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文档简介

五大块知识点内容物质结构基础化学键(包括分子间作用力以及氢键,以及σ键和π键化学热力学基础水溶液化学原理铜锌副族一、几个概1(energys2、能级(energylevel)(多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级(s、p、d、f等,就好比能KLMN3s3p2子数是相同的,依次是1,3,5,7,9……的两倍。3、电子4、原子轨们相互垂直,分别以px,py,pz符号表示。电子层1s2341+3+5+7=相同能层和相同能级的原子轨道能量相等,如2px,2py,2pz轨道的能量相二 基态原子的核外电子排布1、三大原s、p、d、f1、3、5、72、6、10、14个电24号Cr 29号Cu40号Zr 41号Nb42号Mo 43号Tc44号Ru 45号Rh46号 电子层数较大的某些轨道的能量反低于电子层数较小的某些轨道能量的现象。如4s反而比3d的能量小,填充电子时应先充满4s而后才填入3d轨道。2、构造原理:ns(n-3)g(n-2)f(n-1)dnp规则 12素的族数=最高能级组中的电子总数或副族数=(s+d)电子数-103s 价层电子填充在ns亚层的元素,包括第1族(碱金属元素)第2族(碱土金属元素)元素价电子构型ns1-

p区价层电子填入np亚层的元素,1318族元素。价电子构型:ns2np1-d区 价层电子陆续填充(n1)d亚层的元素,包括第3到12族元素。d区元素的性质在第2族和第13族元f 价层电子陆续填充(n2)f亚层的元素包括第6周期的镧系和第7周期的锕系等28个元素,也称为内56 rFe3+(60pm)<rFe2+(75pm) Li+(60pm)~Mg2+(65pm)Sc3+(81pm)~Zr4+(80pm)Na+(95pm)~电离能。E E e E E2(g) e 8E e- E- A 9的非金属性减弱。右上方氟的电负性最大,非金属性最强。左下方铯的电负性最小,金属性最强。练习1、2006年3月有人,未知超重元素第126号元素有可能与氟形成稳定的化合物。按元素周期系的已知规律,该元素应位于第周期,它未填满电子的能级应是,在该能级上有个电子,而这个能级总共可填充个电2s,p,d,f,g,h1,3,5等个轨道。试根据第8周期共 种元第114号元素属于 离子半径:Li+与稳定性:Fe2+与第一电离能:N与A.1 B.2 C.3 D.8一 共价键的成键理1、路易斯理论路易斯理论,路易斯结构式H∶H或H— ∶N≡N∶∶O=C=O 路易斯式中价键数的计算:价键数=(重原子数*8-已有最外层电子数)/2(若结果为单数则要分类讨论,但 哪个是正确的呢?可根据结构式中各原子的“形式电荷”进行判断:qnv-nL-nb式中,nvn2、价键理论(电子云法л键:两原子轨道垂直核间联线并相互平行而进行同号所 等电子体原理例2、-、NO2+、N3-具有相同的通式,价电子总数都为16,都为直线型结构。CO32-、NO3-、SO3具有相同的通式,价电子总数都为24,都为平面三角形结构。SO2、O3、NO-具有相同的通式,价电子总数都为18,都为平面V形结构。2SO42、PO43具有相同的通式,价电子总数为32,都为正四面体结构。PO33-、SO32-、ClO3-具有相同的通式子数为26,都为三角锥结构核外电子总数为22He、H-、Li+、Be+2核外电子总数为10Ne、HF、H2O、NH3、 (分子类Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+(N3-、O2-、F-、OH-、NH2-(阴离子类)核外电子总数及质子总数均相等的粒子:Na+、NH4+、H3O+(11个质子、10个电子F-、OH-、NH2-(9个质子、10个电子Cl-、HS-(17个质子、18个电子N2、CO、C2H2、RNC(14个质子、14个电子所谓等电子体是指一类分子或离子,组成它们的原子数相同,而且所含的价层电子数相同,则它们互称为等电子体.3AB(g — A(g B( 二 分子的结1、价层电子对互斥理论AXnEm表示分z指的是围绕在A键角为120°或180°时,斥力计算为02、杂化轨道理论C2s2p2C原子只能形成两个共价单键,且这两个键相互垂直(键角间成四面体分布。为了更好地说明这类问题,Pauling等人以价键理论为基础,提出杂化轨道理论。要点n个原子轨道杂化,形成nsp3杂化:CH4、如PCl5:PCl5sp3d2杂化SF6分子的空间构型为正型型2CO2、3VSO2、4CH4、NH3、VH2O、5sp3d(或T6sp3d2(或三 分子的性1、键的极性和分子的极性键的极性分子的极性21/r6相关,极性分子产生的偶极称为偶极。通过极性分子改变空间取向而在它们的电偶极之间产生的电性氢键及其对物质性质的影响在N、O和F的氢化物分子中,由于这些元素的电负性较大,对价电子有吸引,氢原子核就会部20~40kJY与X-H形成氢键时使氢键的方向与X-HX-H…Y 2分子间氢3 例:O3(π4)CO2(2个π4)NO(π3)NO-(π3 (1)(5)(2)(6)5(3)(7)IF(4)(8)ICl6342(A一 晶 12处于顶点的粒子,同时为8个晶胞处于棱上的粒子,同时为4个晶胞处于面上的粒子,同时为2个晶胞处于晶胞的粒子,则完全属于二 金属晶123ABAB堆积(六方紧密堆积ABC堆积(面心立方堆积34∗433

=4空间利用率:68.02%三 原子晶四 离子晶体和分子晶五、离子键理论1、基本要NaCl等都是2、离子特 构型:(n-1)ns2(n-1)p6(n-1)d1~9:Fe2+,Mn2+ 构型:(n-1)ns2(n-1)p6(n-1)d10ns2:Sn2+,Pb2+3、晶格能4、离子极极。阴离子中产生的诱导偶极又会反过来诱导阳离子,阳离子如果易变形(18e-,18+2e-or9~17e-构型半径大的离子),阳离子中也会产生偶极,使阳离子和阴离子之间发生了额外的。当两个离子接近时,可能使两个离子的电子云,趋向于生成极性较小的键。由离子键向共价键过渡。电荷:半径:外壳相似电荷相等时,半径小,极化力强。18e-,2e-,18+2e-,(Ag+、Li+、Pb2+等)>9~17e-(Fe2+、Ni2+、Cr3+)>8e-(Na+、Mg2+等 SO2-、PO3 O2->F-Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+;F-<Cl-<Br--

-ClO<F<NO<CN<Cl<Br 18e-,18+2e-,9~17e-的少电荷阳离子,如:Ag+、Pb2+、Hg2+等;最不易变形是小半径高电荷稀有气体外壳阳离子,如Be2+、Al3+、Si4+等晶体类型转变:离子晶体→分子晶体;溶解性变化:减小颜色变化颜色加深 ②C70分子只含有五边一 几个基本概12中心原子:又称配合物的形成体,多位金属(过度元素)离子,也可以是原子。如:Fe3+、Fe2+、Co2+另外还有一种配体提供的是不定域电子,有π键电子的碳原子(CH2=CH2)就是此类的配体多齿配体配位数3 螯合物具有环状结构的配合物暨称为螯合物。螯合物较一般配合无来说要更稳定一些,这称为螯合效应二 配合物名1、从总体上命名2、内界内 对于都是中性分子(或阴离子,先命名配体中配位原子排在英文字母顺序前面的配体,例 NH3H2O,先命名NH3若配位原子相同,则先命名原子数少的配体。例如NH3和NH2OH,先命名NH33、电中性配体一般保留原来命名,而CO、NO、O2和N2作为配体时,为羰基、亚硝基、双氧4、同一配体若配位原子不同,则名称不同,如-NO2硝基、 硫酸根、-NCS异硫5、常见配体缩写:三 配合物的空间结构1、配位一般为直线型结构,如:H3N—Ag—2、配位3、配位如:[Zn(NH3)4]2+、[CoCl4]2-、如:[Pt(NH3)4]2+、[PdCl4]2-、4、配位如:[Fe(CO)5]、[CuCl5]3-、如:[VO(acac)2]、5、配位6、配位 如[ZrF7]3-、7、配位四 配合物的异构现1、结构异构:异构名称例实验现象[CoSO4(NH3)5]Br(红[CoBr(NH3)5]SO4(紫↘BaCl2→ [CrCl(H2O)5]Cl2·H2O(亮绿色[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O(暗绿色2、几何异构:配位体可以配置在的位置上(顺式,cis-也可以配置在相对远离的位置上(反式,trans-故这种异构顺 面式 经式NNNNNNNNNNNNNNNN旋光异构判断是否有旋光异构的常用方法:找对称元素(对称面,对称中心例:化合物的种类繁多,一个重要的因素是许多化合物存在同分异构现象 ,试画在结构式中Me2PCH2CH2PMe2可简化成PP(双齿配体)P

