无机化学练习题(含答案)第15章 氮磷砷

第15章氮磷砷
15-1：请回答下列有关氮元素性质的问题：
（1）为什么N-N 键的键能（157kJ.mol-1）比P-P 键（201 kJ.mol-1）的小？而N≡N 键的键能（942 kJ.mol-1）又比P≡P 键（481 kJ.mol-1）的大？
（2）为什么氮不能形成五卤化物？
（3）为什么N2的第一电离能比N 原子的小？
解：（1）N，由于其内层电子少，原子半径小，价电子层没有可用于成键的d轨道。

N-N单键的键能反常地比第三周期P-P键的小，N易于形成
p-pπ键（包括离域π键），所以，N=N和N≡N多重键的键能比其他
元素大。

（2）价电子层没有可用于成键的d轨道，N最多只能形成4个共价键，也即N的配位数最多不超过4。

（3）N原子由于价层电子的p轨道刚好处于半充满状态。

15-2：请回答下列问题：
（1）如何出去N2中少量NH3和NH3中的水气？
（2）如何除去NO 中微量的NO2和N2O 中少量的NO？
解：（1）将气体通过稀H C l 溶液；通过碱石灰
（2）通过NaOH溶液；
15-3：以NH3与H2O 作用时质子传递的情况，讨论H2O ﹑NH3和质子之间键能的强弱；为什么醋酸在水中是一弱酸，而在液氨溶剂中却是强酸？
解：NH3 +H2O=NH4+ +OH-；
因此，NH3和质子的键合能力强于H2O和质子的键合能力；正因为如此，醋酸与水的结合能力弱于醋酸与氨的结合能力。

这就是大家所熟悉的溶剂拉平效应。

15-4：将下列物质按碱性减弱顺序排序，并给予解释。

NH2OH NH3N2H4PH3AsH3
15-5：请解释下列事实：
（1）为什么可用浓氨水检查氯气管道的漏气？
（2）过磷酸钙肥料为什么不能和石灰一起贮存？
（3）由砷酸钠制备As2S3，为什么需要在浓的强酸性溶液中？
解：（1）两者反应产生NH4Cl的微小颗粒，形成大量白烟。

（2）过磷酸钙中含有Ca(H2PO4)2会与碱作用，从而有损肥效。

（3）As2S3会与碱发生作用。

15-6：为什么PF3可以和许多过渡金属形成配合物，而NF3几乎不具有这种性质？PH3和过渡金属形成配合物的能力为什么比NH3强？
解：P的电负性小于N,PH3比NH3容易给出孤对电子,形成配位键;
15-7 ： 红磷长时间放置在空气中逐渐潮解，与 NaOH ﹑CaCl 2 在空气中潮解，
实质上有什么不同？潮解的红磷为什么可以用水洗涤来进行处理？
解：白磷在潮湿空气中发生缓慢的氧化反应,而NaOH,CaCl 2 的潮解是吸收空
气中的水分.
15-8：在同素异形体中，菱形硫和单斜硫有相似的化学性质，而 O 2 与O 3 ，黄
磷与红磷的化学性质却有很大差异，试加以解释。

解：单斜硫和菱形硫都是由S 8环状分子构成.而O 2和O 3,黄磷和白磷的构成分子不同,其性质当然不同.
15-9： 回答下列有关硝酸的问题：
（1） 根据HNO 3 的分子结构，说明HNO 3为什么不稳定？
（2） 为什么久置的浓HNO 3 会变黄？
（3） 欲将一定质量的Ag 溶于最少量的硝酸，应使用何种浓度（浓或稀）的硝
酸？
解：(1)HNO 3分子中由于一个质子与NO 3-相连,键长和键角也发生了变化,与
H 相连的N-O 键较长,所以HNO 3分子的对称性较低,不如NO 3- 离子稳定,氧化性较强.
(2)因为HNO 3不稳定,容易分解成NO 2,所以溶液呈黄色.
15-10 ： 试计算浓度都是 0.1 mol.L -1 的 H 3PO 4﹑ NaH 2PO 4﹑ Na 2HPO 4 和Na 3PO 4各溶液的PH 。

