《无机化学》第6版张天蓝主编课后习题答案

文档鉴赏 无机化学无机化学 第第 6 版版 张天蓝主编张天蓝主编 课后习题答案课后习题答案 第一章第一章 原子结构原子结构 1 E h 2 034 10 18 J 6 626 10 34 J s 3 070 1015 s hc E 6 626 10 34 J s 2 998 108 m s 2 034 10 18 J 9 766 10 8 m 2 h 2 m x 6 626 10 34 kg m2 s 2 3 14 9 11 10 31 kg 1 10 10 m 1 16 106 m s 其中 1 J 1 kg m2 s2 h 6 626 10 34 kg m2 s 3 1 h p h m 6 626 10 34 kg m2 s 0 010 kg 1 0 103 m s 6 626 10 35 m 此波长太小 可忽略 2 h 4 m 6 626 10 34 kg m2 s 4 3 14 0 010 kg 1 0 10 3 m s 5 27 10 30 m 如此小的位置不确定 完全可以忽略 即能准确测定 4 He 只有 1 个电子 与 H 原子一样 轨道的能量只由主量子数决定 因此 3s 与 3p 轨道能量相等 而在 多电子原子中 由于存在电子的屏蔽效应 轨道的能量由 n 和 l 决定 故 Ar 中的 3s 与 3p 轨道能量不相等 5 代表 n 3 l 2 m 0 即 3dz2轨道 6 1 不合理 因为 l 只能小于 n 2 不合理 因为 l 0 时 m 只能等于 0 3 不合理 因为 l 只能 取小于 n 的值 4 合理 7 1 3 2 4 l 1 3 m 0 8 14Si 1s22s22p63s23p2 或 Ne 3s23p2 23V 1s22s22p63s23p63d34s2 或 Ar 3d34s2 40Zr 1s22s22p63s23p63d104s24p64d25s2 或 Kr 4d25s2 42Mo 1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1 或 Kr 4d55s1 79Au 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s1 或 Xe 4f145d106s1 9 3s2 第三周期 IIA 族 s 区 最高氧化值为 II 4s24p1 第四周期 IIIA 族 p 区 最高氧化值为 III 3d54s2 第四周期 VIIB 族 d 区 最高氧化值为 VII 4d105s2 第五周期 IIB 族 ds 区 最高氧化值为 II 10 1 33 元素核外电子组态 1s22s22p63s23p63d104s24p3或 Ar 3d10s24p3 失去 3 个电子生成离子的核外电 子组态为 1s22s22p63s23p63d104s2或 Ar 3d104s2 属第四周期 V A 族 2 47 元素核外电子组态 1s22s22p63s23p63d104s24p64d05s1或 Kr 4d105s1 失去 1 个电子生成离子的核外电子组态为 1s22s22p63s23p63d104s24p64d10或 Kr 4d10 属第五周期 I B 族 3 53 元素核外电子组态 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5或 Kr 4d105s25p5 得到 1 个电子生成离子的核外电子组态为 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6或 Kr 4d105s25p6 属第五周期 VII A 族 11 根据电子填充顺序 72 元素的电子组态为 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d26s2 或 Xe 4f145d26s2 其中最外层电子的主量子数 n 6 属第 6 能级组 在第 6 周期 电子最后填入 5d 轨道 是副族 元素 属 IV B 族 d 区元素 其价电子为 5d26s2 用 4 个量子数表示为 5 2 0 1 2 5 2 1 1 2 6 0 0 1 2 6 0 0 1 2 12 1 Br 比 I 的电负性大 2 S 比 Si 的电离能大 3 S 比 S 的电子亲和能大 13 