北师大版无机化学课后部分习题答案(非金属元素)

第14章卤素14-2氟在本族元素中有哪些特殊性？氟化氢和氢氟酸有哪些特性？2、解：（1）由于F的半径特别小，故F2的离解能特别小，F-的水合热比其他卤素离子多。（2）HF分子间存在氢键，因而HF分子的熔沸点和汽化热特别高。（3）AgF为易溶于水的化合物。（4）F2与水反应产物复杂。（5）HF是一弱酸，浓度增大，酸性增强。（6）HF能与SiO2或硅酸盐反应，生成气态SiF4；14-4根据电势图计算在298K时，Br2在碱性水溶液中歧化为Br-和BrO3-的反应平衡常数。4、解：由公式：-ZFE=-RTlnK得：K=exp（ZFE/RT）=2.92×103814-5三氟化氮NF3（沸点-129℃）不显Lewis碱性，而相对分子质量较低的化合物NH3（沸点-33℃）却是个人所共知的Lewis碱。（a）说明它们挥发性差别如此之大的原因；（b）说明它们碱性不同的原因。5、解：（1）NH3有较高的沸点，是因为它分子间存在氢键。（2）NF3分子中，F原子半径较大，由于空间位阻作用，使它很难再配合Lewis酸。另外，F原子的电负性较大，削弱了中心原子N的负电性。14-9如何鉴别KClO﹑KClO3和KClO4这三种盐？9、解：分别取少量固体加入干燥的试管中，再做以下实验加入稀盐酸即有Cl2气放出的是KClO;KClO+2HCl=KCl+Cl2+H2O加入浓盐酸有Cl2与放出且溶液变黄的是KClO3;8KC1O3+24HCl(浓)=9Cl2↑+8KCl+60ClO2(黄)+12H2O另一种则为KClO414-12利用电极电势解释下列现象：在淀粉碘化钾溶液中加入少量NaClO时，得到蓝色溶液A，加入过量NaClO时，得到无色溶液B，然后酸化之并加少量固体Na2SO3于B溶液，则A的蓝色复现，当Na2SO3过量时蓝色又褪去成为无色溶液C，再加入NaIO3溶液蓝色的A溶液又出现。指出A﹑B﹑C各为何种物质，并写出各步的反应方程式。12、解：A：I2；B：NaIO3；C：NaI14-13写出碘酸和过量H2O2反应的方程式，如在该体系中加入淀粉，会看到什么现象？13、解：HIO3+3H2O2=3O2+HI+3H2O；如果在该体系中加入淀粉，溶液慢慢变蓝，后又褪色。第15章氧族元素15-4比较O3和O2的氧化性﹑沸点﹑极性和磁性的相对大小。4、解：氧化性：O3O2;沸点：O3O2;极性：O3O2;磁性；O3O2.15-5少量Mn2+可以催化分解H2O2其反应机理届时如下：H2O2能氧化Mn2+为MnO2，后者又能使H2O2氧化，试从电极电势说明上述解释是否合理，并写出离子反应方程式。5、解：H2O2+Mn2+=MnO2+2H+;MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2+2H2O15-6写出H2O2与下列化合物的反应方程式，K2S2O8﹑Ag2O﹑O3﹑Cr(OH)3在NaOH中﹑Na2CO3（低温）。6、解：H2O2+K2S2O8=K2SO4+O2+H2SO4HO2-+Ag2O=2Ag+OH-+O23H2O2+2Cr(OH)3+4OH-=2CrO42-+8H2O15-7SO2与Cl2的漂白机理有什么不同？7、解：SO2的漂白作用能和一些有机色素结合成为无色的化合物.而Cl2的漂白作用是利用HClO的氧化性15-11完成下面反应方程式并解释在反应（1）过程中，为什么出现由白到黑的颜色变化？（1）Ag++S2O32-(少量)→（2）Ag++S2O32-(过量)→15-11、(1)Ag++S2O32-=Ag2S2O3(白色)2Ag2S2O3=2Ag2S(黑色)+2SO2+O2(2)Ag++2S2O32-=Ag(S2O3)23-15-16写出下列各题的生成物并配平。（1）Na2O2与过量冷水反应；（2）在Na2O2固体上滴加几滴热水；（3）在Na2CO3溶解中通入SO2至溶液的PH=5左右；（4）H2S通入FeCl3溶液中；（5）Cr2S3加水；（6）用盐酸酸化多硫化铵溶液；（7）Se和HNO3反应。