第二十一章 P区金属
第10章 P区元素(一)
2HX HX
+ ½ O2 + HXO
b) X2
+ H2O →
F2与H2O的反应主要按a)式进行，能剧烈的放出O2。 Cl2与H2O主要按b)式发生歧化反应，生成的HClO 受日照能分解放O2。
Br2和I2与纯水的反应及不明显。
③ X2在碱液中的歧化反应
a) X2 b) + 2OHX2X+ XO- + H2O +
SiF4
+
2H2O
（3）热稳定性：
HX的热稳定性是指其受热是否易分解为单质。 2HX H + X
F至I原子半径增大，原子间核距离加大，使键能下降，分子 热稳定性降低。
2
2
（4）还原性
由F-至I-，对应电对的φθΧ2/Χ-减小，X━还原性增强。
三、卤化物
卤素和电负性比它小的元素生成的化合 物叫卤化物。
1.卤化物的分类
金属卤化物
（1）按组成分
非金属卤化物
（2）按键型分 离子型：ⅠA、ⅡA和ⅢB 绝大多数金属 元 素形成离子型化合物。
共价型：非金属卤化物及高价金属卤化物。
2.卤化物的性质
（1）熔、沸点
a.离子型卤化物熔、沸点高；共价化合物熔沸点低。 b.同一金属元素不同卤化物，由氟化物至碘化物，键的离 子性减小，共价成分增大，熔沸点降低。 c.同一非金属元素不同卤化物，由氟化物至碘化物，熔沸 点升高。
碘易溶于碘化钾溶液，且盐的浓度越大， 溶解的越多，溶液颜色越深。
I2
+
I
-
I3
-
多碘化物溶液的性质与碘溶液相类似。
c. I2在不同溶剂中显何颜色？
碘在不同溶剂中颜色不同： 在极性溶剂（如酒精、乙醚、水）中，显红棕色或棕 色。 在弱极性或非极性溶剂（如四氯化碳、二硫化碳）中 显紫色。
第十三章p区元素（一）参考答案
第⼗三章p区元素（⼀）参考答案第⼗七章碳、硅、硼⼀、是⾮题：1 、钻⽯所以那么坚硬是因为碳原⼦间都是共价键结合起来的,但它的稳定性在热⼒学上⽯墨要差⼀些。
2、在B2H6分⼦中有两类硼氢键,⼀类是通常的硼氢σ键,另⼀类是三中⼼键, 硼与硼之间是不直接成键的。
3、⾮⾦属单质不⽣成⾦属键的结构,所以熔点⽐较低,硬度⽐较⼩,都是绝缘体。
4、⾮⾦属单质与碱作⽤都是歧化反应。
⼆、选择题：1、硼的独特性质表现在:A 、能⽣成正氧化态化合物如BN,其它⾮⾦属则不能B 、能⽣成负氧化态化合物,其它⾮⾦属则不能C、能⽣成⼤分⼦D、在简单的⼆元化合物中总是缺电⼦的2 、⼆氧化硅：A 、与NaOH共熔反应⽣成硅酸钠B、是不溶于⽔的碱性氧化物C 、单质是分⼦晶体,与CO2晶体相似D 、属AB2型的化合物,晶体结构属CaF2型3 、下列四种⾮⾦属元素中,哪⼀种不⽣成象POCl3之类的氯氧分⼦化合物?A 、B B 、C C 、ND 、S4、C、Si、B都有⾃相结合成键的能⼒，但C的⾃链能⼒最强,原因是:A 、C原⼦外层4个电⼦易得或易失形成C4-或C4+B、C形成的最⼤共价数为2C、C单质的化学活性较Si,B活泼D、C原⼦半径⼩,⾃链成键不受孤对电⼦键弱化效应的影响5 、CO与⾦属形成配合物的能⼒⽐N2强的原因是:A、C原⼦电负性⼩易给出孤对电⼦ B 、C原⼦外层有空d轨道易形成反馈键C、CO的活化能⽐N2低D 、在CO中由于C-←O+配键的形成,使C原⼦负电荷偏多,加强了CO 与⾦属的配位能⼒6 、下列⽆机酸中能溶解酸性氧化物SiO2的是:A、HCl B 、H2SO4(浓) C、HF D、HNO3(浓)7 、下列元素性质最相似的是:A、B和Al B 、B和SiB、B和Mg D 、B和C8、关于BF3的下列描述中,说法正确的是:A、BF3⽔解得到HF(aq)和H3BO3B、BF3接受电⼦对的倾向⽐BCl3强C、BF3是离⼦化合物,分⼦是极性的D、在室温下B与F2反应得到BF3三、填空题：1、等电⼦原理是指( )。
