大学无机化学第十三章试题

第十四章碳族元素整体目标：掌握碳、硅单质、氢化物、卤化物和含氧化物的性质和制备认识硅酸和硅酸盐的结构与特征认识锗、锡、铅单质、氧化物、氢氧化物的性质各节目标：第一节碳单质及其化合物认识单质碳的结构、同素异形体和性质掌握CO、CO2的结构、性质、制取和用途；碳酸的酸性；碳酸盐的水解性和热稳定性。第二节硅单质及其化合物掌握单质硅的结构、性质和制取掌握SiO2的结构和性质认识硅酸的酸性；硅酸盐的结构和性质；A型分子筛的结构和实质应用掌握硅烷的制备、热稳固性、还原性和水解性认识卤化硅的制备和性质第三节锗、锡、铅认识锗、锡、铅单质的性质；氧化物、氢氧化物的酸碱性掌握Sn(Ⅱ)的还原性、水解性和Pb(Ⅳ)的氧化性、Pb(Ⅱ)盐的溶解性，从而掌握高价化合物氧化—还原的变化规律。习题一选择题石墨晶体中层与层之间的结合力是()(吴成鉴《无机化学学习指导》)A．金属健B.共价健C.范德华力D.离子键2.碳原子之间能形成多重键是因为

()

(

)A．碳原子的价电子数为

4

B.

碳原子的成键能力强C.碳原子的半径小

D.

碳原子有

2p电子3.以下碳酸盐与碳酸氢盐，热稳固序次中正确的选项是

(

)<Na2CO3<BaCO3<NaHCO3<BaCO3<NaHCO3<Na2CO3<BaCO3<Na2CO3以下化合物属于缺电子化合物的是()4C[Al(OH)4]碳原子的配位数为4时，它所采纳的杂化方式是()(吴成鉴《无机化学学习指导》)B..2CD.d2sp以下各对物质中，中心原子的轨道杂化种类不一样的是()和SiH4+和3C和NH4和SF47.以下含氧酸根中，拥有环状结构的是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)A.Si3O96B.P3O105C.B3O75D.S4O62以下分子中偶极距不为零的是()4C以下物质中酸性最强的是()(OH)3(OH)3C.Si(OH)4(OH)410.以下物质中酸性最强的是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)(OH)4C.Sn(OH)4(OH)211.以下各组化合物中，对稳固性判断正确是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)>Ca(HCO)2>PbCO33C.(NH4)2CO3>K2CO3>Na2SO412.以下化合物中，不水解的是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)4C以下物质生成正酸时需要水的mol数最多的是()10C.(SO3)3D.NO25以下物质中还原性最强的是()C16.常温下，不可以稳固存在的是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)A.GaCl44C17.以下氧化物中，氧化性最强的是()

(吉林大学《无机化学例题与习题》)C以下化合物中不可以稳固存在的是()A.SbI3B.PI3C.AlI3D.TlI3以下分子中，几何构型为平面三角形的是()A.BF3B.NH3C.PCl3D.ClF3以下晶体融化时，需要破坏共价键的是()A.HFB.CuC.KFD.SiO221.碳原子的配位数为4时，它所采纳的杂化方式是()2C以下分子中，存在多中心键的是()A.BCl3B.SiF4C.CCl4D.CO223.价电子数量与价电子数量相等的原子称为()(吴成鉴《无机化学学习指导》)A.缺电子原子B.等电子原子C.等电子体D.缺电子体二名词解说1.缺电子原子2.多中心键3.桥键4.对角线规则三填空题1.硅胶的化学构成式；主要性质。川师大《无机化学学习指导》)(2.硬度；金刚石单质硅；原由是。(吉林大学《无机化学例题与习题》)3蓄电池是的装置。铅蓄电池的电极资料是.，电解液是。川师大《无机化学学习指导》)4向MgCl2溶液中加入Na2CO3溶液，生成的积淀物是。(吴成鉴《无机化学学习指导》)5.将各氧化物写成盐的形式，三氧化铅，四氧化三铅，四氧化三铁。(川师大《无机化学学习指导》)呈色，俗称，与HNO3作用时，铅有生成，有生成.(吉林大学《无机化学例题与习题》)7.碳的同素异性体有；分别是。)(吉林大学《无机化学例题与习题》写出以下化合物的颜色PbCl2；PbI2；SnS；SnS2；PbS；PbSO；PbO；PbO。(吉林大学《无机化学例题与习题》)4239.碳族元素的价电子构型是，所以常有的氧化态为和。由于，从上到下高价稳固，低价稳固。10.晶态硅的晶体结构

