无机及分析化学(第九章p区元素)
无机及分析化学答案全(南京大学)(第四版)
第8章习题答案1.命名下列配合物：（1）K2[Ni(CN)4] （2）(NH4)2[FeCl5(H2O)]（3）[Ir(ONO)(NH3)5]Cl2 （4）Na2[Cr(CO)5]解：（1）四氰根合镍（Ⅱ）酸钾（2）五氯•一水合铁（III）酸铵（3）二氯化亚硝酸根•五氨合铱（III）（4）五羰基合铬（-Ⅱ）酸钠（参考P172）2.写出下列配合物（配离子）的化学式（1）硫酸四氨合铜(Ⅱ) （2）四硫氰•二氨合铬（III）酸铵（3）二羟基•四水合铝（III）离子（4）二苯合铬(0)解：（1）[Cu(NH3)4]SO4 （2）(NH4)[Cr(NH3)2(SCN)4]（3）［Al(H2O)4(OH-)2］+ (4)[Cr(C6H6)2]6.试用价键理论说明下列配离子的键型（内轨型或外轨型）、几何构型和磁性大小。
（1）［Co(NH3)6］2+ （2）［Co(CN)6］3-解：(1)Co最外层价电子排布为：27Co：3d74s2Co2+的最外层价电子排布为：27Co2+：3d74s0[ ][ ][ ][ ][ ] [ ] [ ][ ][ ] [ ][ ][ ][ ][ ]3d7 4S0 4P0 4d0[ ][ ][ ][ ][ ] [ ][ ][ ][ ][ ][ ] [ ][ ][ ]SP3d2杂化、成键，形成［Co(NH3)6］2+因为：形成［Co(NH3)6］2+时用的是Co2+最外层4S、4P、4d空轨道以SP3d2杂化、成键，而且中心离子Co2+形成配离子的前后单电子数没变，所以：该［Co(NH3)6］2+配合离子是外轨型，SP3d2杂化，几何构型为正八面体。
因为：以SP3d2杂化、成键形成［Co(NH3)6］2+后，具有3个单电子，所以：［Co(NH3)6］2+的磁矩为：，因为具有单电子分子是顺磁性分子，无单电子分子是抗磁性分子，所以形成［Co(NH3)6］2+后，具有3个单电子，［Co(NH3)6］2+是顺磁性分子。
《无机及分析化学》电子教案 第九章 重要元素及其化合物
二、非金属元素单质及其化合物
1.卤素 在周期表中VII A族元素即氟(F),氯(Cl)、溴(Br) ,碘(I),砹 (At)5种元素，被总称为卤素(常用X表示)，又称为成盐元素—
在元素周期表的右侧，从B到At的这条斜线(表9-1)将元素分为金 属和非金属两大类。斜线附近的元素玖Si、Ge、As、Sb、Se、Te、 Po为准金属—既有金属的性质，又有非金属的性质。
1.非金属元素的结构 除H和He(1s1~2)外，最外层电子都填充在np轨道上。
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第一节 非金属元素
非金属元素的价电子构型为ns2np1~6，且大多数有多种氧化数。 其电负性都比较大，因此既可以形成离子型化合物，又可以形成共价 型化合物，并且还可以提供孤对电子作为配位原子，形成配合物。
第九章 重要元素及其化合物
第一节 非金属元素 第二节 金属元素
第一节 非金属元素
一、非金属元素的通性
非金属元素主要分布在周期表P区的右上方，且共有22种，均为主 族元素，占总元素的1/5。在非金属元素中，以固态存在的有玖住Si、 P、As、S、Se、Te、I等9种;液态非金属只有嗅;其余都是气体。如 图9-1所示。
②化学性质。 卤素在同周期元素中的非金属性最强，且化学性质比较活泼，具有 强氧化性，能与大多数元素直接化合。X2在化学反应中得到电子，本 身被还原为X-:
碘在水中的溶解度小，但在碘化钾或其他碘化物溶液中的
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第一节 非金属元素