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d105f145g186s26p66d106f147s17d108s28p5 第 8 周期 VII A 族 p 区 14 最外层 6 个电子 次外层 18 个电子 3s23p63d10 它位于第 4 周期 VI A 族 p 区 其基态原子的未 成对电子数为 2 第二章第二章 分子结构分子结构 文档鉴赏 1 略 2 3 CH4 sp3杂化 C2H2 sp 杂化 C2H4 sp2杂化 H3COH sp3杂化 CH2O sp2杂化 4 物种价电子数成键电子数孤对电子空间构型 ClO4 440四面体 NO3 330平面三角形 SiF62 660八面体形 BrF5651正方锥形 NF3431三角锥形 NO2 321V 形 NH4 440四面体 5 根据电负性的差距越大 所形成的化学键的极性越大可以进行判断 1 极性 NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 PCl5 2 LiF NaF KF RbFHCl HBr HI 6 略 7 1 C 原子的价层电子组态为 2s22p5 得到 4 个电子或失去 4 个电子才能形成稳定的电子层结构 但得 失 4 个电子是十分困难的 故很难形成离子键 2 AlBr3为共价化合物 熔融时以分子形式存在 故导电性能差 AlBr3溶于水后 在极性水分子的作 用下发生电离 生成 Al3 和 Br 故水溶液能导电 3 邻羟基苯甲酸的羟基和羧基相邻 主要形成分子内氢键 而对羟基苯甲酸的羟基和羧基相互背离 不能形成分子内氢键 但能形成分子间氢键 分子间氢键使分子间的作用力增大 导致对羟基苯甲酸的熔点 高于邻羟基苯甲酸 4 根据 VSEPR 理论 BeF2分子中心原子 Be 的价层电子对数为 2 为直线型分子 SF2分子中心原子 S 的价层电子对数为 4 轨道构型为四面体 但因有 2 对孤对电子 故 SF2的分子构型为 V 型 5 P 元素有 3s 3p 和 3d 轨道 价层电子组态为 3s23p3 与 Cl 原子化合时 可采用 sp3不等性杂化与 3 个 Cl 原子生成 PCl3分子 也可以采用 sp3d 杂化与 5 个 Cl 原子生成 PCl5分子 N 元素只有 2s 和 2p 轨道 价电子组态为 2s22p3 只能采用 sp3不等性杂化 有 3 个未成对电子与 3 个 Cl 原子生成 NCl3分子 6 用分子轨道理论解释 略 7 H2S 分子中存在取向力 诱导力和色散力 而 H2O 分子中除了存在取向力 诱导力和色散力外 还 有分子间氢键 导致分子间作用力较大 沸点较高 故是 H2O 液体 而 H2S 是液体 8 用极化理论进行解释 略 9 CO 分子为碳氧三键 成键时氧原子多提供一对电子 抵消了 C O 间由于电负性差距而产生的偶极 矩 故 CO 分子的偶极矩很小 CO2分子的碳氧键虽为极性键 但其分子为对称的直线型分子 故偶极矩为 零 文档鉴赏 10 BF3分子为对称的平面三角形构型 虽 B F 键为极性键 但其分子偶极矩仍为零 NF3分子为不对称 的三角锥型构型 且 N F 键为极性键 正负电荷中心不重合 故分子的偶极矩不为零 8 1 色散力 2 取向力 诱导力 色散力 氢键 3 取向力 诱导力 色散力 4 诱导力 色散力 5 取向力 诱导力 色散力 9 1 H2 Ne CO HF H2 Ne为非极性分子 分子间只存在色散力 色散力随分子量增大而增大 因 此 Ne的分子间作用力大于 H2分子间作用力 CO 分子为极性分子 分子间存在着取向力 诱导力 色散力 其分子量又比 Ne大 分子间色散力大于 Ne HF 分子间除存在取向力 诱导力 色散力以外 还存在分子间 氢键 2 CF4 CCl4 CB4 CI4 CF4 CCl4 CB4和 CI4均为非极性分子 分子间只存在色散力 色散力随分 子量增大而增大 因此沸点依次升高 10 略 第三章第三章 溶解与沉淀溶解与沉淀 1 1 离子积和溶度积的表达式均是所有产物浓度的系数次方之积比上所有反应物浓度的系数次方之积 但离子积表示的是任意溶液 是个变量 而溶度积表示的是饱和溶液 是个常量 2 AgBr 在 AgNO3溶 液中的溶解度很小 是因为同离子效应 而在 KNO3溶液中的溶解度增大 是因为盐效应 2 PbI2 Ksp Pb2 I 2 AgBr Ksp Ag Br Ba3 PO4 2 Ksp Ba2 3 CO32 2 Fe OH 3 Ksp Fe3 