第十一章氢和惰性气体
1. 1.007825 × ( 1- x ) +
2.0141 x =1.00797
x ≈0.0144%
2. 2ΔHθ ( Xe - F ) = D + 108
ΔHθ ( Xe - F ) = ( 155+ 108 ) / 2 = 131.5 kJ/mol
3. F F T F T T
4. (1) 分子量↑ , 色散力↑ .
(2) “包合物”是某些分子被包在晶格形成的空穴或大分子固有的空穴中, 以一
定的比例(不一定是整数比)生成的加合物. 利用包合物宿主空穴的大小来分离小分子.
(3) 因为是拆开已成对的电子参与成键, 所有全部都是偶数.
(4) XeO3价层电子对数= 4, 一对孤电子对, 所以是三角锥形.
(5) XeF2稳定.
5.Xe + PtF6
6.41mol 5.52mol
残余压力为22.6kPa, 1.009mol, 所有黄色固体为XePtF6.
第十二章 第二周期元素
2. H 2O 2 + H + + e － OH +H 2O
HO 2－ + H 2O + e －
2OH － + OH
3. T F T T F F T F
4. (1) LiH 和 NaH (2) Li 3N 和 Mg 3N 2 (3) Li 2CO 3 和 Na 2CO 3
5. (1) Be 2+ (2) 弱 (3) 钝化 (4) 4和6 (5) 两 (6) 共价型
6.
B 5H 11 26e
7. H 3BO 3 → B 2O 3 → BCl 3 → B + HCl ↑
8. (1)
B H +
HO
C CH 2OH
H CH 2OH HO OH
HO
HO C H 2C H H 2C O
O
BO 2H 2O
大阴离子与H +
的结合力较弱.
(2) 硼砂可以和金属氧化物反应生成硼砂珠而除锈.
(3) 在BF 3 分子, B 为等性sp 2杂化, 除与F 形成三条σ键外, 还有一个Π64离域Π键.
(4) 原因① BX 3 中存Π64, 除着X 半径增大, 离域Π键减弱; ② BX 3 接受电子对后将由平面三角形改变成四面体而消耗一定的构型转变能, BX 3 的构型转变能按BX 3 → BBr 3的顺序减小.
9. (1) C-C 单键的键能不仅在同周期中, 而且在同族元素中也是最大的, 而且
C 有多种形式的多重键.
(2) 石墨是由C 原子以三个sp 2杂化轨道形成的类似苯环的六方层状巨分子,
每个C 的p Z 轨道在整个平面层内又形成Πn n , 这个Π电子活动性高, 易
B B B
B B H H H
H H H H
H
导电.
(3) 因为打断N2分子的第一根键消耗能较大, 而打断CO的第一根键耗能
较小, CO的配键方向使电子从O向C回授, 所以CO中的C原子容易
给出电子而形成配合物; CO中的C的氧化数为+2, 所以CO可以作为还
原剂.
(4) 高温下C + CO2 → 2 CO ΔHθ =159kJ/mol
10. F T T F T
11. NH3 ;NO + H2O ; NO2 ; HNO3 + NO ; H3PO4+ NO ; H[AuCl4] + NO
12. (1) -3 ; +5 ; 9 (2) [Ru(NH3)5N2]2+
(3) 加合/ 取代/ 氧化(4) HgNH2Cl 氨解
(5) (NH4)2CO3(6) Π6
5Π4
3
(7) Π6
4Π4
3
(8) SnO2
(9) Ag NO2O2
(10) Cl-配位降低了金属的电极电势, 增强其还原性.
14. T F F T F T F T T F
15. (a) (d)
(b) (c)
(c) (e)
(d) (b)
(e) (f)
(f) (a)
16.(1) NH3中N原子为sp3杂化，一条杂化轨道被孤对电子占据, 所以分子构
型为三角锥形, 在N(SiH3) 中形成N(2p Z) → Si(3d) Π键, 平面三角形比三角锥稳定, 在同一平面内更便于形成d-p Π键.
(2) 离子交换树脂中有一个高分子量碳氢骨架, 其上结合着-SO3－或
-COO－等负电基团, 或结合着-NR3+等正电基团, 前者的负电荷为正离子如Na+或H+所平衡, 而后者的正电荷为负离子如OH－或Cl－所平衡. 当水通过离子交换树脂时, 水中的离子可取代Na+或H+ ( OH－或Cl－), 从而除去水中的离子, 达到软化的目的.
(3) DDT不易被微生物所降解, 而且它还可以通过食物链积累到高浓度,
从而引起水污染.
(4) 从以下三方面耗氧:
a. 相对小的温度增加将杀死某些鱼类, 留下要腐败的需氧废物;
b. 较高的温度增加了幸存的鱼类和微生物代谢速度, 使耗氧量增大;
c. 较高温度下的氧溶解度减小.
17.(1) F-F 键的单键离解能要远远小于Cl-Cl和Br-Br.
(2) F的氧化性强, 半径小, 易于达到更高的配位数.
(3) 因为F的电负性最大, F－可以与HF以氢键结合, 形成[ F…H－F]－, 而
其余卤素电负性小, 难以形成氢键.
ds 区元素 下册 p171
1. (1) 2Cu + O 2 + CO 2 + H 2O == Cu 2(OH)2CO 3 ↓
(2) Au + HNO 3 +4HCl ==H[AuCl 4] + NO ↑ + 2H 2O
2. (1) [CuCl 4]2－呈黄色, [Cu(H 2O)4]2+呈蓝色, 浓溶液以[CuCl 4]2－为主, 稀溶液
以[Cu(H 2O)4]2+为主.
(2) 2Cu 2+ + 2Cl － + SO 2 + 2H 2O → 2CuCl ↓ + SO 42－ + 4H +
(3) Ag + + CN － → AgCN -
[Ag(CN)2]
2Ag 2S ↓
Cl －不能夺取 [Ag(CN)2]－中的Ag + 生成AgCl ↓.
3. (1) ZnCl 2 的浓溶液中形成配合酸 ZnCl 2 + H 2O H[ZnCl 2(OH)]
这个酸具有显著的酸性, 可以溶解金属氧化物, FeO +2H[ZnCl 2(OH)] → Fe[ZnCl 2(OH)]2 + H 2O
在焊接金属时, 用ZnCl 2 的浓溶液可以溶解清除金属表面的氧化物而不损害金属表面, 且在热焊时, 水份蒸发, 熔化物覆盖金属, 使之不再氧化, 能保证焊接金属的直接接触.
