2025年《無機(jī)化學(xué)習(xí)題》及答案15

PAGE第十五章答案1.Mg2B2O5·H2ONa2B4O7·10H2OBF3H[BF4]B2O3HBO2H3BO3BPO4B2H6(3)(2)CH2－O(CH3)3BO3HO－CB－OHCH2－O(1)H3BO3+HPO3BO(PO3)(2)3CH3OH+B(OH)3(CH3)3BO3+3H2O(3)+B(OH)3(4)H3BO3HBO2+H2O(5)4HBO2H2B4O7+H2OH2B4O72B2O3+H2O(6)Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2B(OH)3(7)2Mg2B2O5·H2O+4NaOH+CO2+10H2ONa2B4O5(OH)4·8H2O+Na2CO3+4Mg(OH)2(8)Na2B4O7·10H2O+12HFNa2O(BF3)4+6H2ONa2O(BF3)4+2H2SO44BF3+2NaHSO4+H2O(9)BF3+HFH[BF4](10)4BF3+3LiAlH42B2H6+3LiF2.(1)缺電子化合物：對(duì)于IIIA族元素，形成+3氧化態(tài)的共價(jià)化合物時(shí)，原子的外層電子結(jié)構(gòu)為(ns)2(npx)2(npy)2(npz)0，即為6電子結(jié)構(gòu)，如BF3、AlCl3等，有一個(gè)空的npz軌道，象這樣的共價(jià)化合物稱為缺電子化合物。(2)三中心鍵：a.3c－2e鍵：例如中的氫橋鍵，是兩個(gè)B原子的sp3雜化軌道與H原子的1s軌道重疊，形成3c－2e鍵。b.3c－4e鍵：如XeF2中Xe與2個(gè)F原子形成(σ)2(σnon)2(σ*)0的超共價(jià)鍵。c.三中心離域π鍵：例如CO2中有兩個(gè)。3.B2H6的結(jié)構(gòu)式為，B原子采取sp3雜化，分子中有B－Hσ鍵和氫橋鍵。4.∵BN和BP都可以看作C2的等電子體，∴B原子、N原子、P原子都可以采取sp2雜化，形成層狀結(jié)構(gòu)，N原子、P原子上的孤電子對(duì)占有B原子的2p空軌道，形成π鍵，該π電子與石墨中的π電子不同，不是離域的，∴BN、BP不導(dǎo)電。5.硼酸晶體形成鱗片狀是由于H3BO3中的B原子采取sp2雜化，每個(gè)B原子與三個(gè)氧原子連接，∠OBO＝120o，每個(gè)氧原子與另一個(gè)H3BO3中的H原子以氫鍵連接起來，成為片狀結(jié)構(gòu)。晶體中的硼酸分子是用氫鍵和分子間的作用力結(jié)合在一起的。6.硼酸沒有象磷酸那樣的酸式鹽，∵硼酸為一元弱酸，H3BO3+H2OB(OH)4－+H+，∴NaOH+H3BO3NaB(OH)4+H2O，即硼酸與堿只形成正鹽而不形成酸式鹽。7.由于鹽酸和醋酸的酸性強(qiáng)于碳酸，∴它們能把碳酸鹽中的H2CO3置換出來，但硼酸的酸性弱于H2CO3，不能置換出H2CO3，故不能溶解難溶的碳酸鹽。8.硼砂在高溫情況下可以熔解金屬表面的氧化物，以清洗金屬的表面：Na2B4O7+CuOCu(BO2)2·2NaBO2Na2B4O7+NiONi(BO2)2·2NaBO23Na2B4O7+Fe2O32Fe(BO2)3·6NaBO29.AlC13·6H2O加熱時(shí)會(huì)發(fā)生水解：2[AlC13·6H2O](s)Al2O3(s)+6HCl(g)+9H2O(g)，∴不能用AlC13·6H2O加熱脫水制備無水AlCl3。10.Al2S3一遇水會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈水解，∴當(dāng)Al3+與S2－離子在溶液中相遇時(shí)發(fā)生雙水解，分別生成Al(OH)3和H2S，而不能獲得Al2S3。Al2S3+6H2O2Al(OH)3+3H2S↑11.通常情況下，鋁表面有一層致密的氧化層，阻礙金屬鋁與水的反應(yīng)，而在堿溶液中，此層氧化膜可溶于堿，然后Al與H2O反應(yīng)，很容易取代出氫氣來。12.(1)－423.84kJmol－1；(2)－596.64kJmol－1；(3)+44.77kJmol－1，此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，且ΔrSm→0，∴Al不能把MgO還原到Mg。