无机化学第五版第十四章

在O３中，中心氧原子的δ＝６－２－６×３畅４４３畅４４＋３畅４４＝１左侧端基氧原子：δ＝６－４－４×１２＝０右侧端基氧原子：δ＝６－６－２×１２＝－１　　当然，对O３这一特例，部分电荷的计算与形式电荷的计算是一致的，这是一种巧合。通过计算 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明O３是极性分子，正电荷的中心靠近中心氧原子，负电荷中心靠近端基氧原子。必须指出的是：这种计算虽然能说明O３的极性，但仍然很粗糙，实际上两个端基氧原子的电荷密度是相等的。O３中有Π４３键，端基O与中心O之间并不是一个双键、一个配键。这正是Lewis结构的不足所致。　　在CO中，δ（C）＝４－２－６×２．５５２．５５＋３．４４＝－０．５５４δ（O）＝６－２－６×３．４４２．５５＋３．４４＝＋０．５５４由此可以推断：在CO中正电荷中心靠近O，负电荷中心靠近C。这一推断与实验事实是一致的（分子轨道理论也对CO的极性做出了解释）。　　通过部分电荷的计算，讨论O３，CO的极性，以便开阔思路，可尝试推广之。主要参考文献　　［１］BodnerGM．CoreTextChemistryStructure&Dynamics．JohnWiley&SonsInc，１９９６．　　［２］ShriverDF．InorganicChemistry．２nded．OxfordUniversityPress，１９９４．　　中译本：高忆慈，译．无机化学．２版．北京：高等教育出版社，１９９７．三、习题解析　　1（141）畅试写出下列物质之间的反应方程式（（１），（４）略）。　　（２）液氨和钠；　　　　　　　　　　（３）浓硝酸和汞；　　（５）稀硝酸和银；（６）锡和浓硝酸；　　（７）氯化铵溶液与亚硝酸钠溶液；（８）酸性溶液中碘化钾与亚硝酸钠。　　解：（２）２NH３（l）＋２Na（s）NaNH２（am）＋H２（g）　　（３）Hg（l）＋４HNO３（浓）Hg（NO３）２（aq）＋２NO２（g）＋２H２O（l）872第十四章　p区元素（二）　　（５）３Ag（s）＋４HNO３（稀）３AgNO３（aq）＋NO（g）＋２H２O（l）　　（６）Sn（s）＋４HNO３（浓）β－H２SnO３（s）＋４NO２（g）＋H２O（l）　　（７）NH４Cl（aq）＋NaNO２（aq）△N２（g）＋NaCl（aq）＋２H２O（l）　　（８）２I－（aq）＋２NO－２（aq）＋４H＋（aq）I２（aq）＋２NO（g）＋２H２O（l）　　2（142）畅完成并配平下列反应方程式（（１），（２）略）：　　（３）Cu（NO３）２△（４）Hg（NO３）２△　　解：（３）２Cu（NO３）２（s）△２CuO（s）＋４NO２（g）＋O２（g）　　（４）Hg（NO３）２△Hg（g）＋２NO２（g）＋O２（g）　　　　樉熟悉硝酸盐受热分解的规律。　　3（143）畅完成并配平下列反应方程式：　　（１）PBr３＋H２O（２）Ag＋＋H２PO－４　　（３）POCl３＋H２O（４）Cu２＋＋P２O４－７（过量）　　解：（１）PBr３＋３H２OH３PO３＋３HBr（磷的卤化物水解的共性与个性）　　（２）３Ag＋＋３H２PO－４Ag３PO４＋２H３PO４　　（３）POCl３＋３H２OH３PO４＋３HCl　　（４）Cu２＋＋２P２O４－７（过量）［Cu（P２O７）２］６－（焦磷酸根可作为配体）　　4（144）畅写出下列反应方程式：　　（１）三氧化二砷溶于氢氧化钠溶液；（２）三硫化二锑溶于硫化铵溶液；　　（３）硝酸铋溶液稀释时变混浊；（４）硫代亚锑酸钠与盐酸作用；　　（５）铋酸钠与浓盐酸反应。　　