硫酸加热17-2概述CO的实验室制法及收集方法,写出CO与下列物质起反应的方程式并注明条件(1)Ni(2)CuCl(3)NaOH(4)H2(5)PdCl2解答:CO的实验室制法:HCOOH===CO+H2O收集方法为排水法Ni+4CO=======Ni(CO)4CuCl+CO+2H2O=CuCl.CO.2H2ONaOH+CO===HCOONaCO+2H2====CH3OHCO+3H2==CH4+H2OCO+PdCl2+H2O===Pd+CO2+2HCl17-3某实验室备有CCl4,干冰和泡沫灭火器(内为Al2(SO4)3和NaHCO3),还有水源和沙,若下列失火情况,各易用哪种方法灭火并说明理由。解答:(1)金属镁着火:不能使干冰,泡沫灭火器,水源以及四氯化碳。因为其中的二氧化碳以及会跟镁反应,使得燃烧更剧烈。(2)金属钠着火:不能使用干冰,泡沫灭火器,水源以及四氯化碳。因为其中的二氧化碳以及会跟钠反应,使得燃烧更剧烈(3)黄磷着火:都可以。干冰最适宜。方便。(4)油着火:水不可以。因为水油不溶。(5)木器着火:都可以。适宜干冰,方便。17-6试分别计算0.1mol/LNH4HCO3和0.1mol/L(NH4)2CO3的PH值。解答:NH4HCO3溶液的PH:NH4++HCO3-+H2O==NH3.H2O+H2CO3气流CO为水解方程式。溶液中[NH4]+=[HCO3]-=0.1-m[NH3.H2O]=[H2CO3]=m[OH]-=y[H+]=x则my/(0.1-m)=Kw/K1(1)mx/(0.1-m)=Kw/Kb(2)xy=10-14(3)x=1.57*10-8PH=7.81(NH4)2CO3溶液的PH值:(NH4)2CO3=2NH4++CO32-以质子守恒:[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]=[NH3]+[OH-]KbKNH4+溶液为弱碱性所以忽略[H+][H2CO3]又因为水的电离可以忽略所以[HCO3-]=[NH4+][[H+]Ka1/([H+]2+[H+]Ka1+Ka1Ka2)]*C=2C*KNH4+/([H+]+KNH4+)又因为Kb1Kb2只要考虑CO32的一级水解。所以[HCO3-]=c*[H+]/([H+]+Ka2)[H+]=KNH4++(K2NH4++8KNH4+Ka2)=6.6*10-10PH=9.1817-7在0.2mol/L的Ca2+盐溶液中加入等浓度等体积的Na2CO3将得到什么产物?若以0.2mol/L的Cu2+代替Ca2+盐,产物是什么?再以0.2mol/L的Al3+代替Ca2+盐,产物是什么?请从溶度积计算说明。解:KspCa(OH)2=5.5*10-6KspCaCO3=2.8*10-9KspCu(OH)2=2.2*10-20KspCuCO3=1.4*10-10KspAl(OH)3=1.3*10-33Al2(CO3)不存在SCa(OH)2=1.8*10-2SCaCO3=5.3*10-5,在溶液中以CaCO3存在。SCu(OH)2=2.8*10-7===SCuCO3=1.2*10-5故Cu2+以Cu2(OH)2CO3即碱式碳酸盐的形式存在。因为Al3+水解趋势较大,故以Al(OH)3形式存在。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。解答:因为常温常压下,CO2为分子为非极性分子,分子间的作用弱。为分子晶体,因此沸点低为气体。而SiO2结构为三维网状,彼此的作用力大,因此熔沸点高,常温常压下为固体。(2)CF4不水解,而BF3和SiF4都水解。解答:SiF4水解是由于Si的半径大,并且有可以利用的空的轨道,易于接受亲核试剂的进攻,而发生水解。BF3水解是因为:B为缺少电子的原子,有强烈的接受电子的倾向,易于从水中获得电子对,而发生水解。CF4中C的原子半径小的多,并且没有多余的空轨道可以利用。故不容易水解。(3)BF3和SiF4水解产物中,除有相应的含氧酸外,前者生成BF4-,后者却是SiF6-解答:BF3水解后,由于B是缺电子中心,可以接受有电子对的F的进攻,发生路易斯酸碱反应生成BF4-。SiF4水解后,由于Si的原子半径大,并且有可以利用的空轨道,可以与F配位生成SiF6-。17-14.(1)甲烷没有酸也没有碱的特性解答:甲烷中由于键的键能大,不易于断裂,不容易给出质子。没有酸性。甲烷中的碳已经达到八电子稳定结构,碳的原子半径小,没有孤对电子,不容易接受外来的质子了。没有碱性。(2)硅烷的还原性比烷烃强。解答:硅烷中的硅原子,由于原子半径大,并且有空的轨道,外层电子云密度小易于还原。而甲烷中碳的原子半径小,电负性较大,还原性小。(3)硅的卤化物比氢化物容易形成链。解答:硅的卤化物中存在d-p的配位键。使得Si原子的电子云密度增加,增强Si-Si键,从而易于成链。而Si的氢化物没有此作用。所以不易于成链。(4)BH3有二聚合物B2H6,而BX3却不形成二聚体。解答:BH3有二聚合物B2H6是由于B原子是缺电子中心,只有通过形成氢桥键来增加电子云密度,增加稳定性。BX3中由于形成分子∏的离域键,增大了电子云密度,故稳定,不必要形成二聚合物。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?“三中心两电子键”和一般共价键有何不同?解答:因为如果形成的是氢键,B的电负性应该很大,并且B-H键的键长应该相等,这些都与事实不符和。因而不能用氢键的理论来解释。B2H6具有独特的三电子二中心的桥连结构,由两个B原子分别提供1个sp3杂化轨道,H原子提供1s个轨道,组成三个分子轨道。并在成键轨道上填充了2个电子形成。17-19画出下列分子的结构图Si4O125-B3N3H6[B4O5(OH)4]2-(BO2)nn-SiF62-17-22试计算(1)把1.5gH3BO3溶于100ml水中所得溶液的PH值。(2)把足量Na2CO3的加入75吨级的硬硼钙石中,假定转化率为85%,问所得硼砂的质量是多少?解:(1)H3BO3+H2O=B(OH)4-+H+始1.5/(62*0.1)00平1.5/(0.2*0.1)-xxx所以;x*x/(1.5/(0.2*0.1)-x)=7.3*10-10平衡常数很小,所以1.5/(0.2*0.1)-x=1.5/(0.2*0.1)则:x=5.5*10-5PH=4.26(2)4Ca[B3O3(OH)5]-----3Na2[B4O5(OH)4].8H2O4*2063*(238+144)75t*85%xX=89t17-24有人根据下列反应制备了一些硼烷:4BF3(g)+3LiAlH4(s)=2B2H6(g)+3LiF(s)+3AlF3(s)。若产率为100%,用5gBF3和10gLiAlH4反应能得到多少克B2H6?制备时,由于用了未经很好干燥的乙醚,有些B2H6与水反应损失了,若水的量是0.01g,试计算损失了多少克B2H6?解:4BF3+3LiAlH4=2B2H6+3LiF+3AlF34*68=2723*28=114所以LiAlH4过量的。4BF3-------2B2H627256g5xx=1.0gB2H6+6H2O=H3BO3+6H228108Y0.2gY=0.05g所以:5gBF3和10.0gLiAlH4反应生成1.0g的B2H6。水量为0.2g,损失0.05g的B2H6。