p区元素知识归纳与解题分析

p区元素知识归纳与解题分析氮族元素1、氮气、氮的氢化物、氮的氧化物2、亚硝酸与硝酸3、磷的同素异形体，白磷解毒4、磷的卤化物与氧化物5、正磷酸、焦磷酸、与偏磷酸的鉴别6、亚磷酸与次磷酸的还原性与酸性7、磷的卤氮化物(PNCl2)n8、砷、锑、铋的硫化物9、AsO33-的还原性与AsO43-的氧化性碳族元素1、碳的同素异形体，Cn，12个五元环，个六元环，条棱。2、CO与CO23、碳酸盐的热稳定性4、硅烷、硅的卤化物5、硅酸盐的结构6、PbO2的氧化性7、Pb(NO3)2的溶解性8、PbAc2的溶解性9、Pb的难溶物硼族元素1、硼的两性与亲氧性、亲氟性2、硼的化合物的缺电子性3、硼的卤化物水解与硅的卤化物水解机制4、硼酸的特殊性5、硼酸盐的结构6、无机苯与白石墨7、铝的冶炼例1：在液态SO2溶液中，将硫磺（S8）、碘（I2）和AsF5混合物加热，得到一种化合物A，结构分析表明，A中含有一种正八面体结构的阴离子和与P2I4为等电子体的阳离子。（1）确定A的结构式。写出生成A的方程式，（2）画出A中环状阳离子的结构式。（3）比较A中I-I键与碘（I2）中I-I键的键长。1、[S2I4][AsF6]2，S8+8I2+12AsF5=4[S2I4][AsF6]2+4AsF32、S2的两个反键电子分别与3个I2+离子的反键电子形成离域，两个平面互相垂直。形成两组π*44，离域后相当于电荷均匀化，即为S22/3+与两个I22/3+，按分子轨道理论键级分别为7/3和4/3，因此，可画成两个互相垂直的四元环，除S=S双键外，其余部分用圆圈表示离域。3、从（2）得知，A中I-I键的键级为4/3，大于碘（I2）中I-I键的键级1，因此键长小于碘（I2）中I-I键的键长。例2：向盐酸酸化的KI饱和溶液中通入氯气，直到黑色沉淀A开始析出，提取上层清液，从中分离出含碘90.7%的黑色化合物B，加热干燥沉淀A，发现A完全升华形成紫色蒸气，冷却为有金属光泽的暗黑色晶体。氯气继续通入最初的溶液，得到一暗红色的溶液，用冰水冷却时析出晶体C。在160oC加热C失重68.6%转变为易溶于水的白色化合物D，该化合物常用作肥料。继续通入氯气产生鲜黄色晶体沉淀，过滤沉淀并小心干燥得到化合物E，E的元素组成与C相同。1mmolE和过量KI溶液混合生成含有B的深红色溶液。该溶液正好消耗4mmol硫代硫酸钠。如果氯气通入化合物E的稀水溶液，最终变成无色。指出A、B、C、D和E分别是什么？写出相关方程式。A:I2；B:KI3；C:KICl2；D:KCl；E:KICl4；例3：世界环保联盟全面禁用Cl2作为饮用水消毒剂，改用ClO2。1、欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸制备ClO2，同时还有ClO2一半体积的Cl2生成，写出方程式。2、我国用Cl2在氮气保护下氧化亚氯酸钠制备ClO2，写出方程式并指出该法的优点。3、在硫酸存在下，用亚硫酸钠还原NaClO3也可制备ClO2，写出方程式。4、ClO2和Cl2的消毒性能谁大？用同质量的ClO2和Cl2，消毒性能比为多少？1、产物NaCl；还有2ClO2+Cl2。还有H2O。2、产物NaCl和ClO2。产率，纯度，无杂质。3、产物NaHSO4、ClO2和H2O。4、消毒效率ClO2大，每摩尔转移电子数比5:2；物质的量之比：，消毒效率比。例4：在Cu(NH3)4SO4溶液中通入SO2气体，析出一白色难溶物A。A含有铜、硫、氧、氮、氢等元素，物质的量比Cu:S:N=1:1:1。A有两种原子团，一种为正四面体，另一种为三角锥型，A是反磁性物质。A与硫酸反应，放出气体B，同时析出深色沉淀C，剩下天蓝色溶液D。C是一常见物质，是目标产物，用此法制得的C是一种超细粉末，有特殊用途，但产率不高。若A和硫酸的反应在密闭容器中进行，可大大提高产率。1、写出A的化学式及制备反应方程式。2、写出A和硫酸的反应式，解释为什么密闭容器能提高产率？（1）CuNH4SO3（2）产物有Cu、Cu2+、SO2、H2O、(NH4)2SO4例5：元素A和B具有相同的价电子构型，都是稀有的非金属半导体元素，元素A是人体的必需微量元素，其化合物有毒。（1）AO2常温下为固体，沸点588K，在773K温度下的密度是同温度下氢气的倍，并发现有1.00%的双聚分子，A为何种元素？（2）BO2的氧化能力不如AO2，BO2能被酸性高锰酸钾和重铬酸钾溶液氧化，而AO2只能被酸性高锰酸钾溶液氧化。0.1995gBO2溶于适量氢氧化钠溶液，然后酸化成弱酸性，加入10.00mL0.05000mol/L的重铬酸钾溶液后，用10.00mL0.05000mol/L的Fe2+溶液正好滴定至终点，计算说明B为何种元素？（3）现有AO2和BO2对应的混合酸溶液，如何确定各自的浓度？写出步骤和计算式。A:SeB:Te例6、1951年，化学家首次在实验室中合成了一种无色的四面体分子气体A。A是由KClO3在－40℃时与F2反应氟化而成的。1、写出制备A的化学反应方程式。2、在300℃时将A通入浓NaOH溶液中，在高压下的密封管中发生非氧化还原反应。试写出该化学反应方程式。3、A能与足量的NH3发生非氧化还原反应，生成等物质的量的两种铵盐B和C。试写出化学反应方程式。4、在B的水溶液中，加入过量的NaOH溶液，可得盐D。经研究表明，盐D与K2SO4类质同晶。试写出化学反应方程式。5、在有机化学反应中，A广泛用作温和的氟化剂。试写出A与苯基锂发生反应的化学方程式。1、KClO3＋F2＝KF＋FClO3；2、FClO3＋2NaOH＝NaClO4＋NaF＋H2O；3、FClO3＋3NH3＝[NH4][HNClO3]＋NH4F；4、[NH4][HNClO3]＋2NaOH＝Na2NClO3＋NH3＋2H2O；5、FClO3＋PhLi→PhClO3＋LiF；例7：某一简易保健用品，由一个产气瓶、A剂、B剂组成，使用时，将A剂放入产气瓶中，加入水，无明显现象发生，再加入B剂，则产生大量的气体供保健之用。