PP PP

PCO P

P CO 五、判断配合物是否稳定的EAN规则(补充内容1927年英国化学家西奇维克提出,是指中心原子的电子数和配体给予中心原子的电子数之和。即中心原[Cr(CO)6]→24e-+12e-[Fe(CO)5]→26e-+10e-=36e- V(CO)6的总电子数为35,它不稳定,易被还原成[V(CO)6]-。而V(CO)6+Na→Na++[V(CO)6]-又如具有奇电子数的Mn(0),Co(0),它们的羰基配合物以二聚体Mn2(CO)10,Co2(CO)8 2、常见配体提供电子数的计算[Mn(CO)(NO)3]→25+2+9=36e-[Cr(NO)4]→24+12=36e-[Cr(C6H4)2]=24e-+2×6e36e-H121烯丙基(CH2=CH-32537326EAN18e-规则。而中心原子内层电子不予考虑,只考虑外层和次外层的电子(即价成键的内层电子数也是18。Vn数5678916的配合物。4、应用 C 2- (1) (2) (3)(4) (5)例题:写出下列各配合物或配离子的化学(1)硫酸四氨合铜 (2)二合银酸根离(3)二羟基·四水合铝(III)离 (5)四硫·二氨合铬(III)酸 (6)顺式—二氯二氨合铂习A.sp3sp B.sp2sp C.sp3sp D.sp2sp(2).ClO3F的构型属于(A.直 B.平面四 C.平面三 D.四面下列化合物中,哪些存在氢键 (1)硼酸;(2)对酚;(3)邻酚;(4)碳酸氢A.123 B. 2 D.12下列分子中,偶极距不为零的分子是:( C. 下列化合物中既存在离子键,共价键,又存在配位键的是:( 氧原子用sp3杂化轨道形成两个σ 氧原子形成一个π .一个三电子π .两个三电子π .(O2- 硼原子用sp3杂化轨道形成4个σ .(BF4-硫原子形成6个σ 根据键级的大小,判断N2+与N2,以及O2与O2-的键长大 .(N2+< O2>O2-CH3Cl和CH3Cl之间存 CH3Cl和CCl4之间存 H2O和C2H5OH之间存 C-H,Si-H,Ge-H,Sn-C-Cl,Si-Cl,Ge-Cl,Sn-数分子的形I3-,SO2Cl2,IO2F2-,ClF3,IF5,ICl4-,PO43-,SO2-,ClO2-,3SF6,PCl5,O3⑴CH4和 ⑵OF2和 ⑶NH3和 ⑷PH3和f f f 33的成键情况和几何构型。O3;NO2-;NO3-; N-; CO2-33和HgI2;(4)邻羧基苯酚和对羧基MMMS与 Al与 Sn与 Cu与 Cs与⑴SrBa;⑵CaSc;⑶NiCu;⑷ZrHf;⑸S2-S⑹Na+Al3+;⑺Sn2+Pb2+;⑻Fe2+将下列原子按指定性质大小的顺序排列,并申述理由电离能 P电子亲合能 电负性:P (3)[Cr(Py)2(H2O)Cl3]四氯合铂(Ⅱ)酸六氨合铂氯化二氯.四水合钴二氨.草酸根合镍(Ⅱ)第二部分化学热力学热力学一 热力学基本定1、热力学第一定律2、热力学第二定律因素,称为环境熵变ΔS环境=-ΔH/T。二 热力学平当ΔG>0时,反应逆向进行;当ΔG=0。ΔGΘ=ΔHΘ-2、热力学平衡态3、热力学平衡常数∏ 00𝐾𝜃 �𝑐� 00

0�0

0��𝑝0ΔGΘ=-4、热力学循环根据Hess定律(实质上等效于热力学第一定律,在计算化学反应焓变时可以通过设计热力学循环(如Born-Harber循环)对不易测量的热力学过程进行计算(如下图,可以计算出氯化钠的晶格能,即气态离子形1、已知(1)C(s)+O2(g)========CO2(g) ΔH1 -393.5 ΔH2 -283.0求反应 ΔH3 石 ΔH1 -395.4(2)C(s,石墨 ΔH2 -393.5 P-ObkJ•mol-1、P=OckJ•mol-1、O=OdkJ•mol-1.根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是()A(6a+5d-B(4c+12b-C(4c+12b-D(4a+5d-3H2(g)+N2(g) 2H2(g)+O2(g) 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)H2O(s) (2)C(s)+2H2(g)(3)2CO2(g)2CO(g)+O2 (4)N2(g,1atm)(5)CaCO3(s)+2H+(aq)Ca2+(aq)+CO2(g)+(6)NaCl(s)Na+(aq)+Cl已知反应(1)、(2)的G298分别为1 16H++2MnO+10Cl5Cl(g)+2Mn2++ Cl2(g)+2Fe2+2Fe3++ 8H++MnO+5Fe2+5Fe3++Mn2++4H —SCH4(g)+2O2(g)CO2(g)+Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) 1H =-27.59kJmol13Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g) 2H -58.52kJmol1Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g) 3H =+38.04kJmol1FeO(s)+CO(g)Fe(s)+平衡状态(等效平衡一 可逆反(1)CO(g)+H2O(g)≒ +Cl-(aq)≒(3)3H2(g)+N2(g)≒CO(g)+H2O(g)≒

v正=v二 经验平衡常 aA+bB≒gG+aA+bB≒gG+c

cgch pg气相反应时,平衡浓度也可以用各气体分压表示;此时平衡常数为 Kp=Kc(RT)Δn三 标准平衡常数K相对浓度:ci/cø,pi/pø—与标态值比(cG)g(cHcc(cA(cG)g(cHcc(cA)a(cBccK (pA)a(pB 标态取值:液相cø=1.00mol·dm-3气相pø=101.325Kpa、760mmHg、例:CaCO3(s)CaO(s)Kø= 2CrO2-p(ag)+HO(l)≒CrO2-+2 Kø