(2) HgS 的K sp 非常小, HCl 的酸性及HNO 3的氧化性都不足以使它溶解. HgS + HCl + HNO 3 → H 2[HgCl 4] + S ↓+ NO ↑ + H 2O HgS + Na 2S → Na 2[HgS 2]
(3) HgC 2O 4－4]2－ + C 2O 42－
(4) CuCl 2 + H 2O Cu(OH)Cl + HCl ↑
4. (1) CuCl + Cl － → [CuCl 2]－
(2) Cu(OH)2 + NH 3 → [Cu(NH 3)4]2+ + OH － (3) AgBr + 2S 2O 3 → [Ag(S 2O 3)2]3－ + Br － (4) Zn(OH)2 + 2OH － → [Zn(OH)4]2－
(5) 2CuS + 6CN － → 2[Cu(CN)2]－ + 2S 2－ + (CN)2 ↑ (6) HgI 2 + 2I － → [HgI 4]2－
7. 2Cu 2+ + 4I － → 2CuI ↓ + I 2
I 2 + 2S 2O 32－ → S 4O 62－ +2 I －
n Cu = n -
23
2
O S = 0.1052 × 29.84 = 3.139 mmol
m Cu = 3.139 × 63.55 = 0.1995 g
Cu % = 0080.11995
.0 = 19.79 %
8. (1) φθ
/Hg
SO Hg
42 = φθ/Hg
Hg 22
+ - 2
059
.0lg
)
SO (Hg sp 4
2K 1 = 0.610 V
Hg Hg
O NH 2I (2) φ2θ
= φ
θ
/Cu Cu 2+
+ - 1059.0lg (CuS)
sp S)
(Cu sp K K 2
= - 0.506 V
φ3θ = φθ/Cu
Cu + - 1059
.0lg S)
(Cu
sp 2K 1 = - 0.896 V
φ1θ
=
2
θ
3
θ2??+ = - 0.704 V
9. AgF / AgCl / AgBr / AgI , 颜色变深, 水溶性 ↓
HgF 2 / HgCl 2 / HgBr 2 / HgI 2 , 颜色变深, 水溶性 ↓
AgX → HgX 2 ; ZnS → CdS → HgS ; 颜色变深, 溶解度依次减小.
Ag + / Hg 2+ 阴离子相同, X 从F － → I － 半径 ↑, 变形性 ↑, 极化作用↑.
Zn 2+ → Cd 2+ → Hg 2+
阳离子变形性 ↑, 离子极化作用增强, 离子键→共价键, 水溶解度降低, 颜色变深. 10. (1) Cu 2+ 0.15 Cu + 0.52 Cu 歧化 Hg 2+
0.92
Hg
+22
0.789
Hg 反歧化
(2) 反应式 ① 使[Cu +] ↓, 平衡向左移动, 可采用的措施有将Cu + 转化成
沉淀或配合物.
Cu 2+ + 2Cl － + Cu == 2CuCl ↓
2Cu 2+ + 6CN － → 2[Cu(CN)2]－ + (CN)2 ↑
反应式 ② 使[Hg 2+] ↓, 平衡左移 2Hg 22+ + 4I － [HgI 4]2－ + H 2O
11. Zn 2+ ( Cd 2+ ) + 2OH － → Zn(OH)2 ↓ ( Cd(OH)2 ↓ ) Hg 2+ + 2OH － → HgO ↓ + H 2O
HgCl 2 + 2Cl － → [HgCl 4] 2－
Zn / Cd 的卤素配合物很不稳定. 12. Hg 2+
+ 2I －
→ HgI 2 ↓ (红)
-
[HgI 4]2－
(无)
Hg 22+ + 4I － → [HgI 4]2－ + Hg (黑)
NH 4Cl + 2K 2[HgI 4] + 4KOH → Hg 2NI ·H 2O ↓ (红色) + KCl + 7KI + 3H 2O
2I
Hg Hg
O NH 2I
13. Ag +. Hg 22+. Cu 2+. Zn 2+. Cd 2+. Hg 2+. Al 3+.
AgCl ↓ , Hg 2Cl 2 ↓ Cu 2+. Zn 2+. Cd 2+. Hg 2+. Al 3+.
Ag(NH 3)2+ Hg ↓ + HgNH 2Cl ↓ CuI ↓ Zn 2+. Cd 2+. Al 3+. [HgI 4]2－
[Zn(NH 3)4]2+, [Cd(NH 3)4] [Al(OH)4]4－
[Zn(OH)4] Cd(OH)2 ↓
d 区元素
1. (1) Ti + 6HF → H 2[TiF 6] + 2H 2 ↑
(2) TiO 2 + 2C + 2Cl 2
高温
TiCl 4 + 2CO ↑
克劳尔法 TiCl 4 + 2Mg 高温
Ar ?→? 2MgCl 2 + Ti
(3) TiCl 4 + 2H 2O → TiO 2 + 2HCl ↑
(4) V 2O 5 + 6HCl(浓) → VOCl 2 (蓝) + Cl 2 ↑ + 3H 2O (5) 2VO 43－ + 3Zn + 16H + → 2V 2+ (紫) + 3Zn 2+ +8H 2O
(6) 2BaCrO 4 + 3SO 2 + 4H + → 2BaSO 4 ↓ + 2Cr 3+ + SO 42－ + 2H 2O (7) 2[Cr(OH)4]－ + 3H 2O 2 + 2OH － → 2CrO 42－+ 8H 2O
2. (1) Ti 4+离子势很高, 极易水解, 所以在溶液中没有Ti 4+存在.
(2) 在盛有V(II) 溶液的试管中慢慢加 MnO 4－ MnO 4－ 紫
[H 4V 5O 16]3－( pH=7, VO 43－
的缩合脱水产物 ) 棕色 VO 2+ ( pH=1 ) 淡黄 VO 2+ ( 四价V ) 蓝 V 3+ ( 三价V ) 绿
V 2+ ( 二价V ) 紫
(3) 2CrO 42－ + 2H + Cr 2O 72－ + H 2O
加入Ba 2+不是生成可溶性的重铬酸盐, 而是生成难溶的铬酸盐. (4) M 2+ + 2NH 3·H 2O M(OH)2 ↓ + 2NH 4+
三种M(OH)2 的K sp 均较大, [NH 4+]↑, 平衡左移.
(5) 4MnO 4－ + 4H + 4MnO 2 + 3O 2 ↑ + 2H 2O 光照会加速分解
(6) 3K 2MnO 4 + 2H 2O → 2KMnO 4 + MnO 2 ↓ + 4KOH 转化量只有2/3.