经分析，A剂为略带淡黄色的白色颗粒，可溶于水，取少量A溶液，加入H2SO4、戊醇、K2Cr2O7溶液，戊醇层中呈现蓝色，水层中则不断有气体放出，呈现蓝绿色。B剂为棕黑色粉末，不溶于水，可与KOH和KClO3共熔，得深绿色近黑色晶体，该晶体溶在水中又得到固体B与紫红色溶液。回答下列问题：1、填表： 主要成分 在保健用品中的作用 A剂 B剂 2、写出各过程的方程式。3、在A剂、B剂的量足够时，要想在常温下使产气速率较均匀，你认为关键是控制什么？1、A剂：Na2O2，供氧剂；B剂：MnO2，催化剂；2、Na2O2＋2H2O→2NaOH＋H2O2；2H2O2=2H2O＋O2↑；4H2O2＋H2SO4＋K2Cr2O7→K2SO4＋2CrO5＋5H2O；4CrO5＋12H＋→4Cr3＋＋6H2O＋7O2↑；3MnO2＋6KOH＋KClO3=3K2MnO4＋KCl＋3H2O3K2MnO4＋2H2O→2KMnO4＋MnO2＋4KOH3、关键是控制加水的量和加水的速度，可用分液漏斗来控制。例8：NO与超氧离子（O2—）反应，该反应的产物本题用A为代号。A被认为是人生病，如炎症、中风、心脏病和风湿病等引起大量细胞和组织毁坏的原因。科学家用生物拟态法探究了A的基本性质，如它与硝酸根的异构化反应等。他们发现，当16O标记的A在18O标记的水中异构化得到的硝酸根有11%18O，可见该反应历程复杂。回答如下问题：1、写出A的化学式。写出NO跟超氧离子的反应。这你认为A离子的可能结构是什么？试写出它的路易斯结构式（即用短横表示化学键和用小黑点表示未成键电子的结构式）。2、A离子和水中的CO2迅速一对一地结合。试写出这种物种可能的路易斯结构式。3、含Cu+离子的酶的活化中心，亚硝酸根转化为一氧化氮。写出Cu+和NO2－在水溶液中的反应。4、在常温下把NO气体压缩到100个大气压，在一个体积固定的容器里加热到50℃，发现气体的压力迅速下降，压力降至略小于原压力的2/3就不再改变，已知其中一种产物是N2O，写出化学方程式。并解释为什么最后的气体总压力略小于原压力的2/3。1、ONO2－NO＋O2－＝ONO2－2、O2NOCO2－或ONO2CO2－（把O合在一起写也算对）3、NO2–＋Cu+＋2H+＝NO＋Cu2+＋H2O4、3NO＝N2O＋NO2发生2NO2＝N2O4的聚合反应，因此最后压力仅略低于2/3。例9：有甲乙两种相同元素组成的二元化合物，它们如果用氧气充分氧化都不残留固体物质，先将它们以适当比例混合，测得1atm、127oC时混合气体的密度为0.6825g/dm3。混合物充分燃烧后的产物通过浓硫酸或无水氢氧化钠，失重一样，留下一种无色、无臭、无味的气体，在空气中不起变化，其体积相当于同状态时原混合气体体积的68%。如果甲燃烧，燃烧产物通过浓硫酸后，留下的气体体积与同状态时甲的体积相同，密度只有甲的7/8。根据实验数据，导出甲乙的分子式及其组成。NH3，64%N2H4，36%例10：将NH4Cl溶液用盐酸调制成pH=4的溶液，然后进行电解，发现制成了一种常见的二元化合物A，用空气把气体产物带出电解槽即得到较为纯净的A。A是一种挥发性的易爆炸的浓稠液体，沸点只有700C，其结构与NH3相似。1、试确定A，写出生成A的离子方程式。2、比较A和NH3的极性大小。3、将A与NaClO2按物质的量之比1:6混合，可得到一种绿色环保的消毒剂B以及能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体C。B的消毒效果是同质量的Cl2的倍。试写出其反应的离子方程式。4、已知A中两元素的电负性相同。试设计一个试验确定A中哪一种元素带部分正电荷，哪一种元素带部分负电荷？简述其实验步骤。1、A：NCl3；NH4＋＋3Cl－＋2H＋→NCl3＋3H2↑2、NCl3的极性小于NH3的极性。3、NCl3＋3H2O＋6ClO2－→6ClO2＋3Cl－＋3OH－＋NH3↑4、将NCl3水解。看看水解产物。若产物是HNO2和HCl，即N显正性，Cl显负性；若产物是NH3和HOCl，那么N和Cl的正、负性恰好相反。实验事实是：NCl3的水解产物是N2和HCl，可以想象N2只能是HOCl氧化NH3的产物，HNO2和HCl间不可能产生N2，所以A中N元素带部分负电荷Cl氯元素带部分正电荷。例11：使多磷酸钠通过氢型阳离子交换树脂，交换后的溶液用0.100mol/L氢氧化钠滴定，在消耗42.00mL和50.00mL时即对应pH值为4和9时各有一个终点，若多磷酸盐是链状结构，回答下列问题：（1）为什么有两个终点？（2）链上平均磷原子数是多少？例12：砒霜的主要成分是As2O3，剧毒。（1）砒霜中毒常用Fe(OH)2解毒，河水被As(III)污染后不适宜用Fe(OH)2来处理为何？用熟石灰是常用方法，写出相关方程式。（2）法医检验砒霜中毒使用了Zn粉、盐酸，还使用NaClO，为什么要使用它，写出方程式。（3）设计测定As2O3和As2O5混合物含量的实验步骤，写出相关方程式与As2O3百分含量计算式。例13：砷的化合物在农业上有广泛的用途。砒霜是最重要的砷化合物。从熔炼提纯Cu和Pb的烟道灰中，可获得大量的砒霜，它是含％的氧化物，它形成分子晶体。1、画出砒霜的分子结构图。2、砷和硫直接相互反应形成As4S3、As4S4、As2S3和As2S5等硫化物。其中后两个也能用H2S从As(III)和As(V)的盐酸溶液中沉淀出来。（1）画出As4S4的分子结构图。（2）写出用砒霜为原料制备As2S3的化学反应式。3、试解释NH3、PH3、AsH3和SbH3中H—X—H之间的键角值分别是107.3°、93.6°、91.8°和91.3°。4、砒霜是剧毒物质，法庭医学分析上常用马氏试砷法来证明是否砒霜中毒：把试样与锌和硫酸混和，若试样中含有砒霜，则会发生反应生成砷化氢；在无氧条件下，将生成的砷化氢导入热的玻璃营中，在试管加热的部位砷化氢分解形成亮黑色的“砷镜”。写出有关的化学方程式。5、“砷镜”和“锑镜”的差异是马氏试砷法的一个判断依据，请指出这种差异的化学原理。