大学无机化学第十一章试题及答案

1、第十一二章碱金属和碱土金属总体目标：掌握碱金属、碱土金属单质的性质，了解其性质、存在、制备及用途之间的关系掌握碱金属、碱土金属氧化物的类型及重要氧化物的性质及用途掌握碱金属、碱土金属氢氧化物溶解性和碱性的变化规律掌握碱金属、碱土金属盐类的性质；认识锂和镁的相似性各节目标：第一节金属单质了解碱金属和碱土金属单质的物理性质，包括颜色、状态、熔点、沸点、硬度、密度、导电性2掌握碱金属和碱土金属单质的化学性质，主要包括：与水的反应与非金属的反应（02、Cl2n2、h2等等）与液氨的反应与其他物质反应3.了解碱金属和碱土金属的存在、熔盐电解法和热还原法制备方法及用途第二节含氧化合物掌握碱金属、碱土金属氧

2、化物的类型，包括普通氧化物、过氧化物、超氧化物和臭氧化物及一些重要氧化物的性质和用途掌握碱金属、碱土金属氢氧化物在同族从上到下溶解性增大及随离子半径的增大碱性增强的变化规律第三节盐类掌握碱金属、碱土金属重要盐类的热稳定性和溶解性的变化规律及用途认识锂和镁的相似性，掌握它们的特性II习题一选择题（吉林大学无机化学例题与习题）C.K3ND.Ba3N21下列氮化物中最稳定的是（）Li3NB.Na3N已知一碱金属含氧化合物，遇水、遇CO2均可放出氧气，在过量氧气中加此碱金属，可直接生成该含氧化合物，此氧化物之阴离子具有抗磁性，此物质为（）正常氧化物B.过氧化物C.超氧化物D.臭氧化物超氧离子o-，过氧

3、离子o2与氧分子02相比较，稳定性低的原因是（）222O、O2反键轨道上的电子比02的少，从而它们的键级小TOC o 1-5 h z222O、O2反键轨道上的电子比02的少，从而它们的键级大222O、O2反键轨道上的电子比02的多，从而它们的键级小222O、O2反键轨道上的电子比02的多，从而它们的键级大222电解熔融盐制金属钠所用的原料是氯化钠和氯化钙的混合物，在电解过程中阴极析出的是钠而不是钙，这是因为（）0（Na+/Na）,90（Ca2+/Ca），钠应先析出还原一个钙离子需要2个电子，而还原一个钠离子只需一个电子,在高温熔融条件下，金属钠的析出电位比金属钙低析出钙的耗电量大于析出钠的耗电

4、量已矢口90（Li+/Li）,90（Na+/Na），这是由于（）锂的电离能大于钾、钠锂与水的反应速度较钾、钠与水的更为强烈锂与水的反应速度较钾、钠与水的更为缓慢Li的水化能大于Na+和K+的水化能6碱金属氢氧化物的溶解度较碱土金属氢氧化物为大，这是由于（）它们的氢氧化物碱性强它们的氢氧化物电离度大碱金属离子的离子势大碱金属离子的电离势小7.锂和镁性质上的相似性是由于（锂、镁的离子极化能力相似C.两者离子均为8电子层构型8下列硫酸盐中热稳定性最高者是）锂、镁的离子变形性相似两者离子半径相近、离子电荷相同）A.Fe2（SO4）3B.K2SO4C.BeSO4D.MgSO49用金属钠在高温下能把KCl

5、中的K还原出来，原因是（）A.金属钠比金属钾更活泼在高温下，金属钾比金属钠更易挥发，可以使反应ArS0增大NaCl的晶格能高于KC1、NaCl更稳定高温下，KCl可分解成单质金属钾和氯气，氯气和金属钠生成氯化钠10.下列金属元素中形成化合物时共价倾向较大的是()NaB.LiC.CaD.Be11超氧离子O-的键级为()2TOC o 1-5 h zA.2B.5/2C.3/2D.1除锂盐外，碱金属可形成一系列复盐，一般的讲复盐的溶解度()A.比相应的简单碱金属盐为大B.比相应的简单碱金属盐为小与相应的简单碱金属盐溶解度相差不大与相应的简单碱金属盐溶解度相比较，无规律性下列化合物中熔点最高的是()A.

6、MgOB.CaOC.SrOD.BaO14.18OC时Mg(OH)2的溶度积是1.2X10-11,在该温度时，Mg(OH)2饱和溶液的pH值为A.10.2B.7C.5D.3.2碱土金属氢氧化物溶解度大小顺序是()Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2Mg(OH)2Be(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2Be(OH)2Mg(OH)2Sr(OH)2Ca(OH)2Ba(OH)2Ca2+、Sr2+、Ba2+的铬酸盐溶解度大小顺序是()A.CaCrO4SrCrO4BaCrO4CaCrO4B

7、aCrO4SrCrO4BaCrO4BaCrO4SrCrO45.Be、Al、共价6.减小，减小，降低7.Be与Al,Li与Mg8.CaCO3Be(OH)2具有两性，既溶于酸又溶于强碱；Mg(OH)2为碱性，只溶于酸。金属钙，电解时加入CaCl2助熔剂而有少量的钙电解时析出。三简答题1.答：k2co3的工业制法如下:2KC1+3(MgCO33H2O)+CO2293KMgC中2(MgCO3KHCO34H2O)用热水处理上面的复盐，发生下列分解反应：2(MgCO3KHCO34H2O)=2MgCO3+K2CO3+CO2+9H2O将热溶液过滤，除去MgCO3，蒸发滤液得到K2CO3晶体。因为KHCO3的溶