(7) 3Mn 2+ + 2MnO 4－ + 2H 2O → 5MnO 2 ↓ + 4H + (8) 2Fe 3+ + Fe → 3Fe 2+
(9) 2[Co(CN)6]4－ + 2H 2O
2[Co(CN)6]3－
+ 2OH －
+ H 2 ↑
(强还原剂)
(10) CN － 强场 低自旋态 dsp 2杂化 无单电子
Cl － 弱场 高自旋态 sp 3杂化 有2个单电子
3. (1) 酸度; 浓度
(2) 活性降低. 高价稳定性增强
(3) 非化学计量化合物. 颜色深, 常常是半导体或导体. (4) 荷移跃迁
(5) 夹心型; 18e 规则
(6) 酸; 多核羟桥聚合物; 氢氧化物; 配离子 ( 含氧酸盐 ) (7) [FeF 6] 3－
(8) 普鲁士蓝; 藤氏蓝; 结构相同
(9) 紫; 氧化性; MnO 4－; 沉淀BaFeO 4; SO 42－
4. (1) Co 2+ + SCN －
Co(NCS)42－
蓝
(2) Co 2+ + NH 3 + O 2 → [Co(NH 3)6]2+ 棕黄
Fe 3+ → Fe(OH)3 ↓
(3) Ni 2+ + 丁二酮肟 → 红色 ↓
7. pH= 5.0 ,
2242272]
[C r O ][H ]O [Cr -+-
= 1.2 × 1014
2
24272]
[C r O ]O [C r --
= 1.2 × 1014 × 10-10
= 1.2 × 104
2x x 1- = 1.2 × 104 [Cr 2O 72－
] = x = 0.0091
pH= 9.3 , 2
24272]
[C r O ]
O [C r --
= 1.2 × 1014 × 10-18.6 = 1.2 × 10-4.6
2y
y 1- = 1.2 × 10-4.6 [Cr 2O 72－
] = y = 0.99
10.
(1)T (2)F (3) F (4)T (5)T (6)T (7)F (8)T (9)F (10)T (11)T (12)T (7) MoCl 2 [Mo 6Cl 8]Cl 4 成Mo 6八面体簇; WCl 3 W 6Cl 8 [W 6Cl 12]Cl 6 八面体簇 (12) d 8电子构型
实验11 ds区元素（铜、银、锌、镉、汞）的性质 一、实验目的 1、掌握铜、锌氢氧化物的酸碱性； 2、掌握铜、银、锌、汞的配合物的生成和性质； 6、掌握铜、银、锌、汞离子的分离与鉴定方法。 二、实验原理 IB IIB Cu Zn Cu（＋2，＋1）Zn(+2) Ag Cd Ag（＋1）Cd(+2) Au Hg Au（＋1，＋3）Hg(+2，＋1) 蓝色的Cu(OH) 2 呈现两性，在加热时易脱水而分解为黑色的CuO。AgOH在常温下极易脱水而转化为棕 色的Ag 2O。Zn(OH) 2 呈两性，Cd(OH) 2 显碱性，Hg(I, II)的氢氧化物极易脱水而转变为黄色的HgO(II)和黑色 的Hg 2 O(I)。 易形成配合物是这两副族的特性，Cu 2+ 、Ag + 、Zn 2+ 、Cd 2+ 与过量的氨水反应时分别生成[Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ 、 [Ag(NH 3) 2 ] + 、[Zn(NH 3 ) 4 ] 2+ 、[Cd(NH 3 ) 4 ] 2+ 。但是Hg 2+ 和Hg 2 2+ 与过量氨水反应时，如果没有大量的NH 4 + 存在， 并不生成氨配离子。如： HgCl 2 ＋2NH 3 ＝Hg(NH 2 )Cl↓白＋2 NH 4 Cl Hg 2Cl 2 ＋2NH 3 ＝Hg(NH 2 )Cl↓白＋Hg↓黑＋NH 4 Cl （观察为灰色） Cu 2+ 具有氧化性，与I－反应，产物不是CuI 2 ，而是白色的CuI：Cu 2+ ＋I- ＝2CuI↓白＋I 2 将CuCl 2溶液与铜屑混合，加入浓盐酸，加热可得黄褐色[CuCl 2 ]－的溶液。将溶液稀释，得白色CuCl 沉淀： Cu ＋Cu 2+ ＋4Cl－＝2[CuCl 2 ]－ [CuCl 2 ]－←稀释→CuCl↓白＋Cl－ 卤化银难溶于水，但可利用形成配合物而使之溶解。例如： AgCl ＋2NH 3 ＝[Ag(NH 3 ) 2 ] + ＋Cl- 红色HgI 2 难溶于水，但易溶于过量KI中，形成四碘合汞(II)配离子： HgI 2 ＋2I- ＝[HgI 4 ] 2－ 黄绿色Hg 2I 2 与过量KI反应时，发生歧化反应，生成[HgI 4 ] 2－ 和Hg： Hg 2I 2 ＋2I- ＝[HgI 4 ] 2- ＋Hg↓黑 三、实验内容 1、氧化物的生成和性质
1ds区元素 1.1 本章学习要求 (1)掌握铜和银的重要化合物的性质，Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)的相互转化。 (2)掌握锌和汞的重要化合物的性质，Hg(Ⅰ)和Hg(Ⅱ)的相互转化。 (3)了解镉的重要化合物性质。 (4)了解含汞、镉废水的处理。 ds区元素包括铜族元素(铜、银、金)和锌族元素(锌、镉、汞)。这两族元素原子的价电子构型与其它过渡元素有所不同，为(n-1)d10n s1~2。由于它们的次外层d能级有10个电子(全满结构)，而最外层的电子构型又和s区相同，所以称为ds区。 1.2 铜族元素通性和单质 1.2.1概述 ⅠB族元素包括铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)三种元素，通常称为铜族元素。铜族元素原子的价电子构型为(n-1)d10n s1。最外层与碱金属相似，只有1个电子，而次外层却有18个电子(碱金属有8个电子)。因此与同周期的ⅠA族元素相比，铜族元素原子作用在最外层电子上的有效核电荷较多，最外层的s电子受原子核的吸引比碱金属元素原子要强得多，所以铜族元素的电离能比同周期碱金属元素显著增大，原子半径也显著减小，铜族元素单质都是不活泼的重金属，而相应的碱金属元素的单质都是活泼的轻金属。 表 1.2-1 碱金属与铜族元素比较 自然界的铜、银主要以硫化矿存在，如辉铜矿(Cu2S)，黄铜矿(CuFe S2)，孔