6、假若用Zn在酸性介质中处理亚砷酸钾（K3AsO3）样品2.30g，产生的AsH3再用I2氧化至砷酸需要I28.50g。试确定这种亚砷酸钾（K3AsO3）样品的纯度？1、As︰O＝2︰3；；As4O62、（1）画出As4S4的分子结构图。（2）写出用砒霜为原料制备As2S3的化学反应式。As2O3＋6NaOH＝2Na3AsO3＋3H2O；2Na3AsO3＋6H2S＝As2S3＋3Na2S＋6H2O3、因为电负性N＞P＞As＞Sb。电负性越大的原子把成键电子拉向自己的能力越强，使得共用电子对与成键电子间排斥力增大，使键角增大。所以NH3＞PH3＞AsH3＞SbH3。又因为N无d轨道，孤对电子无法离域，对成键电子的排斥力就小得多，所以NH3的键角大得多。4、As2O3＋6Zn＋6H2SO4＝2AsH3＋6ZnSO4＋3H2OAsH3＝2As＋3H25、氧化能力：SbO43>ClO>AsO436、4I2～AsH3～K3AsO3m＝2.01gK3AsO3％＝2.01/2.30×100％＝％例14：Pb3O4为红色粉末状固体。该物质为混合价态氧化物，化学式可写成2PbO·PbO2实验，其中Pb(Ⅱ)占约2/3，Pb(Ⅳ)约占1/3。下面是测定Pb3O4中PbO和PbO2组分的实验：准确称取0.0400g～0.0500g干燥好的Pb3O4固体，置于250mL锥形瓶中。加入HAc－NaAc（1︰1）10mL，再加入0.2mol/LKI溶液1～2mL充分溶解，使溶液呈透明橙红色。加0.5mL2%淀粉溶液，用0.0100mol/LNa2S2O3标准溶液滴定使溶液由蓝色刚好褪去为止，记下所用去的Na2S2O3标准溶液的体积为V(S2O32－)。再加入二甲酚橙3～4滴，用0.0100mol/LEDTA标准液滴定溶液由紫红色变为亮黄色时,即为终点。记下所消耗的EDTA溶液的体积为V(EDTA)。1、写出上述实验原理中的化学方程式；2、溶解Pb3O4固体为什么用HAc，而不用常见的硫酸、盐酸、硝酸？使用缓冲溶液HAc－NaAc对后面的实验有什么意义？3、写出Pb3O4中PbO和PbO2组分的物质的量4、评价该滴定实验有什么特点（优点）？1、Pb3O4＋4HAc＝2Pb(Ac)2＋PbO2＋2H2O（2Pb(Ac)2是弱电解质，PbO2是酸性氧化物）PbO2＋3I－＋4HAc＝Pb(Ac)2＋I3－＋2H2O＋2Ac－（I3－也可以写为I2）I3－＋2S2O32－＝3I－＋S4O62－Pb(Ac)2＋H2Y2－＝PbY2－＋2HAc（EDTA4－也可以写其它的酸式离子）2、由于HNO3易氧化I－；H2SO4会生成PbSO4沉淀分；HCl能与PbO2反应；而HAc既不会被Pb(Ⅳ)所氧化，又不会氧化后来加入的I－，同时还能避免生成PbI2沉淀（PbI2溶于HAc），所以相比之下以选择HAc最为合适。准确滴定Pb2＋离子，选择溶液最佳酸度也是一个重要因素。当溶液pH较小时，EDTA酸效应增强，导致EDTA阴离子（Y4－）浓度太小，不利PbY2－的生成；若溶液pH较大，Pb2＋离子又会水解。[一般来说，pH大应有利于PbY2－的生成，但当pH为时，Pb2＋（起始浓度）开始水解，再考虑到二甲酚橙指示剂仅限于pH＜的溶液使用，因此选择HAc－NaAc为缓冲剂比较适宜。]3、n(PbO2)＝1/2c(S2O32－)×V(S2O32－)n(PbO)＝c(EDTA)×V(EDTA)－n(PbO2)4、实现了连续操作，能有效地节约实验时间；另外，由于避免了溶液的转移和固体的过滤、洗涤操作，从而降低了实验误差，使测定结果重现性较好，更符合滴定操作要求。例15：据《科学时报》报道俄罗斯科学家最近合成了质量数为381的第166号化学元素，这项成果又填补了门捷列夫元素周期表上一个空白。据国际文传电讯社报道，第166号化学元素是设在莫斯科郊区的杜布纳核联合研究所的科学家合成的。该研究所所长弗拉基米尔·卡德舍夫斯基近日向媒体宣布说，新元素是7月19日在加速器上通过20782Pb和4421Sc获得的，它存在了千分之50秒的时间，后迅速发生衰变成稳定的20983Bi。则该元素：1、在周期表中的位置（周期、族）？2、是金属还是非金属？3、最高氧化态？4、电子构造？（原子实用原子序数代替）5、合成该元素的方程式？6、该元素变成稳定的20983Bi的过程中发生了多少次α和β衰变？1、8，VIA；2、金属；3、+6；4、[118]5g186f147d108s28p4；5、44421Sc+20782Pb=381166+210n；6、43，3。例16：画出下列含氮化合物的结构，并指出氮原子的杂化方式。1、C6H12N4S4；2、B3N3H6；3、P3N3Cl6。1、N构成四面体，CH2单元在六条棱上连接两个N，S连在N上，sp3。2、无机苯，写成共振式写两种，中间打圆圈表示亦可，sp2。3、P与N构成六元环，共振式两种，打圆圈亦可，每个P连两个Cl，契型，sp2。例17：化合物A可以用作火箭的燃料，该物质可用次氯酸钠氧化过量的氨来制备，新工艺用氨和醛（酮）的混合气体与氯气反应，然后水解即得到A。A的水溶液呈碱性，用硫酸酸化一定浓度A溶液，冷却可得到白色沉淀物B。在浓NaOH介质中A溶液可作氧化剂放出气体C。气体C的水溶液可以使Cu2＋溶液变成深蓝色溶液D。C的水溶液不能溶解纯净的Zn(OH)2，但若加入适量的NH4Cl固体后，Zn(OH)2溶解变成含E的溶液。将气体C通过红热CuO粉末，可得到一个固体单质F和气体单质G，A的水溶液还有很强的还原能力，它能还原Ag＋，本身被氧化成G。1、试判断A→G各为何物。2、写出合成A的新工艺中涉及的化学反应方程式。3、已知Ksp[Zn(OH)210-17；K稳[Zn(NH3)42+109。通过计算说明1.00molZn(OH)2溶于1.00L氨水所需要的氨水的起始浓度是多少？如果在该体系中加入5.00molNH4Cl固体后，又会得到什么结论？1、A：N2H4B：N2H4·H2SO4C：NH3D：Cu(NH3)42＋

