大学无机化学第十二章试题(卷)与答案解析

1、第十三章硼族元素总体目标：掌握硼单质、氢化物、卤化物和含氧化物的性质、用途和制备方法通过硼及其化合物的结构和性质，掌握缺电子化合物的成键特征掌握铝及其化合物的结构、性质和制备. 认识铍和铝的相似性各节目标：第一节 硼单质及其化合物掌握硼单质的结构、化学性质、用途和制备方法掌握乙硼烷、硼酸( H3BO3)、硼砂和三卤化硼的性质、结构和制备方法通过硼及其化合物的结构和性质，掌握缺电子化合物的成键特点和桥键的形成 第二节 铝单质及其化合物掌握铝及其化合物的主要性质和 AlCl3 的结构，了解铝的提取和冶炼认识铍和铝的相似性，如金属单质、无水卤化物、水合卤化物、氢氧化物 第三节 镓、铟、铊了解镓、铟、

2、铊单质及其重要化合物的性质习题 一、选择题下列有关硼、铝性质的叙述，错误的是 ( )都是缺电子原子B.B(OH) 3是弱酸， Al(OH) 3是两性偏碱性C.其三卤化物分子都是平面三角形结构D.都是亲氧元素在下列 aAl2O3 的制备方法中，不妥的是A.灼烧 Al(OH) 3C.高温电解 Al2(SO4)3 下列铝的化合物不能用湿法制得的是Al2(CO3)3B.Al2(SO4)3以下矿物中含有铝的是 ( )冰晶石B. 孔雀石( )灼烧 Al(NO 3)3 D.金属铝在氧中燃烧( )AlCl 3D.Al(Ac) 3C.白云石D.方铅矿5. 下列化合物属于缺电子化合物的是 ( )(吉林大学无机化学

3、例题与习题)A.BCL 3B. HBF 4C. B2O3D. NaAl(OH) 46. 在硼的化合物中，硼原子的最高配位数不超过4 ，这是因为 ( )A . 硼原子半径小C.硼与配位原子电负性差小下列关于 BF3 的叙述中，正确的是 ( )A.BF3 易形成二聚体C. BF3 为路易斯酸下列金属单质中，熔点最低的是 ( )A. CuB. ZnC. Na下列化合物中，熔点最低的是 ( )A. BCl3B. CCl4C. SiCl4下列物质中水解并能放出 H2 的是 (A. B2H6 B. N2H4C. NH3配位原子半径大硼原子无价层 d 轨道BF3 为离子化合物D. BF 3常温下为液体(吉林

4、大学无机化学例题与习题 )D. Ga( 吉林大学无机化学例题与习题 )D. SnCl 4)( 吉林大学 无机化学例题与习题 )D. PH 311. 下列化合物中不能稳定存在的是 ( )( 吉林大学 无机化学例题与习题 )A. SbI 3B. PI3C. AlI 3D. TiI312 . 下列含氧酸中属于一元酸的是(吉林大学无机化学例题与习题A .H 3AsO3B.H3BO3C.H 3PO 3D .H2CO313.下列物质中，酸性最弱的是 (吉林大学无机化学例题与习题A. H3PO3B . H2SC. H 3BO3D. H5IO614.下列金属中，与硝酸反应得到产物的氧化数最低是A .InB.

5、TlC. FeD . Bi15.下列金属中，氧化能力最强的是( ) ( 吉林大学无机化学例题与习题 )A. NO 2B.SO3C .B2O3D. Tl2O316.下列分子中，偶极矩最小的是(吉林大学无机化学例题与习题A .B 2H6B. SO2C. NCl 3D. SF 417.下列化合物中，氧化性与惰性电子对效应有关的是A .I2O5B. Tl 2O3C . Mn 2O7D. CrO 318.与 NaCO3 溶液反应生成碱式盐沉淀的离子是 (A.Al3+B.Ba 2+C.Cu 2+D.Hg 2+19. 氧化性最强的是 (A. Al2O3B. Ga 2O3C. In2O3D. Tl 2O320

6、. 水解性最强的是 (A. AlCl 3B. AlBr 3C. NaClD. KNO 321. 下列物质熔点最高的是 (A.单质硼B.金属铝C.金属镓D. AlCl 3用电解法制备金属铅时，在 Al2O3中加入 Na 3AlF6的作用是 ( )A.使 Al2O3 的熔化温度降低B.作为原料防止金属铝氧化D. 加快反应速度下列关于乙硼烷的叙述中，不正确的是 ( )A.它是缺电子化合物B.围绕 BB 键可自由旋转分子中存在三中心二电子氢桥键D. 它最终水解产物是氢气和硼酸硼酸与多元醇反应，生成配位酸，使其酸性 ( )A.减弱B.增强C. 不变D.变化不定二、填空题最简单的硼氢化合物是 ， B 原子