雀石[Cu2(OH)2C O3]等；银有闪银矿(Ag2S)；金主要以单质形式分散在岩石或沙砾中，我国江南、甘肃、云南、新疆、山东和黑龙江等省都蕴藏着丰富的铜矿和金矿。 铜族元素密度较大，熔点和沸点较高，硬度较小，导电性好，延展性好，尤其是金。1克金可抽3公里长的金丝，可压成0.1微米的金箔，500张的总厚度比头发的直径还薄些。金易生成合金，尤其是生成汞齐。铜是宝贵的工业材料，它的导电能力虽然次于银，但比银便宜得多。目前世界上一半以上的铜用在电器、电机和电讯工业上。铜的合金如黄铜(Cu-Zn)、青铜(Cu-Sn)等在精密仪器、航天工业方面都有广泛的应用。 银的导电、传热性居于各种金属之首，用于高级计算器及精密电子仪表中。自20世纪70年代以来，金在工业上的用途已经超过制造首饰和货币。 铜是许多动植物体内所必须的微量元素之一。铜和银的单质及可溶性化合物都有杀菌能力，银作为杀菌药剂更具奇特功效。 1.2.2与空气的反应 Cu在常温下不与干燥的空气中的O2反应，加热时生成CuO： 2Cu+O2(空气)→2CuO(黑色) Cu在常温下与潮湿的空气反应： 2Cu+O2+H2O+C O2→Cu(OH)2·CuC O3(铜绿) Au、Ag加热时也不与空气中的O2反应。银与硫具有较强的亲和作用，和含有H2S的空气接触逐渐变暗： 4Ag+2H2S+O2→2Ag2S(黑色)+2H2O 1.2.3与酸的反应 铜族元素不能从非氧化性稀酸中置换出氢气，铜在加热的条件下能与浓硫酸反应，可以溶于硝酸，银能溶于硝酸，金只能溶于王水。 1.2.4络合反应 铜、银、金都易形成配合物。湿法冶金(用氰化物从Ag、Au的硫化物矿或砂金中提取银和金)就是利用这一性质。例如： 2Ag2S+10NaCN+O2+2H2O→4Na[Ag(CN)2]+4NaOH+2NaCNS
第11章ds区元素 【11-1】试从下表所列的几个方面去比较ⅠA和ⅠB族元素的性质： ⅠA ⅠB 价电子构型 原子半径 电离能 化学活泼性 同族元素化学活泼性变化趋势 氧化态 与水作用 氢氧化无的碱性及稳定性 形成配合物的能力 解： 【11-2】试从习题1所列的几个方面去比较ⅡA和ⅡB族元素的性质。 解：
ⅡA （碱金属）和ⅡB （铜族）族元素原子最外层只有一个电子，但铜族元素原子次外层为18电子，ⅠA 原子次外层为8个电子。由于18电子结构的屏蔽效应小于8电子结构，使铜族元素原子有效核电荷数大，因而对最外层的一个s 电子吸引比碱金属强；原子半径、离子半径小而电离能大，金属活动性弱。 【11-3】解释下列现象并写出反应式： （1）埋在湿土中的铜线变绿。 （2）银器在含H 2S 的空气中发黑。 （3）金不溶于浓HCl 或HNO 3中，却溶于此两种酸的混合液中。 解： (2) 4Ag + 2H 2S + O 2 === 2Ag 2S(黑色) + 2H 2O 3. (1) 2Cu + O 2 + CO 2 + H 2O === Cu 2(OH)2CO 3(绿色)(3) Au + 4HCl + HNO 3 === H[AuCl 4] + NO ↑ + 2H 2O 【11-4】以CuSO 4为原料制取下列物质： [Cu(NH 3)4]2+ Cu(OH)2 CuO Cu 2O Na 2[Cu(OH)4] CuI 解： CuSO 4 + 4NH 3 === [Cu(NH 3)4]SO 4 CuSO 4 +2 NaOH === Cu(OH)2↓ + H 2O Cu(OH)2 + 2NaOH === Na 2[Cu(OH)4]2CuSO 4 + 4KI === 2CuI ↓ + I 2 + K 2SO 44CuO === 2Cu 2O + O 2 Cu(OH)2 === CuO + H 2O △ △ 4.
第五章氢和稀有气体 1.说出BaH2，SiH4，NH3，AsH3，PdH0.9和HI的名称和分类？室温下各呈何种状态？哪 种氢化物是电的良导体？ 答 2.如何利用路易斯结构和价层电子对互斥理论判断H2Se，P2H4，H3O+的结构？ 答 3.写出工业制氢的三个主要化学方程式和实验室中制备氢气最简便的方法？ 答 4.He在宇宙中丰度居第二位，为什么在大气中He含量却很低？ 答 5.哪种稀有气体可用作低温制冷剂？哪种稀有气体离子势低，可做放电光源需要的安全 气？哪种稀有气体最便宜？ 答 6.何为盐型氢化物？什么样的元素能形成盐型氢化物？怎样证明盐型氢化物内存在H 负
离子？ 答 7.为什么合成金属氢化物时总是要用干法？38kg的氢化铝同水作用可以产生多少dm3的 氢气（298K,1.03×105Pa）？ 解 8.怎样纯化由锌同酸反应所制得的氢气？写出反应方程式。 答LaNi5 + 3H2== LaNi5H6 压强在（2-3）×105Pa，温度是温热。 9.试用反应方程式表示氙的氟化物XeF6和氧化物XeO3的合成方法和条件? 答 10.写出XeO3在酸性介质中被I-离子还原得到Xe的反应方程式。 答 11.巴特列脱用Xe气和PtF6作用，制得Xe的第一种化合物.在某次实验中, PtF6的起始压力 为9.1×104-Pa，加入Xe直至压力为1.98×103-Pa，反应后剩余Xe的压力为 1.68×104-Pa，计算产物的化学式。 解
12. XeO 3水溶液与Ba(OH)2溶液作用生成一种白色固体。此白色固体中各成分的质量分数 分别为：71.75%的BaO ，20.60%的Xe 和7.05%的O 。求此化合物的化学式。 解 153%75.71：131%6.20：16 %05.7== 3：1：3 BaO ：Xe ：O ==3：1：3 此化合物的化学式是Ba 3XeO 4。 13. 比较VB 法和MO 法对XeF 2分子结构的处理。 答 VB 法见书232页； MO 法见书234页。 14. 完成并配平下列反应方程式： （1） XeF 4 + ClO -3 → （2） XeF 4 + Xe → （3） Na 4XeO 6 + MnSO 4 + H 2SO 4 → （4） XeF 4 + H 2O → （5） XeO 3 + Ba(OH)2 → （6） XeF 6 + SiO 2 → 答 ①XeF 4 +2 ClO -3+2 H 2O=Xe + 2ClO -4+ 4HF ③5Na 4XeO 6 + 2MnSO 4 +7 H 2SO 4 =5XeO 3 +2 NaMnO4 + 7 H 2O + 9Na 2SO 4 ⑤2XeO 3 +2 Ba(OH)2 = Ba 2XeO 6 + Xe + O 2 + 2H 2O