16、解：(1)Na2O2+2H2O=H2O2+2NaOH(2)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2(3)Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2(4)H2S+2FeCl3=S+2FeCl2+2HCl(5)Cr2S3+H2O=Cr(OH)3+H2S(6)(NH4)2Sx+2HCl=2NH4Cl+(x-1)S+H2S(7)3Se+4HNO3+H2O=3H2SeO3+4NO第16章氮磷砷16-1请回答下列有关氮元素性质的问题：（1）为什么N-N键的键能（167kJ.mol-1）比P-P键（201kJ.mol-1）的小？而N≡N键的键能（942kJ.mol-1）又比P≡P键（481kJ.mol-1）的大？（2）为什么氮不能形成五卤化物？（3）为什么N2的第一电离能比N原子的小？1、解：（1）N，由于其内层电子少，原子半径小，价电子层没有可用于成键的d轨道。N-N单键的键能反常地比第三周期P-P键的小，N易于形成p-p键（包括离域键），所以，N=N和NN多重键的键能比其他元素大。（2）价电子层没有可用于成键的d轨道，N最多只能形成4个共价键，也即N的配位数最多不超过4。（3）N原子由于价层电子的p轨道刚好处于半充满状态。16-2请回答下列问题：（1）如何出去N2中少量NH3和NH3中的水气？（2）如何除去NO中微量的NO2和N2O中少量NO的？2、解：（1）将气体通过稀HCl溶液；通过碱石灰（2）通过NaOH溶液；16-3以NH3与H2O作用时质子传递的情况，讨论H2O﹑NH3和质子之间键能的强弱；为什么醋酸在水中是一弱酸，而在液氨溶剂中却是强酸？3、解：NH3+H2O=NH4++OH-；因此，NH3和质子的键合能力强于H2O和质子的键合能力；正因为如此，醋酸与水的结合能力弱于醋酸与氨的结合能力。这就是大家所熟悉的溶剂拉平效应。16-4将下列物质按碱性减弱顺序排序，并给予解释。NH2OHNH3N2H4PH3AsH316-5请解释下列事实：（1）为什么可用浓氨水检查氯气管道的漏气？（2）过磷酸钙肥料为什么不能和石灰一起贮存？（3）由砷酸钠制备As2S3，为什么需要在浓的强酸性溶液中？5、解：（1）两者反应产生NH4Cl的微小颗粒，形成大量白烟。（2）过磷酸钙中含有Ca(H2PO4)2会与碱作用，从而有损肥效。（3）As2S3会与碱发生作用。16-6请解释下列有关键长和键角的问题：（1）在N3-离子中，两个N-N键由相等的键长，而在HN3中两个N-N键长却不相等；（2）从NO+﹑NO到NO-的键长逐渐增大；（3）NO2+﹑NO2﹑NO2-键角（∠ONO）依次为1800﹑134.3O﹑115.4O。（4）NH3﹑PH3﹑AsH3分子中的键角依次为107O﹑93.08O﹑91.8O，逐渐减小。6、解：（1）在N3-中存在243离域键，2个N-N键是等效的，性质一样，键长相等。在NH3分子中，没有离域键。（2）按照分子轨道理论，三者键级分别为3，2.5,2。所以键长逐渐增大。（3）NO2中的未成对电子易电离，失去一个电子形成阳离子NO2+，或获得一个电子形成NO2-，随着价电子由16增加到18，键角明显缩小。（4）从N到As，电负性逐渐减小，孤电子对离核越来越远，对成键电子排斥作用越来越弱，故键角逐渐减小。16-9为什么PF3可以和许多过渡金属形成配合物，而NF3几乎不具有这种性质？PH3和过渡金属形成配合物的能力为什么比NH3强？9、解：P的电负性小于N,PH3比NH3容易给出孤对电子,形成配位键;16-12回答下列有关硝酸的问题：（1）根据HNO3的分子结构，说明HNO3为什么不稳定？（2）为什么久置的浓HNO3会变黄？12、解：(1)HNO3分子中由于一个质子与NO3-相连,键长和键角也发生了变化,与H相连的N-O键较长,所以HNO3分子的对称性较低,不如NO3-离子稳定,氧化性较强.