無機化學第十一章分析及考研習題課件

1、 非金屬都能形成具有最高氧化態(tài)的共價型的簡單氫化物： B2H6 CH4 NH3 H2O HF SiH4 PH3 H2S HCl AsH3 H2Se HBr H2Te HI 通常情況下為氣體或揮發(fā)性液體。 同一族，沸點從上到下遞增，但NH3、H2O及HF的沸點由于存在分子間氫鍵異常高。 第11章 非金屬元素化學11-1 非金屬氫化物1. 熱穩(wěn)定性： 從熱力學角度看，氫化物的標準生成自由能或標準生成焓越負(K越大)，氫化物越穩(wěn)定。 在同一周期中，從左到右熱穩(wěn)定性逐漸增加。 B2H6 CH4 NH3 H2O HF分解溫度 373K下 873 1073 1273 不分解 在同一族中，自上而下熱穩(wěn)定性逐

2、漸減小。 HF HCl HBr HI分解溫度 不分解 3273 1868 1073 熱穩(wěn)定性變化規(guī)律與非金屬元素電負性的變化規(guī)律是一致的。 非金屬與氫的電負性(H=2.2)相差越大，所生成的氫化物越穩(wěn)定；反之，不穩(wěn)定。 例如As=2.18，AsH3很不穩(wěn)定，它不能由As與H2直接合成；而F=3.98，HF很穩(wěn)定，加熱至高溫也不會分解。2. 還原性 除HF以外，其它分子型氫化物都有還原性，其變化規(guī)律與穩(wěn)定性的增減規(guī)律相反，穩(wěn)定性大的氫化物，還原性小。 還 B2H6 CH4 NH3 H2O HF 原 SiH4 PH3 H2S HCl 性 AsH3 H2Se HBr 增 H2Te HI 強 還 原

3、性 增 強 原因：氫化物AHn的還原性來自An-，周期表中，從右向左，從上而下，A的半徑增大，電負性減小，故An-失電子的能力遞增，氫化物的還原性遞增。1. 酸性ROH規(guī)則：中心原子的半徑較小，電荷較高，即離子勢越大時，它的酸性越強，反之越弱。 同一類型的非金屬元素含氧酸，在同一周期中，從左到右，酸性逐漸增強。 如：H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HBrO4 HIO4 對同一種非金屬元素，隨氧化數(shù)降低，酸性減弱。 如： HClO4 HClO3 HClO2 HClO11-2 含氧酸和含氧酸鹽 Pauling規(guī)則 含氧酸可記作ROn(OH)y (1) 多元含氧酸的逐級電離常數(shù)之比約為10-5

4、，即K1:K2:K31:10-5:10-10，或pKa的差值為5。 (2) 含氧酸的K1與非羥基氧原子數(shù)n有如下關系： K1105n-7，即pKa1 7-5n 例如H2SO3，可記作SO(OH)2，n=1，Ka1=10-2通常n0，為弱酸，如HClO；n1，為中強酸，如H2SO3；n2，為強酸，如HNO3；n3，為最強酸，如HClO4。 (c)同一元素不同氧化態(tài)的含氧酸，低氧化態(tài)的氧化性較強。 如： HClO4 HClO3 HClO2 485 酸式鹽同正鹽比較，前者往往不及后者穩(wěn)定。 同一酸根不同金屬的鹽，金屬離子的極化作用越大，穩(wěn)定性越差。 BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 B

5、aCO3 4. 含氧酸鹽的溶解性 含氧酸鹽屬于離子化合物，它們的絕大部分鈉鹽、鉀鹽和銨鹽以及酸式鹽都易溶于水。其它含氧酸鹽在水中的溶解性可歸納如下： (1) 硝酸鹽、氯酸鹽：都易溶于水，且溶解度隨溫度的升高而迅速地增加。 (2) 硫酸鹽：大部分溶于水，但SrSO4、BaSO4及PbSO4難溶于水，CaSO4、Ag2SO4及Hg2SO4微溶于水。 (3) 碳酸鹽：大多數(shù)都不溶于水，其中又以Ca2+、Sr2+、Ba2+、Pb2+的碳酸鹽最難溶。 (4) 磷酸鹽：大多數(shù)都不溶于水。 陰陽離子半徑匹配規(guī)則： 鹽中陰陽離子半徑相差較大時，溶解度較大。 晶格能較小，水合熱占優(yōu)勢。 如 NaClO4 KCl