解：（１）As２O３＋６NaOH２Na３AsO３＋３H２O　　（２）Sb２S３＋３（NH４）２S２（NH４）３SbS３　　（３）Bi（NO３）３＋H２OBiONO３（s）＋２HNO３（Bi（Ⅲ）盐水解的特殊性）　　（４）２Na３SbS３＋６HClSb２S３＋３H２S＋６NaCl　　（５）NaBiO３＋６HCl（浓）BiCl３＋Cl２＋NaCl＋３H２O　　5（145）畅如何鉴定Bi３＋？Sb３＋的存在是否干扰Bi３＋的鉴定？如何分离Bi３＋和Sb３＋？　　解：Bi３＋的鉴定 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 是：在碱性介质中用Sn（Ⅱ）还原Bi（Ⅲ）得金属铋。反应方程式如下：２Bi３＋＋３Sn（OH）－３＋９OH－２Bi（s）＋３Sn（OH）２－６若反应立即生成黑色沉淀（粉末状金属铋），即证明Bi３＋的存在。Sb３＋的存在干扰Bi３＋的鉴定。Sb（Ⅲ）在碱性介质中也能被Sn（Ⅱ）还原：972三、习题解析２Sb３＋＋３Sn（OH）－３＋９OH－２Sb（s）＋３Sn（OH）２－６但是，黑色沉淀（粉末状金属锑）生成得比较缓慢。　　Sb３＋，Bi３＋混合溶液的分离：根据Sb（OH）３，Bi（OH）３的酸碱性不同，前者为两性，溶于NaOH溶液；后者为碱性，不溶于NaOH溶液，可将两者分离开。　　在Bi３＋，Sb３＋的混合溶液中，逐滴加入过量的稀NaOH溶液，充分振荡，至沉淀量不再改变；离心分离或过滤，两者即可分开。有关反应方程式如下：Sb３＋＋３OH－Sb（OH）３（s）Sb（OH）３＋OH－Sb（OH）－４Bi３＋＋３OH－Bi（OH）３（s）　　6（146）畅某金属氯化物A的晶体放入水中生成白色沉淀B；再加入盐酸、沉淀B消失，又得到A的溶液。此溶液与过量的稀NaOH溶液反应生成白色沉淀C；C与NaClONaOH混合溶液反应生成土黄色沉淀D。D可与MnSO４，HNO３的混合溶液反应生成紫色溶液。A溶液与H２S溶液反应生成黑色沉淀E。沉淀C同亚锡酸钠的碱性溶液混合，生成黑色沉淀F。试确定各字母所代表物种的化学式，并写出相关反应方程式。　　解：［浅析］做这种有关元素化合物性质的综合性习题，在初步了解了相关内容的概况之后，重要的是抓住关键的实验事实，如Mn２＋变为紫色溶液，这紫色物种即为MnO－４。这说明D是一强氧化剂，其本身为土黄色又不溶于水，由此可推断D为NaBiO３。　　关键点被突破之后，再沿着某一系列实验事实推断下去：NaBiO３是由不溶于水和稀碱的，白色氢氧化物被NaClO氧化所得，能发生这一反应的应当是Bi（OH）３———C。接着可推断出A（BiCl３）和B（BiOCl）。　　上述推断是否严密，结论是否是惟一的，可根据所提供的另一些实验事实来确认。即A与H２S反应生成黑色沉淀E（Bi２S３）。C与亚锡酸钠反应生成黑色沉淀F为单质Bi。　　综合考虑，这是有关铋化合物相关性质实验的习题。所得结论是正确的。现归纳如下：　　（A）BiCl３；（B）BiOCl；（C）Bi（OH）３；（D）NaBiO３；（E）Bi２S３；（F）Bi。　　有关方程式：　　①BiCl３＋H２OBiOCl（s）＋２HCl　　②Bi３＋＋３OH－Bi（OH）３（s）　　③Bi（OH）３＋ClO－＋OH－＋Na＋NaBiO３（s）＋Cl－＋２H２O　　④５NaBiO３（s）＋２Mn２＋＋１４H＋２MnO－４＋５Bi３＋＋５Na＋＋７H２O082第十四章　p区元素（二）　　⑤２Bi３＋＋３H２SBi２S３（s）＋６H＋　　⑥２Bi（OH）３＋３［Sn（OH）４］２－２Bi（s）＋３［Sn（OH）６］２－　　7（147）畅根据教材附表一中的相关数据计算电势图N２（g）———HN３（aq）———NH＋４（aq）在酸性溶液中E譟（N２／HN３）和E譟（HN３／NH＋４）。