溶解度明显较大。这是由于当I-靠近I2时，会使后者产生诱导偶极， 并形成了I3-:
无机及分析化学课后习题第九章答案
一、选择题在给出的4个选项中，请选出1个正确答案。
1. 下列物质中，不适宜做配体的是（ ）A. S 2O 32-B. H 2OC. Br －D. NH 4+解：选D 。
NH 4+中的N 没有孤对电子。
2. 下列配离子中，属于外轨配合物的是（ ）A. [FeF 6]3－B. [Cr (NH 3) 6]3+C. [Au(Cl)4]-D. [Ni(CN)4] 2－解：选A, [FeF 6]3－中心原子Fe 3+采用sp 3d 2轨道进行杂化。
3. 测得[Co (NH 3) 6]3+ 磁矩μ=0.0B.M ，可知C O 3＋ 离子采取的杂化类型是（ ）A. sp 3B. dsp 2C. d 2sp 3D. sp 3d 2解：选C 。
C O 3＋价电子构型是3d 6, 由磁矩μ=0.0B.M 可以推断：该配合物中没有未成对的电子，在形成配合物时C O 3＋3d 轨道上的电子先经过重排，再采取d 2sp 3轨道杂化，与配体成键。
4. 下列物质中具有顺磁性的是（ ）A. [Zn (NH 3)4]2+B. [Cu (NH 3) 4]2+C. [Fe(CN)6]4－D. [Ag (NH 3) 2] +解：选B 。
Cu 2+的价电子构型是3d 9,在形成配合物时采用dsp 2杂化，有1个未成对的电子存在，所以是顺磁性的。
5. 下列物质中能作为螫合剂的是（ ）A. NO －OHB. (CH 3)2N －NH 2C. CNS－ D. H 2N －CH 2－CH 2－CH 2－NH 2 解：选D ，其分子中两个N 原子作为配位原子可以提供孤对电子，而且它们相距3个原子，可同时与一个中心原子配位形成含有六元螯环的螯合物。
6. 下列配合物能在强酸介质中稳定存在的是（ ）A. [Ag (NH 3)2]＋B. [FeCl 4]—C. [Fe （C 2O 4）3]3—D. [Ag (S 2O 3)2]3-解：选B 。
Cl -在强酸中存在形式不变，对配合物的稳定性影响不大；而NH 3、C 2O 42-在强酸介质中会形成难电离的弱酸， S 2O 32-与强酸反应会分解为硫和亚硫酸，后者又分解为二氧化硫和水，因此相应的配合物在强酸介质中会发生解离，稳定性降低。
兰叶青无机及分析化学课后习题答案(所有章节)
第二章 习题解答2－10解：（1）×；（2）×；（3）√；（4）×；（5）×；（6）×；（7）×；（8）×；（9）；（10）×；（11）×2－11解：（1）敞开体系；（2）孤立体系；（3）敞开体系；2－12解：（1） Q =100kJ W=-500 kJ △U = Q + W=-400 kJ（2）Q =-100kJ W=500 kJ △U = Q + W=400 k2－13解：因为此过程为可逆相变过程，所以Q p =△H= ·mol -1W=-p 外△V ≈-n R T =-×=- kJ ·mol -1 △U = Q + W= +（-）= kJ ·mol -12－14解：（1）r m B f m Bf m 2f m f m f m 231B)3CO g Fe,s 3CO,g Fe O ,s 3393.51203(110.52)(822.2)26.77kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯---=-⋅∑（（，）+2（）（）（）（）+ΘΘΘΘΘΘ（2）r m B f m Bf m 2f m 2f m f m 21B)CO g H ,g CO,g H O,g 