大學(xué)無機(jī)化學(xué)第十二章試題及答案

1、第十三章硼族元素4. 以下礦物中含有鋁的是 ( )總體目標(biāo)：1. 掌握硼單質(zhì)、氫化物、鹵化物和含氧化物的性質(zhì)、用途和制備方法2. 通過硼及其化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，掌握缺電子化合物的成鍵特征3. 掌握鋁及其化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和制備4. .認(rèn)識(shí)鈹和鋁的相似性各節(jié)目標(biāo)：第一節(jié)硼單質(zhì)及其化合物1. 掌握硼單質(zhì)的結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)、用途和制備方法2. 掌握乙硼烷、硼酸(H3BO3)、硼砂和三鹵化硼的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和制備方法3. 通過硼及其化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，掌握缺電子化合物的成鍵特點(diǎn)和橋鍵的形成第二節(jié)鋁單質(zhì)及其化合物1. 掌握鋁及其化合物的主要性質(zhì)和AlCl3的結(jié)構(gòu)，了解鋁的提取和冶煉2. 認(rèn)識(shí)鈹和鋁的相似性，如

2、金屬單質(zhì)、無水鹵化物、水合鹵化物、氫氧化物第三節(jié)鎵、銦、鉈了解鎵、銦、鉈單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)習(xí)題一、選擇題1 .下列有關(guān)硼、鋁性質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤的是()A.都是缺電子原子B.B(OH)3是弱酸，Al(OH)3是兩性偏堿性C.其三鹵化物分子都是平面三角形結(jié)構(gòu)D.都是親氧元素2 .在下列aAI2Q的制備方法中，不妥的是()A.灼燒Al(OH)3B.灼燒Al(NO3)3C.高溫電解Al2(SO)3D.金屬鋁在氧中燃燒3 .下列鋁的化合物不能用濕法制得的是()A.Al2(CO3)3B.Al2(SO4)3C.AlCl3D.Al(Ac)3A.冰晶石B.孔雀石C.白云石D.方鉛礦5.下列化合物屬于缺電子化

3、合物的是()(吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)A.BCL3B.HBF4C.B2O3D.NaAl(OH)46.在硼的化合物中，硼原子的最高配位數(shù)不超過4，這是因?yàn)?)A.硼原子半徑小B.配位原子半徑大C.硼與配位原子電負(fù)性差小D.硼原子無價(jià)層d軌道7.下列關(guān)于BF3的敘述中，正確的是()A.BF3易形成二聚體B.BF3為離子化合物C.BF3為路易斯酸D.BF3常溫下為液體8.下列金屬單質(zhì)中，熔點(diǎn)最低的是()(吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)A.CuB.ZnC.NaD.Ga9.下列化合物中，熔點(diǎn)最低的是()(吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題A.BCl3B.CCl4C.SiClD.SnCl10.下列物質(zhì)中水解并能

4、放出H2的是(吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題A.B2H6B.N2H4C.NH3D.PH11.下列化合物中不能穩(wěn)定存在的是(吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)A.SbI3B.PI3C.AlID.TiI12.下列含氧酸中屬于一元酸的是(吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題A.H3AsO3B.H3BO3C.H3PO3D.H2CO313.下列物質(zhì)中，酸性最弱的是()(吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題A.H3PO3B.H2SC.H3BO3D.H5IO614.下列金屬中，與硝酸反應(yīng)得到產(chǎn)物的氧化數(shù)最低是()A.InB.TlC.FeD.Bi15.下列金屬中，氧化能力最強(qiáng)的是(吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)A.NO2B.SO3C.B2O

5、3D.Tl2O316.下列分子中，偶極矩最小的是(吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題A.B2H6B.SO2C.NClD.SF17.下列化合物中，氧化性與惰性電子對(duì)效應(yīng)有關(guān)的是()A.I2O5B.Tl2O3C.Mn2O7D.CrO18 .與NaCO§液反應(yīng)生成堿式鹽沉淀的離子是A.Al 3+B.Ba2+C.Cu2+D.Hg2+19 .氧化性最強(qiáng)的是（A. Al 2QB. Ga2QC. In2QD. Tl2020 .水解性最強(qiáng)的是（A. AlCl 3 B. AlBrC. NaClD. KNO21 .下列物質(zhì)熔點(diǎn)最高的是（A.單質(zhì)硼 B. 金屬鋁C. 金屬錢D. AlCl22.用電解法制備金屬鉛時(shí)

6、,ALQ中加入NaAlFe的作用是（A.使AI2O的熔化溫度降低B.作為原料C.防止金屬鋁氧化D.加快反應(yīng)速度23 .下列關(guān)于乙硼烷的敘述中，不正確的是A.它是缺電子化合物B.圍繞B- B鍵可自由旋轉(zhuǎn)C.分子中存在三中心二電子氫橋鍵D.它最終水解產(chǎn)物是氫氣和硼酸24 .硼酸與多元醇反應(yīng)，生成配位酸，使其酸性（）A.減弱B.增強(qiáng)C.D.變化不定二、填空題1 .最簡(jiǎn)單的硼氫化合物是,B原子的雜化方式為;由于它屬于一化合物，B與B存在堿。（吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題）2 .AlCl3?5HO加熱后，產(chǎn)物是。3 .由于鋁,所以它不溶于水。由于鋁,所以它不與濃硝酸反應(yīng)鋁與氫氧化鈉溶液作用生成和。4 .G