OH 3 Ag2S Ksp Ag 2 S2 3 BaSO4设的溶解度为 S 则 S BaSO4 Ksp BaSO4 1 2 1 08 10 10 1 2 1 08 10 5 mol L 1 08 10 5 233 g L 2 33 10 3 g L 4 先将 PbI2的溶解度转化为以 mol L 为单位 即 S PbI2 6 22 10 2 10 461 1 35 10 3 mol L 假设其全部 电离 则 Ksp PbI2 Pb2 I 2 S 2S 2 4S3 9 8 10 9 5 AB2的溶解度为 S 2 4 10 3 80 3 10 5 mol L 则 Ksp AB2 4S3 4 3 10 5 3 1 08 10 13 6 混合后 c Ag 10 30 1 0 10 4 1 3 10 4 mol L c CrO42 20 30 2 0 10 4 4 3 10 4 mol L 则 Q Ag CrO4 c Ag 2 c CrO42 1 3 10 4 2 4 3 10 4 1 48 10 13 Ksp 故有沉淀生成 若混合后稀释至 500ml 则溶液中的 Ca2 和 CO32 浓度分别为 c Ca2 20 1 0 10 4 500 4 10 6 mol L c CO32 30 5 0 10 4 500 3 10 5 mol L 离子积 Q c Ca2 c CO32 4 10 6 3 10 5 1 2 10 10 CH3COOH NH4 H2O 2 HS H2O S2 H3O Ka H3O S2 HS HS H2O H2S OH Kb H3O H2S HS H2O H2O H3O OH Ka H3O OH KW H3O H2O H3O H2O Ka OH OH 1 Zn H2O 6 2 H2O H3O Zn H2O 5 OH Ka Zn H2O 5 OH H3O Zn H2O 62 OH S2 Zn H2O 5 OH H2O 3 因为 H3O OH KW 1 0 10 14 所以 OH KW H3O 1 0 10 14 1 0 10 5 1 0 10 9 mol L 4 已知 pKa HCO3 10 32 pKa HPO42 12 36 因酸性 HCO3 HPO42 故碱性 CO32 H2O 故乙酸在液氨中的酸性更强 6 质子传递平衡式为 NH3 H2O NH4 OH 且 c 1 00 mol L 查表知 Ka NH4 5 62 10 10 则 Ka NH3 1 78 10 5 由于 c Kb NH3 10KW 且 c Kb NH3 100 故用最简式求 pH 值 即 OH cKb 1 2 1 00 1 78 10 5 1 2 4 22 10 3 即 pH 14 pOH 11 63 7 1 质子传递平衡式为 NH4 H2O NH3 H3O 且 c 0 10 mol L 查表知 Ka NH4 5 62 10 10 由于 c Ka NH4 10KW 且 c Ka NH4 100 故用最简式求 pH 值 即 H cka 1 2 0 10 5 62 10 10 1 2 7 5 10 6 即 pH 5 12 2 CH3NH2 H2O CH3NH3 OH 且 c 1 0 mol L 查表知 Kb CH3NH2 4 38 10 4 由于 c Kb CH3NH2 10KW 且 c Kb CH3NH2 100 故用最简式求 pH 值 即 OH ckb 1 2 0 10 4 38 10 4 1 2 2 1 10 2 即 pH 14 pOH 14 00 1 68 12 32 3 F H2O HF OH 且 c 0 30 mol L 查表知 Kb F 5 62 10 4 由于 c Kb F 10KW 且 c Kb F 100 故用最简式求 pH 值 即 OH ckb 1 2 0 30 5 62 10 4 1 2 2 3 10 6 即 pH 14 pOH 8 36 8 c 0 030 mol L 查表知 Ka Al H2O 3 1 3 10 5 由于 c Ka Al H2O 3 10KW 且 c Ka Al H2O 3 100 故用最简式求 pH 值 即 OH cka 1 2 0 030 1 3 10 5 1 2 1 3 10 5 即 pH 3 21 9 已知乙酰水杨酸的摩尔质量为 180 故其物质的量浓度 c 0 65 180 1 0 24 1 5 10 2 mol L 且查表知 其 Ka 3 3 10 4 由于 c Ka 10KW 