(11)Na2O2+CO2? (12)KO2+H2O? (13)Fe(OH)2+O2+OH-? (14)K2S2O8+Mn2++H++NO?3? (15)H2SeO3+H2O2?
答:(1)H2S+H2O2=S+2H2O
H2S+4H2O2(过量)=H2SO4+4H2O
(2)H2S+Br2=2HBr+S
H2S+4Br2(过量)+4H2O=8HBr+H2SO4 (3) H2S+I2=2I-+S+2H+ (4) 2H2S+O2=2S+2H2O (5) 3H2S+ClO3-=3S+Cl-+3H2O (6) 2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O (7) 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
(8) Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl (9) SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
(10) 5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2+8H2O (11) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (12) 2KO2+2H2O=2KOH+O2+H2O2 (13) 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (14) 5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+ (15) H2SeO3+H2O2=H2SeO4+H2O
17.在标准状况下,50cm3含有O3的氧气,若其中所含O3完全分解后,体积增加到52 cm3。
如将分解前的混合气体通入KI溶液中,能析出多少克碘?分解前的混合气体中O3的体积分数是多少?
解:5.68mg ,8.1%
18.每升含12.41克Na2S2O3·5 H2O的溶液35.00 cm3,恰好使50.00 cm3的I3溶液退色,
求碘溶液的浓度?
解:I3-+2S2O32-=S4O62-+3I-
?1.75×10-2mol/L
-1?19.下述反应在298K时的△Hm为284.5kJ·mol
3O22O3
??已知此反应平衡常数为10-54,试计算该反应的△Gm和△Sm。
解:307.97kJ /mol, -78.76k-1.J.mol-1
20.利用电极电势解释在H2O2中加入少量Mn2+,可以促进H2O2分解反应的原因。 答:?MnO?2/Mn2?= 1.23V
? H2O2作为氧化剂时?H=1.776V 2O2/H2O H2O2能氧化Mn2+ Mn2+ + 2H2O2 == MnO2 + 2H2O
? H2O2作为还原剂?O= 0.68V〈 1.23V 2/H2O2 H2O2能还原MnO2 MnO2 + 2H2O2 == Mn2+ + O2 + 2H2O 总反应式为 2H2O2 2 O2 ? + 2H2O
MnO
第十四章 氮族元素
1.用MO理论讨论N2和NO分子中的成键情况,并指出两者键级是多少?
2*2222KK?????2s2s2p2p2p 键级3 答:N :
2
yzNO:KK?2s?2s?2p?2p?2p?2p 键级2.5。
yz2*2222*12.解释下列问题:
(1)虽然氮的电负性比磷高,但是磷的化学性质比氮活泼? (2)为什么Bi(V)的氧化能力比同族其他元素强?
答:(1) 氮的电负性比P高,但氮不如P活泼,这是由俩者单质的结构不同决定的。
N的半径很小,但N原子间形成三重键,叁键的键能很高,难以断开,因而N2很不活泼。
P原子半径很大,而使P原子间的p轨道重叠很小,不能形成多重键。P-P单键键能很小,很容易断开。特别白磷的P-P-P键角小张力大,更活泼。
(2) Bi(v)的氧化能力比同族其他元素强的多,出现了充满4f、5d,而4f、5d对电子的屏蔽
作用较小,而6s具有较大的穿透能力,所以6s电子能级显著降低,不易失去,有“惰性电子对效应”。失去2 个6s电子的 Bi(v 更倾向于得到2个电子形成更稳定的Bi3+。
3.试从分子结构上比较NH3、HN3、N2H4和NH2OH等的酸碱性。 答:NH3结构见书648 HN3结构见书658
N2H4结构见书655 NH2OH结构见书658
得出酸性 HN3>NH3> N2H4>NH2OH 碱性相反。
4.试比较下列化合物的性质:
(1) NO3和NO2的氧化性;
(2) NO2、NO和N2O在空气中和O2反应的情况; (3) N2H4和NH2OH的还原性。
答:(1) 氧化性NO2->NO3-;
(2) NO2不与空气反应;NO与空气在常温下即可反应,产生红棕色烟雾。N2O也不与空气
反应。
(3)还原性:N2H4 >NH2OH
5.硝酸铵可以有下列两种热分解方式:
NH4NO3(s)=NH3(g)+HNO3(g) ΔH?=171kJ·mol
-1
??NH4NO3(s)= N2O(g)+2 H2O(g) ΔH?=-23 kJ·mol
-1
根据热力学的观点,硝酸铵固体按照哪一种方式分解的可能性较大。
答:按后者分解方式可能性大;因为ΔG=ΔH-TΔS,可知,反应的方向性主要决定于ΔH。
6.如何除去:
(1) 氮中所含的微量氧;
(2) 用熔融NH4NO3热分解制得的NO2中混有少量的NO; (3) NO中所含的微量NO2;
(4) 溶液中微量的NH4离子。
答: (1)使气体通过炽热的铜屑: O2+2Cu=2CuO
(2)使气体通过FeSO4溶液除去NO NO+FeSO4=Fe(NO)SO4 (3)使气体通过水除去NO2 2NO2+H2O=2HNO3+NO
(4) 溶液中加少量的NaNO2后加热除去NH4+ NH4++NO2-=N2+H2O
7.写出下列物质加热时的反应方程式:
(1)NaNO3 (2)NH4NO3 (3)NH4Cl 和 NaNO2的混合物 (4)CuSO4.5H2O (5)Cu(NO3)2.2H2O (6)NaN3 答:
?
?(1)2NaNO3???2NaNO2?O2??(2)NH4NO3???N2O??2H2O?(3)NH4NO2???N2??H2O?(4)CuSO4.5H2O???CuSO4?5H2O?(5)Cu(NO3)2.3H2O???Cu(OH)NO3?HNO3?2H2O ?Cu(OH)NO3???CuO?HNO3?4HNO3???4NO2??O2??2H2O?(6)3NaN3???4N2??Na3N?Na3N???6Na?N2?8.从下列物质中选出那些互为等电子体:C
2?2,O2,O2,O
?2?2, N2,NO,NO+,CN-和N2H3,
?并讨论它们氧化能力得强弱和酸碱强度。
答:互为电子体的有:C22- ,N2,NO+,CN-;O22-,N2H3-
9.完成下列反应:
N2H4?HNO2 ???
?NH4Cl?HNO2 ???
KI?HNO2???
?KClO3?HNO2 ??? ?KMnO4?HNO2 ???
答:
?N2H4?HNO2???HN3?2H2O?NH4?HNO2???N2??2H2O?HClKI?HNO2???I2?2NO??2H2O?ClO?3?3HNO2???Cl??3NO3?3H??
2MnO4??2?5HNO2?H????2Mn2??5NO3?3H2O
10.从硝酸钠出发,写出制备亚硝酸的反应方程式。 答:2NaNO3=2NaNO2+O2
NaNO2+HCl=HNO2+NaCl
11.解释下列反应现象:
(1) 为什么NaNO2会加速铜和硝酸的反应速度?