H44标准平衡常数与经验平衡常数差iii、对于多相反应平衡同样可以表示,如给 Zn(s)≒H2(g)+Zn2+(aq)Kø=(pH2/pø)(cZn2+/cø)/(cH+/cø)四 反应商与平衡常数的关 ghc))c ghc))c c)acb) =Q≠Kø (cA)a(cB (Q

aA(g)+bB(g)≒gG(g)+五 化学平衡中的转化反应达平衡时,反应物A(或B)的平衡转化率A(或B)的消耗浓度molL100%A(或B)的起始浓度mol/LA(或B)消耗的物质的量mol100%气体A(或B)的消耗体积(mL或L)气体A(或B)的起始体积(mL或六 等效平衡的问等效平衡问题是指利用等效平衡相同平衡或相似平衡)来进行的有关判断和计算问题,即利用与某一平衡状态等效的过渡平衡状态(相同平衡)进行有关问题的分析、判断,或利用相似平衡的相似原理进行有关量的计算。所以等效平衡也是一种思维分析方式和解题方法。这种方法往往用在相似平衡的计算中。等效平衡可分为三种类型:等温等容下,建立等效平衡的条件是:反应物的投料相当。例如,在恒温恒容的两个相同容器中,分别投入1olN2、3olH2与2olNH3,平衡时两容器中NH3的质量分数相等。等温等压下,建立等效平衡的条件是:反应物的投料比相等。例如,在恒温恒压条件下的两个容器中,分别投入2.5olN2、5olH2与5olN2、10olH2,平衡时两容器中H3的质量分数相等。对于反应前后气体体积数不变的可逆反应,无论是等温等容还是等温等压,只要按相同比例加入反应物和生成物,达平衡后与原平衡等效。解等效平衡的题,有一种基本的解题方法——极限转换法。由于等效平衡的建立与途径无关,不论反应时如何投料,都可以考虑成只加入反应物的“等效”情况。所以在解题时,可以将所加的物质“一边倒”为起始物质时,只要满足其浓度与开始时起始物质时的浓度相同或成比例,即为等效平衡。但是,要区分“浓度相同”或“浓度成比例”的情况,必须事先判断等效平衡的类型。有了等效平衡类型和条件的判断,就可以采用这种“一边倒”的极限转换法列关系式了。下面我们看一看这种极限转换法在解题中的运用。是指在一定条件下的可逆反应里,起始量不同,但达到平衡时任一相同组分的质量分数(或体积分数)均相等这样分别建立起来的平衡互称为等效平衡.1、对于一般可逆反应,在恒温、恒容条件下建立平衡,改变起始时加入物质的物质的量,如果能够按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。如:按下列三条途径,在恒温、恒容下建立的平衡等效Ⅰ3mol1mol000abⅢ中,应满足:b+c/2=1,a+3c/2=3例1.有一可逆反应:2A(g)+3B(g)=xC(g)+4D(g),若按下列两种配比,在同温、同体积的密闭容器中进行反应。(1)0.8molA,1.2molB,1.2molC,2.4mol(2)1.4molA,2.1molB,0.6molC,1.2mol达到平衡后,C的质量分数相同,则x的值为(A. B. C. D.C的质量分数相同,则属于同一平衡状态,变化的A、B、C、的物质的量之比为:0.6∶0.9∶0.6∶1.2=2∶3∶2∶4。故选B2、在恒温、恒压下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学方程式系数比换算成同一半边物质的Ⅰ3mol1mol0003nn例2.2mol2mol0002mol下列叙述正确的是(解析:因反应前后气体体积不变,压强对该平衡无影响,途径Ⅰ、Ⅱ为等效平衡,故选A、D3、在恒温、恒容下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量比例与原平衡的相同,两平衡就是等效平衡(相当于恒温、恒压下的等效平衡,原因是平衡不受压强影响。例3.在两个密闭容器内,保持温度为423K,同时向A、B两容器中分别加入amol、bmolHI,待反应2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡后,下列说法正确的是()从反应开始到达到平衡所需时间I2平衡时I2蒸气在混合气体中体积分数HI的平衡分解率相等解析:等温下,该反应前后系数不变,平衡不受压强影响,A、B两容器中的平衡可视为等效平衡,故应选D项。例4.某恒温、恒容的密闭容器充入3molA和2molB,反应3A(g)+2B(g)xC(g)+yD(g)达到平衡时C的体积分数为m%。若将0.6molA,0.4molB,4molC,0.8molD作为起始物充入,同温同容下达到平衡时C的体积分数仍为m%,则x= 解析:同温同容下达到平衡时C的体积分数仍为m%,则两平衡为等效平衡,因而有3A(g)+2B(g)xC(g)+yD(g)3mol2mol00.6mol0.4mol4mol所以有:0.6+(3×4)/x=3,0.6+(3×0.8)/y=3。解得:x=5,y=1。七 平衡的极限问可逆反应的最大特点就是不能反应彻底,所以平衡移动结果中各种量的改变都是以其余物质部位零或负数为极限的。a0aa甲1、在相同温度和压强下,对反应CO2(g)+H2(g) a0aa甲0000丙00a2a丁aaaa n(O:n(H)=1:1n(O:n(H)=1:33、HI分解反应为2HI(g) H2(g)+I2(g),若开始时有1molHI,平衡时有24.4%的HI发生了分解。今欲将HI的分解数降低到10%,应往此平衡体系中加入多少摩I2?4900K1.013×105PaSO3 SO2(g)+1/2O2计算N2O4 2NO2(g)反应的6PCl5(g)523KPCl5 PCl3(g)+Cl2平衡浓度:[PCl51mol·dm3PCl3Cl20.204mol·dm3。若温度不变而压强减小一半,在新的平衡体系第三部分水溶液化学一 质子理凡是在水溶液中电离产生的全部阳离子都是H的物质叫酸;OH-酸碱反应的实质是H和OH2、Brnsted-Lowry质子理论酸碱共轭关系:酸=碱+质子(酸越强,其共轭碱就越弱)3 1(碱)强酸强碱在溶液中全部离解,以浓度为 的强酸在溶液中存在下列两个质子转移反以HA和H2O为参考水平,可写出其质子条件[H+]=[OH-] [H+] 质子条件为[HAOH] 以[A-]=KHAH+][OH]=K 即上式为计算一元弱酸溶液中[H+]的精确公式。由于式中的[HA]为HA的平衡浓度,也是未知项,还需利用分布系数的公式求得[HA]=cδHA(cHA的总浓度),[H+]3+Ka[H+]2–(cKa+KW)[H+]–KaKW=分析化学的计算通常允许[H+] 5%的误差,对于具体情况可以合理简化,作近似处理若酸的浓度比较小或酸极弱,则[HA]≈CHAc/Ka≥500条件,水的离解不能忽略,cKa<20KwKaKw,c/Ka<500时,可将前式中的Kwaa 解:cK=0.010´10-a c/Ka=0.010/10-474pH=

因此水离解的[H+]项可a c/K=0.10/10-286=72a

5-31.0×10-4mol/LNHClpH值。pK=4.75解:Ka(NH+)=K/

=2.6×10-7mol/L,pH=6.59当cKa1≥20Kw,, 如果c/Ka1<500,则用近似式:b-]Kb 解:查表得p >>,可按一元酸计算。 =0.040×10−6 =0.040/10-638=9.6×10三 两大效 我们不能忘记,酸在水中电离出氢离子是与水分子作用的结果:HAHO⇄HO 222HI+CH3OH⇄CH3OH++I−HBr+CH3OH⇄CH3OH++Br−HCl+CH3OH⇄CH3OH++Cl−222用多种非水溶剂进定实验,已经证明,水中的一些常见强酸的强度的顺序为HClO4>HI>HBr>HCl>HNO3>H2SO4(一级电离 四 缓冲溶或强酸或稍加稀释,而使其pH不易发生改变的作用,称缓冲作用。具有缓冲作用的溶液叫作缓冲溶液。使溶液的pH值控制在一定的范围内。一般可以分为三种类型:i、弱酸及其对应的盐,HAc-0.05mol/L0.01mol/L硼砂若溶液的c(HA)和c(A-)较大,不考虑水自身电离产生H+的作用,根据化学平衡式: 3可控制的邻苯二甲酸氢钾10-210-5NaH2PO4--10-7Na2B4O7--10-9Na2B4O7--10-9NaHCO3---10-10、ii、ca=cscb=cs时,1∶10之间。否则视为缓冲溶液不再具有缓冲能力。pH酸性选pH≈pKapHpOH≈pKbi采用相同浓度的弱酸(或弱碱)及其盐溶液,按不同体积混合来配制所需缓冲溶液。设弱酸及其盐的浓度c(mol/L)VaVsVca=冲体系可获得:pOH=pKb-lg(V-Vs)/Vs五 酸碱指示红橙黄红橙黄红一 溶度积常数(theconstantofsolubilityAgCl(s)→AgCl(aq.)→Ag+(aq.)+