而 c Ka 4510KW 且 c Ka 100 故 H cka 1 2 1 0 1 75 10 5 1 2 4 2 10 2 即 pH 1 38 2 为 NaAc 的一元弱碱溶液 Kb KW Ka 10 14 1 75 10 5 5 71 10 10 c 0 50 mol L 因 c Kb 10KW 且 c Kb 100 故 OH ckb 1 2 0 5 5 71 10 10 1 2 1 69 10 5 即 pH 14 pOH 14 4 77 9 23 3 为缓冲溶液 混合后 c Ac c HAc 0 25 mol L 故 pH pKa lg Ac HAc lg 1 75 10 5 lg1 4 76 4 此为 NaAc 和 NaOH 的混合溶液 溶液 pH 用强碱 NaOH 计算 忽略 弱碱 Ac 的贡献 混合后 c NaOH 0 005 mol L 即 pOH lg 0 005 2 30 故 pH 14 2 30 11 70 5 此为缓 冲溶液 混合后 c NaOH 0 005 mol L 该 NaOH 会立即与 HAc 反应 导致最终溶液中的 c HAc 0 25 1 0 1 01 0 005 0 245 而 c Ac 0 25 1 0 1 01 0 005 0 255 根据缓冲溶液 pH 计算公式可知 pH pKa lg Ac HAc lg 1 75 10 5 lg 0 255 0 245 4 78 15 由 pH pKa2 lg VB V VB 可知 7 40 7 21 lg VB 1 VB 解得 VB 0 62 L VA 1 0 62 0 38 L 16 根据平衡 HA H2O H3O A 平衡时 c HA c x c 1 c H3O x c c A x c 采用最简式求 Ka 即 Ka c 2 0 100 3 7 10 2 2 1 4 10 4 计算结果反过来验证可知 c Ka 100 表明可以用最简式计算 17 Ka 1 75 10 5 根据平衡 HA H2O H3O A 平衡时 c HA c x c c H3O x c A x 故 Ka x2 c x x2 c 即 c x2 Ka 10 2 378 1 75 10 5 1 75 10 5 1 75 10 5 1 0 要使 pH 值等于 3 00 乙酸的浓度应为 c2 x2 Ka 10 3 00 2 1 75 10 5 1 00 10 6 1 75 10 5 0 0574 根据 c1v1 c2v2可知 v2 c1v1 c2 1 00 0 200 0 0574 1 75 L 故所需水的体积应为 1 75 0 1 1 65L 18 查表知 Ksp 5 5 10 6 设 Ca OH 2饱和溶液的溶解度为 x 则根据沉淀溶解平衡式可知 Ksp Ca2 OH 2 x 2x 2 x Ksp 4 1 3 1 1 10 2 则 OH 2x 2 2 10 2 pH 14 pOH 12 34 19 略 第五章第五章 氧化还原氧化还原 1 1 系数依次为 2 5 14 5 5 2 7 2 系数依次为 10 6 11 5 6 22 3 系数依次 为 3 2 2 1 4 4 系数依次为 3 6 5 1 3 5 系数依次为 1 2 3 1 2 2 2 1 正极 2H 2e H2 负极 H2 2OH H2O 2e 电池 H OH H2O 2 正极 Ag e Ag 负 极 Ag I AgI e 电池 Ag I AgI 3 正极 Cu2 Cl e CuCl 负极 Cu Cu2 e 电池 Cu Cl CuCl 4 正极 Cu2 2e Cu 负极 Cu 4NH3 Cu NH3 42 2e 电池 Cu 4NH3 Cu 4NH3 42 3 1 Zn Zn 2 c1 H c2 H2 p Pt 2 Hg Hg 2Cl2 Cl c1 Fe3 c2 Fe2 c3 Pt 3 Pb PbSO4 SO42 c1 Pb2 c2 Pb 4 Ag Ag NH3 2 c1 NH3 c2 Ag c3 Ag 4 1 E Ag Ag 0 7991V E Cu2 Cu 0 340V E 0 反应不能自发进行 2 E I2 I 0 5355V E Sn4 Sn2 0 154V E 0 反应不能自发进行 3 E O2 H2O 1 229V E Fe3 Fe2 0 771V E 0 反应可自发进行 4 E S S2 0 407V E SO32 S 0 59V E 0 反应可自发进行 5 1 正极 Cu2 2e Cu E