第十一章P区元素
2LiH B 2 H 6 2LiBH4
2NaH B 2 H 6 2NaBH4
2. 硼的含氧化合物
B—O 键的键能（ 806kJmol-1 ）大，硼的含氧化合物具有 很高的稳定性。硼与氧只能形成单键，不能形成双键。 构成硼的含氧化合物的基本结构单元是平面三角形的 BO3 合四面体形的BO4（硼元素的亲氧性和缺电子性）。
时中心原子的价键轨道杂化方式由 sp2 杂化过渡
到 sp3 杂化，分子的空间构型由平面结构过渡到 立体结构。
第三节 硼元素
一、硼的单质
硼在地壳中的含量很小，在自然界不以单质存在，主要
以含氧化合物的形式存在。硼的重要矿石有硼砂、方硼石、 硼镁矿和少量的硼酸等。
单质硼有无定型（棕色粉末）和晶型（黑灰色）等多种
A.三氧化二硼
H 3 BO3 HBO2 H 2 O
150o C
2HBO2 B 2 O 3 H 2 O
300 o C
低温时得到的是晶体， 高温时得到的是玻璃 状 B2O3 。 B2O3 与 水 反应又可生成偏硼酸 和硼酸。
B 2O 3 3Mg 2B 3MgO
二、特征
硼、铝在原子半径、电离能、电负性、熔点等性 质上有较大差异，即p区第二周期元素的反常性。
一般形成+3价的化合物，随着原子序数的增加， 形成+1价化合物的趋势逐渐增强。
硼族元素化合物中形成共价键的趋势自上而下
依次减弱 。 硼族元素为缺电子原子 —价电子数小于价键轨 道数的原子。所形成的化合物中有些为成键电子 对数小于中心原子的价键轨道数的缺电子化合物， 即容易形成聚合型分子 Al2Cl6和配位化合物HBF4 （硼原子的最高配位数为 4，其他原子为6），此
s区,p区元素
过氧化物
453 573K 4Na O2 2Na 2O 573 673K 2Na 2O O2 2Na 2O2
Na2O2在碱性介质中具有强氧化性： 熔矿剂；遇棉花、炭粉爆炸
3Na 2O2 Cr2O3 2Na 2CrO4 +Na 2O Na 2O2 MnO2 Na 2MnO4
H2 O
8.1.3 氧化物
多样性（三种氧化物）
普通氧化物(O2-) 过氧化物(O22-) 超氧化物(O2
-)
1s 2 2s 2 2p6
KK (σ 2s ) 2 (σ * 2s ) 2 (σ 2p ) 2 (π 2p ) 4 (π * 2p ) 4
KK (σ 2s ) 2 (σ * 2s ) 2 (σ 2p ) 2 (π 2p ) 4 (π * 2p )3
盐类的应用
硝酸钾：在空气中不吸潮,在加热时有强氧化性,用来制
造黑火药。硝酸钾还是含氮、钾的优质化肥。
氯化镁：通常以MgCl2· 6H2O形式存在，它能水解为
Mg(OH)Cl，氯化镁易潮解，普通食盐的潮解 就是其中含有氯化镁之故。纺织工业中用氯化 镁保持棉纱的湿度而使其柔软。
氯化钙：无水CaCl2有很强的吸水性，是常用的干燥剂。
碳-碳复合材料
人造金刚石
分子筛
高能燃料
光子带隙材料
硅单晶材料
太阳电池材料 纳米半导体材料
8.2.2 卤素的化合物
8.2.2.1 卤素概述
卤素的性质变化
卤素 价电子构型 共价半径（pm） 电负性
第一电离能（kJ/mol） 电子亲和能（ kJ/mol ） 氧化数
F 2s22p5 64 4.00
1681 -328 -1
第二十一章 塑性力学的应用