AgCl(s)→Ag+(aq.)+写作 4 4=1.98×10-10 AmBn(s)来说,在一定温度下,其饱和溶液的沉淀溶解平衡为:AB(s) mAn+(aq)+ m溶度 product

Ksp=[Mg2+][OH-]2Ksp=[Ca2+]3[PO3-]244二、溶度积和溶解度的关系一般不发生改变。(溶解度以物质的量浓度表示:mol·dm-3)5-5Fifiteenmilligramsofcalciumfludride,CaF2,dissolvedin1Lofwateratequilibrium.Whatisthevalueof?(Mr:CaF278.1。 i、AB型难溶电解质(1:1、 稳定常数(K稳)和逐级稳定常数(K稳i)其实配离子在溶液中是逐级形成的,如Ag(NH3)2+是分两步3 Ag(NH3)++NH3=Ag(NH)+ 3二 在利用稳定常数进行有关配位理解计算,要注意:1各逐级稳定常数都很大,(K稳很大),2配体大大过量例1:在10ml0.20mol·L-1AgNO3溶液中,加入10ml1.0mol·L-1 ,计算平衡溶液中Ag+浓度,已知K稳(Ag(CN)2-)=1.3×1021三 配位理解平衡的移已知:Ksp(AgCl)=1.6×10-10;Ksp(AgBr)=7.7×10-13;K稳(Ag(NH3)通过计算证明所列下列两个方程式中哪一个更能表达Fe(OH)3的溶解机理。(1)酸碱机理:2Fe(OH)3(s)+3H2C2O4(aq)=3Fe3+(aq)+6H2O+3C2O42-)2424 KFe(CO)3-=1.0×1020,KspFe(OH)=1×1036,H2C2O4:K1=6×102,K224 一 配1i、ii、待定系数法iii离子-电子法2、练习S+C+ CO2+N2S+KOH(热,浓) K2S+K2SO3+H2OCu2S+HNO3 Cu(NO3)2+NO+H2SO4+H2OFe3P+HNO3 Fe(NO3)3+NO+H3PO4+H2OKMnO4+H2SO4+H2C2O4 CO2+MnSO4+K2SO4+H2OCu2++FeS2+ Cu2S+SO42-+Fe2++P4O+ POCl2+KI+KIO3+ I2+K2SO4+ MnO42-+SO Mn2++SO 二 原电池的相关拓以铜锌原电池为例:Zn|ZnSO4(1molL)||CuSO4(1molL)|i、Zn+MnO2+2H2O+2OH-MH+NiOOH→M+PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+ 电非质子传递溶剂它们不产生溶剂化质子,具有较高的介电常数,它们跟加入的酸或碱无反应,只有A1+B2←→B1+A22𝐴𝐴𝐴𝐴3+2𝐾𝐴𝐾→2𝐴𝐴𝐴𝐾+𝐴𝐴𝐴𝐴3+𝐾𝐴𝐾2→𝐴𝐴𝐴𝐾2↓4-4 一 烷12、链烷烃直链烷烃(n-alkane)的名称用“碳原子数+烷”1~10时,依次用天干——甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸——表示。碳原子数超过10时,用数字表示。例如,六个碳的直链烷烃称为己烷。i烷基的系统命名法适用于各种情况,它名方法是:将失去氢原子的碳定位为1,从它出发,选一个最长的链为烷基的主链,从1位碳开始,依次,不在烷基主链上的基团均作为主链的取代基处理。写名称时,将主有机化合物中的各种基团可以按一定的规则来排列先后次序,这个规则称为顺序规则(Cahn-Ingold-Prdog①将单原子取代基按原子序数(atmmcnumber)大小排列,原子序数大的顺序,原子序数小的顺序在后,有构 取代 链位次小的优先,各侧链碳原子数多的优先,侧分支少的优先。主链确定后,要根据最低系列原则(lowestseries3、单环烷烃旋转,旋转方向是顺时针的,手性碳为R构型(rectus的字首S(sinister的字首一个异构体的两个取代基团在环的同侧称为顺式构型(cisconfiguration)另一个异构体的两个取代基在环的异侧,称为反式构型(transconfiguration)。R-S环上带有三个或基团时,若用顺、反表示构型,要选用一个参照基团,通常选用1位的基团为参照基团,用r-1表示,放在名称的最前面。4、桥环烷烃5、螺环烷烃螺环烷烃(spirocyclichydrocarbon)是指单环之间共用一个碳原子的多环烷烃,共用的碳原子称为螺原子(spiro二 烯烃炔两个异构体。即按顺序规则,两个双键碳原子上的两个顺序的原子(或基团)同在双键一侧的为Z构写名称时,取代基,在后,如果是顺、反异构体,则要在整个名称前标明双键的Z-E构型。3三、芳香烃p(para)表示两个取代基团处于对角位置,邻、间、对也可用1,2-,1,3-,1,4-表示。2、多环芳烃联苯(biphenyl)和稠合多环芳烃(fusedpolycyclicarene)。3,6,4,5和9,10。取代稠环芳烃的名称格式与有机化合物名称的基本格式一致。3四 烃衍生-酸--酯-—-基腈-醛酮-醇-酚-胺-醚-R—-—-—的号数写在某之前,并在某A与数字之间画一短线,支链的位置和名称写在某A的前面,并分别用短线隔开。n如果羧基直接连在脂环和芳环上,或一个碳链上有三个以上的羧基,也可以在烃的名称后直接加上羧酸当分子中含有多种官能团时,首先要确定一个主官能团,确定主官能团的方法是查看上文表格“常见官能团的词头、词尾名称”,表中排面的官能团总是主官能团。然后,选含有主官能团及尽可能含较多官能团的最长碳有机合成基础1、化合物A、B、CC6H12O2,当分别在硫酸存在下受热时,AD,而B、C却还可E。请给出A、B、C、D、E的结构简式。2、有机基本反应表明卤代烃在醇溶剂存在时和NaOH共热即可消去氢卤酸而生成烯烃,而烯烃被强氧化剂氧化时ACBC又可得到D。C和D分别与高锰酸钾酸性溶液共热时,C3-甲基环戊酮并放出气泡;而D却只能得到3-甲基-5-羰基已酸。 子中含有一个不对称的碳原子。它能和氢气发生加成反应,但吸收1mol氢后,不对称性。请推断A的可4在某天然产物中得到一个有机物HC10H14。HAB。A经高碘氧化得到。请给出化合物A、B和H结构简式。附: O