E：Zn(NH3)42＋

F：CuG：N22、(CH3)2CO＋Cl2＋4NH3＝(CH3)2C(NHNH)＋2NH4Cl＋H2O(CH3)2C(NHNH)＋H2O＝(CH3)2CO＋N2H43、107.3mol/L，不能溶解；例18：窑系统排出的氮氧化物一是在高温燃烧时空气中部分氮与氧化合生成多种氮氧化物；二是燃料中的氮元素在燃烧过程中氧化而生成氮氧化物。二氧化氮的形成与燃烧温度有关，温度越高氮氧化物的生成量越多。二氧化氮也是酸雨的前体物，属硝酸型酸雨，硝酸型酸雨占我国酸雨的十分之一。国家排放标准/(mg/m3)：800（二级），1600（三级）。就目前来看，氮氧化物的排放一般不会超标，但对环境和人群还是有不良影响。1、画出二氧化氮的路易斯结构式；指出N原子的杂化方式。2、二氧化氮还能破坏臭氧层，写出其破坏机理；3、二氧化氮的测定过程：取体积为V(L)尾气用足量稀氢氧化钠溶液吸收，所得溶液用铂作阳极，石墨作阴极电解，结果表明阳极无气体产生，阴极产生的气体为V1mL，温度为25oC，压力为101325Pa。写出氮氧化物排放浓度/(mg/m3)的计算公式。1、略。2、NO2+hυ=NO+ONO+O3=NO2+O2；NO2+O=NO+O23、103V1/V(mg/m3)例19：车祸严重危害了司乘人员的生命安全，为了降低车祸给司乘人员所带来的损害，有人利用化学反应在小汽车前排设计了一气袋。气袋由固体化合物A＋B＋C组成，在汽车受到撞击的一刹那，由于剧烈碰撞，导致气袋里发生化学反应，气袋迅速膨胀，随及弹出，从而保护司乘人员的头颈不致于撞到钢架、挡风玻璃，该气袋已挽救了成千上万人的生命。化合物A为白色固体，通常情况下相对稳定，碰撞时剧烈分解，产生熔融状态的D与气体E。D常温下为固体，性质十分活跃，直接与O2作用生成F，F为黄色粉末，可用做高空飞行或潜水时的供氧剂。气体E十分稳定，但可与金属锂作用生成白色固体G，G强烈水解，生成易溶于水的化合物H与气体I，H与气体I的水溶液均为碱性。化合物B为钾盐，无色晶体，易溶于水，其溶解度随温度升高急剧增大。B加热时易分解，生成固体J与气体K，气体K可使带有余烬的火柴复燃。化合物C为氧化物，无色、坚硬、不溶于水，在自然界中以原子型晶体存在，能与HF气体作用生成L与气体氟化物M。1、判断A、B、C为何种化合物？2、分析A、B两种盐阴离子杂化方式及成键情况，并画出示意图。3、写出剧烈碰撞后，气袋中所发生的化学反应。4、固体C在气袋里起到什么作用？1、A：NaN3；B：KNO3；C：SiO22、N3－，结构式为：N：sp杂化，两个σ键，两个πNO3－：N：sp2杂化；三个N－Oσ键，一个π343、2NaN3→2Na(l)＋3N2；10Na＋2KNO3→K2O＋5Na2O＋N2；K2O＋Na2O＋2SiO2→Na2SiO3＋K2SiO34、固体C与反应生成的K2O、Na2O结合生成硅酸盐，可减少气袋使用后，废弃物的腐蚀性，降低环境污染。例20：碱式氯化铝BAC的分子式为[Al2(OH)xCl6-x]y，其中1<x<6，y<10。BAC溶于水后净水效果好于硫酸铝，可通过煤矸石（主要成分为硅、铝、铁的氧化物）与浓度均为16%的硫酸与盐酸的混合酸在沸腾下制备。1写出BAC的制备反应方程式，如果x=2，y=2，画出其结构。2在反应器上方有一条长管子作为反应排气用，排出的气体用精密pH试纸检验，请分析排除气体的pH值在反应过程中的变化情况。排气管加长一倍排除气体的pH值与未加长时比较如何？3反应过程中上层溶液的颜色由黄绿色到棕黄色最后到棕红色，解释之。4反应后，过滤去渣，滤液加适量Ca(OH)2溶液，生成沉淀A，过滤，滤液浓缩，趁热过滤，滤液冷却得到产物。问此实验中A为何种物质，为什么要趁热过滤？5此实验中不用硫酸会怎样？ 6室温下，某盐酸溶液和某BAC溶液的pH值相同，两溶液中由水电离出的H+离子浓度分别为1.0×10-a和1.0×10-b，试用一个等式和一个不等式表示a和b的关系。