；干冰的化学式

。石英的晶体结构

。水玻璃的化学式

。(川师大《无机化学学习指导》

)四简答题和CO是有同样的分子轨道和相似的分子结构，但CO与过渡金属形成配合物能力比N2强得多，请解说原由。不存在BH3而只存在其二聚体B2H6，AlCl3气态时也为双聚体，但BCl3却不可以形成二聚体。请解说原由。与H3PO3化学性质相似，为何H3BO3为一元酸，而H3PO3为二元酸？4.在温热天气条件下的浅海地区常常发现有厚厚的石灰岩堆积，而在深海地区极少见到。试用均衡挪动原理说明CO2浓度的变化对海洋中碳酸钙的堆积有何影响？两种差别NaHCO3和Na2CO3的方法是？为何BCl3能激烈水解？写出水解反应方程式。五计算题试计算；在293K和101KPa下，饱和H2CO3溶液的pH值是多少?将含有Na2CO3和NaHCO3的固体混杂物60.0g溶于少许水后，稀释到2.00L，测的该溶液的pH值为。试计算本来混杂物中Na2CO3及NaHCO3各多少克？3.在?L-1的Ca2+盐溶液中加入等体积的Na2CO3溶液，将获得什么产物？若以L-1Cu2+盐取代Ca2+盐产物是什么？再以?L-1的Al3+盐取代Ca2+盐，产物又是什么？以容度积计算说明。4.两种气态硼氢化物的化学式和密度ρ以下：BH3在290K和53978Pa时的密度为0.629g?L-1；B2H5在292K和6916Pa时的密度为0.1553g?L-1。这两种化合物的相对分子质量各是多少？写出它们的分子式。有人依据以下反应式制备了一些硼烷：4BF3(g)+3LiAlH

4(s)

→2B2H6(g)+3LiF(s)+3AlF

3(s)

若产率为

100%，用

5gBF3和反应能获得多少克

B2H6？制备时因为用未经很好干燥的乙醚，有些

B2H6与水反应损失了。B2H6(g)+6H2O(l)→2H3BO3(乙醚)+6H2(g)有多少B2H6将与0.01g水起反应？参照答案一选择题二名词解说(略)三填空题干燥剂、吸附剂》碳的半径比硅小，金刚石的碳原子间共价健强。3．化学能和电解能互相转变。Pb和PbO2H2SO4溶液Mg2(OH)2CO3Pb(PbO3)、Pb2(PbO4)、Fe(FeO2)26.红、铅丹、1/3PbO2、2/3Pb(NO3)27.8.白、黄、棕、黄、黑、白、黄、橙黄，+4和+2，惰性电子对效应，愈来愈不。10.金刚石(原子晶体)，CO2，SiO4四周体联系的网状结构，Na2O?xSiO2(或用Na2SiO3表示)四简答题与CO有同样的分子轨道式，原子间都为三重键，互为等电子体。但二者成键情况不完整同样，N2分子结构：N≡N：，CO分子结构:c==o:，因为CO分子中O向C有配键，使C原子四周电子密度增大，其余，C的电负性比N小得多，约束电子能力弱，给电子对能力强，所以，CO配位能力强。,AlCl3,BCl3都是缺电子化合物，都有形成双聚体的偏向。BH3因为形成双聚体偏向特别大而以双聚体B2H6形式存在，形成双聚体而解决了缺电子问题，AlCl3气态也以双聚体形式存在。BCl3中存在46键缓解了其缺电子问题；同时B半径小，Cl-半径大，在B四周容纳4个Cl-，显得拥堵也使BCl3不可以形成双聚体。为缺电子化合物，O—H键不离解，而是接受水分子中的-+OH，开释出H：HOHOHPH3BO3H2OB(OH)433的结构式为：OH因此为一元酸。HPO在水中，二羟基(OH)氢可以电离或被置换，而与中心原子P以共价键相连的H不可以离解或被置换，因此H3PO3为二元酸。碳灰岩的形成是CaCO3的堆积结果，海水中溶解必定量CO2，所以CaCO3与CO2、H2O