+HIO4+ A

C

+气体B

KMnO4D

OO于有机合成中的巨大贡献。Grignard试剂的合成方法是:RX+Mg醚RMgX(Grignard试剂。生成的卤代烃基镁与具有羰基结构的化合物(醛、酮等)发生反应,元环的物质J,合成线路如下,H的一氯代物只有3种。 (4)I和该二元酸除了能反应生成J外,还可以在一定条件下发生缩聚反应生成高聚物,试写出此高聚物的结构简 素化元素化学一、含氧酸的强度1、R-O-H规RR的半径较小,电负性越大,氧化数较高时,RO-H键变弱,容易释放出质子,而表现出较强的酸性。这一经验规则称为R-O-H规则。其规律:HClO4>H2SO4>H3PO4>H4SiO4HNO3>H2CO3>H3BO3…2、Pauling规则K1:K2:K3=1:10-5:10-H3PO4K1=7.52×103k2=6.23×108k3=4.4×10-(1)n=0,为弱酸,ka=10-8—10-如:HClO:Ka=3.2×10- H3BO3:Ka=6.0×10-(2)n=1,为中强酸,Ka1=10-2—10-如:H3PO4:Ka1=7.5×10- H5IO6:Ka1=5.1×10-(3)n=2,为强酸,Ka1>10-如 Ka=1.7×10- 如 如:亚磷酸(H3PO3)是二元酸 次磷酸(H3PO2)是一元K1=1.0×10-K2=2.6×10- K1=1.0×10-来酸的酸性强,如:H3P04的Ka1=7.5×10-3<H4P2O7的Ka1=1.4×10-1。(2)R→O配键越多,R的还原性越强,多羟基中氧原子的电子吸引作用越大,使氧原子上的电子密度减小得越多,O-H越弱,酸性也就越强。3.超酸(1)概念1966年圣诞节,CaseWesternKeserve大学,G.A.Olah教授一位**研究J.Lukas无意中将圣诞节上用过的蜡烛扔进一个酸性溶液(SbF5·HSO3F)中,结果发现蜡烛很快的熔解了,促使他进一步研究,*此实验溶液去做’Hnmr研究,令人惊奇的是’Hnmr谱图上竟出现了一个的特丁基阳离子(正碳离子)峰。这种酸能溶解饱和烃,**“魔力”无穷。从那时起,Olah就给SbF5·HSO3F起个叫“魔酸”(Magicacid)。现在人们地将酸强度超过100%H2SO4的一个酸或酸性介质叫做超酸(或超强酸),把SbF5·HSO3F称作魔酸。超酸具有极强的质子化能力,极高的酸度,比一般的无机酸强106~1010超酸的主要类型共轭布朗斯特——路易斯超酸:包括一些由布朗斯特和路易斯酸组成的体系。如:H2SO4·SO固体超酸:硫酸处理的氧化物TiO2·H2SO4;ZrO2·H2SO4;路易斯酸处理的TiO2·SiO2超酸用途+二、含氧酸的稳定性1、不同的含氧酸的稳定性相差很大,同一元素的含氧酸,高氧化态的酸比低氧化态的酸稳定。如HClO4>HClO3>HClO2>HClOH2SO4>H2SO3;2、氧化还原性 V2O5<Cr2O2-<MnO 如:BrO4->MnO4-;SeO2->CrO2 如:HClO>HClO2;HNO2>HNO3(稀)HNO3>H3PO4<H3AsO4;H2SO4<H2SeO4>H6TeO6低氧化态则自上而下有规律递减.影响含氧酸(盐)氧化能力的因素R多变价,分子又不稳R-O键的强度和键的数目有关。键的数目越多,R-O键强HClO、HClO2、HClO3、HClO4R-O键数目依次增加,R-O键键长减小,RR-O键易于断裂,同理可以解释:①为什么浓酸的氧化性比稀酸强?因为在浓酸化作用比H+弱,含氧酸盐比含氧酸稳定。三、含氧酸盐的热稳定性规律正盐> 酸式盐> Na2CO3 NaHCO3 分解温度 碱金属>碱土金属>过渡金属>铵盐 分解温度Co 3、同一酸根同族金属离子盐,热稳定性从上到下依次递增: 分解温度Co 4、同一成酸元素其高氧化态含氧酸盐比低价态稳定KClO4>KClO3>KClO2>5、不同价态的同一金属离子的含氧酸盐,其低价比高价稳定:如: Na3PO4>Na2SO4>Na2CO3> 不分解不分解 四、含氧酸的热分解产物(一)对于硝酸盐的热分解有三种情况:,2、电化学序在Mg-Cu之间的金属,因亚硝酸盐不稳定,其分解产物为M氧化物,NO2O2(三)对于稳定酸的酸式盐,热分解失水,形成偏酸盐或焦酸盐。五.P区元素的次级周期性锯齿形”变化.对于P区元素,主要是指第二.第四.第六周期元素的正氧化态,尤其是最高氧化态的化合物所表现的第二周期P区元素的特殊性第四周期P区元素的不规则性最突出的反常性质是这些元素最高氧化态化合物(如氧化物;含氧酸及其盐)的稳定性小,而氧化性则很强.第四周期pd10个d323p631于d电子核电荷能力比同层的s、p电子的要小,这就使从Ga→Br,最外层电子感受到有效核电荷Z*比不10个d电子时要大,导致这些元素的原子半径和第三周期同族元素相比,增加幅度不大。由原子半径盐)的稳定性小,而氧化性则很强。如ⅦA高溴酸(盐)氧化性比高氯酸(盐)、高碘酸(盐)强得多。ⅥAH2SeO4的氧化性比H2SO4(稀)强,中等浓度的H2SeO4就能氧Cl-→Cl2,而浓H2SO4NaCl反应→HCl;ⅤAH2AsO4有氧化性,I-I2H3PO4H3PO4I-反应只生成pP区金6S2电子的稳定性P区下方的金属元素,Tl;Pb;Bi;Po在化合物中的特征氧化态应依次为+Ⅲ;+Ⅳ;+Ⅴ和+Ⅵ,但这四种元素的氧化态表现反常,它们的低氧化态化合物,既Tl(Ⅰ);Pb(Ⅱ);Bi(Ⅲ);Po(Ⅳ)的化合物最稳定.数第三层电子结构发生改变,第一次出现了4f电子,由于f电子对核电荷的作用比d电子更小,以使有Z*也增加得多,6s2p区元素和第五周期元素相比,又表现出一些特殊性。六.无机化合物的水解性溶胶等),有时却又必须避免它的水解性质(如配置SnCl2溶液等)。M+A-的OH—离子而释放出H+,.或者A—离子夺取水分子中的H+而释放出OH—离子。那将破坏水的电离平衡,从而产生影响水解的因素电荷和半径此容易发生水解反之低电荷和较大离子半径的离子在水中不易发生水解,如:AlCl3,SiCl4 电子层结构Ca2+,Sr2+Ba2Zn2+,Cd2+Hg2+等离子在水中却会水解,这种差异主要是电子层结构不同而引起的。Zn2+,Cd2+,Hg2+等离子是18e-离子,他们有较高的有效核电荷,因而极化作用强,容易使配位水发生水解。而Ca2+,Sr2+和Ba2+等离子是8e-离子,它们具有较低有效核电荷极化能力的Z2/R之间的关系,NaZ2/R=2.2×1028C2.M_,PKh=14.48,它基本上不水解,Al3的Z2/R=43.6×1028C2.M_,PKh=5.14它显著水解,其水解反应式如下:SiX4+4H2O=63SiF4+4H2O=H4SiO4+4H++2SiF6这种区别是因为碳原子只能利用2S和2P轨道成键,这就使其最大共价数限制在4,并阻碍水分子中氧原3S3P轨道形成共价键,而且还有空的3d轨道,这样,当遇到水分子时,具有空的3d轨道的Si4+接受水分子中氧原子的孤电子对,而形成配化轨道的SiF62—配离子。NF3不易水解,PF3却易水解也可以用同样的理由电子对形成配位键的可能,这就是硼的卤化物为什么会强烈水解的原因。如:BCl3的水解反应可认为是从氧↓2H2OMgCl2.6H2O→Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O再如 在水中有部分水解,可以写成为

2Fe3++H2水解产物的类型BCl3+H2O=H3BO3+3HClPCl5+4H2O=H3PO4+5HCl

作(2)[H2O·A·H]- ] [Fe2(OH)2]4++[Fe2(OH)2]4+多聚配阳离子有如下的结3SnCl4+3H2O=SnO2·H18电子(CuHg2+等),18+2电子(Sn2Bi3+)2电子(Li,Be2+)的构9——17电子(Fe3+,Co2+)构型,8电子构型时,离子极化作用依次减弱。共价型化合物水解,七.无机物的酸分解反应:SO32- 3NO2-+2H+=NO3-S2O32-S22- Sx2-+2H+=H2S↑+(X-SnS32- 2AsS33-2AsS43- 2SbS43-2F2+2OH-33I2+6OH-=5I-+IO-33Si+2OH-+H2O=SiO2-+2H↑2(与金属铝、锌等类似)3九.含氧酸盐热分解的自身氧化还原规如阴离子氧化阳离子反应

