无机化学第15章 氮族元素习题演示教学
第15章氮族元素
15-1 给出下列物质的化学式。
（1）雄黄；（2）雌黄；（3）辉锑矿；（4）锑硫镍矿；（5）辉铋矿；（6）砷华；（7）锑华；（8）铋华
解：
（1）As4S4；（2）As2S3；（3）Sb2S3；（4）NiSbS；（5）Bi2S3；（6）As2O3；（7）Sb2O3；（8）Bi2O3
15-2 在稀硫酸介质中完成并配平下列反应的方程式。
（1）I-+NO2- ------
（2）NH4++NO2- ------
（3）MnO4-+NO2- ------
（4）MnO4-+As2O3------
（5）NaBiO3+Mn2+ ------
（6）H3PO3+NO2- ------
（7）I-+AsO43- ------
（8）N2H4+NO2- ------
（9）N2H4+AgCl------
（10）As2O3+Zn------
解：
（1）2I-+2NO2-+4H+ ═== I2+2NO↑+2H2O
（2）NH4++NO2-
?
===N
2
+2H2O
（3）4MnO4-+5NO2-+6H+ === 2Mn2++5NO3-+5H2O
（4）4MnO4-+5As2O3+9H2O+2H+ ===4 Mn2++10H2AsO4-（5）5NaBiO3+2Mn2++14H+ === 5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O （6）H3PO3+NO2-+2H+ === H3PO4+2NO↑+H2O
（7）2I-+AsO43-+2H+ === I2+AsO33-+H2O
（8）N2H4+NO2-+H+ === HN3+2H2O
（9）N2H4+4AgCl === 4Ag+N2↑+4HCl
（10）As2O3+6Zn+12H+ === 2AsH3↑+6Zn2++H2O
15-3 完成并配平下列NaOH溶液参与的反应。
（1）NaOH+P4------
（2）NaOH(过量)+H3PO2------
（3）NaOH+As2S3------
（4）NaOH+Sb(OH)3------
（5）NaOH+NCl3------
（6）NaOH+NO2------
（7）NaOH(过量)+As 2O 3------
（8）NaOH(过量)+H 3PO 3------
解：
（1）3NaOH+P 4+3H 2O === 3NaH 2PO 2+PH 3↑
（2）NaOH(过量)+H 3PO 2=== NaH 2PO 2+H 2O
（3）6NaOH+As 2S 3 === Na 3AsO 3+Na 3As 3+3H 2O
（4）3NaOH+Sb(OH)3 === Na 3SbO 3+3H 2O
（5）3NaOH+NCl 3 === NH 3+3NaClO
（6）2NaOH+2NO 2 === NaNO 2+NaNO 3+H 2O
（7）6NaOH(过量)+As 2O 3 === 2Na 3AsO 3+3H 2O
（8）2NaOH(过量)+H 3PO 3 === Na 2HPO 3+2H 2O
15-4 完成并配平下列浓硝酸参与的反应。
（1）HNO 3(浓)+As------
（2）HNO 3(浓)+Bi------
（3）HNO 3(浓)+Sb 2O 3------
（4）HNO 3(浓)+NaNO 2------
（5）HNO 3(浓)+ Bi 2S 3------
解：
（1）5HNO 3(浓)+As === H 3AsO 4+5NO 2↑+H 2O
（2）6HNO 3(浓)+Bi === Bi(NO 3)3+3NO 2↑+3H 2O
（3）4HNO 3(浓)+Sb 2O 3+H 2O === 2H 3SbO 4+4NO 2↑
（4）2HNO 3(浓)+NaNO 2 === 2NO 2↑+NaNO 3+H 2O
（5）30HNO 3(浓)+ Bi 2S 3 === 2Bi(NO 3)3+3H 2SO 4+24NO 2↑+12H 2O
15-5 给出下列物质受热分解的反应方程式。
（1）LiNO 3； （2）KNO 3； （3）AgNO 3；
（4）Bi(NO 3)3； （5）Pb(NO 3)2； （6）Fe(NO 3)2；
（7）NH 4NO 3； （8）(NH 4)2CO 3； （9）(NH 4)2Cr 2O 7；
（10）NH 4Cl ； （11）NaNH 2； （12）Pb(N 3)2；
（13）NaNO 2； （14）AgNO 2；
解：
（1）4LiNO 3 ===2 Li 2O+4NO 2↑+O 2↑
（2）2KNO 3 === 2KNO 2+O 2↑
（3）2AgNO 3 === 2Ag+2NO 2↑+O 2↑
（4）4Bi(NO 3)3 === 2Bi 2O 3+12NO 2↑+3O 2↑
（5）2Pb(NO 3)2 === 2PbO+4NO 2↑+O 2↑
（6）4Fe(NO 3)2 === Fe 2O 3+8NO 2↑+O 2↑
（7）NH 4NO 3 C
?>===200 N 2O↑+H 2O
2NH 4NO 3 C ?===300 2N 2↑+O 2↑+4H 2O
（8）(NH4)2CO3 === 2NH3↑+CO2↑+H2O
（9）(NH4)2Cr2O7 === Cr2O3+N2↑+4H2O
（10）NH4Cl === NH3↑+HCl↑
（11）2NaNH2 === 2Na+N2↑+2H2↑
（12）Pb(N3)2 === Pb+3N2↑
（13）2NaNO2 === Na2O+NO2↑+NO↑
（14）AgNO2 === Ag+NO2↑
15-6 给出下列物质的水解反应方程式，并说明NCl3水解产物与其他化合物的水解产物有何本质区别？为什么？
（1）NCl3；（2）PCl3；（3）AsCl3；（4）SbCl3；（5）BiCl3；（6）POCl3；解：
（1）NCl3+3H2O === NH3↑+3HClO
（2）PCl3+3H2O === H3PO3+3HCl
（3）AsCl3+3H2O === H3AsO3+3HCl
（4）SbCl3+H2O === SbOCl↓+2HCl
（5）BiCl3+H2O === BiOCl↓+2HCl
（6）POCl3+3H2O === H3PO4+3HCl
NCl3水解产物既有酸HClO，又有碱NH3，而同族AsCl3和PCl3水解产物为两种酸。
P和As的电负性都小于Cl，AsCl3和PCl3水解时呈正电性的P3+和As3+与水解离出的OH—结合，呈负电性的Cl—与水解离出的H+结合，生成两种酸。
周期数较高的Sb和Bi金属性较强，Sb3+和Bi3+与OH-的结合较弱，故SbCl3和BiCl3水解不彻底，分别生成SbOCl，BiOCl沉淀和HCl。
N和Cl的电负性相近，NCl3中半径小的N的孤电子对向H2O中的H配位，N 与H成键并脱去Cl，最终生成NH3；NCl3中半径大的Cl和由水释放出的OH—结合，生成HClO。
15-7 用反应方程式表示下列制备过程。
（1）由NaNO3制备HNO2溶液；
（2）由BiCl3制备NaBiO3；
（3）由SbCl3制备较纯净的Sb2S5。
解：
（1）将NaNO3制备加热分解，得到NaNO2固体。
2NaNO3 ?===2NaNO2+O2↑
将NaNO2配制成饱和溶液，冰浴冷却至近0℃，加入在冰浴中冷却至近0℃的稀硫酸：
NO2-+H+ === HNO2
（2）向BiCl3溶液中加入过量NaOH溶液，滴加氯水或NaClO溶液，水浴加热，
有土黄色NaBiO3沉淀生成：
BiCl3+3NaOH === Bi(OH)3+3NaCl
Bi(OH)3+Cl2+3NaOH === NaBiO3↓+3H2O+2NaCl
(3)向SbCl3溶液中加入适量NaOH溶液和氯水，生成Sb(OH)5沉淀生成：
SbCl3+Cl2+5NaOH === Sb(OH)5↓+5NaCl
过滤洗涤Sb(OH)5沉淀。加入过量Na2S溶液，生成Na3SbS4溶液：
Sb(OH)5+4Na2S === Na3SbS4+5NaOH
向溶液中小心滴加稀盐酸，析出Sb2S5沉淀：
2Na3SbS4+6HCl === Sb2S5↓+3H2S↑+6NaCl
15-8 如何配制SbCl3和Bi(NO3)3溶液？
解：
SbCl3和Bi(NO3)3都易水解生成沉淀：
SbCl3+H2O === SbOCl↓+2HCl
Bi(NO3)3+H2O === BiONO3↓+2HNO3
为避免水解，在配制溶液时先将一定量的盐溶于酸中，再稀释到所需体积即可。配制SbCl3溶液时，先将SbCl3水合晶体溶于1:1盐酸中；配制Bi(NO3)3溶液时，先将Bi(NO3)3水合晶体溶于1:1硝酸中。
15-9 分别用三种方法鉴定下列各对物质。
（1）NaNO2和NaNO3；（2）NH4NO3和NH4Cl；（3）SbCl3和BiCl3；（4）NaNO3和NaPO3；（5）Na3PO4和Na2SO4；（6）KNO3和KIO3
解：
（1）向两种盐的溶液中分别加入酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液褪色的是NaNO2，另一种盐是NaNO3：
2MnO4-+5NO2-+6H+ === 2Mn2++5NO3-+3H2O
将两种盐的溶液分别用HAc酸化，再加入KI，颜色变黄、有I2生成的是NaNO2，无明显变化的是NaNO3：
2HNO2+2I-+6H+ === I2+2NO↑+2H2O
向两种盐的溶液中加入AgCl溶液，有黄色沉淀生成的是NaNO2，另一种盐是NaNO3：
Ag++NO2- === AgNO2↓
（2）向两种盐的溶液中加入AgNO3溶液，有黄色沉淀生成的是NH4NO3，另一种盐是NH4Cl：
Ag++Cl- === AgCl↓
向两种盐的溶液中分别加入酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液褪色的是NH4NO3，另一种盐是NH4Cl：
10Cl-+2MnO4-+16H+ === 2Mn2++5Cl2↑+8H2O
取少量两种盐晶体分别装入两支试管中，加入FeSO4，加水溶解后沿着试管壁加浓硫酸，在浓硫酸与上层溶液的界面处有棕色环生成的是NH4NO3，另一种盐是NH4Cl：
NO3-+3Fe2++4H+ === NO+3Fe3++2H2O
NO+Fe2+ === Fe(NO)2+ (棕色)
（3）将两种盐溶于水，分别滴加NaOH溶液至过量，先有白色沉淀生成而后沉淀又溶解的是SbCl3，加NaOH溶液生成的白色沉淀不溶于过量NaOH溶液的
是BiCl3：
Sb3++3OH- === Sb(OH)3↓
Sb(OH)3+3OH- === SbO33-+3H2O
Bi3++3OH- === Bi(OH)3↓
将两种盐溶于稀盐酸，分别加入溴水，能使溴水褪色的是SbCl3，另一种盐是BiCl3：
Sb3++Br2 === Sb5++2Br-
向两种盐溶液中加入NaOH和NaClO溶液，微热，有土黄色沉淀生成的是BiCl3，另一种盐是SbCl3：
Bi3++ClO-+4OH-+Na+ === NaBiO3↓+2H2O+Cl-
（4）向两种盐溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成的是NaPO3，另一种盐是NaNO3：
Ag++PO3- === AgPO3↓
分别将两种盐酸化后煮沸，这时偏磷酸盐PO3-将转化为正磷酸盐PO43-。再分别加入过量的(NH4)2MoO4，有特征的黄色沉淀磷钼酸铵生成的是偏磷酸钠，无此特征现象的是硝酸钠：
PO43-+12MoO42-+24H++3NH4+ === (NH4)3PMo12O40·6H2O↓+6H2O 分别将两种盐晶体加入HNO3溶液,有棕色NO2气体生成的是NaNO3，另一种盐是NaPO3：
NO3- +NO2- +2H+ === 2NO2↑+H2O
（5）向两种盐溶液中加入AgNO3溶液，有黄色沉淀生成的是Na3PO4，有白色沉淀生成的是Na2SO4：
3Ag++PO43- === Ag3PO4↓(黄色)
2Ag++SO42- === Ag2SO4↓(白色)
向两种盐溶液中加入BaCl2溶液后生成的白色沉淀不溶于硝酸的是Na2SO4，生成的白色沉淀溶于硝酸的是Na3PO4：
Ba2+ +SO42- === BaSO4↓
3Ba2+ +2PO43- === Ba3(PO4)2 ↓
Ba3(PO4)2+4H+ === Ba2+ + 2H2PO4-
向两种盐溶液中加入碘水溶液，能使碘水褪色的是Na3PO4，不能使碘水褪色的是Na2SO4。因为Na3PO4溶液碱性较强，碘水发生歧化反应：
3I2+6PO43-+3H2O === 5I-+IO3-+6HPO42-
（6）将两种盐溶液酸化后滴加Na2SO3溶液，颜色变黄、有I2生成的是KIO3，另一种盐是KNO3：
2IO3-+5SO32-+2H+ === I2+5SO42-+H2O
将两种盐分别与NaNO2晶体混合后滴加浓硫酸，有气态NO2放出的是KNO3，另一种盐是K IO3：
NO3- +NO2- +2H+ === 2NO2↑+H2O
2IO3-+5NO2-+2H+ === I2+5NO3-+H2O
向两种盐溶液中分别加入BaCl2溶液，生成白色沉淀者为KIO3，另一种则为KNO3：
2KIO3+BaCl2 === Ba(IO3)2 ↓+2KCl
15-10 提纯下列物质。
（1）除去N2气体中的少量O2和H2O；
（2）除去NO中的少量NO2；
（3）除去NaNO3溶液中的少量NaNO2；
解：
（1）将N2气通过赤热的铜粉，除去少量O2：
O2+2Cu === 2CuO
再用P2O5干燥N2，除去少量H2O。
（2）将气体通过水或NaOH溶液后除去NO2，再用P2O5干燥：
3NO2+H2O === HNO3+NO
2NaOH+2NO2 === NaNO2+NaNO3+H2O
（3）向溶液中加入少量HNO3溶液后加热，可除去溶液中NO2-：
2NO2- +2H+ === NO2+NO+H2O
或向溶液中加入少量NH4NO3溶液后加热，可除去溶液中NO2-：
NH4++NO2- === N2+2H2O
15-11 试分离下列各对离子。
（1）Sb3+和Bi3+；（2）PO43+和NO3-；（3）PO43-和SO42-；（4）PO43-和Cl- 解：
（1）向溶液中加入过量NaOH溶液，Sb3+生成可溶性的SbO33-而Bi3+生成Bi(OH)3沉淀：
Sb3++6OH- === SbO33-+3H2O
Bi3++3OH- ===Bi(OH)3↓
（2）向溶液中加入AgNO3溶液，PO43-与Ag+生成Ag3 PO4沉淀而NO3-留在溶液中。
（3）将溶液用硝酸酸化后加入BaCl2溶液，SO42-转化为BaSO4沉淀而PO43-转化为H2PO4-留在溶液中。
（4）将溶液用硝酸酸化后加入AgNO3溶液，Cl-转化为AgCl沉淀而PO43-转化为H2PO4-留在溶液中。
15-12 现在下列六种磷的含氧酸盐固体，试加以鉴定。
Na4P207，NaPO3，Na2HPO4，NaH2PO4，NaH2PO2，NaH2PO3
解：
向六种盐的水溶液中分别加入AgNO3溶液生成白色沉淀的是Na4P207和NaPO3：
P2074-+4Ag+ ===Ag4P207↓（白）
PO3-+Ag+ ===AgP03↓（白）
生成黄色沉淀的是Na2HPO4，NaH2PO4：
HPO42-+3Ag+ === Ag3P04↓(黄)+H+
H2PO4-+3Ag+ ===Ag3P04↓(黄)+2H+
生成黑色沉淀的是NaH2PO2，NaH2PO3：
H2PO2-+4Ag++2H2O === 4 Ag↓(黑)+H3PO4+3H+
H2PO3-+2Ag++H2O === 2 Ag↓(黑)+H3PO4+H+
15-13 解释下列实验现象。
（1）向含有Bi3+和Sn2+的澄清溶液中加入NaOH溶液会有黑色沉淀生成。（2）向Na3PO4溶液中滴加AgNO3溶液时生成黄色沉淀，但向NaPO3溶液中滴加AgNO3溶液时却生成白色沉淀。
（3）向AgNO3溶液中通入NH3气体，先有棕褐色沉淀生成，而后沉淀溶解得到无色溶液，但向AgNO3溶液中通入SbH3气体，生成的沉淀在SbH3过量时也不溶解。
（4）在煤气灯上加热KNO3晶体时没有棕色气体生成，但KNO3晶体混有CuSO4时有棕色气体生成。
（5）分别向NaH2PO4，Na2HPO4和Na3PO4溶液中加入AgNO3溶液时，均得到黄色的Ag3PO4沉淀。
（6）向Na2HPO4溶液中加入CaCl2溶液有白色沉淀生成，但向NaH2PO4溶液中加入CaCl2溶液没有沉淀生成。
解：
（1）在碱性条件下Sn2+将Bi3+还原为单质Bi，生成的粉末产物为黑色：
3Sn2+ + 2Bi3+ + 18OH- = 2Bi ↓+ 3Sn(OH)62-
（2）Na3PO4溶液中滴加AgNO3溶液时生成黄色Ag3 PO4沉淀，向NaPO3溶液中滴加AgNO3溶液时生成的是Ag PO3沉淀，它显白色。
Ag+离子的极化能力较强，其半径也较大，因而Ag3PO4中Ag+与负电荷多的PO43-之间的附加极化作用较强，很容易发生电荷跃迁，吸收可见光显颜色。而AgPO3中Ag+与负电荷少的PO3-之间的附加极化作用较弱，很难发生电荷跃迁，即可见光照射后不发生电荷跃迁，因而显白色。
（3）向AgNO3溶液中通入NH3气体，先生成棕褐色Ag2O沉淀，NH3过量则Ag2O与NH3生成配合物而溶解：
2Ag++2NH3+H2O === Ag2O↓+2NH4+
Ag2O+2NH4++2NH3===2Ag(NH3)2++H2O
向AgNO3溶液中通入SbH3气体,发生氧化还原反应，生成的沉淀为Ag和Sb2O3，过量的SbH3不能溶解Ag和Sb2O3：
12Ag++2SbH3+3H2O === 12 Ag↓+Sb2O3↓+12H+
（4）K+极化能力弱，在煤气灯上加热KNO3晶体时生成KNO2和O2，不生成棕色NO2：
2KNO3 === 2KNO2+O2↑
在KNO3晶体混有CuSO4，混合物受热时，NO3-接触极化能力较强的Cu2+使NO3-分解成棕色NO2气体：
4KNO3+2CuSO4 === 4NO2↑+O2↑+2CuO+2K2SO4
（5）AgH2PO4和Ag2HPO4比Ag3PO4溶解度大得多，因此向NaH2PO4，Na2HPO4和Na3PO4溶液中加入AgNO3溶液时，都生成黄色的Ag3PO4沉淀。
