发布时间 : 星期四 文章无机化学答案下(2)更新完毕开始阅读536da8f09e31433239689326
0.1mol.L?1Na2CO3溶液：1.0?10-14?3?1 [OH]?0.1??4.22?10mol.L5.61?10-11-[CO32-] ≈ 0.1mol.L-1
① J = [Ca2+][CO32-] = 0.1×0.1 = 0.01 ＞ Ksp(CaCO3) = 4.96×10-9 ② J1 = [Cu2+][CO32-] = 0.1×0.1 = 0.01 ＞ Ksp(CuCO3) = 1.4×10-10
J2 = [Cu2+][OH-]2 = 0.1×(4.22×10-3)2 =1.78×10-6 ＞ Ksp[Cu(OH)2] = 2.2×10-20
∴ 产生Cu2(OH)2CO3 沉淀。
③ J = [Al 3+][OH-]3 = 0.1×(4.22×10-3)3 =7.5×10-9 ＞ Ksp[Al(OH)3] = 1.1×10-33
∴ 产生Al(OH)3沉淀
17-8 比较下列各对碳酸盐热稳定性的大小
（1）Na2CO3和BeCO3 (2) NaHCO3和Na2CO3（3）MgCO3和BaCO3（4）PbCO3和CaCO3 解：热稳定性：
(1) Na2CO3>BeCO3; (2)NaHCO3 17-9如何鉴别下列各组物质： ① Na2CO3 Na2SiO3 Na2B4O7·10H2O ② NaHCO3 Na2CO3 ③ CH4 SiH4 解: （1）先做硼砂珠实验，鉴定出Na2B4O7 .10H2O;然后用Al2(SO4)3鉴定出Na2CO3，现象有沉淀和气泡产生。 （2）再酒精灯上加热，有气体产生的是NaHCO3 （3）利用SiH4在碱的催化下，剧烈水解有白色沉淀产生，而CH4无此现象 17-10怎样净化下列两种气体： （1）含有少量CO2﹑O2 和 H2O 等杂质的CO 气体； （2）含有少量H2O﹑CO﹑O2﹑N2 及微量H2S 和SO2 杂质的CO2气体。 10、解：（1）依次通过炽热的碳粉，红热的铜网，以及碱石灰。 （2）在氧气中充分着烧后，通过溴水，再依次通过灼热的铜网，浓硫酸，再与镁条充分着烧后，通入氧气中再着烧充分。 17-11试说明下列现象的原因： （1） 制备纯硼或硅时，用氢气做还原剂比用活泼金属或炭好； ——17—— （2） 硼砂的水溶液是缓冲溶液； （3） 装有水玻璃的试剂瓶长期敞开瓶口后，水玻璃变浑浊； （4） 石棉和滑石都是硅酸盐，石棉具有纤维性质，而滑石可做润滑剂。 解： (1) 用氢气做还原剂，不会带来杂质。活泼金属或碳在高温下可与B或Si化合，使产品不纯。 (2）因为硼砂易溶于水，也较易水解，在水溶液中存在以下平衡： [B 40 5(OH) 4] 2-＋5H 20==2H 3B0 3＋2[B(OH) 4] 2?B4O7?7H2O???4H3BO3?2OH? － 此溶液为等物质的量的硼酸和硼酸根离子的混合溶液。外加少量H +,可与[B(OH) 4] 结 － 合生成H 3B0 3；外加少量OH,可与H 3B0 3结合,生成[B(OH) 4],所以说,硼砂的水溶液是很好的缓冲溶液。 (3)因为硅酸盐易与空气中的CO2反应，产物有硅酸H2SiO3白色沉淀，所以溶液呈混浊状态。 (4) 石棉是链状结构，而滑石是片状结构。石棉的化学式为CaMg3(SO4)4 ；滑石的化学式为Mg3(SiO4O10)(OH)2 17-12试说明下列事实的原因： （1） 常温常压下，CO2为气体而SiO2为固体； （2） CF4不水解，而BF3 和SiF4都水解； （3） BF3和SiF4水解产物中，除有相应的含氧酸外，前者生成 BF4-，而后者却是SiF62- 。 解：（1）CO2为有限的小分子，属分子晶体，分子间作用力小，故常温常压下为气体。而SiO2为巨分子，属原子晶体，质点间的作用力强，所以常温常压下为固体。 （2）C是第二周期的元素，4个价轨道都已参与成键，无法接受水的孤对电子而水解。BF3是缺电子化合物，B上还有一空2p轨道；Si价电子层有空3d轨道；它们都可接受水的孤对电子而水解。BF3，SiF4的水解产物有H3BO3和H2SiO3晶体析出。 （3）BF3，SiF4的水解产物有HF，HF在与BF3，SiF4结合生成BF4- ；SiF42- 7. H3BO3和H3PO3组成相似，为什么前者是一元路易斯酸，而后者则为二元质子酸，试从结构上加以解释。 解：H3BO3为平面三角形结构，属缺电子化合物，B原子上还有一空轨道，可接受一个OH-，给出一个质子，所以为一元路易斯酸。而H3PO3为四面体结构，分子中含两个羟基，还有一个质子直接与中心原子相连，其不电离，所以为二元质子酸。 17-13试说明硅为何不溶于氧化性的酸（如浓硫酸）溶液中，却分别溶于碱溶液及HNO3与HF组成的混合溶液中。 13、解：在含氧酸中被钝化，在有氧化剂（如HNO3，CrO3，KMnO4，H2O2等）存在条件 下，与HF反应：3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO?+8H2O 17-14 试解释下列现象： （1） 甲烷既没有酸也没有碱的特性； （2） 硅烷的还原性比烷烃强； （3） 卤化物比氢化物容易形成链； （4） BH3有二聚物B2H6 ，而 BX3却不形成二聚体。 