阴离子具有较强氧化性而阳离子又有较强还原性,如NH4NO3,(NH4)2Cr2O7等(NH4)2Cr2O7=Cr2O3+N2+4H2O2NH4ClO4=N2+Cl2+2O2+4H2O22阳离子氧化阴离子的反应44阴离子自身氧化还原反应Mn2O7)也不稳定时,则它们受热时,只能在阴离子不同元间发生电子的转移而使化合物分解,通常SiO2、P2O5、O3等分子比较稳定,所以碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐等热分解时一般不放出氧气。十.含氧酸盐热分解的歧化反应规部分变高,另一部分则变低,如NaClO、Na2SO3、Cu2SO4阴离子的歧化反应 具备三个条阳离子歧化反应

十一.金属元素高低价转化的规律2MnO4-、BiO3-、CrO42-、FeO42-等。这主要是因为同一金属元素离子价态越高,半径就越小,离子电O-H键电子密度减少,易断键,结果,由2水配位的金属离子转化为羟基配位的金属离子,进一步转化为氧配位的配合阴离子如MnO4-。如Pb2+--PbO Bi3+--- 4Cr3+---- CrO44Mn2+---Mn(OH)2----- MnO4Fe2+--Fe(OH)2---- Co2+-- Ni2+-- 极不稳定,只能在碱性中存在.Pb4+在酸性介质中不能稳定存在,只能在碱性中以PbO2形式存在,Co3+、Ni3+在酸中也不稳定,只在碱中Co2O3、Ni2O3存在;Bi3+HBiO3不稳定NaBiO3存在,MnO42-在碱中存在, 32284但只是少数,Mn2+转化成MnO4-在碱性介质较易转化,而在酸性溶液中则需很强的氧化剂(BiO-;PbO;SO2-;IO-等)才能32284如 4CrO 4一、卤素单质的通性1、分子结构和性质最高充满的σ和π*至最低未满的空的σ*轨道之间能量差自上而下减小。另外,卤素分子的离解能从F2到2、反应活性I2+2e- φBr2+2e- φCl2+2e- φF2+2e- φ氧化能力:F2>Cl2>Br2>I2(还原能力:I->Br->Cl->F-Br2,I2可与除贵金属外的所有金属作用1X2+H2O→2H++2X-F2极易发生此反应,日光下Cl2反应慢,Br2,I2无明显反2X2+H2O→H++X- X2+2OH-→XO-+X-

70和IO3-3、单质阳极(石墨)2FF2↑+2e-:2H221986 :MnO2+HCl(浓 KMnO4+HCl(浓歧化:3Br2+3CO2-=5Br-+BrO33CO↑,浓缩在酸性条件下:5Br-+BrO+6H+=3Br+3HO

:Cl2+2Br-

IO-+3HSO-=I- 海藻和海洋生物中提取I2:侵取液通入Cl2(适量):2I或侵取液中加 2I-+Cl2(适量二、卤化氢1 2HBr+H2SO4(浓8HI+H2SO4(浓 性质三、卤化物1、卤化物的水解性亲核机理:如SiCl4亲电机理:如NCl3亲核亲电同时进行:如PCl3水解(产物为何与NCl3不同Pd轨道(可以接受孤对电子进攻P上由一对孤对电子,可以接受质子的亲电进攻,加上PCl3中配位数仅为3,远未达到第三周期最大配位数为6这一数值,PCl3既是LewisLewissp3sp3d的转变,待脱去一分子的HCl后,生成H3PO3。为何NF3不易水NF3中价电子构型为四面体,N原子采用sp3杂化,NF原子电负性较大,NF3NCl3要小得多,因此亲电水解不可能发生,同时N4个价轨道,不可能有空轨道接受亲核试剂的进攻。加上N-F键能较N-Cl键能大,因此NF3不会水解。2、氟的特殊性周期,不存在空d轨道,不可能像Cl,Br,I可以形成d—pπ键,而使键加强。(3)FCl>Br>IAF<AClF原子半径特别小,核周子形成气态F-时所放出的能量。性大,金属氟化物离子性强;与第二周期元素形成化合物时。易形成p-p大π键,增加稳定性等。例3:SiCl4和SiF4,哪一个水解更为剧烈?为什么?四、拟卤素和多卤化物1、拟卤素中也发生热离解和光离解,产生的CN·自由基和卤素原子等叶瓣,可发生与卤素原子类似的反应: (aq)+2e-→2CN-2、卤素互化物卤素互化物的分子结构一般可由VSEPR预测,其物理性质介于组成元素的分子性质之间。所有卤素 五、卤素含氧酸及其盐的性质1、卤素含氧酸的酸性大小变化规2、氧化性变化规律酸性条件下氧化性大于碱性,HXO>XO-,HXO3>XO3-,HXO4>XO4-对于HXO: ClO->BrO-对于HXO3: ClO3-~BrO3-对于HXO4: ClO4-<BrO4->H3IO3 对于 氧化性HClO>HClO3>HClO4;ClO->ClO->ClO 以Cl为例归纳如图: 练习2:氯的含氧酸的氧化性为什么是ClO->ClOClO 形成配合物稳定顺序为F-<Cl-<Br-<I-?举例说明。练习(为什么PBr5却以[PBr4]+Br-形式存在?试说明之。BrF5AsF5都不是良导体,为什么这两种物质混合后导电性明显增加?并讨论混合物中练习7:解释下列事实:SiCl4比CCl4练习8:为什么不活泼的银能从HI中置换出H2?六.元素电势图1、定2、应φ=(n1φ1+n1φ1+……+niφiφ右>φ左 练习题 钛;(2)铝;(3)氢4)磷;(5)水;(6)氯气长时间通入到KI氯水滴入KBr,KII2溶解在CCl4溶液中得到紫色溶液,而I2I2难溶于水却易溶于KIAlF3的高达1563K,而AlCl3的却是有三瓶白色固体失去,它们分别是KClO、KClO3和KClO4用什么方法加以鉴别有一白色固体可能是KI、CaI2、KIO3、BaCl2中的一种或两种的混合物,试根据下述实验判断白色固ο已-氯的元素电-图如下 -1.41ClO+1.21 +1.65HClO+1.63 +1.36ФAοClO-4+0.17ClO-3+0.35ClO-+20.66ClO-+0.40 Ф Ф计算酸性介质中ФοClO3-