393.510(110.52)(241.82)41.17kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=-----=-⋅∑（（，）+（）（）（）（）+ΘΘΘΘΘΘ（3）r m B f m Bf m 2f m f m 2f m 31B)6H O l NO,g 5O ,g 4NH ,g 6285.834(90.25)504(46.11)1169.54kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯-⨯-=-⋅∑（（，）+4（）（）（）（）+ΘΘΘΘΘΘ2－15解：乙醇的Θm f H ∆反应r m H ∆Θ为：（4） 2C （s ，石墨）+3H 2（g ）+1/2O 2（g ）= C 2H 5OH （l ），所以：反应（4）=反应（2）×2+反应（3）×3-反应（1）r m r m r m r m -1(4)2(2)3(3)(1)2(393.5)3(571.6)(1366.7)1135.1kJ mol H H H H ∆=∆+∆-∆=⨯-+⨯---=-⋅ΘΘΘΘ对反应2C （s ，石墨）+ 2H 2（g ）+ H 2O （l ）= C 2H 5OH （l ）r m f m f m 2f m 2f m 1()(H O,l)2(H ,g)2(C,s)1135.1(285.83)2020849.27kJ mol H H H H H -∆=∆-∆-∆-∆=----⨯-⨯=-⋅乙醇ΘΘΘΘΘ虽然，该反应的r m H ∆Θ＜0（能量下降有利），但不能由r m H ∆Θ单一确定反应的方向，实际反应中还须考虑其他因素，如：混乱度、反应速率等。
(完整版)无机及分析化学第九章答案
第9章配位平衡与配位滴定法1.无水CrC13和氨作用能形成两种配合物A和B，组成分别为CrC13·6NH3和CrC13·5NH3。
加入AgNO3，A溶液中几乎全部的氯沉淀为AgC1，而B溶液中只有三分之二的氯沉淀出来。
加入NaOH并加热，两种溶液均无氨味。
试写出这两种配合物的化学式并命名。
解：A [Cr(NH3)6]Cl3三氯化六氨合铬（Ⅲ）B [Cr Cl (NH3)5]Cl2二氯化一氯·五氨合铬（Ⅲ）2.指出下列配合的的中心离子、配体、配位数、配离子电荷数和配合物名称。
K2[HgI4] [CrC12(H2O)4]C1 [Co(NH3)2(en)2](NO3)2Fe3[Fe(CN)6]2K[Co(NO2)4(NH3)2] Fe(CO)5解：3.试用价键理论说明下列配离子的类型、空间构型和磁性。
（1）[CoF6]3-和[Co(CN)6 ]3- （2）[Ni(NH3)4]2+和[Ni(CN)4]2-解：4.将0.10mol·L-1ZnC12溶液与1.0mol·L-1NH3溶液等体积混合，求此溶液中[Zn(NH3)4]2+和Zn2+的浓度。
解：Zn2++ 4NH3= [Zn(NH3)4]2+平衡浓度/mol·L -1 x 0.5-4×0.05+4x ≈0.3 0.05-x ≈0.0594342243109230050⨯=⋅==++..x .)NH (c )Zn (c ))NH (Zn (c K f θx =c(Zn 2+)=2.13×10-9mol·L -15.在100mL0.05mol·L -1[Ag(NH 3)2]+溶液中加入1mL 1mol·L -1NaC1溶液，溶液中NH 3的浓度至少需多大才能阻止AgC1沉淀生成？解： [Ag(NH 3)2]++Cl - = AgCl + 2NH 3 平衡浓度/mol·L -1 0.05 0.01 c(NH 3)107233210771101111-+-⨯⨯⨯===..K K ))NH (Ag (c )Cl (c )NH (c K sp f j 11073510107711011010050--⋅=⨯⨯⨯⨯=Lmol .....)NH (c6.计算AgC1在0.1mol·L -1氨水中的溶解度。