写出HN３（aq）的歧化反应方程式，计算２５℃下该反应的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 平衡常数K譟，并 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 HN３（aq）的稳定性。　　解：先写出电势图中相关两个电对的电极反应，再查相应物种的ΔfG譟m，计算电极反应的ΔrG譟m：　　N２（g）———HN３（aq）———NH＋４（aq）　　ΔfG譟m／（kJ·mol－１）　０３２１畅８－７９畅３１　　（１）３N２（g）＋２H＋（aq）＋２e－２HN３（aq）ΔrG譟m（１）＝３２１畅８kJ·mol－１×２＝６４３畅６kJ·mol－１　　根据ΔrG譟m＝－zFE譟E譟（N２／HN３）＝－６４３畅６×１０３J·mol－１２×９畅６４８５×１０４C·mol－１＝－３畅３３５V　　（２）HN３（aq）＋１１H＋（aq）＋８e－３NH＋４（aq）ΔrG譟m（２）＝（－７９畅３１×３－３２１畅８）kJ·mol－１＝－５５９畅７３kJ·mol－１E譟（HN３／NH＋４）＝＋５５９畅７３×１０３J·mol－１８×９畅６４８５×１０４C·mol－１＝０畅７２５V　　HN３（aq）的歧化反应为３HN３（aq）＋H＋（aq）４N２（g）＋NH＋４（aq）lgK譟＝zE譟MF０畅０５９２V＝８×（０畅７２５＋３畅３３５）V３×０畅０５９２V＝１８２畅８８３K譟＝７畅６４×１０１８２　　评价：HN３（aq）歧化反应的K譟如此之大，说明反应进行得很完全。同时反应产生极多的N２（g），反应系统体积急骤膨胀———发生爆炸。HN３（aq）是极不稳定的。　　8（148）畅试计算２５℃时反应H３AsO４＋２I－＋２H＋H３AsO３＋I２＋H２O的标准平衡常数。当H３AsO４，H３AsO３和I－的浓度均为１畅０mol·L－１，该反应正、负电极电势相等时，溶液的pH为多少？　　解：H３AsO４＋２I－＋２H＋H３AsO３＋I２＋H２O182三、习题解析　　查得　E譟（H３AsO４／H３AsO３）＝０畅５７４８V，E譟（I２／I－）＝０畅５３４５VlgK譟＝zE譟MF０畅０５９２V＝２×（０畅５７４８－０畅５３４５）V０畅０５９２V＝１畅３６１５K譟＝２３畅０　　当EMF＝０时，E譟（I２／I－）＝E（H３AsO４／H３AsO３），则０畅５３４５V＝０畅５７４８V＋０畅０５９２V２lg｛c（H＋）｝２lg｛c（H＋）｝＝－０畅６８１　　pH＝０畅６８１　　9（149）畅完成并配平下列反应方程式（（１），（２）略）。　　（３）H２O２＋MnO－４＋H＋　　　　（４）FeCl３＋H２S　　（５）Ag２S＋HNO３（浓）（６）S＋HNO３（浓）　　（７）Na２S２O３＋I２（８）I２＋H２SO３＋H２O　　（９）H２S＋H２SO３（１０）Na２S２O３＋Cl２＋H２O　　（１１）Mn２＋＋S２O２－８＋H２O（１２）S２O２－８＋S２－＋OH－　　解：（３）５H２O２＋２MnO－４＋６H＋２Mn２＋＋５O２＋８H２O（４）２FeCl３＋H２S２FeCl２＋S＋２HCl　　［浅析］　在水溶液中Fe３＋与H２S反应不能生成Fe２S３。