武汉大学版无机化学课后习题答案___15碳族元素

1、第十五章 碳族元素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：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0.20mol·dm的mg和ca的溶液加入等体积的0.20 mol·dm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？答：c为第二周期元

2、素，只有2s，2p轨道可以成键，最大配位数为4，ccl4无空轨道可以接受水的配位，因此不水解。si 为第三周期元素，形成sicl4后还有空的3d轨道，d轨道接受水分子中氧原子的孤电子对，形成配位键而发生水解。6 通过计算回答下述问题：（1） 在298k，1.01×105pa下生成水煤气的反应能否自发进行？（2）用rs值判 断，提高温度对生成水煤气反应是否有利？（3）在1.01×105pa下生成水煤气的反应体系达到平衡时温度有多高？解：（1）提示：由gm<0来判断。（2）因为，该反应的s>0，又因为g=h-ts，所以提高反应温度有利于反应向右进行。7 比较co和c

3、o2的性质。如何除去co中含有的少量co2？如何除去co2中含有的少量co？答：通过赤热的碳粉；通过赤热的cuo粉末。提示：8 计算当溶液的ph分别等于4，8，12时，h2co3，hco，co所占的百分数。解：ph=4co2的饱和状态下，h2co3的ph=3.9，hco的ph=8.1，co的ph=12.6 ph=4时，体系中主要成分为h2co3，co可忽略 h2co3=h+ + hco m 10 n (m+n=1) =4.2×10 所以=4.2×10h2co3%=99.4%， hco%=0.06% hco= h+ + co 0.6% 10 x =k 所以x=2.4×

4、;10%。ph=8，12同理。9 烯烃能稳定存在，而硅烯烃h2si=sih2却难以存在。其原因是什么？答：碳的原子半径较小，除形成键外，p轨道按肩并肩在较大重叠，能形成稳定的键，因而，碳原子间可形成单键，双键，甚至三键，烯烃，炔烃都很稳定。 而硅原子半径较大，p轨道肩并肩重叠很少，很难形成稳定的键，因而，硅原子间大多数只能形成单键，而难形成双键，硅烯烃难以稳定存在。10 从水玻璃出发怎样制造变色硅胶？答：将na2sio3溶液与酸混合生成凝胶。na2sio3+2h+=sio2.h2o+2na+调节酸和na2sio3的用量，使生成的硅凝胶中含有8%10%的sio2，将凝胶静止老化一天后，用热水洗去

5、可溶盐。将凝胶在6070烘干后，徐徐升温至300活化，即得多孔硅胶。若将硅胶干燥活化前，用cocl2溶液浸泡，再干燥活化即得变色硅胶。11 用化学反应方程式表示单质硅的制备反应，单质硅的主要化学性质，二氧化硅的制备和性质。答：12 什么是沸石分子筛？试述其结构特点和应用？答：自然界中存在的某些网络状的硅酸盐和铝酸盐具有笼形结构，这些均匀的笼可以有选择地吸附一定大小的分子，这种作用叫做分子筛作用。通常把这样的天然硅酸盐和铝酸盐叫做沸石分子筛。 a型分子筛中，所有硅氧四面体和铝氧四面体通过共用氧原子联结成多元环。13 实验室中配制sncl2溶液时要采取哪些措施？其目的时什么？答：加入一些sn粒，以

6、防止被空气氧化成sn4+；加入稀盐酸是为了防止sn2+的水解。14 单质锡有哪些同素异形体，性质有何差异？-锡酸和-锡酸的制取和性质方面有何异同？答：锡有：灰锡，白锡，脆锡。15 试述铅蓄电池的基本原理。答： 放电时：负极 pbso4 + 2e= pbso4 + 2e正极 pbo2 + 4h+ + so + 2e = pbso4 + 2h2o充电时：阳极 pbso4 + 2h2o = pbo2 + 4h+ + so + 2e 阴极 pbso4 + 2e= pbso4 + 2e16 铅的氧化物有几种，分别简述其性质？如何用实验方法证实pb3o4中铅有不同价态？答：铅的氧化物有：pbo2，pb2o

7、3，pb3o4，pbo17 在298k时，将含有sn(clo4)2何pb(clo4)2的某溶液与过量粉末状sn-pb合金一起振荡，测得溶液中平衡浓度sn2+/pb2+为0.46。已知 =-0.126v，计算值。解：达到平衡时,e=0,即所以,18 完成并配平下列化学反应方程式：(1) sn+hcl (2) sn+cl2(3) sncl2+fecl3 (4) sncl4+h2o(5) sns+na2s2 (6) sns+h+(7) sn+sncl4 (8) pbs+hno3(9) pb3o4+hi(过量) (10)pb2+oh-(过量)答：19 现有一白色固体a，溶于水产生白色沉淀b，b可溶于浓盐酸。若将固体a溶于稀硝酸中，得无色溶液c。将agno3溶液加入c中，析出白色沉淀d。d溶于氨水中得到溶液e， e酸化后又产生白色沉淀d。将h2s气体通入溶液c中，产生棕色沉淀f，f溶于(nh4)2sx形成溶液g。酸化溶液g，得到黄色沉淀h。少量溶液c加入hgcl2溶液得白色沉淀i，继续加入溶液c，沉淀i逐渐变灰，最后变为黑色沉淀j。试确定字母a，b，c，d