（6）CaHPO4不溶于水，Ca(H2PO4)2溶于水。所以向Na2HPO4溶液中加入CaCl2溶液有白色沉淀生成，向NaH2PO4溶液中加入CaCl2溶液没有沉淀生成。
15-14 比较下列磷的含氧酸的酸性强弱。
H3PO2，H3PO3，H3PO4，H4P207
解：
酸性H4P207>H3PO2>H3PO3>H3PO4
H3PO2 K a?=5.89×10-2
H3PO3 K1?=3.72×10-2
H3PO4 K1?=7.11×10-3
H4P207 K1?=1.23×10-1
15-15 完成下列所示物质转化的反应方程式并给出反应条件。
P4O6→P4O10
P4?→
?H3PO4
?H33?→
PH3→3→PCl5
解：
白磷在不充分的空气中燃烧，生成的氧化物为P4O6：
P4+3O2 ===P4O6
白磷缓慢与H2O2作用，产物中含有H3PO3：
P4+6H2O2 === 4H3PO3
白磷与不足量的干燥氯气反应，生成PCl3：
P4+6Cl2 === 4PCl3
白磷在碱中歧化，生成PH3。加热有利于歧化反应进行（NaH2PO2进一步歧化为Na3PO4）：
P4+3NaOH+3H2O === PH3↑+3NaH2PO2
PH3与不足量的干燥氯气反应，生成PCl3：
2PH3+3Cl2 === 2PCl3+6HCl
P4O6与过量氧作用，生成P4O10：
P4O6+2O2 === P4O10
P4O6缓慢溶于冷水，生成H3PO3：
P4O6+6H2O === 4H3PO3
PCl3水解生成H3PO3：
PCl3+3H2O === H3PO3+3HCl
PCl3与过量的干燥氯气反应，生成PCl5：
PCl3+Cl2 === PCl5
P4O10与过量水作用，生成H3PO4：
P4O10+6H2O === 4H3PO4
将H3PO3氧化，生成H3PO4：
H3PO3+H2O2 === H3PO4+H2O
PCl5彻底水解，生成H3PO4：
PCl5+6H2O === H3PO4+5HCl
15-16 简要回答下列问题。
（1）为什么NH3溶液显碱性而HN3溶液显酸性？
（2）在H3PO2，H3PO3和H3PO4分子中含有3个H，为什么H3PO2为一元酸，H3PO3为二元酸，而H3PO4为三元酸？>
（3）为什么与过渡金属的配位能力NH3
（4）有人提出，可以由NO2的磁性测定数据分析NO2分子中的离域π键是
π4
3还是π3
3
。你认为是否可行？为什么？
解：
（1）化合物在水溶液中的酸碱性，一般是由其在水中的解离情况决定的。
NH3是一种稳定的分子，在水中解离出H+离子的能力很弱。而NH3中N的孤对电子对有较强的配位能力，可以与H2O解离出的H+结合，使体系中OH-过剩，因此NH3的水溶液显碱性：
NH3+H2O === NH3·H2O NH4++OH- K b?=1.8×10-5 HN3的结构远不如N3-的结构稳定，故HN3在水溶液中将解离出H+，生成稳
定的N3-。因此显酸性：
HN3 H++N3- K a?=2.5×10-5
（2）磷的含氧酸中，只有—OH基团的H能解离出H+，而与P成键的H不能解离出H+。因此，磷的含氧酸是几元酸，是由分子中H形成几个—OH基团决定的。
磷的含氧酸的结构如图15-16-1所示，（a）表示的H3PO2分子中有1—OH个基团，为一元酸；（b）表示的H3PO3分子中有2—OH个基团，为二元酸；（c）表示的H3PO4分子中有3—OH个基团，为三元酸。
O O O
‖‖‖
P P P
H H OH HO H OH HO OH
(a) (b) (c)
（3）NH3和NF3利用N的孤对电子对向过渡金属配位形成配位键；PH3和PF3除利用P的孤电子对向过渡金属配位形成配位键外，而其中心原子P有空的d轨道，可以接受过渡金属d轨道电子的配位，形成d-dπ配键，使PH3和PF3
与过渡金属生成的配合物更稳定。即与过渡金属的配位能力NH3 由于H不存在价层d轨道，在H+与配位时，NH3和PH3只能以孤电子对向H+的1s空轨道配位。H+的半径很小，与半径小的N形成的配位键较强，而与半径较大的P形成的配位键较弱。因此，与H+的配位能力NH3>PH3。 （4）种方法是不可行的。 测定NO2的磁性应是NO2处在液态或固态下，而随着温度的降低，NO2发生聚合反应： 2NO2 N2O4 实验结果表明，在N2O4沸点温度时，液体中含有1%的NO2，气体中含有15.9% NO2的；在N2O4熔点温度的液体中只含有0.01% NO2的，在低于N2O4 的熔点温度时，固体中全部是N2O4。 可见，液态或固态时NO2几乎全部转化为N2O4，无法测定液态或固态时NO2的磁性。 15-17用水处理黄色化合物A得到白色沉淀B和无色气体C。B溶于硝酸后经浓缩析出D的水合晶体。D受热分解得到白色固体E和棕色气体F，将F通过NaOH溶液后得到气体G，且体积变为原来F的20%。组成气体G的元素约占E的质量组成的40%。将C通入CuSO4溶液先有浅蓝色沉淀生成，C过量后沉淀溶解得到深蓝色溶液H。 试写出A，B，C，D，E，F，G和H所代表的物资的化学式，并用化学反应方程式表示各过程。 解： A—Mg3N2；B—Mg(OH)2；C—NH3；D—Mg(NO3)2；E—MgO ；F—NO2+O2；G—O2；H—[Cu(NH3)4]SO4。 各步反应方程式如下： Mg3N2+6H2O === 3Mg(OH)2↓+6NH3↑ Mg(OH)2+2HNO3 === Mg(NO3)2+2H2O Mg(NO3)2 ?===NO22MgO+4NO2↑+O2↑ 2NO2+2NaOH === NaNO3+NaNO2 +H2O 2CuSO4+2NH3+2H2O === Cu(OH)2·CuSO4↓+(NH4)2SO4 Cu(OH)2·CuSO4+(NH4)2SO4+6NH3=== 2[Cu(NH3)4]SO4+2H2O 15-18 无色钠盐晶体A溶于水后加入AgNO3有浅黄色沉淀B生成。用NaOH 溶液处理B，得到棕黑色沉淀C。B溶于硝酸并放出棕色气体D。D通入NaOH 溶液后经蒸发、浓缩析出晶体E。E受热分解得到无色气体F和A的粉末。 试写出字母A，B，C，D，E和F所代表的物质的化学式，并用化学反应方程式表示各过程。 解： A—NaNO2 ；B—AgNO2；C—Ag2O ；D—NO2；E—NaNO2+NaNO3；F—O2 。 各步反应方程式如下： NaNO2 +AgNO3 === AgNO2↓+NaNO3 2AgNO2+2NaOH === Ag2O +NaNO2+H2O AgNO2+2HNO3 === AgNO3+2NO2↑+H2O 2NO2+2NaOH === NaNO3+NaNO2 +H2O 2NaNO3 === 2NaNO2+O2↑ 15-19 无色晶体A受热得到无色气体B，将B在更高的温度下加热后再恢复到 原来的温度，发现气体体积增加了50%。晶体A与等物质的量NaOH固体共热得无色气体C和白色固体D。将C通入AgNO3溶液先有棕黑色沉淀E生成，C 过量时则E消失得到无色溶液。将A溶于浓盐酸后加入KI则溶液变黄。 试写出A，B，C，D和E所代表的物资的化学式，并用化学反应方程式表示各过程。 解： A—NH4NO3；B—N2O；C—NH3；D—NaNO3；E—Ag2O 各步反应方程式如下： NH4NO3 === N2O↑+2H2O 2N2O === 2N2↑+O2 NH4NO3+NaOH === NH3↑+NaNO3+H2O 2Ag++2NH3+H2O === Ag2O↓+2NH4+ Ag2O+4NH3+2H2O === Ag(NH3)2++2OH- 2NO3-+9I-+8H+ === 2NO↑+3I3-+4H2O 15-20 无色晶体A溶于稀盐酸得无色溶液，再加入NaOH溶液得到白色沉淀B。B溶于过量NaOH溶液得到无色溶液C。将B溶于盐酸后经蒸发、浓缩又析出A。向A的稀盐酸溶液中加入H2S溶液生成橙色沉淀D。D与Na2S2可以发生氧化还原反应，反应产物之间作用得到无色溶液E。将A置于水中生成白色沉淀F。 试写出字母A，B，C，D，E和F所代表的物质的化学式，并用化学反应方程式表示各过程。 解： A—SbCl3 ；B—Sb(OH)3；C—Na3SbO3；D—Sb2S3；E—Na3SbS4 ；F—SbOCl 。 各步反应方程式如下： SbCl3 +3NaOH === Sb(OH )3 ↓+3NaCl Sb(OH )3+3NaOH === Na3SbO3+3H2O Sb(OH )3+3HCl === SbCl3+3H2O SbCl3+3H2S === Sb2S3↓+6HCl Sb2S3+2Na2S2 === Sb2S5+2Na2S Sb2S5+3Na2S === 2Na3SbS4 SbCl3 +H2O === SbOCl ↓+2HCl 第五章:d区元素(二) §5.1铜族元素 铜族元素简介 周期系第ⅠB元素，包括铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)3种元素，通常称为铜族元素。价电子构型为(n-1)d10n s1。 在自然界中，铜族元素除了以矿物形式存在外，还以单质形式存在。