无机化学s区元素练习题 S区元素练习题 一、完成并配平下列反应方程式 1、Na +H2→ 2、LiH → 3、CaH+H2O→ 4、Na2O+ CO→ 5、 Na2O+ MnO4- + H+→ 6、BaO+ H2SO4 → 7、纯氧中加热氧化钡 8、唯一能生产氮化物的碱金属与氮气反应 9、铍与氢氧化钠溶液反应 10、金属钙在空气中燃烧，将燃烧产物再与水反应 11、写出氢氧化锂和过氧化钡的常用制取方法的化学方程式 二、请用热力学数据计算碱金属的过氧化物的稳定性增强 请用热力学数据计算碱金属超氧化物的稳定性也在逐渐增强 三、已知r＝227pmr＝197pm，Ar=39.0Ar=40.078,计算钾和钙的密度。 四、写出Ca2与氯化镁溶液反应的离子方程式，计算
该反应在298K下的标准平衡常数K? 五、已知NaH晶体中，Na与H的核间距离为245pm，试用Born-Lande公式计算NaH的晶格能。再用波恩－哈伯循环计算NaH的标准摩尔生成焓。 ????六、计算反应MgO + C?的?rHm，?rSm和???CO ＋Mg+- ?rGm，以及该反应可以自发进行的最低温度。 ? 七、已知镁的升华焓?SubHm=147.70kJ·mol,第一，第二电离分别为I1=743.94 ?2?kJ·mol-1，I2=1456.8kJ·mol-1，?fHm=-466.8kJ·mol-1，?-1 ?fGm=-454.kJ·mol，试计算?fHm，计算E和Mg的水合热2+2?/Mg)。 八、s区某金属A与水反应剧烈，生成的产物之一溶液呈碱性。B与溶液C反应可得到中性溶液D，D在无色火焰中的焰色反应呈现为黄色。在D中加入硝酸银溶液有白色沉淀E生成，E可溶于氨水中。一淡黄色粉末物质F与金属A反应生成G，G溶于水得到B溶液，F溶于水则得到B和H的混合溶液，H的酸性溶液可使高锰酸钾溶液退色，并放出气体I。试确定各字母所代表物质的化学式，写出有关的反应方程式。 某碱土金属A在空气中燃烧时火焰呈橙红色，反应产
第五章氢和稀有气体 §5—1 氢 1—1氢在自然界中的分布 氢是宇宙中最丰富的元素，除大气中含有少量自由态的氢以外，绝大部分的氢都是以化合物的形式存在。氢在地球的地壳外层的三界(大气、水和岩石)里以原子百分比计占17％，仅次于氧而居第二位。 氢是太阳大气的主要组成部分，以原子百分比计，它占81．75％。近年来，人们发现木星大气中也含有82％的氢。可以说，在整个宇宙空间到处都有氢的出现。 氢有三种同位素：11H(氕、符号H)，12H(氘、符号D)和13H(氚，符号T)。它们的质量数分别为1，2，3。自然界中普通氢内：H的丰度最大，原子百分比占99．98％，12H具有可变的天然丰度，平均原子百分比为0．016％。13H是一种不稳定的放射性同位素：3H→23He+β半衰期t1/2=12．4年 1 在大气上层，宇宙射线裂变产物中每1021个H原子中仅有一个13H原子。然而人造同位素增加了13H的量，利用来自裂变反应器内的中子与Li靶作用可制得13H： 1n + 36Li →13H +24He 氢的同位素因核外均含1个电子，所以它们的化学性质基本相同，由于它们质量相差较大，色散力大小不一样，导致了它们的单质和化合物在物理性质上的差异(见表5—1)。 l一2氢的成键特征 氢原子的价电子层构型为1s1，电负性为2.2。因此，当氢同其它元素的原子化合时，其成键特征如下： (1)形成离子键 当它与电负性很小的活泼金属(Na，K，Ca等)形成氢化物时，它将获得一个电子形成H-离子。这个离子因有较大的半径(208pm)，仅存在于离子型氢化物的晶体中。 (2)形成共价键 (a)形成一个非极性的共价单键，如H2分子。 (b)当氢原子同非金属元素的原子化合时，形成极性共价键，键的极性随非金属元素原子的电负性增大而增强。 (3)独特的键型 (a)氢原子可以间充到许多过渡金属晶格的空隙中，形成一类非整比化合物，一般称之为金属氢化物，例如ZrH1.30瑚和LaH2.87等。 (b)在硼氢化合物(如B2H6)和某些过渡金属配合物(如H[Cr(CO)5]2)中均存在氢桥键(见图5—1)。
实验11 ds 区元素（铜、银、锌、镉、汞）的性质 一、实验目的 1、掌握铜、锌氢氧化物的酸碱性； 2、掌握铜、银、锌、汞的配合物的生成和性质； 6、掌握铜、银、锌、汞离子的分离与鉴定方法。 二、实验原理 IB IIB Cu Zn Cu （＋2，＋1） Zn(+2) Ag Cd Ag （＋1） Cd(+2) Au Hg Au （＋1，＋3） Hg(+2，＋1) 蓝色的Cu(OH)2呈现两性，在加热时易脱水而分解为黑色的CuO 。AgOH 在常温下极易脱水而转化为棕色的Ag 2O 。Zn(OH)2呈两性，Cd(OH)2显碱性，Hg(I, II)的氢氧化物极易脱水而转变为黄色的HgO(II)和黑色的Hg 2O(I)。 易形成配合物是这两副族的特性，Cu 2+ 、Ag + 、Zn 2+ 、Cd 2+ 与过量的氨水反应时分别生成[Cu(NH 3)4]2+ 、[Ag(NH 3)2]+ 、[Zn(NH 3)4]2+ 、[Cd(NH 3)4]2+ 。但是Hg 2+ 和Hg 22+ 与过量氨水反应时，如果没有大量的NH 4+ 存在，并不生成氨配离子。如： HgCl 2 ＋ 2NH 3 ＝ Hg(NH 2)Cl↓白＋ 2 NH 4Cl Hg 2Cl 2 ＋ 2NH 3 ＝ Hg(NH 2)Cl↓白＋ Hg↓黑＋ NH 4Cl （观察为灰色） Cu 2+ 具有氧化性，与I － 反应，产物不是CuI 2，而是白色的CuI ：
Cu 2+ ＋ I - ＝ 2CuI↓白 ＋ I 2 将CuCl 2溶液与铜屑混合，加入浓盐酸，加热可得黄褐色[CuCl 2] － 的溶液。将溶液稀释，得白色CuCl 沉淀： Cu ＋ Cu 2+ ＋ 4Cl － ＝ 2[CuCl 2]－ [CuCl 2]－ ←稀释→CuCl↓白 ＋ Cl － 卤化银难溶于水，但可利用形成配合物而使之溶解。例如： AgCl ＋ 2NH 3 ＝ [Ag(NH 3)2]+ ＋ Cl - 红色HgI 2难溶于水，但易溶于过量KI 中，形成四碘合汞(II)配离子： HgI 2 ＋ 2I - ＝ [HgI 4]2－ 黄绿色Hg 2I 2与过量KI 反应时，发生歧化反应，生成[HgI 4]2－ 和Hg ： Hg 2I 2＋ 2I - ＝ [HgI 4]2-＋ Hg↓黑 三、实验容 1、 氧化物的生成和性质 （1） Cu 2O 的生成和性质 Cu 2+ ＋ 2OH - ＝Cu(OH)2↓ 蓝色 Cu(OH)2 ＋ 2OH - = [Cu(OH)4]-2- 蓝色 2[Cu(OH)4]2-＋ C 6H 12O 6 (葡萄糖) ＝Cu 2O↓(红) ＋ 4OH -＋C 16H 12O 7＋2H 2O 或：2Cu 2+ + 5OH - +C 6H 12O 6 = Cu 2O↓+ C 6H 11O 7- + 3H 2O （须加热） 分析化学上利用此反应测定醛，医学上利用此反应检查糖尿