7、aCl2是磁性物質(zhì)，結(jié)構(gòu)式應(yīng)寫成5 .硼砂的化學(xué)式為,其為元堿。（吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題）6 .寫出用稀硝酸處理金屬鎧的反應(yīng)方程式。7 .寫出向KI溶液中加入TlCl3溶液的反應(yīng)方程式。8 .無機(jī)苯的化學(xué)式為,其結(jié)構(gòu)為,與的結(jié)構(gòu)相似。9 .硼酸為狀晶體，硼酸分子之間以鍵結(jié)合，層與層之間以H合，故硼酸晶體具有性，可作為劑。10 .放在手中能夠融化的金屬有,以液相存在的溫度范圍最大的是。（吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題）11 .硼酸與乙醇生成硼酸三乙酯的化學(xué)式,其火焰為色，以此可以鑒定硼酸。（吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題）12.B2Q與金屬氧化物共熔生成的硼珠有特征的顏色，稱為硼珠試驗(yàn)，如CoO勺硼

8、珠Co（BO）2為深藍(lán)色，則CuO的硼珠為色，MnO的硼珠為色，NiO的硼珠為色，C2Q的硼珠為色，F(xiàn)eQ的硼珠為色。（吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題）13.判斷：化合物的熱穩(wěn)定性GaQTl2Q化學(xué)活潑性a-Al2O3r-AI2O3酸性Al（OH）3Ga（OH）3酸性溶液中，氧化性GaOTl2QIn+和Tl+在水中歧化的是14AlCl3在氣態(tài)或CCl4溶液中是體，其中有橋鍵。15.Ga3+與F配位時(shí)形成,與Cl-配位時(shí)形成。三、簡(jiǎn)答題TlOH易溶而TlCl難溶；（吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題）BCl3的沸點(diǎn)比AlCl3彳氐（吉林大學(xué)無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題）CuCl2順磁性而InCl2為逆磁性。（吉林大學(xué)

9、無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題）1.4.鋁和硼有哪些相同和不同的性質(zhì)？5 .就鋁鹽和鋁酸鹽的生成和性質(zhì)作一簡(jiǎn)單扼要的比較。就Al2Cl6和的結(jié)構(gòu)作一比較。6 .根據(jù)鋁在酸性或堿性時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)說明：（1）鋁在酸、水、堿中溶解的可能性，以便確定鋁在這些溶液中的穩(wěn)定性。（2）實(shí)際上鋁不溶于水中，但能溶于NH4Cl或Na2CO3的溶液中。四、計(jì)算題1 .在鋁鹽溶液中滴加堿溶液，并充分?jǐn)嚢?，?dāng)剛有Al(OH)3沉淀生成時(shí)，溶液中Al3+離子濃度為0.36mol/L,問開始沉淀時(shí)溶液的pH值為多少？(已知KspAl(OH)3=1.9X10-33)?2 .求飽和Al(OH)3水溶液的pH值。(KspAl(OH)護(hù)1

10、.3X10-33)3 .在pH=10時(shí)，要使0.10M鋁鹽溶液不生成Al(OH)3沉淀，NaF濃度至少需要多大?一、選擇題1.C2.C3.A4.A5.A6.D7.C8.D9.A10A11.D12.B13.C14.B15.D16.A17.B18.C19.D20.A21A22.A23.B24.B二、填空題1、乙硼烷，sp3,缺電子，三中心二電子氫橋健。2.Al(OH)Cl2+HCl。3表面有一層致密氧化膜覆蓋，能被濃硝酸鈍化，NaAl(OH4)，H24 .逆，GaGaCl45 .Na2B4O7.10H2O二6.3Tl+4HNO3(稀)=3TlNC3+NOt+2H2O7.TlCl3+3KI=TlI；

11、+12+3KC19. 片，氫，分子間力，理解，潤滑10. Cs 和 Ga11. (C 2H5C)3B , 綠12. 藍(lán)，紫，綠，綠，黃13. (1) ><(4)vIn14.雙聚體， 氯三、簡(jiǎn)答題1.OH-變形小，與T1+間極化作用差，TlOH為離子化合物；T1+半徑較大，與間的離子鍵不強(qiáng)；所以TlOH易溶。C變形性比OH*：,C與半徑大的T問有相互極化作用，TlCl中共價(jià)成分較大；所以，TlCl難溶。2 .三氯化硼的共價(jià)性比三氯化鋁強(qiáng)，而分子半徑比三氯化鋁小，因而三氯化硼的沸點(diǎn)應(yīng)比三氯化鋁低3 .CuCl2中的Cu2+電子構(gòu)型為3d0,有一個(gè)單電子，因而CuCb為順磁性。InCl2