解：一般情况下,弱酸碱均忽略第二.三级的电离,所以均可用公式
c K H ⨯=+][
求得 .
15-11： AsO 33-能在碱性溶液中被I 2 氧化成AsO 43- ，而H 3AsO 4又能在酸性溶液中被I -还原成H 3AsO 3 ，二者是否矛盾？为什么？
解：两种情况下,反应的介质不同,从而电极电势不同,两者均满足-+>ϕϕ,所以反应 都能进行,并不矛盾.
15-12： 试解释下列含氧酸的有关性质：
（1） H 4P 2O 7和(HPO 3)n 的酸性比强。

（2） HNO 3和H 3AsO 4 均有氧化性，而H 3PO 4 却不具有氧化性。

（3） H 3PO 4﹑ H 3PO 3﹑H 3PO 2 三种酸中，H 3PO 2 的还原性最强。

15-13： 完成下列物质间的转化：
（1）NH 4NO 3 NO HNO NH 4+
(2) Ca
H 3PO 4
（3） As 2O 3 Na 3AsO 4 Na 3AsS 4
解：
（1）NH 4NO 3
−→−∆N 2+O 2+H 2O N 2+O 2NO −−→−催化剂
2NO+O 2=2NO 2
NO+NO 2+H 2O=2HNO 2
NO 2+H 2O=HNO 3+NO
HNO 3+Zn=NH 4NO 3+Zn(NO 3)2+H 2O
(2) 2Ca 3(PO 4)2+6SiO 2+10C=6CaSiO 3+P 4+10CO
P 4+3KOH+3H 2O=PH 3+3KH 2PO 2
8CuSO 4+2PH 3+8H 2O=2H 3PO 4+8H 2SO 4+8Cu
11P+15CuSO 4+24H 2O=5Cu 3P+6H 3PO 4+15H 2SO 4
(3) As 2O 3+6NaOH=2Na 3AsO 3+3H 2O
AsO 33- +I 2+2OH - =AsO 43- +2I - +H 2O
2AsO 33- +6H + +3H 2S=As 2S 3+6H 2O
15-14： 鉴别下列各组物质：
（1）NO 2-和NO 3-（2）AsO 43-和PO 43-
（3）AsO 43-和AsO 32-（4）PO 43-和P 2O 74-
（5）H 3PO 4和H 3PO 3（6）AsO 43-和AsS 43-
解：(1) 用淀粉KI 溶液,作用后,溶液变蓝色的是NO -2
(2) 用淀粉KI 溶液,作用后,溶液变蓝色的是AsO 43-;
(3)在酸性条件下,加SnCl2 ,反应后有黑棕色的As 析出的是AsO 33-
(4)能使蛋白质沉淀的是P 2O 74-;
(5)用AgNO3溶液.
(6)用稀盐酸酸化,有蛋黄色沉淀析出的是AsS 43
15-15： 完成并配平下列反应的方程式：
（1）NH 4Cl +NaNO 2→
（2）NO 2- +ClO - +OH - → Cl -
（3）N 2H 4 +H 2O 2→
（4）NH 2OH + Fe 3+ → N 2O
（5）HN 3 + Mg→
（6）KNO 3 +C + S →
（7）AsH 3 + Br 2 + KOH→ K 3AsO 4
（8）PH 3 +AgNO 3 + H 2O→
（9）HPO 32- + Hg 2+ +H 2O→
（10）H 2PO 2- + Cu 2+ + OH -→
（11）[Ag(NH 3)2]+ + AsO 33- + OH -→
（12）Na3AsO4 + Zn +H2SO4→解：以下均写反应后的产物：（1）NH4Cl+H2O
（2）Cl-+NO3- +H2O
（3）N2+H2O
（4）N2O+Fe2+
（5）Mg（N3）2+H2
（6）K2S+N2+CO2
（7）K3AsO4+KBr
（8）Ag+H3PO3+HNO3
（9）Hg2+2+PO43-
（10）Cu2O+PO43-
（11）Ag+AsO43-
（12）Zn2++AsO33-。