无机化学 第九章 P区元素
4.基本性质
(1) 同一元素氧化态由高到低自发进行，且酸性介质 趋势更大。 (2) 不管在什么介质中，X-的稳定性依次为F->Cl->I(3) 碱性介质中，单质氯、溴、碘都易歧化，在酸性 介质中可发生歧化反应的逆反应。
(4)在酸性条件下，除最低价X-外，均可作为氧化剂。 (5) 酸性介质中氧化性的趋势为：F2>Cl2>Br2>I2； 碱性介质还原性的趋势为：F-<Cl-<Br-<I-
△
2Na2HPO4
Na4P2O7 ＋ H2O
2NaH2PO4 △ (NaPO3)2 ＋ 2H2O
2. 酸式碳酸盐 △ CO2 + H2O
2Ca(HCO3)2 △ CaCO3 ＋ H2O ＋ CO2
NH4HCO3 △
NH3 ＋ H2O ＋ CO2 14
第二节 卤素
一、 二、 三、 四、 五、 六、 七、 八、
例如：HBrO4＞HMnO4 H2SeO4 ＞H2CrO4
8
(3) 同一主族元素自上而下，最高氧化态含氧酸的 氧化性呈锯齿形变化。
HNO3
H2SO4
HClO4
H3PO4
H2SeO4
HBrO4
H3AsO4
H6TeO6H5IO6来自(4)同一元素的不同氧化态的含氧酸中，低氧化态含
氧酸的氧化性较强。
HClO ～ HClO2 ﹥ HClO3 ﹥ HClO4 ; H2SO3 ﹥ H2SO4 (5)含氧酸的氧化性强于相应含氧酸盐，含氧酸根在 酸性介质中的氧化性强于在碱性介质中的氧化性。
卤素通性 卤素单质 卤素的氢化物和氢卤酸 卤化物 卤素的含氧酸及盐 拟卤素 卤素离子的分离和鉴定 卤素的生物学效应及相应药物
无机化学s区和p区元素ppt课件
氢卤酸的还原能力依HI>HBr>HCl>HF的次序减弱。
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7.2.3 卤化物
除了氮、氖和氩外，周期表中所有元素都能与其生成 卤化物。 •金属卤化物： 电负性小的活泼金属与卤素形成的卤化物多为离子型化 合物；电负性大的金属与卤素形成的多为共价型化合物。 不同氧化态的某一金属：FeCl2显离子型;FeCl3显共价型 7.2.4 卤素的重要含氧酸 除氟外，其余卤素几乎均可形成含氧酸及其盐，例如氯 的+1、+3、+5、+7的含氧酸及其盐，溴、碘类似。 通式：HXOn: n=1,2,3,4;(X:氯，溴，碘) 未见HIO2 次卤酸，亚卤酸，卤酸，高卤酸
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溶解性 碱金属盐大多易溶于水，并且在水溶液中完全电离，例 外有LiF、Li2CO3和等； 钠盐的吸湿性比钾盐强，因此分析化学中所用的基准物 质多是钾盐； 碱土金属盐：大多数碱土金属盐溶解度小； CaC2O4是钙盐中溶解度最小的,常用作定量分析; 钡餐:BaSO4+Na2SO4溶液中的糊状物(可溶性钡盐对人体 有毒)。
无机化学s区和 p区元素
7.1 碱金属和碱土金属化合物
Ca,Sr,Ba 碱性 “土性”： 氧化物难 溶于水
S区元素在周期表中的位置
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7.1.1 碱金属和碱土金属通性
有金属光泽，密度小，硬度 小，熔点低、导电、导热性好 的特点; 锂和铍由于原子半径小,而且 次外层为2电子构型,所以在同 族元素中熔点和沸点最高; 铯失电子的倾向很大,受光照 射金属表面的电子逸出(光电效 应),因此常用铯(也可有钾铷)来 制造光电管.