第二十一章塑性力学的应用第一节金属塑性加工中的摩擦在塑性加工过程中．被加工的金属〔以下简称为工件)中，位于与与工、模具的接触面上的任—质点，都有着相对运动或相对运动的趋势，因而在该质点上便产生了阻止其切向运动的阻力，称为(外)摩擦，在金属的塑性加工过程中，工件与工、模具的接触面上的摩擦是不可避免的，如何减小或合理利用这种摩擦，是工艺设计时必须认奥考虑的一个技术问题，有时甚至是工艺成败的关键。
一、摩擦对金属塑性加工的影响在塑性加工过程中，摩擦对金属塑性加工的影响有正、负二面，通常负面的影响足主要的，这主要表现为：(1)由于工件在接触面上的质点受到摩擦阻力的作用，流动困难，从而导致工件塑性变形不均匀，有时其至会引发附加的拉应力，使得工件产生裂纹甚至开裂。
(2)增大了塑性加工的能量和成形力。
(3)使工、模具磨损加剧，降低了模具的使用寿命(4)使工件表面发生粘结、擦伤等现象，影响了产品的质量。
但是，摩擦有时候也表现出对塑性加工有利的一面；例如，模锻时利用桥部的摩擦阻力迫使坯料允满型腔；薄板拉仲时，增加凸缘处的摩擦阻力可避免工件起皱等等。
二、金属塑性加工时摩擦的特点与机理金届塑性加工中的摩擦与机械传动中的摩擦有很大差别，塑性加工中的摩擦有以下的特点：(1)这是一种伴随着金属的塑性变形而产生的摩擦。
在工件的接触面上各质点的相对速度不相同，有的流动快，有的流动慢，还有的粘着不动，而从各质点的法向压力各不相同，因而各质点的摩擦也不相同。
同时，工件的接触面上还会不断出现新的质点和表面，摩擦也将随之变化。
(2)这是一种在高压下的摩擦，压力一般在500MPa，而钢零件冷挤压时的压力可高达2500MPa，比之在重载荷下的轴承工作压力20-40MPa要大的多，使得原先涂在工件表面上的润滑剂有很大一部分被挤掉。
（3）在许多情况下，这又是一种高温下的摩擦，例如热锻时温度通常在1000℃以上，导致工件的表面会产生氧化皮，使摩擦变得更加复杂。
无机化学第二章答案
无机化学第二章答案【篇一：大学无机化学第二章(原子结构)试题及答案】txt>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e?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（??2：学习运用不确定原理（?x??p?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○hh）。
?pmv13.6ev。
n2h）。
2?m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从左向右，随着核电荷的增加，原子核对外层电子的吸引1：原子半径——○2随着核外电子数的增加，电子间的相互斥力力也增加，使原子半径逐渐减小；○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。
无机化学课件第十章_p区元素
NaI+H2SO4(浓) == NaHSO4+HI↑ 8HI+H2SO4(浓) == H2S↑+4I2+4H2O
采用无氧化性、高沸点的浓磷酸代替浓硫酸即可。
（2）卤化氢的性质
Cl
Cl
Cl
Cl Cl
HH
O
N Cl
Cl Cl
-Cl -HO
H
.. N
Cl Cl
卤素含氧酸的酸性
各类卤素含氧酸根的结构（X 为 sp3 杂化）
氧化值： +1
HXO 次卤酸
+3 HClO2 亚卤酸