常见的矿物有辉铜矿(Cu2S)、孔雀石[Cu2(OH)2CO4]、辉银矿(Ag2S)、碲金矿(AuTe2)等。 5.1.1 铜族元素的单质 1.物理性质 ★铜、银、金都有特征颜色：Cu(紫红)、Ag(白)、Au(黄)。 ★铜、银、金的熔沸点不太高。 ★它们的导电性、导热性、延展性特别突出。它们的导电性顺序为：Ag＞Cu ＞Au。由于铜的价格较低，所以，铜在电器工业上得到了广泛的应用。 2.化学性质 铜、银、金的化学活泼性较差，在室温下看不出它们与氧或水作用。在含有CO2的潮湿空气中，铜的表面会逐渐蒙上绿色的铜锈(铜绿—碳酸羟铜 Cu2(OH)2CO3)。 2Cu + O2 + H2O + CO2→ Cu2(OH)2CO3 ★在加热条件下，铜与氧化合成CuO,而银、金不发生变化。此所谓“真金不怕火炼”！注意：当沉淀剂或配合剂存在时，铜、银、金也可与氧发生作用： 5.1.2 铜族元素的化合物 1.铜的化合物 铜的常见化合物的氧化值为+1和+2。Cu(Ⅰ)为d10构型，没有d—d跃迁，Cu(Ⅰ)的化合物一般是白色或无色的。Cu(Ⅱ)为d9构型，它们的化合物中常因Cu2+发生d—d跃迁而呈现颜色。 (1) 铜(Ⅰ)的化合物 ★一般说来，在高温、固态时，Cu(Ⅰ)的化合物比Cu(Ⅱ)的化合物稳定，例如： ★在水溶液中，Cu(Ⅰ)易被氧化为Cu(Ⅱ)，水溶液中Cu(Ⅱ)的化合物较稳定。 ★ Cu(Ⅰ)的化合物都难溶于水，常见的Cu(Ⅰ)化合物在水中的溶解度顺序为： 第八章 沉淀溶解平衡 各小节目标： 第一节：溶度积常数 1;了解溶度积常数及其表达式，溶度积和溶解度的关系。 2:学会用溶度积原理来判断沉淀是产生、溶解还是处于平衡状态（饱和溶液），3:大致了解盐效应和同离子效应对溶解度的影响。 第二节：沉淀生成的计算 利用溶度积原理掌握沉淀生成的有关计算。(SP Q K θ>将有沉淀生成) 第三节：沉淀的溶解和转化 1：利用溶度积原理掌握沉淀溶解和转化的计算（SP Q K θ<沉淀溶解） 2：可以判断溶液中哪种物质先沉淀。 用KSP 的表达式，计算溶液中相关离子的浓度。 习题 一 选择题 1. Ag 3PO 4在0.1 mol/L 的Na 3 PO 4溶液中的溶解度为（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)（已知Ag 3PO 4的K 0sp = 8.9×10-17） A. 7.16×10-5 B.5.7×10-6 C. 3.2×10-6 D. 1.7×10-6 2.已知Sr 3(PO 4)2的溶解度为1.7×10-6 mol/L ，则该化合物的容度积常数为（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. 1.0×10-30 B. 1.1×10-28 C. 5.0×10-30 D. 1.0×10-12 3.已知Zn （OH ）2的容度积常数为3.0×10-17，则Zn （OH ）2在水中的容度积为 （ ）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. 2.0×10-6mol/L B. 3.1×10-6 mol/L C. 2.0×10-9 mol/L D. 3.1×10-9 mol/L 4.已知Mg （OH ）2的K 0sp = 5.6×10-12，则其饱和溶液的pH 为（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. 3.65 B3.95 C. 10.05 D. 10.35 5.下列化合物中，在氨水中溶解度最小的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. Ag 3PO 4 B. AgCl C. Ag Br D. AgI 6.CaCO 3在相同浓度的下列溶液中溶解度最大的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. NH 4Ac B. CaCl 2 C. NH 4Cl D. Na 2CO 3 大连理工大学《无机化学》自测练习题 第十章:固体结构 一、判断 1、固体物质可以分为晶体和非晶体两类。............................................................（√） 2、仅依据离子晶体中正负离子半径的相对大小即可决定晶体的晶格类型。. ............................. ............................. ............................. ................................ （×） 3、自然界存在的晶体或人工制备的晶体中，所有粒子都是按照一定规律有序排列的，没有任何缺陷。............................. ............................. ..................................（×） 4、在常温常压下，原子晶体物质的聚集状态只可能是固体................................（√） 5、某物质可生成两种或两种以上的晶体，这种现象叫做类质多晶现象。........（×） 1、√ 2、× 3、× 4、√ 5、× 二、单选题 1、下列物质的晶体结构中既有共价键又有大p键和分子间力的是....................（C） (A) 金刚砂；(B) 碘；(C) 石墨；(D) 石英。 2、氯化钠晶体的结构为.... ............................. ......................................................（B） (A) 四面体；(B) 立方体；(C) 八面体；(D) 单斜体。 3、下列各组离子中极化力由大到小的顺序正确的是. .........................................（B） (A) Si4+ > Mg2+ > Al3+ > Na+；(B) Si4+ > Al3+ > Mg2+ > Na+； (C) Si4+ > Na+ > Mg2+ > Al3+；(D) Na+ > Mg2+ > Al3+ > Si4+。 4、在离子极化过程中，通常正离子的主要作用是................................................（A） (A) 使负离子极化；(B) 被负离子极化； (C) 形成正离子时放热；(D) 正离子形成时吸收了负离子形成时放出的能量。 5、下列两组物质： ① MgO、CaO、SrO、BaO ② KF、KCl、KBr、KI 每组中熔点最高的分别是............. ............................. ...........................................（D） (A) BaO 和KI；(B) CaO 和KCl；(C) SrO 和KBr；(D) MgO 和KF。 1、C 2、B 3、B 4、A 5、D 三、填空题 1、指出下列离子的外层电子构型的类型： Ba2+ __2__ e-；Mn2+ __9～17__ e-；Sn2+ _18 + 2_ e-；Cd2+ _18_ e-。 2、钾原子半径为235 pm，金属钾晶体为体心立方结构。试确定每个晶胞内有__2_个原子，晶胞边长为__543__pm，晶胞体积为__1.60 ×10-22_cm3，并推算金属钾的密度为__0.812__ g·cm-3。（钾的相对原子质量为39.1） 3、试判断下列各组物质熔点的高低（用">"或"<"符号表示）： NaCl __>__RbCl，CuCl__<__NaCl，MgO __>__BaO，NaCl__>__MgCl2。 4、氧化钙晶体中晶格结点上的粒子为_ Ca2+_和_ O2-_；粒子间作用力为_离子键_，晶体类型为__离子晶体__。 1、2；9～17；18 + 2；18。 2、2；543；1.60 ×10-22；0.812。 3、>；<；>；>。 4、Ca2+；O2-；离子键；离子晶体。 第十一章:配合物结构 一、判断 第六章化学键理论 本章总目标： 1：掌握离子键、共价键和金属键的基本特征以及它们的区别； 2：了解物质的性质与分子结构和键参数的关系； 3：重点掌握路易斯理论、价电子对互斥理论、杂化轨道理论以及分子轨道理论。 4：熟悉几种分子间作用力。 各小节目标： 第一节：离子键理论 1:掌握离子键的形成、性质和强度，学会从离子的电荷、电子构型和半径三个方面案例讨论离子的特征。 2:了解离子晶体的特征及几种简单离子晶体的晶体结构，初步学习从离子的电荷、电子构象和半径三个方面来分析离子晶体的空间构型。 第二节：共价键理论 1;掌握路易斯理论。 2：理解共价键的形成和本质。掌握价键理论的三个基本要点和共价键的类型。3：理解并掌握价层电子对互斥理论要点并学会用此理论来判断共价分子的结构，并会用杂化轨道理论和分子轨道理论来解释分子的构型。 第三节：金属键理论 了解金属键的能带理论和三种常见的金属晶格。 