第十三章 氢和稀有气体 总体目标： 1.掌握氢及氢化物的性质和化学性质 2.了解稀有气体单质的性质及用途 3.了解稀有气体化合物的性质和结构特点 各节目标： 第一节 氢 1.掌握氢的三种成键方式 2.掌握氢的性质、实验室和工业制法及用途 3.了解离子型氢化物、分子型氢化物和金属性氢化物的主要性质 第二节 稀有气体 1.了解稀有气体的性质和用途 2.了解稀有气体化合物的空间构型 习题 一 选择题 1.稀有气体不易液化是因为（ ） A.它们的原子半径大 B.它们不是偶极分子 C.它们仅仅存在较小的色散力而使之凝聚 D.它们价电子层已充满 2.用VSEPR 理论判断，中心原子价电子层中的电子对数为3的是（ ） A .PF 3 B.NH 3 C.-34PO D.-3NO 3.用价电子对互斥理论判断，中心原子周围的电子对数为3的是（ ）(吴成鉴《无机化学学习指导》) A.SCl 2 B.SO 3 C .XeF 4 D. PF 5 4.用价电子对互斥理论判断，中心原子价电子层中的电子对数为6的是（ ） A.SO 2 B. SF 6 C.-34AsO D. BF 3 5. XeF 2的空间构型是（ ） A.三角双锥 B.角形 C. T 形 D.直线型
6.下列稀有气体的沸点最高的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》) A.氪 B.氡 C.氦 D.氙 7.能与氢形成离子型氢化物的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》) A.活泼的非金属 B.大多数元素 C.不活泼金属 D.碱金属与碱土金属 8.稀有气体原名惰性气体，这是因为（） A.它们完全不与其它单质或化合物发生化学反应 B.它们的原子结构很稳定，电离势很大，电子亲合势很小，不易发生化学反应 C.它们的价电子已全部成对 D.它们的原子半径大 9．下列各对元素中，化学性质最相似的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》) A.Be 与Mg B.Mg与Al C Li与Be D.Be与Al 10.下列元素中，第一电离能最小的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》) A.Li B.Be C. Na D.Mg 11.下列化合物中，在水中的溶解度最小的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》) A.NaF B.KF C.CaF2 D.BaF2 12.下列氢化物中，最稳定的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》) A.LiH B.NaH C.KH D.RbH 13.下列化合物中，键能最大的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》) A.HBr B.NH3 C.H2 D.KH 14．合成出来的第一个稀有气体化合物是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》) A.XeF2 B.XeF4 C.XeF6 D.Xe[PtF6] 15.下列化合物中，具有顺磁性的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》) A.Na2O2 B.SrO C.KO2 D.BaO2 16.下列叙述中错误的是（） (大连理工大学《无机化学习题详解》) A.氢原子可获得一个电子形成含H-的离子型化合物。 B.氢原子可以失去一个电子形成含H+的离子型二元化合物
《氢和稀有气体》教案 教学要求] 1. 掌握氢原子的性质、成键特征、氢化物。 2 . 了解稀有气体的原子结构、性质和用途。 [ 教学重点] 氢的物理性质与化学性质 [ 教学难点] 稀有气体化合物的性质 [ 教学时数] 2 学时 [ 教学内容] 1. 掌握氢的物理性质与化学性质 2. 掌握稀有气体单质，化合物的性质及其结构特点。 3. 了解稀有气体的用途。 13-1 氢 一、概述 1 、氢在周期表中的位置 氢是周期表中的第一个元素，它在所有元素中具有最简单的原子结构。它由一个带+1 电荷的核和一个轨道电子组成。 碱金属也都具有一个外层轨道电子，但它们在反应中很容易失去这个电子而生成正离子；与此相反，氢不容易失去这个电子，而是使这个电子配对生成一个共价键。 卤素像氢一样，比稀有气体结构缺少一个电子。在许多反应中，卤素容易获得一个电子而生成负离子；但氢只有在同高电正性的金属反应时才会获得电子而生成负离子。