(2)因为HNO3不稳定,容易分解成NO2,所以溶液呈黄色.16-14试从平衡移动的原理解释为什么在Na2HPO4或NaH2PO4溶液中加入AgNO3溶液，均析出黄色的Ag3PO4沉淀？析出Ag3PO4沉淀后溶液的酸碱性有何变化？写出相应的反应方程式。14、解：因为在溶液中存在以下平衡;.3424POHHPO;当加入Ag+后,Ag+和PO43-结合生成Ag3PO4沉淀,使得上述平衡向右移动.16-21鉴别下列各组物质：（1）NO2-和NO3-（2）AsO43-和PO43-（3）AsO43-和AsO32-（4）PO43-和P2O74-（5）H3PO4和H3PO3（6）AsO43-和AsS43-21、解：(1)用淀粉KI溶液,作用后,溶液变蓝色的是NO-2(2)用淀粉KI溶液,作用后,溶液变蓝色的是AsO43-;(3)在酸性条件下,加SnCl2,反应后有黑棕色的As析出的是AsO33-(4)能使蛋白质沉淀的是P2O74-;(5)用AgNO3溶液.(6)用稀盐酸酸化,有蛋黄色沉淀析出的是AsS4316-23有一种无色气体A，能使热的CuO还原，并逸出一种相当稳定的气体B，将A通过加热的金属钠能生成一种固体C，并逸出一种可燃性气体D。A能与Cl2分步反应，最后得到一种易爆的液体E。指出A﹑B﹑C﹑D和E各为何物？并写出各过程的反应方程式。23、解：A：NH3；B：N2；C：NaNH2；D：H2；NCl3第17章碳硅硼17-3某实验室备有CCl4干冰和泡沫灭火器[内为Al2(SO4)3和NaHCO3]，还有水源和砂。若有下列失火情况，各宜用哪种方法灭火并说明理由：(1)金属镁着火；（2）金属钠着火；(3)黄磷着火；（4）油着火；（5）木器着火3、解：（1）砂（2）砂（3）CCl4，干冰和泡沫灭火器，砂均可以。（4）干冰和泡沫灭火器，砂（5）以上方法均可17-4标准状况时，CO2的溶解度为170mL/100g水：（1）计算在此条件下，溶液中H2CO3的实际浓度；（2）假定溶解的CO2全部转变为H2CO3，在此条件下，溶液的PH是多少？4、解：（1）100g水中，H2CO3的物质的量为17010-3/22.4=0.00759mol;所以H2CO3的实际浓度为0.00759mol/L；（2）由公式cKH][=Lmol/1071.500759.0103.4573424POHHPO所以pH=4.2417-5将含有Na2CO3和NaHCO3的固体混合物60.0g溶于少量水后稀释到2.00L，测得该溶液的PH为10.6，试计算原来的混合物中含Na2CO3及NaHCO3各有多少克？5、解：设碳酸钠为xg；则NaHCO3为（60-x）g；由公式323][CONaNaHCOaCCKH=5.6110-11106/84/)60(xx=10-10。6代入公式得x=44.29g;则NaHCO3为17.71g17-6试分别计算0.1mol.L-1NaHCO3和0.1mol.L-1(NH4)2CO3溶液的PH。（提示：NH4HCO3按弱酸弱碱盐水解计算。）（已知：NH3.H2OKb=1.77×105;H2CO3K1=4.3×10-7,K2=5.61×10-11）6、解：（1）由cKOHb][=Lmol/1082.41.0)103.4/10(5714所以68.932.41414pOHpH17-9如何鉴别下列各组物质：（1）Na2CO3,Na2SiO3,Na2B4O7.10H2O（2）NaHCO3,Na2CO3（3）CH4,SiH49.解：（1）先做硼砂珠实验，鉴定出Na2B4O7.10H2O;然后用Al2(SO4)3鉴定出Na2CO3，现象有沉淀和气泡产生。（2）再酒精灯上加热，有气体产生的是NaHCO3（3）利用SiH4在碱的催化下，剧烈水解有白色沉淀产生，而CH4无此现象17-10怎样净化下列两种气体：（1）含有少量CO2﹑O2和H2O等杂质的CO气体；（2）含有少量H2O﹑CO﹑O2﹑N2及微量H2S