第四节：分子间作用力 1：了解分子极性的判断和分子间作用力（范德华力）以及氢键这种次级键的形成原因。 2;初步掌握离子极化作用及其强度影响因素以及此作用对化合物结构及性质的影响。 习题 一选择题 1.下列化合物含有极性共价键的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 2 C. Na 2 O 2.下列分子或离子中键能最大的是（） A. O 2 C. O 2 2+ D. O 2 2- 3. 下列化合物共价性最强的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) C. BeI 2 4.极化能力最强的离子应具有的特性是（） A.离子电荷高，离子半径大 B.离子电荷高，离子半径小 C.离子电荷低，离子半径小 D.离子电荷低，离子半径大 5. 下列化合物中，键的极性最弱的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. SiCl 4 6.对下列各组稳定性大小判断正确的是（） +＞O 22- B. O 2 -＞O 2 C. NO+＞NO D. OF-＞OF 7. 下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. Na 2 O 2 8.下列各对物质中，是等电子体的为（） 和O 3 B. C和B+ C. He和Li D. N 2 和CO 9. 中心原子采取sp2杂化的分子是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. PCl 3 10.下列分子中含有两个不同键长的是（） 第五章原子结构和元素周期表 本章总目标： 1：了解核外电子运动的特殊性，会看波函数和电子云的图形 2：能够运用轨道填充顺序图，按照核外电子排布原理，写出若干元素的电子构型。 3：掌握各类元素电子构型的特征 4：了解电离势，电负性等概念的意义和它们与原子结构的关系。 各小节目标： 第一节：近代原子结构理论的确立 学会讨论氢原子的玻尔行星模型213.6E eV n = 。 第二节：微观粒子运动的特殊性 1：掌握微观粒子具有波粒二象性（h h P mv λ= =）。 2：学习运用不确定原理（2h x P m π???≥ ）。 第三节：核外电子运动状态的描述 1：初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法——处于定态的核外电子在核外空间的概率密度分布（即电子云）。 2：掌握描述核外电子的运动状态——能层、能级、轨道和自旋以及4个量子数。 3：掌握核外电子可能状态数的推算。 第四节：核外电子的排布 1：了解影响轨道能量的因素及多电子原子的能级图。 2。掌握核外电子排布的三个原则： ○ 1能量最低原则——多电子原子在基态时，核外电子尽可能分布到能量最低的院子轨道。 ○ 2Pauli 原则——在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子，或者说是在同一个原子中没有运动状态完全相同的电子。 ○ 3Hund 原则——电子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的方式 分别占据不同的轨道。 3:学会利用电子排布的三原则进行 第五节：元素周期表 认识元素的周期、元素的族和元素的分区，会看元素周期表。 第六节：元素基本性质的周期性 掌握元素基本性质的四个概念及周期性变化 1：原子半径——○1从左向右，随着核电荷的增加，原子核对外层电子的吸引力也增加，使原子半径逐渐减小；○2随着核外电子数的增加，电子间的相互斥力也增强，使得原子半径增加。但是，由于增加的电子不足以完全屏蔽增加的核电荷，因此从左向右有效核电荷逐渐增加，原子半径逐渐减小。 2：电离能——从左向右随着核电荷数的增多和原子半径的减小，原子核对外层电子的引力增大，电离能呈递增趋势。 3：电子亲和能——在同一周期中，从左至右电子亲和能基本呈增加趋势，同主族，从上到下电子亲和能呈减小的趋势。 4：电负性——在同一周期中，从左至右随着元素的非金属性逐渐增强而电负性增强，在同一主族中从上至下随着元素的金属性依次增强而电负性递减。 习题 一选择题 1.3d电子的径向函数分布图有（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.1个峰 B.2个峰 C. 3个峰 D. 4个峰 2.波函数一定，则原子核外电子在空间的运动状态就确定，但仍不能确定的是（） A.电子的能量 B.电子在空间各处出现的几率密度 C.电子距原子核的平均距离 D.电子的运动轨迹 3.在下列轨道上的电子，在xy平面上的电子云密度为零的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A .3s B .3p x C . 3p z D .3d z2 4.下列各组量子数中，合理的一组是（） A .n=3，l=1，m l=+1，m s= +1/2 B .n=4，l=5，m l= -1，m s= +1/2 C .n=3，l=3，m l=+1，m s= -1/2 D .n=4，l=2，m l=+3，m s= -1/2 5.第四周期元素原子中未成对电子数最多可达（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.4 B.5 C.6 D.7 第一章气体 1、气体具有两个基本特性：扩散性和可压缩性。主要表现在： (1)气体没有固定的体积和形状。 (2)不同的气体能以任意比例相互均匀地混合。 (3)气体是最容易被压缩的一种聚集状态。气体的密度比液体和固体的密度小很多。 2、理想气态方程：pV=nRT，其中p、V、T分别为一定量气体的体积、压力和热力学温度。R为摩尔气体 常数。在国际单位制中，p以Pa、V以m3、T以K为单位，则R=8.314J·mol-1·K-1。 3、理想气体是一种假想的模型，它忽略了气体本身的体积和分子之间的相互作用。对于真实气体，只有在 低压高温下，分子间作用力比较小，分子间平均距离比较大，分子自身的体积与气体体积相比，完全微不足道，才能把它近似地看成理想气体。 4、理想气体混合物：当两种或两种以上的气体在同一容器中混合时，相互间不发生化学反应，分子本身的 体积和它们相互间的作用力都可以忽略不计，这就是理想气体混合物。其中每一种气体都称为该混合气体的组分气体。 5、混合气体中某组分气体对器壁所施加的压力叫做该组分气体的分压。对于理想气体来说，某组分气体的 分压力等于在相同温度下该组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。 6、Dalton分压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组分气体的分压之和。 7、Amage分体积定律：混合气体中组分B的分体积V B是该组分单独存在并具有与混合气体相同温度和压 力时占有的体积。 8、气体分子动理论的基本要点： (1)气体是由分子组成的，分子是很小的粒子，彼此间的距离比分子的直径大许多，分子体积与气体体 积相比可以略而不计。 (2)气体分子以不同的速度在各个方向上处于永恒地无规则运动之中。 (3)除了在相互碰撞时，气体分子间相互作用是很弱的，甚至是可以忽略的。 (4)气体分子相互碰撞或对器壁的碰撞都是弹性碰撞。碰撞时总动能保持不变，没有能量损失。 (5)分子的平均动能与热力学温度成正比。 9、气体的压力是由气体分子对器壁的弹性碰撞而产生的，是“分子群”对器壁碰撞作用的统计平均的结果。 压力与气体分子每次对器壁的碰撞力和碰撞速度成正比。每次的碰撞力等于分子的质量与分子运动速度的乘积。碰撞速度与单位体积内的分子数和分子的运动速度成正比;分子数越多，分子运动得越快，其碰撞器壁的速度就越大。即气体的压力是由单位体积中分子的数量、分子的质量和分子的运动速度所决定的。 10、分子的平均动能与热力学温度成正比。气体分子的平均动能越大，系统的温度越高。和压力一样，物 体的温度也是大量分子(“分子群”)集体运动产生的总效应，含有统计平均的意义。对单个分子而言，温度是没有意义的。 11、在一定温度下，每种气体的分子速度分布是一定的。除了少数分子的速度很大或很小以外，多数分子 的速度都接近于方均根速度V rms。当温度升高时，速度分布曲线变得更宽了，方均根速度增大，高于这一速度的分子数增加得更多。 第二章热化学 一、热力学术语和基本概念 第六章分子的结构与性质 思考题 1．根据元素在周期表中的位置，试推测哪些元素之间易形成离子键，哪些元素之间易形成共价键。 答：ⅠA、ⅡA族与ⅥA、ⅦA元素之间由于电负性相差较大，易形成离子键，而处于周期表中部的主族元素原子之间由于电负性相差不大，易形成共价键。 2．下列说法中哪些是不正确的，并说明理由。 （1）键能越大，键越牢固，分子也越稳定。不一定，对双原子分子是正确的。 （2）共价键的键长等于成键原子共价半径之和。不一定，对双原子分子是正确的。 （3）sp2杂化轨道是由某个原子的1s轨道和2p轨道混合形成的。