7、的杂化方式为 ；由于它属于 化合物， B 与 B 存在碱。( 吉林大学无机化学例题与习题 )AlCl 3?6H2O 加热后，产物是。由于铝，所以它不溶于水。由于铝，所以它不与浓硝酸反应。铝与氢氧化钠溶液作用生成 和 。GaCl 2 是磁性物质，结构式应写成5.硼砂的化学式为，其为 元碱。(吉林大学无机化学例题与习题 )写出用稀硝酸处理金属铊的反应方程式。写出向 KI 溶液中加入 TlCl3 溶液的反应方程式。无机苯的化学式为，其结构为，与的结构相似。硼酸为状晶体，硼酸分子之间以 键结合，层与层之间以 结合，故硼酸晶体具有性，可作为剂。放在手中能够融化的金属有，以液相存在的温度范围最大的是 。（

8、吉林大学无机化学例题与习题 ）硼酸与乙醇生成硼酸三乙酯的化学式，其火焰为 色，以此可以鉴定硼酸。（吉林大学无机化学例题与习题 ）B 2O3 与金属氧化物共熔生成的硼珠有特征的颜色， 称为硼珠试验， 如 CoO 的 硼珠 Co（BO 2）2为深蓝色，则 CuO 的硼珠为色，MnO 的硼珠为 色， TOC o 1-5 h z NiO 的硼珠为色，Cr2O3 的硼珠为色， Fe2O3 的硼珠为色。（吉林大学无机化学例题与习题 ）判断： 化合物的热稳定性 Ga2O3Tl2O3 化学活泼性 a Al2O3rAl2O3 酸性 Al（OH） 3Ga（OH） 3 酸性溶液中，氧化性 Ga2O3Tl2O3 In

9、+ 和 Tl+ 在水中歧化的是14AlCl 3 在气态或 CCl4 溶液中是体，其中有 桥键。15.Ga 3+与 F-配位时形成，与 Cl-配位时形成。三、简答题TlOH 易溶而 TlCl 难溶；（吉林大学无机化学例题与习题 ）BCl3 的沸点比 AlCl 3低（吉林大学无机化学例题与习题 ）CuCl2 顺磁性而 InCl2 为逆磁性。 （吉林大学无机化学例题与习题 ）4. 铝和硼有哪些相同和不同的性质？5 就铝盐和铝酸盐的生成和性质作一简单扼要的比较。就 Al2Cl6和 B2H6的结构作一比较。6.根据铝在酸性或碱性时的标准电极电势说明： (1) 铝在酸、水、碱中溶解的可 能性，以便确定铝在

10、这些溶液中的稳定性。 (2) 实际上铝不溶于水中，但能溶于 NH4Cl 或 Na2CO3 的溶液中。四、计算题在铝盐溶液中滴加碱溶液，并充分搅拌，当刚有 Al(OH) 3 沉淀生成时，溶液中Al3+离子浓度为 0.36mol/L ，问开始沉淀时溶液的 pH 值为多少？(已知 KspAl(OH) 3=1.9 10-33)？求饱和 Al(OH) 3水溶液的 pH 值。(KspAl(OH) 3=1.310-33)3.在 pH=10 时，要使 0.10M 铝盐溶液不生成 Al(OH) 3 沉淀，多大？NaF 浓度至少需要参考答案一、选择题1.C 2.C 3.A4. A 5.A 6.D7.C8.D9.A

11、 10A 11.D12.B 13.C 14.B15.D 16.A 17.B18.C19.D20.A 21 A 22.A 23.B 24.B二、填空题1、乙硼烷， sp3, 缺电子，三中心二电子氢桥健。2. Al(OH)Cl 2+HCl3表面有一层致密氧化膜覆盖，能被浓硝酸钝化， NaAl(OH 4)，H24. 逆， GaGaCl 4Na2B4O7.10H2O 6.3Tl+4HNO 3（稀）=3TlNO 3+NO +2H2O7. TlCl 3+3KI=TlI +I2+3KCl9.片，氢，分子间力，理解，润滑10.Cs 和 Ga11.(C 2H5O) 3B ,绿12.蓝，紫，绿，绿，黄13. 14

