无机化学习题答案

1、17-2 概述CO的实验室制法及收集方法，写出CO与下列物质起反应的方程式并注明条件（1）Ni（2）CuCl （3）NaOH（4）H2（5）PdCl2硫酸解答： CO的实验室制法：加热HCOOH=CO+H2O气流CO收集方法为排水法 Ni+4CO=Ni(CO)4 CuCl+CO+2H2O=CuCl.CO.2H2ONaOH+CO=HCOONa CO+2H2=CH3OH CO+3H2=CH4+H2OCO+PdCl2+H2O=Pd+CO2+2HCl17-3 某实验室备有CCl4，干冰和泡沫灭火器（内为Al2(SO4)3和NaHCO3），还有水源和沙，若下列失火情况，各易用哪种方法灭火并说明理由。 解

2、答：（1）金属镁着火：不能使干冰，泡沫灭火器，水源以及四氯化碳。因为其中的二氧化碳以及会跟镁反应，使得燃烧更剧烈。（2）金属钠着火：不能使用干冰，泡沫灭火器，水源以及四氯化碳。因为其中的二氧化碳以及会跟钠反应，使得燃烧更剧烈（3）黄磷着火：都可以。干冰最适宜。方便。（4）油着火：水不可以。因为水油不溶。（5）木器着火：都可以。适宜干冰，方便。17-6 试分别计算0.1mol/LNH4HCO3和0.1mol/L(NH4)2CO3的PH值。 解答：NH4HCO3 溶液的PH:NH4+HCO3-+H2O=NH3.H2O+H2CO3为水解方程式。溶液中NH4+=HCO3-=0.1-m NH3.H2O=

3、 H2CO3=m OH-=y H+=x 则my/(0.1-m)=Kw/K1(1) mx/(0.1-m)=Kw/Kb(2) xy=10-14(3) x=1.57*10-8 PH=7.81（NH4）2CO3溶液的PH值：(NH4)2CO3=2NH4+CO32-以质子守恒：H+HCO3-+2H2CO3=NH3+OH- KbKNH4+ 溶液为弱碱性所以忽略H+H2CO3 又因为水的电离可以忽略所以HCO3-=NH4+ H+Ka1 / (H+2 + H+Ka1+Ka1Ka2)*C= 2C*KNH4+/(H+ KNH4+) 又因为Kb1Kb2 只要考虑CO32的一级水解。所以 HCO3-=c* H+/（H

4、+ Ka2） H+= KNH4+( K2NH4+ +8 KNH4+ Ka2)=6.6*10-10 PH=9.18 17-7 在0.2mol/L的Ca2+盐溶液中加入等浓度等体积的Na2CO3将得到什么产物？若以0.2mol/L的Cu2+代替Ca2+盐，产物是什么？再以0.2mol/L的Al3+代替Ca2+盐，产物是什么？请从溶度积计算说明。 解：KspCa(OH)2=5.5*10-6 KspCaCO3=2.8*10-9 KspCu(OH)2=2.2*10-20 KspCuCO3=1.4*10-10 KspAl(OH)3=1.3*10-33 Al2(CO3)不存在 S Ca(OH)2=1.8*1

5、0-2 S CaCO3=5.3*10-5,在溶液中以CaCO3存在。 S Cu(OH)2=2.8*10-7=S CuCO3=1.2*10-5 故Cu2+以Cu2(OH)2CO3即碱式碳酸盐的形式存在。因为Al3+水解趋势较大，故以Al(OH)3形式存在。17-12 试说明下列事实的原因。（1）常温常压下，CO2为气体而SiO2为固体。解答：因为常温常压下，CO2为分子为非极性分子，分子间的作用弱。为分子晶体，因此沸点低为气体。而SiO2结构为三维网状，彼此的作用力大，因此熔沸点高，常温常压下为固体。（2）CF4不水解，而BF3和SiF4都水解。解答：SiF4水解是由于Si的半径大，并且有可以利

6、用的空的轨道，易于接受亲核试剂的进攻，而发生水解。BF3水解是因为：B为缺少电子的原子，有强烈的接受电子的倾向，易于从水中获得电子对，而发生水解。CF4中C的原子半径小的多，并且没有多余的空轨道可以利用。故不容易水解。（3）BF3和SiF4水解产物中，除有相应的含氧酸外，前者生成BF4-,后者却是SiF6-解答：BF3水解后，由于B是缺电子中心，可以接受有电子对的F的进攻，发生路易斯酸碱反应生成BF4-。SiF4水解后，由于Si的原子半径大，并且有可以利用的空轨道，可以与F配位生成SiF6-。17-14（1）甲烷没有酸也没有碱的特性 解答：甲烷中由于键的键能大，不易于断裂，不容易给出质子。没有

7、酸性。甲烷中的碳已经达到八电子稳定结构，碳的原子半径小，没有孤对电子，不容易接受外来的质子了。没有碱性。（2）硅烷的还原性比烷烃强。解答：硅烷中的硅原子，由于原子半径大，并且有空的轨道，外层电子云密度小易于还原。而甲烷中碳的原子半径小，电负性较大，还原性小。（3）硅的卤化物比氢化物容易形成链。解答：硅的卤化物中存在d-p的配位键。使得Si原子的电子云密度增加，增强Si-Si键，从而易于成链。而Si的氢化物没有此作用。所以不易于成链。（4）BH3有二聚合物B2H6，而BX3却不形成二聚体。解答：BH3有二聚合物B2H6是由于B原子是缺电子中心，只有通过形成氢桥键来增加电子云密度，增加稳定性。BX

8、3中由于形成分子的离域键，增大了电子云密度，故稳定，不必要形成二聚合物。17-16 为什么BH3的二聚过程不能用分子中形成氢键来解释？B2H6分子中的化学键有什么特殊性？“三中心两电子键”和一般共价键有何不同？解答：因为如果形成的是氢键，B的电负性应该很大，并且B-H键的键长应该相等，这些都与事实不符和。因而不能用氢键的理论来解释。B2H6具有独特的三电子二中心的桥连结构，由两个B原子分别提供1个sp3杂化轨道，H原子提供1s个轨道，组成三个分子轨道。并在成键轨道上填充了2个电子形成。17-19 画出下列分子的结构图Si4O125- B3N3H6 B4O5(OH)42- (BO2)nn- Si

9、F62-17-22 试计算（1）把1.5gH3BO3溶于100ml水中所得溶液的PH值。（2）把足量Na2CO3的加入75吨级的硬硼钙石中，假定转化率为85%，问所得硼砂的质量是多少？解：（1）H3BO3+H2O=B(OH)4-+H+ 始1.5/（62*0.1） 0 0 平1.5/（0.2*0.1）-x x x所以；x* x/（1.5/（0.2*0.1）-x）=7.3*10-10 平衡常数很小，所以1.5/（0.2*0.1）-x=1.5/（0.2*0.1）则：x=5.5*10-5 PH=4.26(2)4CaB3O3(OH)5-3Na2B4O5(OH)4.8H2O 4*206 3*(238+144) 75t*85% x X=89t17-24有人根据下列反应制备了一些硼烷：4BF3(g)+3LiAlH4(s)=2B2H6(g)+3LiF(s)+3AlF3(s)。若产率为100%，用5gBF3和10g LiAlH4反应能得到多少克B2H6？制备时，由于用了未经很好干燥的乙醚，有些B2H6与水反应损失了，若水的量是0.01g，试计算损失了多少克B2H6？解： 4BF3+3LiAlH4=2B2H6+3LiF+3AlF3 4*6