在酸性介质中Fe２＋与H２S也不能反应生成FeS，因为FeS溶于稀酸。　　（５）３Ag２S＋８HNO３（浓）６AgNO３＋３S＋２NO＋４H２O　　（６）S＋２HNO３（浓）H２SO４＋２NO　　樉浓HNO３氧化非金属和金属硫化物时，均被还原为NO。　　（７）２Na２S２O３＋I２Na２S４O６＋２NaI　　（８）I２＋H２SO３＋H２OH２SO４＋２HI　　樉单质碘是一种较弱的氧化剂。　　（９）２H２S＋H２SO３３S＋３H２O　　樉联系反应式（８）、反应式（９），推断I２与H２S的反应产物。　　（１０）Na２S２O３＋４Cl２＋５H２O２NaHSO４＋８HCl　　樉联系反应式（６）和反应式（８），你知道Br２与海波反应的产物吗？溴是较强的氧化剂，能将S２O２－３氧化为SO２－４。　　（１１）２Mn２＋＋５S２O２－８＋８H２O２MnO－４＋１０SO２－４＋１６H＋　　（１２）４S２O２－８＋S２－＋８OH－９SO２－４＋４H２O　　10（1410）畅在４个瓶子内分别盛有FeSO４，Pb（NO３）２，K２SO４，MnSO４溶液，怎样用通入H２S和调节pH的方法来鉴别它们。282第十四章　p区元素（二）　　解：根据４种金属硫化物的溶解性和颜色不同，将其区分之。将４种溶液分别装入４支试管，然后分别通入H２S至溶液饱和，出现黑色沉淀的为Pb（NO３）２；在不出现沉淀的三支试管中分别加入NH３·H２O，有肉色沉淀出现的是MnSO４，有黑色沉淀出现的是FeSO４，仍不出现沉淀的是K２SO４。　　K譟sp（PbS）＝８畅０×１０－２８，PbS不溶于稀酸，在Pb２＋溶液中加入H２S饱和溶液就出现沉淀。K譟sp（MnS）＝２畅５×１０－１０，K譟sp（FeS）＝６畅３×１０－１８，MnS，FeS均溶于稀酸，在其溶液中仅通入H２S不能出现沉淀，但在氨碱性条件下均可出现沉淀。K２S是水溶性硫化物。　　11（1411）畅试用一种试剂将钠的硫化物、多硫化物、亚硫酸盐、硫代硫酸盐和硫酸盐彼此区分开来，并写出有关的离子反应方程式。　　解：用盐酸来区分它们。钠的硫化物水溶液中加入盐酸，有H２S气体放出，H２S有腐蛋臭味，可以用醋酸铅试纸检查H２S。S２－＋２H＋H２S（g）　　多硫化钠与盐酸作用生成多硫化氢，多硫化氢不稳定，在酸中分解生成H２S和白色胶状硫磺：S２－x＋２H＋H２Sx　　H２SxH２S＋（x－１）S（s）　　亚硫酸钠与盐酸作用放出SO２气体：SO２－３＋２H＋SO２（g）＋H２O（l）　　SO２有刺激性气味，可用蓝色石蕊试纸检查。　　硫代硫酸钠与盐酸反应，既有白色胶状硫磺生成，又有SO２气体产生，其可使蓝色石蕊试纸变红：S２O２－３＋２H＋S（s）＋SO２（g）＋H２O（l）　　硫酸钠与盐酸不反应。　　12（1412）畅将SO２（g）通入纯碱溶液中，有无色无味气体A逸出，所得溶液经烧碱中和，再加入硫化钠溶液除去杂质，过滤后得溶液B。将某非金属单质C加入溶液B中加热，反应后再经过滤、除杂等过程，得溶液D。取３mL溶液D加入HCl溶液，其反应产物之一为沉淀C。另取３mL溶液D，加入少许AgBr（s），则其溶解，并生成配离子E。再取第三份３mL溶液D，在其中加入几滴溴水，溴水颜色消失，再加入BaCl２溶液，得到不溶于稀盐酸的白色沉淀F。试确定A，B，C，D，E，F的化学式，并写出各步反应方程式。　　