氢的这些独特性质是由氢的独特的原子结构、氢原子特别小的半径和低的电负性决定的。因为它的性质与碱金属和卤素的性质都不相同，使得很难把它放在周期表中的一个合适位置上。在本科件中，按原子序数把氢放在第IA 族元素的位置上。 2 、氢的同位素 同一种元素的原子具有不同的质量数，这些原子就叫同位素。质量数产生差异的原因是原子核中含有不同的中子。 氢有三种同位素：11H ( 氕，符号H) ，21H ( 氘，符号D) 和31H ( 氚，符号T) 。在它们的核中分别含有0 、1 和2 个中子，它们的质量数分别为 1 ，2 ，3 。自然界中普通氢内H 同位素的丰度最大，原子百分比占99.98% ，D占0.016%,T的存在量仅为H 的10 -17 。 二、氢的物理性质和化学性质 1 、物理性质 单质氢是由两个H原子以共价单键的形式结合而成的双原子分子，其键长为74pm 。 氢是已知的最轻的气体，无色无臭，几乎不溶于水（273K 时1dm3的水仅能溶解0.02dm3的氢），氢比空气轻14.38 倍，具有很大的扩散速度和很高的导热性。将氢冷却到20K 时，气态氢可被液化。液态氢可以把除氦以外的其它气体冷却都转变为固体。同温同压下，氢气的密度最小，常用来填充气球。 2 、化学性质 （ 1 ）常温下氢气不活泼。但在常温下能与单质氟在暗处迅速反应生成HF ，而与其它卤素或氧不发生反应。高温下，氢气是一个非常好的还原剂。 ①氢气能在空气中燃烧生成水，氢气燃烧时火焰可以达到3273K 左右，工业上常利用此反应切割和焊接金属。 ②高温下，氢气还能同卤素、N2等非金属反应，生成共价型氢化物。大量的氢用于生产氨。 ③高温下氢气与活泼金属反应，生成金属氢化物。H2+ 2Na → 2NaH ④高温下，氢气还能还原许多金属氧化物或金属卤化物为金属： H2 + CuO —— Cu + H2O 3H2 + WO3—— W + 3H2O 能被还原的金属是那些在电化学顺序中位置低于铁的金属。这类反应多用来制备纯金属。
平衡体系压强/ kPa XeF4 XeF6 800 700 600 500 400 300 氢、稀有气体练习 （1997）第一题（10分）：次磷酸H3PO2是一种强还原剂，将它加入CuSO4水溶液，加热到40～50℃，析出一种红棕色的难溶物A。经鉴定：反应后的溶液是磷酸和硫酸的混合物；X射线衍射证实A是一种六方晶体，结构类同于纤维锌矿(ZnS), 组成稳定；A的主要化学性质如下：①温度超过60℃，分解成金属铜和一种气体；②在氯气中着火；③与盐酸应放出气体。 回答如下问题： 1．写出A的化学式。2．写出A的生成反应方程式。3．写出A与氯气反应的化学方程式。4．写出A与盐酸反应的化学方程式。 【解题思路】整个试题围绕着A是什么物质。可以把有关的信息用如下的图形来综合： A H3PO2+ CuSO4(+H2O)A+H2SO4+H3PO4 A是红棕色难溶物 A具有MX型的组成，即1：1型化合物 A加热分解得到Cu和一种气体，可见A中有Cu A与氯气反应，是一个氧化还原反应 A与盐酸反应放出气体，这种气体不可能是A中的Cu一定是 A中的另一组成产生的，可假设X+HCl产生的气体 ，可假设M=Cu 首先可以把A写成MX。其中的M是铜是无疑的，因A经加热分解可以得到铜（M＝Cu）。X是什么？这是本题的难点。先根据MX具有ZnS的结构，是M：X＝1︰1的组成，A只可能是CuS，CuP，CuO和CuH等等，显然，只有CuH才是与其他信息对应的，若是CuS或CuO，生成反应中就找不到被强还原剂（NaH2PO2）还原的元素，若是CuP，与铜和磷的化合价矛盾（按化合价，应是Cu3P或者Cu3P2，均不是ZnS的组成），所以A是CuH。如果选手以为A是Cu、Cu2O、CuH2PO3、Cu3P、Cu3P2、CuH2P、CuHP 等等物质，与A的晶体结构属ZnS型（1︰1的MX）矛盾，更无后面所述的几种化学性质，不可取。解决了A是什么（本题的关键），其余的问题引刃而解。 1．CuH（4分） 2．4CuSO4＋3H3PO2＋6H2O＝4CuH＋3H3PO4＋4H2SO4（2分） 3．2CuH＋3Cl2＝2CuCl2＋2HCl（2分） 4．CuH＋HCl＝CuCl＋H2（2分） 2002第9题（8分）Xe和F2反应，可得三种氟化物，视反应条件而定。下图表述的是将0.125 mol/L Xe 和1.225 mol/L F2为始态得到的生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系。 9－1。应在什么温度下制备XeF6和XeF4? XeF6——约550K XeF4——约850K（各1分） 9－2。Xe和F2生成XeF6和XeF4，哪个反应放热更多？
第11章氢和稀有气体习题 1．选择题 11-1根据价层电子对互斥理论，判断RnF4的空间结构式为………………( ) (A) 正八面体(B) 正四面体(C) 平面正方形(D) 变形四面体 11-2 稀有气体氙能与下列哪种元素形成化合物……………………………( ) (A) F (B) K (C) Na (D) Br 11-3氙的氟化物是很好的氧化剂，其原因是………………………………( ) (A) 氧化性强 (B) 还原到氙 (C) 不污染反应体系 (D) 前三者都是 11-4下列氢化物中，在室温下与水反应不产生氢气的是……………………( ) (A) LiAlH4(B) CaH2(C) SiH4(D) NH3 11-5在周期表中氡(Rn，原子序数86)下面的另一个未发现的稀有气体元素的原子序数应是………………………………………………………………………( ) (A) 109 (B) 118 (C) 173 (D) 222 11-6在化合物O2[PtF6]中，氧成键属于类型…………………………………( ) (A) O2 (B) + O (C) -22O(D) -2O 2 2．填空题 11-7稀有气体的第一个化合物_____________，是由______ 于_________年制备的。11-8根据价层电子对互斥理论,XeF2分子中，中心原子的价电子对构型为，XeF2分子稳定构型为_____________ 。 11-9稀有气体能被液化，是由于_____________。最难被液化的稀有气体是_____________。 11-10XeO3是一种易潮解和易爆炸的固体化合物，其水溶液是一种极强的______，XeO3的水溶液能迅速地将氨氧化成______。 11-11由三氧化氙制高氙酸钠的反应方程式是__________________________。 3．简答题 11-12通常说“氢和氧可以化合成水”，即发生下面反应：