+5 HXO3 卤酸
+7 HXO4 高卤酸
以Cl的含氧酸和含氧酸盐为代表，将这些规律总结在下表： 氯的含氧酸和氯的含氧酸钠盐的性质变化规律
(3) 氢卤酸
氢卤酸强弱顺序为：HI>HBr>HCl>HF
HF 酸性最弱是因为F-是一种特别的质子接受体， 与 H3O+ 通过氢键结合成强度很大的离子对：即使在 无限稀的溶液中，它的电解度也只有15%，而HX 中 I- 半径最大，最易受水分子的极化而电离，因而HI是 最强的酸。
氢氟酸具有与二氧化硅或硅酸盐（玻璃的主 要成分）反应生成气态的SiF4特殊性质：
3、氧化数： ⑴常具有多种氧化数， 除正氧化数外，还有负氧化 数。
（2）IIIA~VA 从上到下低氧化数化合物的稳定 性增强（指氧化还原稳定性），高氧化数化合物的 稳定性减弱，位于下面的元素的高价化合物在一定 条件下表现强氧化性，低价表现弱还原性，这种现 象称“惰性电子对效应”。
【清华】chap10-2 p区元素_867502050【2013大一上无机化学课件(曹化强)】
磷 结 构： sp3杂化
含氧酸：PO43-+12MnO42-
砷
+24H++3NH4+=(NH4)3[PO4(Mo3O9)4] +12H2O 毒性大、酸碱性
2
等电子体——CO强配位能力原因,CO2\N2O\N3-\NO2+…p206
碳酸盐
溶解性：HCO3-易形成二聚（多聚）从而降低其盐溶解度 水解性：Ba2+\Fe3+\Cu2+ + CO32热稳定性：M(II)CO3=M(II)O+CO2
HNO3 氧化性：C\P\S\I2 +HNO3
Au\Pt+HNO3+HCl NO +H[AuCl4]\
H2[PtCl6] +H2O
盐
硝酸盐热分解：NaNO3\Pb(NO3)2\AgNO3
亚硝酸盐结构：sp2杂化、极毒
反应耦合意义:2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C=6CaSiO3+P4+10CO
15
（2）氮的氧化物* 氮可以形成多种氧化物：N2O，NO，N2O3，
NO2（或N2O4），N2O5。 在氧化物中氮的氧化数可以从+1到+5。
NO因含有未成对电子而具有顺磁性，但在低 温的固体或液体时是反磁性的，这是因为形成双 聚体分子，电子全部配对，没有未成对电子。
••
••
N • O•
N
•
(NO)2分子结构
••
H 110º
113pm • N • 34
14
叠氮酸是一元弱酸，与碱或金属作用生成叠氮化物： HN3 + NaOH = NaN3 + H2O HN3 + Zn = Zn(N3)2 + H2
第十篇 元素化学之P区元素
P区元素
第p区十元二素章概述p区元素(一)
§ 10.2 硼族元素
§ 10.3 碳族元素 § 10.4 氮族元素 § 10.5 氧族元素 § 10.6 卤族元素
p区元素化合物性质 的递变规律
p区元素概述
通性
价电子构型ns2np1～6 非金属向金属性过渡 电负性大，主要形成共价化合物
①第二周期元素具有反常性 (只有2s,2p轨道) 形成配合物时，配位数最多不超过4； 第二周期元素单键键能小于第三周期元
素单键键能(kJ/mol-1) E(N-N)=159 E(O-O)=142 E(F-F)=141 E(P-P)=209 E(S-S)=264 E(Cl-Cl)=199
②第四周期元素表现出异样性(d区插入)
价电子构型：ns2np2
氧化值 最大 配位数
C Si Ge
-4
+2 +4 (+2)
+4
+4