6、O4 RbClO4 鹽中陰陽離子半徑相差不大時，溶解度較小。 晶格能大。 如 RbF KF NaF LiF11-4 對角線規(guī)則 Li和Mg，Be和Al，B和Si11-5 鑭系收縮的影響 Zr和Hf、Nb和Ta、Mo和W11-6 代表性試題1. 比較各對化合物的熱穩(wěn)定性并說明原因。（1）CuO與HgO （2）K2SO3與K2SO4（3）K2CO3與Li2CO3 （4） BaCO3與PbCO3（5）BaCO3與Ba(ClO4)2 （6）NH3、PH3、AsH32. 比較下列化合物的性質(zhì)。 氧化性：H2SO4 HClO4；HNO2 HNO3；SnO2 PbO2 還原性：H2S H2Se ；Sb(OH

7、)3 Bi(OH)3 酸性：HBrO3 HIO3；H2SO3 H2SO4 H2S2O7 水溶性：CsI LiI；MgSO4 BaSO4 熔沸點：NH3 PH3; FeCl3 FeCl25. Ag+、K+、S2O32-、Sn2+能不能大量共存，簡述理由，并寫出有關方程式。6. ICl2-、ICl4-各為何種幾何構型，中心原子采取什么雜化方式成鍵。7. 常溫下SiF4為氣態(tài)，SiCl4為液態(tài)；而SnF4為固態(tài)，SnCl4為液態(tài)。8. 為什么氟的電子親和能比氯低，但F2比Cl2活潑。9. SO2與Cl2的漂白機理有何不同。10. 為什么CCl4不水解，而SiCl4水解？11. 漂白粉長期暴露在空氣中

8、問什么會失效？12. 常溫下測得鹵化氫氣體對空氣的相對密度分別是HF 1.78，HCl 1.26，HBr 2.79，HI 4.44，由此計算鹵化氫的相對分子質(zhì)量。其中HF的與理論值20相差很大，說明其原因。13. 有白色可溶于水的鈉鹽晶體A和B，A溶液與FeCl3作用，溶液變成棕色渾濁，A溶液與AgNO3溶液作用，生成黃色沉淀。晶體B與濃鹽酸反應，有黃色刺激性氣體生成，該氣體與冷NaOH反應，可得含B的溶液。向A溶液滴加B溶液時，溶液變成棕紅色，若繼續(xù)加過量B，溶液又變無色，問A和B為何物？寫出有關方程式。14. 有一種鹽A，溶于水后加入稀鹽酸有刺激性氣體B產(chǎn)生，同時生成乳白色膠態(tài)溶液。此溶液

9、加熱后有黃色沉淀C生成。氣體B能使KMnO4溶液褪色。通氯氣于A溶液中，氯氣的黃綠色消失生成溶液D。D與可溶性鋇鹽生成白色沉淀E。試確定A、B、C、D、E各為何物？寫出有關方程式。15. 一種無色氣體A，能使熱的CuO還原，并逸出一種相當穩(wěn)定的氣體B。將A通過加熱的金屬鈉能生成一種固體C并逸出一種可燃性氣體D。A能與Cl2分步反應，最后得到一種易爆的液體E。指出A、B、C、D、E各為何物？寫出各步反應方程式。 16. 將SO2通入純堿溶液中，生成無色無味的氣體A和溶液B。將某非金屬單質(zhì)C加入溶液B中并加熱，可得溶液D。取少量溶液D加入HCl又可生成沉淀C。另取少量溶液D，加入少許AgBr固體，

10、則其溶解生成E。再取第三份溶液D，加入幾滴溴水，溴水顏色消失，再加入BaCl2溶液，可得不溶于稀HNO3的白色沉淀F。推斷A、B、C、D、E、F各是什么物質(zhì)，并寫出各步的反應方程式。17. 用水處理白色化合物A得到白色沉淀B和無色氣體C。B溶于硝酸后經(jīng)濃縮析出D的水合晶體。D受熱分解得到白色固體E和棕色氣體F，將F通過NaOH溶液后得到氣體G，其體積變?yōu)樵瓉鞦的20%。組成G的元素約占E的質(zhì)量組成的40%。將C通入CuSO4溶液先有淺藍色沉淀生成，C過量后沉淀溶解得深藍色溶液H、推斷A、B、C、D、E、F、G和H各是什么物質(zhì)，并寫出各步的反應方程式。18. 有一易溶于水的鈉鹽A，加入濃硫酸并微