×由一个ns轨道和两个np轨道杂化而成。 （4）中心原子中的几个原子轨道杂化时，必形成数目相同的杂化轨道。√ （5）在CCl4、CHCl3和CH2Cl2分子中，碳原子都采用sp2杂化，因此这些分子都呈四面体形。×sp3，CCl4呈正四面体形；CHCl2和CH2Cl2呈变形四面体形。 （6）原子在基态时没有未成对电子，就一定不能形成共价键。×成对的电子可以被激发成单电子而参与成键。 （7）杂化轨道的几何构型决定了分子的几何构型。×不等性的杂化轨道的几何构型与分子的几何构型不一致。 3．试指出下列分子中那些含有极性键？ Br2CO2H2O H2S CH4 4．BF3分子具有平面三角形构型，而NF3分子却是三角锥构型，试用杂化轨道理论加以解释。BF3中的B原子采取SP2杂化，NF3分子的N原子采取不等性的SP3杂化。 5．CH4，H2O，NH3分子中键角最大的是哪个分子键角最小的是哪个分子为什么CH4键角最大（109028，），C采取等性的SP3杂化，NH3（107018，），H2O分子中的N、O采用不等性的SP3杂化，H2O分子中的O原子具有2对孤电子对，其键角最小（104045，）。 6．解释下列各组物质分子中键角的变化（括号内为键角数值）。 第八章 沉淀溶解平衡 各小节目标： 第一节：溶度积常数 1;了解溶度积常数及其表达式，溶度积和溶解度的关系。 2:学会用溶度积原理来判断沉淀是产生、溶解还是处于平衡状态（饱和溶液），3:大致了解盐效应和同离子效应对溶解度的影响。 第二节：沉淀生成的计算 利用溶度积原理掌握沉淀生成的有关计算。(SP Q K θ>将有沉淀生成) 第三节：沉淀的溶解和转化 1：利用溶度积原理掌握沉淀溶解和转化的计算（SP Q K θ<沉淀溶解） 2：可以判断溶液中哪种物质先沉淀。 用KSP 的表达式，计算溶液中相关离子的浓度。 习题 一 选择题 1. Ag 3PO 4在 mol/L 的Na 3 PO 4溶液中的溶解度为（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)（已知Ag 3PO 4的K 0sp = ×10-17） A. 7.16×10-5 -6 C ×10-6 D. ×10-6 2.已知Sr 3(PO 4)2的溶解度为×10-6 mol/L ，则该化合物的容度积常数为（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. 1.0×10-30 B. ×10-28 C. ×10-30 D. ×10-12 3.已知Zn （OH ）2的容度积常数为×10-17 ，则Zn （OH ）2在水中的容度积为（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. 2.0×10-6mol/L B. ×10-6 mol/L C. ×10-9 mol/L D. ×10-9 mol/L 4.已知Mg （OH ）2的K 0sp = ×10-12，则其饱和溶液的pH 为（ ）(《无机化学例题 与习题》吉大版) A. B3.95 C. D. 5.下列化合物中，在氨水中溶解度最小的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. Ag3PO4 B. AgCl C. Ag Br D. AgI 在相同浓度的下列溶液中溶解度最大的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. NH 4Ac B. CaCl 2 C. NH 4 Cl D. Na 2 CO3 7.难溶盐Ca 3 （PO4）2在a mol/L Na3 PO4溶液中的溶解度s与容度积K0sp关系式中正确的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. K0sp =108s5 B. K0sp =(3s）3 +（2s + a）2 C. K0sp = s5 D. s3·（s + a）2 8.下列难溶盐的饱和溶液中，Ag+浓度最大和最小的一组是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. Ag 2CrO 4 和AgCl B. Ag 2 CrO 4 和AgSCN C. AgSCN和Ag 2C 2 O 4 D. Ag 2 C 2 O 4 和AgSCN 9. AgCl和Ag 2CrO 4 的容度积分别为×10-10和×10-12，则下面叙述中正确的是（） (《无机化学例题与习题》吉大版) A. AgCl与Ag 2CrO 4 的容度积相等 B. AgCl的容度积大于Ag 2CrO 4 C. AgCl的容度积小于Ag 2CrO 4 D. 都是难溶盐，容度积无意义 的相对分子质量为233，K0sp = ×10-10，把×10-3mol的BaSO 4配成10dm3溶液，BaSO 4 未溶解的质量为（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. 0.0021g B.0.021g C.0.21g D. 2.1g 第五章原子结构与元素周期律 1、下列说法是否正确，为什么？ （1）主量子数为1时，有两个方向相反的轨道； （2）主量子数为2时，有2s,2p两个轨道； （3）主量子数为2时，有4个轨道，即2s,2p,2d,2f； （4）因为H原子中只有一个电子，故它只有一个轨道； （5）当主量子数为2时，其角量子数只能取一个数，即l =1; （6）任何原子中，电子的能量只与主量子数有关。 2、试判断下表中各元素原子的电子层中的电子数是否正确，错误的予以更正，并简要说明理由。 3、第6能级组有哪些能级？分别用量子数或轨道符号表示： 4、试讨论在原子的第4电子层（N）上： （1）亚层数有多少？并用符号表示各亚层。 （2）各亚层上的轨道数分别是多少？该电子层上的轨道总数是多少？ （3）哪些轨道是等价轨道？ 5、写出与下列量子数相应的各类轨道符号，并写出其在近似能级图中的前后能级所对应的符号： （1）n=2, l=1 (2) n=3, l =2 (3) n=4, l =0 (4) n=4, l =3 6、在下列各项中，填入合适的量子数： （1）n=?, l=2, m=0, m s=±1/2 （2）n=2, l=?, m=-1, m s=±1/2 （3）n=4, l=?, m=+2, m s=±1/2 （4）n=3, l=0, m=?, m s=±1/2 7、指出下列假设的电子运动状态（依次为n,l,m, m s），哪几种不可能存在？为什么？ （1）3，2，+2，+1/2 （2）2, 2, -2, +1/2 （3）2, 0, +1, -1/2 (4) 2, -1, 0, +1/2 (5) 4, 3, -1, 1 8、原子吸收能量由基态变成激发态时，通常是最外层电子向更高的能级跃迁。试指出下列原子的电子排布中，哪些属于基态或激发态，哪些是错误的。 （1）1s2 2s2 2p1(2)1s2 2s2 2p62d1 (3) 1s22s22p43s1(4) 1s2 2s4 2p2 9、写出原子序数为45，52，79各元素的原子核外电子排布式及 大学无机化学第六章试 题及答案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】 第六章化学键理论 本章总目标： 1：掌握离子键、共价键和金属键的基本特征以及它们的区别； 2：了解物质的性质与分子结构和键参数的关系； 3：重点掌握路易斯理论、价电子对互斥理论、杂化轨道理论以及分子轨道理论。 4：熟悉几种分子间作用力。 各小节目标： 第一节：离子键理论 1:掌握离子键的形成、性质和强度，学会从离子的电荷、电子构型和半径三个方面案例讨论离子的特征。 2:了解离子晶体的特征及几种简单离子晶体的晶体结构，初步学习从离子的电荷、电子构象和半径三个方面来分析离子晶体的空间构型。 第二节：共价键理论 1;掌握路易斯理论。 2：理解共价键的形成和本质。掌握价键理论的三个基本要点和共价键的类型。3：理解并掌握价层电子对互斥理论要点并学会用此理论来判断共价分子的结构，并会用杂化轨道理论和分子轨道理论来解释分子的构型。 第三节：金属键理论 了解金属键的能带理论和三种常见的金属晶格。 第四节：分子间作用力 1：了解分子极性的判断和分子间作用力（范德华力）以及氢键这种次级键的形成原因。 2;初步掌握离子极化作用及其强度影响因素以及此作用对化合物结构及性质的影响。 习题 一选择题 1.下列化合物含有极性共价键的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 2 C. Na 2 O 2.下列分子或离子中键能最大的是（） A. O 2 C. O 2 2+ D. O 2 2- 3. 下列化合物共价性最强的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) C. BeI 2 4.极化能力最强的离子应具有的特性是（） A.离子电荷高，离子半径大 B.离子电荷高，离子半径小 C.离子电荷低，离子半径小 D.离子电荷低，离子半径大 5. 