/F-、Cl-、Br-、CN-、SCN-、OCN-用溴酸盐分别和强氧化剂F2与XeX2作用,高溴酸盐,试分析他们起反应的酸碱条件CsICl2热解产写出CIF、BrF3、ICl3、IF5、IF7的水解方程奇电子化合物一般有哪些性质?ClO2高度活泼,体现在什么样的分子结构特点?安全或操作2的必要措施是什么?工业中ClO2的最佳方法是什么IO3-HSO3-IO3-过量,IO3-HSO3-过量,IO3-还原产一、氧族元素的通性 O,S, 价电子构型为ns2np4,氧化态为-pπd轨道,因而它们在形成化合物时往往会形成p-dπ键,有些化合物还可能有离域π键。二、氢化物1、1不稳定性:H2O2=H2O+1/2O2光照及少量Mnn+2氧化还原性:由 中氧的氧化数处于中间,所以其既显氧化性又显还原性,但以氧化性为主H2O2+2H++2e- φ φ=0.68V用于H2O2浓度测3弱酸性:H2O2显弱酸性,与强碱发生中和反应。例1:从热力学上判断Fe3+离子能否催化H2O2的分解,已知相关电极电势如 φ=0.77V φ=1.77VO2+2H++2e- φ2、硫化氢它是一种沉淀剂。H2S可以使Pb(Ac)2试纸变黑,因而可用此反应检验H2S的存在,反应式为:三.臭氧的结构和性价键结构Osp2杂化。从结构分析,无成单电子,具有抗磁性;由于三个Oπ键贡献不性质 应用处理工业废水、废气(SO2、H2S、、酚、苯、醇等)不存在二次污染3- -+3O3+H2O=2HCO-3四、硫化物溶于稀HCl,此类硫化物的Ksp>10-24,如ZnS、MnS五、硫的含氧酸及其盐1、硫S(Ⅵ),SO2、S、H2S等,2H2SO4(浓5H2SO4(浓2、亚硫酸及其盐 φSO(aq)+HO(l)+4e=SO(aq)+2OH φ=- 33S322N2S2 SO+Cl+HO=SO+2Cl 3、硫代硫酸及其盐2对酸不稳定性:S2O32-+2H+=SO2 S2O32-的鉴定:在中性介质中,和过量 作用,得到沉淀颜色由白→黄→棕→黑,这是鉴332Ag++SO2-=AgSO↓(白2 22Ag2S2O3+H2O=Ag2S↓(黑N的电子亲和能,而O2的电子亲和能也小于O的电子亲和能?习题2:为什么由非极性键构成的O3分子却具有分子(△fHm=102.3kJ·mol1)S2分子(△fHm=128.37kJ·mol-1)S2分子中的键长缩小为189pm解释S8及S2使S8分子离解为S原子的△H为多少计算S8→4S2(g)的△H计算S2练习为什么O2具有顺磁性,而O3却具有反磁性. S+NaOH→ H2S+O2→3 H2S+ClO3+H+→ S2-+SO2-+H+→ Na2S2O3+I2→ SO2+H2O+Cl2→34 H2O2+MnO-+H+→ Na2O2+CO2→(10)4KO2+ABCB能是高锰酸钾溶液褪色,若通Cl2气于A溶液中,Cl2并得到溶液D。D与钡盐作用,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀E,试确定A、B、C、D、E各为何种物质?写出各步反应方程式。 O2-、O2-、O2+离子组成的化合物,O 试分析Mn2+可催化H2O2分解的机理。已知Ф0H2O2/H2O=1.776V;Ф0MnO2/Mn2+=1.23V;Ф0(1)Na2O2与过量的(2)几滴热水滴在Na2O2固体(4)将难溶于水和酸的Al2O3变成可溶性的硫酸(6)将SeO2溶于水然后通入SO2气体未知液体物质A,结构与性质类似CO2,与Na2S反应生成化合物B,B遇酸能产生恶臭的气体C及A。C可使湿醋酸铅试纸变黑。ACl2MnCl2催化下可得一不能燃烧的溶剂物质D,A与氧化二氯作用则生成极毒气体E和透明液体F,试确定A~F各代表什么物质。Fe3+离子与S2-4FeSO4、Pb(NO3)2、K2SO4、MnSO4H2S和调PH值的ABC,CAC的溶解度增大,成棕色溶液D,将D分成两份,一份加入无色溶液E,另一份不断通入气体F,两份都褪色变成无色透明溶液。EFEBaCl2溶液有白色沉淀,后者难溶于HNO3。问A~F各为什么物质?写出各反应方程式。一、氮族元素的通性二、氢化物1、氨及其盐 4 3H++NH3=NH BF3+NH→H4 3氧化还原反应:NH3作为还原剂 3氧化性酸:(NH4)2Cr2O7 2、联氨、羟氨及叠氮酸5N2H4+H2O=N2H Kb1=8.5×10-552 N2H++H2O=NH 52 NH3种一个氢被羟基取代得到NH2OH,水溶液呈弱碱性。 在水中HN3为弱酸,Ka=1.9×105,具有与HNO3相似的氧

PH3、AsH3、SbH3和BiH3随原子序数增加,稳定性渐渐减弱,水溶液酸性逐渐增加三、氮的氧化物及含氧阴离子硝酸的强氧化性HNO3能溶解除AuPt等少数金属外的许多金其还原产物决定于HNO3及金属的活泼HNO3一般被还原为NO2,稀硝酸的还原产物为NO;活泼金属如Zn、Mg与稀硝酸反应还原产物为N2O,极稀HNO3的还原产物为NH4+。HNO3(极稀)+4Zn(s)+9H+→NH++44Zn2++3HO222NO3-(稀)+Cu(s)+8H+→2NO+3Cu2++4HO硝酸盐的热稳定性及氧化性(略亚硝酸及其盐HNO2不稳定,可以发生歧化反应:3HNO2→NO3在酸性介质中,HNO2为较强的氧化剂,φHNO2/NO=1.0V。HNO2HNO3。NO+Cl+HO=2H+2Cl 三甲硅烷基胺[N(SiH3)3]是平面型的,并且是很弱的碱和0.67×103:NF3NCl3均为角锥形分子,NF3NCl3稳定,NF3NCl3易水解?四、磷的含氧酸及其盐1、其它氧化物及含氧酸P在空气中燃烧,生成P4O10(P4O6,这是P4四面体结构所决定的。P4O6P4O10相同的氧桥和P(Ⅴ)氧化物的高稳定性相对应,砷、锑、铋更易形成+3氧化态的As2O3、Sb2O3和Bi2O3。As、Sb、Bi均能形成+5氧化态的化合物,但Bi(Ⅴ)氧化物很不稳定。 一元中强酸。氧化数为+1。较强的还原剂,较弱的 碱中歧化:3H2PO2-+OH-=PH2HPO2-+HO 4、PO43-结构——p-dπ键的形成 原子2py及2pz轨道上反馈回来的电子,形成p—d反馈大π键π8因此在PO3-中P-O键长实测值为 2、NO2-

2+氧化

3+,产 事实上在[Fe(NO)]SO4中,Fe为+1氧化态,NOπ*电子成为亚硝酰离子(NO+),NO作为三电子配位体,根据MO,NO+N2,CO等电子体,LewisLewisd-π*π键,是π酸。3、 4 (1)PO3-+3NH++12MoO2-+2H+ 4 (2)3Ag++PO3-=AgPO↓(黄) 3Ag++AsO3-=AgAsO↓(暗红色) 加 AgNO3→正磷酸为黄色沉淀,焦、偏磷酸为白色沉淀,偏磷酸能使蛋白质溶液产生沉淀五、As、Sb、Bi硫化又是18+2e-型,M(Ⅲ)与S2-之间有较大的极化效应,所以其硫化物更接近共价化合物,在Sb2S3是两性,Bi2S3为碱性As2S3甚至不溶解于HCl,Sb2S3溶于HCl,又溶于碱;Bi2S3只溶解于浓HCl不溶于碱。Na3AsS3Na3SbS3看成是砷(锑)酸盐中OS由于As2S5和Sb2S5酸性比M2S3强,更易溶于碱的硫化物中:4、As2S3、Sb2S3与M2O3相似,具有还原性,易被多硫化物氧化Bi2S3中Bi(Ⅲ)还原性极弱,不与多硫化物磷原子共平面(在2.5pm以内20.5pm,说明原因。习题练习(1)N2H4+(2)NH4Cl+(3)P4+(4)POCl3+(5)Zn3P2+HCl(稀)(6)AsH3+AgNO3(8)Bi(OH)3+Cl2+NaOH+由 由 HNO2的溶液由Ca3(PO4) 由 NaNO2会加速铜与硝酸的反应速度向NaH2PO4或Na2HPO4溶液中加入AgNO3均析出黄色的NH4NO3和(NH4Na3PO4Na4P2O7AsCl3、SbCl3、 在盐酸中的溶解度随酸的浓度增大而减小,而后又增大,请分析原因为什么PF3和NH3都能和许多过渡金属形成配合物,而NF3不能与过渡金属生成稳定的配合物共价氮化 BN、AlN、Si3N4、S4N4中那种既可以具有石墨的结构又可以具有石的结构为什么NF3和NCl3都是三角锥型分子,而NF3比NCl3稳定?NF3不易水解而NCl3却易水PH3NH3的性质 写出NCl3、PCl3、AsCl3、SbCl3、BCl3NH4+离子性质与哪种金属离子相似?NH4+的离子的鉴别方法有那些碳族和硼族元素一、通性ⅣA:C、Si、Ge、Sn、Pb5二、COCO2的结构1、CO与、-、NO+MO知,COCOCO分子中电子云偏向氧原子,但是配键的电子对是氧荷,这个C原子比较容易向其他有空轨道的原子提供电子对,-,2

