 沸石為一種最重要的

42、分子篩，加之其空腔中存在較高的靜電場，使得易被極化的氣體更易被吸附，再通過多級吸附和解吸附過程可達(dá)到分離不同大小氣體的目的。(f) 沸石可用做干燥劑和潔凈劑是由于其能對穿過其微孔的極性小分子具有極強(qiáng)的吸附力。(g) SiO2可以與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)：SiO2(s)+4HF(g)=SiF4(g)+2H2O(l) ，而SiF4易溶于水并水解：3SiF4+8H2O=H4SiO4+4H3O+ +2SiF62- 。8. 氨可通過以下方法制備： (a) Li3N的水解或 (b)高溫高壓下，用H2還原N2。 給出用N2, Li和 H2為原料制備氨的這兩種方法的化學(xué)平衡方程式。解釋第二種方法成本低的原因。解答方程

43、式：(a) Li + N2 = Li3N； Li3N + 3 H2O = 3 LiOH + NH3；(b) N2 + 3 H2 =2 NH3 。第二種方法成本低的原因在于H2較Li廉價易得。9. 寫出用羥磷灰石制備H3PO4的各步反應(yīng)的化學(xué)平衡方程式，得到 (a) 高純度的磷酸； (b) 肥料級磷酸。解釋兩種方法在成本上巨大的差別。解答(a) 4Ca5(PO4)3(OH) + 20 SiO2 + 30 C = 3P4+ 20CaSiO3 + 30 CO+ 2H2O； P4 + O2 = P4O10；P4O10 + H2O = H3PO4; (b) Ca(PO4)2+3H2SO4 =2H3PO4

44、+3CaSO4；Ca5(PO4)3(OH) (s) + 7 H3PO4(aq) =5 Ca(H2PO4)2(s) + H2O(g) P4 的制備需要較多的能量，因此成本較高。10. 完成并配平下列方程式：，Pt(a) Mg3N2(s) + 6 H2O(l) (b) 4 NH3(g) + 5 O2(g) (c) 2 NaN3(s) (d) I2(s) + 10 HNO3(aq) (e) Pt(s) + H3O+(aq) + NO3-(aq) + Cl-(aq) (f) NH4NO3(s) (g) PCl3(s) + H2O(l) (h) Na2HPO4(s) (i) Na2HPO4(s) + N

45、aH2PO4(s) (j) SnS2(s) + Na2S(aq) 解答(a)，Pt Mg3N2(s) + 6 H2O(l) =3 Mg(OH)2(s) + 2 NH3(g)；(b) 4 NH3(g) + 5 O2(g) =4 NO(g) + 6 H2O(g) ；(c) 2 NaN3(s) =2 Na(l) + 3 N2 (g)；(d) 3 I2(s) + 10 HNO3(aq) = 6 HIO3(aq) + 10 NO(g) + 2 H2O(l);(e) 3 Pt(s) + 16 H3O+(aq) + 4 NO3-(aq) + 18 Cl-(aq) =3 PtCl62-(aq) + 4 NO(

46、g) + 24 H2O(l);(f) NH4NO3(s) = N2O(g) + 2 H2O(g)；(g) PCl3(s) + 3 H2O(l) = H3PO3(aq) + 3 HCl(aq)； (h) 2 Na2HPO4(s) = Na4P2O7(s) + H2O(g)；(i) 2 Na2HPO4(s) + NaH2PO4(s) = Na5P3O10(s) + 2 H2O(g)；(j) SnS2(s) + Na2S (aq) = Na2SnS3 + Na4SnS4(H2O)211. 完成并配平下列用于定性分析的反應(yīng)方程式：(a) As2O3(s) + Zn(s) + HCl(aq) (b) A

47、sH3(g) (c) AsH3(g) + AgNO3(aq) + H2O(l) (d) HgCl2(aq) + SnCl2(aq) (e) Hg2Cl2(s) + SnCl2(aq) (f) Bi(OH)3(s) + Sn(OH4)2-(aq) 解答(a) As2O3 (s) + 6 Zn (s) + 12 HCl (aq) = 2 AsH3 (g) + 6 ZnCl2 (aq) + 3 H2O (l)；(b) 2 AsH3 (g) = 2As (g) + 3 H2 (g) (加熱)；(c) 2AsH3 (g) + 12AgNO3 (aq) + 3H2O(l) = As2O3 (s) + 12HNO3 (aq) + 12Ag (s)；(d) 2 HgCl2 (aq) + SnCl2 (aq) = Hg2Cl2 (s) + SnCl4 (aq)；(e) Hg2Cl2 (s) + SnCl2 (aq) = 2 Hg (s) + SnCl4 (aq)；(f) 2 Bi(OH)3 (s) + 3 Sn(OH4)2- (aq) =2 Bi (s) + 3 Sn(OH)62- (aq)。12. 用常用符號表示13組到15組的每個過渡后p區(qū)元素的基態(tài)電子構(gòu)型。并指出具有最強(qiáng)的惰性電子對效應(yīng)的元素。 解答Ga：Ar3d104s24p1 ；Ge：