Cu2 Cu 0 340V 文档鉴赏 负极 Ni Ni2 2e E Ni2 Ni 0 257V 电池 Cu2 Ni Cu Ni2 E E Cu2 Cu E Ni2 Ni 0 340 0 257 0 597 V G m nF E 2 96500 0 597 1000 115 KJ mol 2 正极 Cl2 2e 2 Cl E Cl2 Cl 1396V 负极 Fe Fe2 2e E Fe2 Fe 0 44V 电池 Cl2 Fe Fe2 2 Cl E E Cl2 Cl E Fe2 Fe 1 396 0 44 1 8 V G m nF E 2 96500 1 8 1000 3 5 102 KJ mol 6 反应 1 lgK1 1 0 7991 0 771 0 0592 得 K1 2 98 反应 2 lgK2 5 1 5 1 087 0 0592 得 K2 7 6 1034 7 设计电池 Ag Ag2C2O4 s C2O42 1 mol L Ag 1 mol L Ag 电池反应为 2Ag C2O42 Ag2C2O4 n 2 lgK lg 1 Ksp 2 0 7991 E Ag2C2O4 Ag 0 0592 得 E Ag2C2O4 Ag 0 466 V 8 1 标准状态时 E MnO2 Mn2 1 23V E Cl2 Cl 1 396 V E E Cl2 Cl 故反应能自发进行 9 对于氢电极 E H H2 0 0000 0 0592lg c2 H pH2 p 2 当 p H2 100kPa p c 1 mol L 时 E H H2 0 0592pH 令参比电极的电极电势为 ER 则有 1 ER 0 0592 9 18 0 418 2 ER 0 0592 pH 0 312 联立 1 2 方程组可解得 pH 7 39 10 E E B2 B 0 0592lgc B2 2 E A2 A 0 0592lgc A2 2 当 c A2 c B2 时 E E 0 360 V c A2 0 100 mol L c B2 1 00 10 4 mol L 带入上式得 E 0 360 0 0592lg 1 00 10 4 0 100 2 0 271V 11 正极 氯化银电极 E AgCl Ag 0 2223 V 负极 氢电极 当 E H H2 0 0000 V p H2 100kPa p c 1 mol L 时 E H H2 0 0592pH 则 0 568 0 2223 0 0592pH pH 5 84 假设 c Ka 100 H cKa 1 2 计算可得一元弱酸 HA 的 Ka 4 2 10 12 12 将两电极组成原电池 平衡时 原电池的电动势等于零 即 E Cu2 Cu 0 0592lg Cu2 Cu E Cu2 CuI 0 0592lg I Cu2 E Cu2 Cu E Cu2 CuI 0 0592lg I Cu2 Cu Cu2 即 0 159 0 86 0 0592lgKsp 得 Ksp 1 4 1012 13 反应为 Cd2 Fe Cd Fe2 K Fe2 Cd2 lgK 2 0 403 044 0 0592 得 K 18 14 1 电池符号位 Ag AgI I 1mol L Ag 1mol L Ag 2 正极 Ag e Ag 负极 Ag I AgI e 电池 Ag I AgI 3 E E Ag Ag E AgI Ag 0 7991 0 152 0 951 V 4 略 5 lgK lg 1 Ksp nE 0 0592 得 Ksp 8 6 10 17 15 氢电极 E H H2 0 0592pH p H2 100kPa p c 1 mol L 则 E H H2 0 0592pH 0 7626 0 46 得 pH 5 11 16 反应 Ag Zn 2Ag Zn2 中 平衡时 c Ag x c Zn2 0 350 0 5x lgK lg Zn2 Ag 2 2 0 7991 0 7626 0 0592 得 K 5 76 1052 因为 K 非常大 则 Zn2 0 350 0 50 x 0 350 0 350 0 50 x x2 K 5 76 1052 x Ag 2 47 10 27 mol L 17 由题设反应可知反应转移的电子数 n 6 K A2 3 B3 2 5 00 10 3 2 00 10 2 3 13 10 4 E 0 0592lg K n 0 0592lg 3 13 10 4 6 0 0346 V rGm 20 0 KJ mol 文档鉴赏 第六章 配位化合物 1 1 二氯化六氨合钴 II 6 N 2 二氯化一氯 五氨合钴 III 6 N Cl 3 二硫氰酸根 二 三苯基磷 合钯 II 4 S P 4 二异硫氰酸根 二 三苯基磷 合钯 II 4 N P 5 二 硫代硫酸根 合银 I 离子 2 S 6 二氯化四氨 二水合镍 II 6 N O 2 1 Co NO2 3 NH3 3 2 CoCl2 NH3 3 H2O Cl 3 PtCl2 OH 2 NH3 2 4 K2 PtCl6 3 略 4 略 5 略 6 1 右 2 左 3 右 4 右 5 右 7 这些 Lewis 碱的软度由小到大的顺序为 Cl NH3 Br S2O32 I CN S2 根据 硬软酸碱规则 软酸 Ag 与上述系列中较软的碱结合的产物更稳定 Ag Cl AgCl s NO3 AgCl s 2 NH3 Ag NH3 2 Cl Ag NH3 2 Br Ag Br s 2 NH3 Ag Br s 2 S2O32 Ag S2O3 23 Br Ag S2O3 23 I Ag I s 2 S2O32 Ag I s 2 CN Ag CN 2 I 2 Ag CN 2 S2 Ag2 S s 4 CN 8 略 9 溶液中最少应加入 CN 的浓度为 5 0 10 3mol L 10 设 AgI 在 2 0mol L 氨水中的溶解度为 S AgI s 2NH3 Ag NH3 2 I 平衡时浓度分 别为 NH3 2 2S Ag NH3 2 I S 更加多重平衡规则 有 K KSPKS Ag NH3 2 I NH3 2 S2 2 2S 2 则 S 22KSPKS 1 2 4 8 52 10 17 1 6 107 7 38 10 5 mol L 故 Ag I 在 2 0mol L 氨水中的溶解度为 7 38 10 5mol L 11 Cu NH3 4 2 的稳定常数为 3 29 1012 12 因为 E Co3 Co2 E O2 H2O 所以电势高的电对 Co3 Co2 的氧化态 Co3 可 以氧化电势低的电对 O2 H2O 的还原态 H2O Co3 可以把 H2O 氧化成 O2 配合物的生成 改变了电对的电极电势 E Co NH3 6 3 Co NH3 6 2 E Co3 Co2 RTln Ks Co NH3 6 3 Ks Co NH3 6 2 nF 1 92 1 78 0 14 V 因为在碱性水溶液中 E Co NH3 6 3 Co NH3 6 2 E O2 OH 所以 Co NH3 6 3 不能把 OH 氧化成 O2 O2 却可以把 Co NH3 6 2 氧化成 Co NH3 6 3 13 利用电极电势数据判断氧化还原反应自发进行的思路是 电势高的电对的氧化态可以氧化 电势低的电对的还原态 1 E Cu Cu E Cu2 Cu 因为电势高的电对 Cu Cu 的 氧化态 Cu 可以氧化电势低的电对 Cu2 Cu 的还原态 Cu 所以歧化反应可以发生 2 由 电极反应的 Nernst 方程得 E Cu NH3 2 Cu E Cu Cu RTln Ks Cu NH3 2 nF 0 522 0 051 0 12 V E Cu NH3 4 2 Cu NH3 2 E Cu2 Cu RTlnKs Cu NH3 4 2 Ks Cu NH3 2 nF 0 153 0 146 7 05 10 3 V E Cu NH3 2 Cu E Cu Cu 因 为电势低的电对 Cu NH3 2 Cu 的氧化态 Cu NH3 2 不能氧化电势高的电对 Cu NH3 4 2 Cu NH3 2 的还原态 Cu NH3 2 所以歧化反应不能发生 第七章 s 区元素 1 1 碱金属过氧化物作供氧剂时所依据的反应原理是它们可与 CO2 作用生成碳酸盐并放 出 O2 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 主要优点是在供氧的同时又可作为 CO2 的吸收剂 同时 碱金属过氧化物为固体 无毒 未潮解时无腐蚀性 便于携带 其缺点是碱金属过氧 化物易吸潮而分解 且潮解后生成的氢氧化物具有强腐蚀性 Na2O2 2H2O H2O2 2NaOH 2H2O2 O2 2H2O 文档鉴赏 2 苛性钠可与空气中的 CO2 反应生成 Na2CO3 配制不含 Na2CO3 杂质的 NaOH 溶液的 方法是 先制备 NaOH 饱和溶液 密闭静置 使 Na2CO3 沉淀析出 取上层清液 用煮沸后 