O -3
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过氧化物(O22-)： Na2O2常见 2Na+O2→ Na2O2
无机化学 p,d区元素
无机化学
20
第三节 氧族元素
一、氧族元素的通性
性质 氧(O) 硫(S) 硒(Se) 碲(Te) 钋(Po)
原子序数 相对原子质量 价电子层结构 共价半径/pm 第一电离能 第一电子亲和能 电负性 主要氧化数
8 16.00 2s22p4 66 1314 -141 3.44 -2 0
16 32.07 3s23p4 104 1000 -200 2.58 -2 0 +2 +4 +6
性质 常况时物态 常况时颜色 熔点/K 沸点/K 溶解度
(298K,mol/L)
氟(F2) 气 浅黄色 53.56 84.96
－
氯(Cl2) 气 黄绿色 172.16 238.46 0.090(g) 246.7
溴(Br2)
碘(I2)
液 固 红棕色 紫黑色 265.96 386.86 331.16 456.16 0.21(g) 1.310-3(g) 193.2 150.9
无机化学
7
2. 与水作用 卤素与水反应有下列2种类型： (1) 2X2+2H2O==4H++4X-+O2 (2) X2+H2O==H++X-+HXO 3. 卤素间的置换反应 X2与X-离子间的氧化还原反应称为卤素间的 置换反应。
0 0 F C l C l 0 Br 0 I F2 Br2 I2 2 2.87 1.358 1.066 0.5355
p区元素(一)
第二节 卤 素
无机化学
1
卤 素的 基 本 性 质
性质 原子序数 相对原子质量 价电子层结构 原子半径/pm 离子半径/pm 电子亲和能 第一电离能 电负性 主要氧化数 X-的水合能 氟(F) 9 18.99 2s22p5 64 136 -322 1682 3.98 -1,0 -507 氯(Cl) 17 35.45 3s23p5 99 181 -348.7 1251 3.16 溴(Br) 35 79.90 4s24p5 114 196 -324.5 1141 2.96 碘(I) 53 126.9 5s25p5 133 216 -295 1008 2.66
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p 区 元 素Biblioteka 一） (硼、碳族）整理ppt
1
元素周期表的分区
周期 ⅠA
ⅧA
1
ⅡA
ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2
3
ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅧB ⅠB ⅡB
4S
p
5
d
ds
6
7
镧系
f
锕系
整理ppt
2
一、P区元素概述
1、单质 （1） 存在的形式 （丰度、分类） （2） 单质的物理性质 （3） 单质的化学性质 （4） 变化规律性 （5） 应用 2、 重要化合物 （1）分子型氢化物 （2）氧化物 （3）含氧酸 （4）含氧酸盐
6、铊及铊的化合物
Tl+ Tl3+化合物的氧化还原性 铊化合物的毒性
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13
三、碳族元素
1、概述
C Si Ge Sn Pb （1） 存在的形式 、丰度 （2） 物理、化学性质
分子的中间是三中心二电子键（共2个键4个电子）
H
B4H10：共有电子22个
HHBH H
7个正常键，14个电子
BB
三中心二电子键4个，22个
H HBH H
电子整理ppt
9
H
（3）硼烷的化学性质
1)活泼性、还原性、不稳定性、含能量高
20B323Hk6j（/mgo）l +3O2（g）→ B2O3 (s)+3H2O（g）△H = -
（1）硼元素的成键特点 ▲B 的电子构型2s22p1 ▲B 有空的2p轨道，以sp2杂化轨道的形式成键（缺电子的元 素），常以共价键与其它元素结合，形成平面三角形的空间构 型。如BF3 、BCl3 因有空的p轨道，易形成双聚体的化合物和配合物。如AB4▲B 也能与活泼金属形成离子键的化合物。 ▲B 与H形成三中心两电子共价键。 ▲B 易通过配位键形成sp3杂化轨道的形式形成四配位的化合 物。
▲硼酸的结构
4、 硼的重要盐类化合物(P。393表13.6)
▲原硼酸盐 M + BO3-3
▲偏硼酸盐 M+BO2+
整理ppt
12
▲多硼酸盐 Na2[B4O7].10H2O
5、铝及铝的化合物
（1）Al单质的特殊性 （2）Al的氧化物（Al2O3）