8、解度比较大，不能用KCl和NH4HCO3来制得。故不能用氨碱法制K2CO3.答：NaOH是由Ca(OH)2溶液与Na2CO3反应而得Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3!+NaOH过滤除去CaCO3后即得NaOH。NaOH中可能残留少许Na2CO3。同时，NaOH吸收空气中的CO2气体也引进一些Na2CO3杂质。2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O欲配制不含Na2CO3杂质的NaOH溶液,可先配制浓的NaOH溶液。由于Na2CO3在浓NaOH溶液中溶解度极小，静止后析出Na2CO3沉淀。再取出上层清夜稀释后可以得到不含Na2CO3杂质的稀NaOH溶液。3.答：钾的沸点为7740C，钠的

9、沸点为8830C钾的沸点比钠低1090C。控制温度在钾和钠沸点之间，则生成的钾从反应体系中挥发出来，有利于平衡向生成钾的方向移动。由于反应是一个平衡过程，反应不彻底。同时，钾易溶于熔融的氯化物中或易生成朝氧化物等因素，使此方法并不切实可行。4.答：肯定存在：MgCO3，Na2SO4。肯定不存在：Ba(NO3)2，AgNO3和CuSO4。混合物投入水中，得到无色溶液和白色沉淀，则肯定不存在CuSO4。溶液在焰色试验时，火焰呈黄色，则Na2SO4肯定存在。溶液中不存在Ba2+。沉淀可溶于稀盐酸并放出气体，则肯定存在MgCO3，而Ba(NO3)2肯定不存在,因Ba2+与Na2SO4生成BaSO4白色

10、沉淀且不溶于强酸。AgNO3也肯定不存在，因AgNO3遇Na2SO4将有些Ag2SO4白色沉淀生成，沉淀中MgCO3和Ag2SO4在稀盐酸中MgCO3溶解而ASOq不溶。5.答：不能用空气、氮气、二氧化碳代替氢气作冷却剂，因为电炉法炼镁时炉口馏出的镁蒸气温度很高，能和空气、氮气、二氧化碳发生反应：2Mg+O2=2MgO四计算题3Mg+N2=Mg3N22Mg+CO2=2MgO+C1.解：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)先计算出上面反应的G0:298Go=-394.4-604.2-(-1128.8)=130.2KJmol-l298根据公式：G0=-2.303RTlgKpG0-130.20

11、0 x1000130300lgKp，一，一2.303RT2.303x8.314x2985705.85=-22.82Kp=P(CO2)=15.1X10-28。答：CaCO3(固)上部CO2(气)的平衡蒸气压为1.51X10-23。2.解：(1)rH0(298)=严(co,g)+严(Mg,g)-fH0(MgO,s)-fH(C，石墨)=-110.5+150.28-(-601.83)=641.65KJmol-1rG(298)=fG0产物-fG0反应物=-137.3+115.53-(-569.57)-0=547.80KJmol-1由于rG0(298)0,反应在298K,标准状态下时不能自发进行。在标准状

12、态下，自发进行的条件是rG0(T)0,温度T时，标准自由能变可利用公式rG0=ArH0(298)-TArS0(298)进行计算。rS0(298)=S0产物-S0反应物=197.9+148.6-27-5.69=313.81Jmol-1K-1反应自发进行的温度为：ArH0641.65,103J-mol-1T292045KArS0313.81J-mol-1-K-1298答：温度高于2045K时，反应可自发进行。3.解：(1)pH=6.00贝肝H+=mol/dm3CrO42-的初始浓度为：CrO42-=(0.50mol/dm3Xcm3)/3.05cm3=0.0082mol/dm32CrO42-(aq)

13、+2H+(aq)=Cr2O72-(aq)+H2O初始浓度：mol/dm30.0082平衡浓度：mol/dm30.0082-2xxK=x/(0.0082-2x)2(1.0X10-6)2=3.2X1014x=0.0027CrO42-=0.0082-2X).)27=m)ol./dm)3)28(2)用BaCrO4的溶度积常数和CrO42-可算出沉淀的最低浓度。Ksp=Ba2+CrO42-Ba2+=1.2X10-10/2.8X10-3=4.3X10-8mol/dm34解：(1)根据MgCO3溶度积常数计算Mg2+的平衡浓度Ksp=Mg2+CO32-=Mg2+X).)37.57X=10-8Mg2+=(3.5X10-8)/0.077=4.5X10-7mol/dm3(2)由浓缩后的Mg2+浓度和Mg(OH)2的溶度积常数，计算沉淀Mg(OH)2所需的OH-浓度。体积为原来的1/5,则浓度为原来的5倍。Mg2+=5X4.5X10-7mol/dm3=2.2X10-6mol/dm3Ksp=Mg2+OH-2=2.2X10-6XOH-2=2X10-11OH-=(2X10-11)/(2.2X10-6)1/2=3.0X10-3mol/dm35.解：两种试剂混合后浓度均为原来的二分之一，在碱性很强时，可以认为溶液中基本没有NH4+存在。即所有的NH4+都和OH-反应生成了NH3。通过以下计算可以证实这一点