下列化合物中，键的极性最弱的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. SiCl 4 6.对下列各组稳定性大小判断正确的是（） +＞O 22- B. O 2 -＞O 2 C. NO+＞NO D. OF-＞OF 7. 下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. Na 2 O 2 8.下列各对物质中，是等电子体的为（） 和O 3 B. C和B+ C. He和Li D. N 2 和CO 9. 中心原子采取sp2杂化的分子是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. PCl 3 10.下列分子中含有两个不同键长的是（） A .CO 2 3 C. SF 4 11. 下列分子或离子中，不含有孤电子对的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. H 2O B. H 3 O+ C. NH 3 D. NH 4 + 12.氨比甲烷易溶于水，其原因是（） A.相对分子质量的差别 B.密度的差别 C. 氢键 D.熔点的差别 13. 下列分子属于极性分子的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. CCl 43 C. BCl 3 D. PCl 5 14.下列哪一种物质只需克服色散力就能使之沸腾( ) 15. 下列分子中，中心原子采取等性杂化的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 8-1已知HAc的解离平衡常熟=1.8×10-5，求0.010mol·dm-3HAc的[H+]、溶液的解离度。 解：HAc?H++Ac- 起始浓度/ （mol·dm-3）0.010 0 0 平衡浓度/ （mol·dm-3）0.010-xxx X为平衡时已解离的HAc浓度 == ==5.6×102>400 可以近似计算，0.010-x≈0.010 故==1.8×10-5 解得x=4.2×10-4 即[H+]=4.2×10-4mol·dm-3 PH=3.4 解离度α=×100%=4.2% 8-2 已知1.0mol·dm-3NH·H2O的[OH]-为4.24×10-3mol·dm-3,求NH·H2O 的解离平衡常数。 解：NH·H2O ? + OH- 起始浓度/（mol·dm-3） 1.0 0 0 平衡浓度/（mol·dm-3）1.0-4.24×10-34.24×10-3 4.24×10-3 ===1.8×10-5 故NH·H2O的解离平衡常数为1.8×10-5。 8-3 298K时。测得0.100mol·dm-3HF溶液[H+]为7.63×10-3mol·dm-3，求发反应。 HF（aq）? H+（aq）+ F-（aq） 求的Δ值。 解： HF（aq）? H+（aq）+ F-（aq）起始浓度/（mol·dm-3）0.100 0 0 平衡浓度/（mol·dm-3）0.100-7.63×10-37.63×10-37.63×10-3===6.30×10-4 Δr=-RTIn =-8.314J·mol-1K-1×298K×In6.30×10-4=18.3KJ·mol-3 8-4三元酸H3AsO4的解离常数为K1=5.5×10-3。K2=1.7×10-7，K3=5.1×10-12mol·dm-3？ 解：由H3AsO4 ? 3[H+]+AsO43-得 K1K2K3= （8-4-1） 因为K2< 第五章 （一）是非题 1． CuCO 3的溶度积K sp =1.4×10-10,这表明在所有含有CuCO 3的溶液中，c (Cu 2+)=c (CO 32-) 而且c (Cu 2+)?c (CO 32-)=1.4×10-10 （ ） 2．溶度积的大小决定于物质的本性和温度，与浓度无关。（ ） 3．因为Ag 2CrO 4的溶度积（K SP =2.0×10-12）小于AgCl 的溶度积（K SP =1.6×10-10），所以，Ag 2CrO 4必定比AgCl 更难溶于水。 （ ） 4. AgCl 在1 mol .L -1NaCl 溶液中，由于盐效应的影响，使其溶解度比在水中要略大一些。 （ ） 5. 难溶物质的离子积达到（等于）其溶度积并有沉淀产生时，该溶液为其饱和溶液。 （ ） （二）选择题 1．在配制FeCl 3溶液时，为防止溶液产生沉淀，应采取的措施是 （ ） A. 加碱 B. 加酸 C. 多加水 D. 加热 2． AgCl 固体在下列哪一种溶液中的溶解度最大？ （ ） A. 1mol·L -1氨水溶液 B . 1mol·L -1氯化钠溶液 C. 纯水 D. 1mol·L -1硝酸银溶液 3．Ag 2SO 4饱和溶液浓度为2.5×10-2mol .L -1，则其K sp 为 （ ） A. 6.25×10-5 B. 6.25×10-7 C. 1.25×10-3 D. 3.0×10-3 4．CaF 2的饱和溶液浓度为2×10-4mol .L -1，它的溶度积常数是 （ ） A. 4×10-8 B. 8×10-12 C. 3.2×10-11 D. 8×10-10 5．已知K sp (Ag 2CrO 4) = 1.1×10-12 ，在0.10mol .L -1Ag +溶液中，要产生Ag 2CrO 4沉淀，CrO 42-的浓度至 少应大于（ ） A. 1.1×10-10 mol .L -1 B. 2.25×10-11 mol .L -1 C. 0.10mol .L -1 D. .1 10-11 mol .L -1 6．欲使CaCO 3在水溶液中溶解度增大，可以采用的方法是 （ ） A. 加入1.0 mol .L -1 Na 2CO 3 B. 加入2.0 mol .L -1NaOH C. 加入0.10 mol .L -1EDTA D. 降低溶液的pH 值 7．设AgCl 在水中，在0.01mol .L -1CaCl 2中，在0.01mol .L -1NaCl 中以及在0.05mol .L -1AgNO 3中的溶解度分别为S 0，S 1，S 2和S 3，这些量之间的正确关系是 （ ） A. S 0>S 1>S 2>S 3 B. S 0>S 2>S 1>S 3 C. S 0>S 1=S 2>S 3 D. S 0>S 2>S 3>S 1 8．已知某难溶盐AB 2的溶解度为S （单位为mol .L -1），其浓度积K sp 为（ ） A. S 3 B. S 2 C. 4S 3 D. S 3/4 9．已知K sp (AgCl)= 1.8 × 10-10，K sp (Ag 2CrO 4)= 1.1 × 10-12 ，K sp (AgI)= 8.3 × 10-17，在含以上沉淀的溶液中滴加氨水，三种沉淀中，何者最易溶解 （ ） A. Ag 2C r O 4 B. AgCl C. AgI D.无法判断 大学无机化学复习题 目录更多期末考试资料加qq;1372324098 第一章原子结构和元素周期系 (2) 第二章分子结构 (8) 第三章晶体结构 (11) 第四章配合物 (12) 第五章化学热力学基础 (15) 第六章化学平衡常数 (19) 第七章化学动力学基础 (21) 第八章水溶液 (23) 第九章酸碱平衡 (24) 第十章沉淀溶解平衡 (26) 第十一章电化学基础 (27) 第十一章电化学基础 (30) 第十二章配位平衡 (31) 第十三章氢稀有气体 (32) 第十四章卤素 (34) 第十五章氧族元素 (37) 第十六章氮、磷、砷 (40) 第十七章碳、硅、硼 (42) 第十八章非金属元素小结 (45) 第十九章金属通论 (47) 第二十章s区金属 (49) 第二十一章p区金属 (51) 第二十二章ds区金属 (54) 第二十三章d区金属(一) (57) 第二十四章d区金属(二) (59) 第一章原子结构和元素周期系 一.是非题 1.电子在原子核外运动的能量越高,它与原子核的距离就越远.任何时候,1s电子总比2s电子更靠近原子核, 因为E2s > E1s. ………………………………………（Χ） 2.原子中某电子的各种波函数,代表了该电子可能存在的各种运动状态,每一种状态可视为一个轨道. ………………………………………………………………（√） 3.氢原子中,2s与2p轨道是简并轨道,其简并度为4;在钪原子中,2s与2p 轨道不是简并轨道, 2p x,2p y,2p z为简并轨道,简并度为3. …………………………………（√） 4.从原子轨道能级图上可知,任何原子在相同主量子数的轨道上,能量高低的顺序总是 f > d > p > s;在不同主量子数的轨道上,总是(n-1)p > (n-2)f > (n-1)d > ns. …………………………………………………………………………………（Χ） 5.在元素周期表中, 每一周期的元素个数正好等于该周期元素最外电子层轨道可以容纳的电子个数. ………………………………………………………………（Χ） 6.所有非金属元素(H,He除外)都在p区,但p区所有元素并非都是非金属元素. …………………………………………………………………………………（√） 7.