解：第一步是已知反应物的反应，纯碱Na２CO３水溶液呈碱性，通入SO２（g）382三、习题解析后，先有SO２－３和A（CO２）生成，直至溶液呈酸性，才能将全部CO２驱除掉（H２SO３溶液的酸性强于H２CO３溶液）：２SO２＋CO２－３＋H２OCO２＋２HSO－３SO２＋H２OH２SO３　　第二步，经NaOH中和后，加Na２S溶液可以硫化物形式除去金属离子杂质（例如，Fe２＋，Pb２＋，…）；所得B溶液为Na２SO３溶液：H２SO３＋２OH－SO２－３＋２H２OHSO－３＋OH－SO２－３＋H２O　　根据D溶液分别与HCl，AgBr，Br２的反应现象，推断C为硫磺，D为Na２S２O３：Na２SO３＋S△Na２S２O３Na２S２O３＋２HCl２NaCl＋S＋SO２＋H２OAgBr＋２S２O２－３Ag（S２O３）３－２＋Br－S２O２－３＋４Br２＋５H２O２SO２－４＋８Br－＋１０H＋Ba２＋＋SO２－４BaSO４　　从上述反应可以推断E为Ag（S２O３）３－２，F为BaSO４。　　13（1413）畅两种盐的晶体A和B溶于水都能得到无色溶液。在A溶液中加入饱和H２S溶液没有沉淀生成；B溶液中加入饱和H２S溶液产生黑色沉淀C。将A和B溶液混合后生成白色沉淀D与溶液E；D可溶于Na２S２O３溶液生成无色溶液F；F中加入KI溶液生成黄色沉淀G；若在F中加入Na２S溶液可生成沉淀C，C与硝酸混合后加热生成含B的溶液和淡黄色沉淀H，并有气体生成。溶液E中加入Na２SO４，生成不溶于盐酸的白色沉淀I。试确定各字母所代表物种的化学式，并写出相关反应方程式。　　解：［浅析］解此题的切入点有三：第一，C是黑色的不溶于水的金属硫化物；第二，Na２S２O３可作为配位剂使某些沉淀因生成配合物而溶解，F是一种配位离子；第三，F中加入KI，生成黄色沉淀，由于K＋的化合物极少是黄色沉淀，只有碘化物的沉淀可能性更大，而且常见的黄色碘化物是AgI，因此G是AgI。C是Ag２S，H为硫黄，F为Ag（S２O３）３－２；B是含有Ag＋的物种，一般可溶的银盐为AgNO３。D可能为AgCl，则A是一种氯化物。I是一种不溶于盐酸的硫酸盐———BaSO４。故此A为BaCl２。将推断结果总结如下，并用相关反应方程式确定推断的合理性。　　（A）BaCl２；（B）AgNO３；（C）Ag２S；（D）AgCl；（E）Ba（NO３）２；482第十四章　p区元素（二）（F）［Ag（S２O３）２］３－；（G）AgI；（H）S；（I）BaSO４。　　①２Ag＋＋H２SAg２S（s）＋２H＋②Ag＋＋Cl－AgCl（s）③AgCl（s）＋２S２O２－３［Ag（S２O３）２］３－＋Cl－④［Ag（S２O３）２］３－＋I－AgI（s）＋２S２O２－３⑤２［Ag（S２O３）２］３－＋S２－Ag２S＋４S２O２－３⑥３Ag２S（s）＋８HNO３△６AgNO３＋２NO＋３S＋４H２O⑦Ba２＋＋SO２－４BaSO４　　倡14（1414）畅Fe３＋可以作为H２O２歧化分解反应的催化剂，若该反应的机理为：　　①H２O２（aq）＋２Fe３＋（aq）２Fe２＋（aq）＋２H＋（aq）＋O２（g）　　②H２O２（aq）＋２Fe２＋（aq）＋２H＋（aq）２Fe３＋（aq）＋２H２O（l）总反应为：２H２O２（aq）２H２O（l）＋O２（g）　　查出相关电对的标准电极电势，说明上述机理的可行性。并推断Au３＋催化H２O２分解的反应机理。　　解：相关电对的标准电极电势为：E譟A（Fe３＋／Fe２＋）＝０畅７６９V，E譟A（O２／H２O２）＝０畅６９４V，E譟A（H２O２／H２O）＝１畅７６V。可以推断，E譟A（Fe３＋／Fe２＋）＞E譟A（O２／H２O２），所以反应①可以进行；同样，反应②中，E譟A（H２O２／H２O）＞E譟A（Fe３＋／Fe２＋），反应也是可行的。　　