12、化合物是由In+和In3+構(gòu)成，即可以寫成InInCl4,In+和In3都無單電子，因而InCl2是反磁性的。4 .答：Al和B的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)都是ns2np1,最高氧化態(tài)為+3,都是缺電子原子，都有橋狀結(jié)構(gòu)化合物，都有MX鹵化物和MQ氧化物。MX是缺電子化合物，為路易斯酸，容易形成鹵化物(如AlCl3、BF3等)。這些鹵化物也都容易水解。但兩者金屬性不同，Al為金屬，B為非金屬，Al(OH)3系兩性，而B(OH%為酸。5 .答：Al、Al2O3或Al(OH)3與酸作用都得鋁鹽(Al3+);與強(qiáng)堿作用，都生成鋁酸鹽(AlO力。鋁鹽和鋁酸鹽一般都溶于水，只要價(jià)結(jié)合的相反電荷離子無色，這些鹽一般無色

13、，它們都水解。Al3+水解使溶液顯酸性，而AlOT水解使溶液顯堿性。Al為缺電子原子，它與Cl2結(jié)合形成雙聚分子而具有橋狀結(jié)構(gòu)。Al原子進(jìn)行sp3雜化，每個(gè)Al原子與3個(gè)Cl原子形成3個(gè)AlCl仃鍵，還有一個(gè)sp3空軌道可以接受來自Cl原子的孤對(duì)電子對(duì)，形成三中心四電子鍵，生成橋鍵配位化合物這種橋鍵稱鹵橋鍵。B也是缺電子原子，它與氫形成化合物時(shí)也必須形成組成為RH的分子才能滿足價(jià)軌道的需要。兩個(gè)B原子各以兩個(gè)sp3雜化軌道同兩個(gè)H原子形成2個(gè)BH。鍵，這4個(gè)。鍵在同一個(gè)平面之上，剩下的四個(gè)價(jià)電子在2個(gè)B原子和另外2個(gè)H原子之間垂直于上述平面的兩個(gè)三中心兩電子鍵，一個(gè)在平面之上，-個(gè)在平面之下，

14、每個(gè)三中心鍵是由一個(gè)H原子和二個(gè)B原子共用價(jià)電子構(gòu)成的,這種BH-B三中心兩電子鍵稱為氫橋鍵。所以A12C16與都是橋式結(jié)構(gòu)，分子中鹵橋鍵及氫橋鍵也都是三中心鍵。但由于Cl原子對(duì)由孤電子對(duì)，H原子沒有；Al的原子半徑比B大,Cl的原子半徑比氫大，Cl橋鍵的鍵長比B-H橋鍵的鍵長長一些，鍵能則弱一些。AlClAl橋鍵同B-H-B橋鍵都是離域鍵，但前者有配鍵性質(zhì)。a0=-1.66V6.答：（1）有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)如下:Al3+3e=AlHAlO3-+HO+3e-=Al+4CHEb0=-1.66V2H+2e=H：=0.00V2HO+2e= H2+2OHb0=-0.828V由此可見無論在酸、水或堿中Al

15、都是不穩(wěn)定的，容易置換溶液中的 H使之成為H而自身被氧化為Al（田）。但事實(shí)上鋁卻不與水反應(yīng)，這是由于鋁在空氣中放置時(shí)表面被氧化生成一層致密的ALQ氧化膜，它不能被水溶解，因而隔絕了與水的進(jìn)一步接觸而使之作用。（2）Al之所以溶解于NHCl和NaCO溶液中，乃是由于:NH+H2O=NH?H2O+H+CO2-+H2O=HC3O+OH在上述水解反應(yīng)中產(chǎn)生了H+或OH，而Al2Q膜是兩性的，既可溶于酸，又可溶于堿，所以Al2O3膜可與水解產(chǎn)生的H+或OH用并被溶解。失去Al2O3覆蓋層之后的Al,便很容易在溶液中反應(yīng)并被溶解。四、計(jì)算題:L解：Al3+OH-3=1.9X10-33Al3+=0.36mol/L19M10"19M1073OH=3pOH=-lg3；=10.76pH=14-pOH=3.240.36.0.6答：開始沉淀時(shí)溶液的pH值為3.24。2 .解:設(shè)Al(OH)3飽和溶液的摩爾濃度為x,則：Al3+OH-3=KspAl(OH)3即x73x)3=1.3X10-3327x4=1.3X10-33x=2.6X10-9.OH=3X2.6X109=7.8X10-9<10-7即Al(OH)3在水溶液中產(chǎn)生的OHM度比水電離出的OHM度少許多倍，基本上不影響水的電離，故Al(OH)3水溶液的pH值就是水的pH值，等于7。333 .解:已知KspAl(O