冷却的新鲜蒸馏水稀释至所需浓度 但 NaOH 溶液要现配现用且在使用前需进行标定 3 玻璃的主要成分为 SiO2 酸性氧化物 可与所盛放的强碱溶液反应生成具有粘性的多 聚硅酸盐 使玻璃瓶塞腐蚀并与瓶口粘在一起 4 Li 与 Mg Be 与 Al 分别位于周期表的对角线上 具有很多相似的性质 称为对角线规 则 对角线规则是一经验规则 可从离子极化的角度进行说明 见教材 简而言之 它们 的离子势相近 极化能力相近 从而性质相似 锂和铍的次外层为 2 电子构型 与次外层具 有 8 电子构型的本族元素相比 2 电子构型对核电荷的屏蔽作用较弱 元素的有效核电荷增 强 原子半径减小 其离子的极化力强 因此 锂和铍的化合物共价性显著 其氢氧化物的 碱性和溶解性 以及其盐类的性质也与本族元素显著不同 2 1 锂的电极电势是低于钠 理论上还原性大于钠 但实际在它们与水反应时 由于锂的 熔点高 与水反应时的热量不足以使锂熔化成液体 分散性差 造成锂的反应活性降低 此 外 氢氧化锂的溶解度小 覆盖在金属表面 阻碍了反应的进行 从而使实际的反应剧烈程 度小于钠 2 略 3 略 4 略 5 BaCO3 和 BaSO4 溶于 HAc 的平衡常数分别为 K1 K2a HAcKsp BaCO3 Ka1 H2CO3Ka2 H2CO3 和 K2 K2a HAcKsp BaSO4 Ka1 H2SO4Ka2 H2SO4 虽然 BaCO3 的 Ksp 只比 BaSO4 的 Ksp 大约 20 倍 但 HAc 的 酸性强于 H2CO3 而弱于 H2SO4 K1 1 而 K2 1 所以 BaCO3 能溶于 HAc 而 BaSO4 则不能溶于 HAc 因 BaSO4 能与浓 H2SO4 生成 Ba HSO4 2 而溶于 H2SO4 其溶解 反应的平衡常数也大于 1 6 虽然 Ba2 有毒 但硫酸钡的溶解度极小 KSP BaSO4 1 08 10 10 同时钡餐制剂中还加 入 Na2SO4 产生同离子效应 更加降低了游离的 Ba2 对人体并不产生危害 3 1 2Na 2NH3 2NaNH2 H2 在液氨中还存在 Na xNH3 Na NH3 y e NH3 x y 2 3Mg N2 Mg3N2 3 Na2O2 2H2O H2O2 2NaOH 4 4KO2 2CO2 2K2CO3 3O2 5 MgCl2 6H2O Mg OH 2 2HCl 4H2O 6 BaO2 H2SO4 稀 BaSO4 H2O2 4 A 加 HCl 大理石 CaCO3 有 CO2 气体生成 使澄清的石灰水变浑浊 而石膏 CaSO4 无现象 B 加 HCl 纯碱 Na2CO3 有 CO2 气体生成 使澄清的石灰水变浑浊 而烧碱 NaOH 无现象 C 加热 石灰 CaO 无现象 而消石灰 Ca OH 2 容器内壁 有水珠生成 D 先加水 泻盐 MgSO4 变为溶液 然后加 NaOH 生成 Mg OH 2 的白色 沉淀 最后加镁试剂 生成蓝色沉淀 而重晶石 BaSO4 不溶于水 5 1 分别取固体加水 能溶于水的有 Na2CO3 KOH CaCl2 或 BaCl2 不溶于水的是 MgO 和 CaCO3 2 向不溶的试剂中分别加入稀盐酸 出现无色气体 能使石灰水变浑浊 的是 CaCO3 仅溶解的是 MgO 可加入 NaOH 再加入镁试剂看是否出现蓝色沉淀进行验证 3 在溶于水的四种试剂中 加入稀盐酸 出现无色气体 能使石灰水变浑浊 的是 Na2CO3 无反应的是 KOH CaCl2 或 BaCl2 4 向无反应的三种试剂中加入稀硫酸 出 现白色沉淀的是 BaCl2 无现象的是 KOH 或 CaCl2 5 分别另取少了无沉淀的试剂 溶于 水 加入 NH4 2C2O4 产生沉淀的是 CaCl2 无沉淀的是 KOH 以上是其中一组方法 识 别方法有多种 6 1 向所有离子溶液中加入 NH4 2SO4 产生白色沉淀的为 BaSO4 该沉淀继续加 HAc 不溶解 表示有 Ba2 无沉淀的为 Na Mg2 Ca2 继续向无沉淀的试剂中加入 HAc 和 NH4 2C2O4 有 CaC2O4 白色沉淀的表示有 Ca2 剩余的 Na Mg2 试剂可加入氨水和 NH4 2CO3 有 Mg2 OH 2CO3 白色沉淀生成 且该沉淀加 HAc 和 NaOH 镁试剂 有蓝色 文档鉴赏 沉淀生成 表示有 Mg2 最后剩余的 Na 可加入 Hac 和 Zn Ac 2 UO2 3 Ac 6 有黄色沉 淀生成 表示有 Na 第八章