1yAl2O3+(xy-3y)H2O+(6y-xy)HCl=[Al2(OH)xCl6-x]yAlCl2单元与OH单元构成八元环。2因为盐酸发生中和反应，在反应过程中浓度变小，排除气体的pH值不断变大。加长后由于冷却作用，HCl气体挥发度低，pH值比不加长要大。3颜色主要由过渡金属离子Fe2+和Fe3+的氯离子配合物体现，开始时主要是Fe2+离子，反应过程中，Fe3+离子不断增加，故上层溶液的颜色由黄绿色到棕黄色最后到棕红色。4CaSO4；因为硫酸钙的溶解度较大，浓缩时会析出给产物带来杂质，故需要趁热过滤。5不用硫酸则需要48%盐酸，挥发特别大，污染而且浪费。6a+b=14，a>b。

例21：已知：A、B、C、D、E为同一元素的氧化物。F为一种常见的盐。（1）液态A中存在两种离子。（2）金属钠与液态A反应可生成F和B，残留在A中的B和A可结合生成C，使溶液成蓝绿色。（3）A和E在一定条件下可以互相转化。（4）E和臭氧反应可以得到D。回答下列问题：1、写出A、B、C、D、E的化学式。2、由A到E转化，需要怎样的条件？3、写出E和臭氧反应生成D的方程式。4、试提出金属钠与A反应的原理。1、A：N2O4B：NOC：N2O3

D：N2O5E：NO2

2、由A到E，需要高温低压3、2NO2+O3==N2O5+O2(无氧气不得分)4、A自偶电离生成NO+和NO3-，钠电子转移给NO+，放出NO。例22：压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料，磷酸镓晶体是性能优良的新型压电材料，过去常用水热法合成，山东大学晶体材料国家重点实验室采用了高温溶液法合成了性能更加优良的磷酸镓晶体。实验原料为反应计量比的Ga2O3，NH4H2PO4(二者物质的量比为1:2)以及助熔剂Li2CO3，MoO3(物质的量比为1:3)，反应温度为1000℃。1、写出合成磷酸镓的化学反应方程式以及助溶剂反应的方程式。2、高温溶液法制得的晶体与水热法相比有何优点？3、最早的压电材料M由1880年，法国物理学家P.居里和J.居里兄弟发现，M由两种短周期非金属元素形成，推测M的化学式。4、压电材料广泛用于制作传感器，可以测量下列哪一些物理量？A、长度B、时间C、加速度D、地震波。1、Ga2O3+2NH4H2PO4===2GaPO4+2NH3+3H2OLi2CO3+3MoO3===Li2Mo3O10+CO22、晶体中无结晶水或OH-，性能更加优良。3、SiO2（等电子体）。4、C、D。例23：光气学名“碳酰氯”，化学式COCl2，是窒息性毒剂之一。1、光气化学性质活泼，具有酰卤的典型反应，易发生水解、氨解和醇解。（1）光气与足量乙醇反应所得产物的化学名称是

；（2）光气与足量氨气反应的化学方程式

；（3）足量苯在AlCl3催化剂作用下与光气反应所得产物的结构简式

；（4）光气与苯胺分两步反应可得异氰酸苯酯，中间产物的结构简式是

，异氰酸苯酯的结构简式是

。2、实验室可用四氯化碳和发烟硫酸（H2SO4·SO3）反应制备光气，写出化学方程式。3、BTC是一种稳定的白色结晶体，熔点为78～82℃，沸点为203～206℃。1molBTC可在一定条件下分解产生3mol光气，所以又被称为“三光气”。工业上可以利用碳酸二甲酯的氯代反应制备BTC。BTC的反应活性与光气类似，可以和醇、醛、胺、酰胺、羧酸、酚、羟胺等多种化合物反应，因此低毒性的BTC在化学反应中完全可替代剧毒（被禁用）的光气合成相关的化工产品。（3-1）BTC分子中所有氯原子都等价，试写出结构简式；（3-2）除毒性小外，BTC比光气还有什么优点？4、2004年6月15日福建省物质结构研究所（简称物构所）一下属企业，因实验操作不当造成有毒光气泄漏。造成1人死亡，260多人送医院救治。光气遇热按照下式分解：COCl2(g)＝CO(g)＋Cl2(g)，Kp＝4.44×10－2（668K），在密闭容器中，当混合气体总压力为300kPa时，计算该混合气体的平均分子量。5、光气的替代产品除了三光气外还有一种二光气（又名双光气），因其可分解生成二分子光气得名，也属于酯类物质，给出其结构简式_________________,并命名________________。1、（1）碳酸二乙酯（2）COCl2＋4NH3→NH2CONH2＋2NH4Cl（3）C6H5－CO－C6H5（4）C6H5－NHCOClC6H5－N＝C＝O2、CCl4＋H2SO4·SO3→COCl2＋2ClSO3H（或HCl＋SO3）3、（1）Cl3C－O－CO－O－CCl3（2）BTC常温下为极稳定的固体物质，便于贮运，使用安全，无污染。4、COCl2（g）==CO（g）＋Cl2（g）起始1mol00平衡1－x

xx平衡时总的物质的量n（总）＝1＋xx＝0.121molM=885、ClCOOCCl3，氯甲酸三氯甲酯例24：《现代材料动态》杂志上一篇文章称“硼资源保证了燃料电池氢计划”的可行性，地球上蕴藏丰富的硼资源将提供充足的“即时氢”来源，这项研究对环境污染的控制有着重要的意义。“即时氢”的来源是NaBH4

在碱性水溶液中能放出高纯度，稳定的氢气和偏硼酸钠NaB(OH)4。合成NaBH4的工艺有多种，传统的方法有硼酸酯法（Schlesinger法）和硼砂法(Bayer法)。硼酸酯法以硼酸三甲酯为原料，与油液分散的NaH在矿物油中反应得到，硼砂法(Bayer法)是用无水硼砂（Na2B4O7），金属钠，石英沙及氢气在高温高氢气压下反应得到。1、写出生成燃料电池所需要的“即时氢”的反应方程式，为什么不在酸性水溶液中进行？2、写出硼酸酯法（Schlesinger法）和硼砂法(Bayer法)合成NaBH4