12、. 双聚体， 氯In+三、简答题1.OH -变形小，与 Tl+间极化作用差， TlOH 为离子化合物； Tl+半径较大，与间的 离子键不强；所以 TlOH 易溶。 Cl-变形性比 OH -大， Cl-与半径大的 Tl+间有相互 极化作用， TlCl 中共价成分较大；所以， TlCl 难溶。2.三氯化硼的共价性比三氯化铝强，而分子半径比三氯化铝小，因而三氯化硼的 沸点应比三氯化铝低CuCl 2中的 Cu2+电子构型为 3d0,有一个单电子，因而 CuCl2为顺磁性。 InCl2化 合物是由 In + 和 In3+构成，即可以写成 InInCl 4,，In + 和 In3都无单电子，因而InCl2

13、 是反磁性的答：Al 和 B 的价电子层结构都是 ns2np1，最高氧化态为 +3 ，都是缺电子原子，都有桥状结构化合物，都有 MX3卤化物和 M2O3 氧化物。 MX3是缺电子化合物， 为路易斯酸，容易形成卤化物 (如 AlCl3、BF3 等)。这些卤化物也都容易水解。 但两者金属性不同， Al 为金属，B 为非金属， Al(OH) 3系两性，而 B(OH) 3为酸。答：Al、Al2O3或 Al(OH) 3与酸作用都得铝盐 (Al3+)；与强碱作用，都生成铝酸 盐( AlO2 )。铝盐和铝酸盐一般都溶于水， 只要价结合的相反电荷离子无色， 这些盐一般 无色，它们都水解。 Al3+水解使溶液显

14、酸性，而 AlO2 水解使溶液显碱性。Al为缺电子原子，它与 Cl2结合形成双聚分子而具有桥状结构。 Al 原子进行 sp3 杂化，每个 Al 原子与 3 个 Cl 原子形成 3 个 AlCl 键，还有一个 sp3 空轨道可 以接受来自 Cl 原子的孤对电子对， 形成三中心四电子键， 生成桥键配位化合物。 这种桥键称卤桥键。B 也是缺电子原子，它与氢形成化合物时也必须形成组成为 B2H6 的分子才 能满足价轨道的需要。两个 B 原子各以两个 sp3杂化轨道同两个 H 原子形成 2 个 B H 键，这 4 个 键在同一个平面之上， 剩下的四个价电子在 2 个 B 原子 和另外 2 个 H 原子之

15、间垂直于上述平面的两个三中心两电子键，一个在平面之 上，一个在平面之下，每个三中心键是由一个 H 原子和二个 B 原子共用价电子 构成的，这种 BH B 三中心两电子键称为氢桥键。所以 Al2Cl6 与 B2H6 都是桥式结构，分子中卤桥键及氢桥键也都是三中心键。但由于 Cl 原子对由孤电子对， H 原子没有； Al 的原子半径比 B大，Cl的原子半径比氢大， Cl 桥键的键长比 BH 桥键的键长长一些，键能则弱一些。 AlClAl 桥键同 BHB桥键都是离域键，但前者有配键性质。答： (1) 有关标准电极电势如下：Al3+3e-=AlEA0=-1.66VH2AlO3-+H2O+3e-=Al+

16、4CH -EB0=-1.66V2H +2e -=H2EA0=0.00V2H2O+2e-= H2+2OH-EB0=-0.828V由此可见无论在酸、 水或碱中 Al 都是不稳定的， 容易置换溶液中的 H+使之 成为 H2 而自身被氧化为 Al()。但事实上铝却不与水反应，这是由于铝在空气中 放置时表面被氧化生成一层致密的 Al2O3 氧化膜，它不能被水溶解，因而隔绝了 与水的进一步接触而使之作用。(2)Al 之所以溶解于 NH4Cl和 Na2CO3溶液中，乃是由于：NH4+ H2O= NH 3? H2O +H+CO32-+ H2O= HCO 3-+OH-在上述水解反应中产生了 H+ 或 OH-，而

17、 Al2O3 膜是两性的，既可溶于酸，又可 溶于碱，所以 Al2O3膜可与水解产生的 H+ 或 OH-作用并被溶解。失去 Al2O3 覆盖层之后的 Al，便很容易在溶液中反应并被溶解。四、计算题：解： Al3+OH-3=1.910-33 Al3+=0.36mol/LOH 1.9 100.36331.9 10pOH= lg3 1.90.160 =10.76pH=14-pOH=3.24答：开始沉淀时溶液的 pH 值为 3.242.解：设 Al(OH) 3饱和溶液的摩尔浓度为 x，则： Al 3+OH -3=KspAl(OH) 3即 x?(3x)3=1.3 10-3327 x 4=1.3 10-33x=2.6 10-9OH-=32.610-9=7.810-910-7即 Al(OH) 3 在水溶液中产生的 OH-浓度比水电离出的 OH-浓度少许多倍，基本 上不影响水的电离，故 Al(OH) 3水溶液的 pH 值就是水的 pH 值，等于 7。解