［浅析］　由上述 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 可知，研究反应机理时，其中的每一步反应在热力学上必须是可行的。这里要指出的是，催化反应是有条件的，并不是在任何条件下加入催化剂就可以看到反应的发生。　　同理，E譟A（Au３＋／Au＋）（＝１畅４１V）＞E譟A（O２／H２O２），Au３＋可将H２O２氧化为O２，本身被还原为Au＋；又E譟A（H２O２／H２O）＞E譟A（Au３＋／Au＋），H２O２可将Au＋氧化为Au３＋。所以Au３＋催化H２O２分解反应机理为：　　①H２O２（aq）＋Au３＋（aq）Au＋（aq）＋２H＋（aq）＋O２（g）　　②H２O２（aq）＋Au＋（aq）＋２H＋（aq）Au３＋（aq）＋２H２O（l）　　樉Cu２＋可以催化H２O２的分解反应吗？　　15（1415）畅已知ΔfH譟m（H２O２，aq）＝－１９１畅１７kJ·mol－１，ΔfH譟m（H２O，l）＝－２８５畅８３kJ·mol－１，E譟（O２／H２O２）＝０畅６９４５V，E譟（H２O２／H２O）＝１畅７６３V。试计算２５℃时反应２H２O２（aq）２H２O（l）＋O２（g）的ΔrH譟m，ΔrG譟m，ΔrS譟m和标准平衡常数K譟。582三、习题解析　　解：２H２O２（aq）２H２O（l）＋O２（g）　　　ΔrH譟m（２９８K）＝２×ΔfH譟m（H２O，l）－２×ΔfH譟m（H２O２，aq）＝［２×（－２８５畅８３）－２×（－１９１畅１７）］kJ·mol－１＝－１８９畅３２kJ·mol－１　　　E譟MF＝E譟（H２O２／H２O）－E譟（O２／H２O２）＝（１畅７６３－０畅６９４５）V＝１畅０６９V　　　lgK譟＝zE譟MF０畅０５９２V＝２×１畅０６９V０畅０５９２V＝３６畅１１４９　　　K譟＝１畅３０×１０３６　　　ΔrG譟m（２９８K）＝－zFE譟MF＝－２×９畅６４８５３１×１０４C·mol－１×１畅０６９V＝－２０６畅３kJ·mol－１　　　ΔrG譟m（２９８K）＝ΔrH譟m（２９８K）－TΔrS譟m（２９８K）　　　ΔrS譟m（２９８K）＝（－１８９畅３２＋２０６畅３）×１０３J·mol－１２９８K＝５７畅０J·mol－１·K－１四、自测试题（合计80分）1畅填空题（每空1分，共31分）　　（１）在自然界中可以单质状态存在的氮族元素有（　　　），氧族元素有（　　）和（　　），与N２是等电子体的分子有（　　），离子有（　　）和（　　）。　　（２）联氨的化学式是（　　　），羟氨的化学式是（　　　），砒霜的化学式（　　　），保险粉的化学式是（　　　），难溶于水的锑酸的化学式为（　　　）。　　（３）磷的同素异形体常见的有（　　　　　　），其中最活泼的是（　　　），其化学式为（　　　）。它在空气中易自燃，应在（　　　）中保存。　　（４）硫的两种主要同素异形体是（　　　）和（　　　　），其中常温下稳定的是（　　　　），受热至９４畅５℃时转变为（　　　　）。两者的化学式都是（　　　　），具有（　　　　）状结构，其中硫原子以（　　　　）杂化轨道成键。　　（５）H３PO２，H３PO３，H３PO４分别为（　　　　）元酸，其中（　　　　）具有强还原性。在这三种磷的含氧酸分子中，磷原子的杂化方式为（　　　　）。　　（６）在PCl５晶体中含有（　　　）和（　　　）离子，它们的空间构型分别为（　　　）和（　　　　）。　　（７）Ca（H２PO４）２，CaHPO４，Ca３（PO４）２在水中溶解度由小到大的顺序为（　　　　　　　　　　　　　），其中可溶于水的为（　　　　　　）。682第十四章　p区元素（二）