的反应方程式。3、有人研究了电解硼砂（Na2B4O7.10H2O）与NaOH水溶液的方法得到NaBH4，NaBH4的生成分两步进行，第一步产物为NaB(OH)4，写出两步反应的化学方程式。并写出电极反应方程式。4、为防止硼污染，“即时氢”释放后产生的偏硼酸钠可用化学还原法和电化学方法重新生成NaBH4，实现循环使用。为循环使用硼资源设计一个化学还原方案。5、与金属氢化物相比较，试评价NaBH4的储氢效率。1、NaBH4+4H2O=NaB(OH)4+4H2；酸性条件下反应剧烈，无法控制。2、4NaH+B(OCH3)3=NaBH4+3CH3ONa；Na2B4O7+16Na+8H2+7SiO2=4NaBH4+7Na2SiO33、Na2B4O7.10H2O+2NaOH=4NaB(OH)4+3H2O；阴极：B(OH)4-+8e-+4H2O=BH4-+8OH-阳极：4OH--4e-=2H2O+O2电池：B(OH)4-=BH4-+2O24、NaB(OH)4+4Na+2H2+2SiO2=NaBH4+2NaSiO3+2H2O5、NaBH4分子氢的质量分数为10.6%，其与水的反应中，水成为另一个氢源，每克NaBH4的最大产氢量为克。与金属氢化物相比，MH（M=Na，Li，，等），当M的式量时，MH的产氢效率大于硼氢化钠，如LiH。当M的式量时，MH的产氢效率小于硼氢化钠，如NaH、CaH2、MgH2等。故硼氢化钠的储氢效率较高，活性强。例25：100克菠菜中的营养成分：草酸～克，水份克，蛋白质克，脂肪克，纤维素克，糖类克，灰份克，胡萝卜素毫克，视黄醇毫克，维生素B1毫克，维生素B2毫克，维生素C32毫克，维总毫克，K311毫克，毫克，Ca66毫克，Mg58毫克，毫克，毫克，毫克，毫克，P47毫克，微克。1、菠菜中铁的主要存在价态是几价，为什么？2、如何定性检验菠菜中存在铁离子，写出反应方程式。3、验证菠菜中草酸的存在要先把草酸从菠菜中分离出来，然后利用钙离子将草酸从溶液中以沉淀（A）的形式分离，过滤后用酸重新溶解、蒸发、结晶（B）。沉淀A的化学式是什么，它的溶解性（水溶性、酸溶性）如何？4、结晶B（含杂质，加热不分解）在热天平差热分析联用的仪器中加热，测得在0～120℃、120～450℃、450～800℃三区间失重率之比为9︰14︰22，确定B的化学式，并写出分解反应方程式。5、定量测定结晶中B的含量：取结晶固体0.1280g加入0.1mol/L盐酸15mL（用量筒量取），使固体全部溶解，然后用0.0200mol/L的KMnO4溶液滴定，至锥形瓶中紫色不褪，用去KMnO4溶液16.20mL。写出溶解反应和滴定反应，并计算结晶中B百分含量。1、+2，因菠菜中草酸以及维生素C和铁同时存在，由于草酸的还原性，那么铁肯定以Fe2＋形式存在。2、用硝酸（或其它氧化剂）将其氧化，使Fe2＋成为Fe3＋，然后用KSCN鉴别，显血红色说明存在铁离子。3Fe2＋＋4H＋＋NO3－＝3Fe3＋＋NO＋2H2OFe3＋＋SCN－＝[Fe(SCN)]2＋（血红色）3、CaC2O4，溶解性极小，弱酸中也难溶，强酸中可溶。4、CaC2O4·H2OCaC2O4·H2O＝CaC2O4＋H2OCaC2O4＝CaCO3＋COCaCO3＝CaO＋CO25、CaC2O4＋2HCl＝CaCl2＋H2C2O45H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O例26：金属X被喻为“含在口中就熔化的金属”，是1871年俄国化学家门捷列夫在编制化学元素周期表时曾预言的“类铝”、1875年法国化学家布瓦博德朗从闪锌矿中离析出的金属。近年来，X成为电子工业的新宠，其主要用途是制造半导体材料，被誉为“半导体材料的新粮食”。X具有反常膨胀的性质，当X由液态凝固成固态时，体积要膨胀3％。1、X的元素符号是

，电子构型是

。呈现的化合价可能是

和

。2、X的化学性质不活泼，在常温下几乎不与氧和水发生反应，但溶于强酸和强碱。写出离子反应方程式。3、X的熔点为

（请估计），沸点却高达2403oC，更奇妙的是X有过冷现象（即熔化后不易凝固），它可过冷到－120oC，是一种低熔点、高沸点的液态范围最大的金属，是金属制造

材料中的千古绝唱。并分析X做该材料时还可能具有哪些性质

。4、X不能像普通金属那样任意堆放，也不能盛装在玻璃容器内，试分析可能原因，并提出保存方案。5、X的金属有机化合物A与AsH3（B）一定条件下以mol比1:1反应可得到半导体材料C与一标况下密度为1.34g/L的气体D，写出反应的方程式，C具有立方ZnS的结构，晶胞参数为0.565nm,求C的密度。1、

Ga[Ar]3d104s24p1；＋1、＋32、2Ga＋6H＋＝2Ga3＋＋3H2↑2Ga＋2OH－＋6H2O＝2[Ga(OH)4]－＋3H2↑3、30oC（只要高于一般室温，低于体温即可，实际熔点oC）高温温度计

