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?
(2) 为什么磷和KOH溶液反应生成的的PH3气体遇空气冒白烟?
(3) 向NaH2PO4或Na2HPO4溶液中加入AgNO3溶液会析出黄色Ag3PO4沉淀? 答:(1)NaNO2与硝酸反应有NO2生成,NO2作为反应的催化剂起电子传递作用,而使硝酸与铜的
反应速率加快。
?HNO3?NO2?H??2NO2?H2ONO2?e??NO2?
可见,通过NO2获得还原剂Cu的电子,而使反应速率加快。
2-2+
2NO2+Cu=2NO+Cu
(2)磷和KOH溶液反应生成的PH3气体中含有少量的P2H4,P2H4在空气中易自燃生成P2O3而
冒白烟。
(3)Ag3PO4的溶度积常数比AgH2PO4和Ag2HPO4都小得多,即Ag3PO4的溶解度更小,而易从
溶液中析出。
12.完成下列反应
?? (b) AsCl3?H2O??? (a) P4?HNO3??? (d) P4O10?H2O??? (c) POCl3?H2O??? (f) Zn3P2?HCl(稀 )??? (e) P4O6?H2O?答:
(a)3P4?20HNO3?8H2O?12H3PO4?20NO(b)AsCl3?3H2O?H3AsO3?3HCl(c)POCl3?3H2O?H3PO4?3HCl(d)P4O10?6H2O????4H3PO4(e)P4O6?6H2O?4H3PO3(f)Zn3P2?6HCl(稀 )? PH3?3ZnCl2
13.试说明为什么氮可以生成二原子分子N2,而同族其它元素不能生成二原子分子的原因。 答: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。
14.指出下列各种磷酸中P的氧化数。
H3PO4, H4P2O7, H5P3O10, H6P4O13, H3P3O9, H4P4O12, H4P2O6, H2PHO3, HPH2O2, H3PO5, H4P2O8,
答:+5,+5,+5,+5,+5,+5,+4,+3,+1,+7,+6。 15.说明NO3,PO
??3?4,Sb(OH)6HNO3Δ
的结构。
答:NO3:平面三角形;PO4:正四面体;Sb(OH)6:正八面体
16. P4O10,中P-O键长有两种分别为139pm和162pm,试解释不同的原因。
答: P4O10分子中有两种P-O键,一种是-P=O,此键键长短,仅为139pm,还有一种为P-O-P,
此键键长为162pm。
17.如何鉴别下列各组物质:
(1)NH4Cl和NH4NO3; (2)NH4NO3和NH4NO2; (3)Na3PO4和Na2P2O7; (4)H3PO3和H3PO4; (5)H3AsO3和H3AsO4; (6)As、Sb3?-3--
3?和Bi。
3?答:(1)用AgNO3鉴别。 (2)用淀粉碘化钾试纸 (3)用AgNO3鉴别。 (4)用AgNO3鉴别。 (5)用淀粉碘化钾试纸 (6)用Na2S溶液
18.写出下列含氧酸盐的热分解产物;
(1) Na2SO4·10H2O (2) Ca(ClO4)2·4 H2O (3) Cu(NO3)2·3 H2O (4) Al2(SO4)3 (5) NaHSO4 (6) (NH4)2Cr2O7 (7) AgNO2 (8) Na2SO3 (9) KClO3 答:(1)Na2SO4,H2O;(2)CaCl2,O2,H2O(3)CuO,NO2,H2O;(4)(5)(6)N2,Cr2O3,(7)Ag,
NO2;(8)Na2S,Na2SO4(9)KCl,O2
19.比较As、Sb、Bi的硫化物和氧化物的性质。 答:As、Sb、Bi的硫化物:
As2S3 As2S5 Sb2S3 Sb2S5 Bi2S3 (1)酸碱性 两性偏酸 酸 两性 两性 碱 (2)溶解性(浓盐酸)不溶 不溶 溶解 溶解 溶解
(NaOH) 溶 溶 溶 溶 不溶 (硫化钠)溶 溶 溶 溶 不溶 (Na2SX) 溶 不溶 溶 不溶 不溶
As、Sb、Bi的氧化物:
As4O6 Sb4O6 Bi2O3
(水) 微溶 难溶 极难溶 (酸)溶解 难溶 极难溶 (碱)易溶 溶解 难溶 20.写出在碱性介质中Cl2氧化Bi(OH)3的反应方程式,并用??解释反应发生的原因。 答:Cl2?Bi(OH)3?3NaOH?NaBiO3??2NaCl?3H2O
?因为?Cl2/Cl???BiO?3/Bi(OH),所以该反应能向右进行。
3
21.如何解释As2O3在盐酸中的溶解度随酸的浓度增大而减小后有增大的原因。 答:当酸的浓度非常低时,存在以下平衡:
As2O3+3H2O=2As(OH)3
酸的浓度的加大,不利于水解反应。 酸的浓度增大后,存在以下反应:
As2O3+8HCl=2H[AsCl4]+3H2O;
增大盐酸的浓度,有利于反应向右进行。
22.化合物A是白色固体,不溶于水,加热剧烈分解,产生一固体B和气体C。固体B不溶于水或HCl,但溶于热的稀HNO3,得一溶液D及气体E。E无色,但在空气中变红。溶液D以HCl处理时,得一白色沉淀F。
气体C与普通试剂不起作用,但与热得金属镁作用生成白色固体G。G与水作用得到另一种白色固体H及一气体J。气体J使湿润得红色石蕊试纸变蓝,固体H可溶于稀H2SO4得溶液I。 化合物A以H2S溶液处理时,得黑色沉淀K、无色溶液L和气体C。过滤后,固体K溶于浓HNO3得气体E、黄色固体N和溶液M。M以HCl处理得沉淀F。溶液L以NaOH溶液处理又得气体J。 请指出A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N所表示得物质名称。 答:A:AgN3;B:Ag;C:N2;D:AgNO3;E:NO;F:AgCl;G:Mg3N2;
H:Mg(OH)2;I:NH3;J:MgSO4;K:Ag2S;L(NH4)2S;M:S
23.举例说明什么叫惰性电子对效应?产生这种效应得原因是什么? 答:具有价电子层构型为sp
20—6的元素,其电子对不易参与成键而常形成+(+n-2)氧化态的
化合物,而其+n氧化态的化合物要么不易形成,否则就是不稳定,这种现象叫做惰性电子对效应。
产生这种效应得原因是(1)大原子的轨道重叠不好,(2)内层电子的斥力,特别在过渡元
素后的Ga以及Tl与Pb中最为显著。
24.已知碱性介质中磷得不同氧化态间得标准电极电势为:
H3PO4
?0.23VH3PO3
?0.50VP
?0.06VPH3
试绘制碱性介质中磷得氧化态-自由能关系图。 答:
200G/kJ·mol △-1150100500-2024氧化数
第十五章
1. 碳单质有哪些同素异形体?其结构特点及物理性质如何? 答:石墨,金刚石,富勒烯
2. 实验室里如何制取二氧化碳气体?工业上如何制取二氧化碳? 答:实验室制法:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2?+H2O 工业制法:CaCO3?????CaO?CO2?
3. 图15-6中,三条直线相交于一点,这是必然的还是偶然的,试讨论其原因。 答:这是必然的
4. 分别向·dm
?3高温煅烧的Mg
2?和Ca
2?的溶液加入等体积的 mol·dm
?3的Na2CO3溶液,产生沉淀的
情况如何,试讨论其规律性。 答:分别有Mg(OH)2和CaCO3生成
5. CCl4不易发生水解,而SiCl4较易发生水解,其原因是什么?