化学课后答案13

1、第十三章磷区元素(一)1尝试分析乙硼烷分子的结构，指出它与乙烷结构的区别。解决方案：乙硼烷和乙烷有相似的分子式，但分子结构不同。乙烷中的每个碳原子有四个价电子，它们通过sp3杂化轨道与三个氢原子和另一个碳原子结合，形成八个电子结构。b原子只有三个价电子，是缺电子原子，所以B2H6是缺电子化合物。b原子采用sp3杂化形成杂化轨道参与成键。每个硼原子通过正常的共价键与两个氢原子相连，两个氢原子位于同一平面，另外两个氢原子分别位于该平面的上方和下方。每个氢原子与两个硼原子相连，形成两个“氢桥”键，也称为“三中心”2。完成并平衡以下反应方程式：(1)B2H 6(g)O2(g)(2)B2H 6(g)H2

2、O(l)(3)H3BO 3 HOCH 2 H2O(4)BBR 3 H2O溶液：(1)B2H 6(g)3O 2(g)B2O 3(s)30 6H 2(g)(3)H3BO 3 2 HOCH 2 H2O BO 4(C2 H4)2H 3 H2O(4)BBR 33H2O H3BO 3 3HBR 3写出以下反应方程式：(1)用氢气还原三氯化硼；(2)由三氟化硼和氢化铝锂制备乙硼烷；(3)由三氟化硼生成氟硼酸；(4)硼酸由三氯化硼生成；(5)连续加热硼酸。(1)6 H2(g)2 bcl 3(g)B2 h6(g)6 HCl(g)(2)4 BF3(g)3 lialh 4(s)2 B2 h6(g)3 lif(s)3

3、 alf 3(s)(3)4 BF3(g)3h2o(l)h3bo 3(s)3hf(AQ)BF3(AQ)HF(AQ)hbf 4(AQ)(4)bcl 3(g)3h2o(l)h3bo 3(s)3hcl(AQ)(5)h3bo 3(s)(1)NiO (2)CuO (3)CoO分解：熔融硼砂与金属氧化物形成具有特征颜色的偏硼酸盐复盐，在分析化学中称为硼砂珠试验，用于鉴定某些金属离子。(1)Na2B 4O 7 Nioni(BO2)22 NaBi 2(棕色)；(2)Na2B 4O 7 CuoCuO(BO2)22NaB 2(蓝色)；(3)Na2B4O7 CoOCo(BO2)22NaBO2(蓝色)5，写出并解释了三

4、卤化硼的熔点和沸点的顺序。溶液：三卤化硼的化合物为BF3、BCl3、BBr3、BI3，熔点/沸点从低到高的顺序为BF3、BCl3、BBr3、BI3。这主要是因为BX3是非极性共价分子，分子间力是分散力。分子量越大，分散力越大，熔点/沸点越高。如何以硼砂为原料制备下列物质？写出相关的反应方程式。(1) 33BO H (2) 32O B (3)B (4) 3 BF溶液：(1)H3BO3将纯硼砂Na2SO 4O 710 H2O溶于沸水中，加入盐酸Na2SO 4O 710 H2O 2 HCl 4 H3BO3(s)2 NACL 5O 4 H2O(2)B2 O3，制得H3BO 3。将H3BO3加热脱水得到

5、B2 O3:H3BO 3(s)150 hpo 2(s)H2O(g)2 hpo 2(s)300 B2 O3(s)H2O(g)(3)b；首先由(2)制备B2O3，然后用金属镁还原得到B2O3:3mg(s)(4)BF3，通过加热(2)中制备B2O3、100H2SO4和CaF2的混合物得到：B2 O3、H2SO4、3caf2bf3、3caso4、3H2O，它可以通过以下两个步骤制备：na2b 4o 7 12hf Na2O(BF3)46 H2 Na2O(BF3)46 h2so 4 BF 32 nah SO4 H2O 7。在25和50.66千帕下，气态硼氢化物的密度为0.579 gL.计算了该化合物的摩尔

6、质量，并推导出其化学式。解决方案：(66.50 2515.273314.8579.0 p rt m=gmol 1=28g mol 1硼氢化物可分为多羟基硼烷和寡羟基硼烷，它们的通式可分别写成BnHn 6和BnHn 4。如果它的化学式是BnHn 6，那么：28=11n (n 6)显然，得到的n不是整数，所以它是BnHn 4，那么28=11n (n 4) 3BH 0 m(BH)可以得到：n=2，这种气体的化学式是B2H6。八个已知的(1)3mf molkj 100g，BHH=。试根据书末附表中的相关热力学数据计算：(1)1)HB键的键焓；在乙硼烷？氢键的焓。解决方案：结合教科书第一附表和表9-4中

7、的数据，设计了以下热力循环：B (S) 23H2 (G) BH3 (G) FH0M (B，G) 23BH 0M (HH)=3FH 0M (H，G) B (G) 3H (G)。从上图可以看出：FH 0M(.g)23bh0m(hh)3bh0m(BH)bh0m(BH)=fh0m(b，g) 3fh0m (h，g) fh0m (bh3，g)/3=562.7 3217.965100/3kj mol 1=372 kj mol 1(2)设计了以下热力循环：从上图可以看出：fh0m (b2h6，g)=2fh0m (b，g) 3bh0m (hh) 4bh0m (BH)？BH 0米(？H bb)=2fh0m (b，