X的液体受热时能膨胀，且随温度呈线性膨胀。4、当气温高于oC时，固体镓就熔化为液体“逃之夭夭”，故要用密闭容器盛装镓，防止固体镓化为液体“潜逃”。另外，镓具有反常膨胀的性质，当镓由液态凝固成固态时，体积要膨胀3％，这样盛装镓的容器的材料就不能装在玻璃容器里注意。（答出大意即可）要装在具有弹性的塑料袋或橡胶袋中5、Ga(C2H5)3+AsH3=GaAs+3C2H65.32g/cm3例27：三聚氰胺是一种用于制造塑料、涂料、化肥等化工产品的工业原料。由于其含氮量高达％，近年来该化合物被一些不法厂家添加进牛奶用以增加食品的蛋白质测试含量。在2008年中国“毒奶粉”事件中，中国多个省份数万名婴儿因食用被添加了三聚氰胺的奶粉后出现肾结石和肾功能衰竭。。一些肠道细菌，尤其是Klebisella属的细菌，具有代谢含氮化合物的活性，能够在肠道中代谢三聚氰胺，转化为三聚氰酸并逐步将其降解。三聚氰胺和三聚氰酸本身毒性极低，但极易互相结合形成晶体，这两类物质进入血液循环后，在肾小管中与尿酸结合形成大分子复合物类的结石，堵塞肾小管，导致肾毒性。1、请画出三聚氰胺和三聚氰酸的结构。2、尿酸的分子结构如下图所示，指出其与三聚氰酸形成大分子复合物的原因。3、氨基乙酸即甘氨酸的含氮量与三聚氰胺相比如何？人工加入2.50%质量百分含量的三聚氰胺相当于检测时单纯由氮含量得出的氨基乙酸的质量百分含量为多少？1、请画出三聚氰胺和三聚氰酸的结构。解答：三聚氰胺

三聚氰酸

或

三聚氰酸

2、解答：通过氢键聚合，分子量越大，溶解度越小。3、氨基乙酸的含氮量为18.66%。与三聚氰胺的含氮量66.6%相比，氨基乙酸的含氮量低得多，其他氨基酸的含氮量则更低。人工加入2.5%质量百分含量的三聚氰胺相当于检测时单纯由氮含量得出的氨基乙酸的质量百分含量为：2.5%×66.6%÷18.66%=8.92%。例28：H2O2是一种绿色氧化剂，应用十分广泛。1979年化学家将H2O2滴入到SbF5的HF溶液中，获得了一种白色固体A。经分析，A的阴离子呈正八面体结构，阳离子与羟胺NH2OH是等电子体。1、确定A的结构简式。写出生成A的化学反应方程式。2、若将H2O2投入到液氨中，可得到白色固体B。红外光谱显示，固态B存在阴、阳两种离子，其中一种离子呈现正四面体，试确定B的结构简式。3、上述实验事实说明H2O2的什么性质？1、(1)[H3O2+][SbF6]H2O2+SbF5+HF==

[H3O2+][SbF6]2、

H2O2+NH3==[NH4+][HO2]3、上述实验事实说明H2O2既有酸性，又有碱性例29：1、试解释：AlF3不溶于液态HF中，但在NaF存在时，AlF3就能溶解在液态HF中；当BF3通入该液体中，AlF3就会沉淀出来。2、CsICl2热分解的产物是什么？为什么一般不能形成含氟元素的碱金属多卤化物？3、PCl5极易水解，将PCl5投入液氨中也能发生氨解，写出PCl5完全氨解反应方程式。1、AlF3是离子型化合物，在HF(l)中溶解度小，是由HF(l)的自偶电离程度小造成的。(正相反)加入NaF后，AlF3+3NaF==Na3AlF6，使AlF3变成AlF63－而溶解在HF(l)中；通BF3后有可能AlF63－+3BF3==AlF3↓+3BF4－，AlF3重新析出，也可能2BF3==BF2++BF4－，而BF2+与AlF63－形成(BF2)3+(AlF6)3－的沉淀。2、CsICl2==CsCl+ICl，这是由于CsCl比CsI稳定。由于CsF是卤化物中最稳定的化合物，即使有含氟元素的碱金属多卤化物生成，也会很容易分解成CsF，而使碱金属多卤化物受到破坏。因此一般不能生成含氟元素的碱金属多卤化物。3、PCl5+9NH3＝P(NH)(NH2)3+5NH4Cl例30：在强酸性的非水溶液，如SbF5的HF溶液中通入H2S气体，结果只得到一种晶体A。经分析，A的阴离子具有八面体结构，阳离子与PH3是等电子体。1、确定A的结构简式，写出生成A的化学反应方程式。2、在上述反应中，H2S起着什么作用？3、A物质能对石英有腐蚀作用，问A的哪一种离子对石英具有腐蚀作用？4、如何贮存A？1、A：[SH3]＋[SbF6]－