13.銦的氯化物中有一種分子式為InCl2，其實(shí)質(zhì)為2InCl2In(I)[In(III)Cl4]，∴InCl2中含有In(I)和In(III)的混合氯化物。14.Tl的原子核外電子構(gòu)型為[Xe]4f145d106s26p1，∴形成Tl(III)不僅失去6p1上一個(gè)電子，還失去6s2上2個(gè)電子，6s2是惰性電子對(duì)，失去它需要很高的能量，∴Tl(III)不穩(wěn)定，是強(qiáng)氧化劑，而I－、S2－都是還原劑，它們之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成TlI、Tl2S而不能制得TlI和Tl2S3。15.雖然TlI與KI是同晶型，Tl+和K+有類似的離子半徑，預(yù)期TlI和KI有相近的水合能和溶解熵，但由于Tl+和I－之間的極化和附加極化作用強(qiáng)于K+和I－離子之間的極化和附加極化作用，∴TlI很難以Tl+和I－離子狀態(tài)溶于水中。16.Tl是IIIA族元素，∴Tl單質(zhì)與金屬鋁有某些相似性，都有金屬通性，都可溶于稀酸而放出氫氣；Tl(I)又與IA族M+相似，如TlOH與MOH都是強(qiáng)堿，都能從空氣中吸收H2O或CO2并能腐蝕玻璃。17.(1)通入H2S(g)，得到沉淀SnS、Sb2S3、PbS和Bi2S3，仍是溶液的為K2SO4和A12(SO4)；(2)取K2SO4和A12(SO4)3分裝兩支試管，緩慢加入NaOH(aq)，再加入過量NaOH(aq)，產(chǎn)生白色沉淀，然后白色沉淀消失者，原溶液為A12(SO4)3，無現(xiàn)象者為K2SO4；(3)在四種硫化物沉淀中加入(NH4)2S(aq)，沉淀溶解者為Sb2S3，則原溶液為SbC13，∵Sb2S3+3S2－2SbS33－；(4)再加入多硫化銨(aq)，沉淀溶解者原溶液為SnC12，∵SnS+S22－SbS32－；(5)分別在PbS和Bi2S3中加入濃硝酸，沉淀消失的為PbS，原溶液為Pb(NO3)2，∵PbS+2NO3－+8H+3Pb2++3S+2NO+4H2O；由于Bi2S3溶解度非常小，濃硝酸不能使之溶解，∴原溶液為Bi(NO3)3。18.A—Al，B—H2，C—NaAlO2，D—Al(OH)3，E—AlCl3。Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，∴不發(fā)生反應(yīng)，2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑NaAlO2+HCl+H2OAl(OH)3↓+NaClAl(OH)3+3HClAlCl3+3H2O2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑AlCl3+3NaOHAl(OH)3↓+3NaClAlCl3+3Na2CO3+3H2O2Al(OH)3↓+6NaCl+3CO2↑AlCl3+3(NH4)2S+6H2O2Al(OH)3↓+6NH4Cl+3H2S↑19.447kJmol－120.(1)(2)(3)21.(1)pH＝7（考慮水電離）；(2)不考慮偏鋁酸根水解，當(dāng)A1(OH)3完全溶解，而NaOH不過量時(shí)溶液的pH＝7，[NaOH]=10/20＝0.5moldm－3。22.(1)Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑(2)NaAlO2+NH4Cl+H2ONaCl+Al(OH)3↓+NH3↑(3)4BF3+2Na2CO3+2H2O3NaBF4+NaB(OH)4+2CO2↑(4)Na2[B4O710H2O]+H2SO4Na2SO4+4H3BO3+5H2O23.(1)H3BO3＋NH3H2ONH4B(OH)4(2)AlC136H2OAl(OH)3+3H2O＋3HCl↑(3)2TlC13+3Na2STl2S+2S+6NaCl(4)T12O3+H2SO4Tl2SO4+H2O+O2↑24.B2Cl4：(s)(平面式)(g)(交錯(cuò)式)（∵B－B的σ鍵可以旋轉(zhuǎn)）B4C14：B4組成正四面體，Cl原子可以有兩種連接法，一