O,N2

C-O116pmC=O双键(124pm)CO叁键(112.8pm)之间,因此VB法具有以下构型3σ2π4π3三、碳酸盐及酸式盐性质对应的酸式盐溶解度会较大。但Na2CO3NaHCO3H3CO-双聚或多聚的结果。-

HCO+HO=HCO 3 1生成MCO3沉淀有:Ca2+、Sr2+、Ba2+、Ag+等生成M(OH)n沉淀的有:Fe3+、Cr3+、Al3+用NaHCO3作沉淀剂,在0.1mol·L-1NaHCO3中生成M2(OH)2CO3沉淀有:Cu2+、Zn2+、Be2+、Co2+等生成M(OH)3沉淀有:Fe3+、Cr3+、 △rHm>0,△S温度升高,有利于反应,而分解温度差别较大,碱金 熔化不分解,正盐比酸式盐稳定性大3H2CO3,从阳离子有效离子势Ф*=Z*/r的不同,对CO2-的反极化作用不同来解释。四、锗、锡、铅氢氧化物3酸性最强:Ge(OH)4,碱性最强 α-Sn酸与性质五、Ge、Sn、Pb盐氧化还原性1、PbO2的氧化性2、PbO2六、Ge、Sn、Pb硫化物(与As、Sb、Bi类似硫化物有两种类型,即MS2MS.PbS2不存在.这些硫化物中,高氧化态的显酸性,能溶于碱性试剂

硫代2-酸盐

GeS+S=GeS SnS+S=在GeS2-,或SnS2-的盐溶液中3酸,则析出沉淀 GeS32-+2H+=GeS↓+HS↑ SnS2-+2H+=SnS↓+H 一、通性1ns2np1,缺电子原子,有很强接受电子能力,一般为+3氧化态,但随着原子序数的增;例题2:请说明为什么能够TlF3却不能制得TlI3,但能制得二、硼烷的结构与性质:的氢桥键较弱,因而B2H6可发生反应。癸硼烷 B10H14总轨道数(价轨道)54个,其中,B4×10=40个,H1×14=14个总价电子数:44B3×10=30个,H1×14=14个。2C-2e,B-H10个,共用电子2C-2e,B-B2所以成键轨道有22个,反键轨道22个,非键轨道10个, 2 2 rBH+3O=BO2 2 r2 rBH+6HO=2H2 rLiBH4和NaBH4这一类硼氢化物在有机化学中被称为"万能还原剂",是典型的盐,固态时很稳定三、氮化硼:B-N145pm330pm,(BN)n是绝缘体。高温高压下,石墨型(BN)n会转化成石型:火箭喷嘴,室的内衬及高真空高频电炉的绝缘材料.量NH(CH3)2在烃类溶剂中反应。化铝却以Al2X6形式存在?8:氢键和氢桥有何差别练习SiO2+C+Si+HF+Sn+Cl2SnS+PbO2+PbS+BF3+Al+TlCl3+烯烃能稳定存在,而硅烯烃如H2Si=SiH2却不可以存在如何用实验的方法验证Pb3O4中的铅有两种价态BF3水解产物与BCl3水解产物有何不同,为什么向AlCl3溶液中加入将SnCl2投入水中将Pb2O3与过量的盐酸反应 和工业由变色硅胶干燥剂2BCl3的沸点AlCl3InCl2为什么是反磁性的为什么SnCl2为固态而SnCl4为液画出B3N3H6和B10H14的结构式,并它们含有什么类型的键白色固体AB,BC.AAgNO3溶液析出D,DNH3·H2OE,ED.H2SC中,FF溶于(NH42S2GGH。少量CHgCl2溶液得白I,继续C,沉淀逐渐变灰,最后变为黑色沉淀JA~J各试讨论B2H6和B5H9的成键情况,并总结在硼烷中的成键方式比较CO2和CS2的结构和性质,完成下列反CS2+NaOHCS2+Na2CS3+CS2+用反应方程式表明PbO2具有两性和强氧化性的 ) 用CrO42-检验Pb2+,为什么只能在弱酸性或者弱碱的条件下进行反应方程式,并杂质铁是在那一步除去的?不与冷的浓H2SO4.HNO3反应,但与稀酸反应?碱金属和碱土金属一、通性

s区,价电子构型为二、锂的特殊性3.04VLiLi为何有最小的电势呢?这和其有较大的三、s区元素在空气中燃烧的产物1、 M(I)+O2→Li2O,Na2O2, M(II)+O2→MO(常压)或MO2(Ca,Sr,Ba)(高压生成稳定化合物。因此,Li+O2-Li2OK+、Rb+、Cs+O2-生成MO2型超1:说明下列反应方向:四、s区元素金属的氢氧化物1递增(和相应的氧化物溶解度变化趋势相同。这主要是由于OH-为较小的阴离子,它趋向于和小阳离子倘若Ф值小,则表明金属和氧原子之间引力小,该化合物就易做碱式电离:M-O-M=M++OH- 不大,而KClO4更难溶?LiClO4易溶于水,而NaClO4溶解度较小,KClO4、RbClO4、CsClO4TlIKI属于类质同晶体KITlI习题4:完成并配平下列反应方程式。(2)Na2O2+2H2O(冷五、对角线规则C-P等,Li与Mg,B与Al相似的原因与离子的“极化力”相似有关。5Li+、Mg2+水合热较大7LiCl、 有共价性,可溶于9Li、MgBe Al1标准电极电势相似 2+=-Be Al3BeCl2、 为共价化合物,易升华,可溶于,BeCl2(s)为无限链状结构,气态 (g)是单体 是双聚体:聚合体中有三中心四电子键5BeO、Al2O3都有高硬度,高7Be2+、Al3+盐加热易水-

BeAl的差异性:BeCO

Be2++2CO2-=[Be(CO) O=22 练习题 BeCl2为共价化合物,而MgCl2、CaCl2等为离子化Be(OH2为两性物质Mg(OH)2却显碱性为什么Na2O2常被用作制氧剂LiBe特殊性的本质原因是什么?试述对角线规则及其成因,Li—Mg有何相似性MgCO3,Na2SO4,Ba(NO3)2,AgNO3CuSO4。混合物投入水中得铜锌副一、ds区元素的通性CC二、ds区元素和s区元素性质的对比1、主要物理性质IA单质金属的、沸点、硬度均低,IB金属具有较高的和沸点,有良好的延展性、导热性、2、化学活泼性s区元素为活泼金属,易被空气中O2氧化,不仅能从稀酸中置换H2,而且也能和水反应产H2,3、氢氧化物的酸碱性Be(OH)2Zn(OH)2都是两性4、化合物的键型及形成配合物的倾向族有+1、+2、+3IA一般只有+1d电子及外层空轨道,ds区元素有形成配合物的倾向,而s区元素除了和大环配体外一般较难形成配合物。三、ds区元素单质的重要化学性质1、IB与ⅡB金属活泼性比2、空气中稳定性3、对酸稳定性4、对碱稳定性四、ds区元素的重要化合物1、氧化物和氢氧化物色的Cu(OH)2受热也发生分解反应:Cu(OH)2=CuO+H2O.Cu(OH)2也为微弱的两性化合物.Zn(OH)2

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