4 66
单质可形成原子晶体
Sn Pb
+2 +2 +4 (+4) 66
金属晶体
存在形式： 碳：金刚石、石墨；煤、石油、天然气；
碳酸盐； CO2 。 硅：SiO2和各种硅酸盐。
10.3.2 碳族元素的单质
碳单质的同素异形体：
缺电子化合物特点：
a. 易形成配位化合物HBF4 HF BF3
b. 易形成双聚物Al2Cl6
Cl Cl Cl Al Al
Cl Cl Cl
10.2.2 硼族元素的单质
10.2.3 硼的化合物
最简单的硼烷是B2H6
2BH3(g)=B2H6(g) △H=－148kJ·mol－1
第二十一章 p 区金属
§18-2 锗分族 ⅣA族 Ge Sn Pb
2-1 通性 电子层构型为ns2np2，常见价态为： +4，+2 在锗、锡、铅中随着原子序数的增 大，稳定氧化态逐渐由+4变为+2。这种 递变规律在其它几个主族中也同样存在， 这是由于ns2电子对逐渐稳定的结果。 从电势图中也可反映出这个规律：
A
Al O
Al O
种变体。
2、Al(OH)3, Al2O3的水合物 Al(OH)3两性，其碱性略强于酸性。
结晶的正氢氧化铝与无定性水合氧化 铝不同，它难溶于酸，加热到373K也不 脱水。
1-5 铝盐和铝酸盐
弱酸的铝盐在水中大部分电离，制 备无水铝盐不能用湿法。
Al 2 O3 2 NaOH
2Pb O2 2H 2O 2Pb(OH )2
3H 2
铝能溶于强碱中 2 Al 2NaOH 6H 2O 2NaAl(OH ) 4 3H 2
1-3 镓，铟，铊 1、镓：熔点为302.8K，放在人的手 掌上就能使之熔化，而沸点为2343K， 其熔沸点相差之大是所有金属中独一无
二的。凝固时体积膨胀，这一点也是异
常的，硬度与铝相近。
Cl
Cl
5、氧化物，氢氧化物的酸碱性：
Tl2O,TlOH——碱性，易溶于水。
其它都是难溶于水的两性物质，
Ga(OH)3的酸性比 Al(OH)3, In(OH)3都强；
TlOH不稳定，易分解为Tl2O （黑色）。
当Al2Cl6溶于水中时，它立即解离为 Al(H2O)63+和Cl-离子并强烈地水解。AlCl3还容易 与电子对给予体形成配离子(如AlCl4-)和加合物 (如AlCl3· NH3)。这一性质使它成为有机合成中常 用的催化剂。 AlBr3和AlI3往在结构和性质上与AlCl3相似。
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配制氯化亚锡溶液时必须加酸防止水解,加锡防止氧化。 配制氯化亚锡溶液时必须加酸防止水解 加锡防止氧化。 氯化亚锡溶液时必须加酸防止水解 加锡防止氧化
第二十一章 P区金属
§21.3 锗分族
和硫化亚锡(暗棕色) （5）硫化锡 ）硫化锡(黄色)和硫化亚锡 和硫化亚锡 SnS2＋ S2- = [SnS3]2[SnS3]2-＋2H+ =
第二十一章 P区金属
§21.3 锗分族
[Sn(OH)6
]2-
/[Sn(OH)4]2-
ϕBθ＝ - 0.96V
3[Sn(OH)6]2-＋2Bi 黑
3[Sn(OH)4]2-＋2Bi3+＋6OH-
用于鉴定溶液中的Bi 用于鉴定溶液中的 3+ （4）氯化亚锡 ） 性质一： 性质一：还原性
ϕθ
A/V
Sn4+
0.154 Sn2+ -0.136 Sn
第二十一章 P区金属
§21.3 锗分族
Sn2+＋2HgCl
＋4Cl2
= [SnCl6] ＋Hg2Cl2(s)
2-