；SbF5＋HF＋H2S→[SH3]＋[SbF6]－；2、H2S起着碱的作用（质子接受者）。3、SH3＋。4、聚四氟乙烯的塑料瓶中。例31：1962年英国青年化学家巴特列第一次制得了XePtF6化合物，突破了“惰性元素”的禁区。此后人们相继合成了氙的系列化合物，以及原子序数较大的稀有气体氪、氡的化合物。对于原子序数较小的氦、氖尚未制得化合物。有人从理论上预言了它们的化合物是可以制得的。不久澳洲国立大学的拉多姆宣布了化学上一奇闻，氦能够与碳结合形成分子。像CHexx＋不仅存在，而且能够用实验手段观察到，并借助计算机算出了CHe33＋、CHe44＋的键长分别为：0.1209nm，0.1212nm。1、Ne、He的化合物难以合成的主要原因是什么？2、如果CHe33＋、CHe44＋果真存在的话，请写出它们的立体结构式；3、为什么CHe33＋的键长比CHe44＋短？4、写出与CHe33＋、CHe44＋互为等电子体的物质（或原子团）的名称；5、并完成下列化学方程式：CHe44＋＋H2O→CHe44＋＋HCl→1、原子半径小，原子核对外层电子引力大；2、（正三角形）（正四面体）3、CHe33＋中C原子sp2杂化，CHe44＋中C原子sp3杂化，后者p轨道成分多，相同条件下成键长。4、甲基甲烷5、CHe44＋＋2H2O＝CO2＋4He＋4H＋CHe44＋＋4HCl＝CCl4＋4He＋4H＋例32：1998年，中国科大的化学家把CCl4(l)和Na混合放入真空容器中，再置于高压容器中逐渐加热，产物除掉可溶性物质后，可得一些固体颗粒（晶体物质）。经X－射线研究发现：该固体颗粒实际由A和B两种物质组成，其中A含量较少，B含量较多。试回答下列问题：（1）CCl4和Na为何要放在真空容器中？随后为何要置于高压容器中？（2）指出CCl4分子的空间构型和碳原子的杂化形式。（3）上述实验的理论依据是什么？请从化学反应的角度加以说明。（4）试确定A、B各为何物？A、B之间有何关系？（5）写出上述反应方程式，并从热力学的角度说明A为何含量较少，B为何含量较多？（6）请你从纯理论的角度说明：采取什么措施后，A的含量将大幅度增多？（7）请评述一下上述实验有何应用前景？（1）放在真空容器中是为了防止Na被空气中的氧气氧化；随后放在高压容器中是为了生成金刚石，因为生成金刚石需要高温高压。（2）正四面体；碳原子的杂化形态为sp3；（3）上述实验是武慈反应，即卤代烃与钠的反应，生成碳原子数更大的烃。因为CCl4中碳原子为sp3杂化，反应后，许许多多的碳原子通过sp3杂化学形式成键，即组成网状的金刚石。（4）A为金刚石；B为石墨，它们互为同素异形体。（5）化学反应为：CCl4＋4Na→C＋4NaCl金刚石和石墨的稳定形态相比，金刚石的内能大，不稳定，易转化为内能较低的石墨。（6）从纯理论的角度看，采取高温高压，将使一部分石墨转化成金刚石，使金刚石的含量大幅增多。（7）上述实验开辟了人造金刚石的另一途径。例33：回答下列问题：1、已知NO3－、CO32－互为等电子体，为什么不包括SiO32－、PO33－？2、试比较CH3Cl、CH2＝CHCl和CH≡CCl中C－Cl键键长的大小顺序，并说明理由。3、如果把BF3与乙醚放在一起，BF3键长从130pm增加到141pm，试问所成新化合物的成键情况及其极性与BF3有何不同？4、已知1mol乙烷、1mol乙烯、1mol乙炔完全燃烧生成CO2和H2O（液）时各放出1558kJ、1411kJ、1300kJ的热量，虽然乙炔的燃烧热最低，但只有乙炔与纯氧气一起燃烧形成的氧快焰温度最高，可达3000℃以上，分析其原因。1、NO3－与PO33－的结构不同在于PO33－中的P原子有d轨道成键，SiO32－是化学式，它是SiO44－以2个氧分别和另外2个SiO2相联成长链或环状物质的化学式，不像CO32－那样是一个单独存在的离子单元。2、CH3Cl＞CH2CHCl＞CH≡CCl理由：中有两个π（p－π共轭）、

中有一个π（p－π共轭）、CH3－Cl中有相对于p－π共轭弱得多的σ－p共轭。3、BF3中B为sp2杂化，有大π键，平面正三角形，是非极性分子；因B缺电子，有空轨道，能接受乙醚分子中O的孤对电子，形成新的化学键，B由sp2杂化变为sp3杂化。4、水的比热大，液态水气化时要吸收大量热，等摩尔的三种烃中乙炔燃烧生成水量最少，故吸收热量也要少，则燃烧时火焰温度最高。例34、ClO2

是一种高效，性能优良的广谱消毒杀菌剂，但不稳定，不易储运，稳定性ClO2

成为研究的热点，目前国内外常用的稳定剂有过碳酸钠（2Na2CO3.H2O2），过硼酸钠（Na(B(OH)3(OOH))）。过碳酸钠的稳定原理是在过碳酸钠溶液中ClO2被还原成稳定的ClO2-，而在ClO2的过硼酸钠稳定液中并不存在大量的ClO2-离子，但与过硼酸钠稳定液相比溶液，pH发现明显下降，并有一种二价四面体型单核配位阴离子A形成，该阴离子有稳定ClO2

的作用。1、写出过碳酸钠稳定ClO2

的离子方程式。2、给出A离子的结构。3、用离子方程式表示过硼酸钠溶液pH下降的原因。4、过硼酸阴离子的二聚倾向，影响了ClO2

的吸收效率，二聚离子化学式为[H4B2O8]2-,该离子中B,H原子化学环境相同，给出其结构。5、用硼酸溶液吸收ClO2

不能起到稳定ClO2

的作用，分析原因。1、H2O2+2ClO2+2OH-==2ClO2-+2H2O+O22、3、[HOOB(OH)3]-+ClO2=[O2Cl-OOB(OH)3]2-+H+

4、

5、硼酸在上中水中可发生电离，B(OH)3+H2O=[B(OH)4]-+H+形成B(OH)4-离子比A离子更加稳定，所以不容易吸收ClO2。例35、1、用VSEPR预测NO2、NO2+、NO2–的几何形状，并比较它们中<ONO键角大小顺。2、氮的两种化合物分别为三甲胺(Me3N)和三甲硅烷胺(H3Si)3N，观察到两化合物中N原子与相邻原子的键角分别是108°和120°，用VB法解释它们键角的差别。3、氮和硼都能形成三氟化物NF3，BF3前者N-F键能280kJ·mol-1，后者B–F键能646kJ·mol–1，为何有如此大差别？4、NF3沸点–129℃，而NH3沸点–33℃，为何后者沸点比前者高？5、NF3偶极矩小（0.24D），NH3偶极矩大（1.46D），解释这种差别。6、NH3能作为Lewis碱提供电子对，如与Ag+形成Ag(NH3)2+，而NF3却不是Lewis碱，为什么？7、NaNO3水溶液和钠汞齐（合金）反应生成Na2N2O2。写出这个反应式。Na2N2O2是连二次硝酸H2N2O2的盐。该酸异构化后的产物作为火箭燃料配方之一。请写出H2N2O2的可能结构式及其异构体的结构式。

1、分子形状：NO2：

角形（或V形）

：

NO2+

直线形

NO2

–：

角形（或V形）

键角顺序：

NO2+

>

NO2>

NO2

–

；2、

Me3N；N取sp3杂化，N上有孤对电子…；(H3Si)3N；N取sp2杂化，

Si-N有双健成分3、

NF3；N-F为单键；BF3；B-F有双键成分（大键）

4、

NH3（1）分子间有氢键；NF3则无

5、

N-F键偶极与N弧对偶极方向相反，相抵消；NH3则与NF3相反……6、

NF