8、g) 6fh0m (h，g) 4bh0m (BH) fh0m (b2h6，g)/2=2562.7 6217.965437235.6/2kj mol 1=455 kj mol 1 9 25，使用1.00L B .尝试计算所得溶液的酸碱度。溶液：乙硼烷在室温下易溶于水，反应迅速：B2H 6(G)6H2O(l)2H3BO 3(s)6H 2(G)H3BO 3(s)电离：H3BO 3(AQ)H2O(l)B(OH)4(AQ)H(AQ)FH 0M(BHH)G()()33 4 33 0 a bohohb bohk=5.810 10=hboh 0 33 2其中h3bo30=2n (b2h6)/v=2m/(mv)

9、(3)向ALCL溶液中加入氨水。(1)al2o 3(s)3c(s)3c L2(g)2 ALC L3(s)3co(g)(2)naal(oh)4(AQ)NH4cl(AQ)al(oh)3(s)nh3h2o(l)NaCl(AQ)(3 11。铝土矿通常含有氧化铁杂质。现在铝土矿和氢氧化钠熔融在一起(NaAl(OH)4是产品之一)，溶解在水中，过滤，将二氧化碳引入滤液中形成沉淀。再次过滤后，沉淀物被燃烧以获得相对纯的氧化铝。试着写出每一步的反应方程式，并指出哪一步去除了杂质铁。溶液：第一步：熔化Al2O 3 2 NaOH H2O Fe2O 3 2 NaOH H2O AFO 2h2o；第二步：将氟化钠溶解过

10、滤；第三步：通入CO2气体2na lo2co 2h2o 2al(oh)3na 2co 3；第四步：燃烧2Al(OH)3Al2O3 3H2O杂质在第一次过滤(即第二步)过程中被除去。12在干燥的氯气流中加热0.250克金属铝，得到1.236克白色固体。这种固体在200毫升容器中加热到183时变成气体，在250测得的气体压力为100.8千帕。计算气体物质的摩尔质量，写出气体分子的结构式。解决方案：(1)3mol g267 102008.100 25015.273314.8236.1 PV mrt m=n(al)=267/236.127/25.0=2n(cl)=5.35 227267=结构公式为：共

11、晶13完成并平衡以下反应方程式：(1)232 cosr(2)ohcoal 2233(3)ohcomg 2232解决方案：(2) 当()kPa100COp 2=(2)从书中找出上述碳酸盐的分解温度(3 CdCO为345)时，尝试根据相关热力学数据进行估算，并与计算结果进行比较和评估。 (3)碳酸盐分解温度的实验值是否与由计算结果得到的碳酸盐分解温度规律一致？从离子半径、离子电荷和离子电子构型等方面解释了上述规律。解决方案：(1)根据T分数=()(k298 h)k298 h 0 r0 mrna 2co 3(s)Na2O(s)CO2(g)，根据计算：rh0m=0 mfh=393.509(414.22

12、)(1130.68)=322.951 kj mol 1r s0m=0 ms=213.7475.06134.98=153.82 jmol 1kt min=82.153 110根据计算，RH 0m=0 mfh=393.509(601.70)(1095.8)=100.591 kj mol 1 RS 0m=0 ms=213.74 26.9465.7=174.98j mol 1T min=98.174 10591.100 3=575K T=302 BaCO 3(s)BaO(s)CO2(g)，参见表1。根据计算，相对湿度0m=0 mfh=393.509(553.5)(1216.3)=269.291 kj

13、mol 1 RS 0m=0m s=213.74 70.42112.1=172.06j mol 1T min=06.172 10291.269 3=T分数=1292 cdco 3(s)CDO(s)CO2(g)，参见表1。根据计算：rh0m=0 mfh=393.509(258.2)(750.6)=98.891 kj mol 1 RS 0m=0 ms=213.7454.892.5=176.04 jmol 1kt min=04.176 10891.98 3=562 kT得分=289 (2)碳酸盐Na2CO3碳酸镁碳酸钡碳酸镉/1800 544实际分解温度(3)实际分解温度与计算分解温度的规律一致。金属

14、离子半径越小，离子携带的电荷越多，极化能力越强；电子构型为18e的金属离子的极化能力比8e的强。极化越大，相应的碳酸盐就越容易分解。15.完成并平衡以下反应方程式：(1)二氧化硅Na2CO3 (2)二氧化硅4hf(3)Na2CO 3 h4cl(4)sici 4h2o溶液：(1)二氧化硅Na2CO 3 a2 SO3 Co2(2)二氧化硅4hf SIF 42h2o(3)Na2CO 32 NH4Cl 2oh 2s IO32 nh3h2o 2 NaCl(4)sicl 43h2o 2s io34 HCl 16写出以下反应方程式：(1)氢氧化亚锡溶解在氢氧化钾溶液中；(2)铅溶于盐酸中；(3)加热氧化铅和二氧化硅；(4)用二氧化锡溶液处理二