就热效应而言,电离能一定是吸热的,电子亲和能一定是放热的. ……………（Χ） 8.铬原子的电子排布为Cr[Ar]4s1 3d5,由此得出: 洪特规则在与能量最低原理出现矛盾时,首先应服从洪特规则. ……………………………………………………（Χ）9.s区元素原子丢失最外层的s电子得到相应的离子,d区元素的原子丢失处于最高能级的d电子而得到相应的离子. ……………………………………………（Χ）10.在原子核里因质子数和中子数不同,就组成了不同的核素;同样在原子核里因质子数和中子数不等,就构成了同位素.可见,核素也就是同位素. ……………（Χ） 二.选择题 1.玻尔在他的原子理论中…………………………………………………………（D） A.证明了电子在核外圆形轨道上运动; B.推导出原子半径与量子数平方成反比; C.应用了量子力学的概念和方法; D.解决了氢原子光谱和电子能量之间的关系问题. 第五章 原子结构和元素周期表 本章总目标： 1：了解核外电子运动的特殊性，会看波函数和电子云的图形 2：能够运用轨道填充顺序图，按照核外电子排布原理，写出若干元素的电子构型。 3：掌握各类元素电子构型的特征 4：了解电离势，电负性等概念的意义和它们与原子结构的关系。 各小节目标： 第一节：近代原子结构理论的确立 学会讨论氢原子的玻尔行星模型213.6E eV n = 。 第二节：微观粒子运动的特殊性 1：掌握微观粒子具有波粒二象性（h h P mv λ= =）。 2：学习运用不确定原理（2h x P m π???≥ ）。 第三节：核外电子运动状态的描述 1：初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法——处于定态的核外电子在核外空间的概率密度分布（即电子云）。 2：掌握描述核外电子的运动状态——能层、能级、轨道和自旋以及4个量子数。 3：掌握核外电子可能状态数的推算。 第四节：核外电子的排布 1：了解影响轨道能量的因素及多电子原子的能级图。 2;掌握核外电子排布的三个原则： ○ 1能量最低原则——多电子原子在基态时，核外电子尽可能分布到能量最低的院子轨道。 ○ 2Pauli 原则——在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子，或者说是在同一个原子中没有运动状态完全相同的电子。 ○3Hund 原则——电子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的方式 分别占据不同的轨道。 3:学会利用电子排布的三原则进行 第五节：元素周期表 认识元素的周期、元素的族和元素的分区，会看元素周期表。 第六节：元素基本性质的周期性 掌握元素基本性质的四个概念及周期性变化 1：原子半径——○1从左向右，随着核电荷的增加，原子核对外层电子的吸引力也增加，使原子半径逐渐减小；○2随着核外电子数的增加，电子间的相互斥力也增强，使得原子半径增加。但是，由于增加的电子不足以完全屏蔽增加的核电荷，因此从左向右有效核电荷逐渐增加，原子半径逐渐减小。 2：电离能——从左向右随着核电荷数的增多和原子半径的减小，原子核对外层电子的引力增大，电离能呈递增趋势。 3：电子亲和能——在同一周期中，从左至右电子亲和能基本呈增加趋势，同主族，从上到下电子亲和能呈减小的趋势。 4：电负性——在同一周期中，从左至右随着元素的非金属性逐渐增强而电负性增强，在同一主族中从上至下随着元素的金属性依次增强而电负性递减。 习题 一选择题 1.3d电子的径向函数分布图有（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.1个峰 B.2个峰 C. 3个峰 D. 4个峰 2.波函数一定，则原子核外电子在空间的运动状态就确定，但仍不能确定的是（） A.电子的能量 B.电子在空间各处出现的几率密度 C.电子距原子核的平均距离 D.电子的运动轨迹 3.在下列轨道上的电子，在xy平面上的电子云密度为零的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A .3s B .3p x C . 3p z D .3d z2 4.下列各组量子数中，合理的一组是（） A .n=3，l=1，m l=+1，m s= +1/2 B .n=4，l=5，m l= -1，m s= +1/2 C .n=3，l=3，m l=+1，m s= -1/2 8.1 复习笔记 一、氢原子光谱与Bohr 理论 1．氢原子光谱 氢原子光谱是人们认识原子结构的实验基础，原子光谱是线状光谱。 每种元素的原子辐射都具有由一定频率成分构成的特征光谱，是一条条离散的谱线，称为线状光谱。 每一种元素都有各自不同的原子光谱。氢原子光谱的频率的经验公式：，n=3，4，5，615122113.28910()s 2v n -=?-2．Bohr 理论 Bohr 理论（三点假设）： （1）核外电子只能在有确定半径和能量的轨道上运动，且不辐射能量； （2）通常，电子处在离核最近的轨道上，能量最低——基态；原子获得能量后，电子被激发到高能量轨道上，原子处于激发态； （3）从激发态回到基态释放光能，光的频率取决于轨道间的能量差。 氢原子光谱中各能级间的能量关系式为： 21 h E E ν=-氢原子能级图如图8-1所示。 图8-1 能级间能量差为 H 2212 11 (E R n n ?=-式中，R H 为Rydberg 常数，其值为2.179×10-18 J 。 当时，，即氢原子的电离能。 121n n ==∞或182.17910J E -?=?二、微观粒子运动的基本特征 1．波粒二象性 微观粒子具有粒子和光的特性，即具有波粒二象性。 微观粒子的波长为： h h mv p λ==式中，m 为实物粒子的质量；v 为粒子的运动速度；p 为动量。 2．不确定原理 Heisenberg 不确定原理： 2h x p π ???≥ 式中，Δx 为微观粒子位置的测量偏差；Δp 为微观粒子的动量偏差。 微观粒子的运动不遵循经典力学的规律。 微观粒子的波动性是大量微粒运动表现出来的性质，即具有统计意义的概率波。 三、氢原子结构的量子力学描述 1．薛定谔方程与波函数 式中，ψ为量子力学中描述核外电子在空间运动的数学函数式，即原子轨道；E 为轨道能量（动能与势能总和）；V 为势能；m 为微粒质量；h 为普朗克常数；x ，y ，z 为微粒的空间坐标。 2．量子数 主量子数n ：n =1，2，3…正整数，它决定电子离核的远近和能级。 角量子数l ：l =0，1，2，3…，（n -1），以s ，p ，d ，f 对应的能级表示亚层，它决定原子轨道或电子云的形状。n 确定后，l 可取n 个数值。 磁量子数m ：原子轨道在空间的不同取向。在给定角量子数l 的条件下， m =0，±1，±2，±3…，±l ，一种取向相当于一个轨道，共可取2l +1个数值。m 值反映 第八章 沉澱溶解平衡 各小節目標： 第一節：溶度積常數 1;了解溶度積常數及其表達式，溶度積和溶解度の關系。 2:學會用溶度積原理來判斷沉澱是產生、溶解還是處於平衡狀態（飽和溶液），3:大致了解鹽效應和同離子效應對溶解度の影響。 第二節：沉澱生成の計算 利用溶度積原理掌握沉澱生成の有關計算。(SP Q K θ>將有沉澱生成) 第三節：沉澱の溶解和轉化 1：利用溶度積原理掌握沉澱溶解和轉化の計算（SP Q K θ<沉澱溶解） 2：可以判斷溶液中哪種物質先沉澱。 用KSP の表達式，計算溶液中相關離子の濃度。 習題 一 選擇題 1. Ag 3PO 4在0.1 mol/L のNa 3 PO 4溶液中の溶解度為（ ）(《無機化學例題與習題》吉大版)（已知Ag 3PO 4のK 0sp = 8.9×10-17） A. 7.16×10-5 B.5.7×10-6 C. 3.2×10-6 D. 1.7×10-6 2.已知Sr 3(PO 4)2の溶解度為1.7×10-6 mol/L ，則該化合物の容度積常數為（ ）(《無機化學例題與習題》吉大版) A. 1.0×10-30 B. 1.1×10-28 C. 5.0×10-30 D. 1.0×10-12 3.已知Zn （OH ）2の容度積常數為3.0×10-17，則Zn （OH ）2在水中の容度積為 （ ）(《無機化學例題與習題》吉大版) A. 2.0×10-6mol/L B. 3.1×10-6 mol/L C. 2.0×10-9 mol/L D. 3.1×10-9 mol/L 4.已知Mg （OH ）2のK 0sp = 5.6×10-12，則其飽和溶液のpH 為（ ）(《無機化學例題與習題》吉大版) A. 3.65 B3.95 C. 10.05 D. 10.35 5.下列化合物中，在氨水中溶解度最小の是（ ）(《無機化學例題與習題》吉大版) A. Ag 3PO 4 B. AgCl C. Ag Br D. AgI 6.CaCO 3在相同濃度の下列溶液中溶解度最大の是（ ）(《無機化學例題與習題》吉大版) A. NH 4Ac B. CaCl 2 C. NH 4Cl D. Na 2CO 3青海大学无机化学第五章d区元素(二)剖析
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