解：（1）CH4分子中，中心原子C上没有孤电子对，也没有空轨道接受外界电子。所以它既没有酸性，也没有碱性。 （2）硅烷的稳定性没有烷烃强，容易被氧化剂氧化。 ——18—— －－ （4）在卤化硼BX 3分子中,B原子采取等性的sp 2杂化,形成在同一个平面上与3个CI原子相结合的三个σ键。由于B原子半径小,又有一个空的2p轨道,所以Cl原子上的孤电子对可以反馈给B原子,而且趋势很强,使硼的路易斯酸性减弱,(这也叫做BCl 3的自身酸碱作用),不再接受其它原子上的电子对,因此不能形成双聚体。 17-15说明下列物质的组成 制法及用途： （1）泡花碱； （2）硅胶； （3）人造分子筛 解： 泡花碱：Na2O.n H2O ;工业上生产水玻璃的方法是将石英砂，硫酸钠和煤粉混合后，放在反射炉内于1373-1623K时进行反应。 硅胶：H2SiO3 ；将硅酸凝胶充分洗涤以除去可溶性盐类，干燥脱去水分后，即成多孔性稍透明的白色固体。 人造分子筛：M12(AlO2)12.(SiO2)12.27H2O ;用水玻璃。偏铝酸钠，和氢氧化钠为原料，按一定的配比并控制适当的温度使其充分反应而制得。 17-16 为什么BH3 的二聚过程不能用分子中形成氢键来解释？B2H6分子中的化学键有什么特殊性？“三中心二电子键”和一般的共价键有什么不同？ 16、解：见课本P588。 17-17 B6H10的结构中有多少种形式的化学键？各有多少个？ 17、解：见教材P589。 17-18 H3BO3和H3PO3 组成相似，为什么前者为一元路易斯酸，而后者则为二元质子酸，试从结构上加以解释。 18、解： H3BO3分子中，中心原子B有一个空轨道，可以用来容纳OH上O原子的一对孤电子，所以它是一元路易斯酸；而H3PO3分子中，与氧原子相连的H 有两个，所以它是二元质子酸。 17-19 画出下列分子（离子）的结构图： ①Si4O128-； ②B3N3H6； ③ (BO2)nn-; ④[B4O5(OH)4]2-; ⑤SiF62-; 解：见教材P587，P581 17-20写出以硼砂为原料制备下列物质的反应方程式： （1） 硼砂，（2）三氟化硼，（3）硼氢化钠 20、解：将硼砂浓溶液与浓硫酸作用后冷却得H3BO3 ——19—— Na2[B4O5(OH)4]?H2SO4?3H2O?4H3BO3?Na2SO4; 制得的H3BO3经受热失水后得到B2O3； 17-21 完成并配平下列反应： （1）Si + HNO3 + HF→ （2）Na2B4O7 + HCl +H2O → （3）BF3 + Na2CO3 + H2O→ （4）Ca2Si + HCl → （5）H3BO3 + NaOH → （6）Be2C + H2O → （7）SiO2 + C + Cl2→ （8）B2H6 + Cl2 → （9）H3BO3 +C2H5OH → （10）Si2H6 + H2O → （11）B2H6 + NH3 → （12）B2H6 + LiH → （13）Na2SO4 + C + SiO2→ 解：① 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2SiF6 + 4NO↑+ 8H2O ② Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O = 4H3BO3↓+ 2NaCl ③ 4BF3+ 2Na2CO3+ 2H2O = 3NaBF4+NaB(OH)4+2CO2↑ ④ Ca2Si + 4HCl = SiH4↑ + 2CaCl2 ⑤ 4H3BO3 + 2NaOH = Na2B4O5(OH)4 + 5H2O H3BO3+NaOH=NaBO2+2H2O ⑥ Be2C + 4H2O = CH4↑ + 2Be(OH)2 ⑦ SiO2 + 2C + 2Cl2 = SiCl4 + 2CO ⑧ B2H6 + 6Cl2 = 2BCl3 + 6HCl 浓H2SO4 ⑨ H3BO3 + 3C2H5OH ====== B(OC2H5)3 + 3H2O 浓硫酸 H3BO3+3C2H5OH????B(OCH3)3+3H2O ⑩ Si2H6 + 6H2O = 2H2SiO3↓ + 7H2↑ Si2H6 + 8H2O=2H2SiO4+9H2? ⑾ 3B2H6 + 6NH3 = 2B3N3H6 + 12H2↑ ⑿ B2H6 + 2LiH = 2LiBH4 ⒀ Na2SO4 + C + SiO2 = Na2SiO3 + SO2↑+ CO↑ Na2SO4 + C+SiO2=Na2SiO3+ 17-22试计算： （1）把1.5g H3BO3 溶于100ml水中，所得溶液PH为多少？ （2）把足量 Na2CO3加入75吨纯的硬硼钙石中，假定转化率为85% ，问所得硼砂的质量是多少？（已知H3BO3 K1=7.3×10-10 ） 22、解：（1）提示：先查表查出硼酸的K，再算出硼酸溶液的浓度c，再根据公式 [H?]?K?c，即可算出[H+]=0.0000132mol/L； 所以pH=4.88; (2)8.9×103kg; 17-23两种气态硼氢化物的化学式和密度如下： BH3 在290 K 和53978 Pa 时的密度为0.629g.L-1 ；B2H5 在292 K 和6916 Pa 时的密度为0.1553 g.L-1 。这两种化合物的相对分 ——20——