Sn2+＋Hg2Cl2＋4Cl- = SnCl2-＋2Hg 6 用于鉴定Sn 用于鉴定 2+、Hg2+ 2Sn2+ ＋O2＋ 4H+ = 2H2O＋2Sn4+ ＋ Sn4+＋Sn = 2Sn2+ 性质二： 性质二：水解性 SnCl2＋H2O Sn(OH)Cl(s)＋HCl ＋
第二十一章 P区金属
§21.1 P区金属概述 区金属概述
21.1 p区金属概述 区金属概述 Al、Ga、Ge、Sn、Pb的单质、 Al、Ga、Ge、Sn、Pb的单质、氧化物及其 的单质 水合物均表现出两性 两性。 水合物均表现出两性。
21.2 铝 镓分族
Al(OH)3不溶于.3 锗分族
21.2 锗分族
1. 氧化物和氢氧化物 弱酸
氧 化 性 增 强 酸性增强 Ge(OH)4（棕色） Ge(OH)2（白色） 棕色） 白色） Sn(OH)4（白色） Sn(OH)2（白色） 白色） 白色） Pb(OH)4（棕色） Pb(OH)2（白色） 棕色） 白色） 碱性增强 还 原 性 增 强
2SnS＋S2 ＋
SnS2＋H2S
= [SnS3]2-
鉴定Sn 鉴定 4+、Sn2+的方法
第二十一章 P区金属
§21.4 锑和铋
21.4 锑和铋 21.4.1 卤化物
MCl3+H2O ═ MOCl ↓(白) +2HCl 配制这类溶液时必须用盐酸溶解. 配制这类溶液时必须用盐酸溶解.
21.4.2 NaBiO3
第二十一章 p区金属 区金属
§21.1 p区金属概述 区金属概述 §21.2 铝、镓分族 锗分族(Sn,Pb) §21.3 锗分族 §21.4 锑和铋
第21章 章
第4题（1、2） 第7题
第695页 695页
第14题
掌握 Al 、 Sn 、 Pb 的单质及其化 合物的性质，了解其用途； 合物的性质，了解其用途； 了解锗分族、 了解锗分族、锑和铋单质及化合物的 性质及变化规律； 性质及变化规律； 了解铝的冶炼原理及方法。 了解铝的冶炼原理及方法。
酸 性 增 强
碱 性 增 强
两性
第二十一章 P区金属
21.3
2
的化
物
（1） 氧化物 ） 铅 的 氧 化 物 黄色的 PbO 棕色的 PbO2 色的 Pb2O3 色的 Pb3O4 PbO2
600K
Pb2O3
700K
Pb3O4
800K
PbO
第二十一章 P区金属
§21.3 锗分族
（2）PbO2 ） 性质一： 性质一：两性偏酸 PbO2＋2NaOH = Na2PbO3＋H2O 性质二： 性质二：强氧化性 2PbO2＋2H2SO4 = 2PbSO4＋O2＋2H2O （3）Pb3O4 ） Pb3O4＋4HNO3 = PbO2＋2Pb(NO3)2+2H2O
2 Mn + 5 NaBiO3 = 2 MnO + 5 Bi + 5 Na + 7 H 2O
用于鉴定Mn2+ 用于鉴定
2+ − 4 3+ +
鉴定Pb2+和CrO42鉴定
第二十一章 P区金属
§21.3 锗分族
3 锡的化合物 （1）Sn(OH)2 —— 两性 ） Sn(OH)2 ＋ 2OH - = [Sn(OH)4]2亚锡酸根
（2）亚锡酸钠 ） NaSnO2 Na2[Sn(OH)4]
水解
[Sn(OH)4
]2-
Sn(OH)2(s)＋2OH＋
第二十一章 P区金属
§21.3 锗分族
（4） Pb(OH)2具有两性。
Pb(OH)2＋NaOH = Na[Pb(OH)3] (5) 铅的卤化物 二氯化铅是一种难溶于冷水，易溶于热水的白色固体。 PbCl2 ＋2HCl = H2[PbCl4 ]
(6) 铬酸铅
2+＋CrO2Pb 4
= PbCrO4(s,黄) 黄