Al2O3的晶形（α、β、γ） 晶型不同，稳定性不同，化学性质不一样 （3）Al(OH)3 （4）铝盐
-50
-0.335
Tl+/Tl
+1,(+3)
7
金属晶体
2）B元素的化合物
氢化物 氧化物
B元素的化合物 水化物
卤化物 重要盐
1、氢化物（硼烷）
二中心二电子键
（1）硼的成键特点：ns2np1 三中心二电子键
（2）硼烷的类型：
可分成两种类型：BnH2+4和BnH2+6
例如： BH3, B2H6,；
BnH2+6 型有：B3H整理9p,pBt 4H10
整理ppt
3
3、p区单质及化合物性质变化的变化规律性与特点
（1）基本规律
1）电子结构： ns2np1-5
2)原子半径r:从左到右，从上到下（变化不明显）
3）电负性
4）价态变化：正氧化态R（Ⅰ）→ R（Ⅶ）
5）键型：共价键 很少是离子键
（2）可分成两类
1）p区非金属元素：共22种，特点？
2）p区金属元素：9种，特点？
电负性 电离能(I1) 电子亲合能
电极电势(M3+/M
氧化值 晶体结构
2。04 807
1。61 583
1。81 585
1。78 541
2。04 596
-23
+3 原子晶体
-42。5 -1.68
-29.9 -0.549
+3
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金属晶体
(+1),+3 金属晶体
28.9 -0.339 +1,+3 金属晶体
(4) 硼烷的制备：
不能直接制备
(5) 硼烷的应用：
高能燃料
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10
2、 氧化物（B2O3）
1）氧化物的制备 2）氧化物的性质
▲ 晶型
▲ 亲氧性、稳定性（没有还原性，有一定的氧化性）
▲ 水合性
B2O3（晶） + H2O（g) → 2HBO2 （偏硼酸) B2O3（无） + 3H2O（l） → 2H3BO3 （硼酸) ▲ 硼珠试验 CuO + B2O3 → Cu(BO2) 兰色 NiO + B2O3 → Ni(BO2) 绿色 3）氧化物的应用
3）如何划分？半金属（准金属）的概念。
（3）惰性电子对效应：
低价氧化态从上到下的稳定性增加
高价氧化态从上到下的稳定性降低
原因：惰性电子对效应（随着原子序数的增加，ns2的能量较 低，不易失去，成为稳定状态，使得低价氧化态稳定，高价不 稳定。
（4）镧系收缩及镧系收缩的整影理p响pt
4
使得第五、第六周期的元素的性质比较接近
C2H6 + 7/2O2 → 2CO2 (g)+ 3H2O △H = -1560kj/mol 5B092H.36k（j/gm）o+l 6H2O（l）→2H3BO3(s)+6H2（g）△H = -
B2H6 + 2CO → 2[H3B←CO] B2H6 + 2NH3 → 2[BH2 .(NH3)]+ + [BH4]_ B2H6 + 2LiH → 2LiH4 2)剧毒性
二、硼族元素
（1）硼族元素概述 B Al Ga In Tl
（2）元素在自然界存在的形式、丰度 （3）单质：制取、物理性质、化学性质、应用 （4）成键特点： ns2np1 （5）价态变化规律：
A+： 从上到下的变化规律 A3+：从上到下的变化规律 （6）硼族元素的化学反应
整理ppt
5
三、硼的化合物
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11
3、氧化物的水化物（硼酸）
▲硼酸 原硼酸 H3BO3 偏硼酸（HBO2） 多硼酸xB2O3.yH2O
▲三种硼酸之间的关系
▲硼酸的化学性质
硼酸是典型的Lewis酸（原因？）
硼酸H3BO3的酸碱性及电离平衡 H3BO3 + H2O — H4BO4- + H+ 是一元弱酸，K0 = 5.8*10-10
8
例如：硼乙烷B2H6（对照C2H6） H H H HH
B B HC CH
H H H HH
采用sp3杂化成键
按 电 形照子成正状缺常态电的，子价需的键要三理中14论心个，二电电B子2子，H键6而是。实不际存上在只的有，1因2个为电，子要。达故到BB2周H围6中8
理想化的想象应是：
分子的两端是二中心二电子键（共4个键8个电子）
整理ppt
6
价电子层构型
金属半径/pm 沸点/0C 熔点/0C
B族元素的基本性质
B 2s12p1
Al 3s13p1
Ga 4s14p1
88 3864 2076
143 2518 660.3
122 2203 29.76
In 5s15p1
163 2072 156.6
Tl 6s16p1
170 1457 303.5