之间存在着以下均衡

CaCO3(s)+CO2+H2O

Ca(HCO3)2(aq)海水中

CO2的溶解度高升而较小，随压力的增大而增大，在浅海地区，海水基层压力较小，同时水温较高，因此CO2浓度较小，据均衡挪动的原理，上述均衡向生成CaCO3方向挪动，因此浅海地区有许多的CaCO3积淀。深海地区状况相反，故深海基层堆积的CaCO3极少。⑴NaHCO3(s)加热产生CO2气体，而Na2CO3加热无气体产生。⑵NaHCO3的溶液pH值(~8)，小于Na2CO3液的pH(~11)6.∵BCl3

为缺电子化合物，有一空轨道可给

H2O

分子的未配电子对攻击：H2O:

BCl3

[H2O

BCl3]

HO

BCl2

H

Cl

第一步水解的产物二氯氢氧化硼连续与水反应，重复配位和取代作用，最后得H3BO3和HCl。BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl五计算题1.解：H2CO3的K1=×10-7，K2=×10-11，因为K1/K2>100，故可按一元酸进行计算：在293K和101Kpa下，H2CO3饱和溶液的浓度为?L-1，c/K1>400，可利用[H]K1c4.31074molL1pH=-lg×10-4)=饱和Na2CO3溶液的pH为。解：设原有混杂物中含xgNa2CO3，则NaHCO3的质量为。Na2CO3和NaHCO3构成了缓冲溶液，其pH值可用cpH=pK2-lg(HCO3)c(CO32)m(NaHCO3)=Pk2-lgM(NaHCO3)m(Na2CO3)M(Na2CO3)将已知数据代入得(60.0x)11lg84x106x=44.3g混杂物Na2CO3和NaHCO3的质量分别为：m(Na2CO3)=x=44.3gm(NaHCO3)==15.7g。3.解：(1)Ksp(CaCO3)=×10-9，Ksp[Ca(OH)2]=×10-3，H2CO3的K2=×10-11。2-在溶液中发生水解反应：2---COCO+HOHCO+OH3323-2-浓度分别为：溶液中的OH浓度和CO3[OH-]=(Kh1?c)1/2=[(1×10-14×/×10-11)]1/2=×10-3mol?L-1[CO32-]=mol?L-1有关离子的浓度乘积为：[Ca2+][OH-]2=×2=×10-6＜Ksp[Ca(OH)2]2+2--3＞Ksp(CaCO3)[Ca][CO3]=×=×10所以，加入Na2CO3后，产生的积淀物是CaCO3，而不会生成Ca(OH)2积淀。查出CuCO3和Cu(OH)2的溶度积常数。2+-22+2-]＞Ksp(CuCO3)，可生成Cu(OH)2因为[Cu][OH]＞Ksp[Cu(OH)2]，[Cu][CO3和CuCO3积淀，积淀物是碱式碳酸铜Cu(OH)2?CuCO3。(3)Ksp[Al(OH)3]=×10-33，[Al3+][OH-]3=××10-3)3＞Ksp[Al(OH)3]，所以生成Al(OH)3积淀。4.解：设化学式为BH3和B2H5的两种气态硼氢化物的分子式分别为(BH3)x和(B2H5)y。则(BH3)x的摩尔质量为：(1)M=ρRT/P=××103×290)/53978=28g?mol-1BH3的式量为14，则x值为：x=28/14=2故相对分子质量为28，分子式为B2H6。(2)(B2H5)y的摩尔质量为：M=××103×292)/6916=54.5g?mol-1B2H5的式量为27，则y值为：y=27=2故相对分子质量为，分子式为B4H10。5.解：第一判断哪一种反应物过分。设5gBF3能与xgLiAlH4发生反应。则：4BF3(g)+3LiAlH

4(s)

→2B2H6(g)+3LiF(s)+3AlF

3(s