氢、稀有气体练习 （1997）第一题（10分）：次磷酸H3PO2是一种强还原剂，将它加入CuSO4水溶液，加热到40～50℃，析出一种红棕色的难溶物A。经鉴定：反应后的溶液是磷酸和硫酸的混合物；X射线衍射证实A是一种六方晶体，结构类同于纤维锌矿(ZnS), 组成稳定；A的主要化学性质如下：①温度超过60℃，分解成金属铜和一种气体；②在氯气中着火；③与盐酸应放出气体。 回答如下问题： 1．写出A的化学式。2．写出A的生成反应方程式。3．写出A与氯气反应的化学方程式。4．写出A与盐酸反应的化学方程式。 【解题思路】整个试题围绕着A是什么物质。可以把有关的信息用如下的图形来综合： 4 (+H2A+H2SO4+H3PO4 是红棕色难溶物 MX型的组成，即1：1型化合物 Cu和一种气体，可见A中有Cu 与盐酸反应放出气体，这种气体不可能是A中的Cu一定是 A中的另一组成产生的，可假设X+HCl产生的气体 ，可假设M=Cu 首先可以把A写成MX。其中的M是铜是无疑的，因A经加热分解可以得到铜（M＝Cu）。X是什么？这是本题的难点。先根据MX具有ZnS的结构，是M：X＝1︰1的组成，A只可能是CuS，CuP，CuO和CuH等等，显然，只有CuH才是与其他信息对应的，若是CuS或CuO，生成反应中就找不到被强还原剂（NaH2PO2）还原的元素，若是CuP，与铜和磷的化合价矛盾（按化合价，应是Cu3P或者Cu3P2，均不是ZnS的组成），所以A是CuH。如果选手以为A是Cu、Cu2O、CuH2PO3、Cu3P、Cu3P2、CuH2P、CuHP 等等物质，与A的晶体结构属ZnS型（1︰1的MX）矛盾，更无后面所述的几种化学性质，不可取。解决了A是什么（本题的关键），其余的问题引刃而解。 1．CuH（4分） 2．4CuSO4＋3H3PO2＋6H2O＝4CuH＋3H3PO4＋4H2SO4（2分） 3．2CuH＋3Cl2＝2CuCl2＋2HCl（2分） 4．CuH＋HCl＝CuCl＋H2（2分） 2002第9题（8分）Xe和F2反应，和1.225 mol/L F2 9－1。应在什么温度下制备XeF6和XeF4? XeF6——约550K XeF4——约850K（各1 9－2。Xe和F2生成XeF6和XeF4 生成XeF6的反应放热更多。 理由是：若Xe与F2生成XeF4XeF6
《无机化学》习题解 析和答案
1、教材 《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，2002年8月第4版。 2、参考书 《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，1992年5月第3版。 《无机化学》邵学俊等编，武汉大学出版社，2003年4月第2版。 《无机化学》武汉大学、吉林大学等校编，高等教育出版社，1994年4月第3版。 《无机化学例题与习题》徐家宁等编，高等教育出版社，2000年7月第1版。 《无机化学习题精解》竺际舜主编，科学出版社，2001年9月第1版
《无机化学》电子教案绪论（2学时） 第一章原子结构和元素周期系（8学时） 第二章分子结构（8学时） 第三章晶体结构（4学时） 第四章配合物（4学时） 第五章化学热力学基础（8学时） 第六章化学平衡常数（4学时） 第七章化学动力学基础（6学时） 第八章水溶液（4学时） 第九章酸碱平衡（6学时） 第十章沉淀溶解平衡（4学时） 第十一章电化学基础（8学时） 第十二章配位平衡（4学时） 第十三章氢和稀有气体（2学时）
第十四章卤素（6学时） 第十五章氧族元素（5学时） 第十六章氮、磷、砷（5学时） 第十七章碳、硅、硼（6学时） 第十八章非金属元素小结（4学时） 第十九章金属通论（2学时） 第二十章s区元素（4学时） 第二十一章 p区金属（4学时） 第二十二章 ds区元素（6学时） 第二十三章 d区元素（一）第四周期d区元素（6学时） 第二十四章 d区元素（二）第五、六周期d区金属（4学时） 第二十五章核化学（2学时） 1 ．化学的研究对象 什么是化学？ ●化学是研究物质的组成、结构、性质与变化的一门自然科学。（太宽泛）●化学研究的是化学物质 (chemicals) 。 ●化学研究分子的组成、结构、性质与变化。
第八章s区元素 8.1 S区元素概述 (1) 8.2 S区元素的一些规则 (3) 8.3 重要单质与化合物 (10) 8.4 制备 (18) 8.5 S区元素的生物作用 (20) 8.1 S区元素概述 8.1.1 碱金属 S区元素价电子构性、氧化还原性及其变化规律 S区元素包括周期系中的ⅠA族－碱金属和ⅡA族－碱土金属。 表8-1 ⅠA和ⅡA的特征氧化态为＋1和＋2，但还存在低氧化态，如等。 从标准电极电势（E），均具有较大的负值。金属单质都是强的还原剂,如纳、钾、钙等常用作化学反应的还原剂。 表8-2 S区元素电极电势
由于它们都是活泼的金属元素，只能以化合状态存在于自然界。如钠和钾的主要来源分别为熔盐NaCl 、海水；天然氯化钾、光卤石KCl·MgCl 2·6H 2O 等。钙和镁主要存在于白云石 、方解石 、菱镁矿 、石膏 等矿物中， 锶和钡的矿物有天青石 和重晶石 等。 岩盐 白云石 菱镁矿 重晶石 8.1.2 碱土金属 2.碱土金属 碱金属和碱土金属元素在化合时，多以形成离子键为主要特征。氢氧化物除具 有两性， 为中强碱外，其他均是强碱。 【问题1】铍与锂具有一定的共价性，为什么？ 由于锂和铍原子半径和离子半径小，且为2电子构型，有效核电荷大，极化力强，因此它们的化合物，具有一定的共价性。 碱金属元素的原子也可以共价键结合成分子，如等碱金属单质的双原子分子就是共 价分子。 IA 和IIA 族金属的一些基本性质列于表中。 表8-3 碱金属与碱土金属的基本性质
【问题2】为什么ⅡA 金属的熔沸点升华热高于IA ？ⅡA 离子水合放热更多？ 因为ⅡA 金属中有两个电子参与形成金属键，金属键较强，所以熔沸点及升华热均高于IA 。ⅡA 离子带有两个正电荷，更容易与水结合，会放出更多的热量。 8.2 S 区元素的一些规则 8.2.1 对角线规则（1） 锂和镁的相似性 S 区元素的一些规律 1．对角线规则 第二周期元素Li 、Be 、B 的性质和第三周期处于对角位置的元素Mg 、Al 、Si 一一对应，它们的相似性称为对角线规则。 (1).锂和镁的相似性 a.锂、镁在氧气中燃烧，均生成氧化物（ 和 ），不生成过氧化物。 b.锂、镁在加热时直接和氮反应生成氮化物（和 ），而其它碱金属不能和氮作 用。
无机化学课程教学大纲 （2005年制订，2006年修订） 一、课程代码：0091100407 二、课程类别：专业必修课 三、预修课程：中学化学 四、学分：7学分 五、学时：132学时 六、课程概述： 无机化学是化学学院的学生第一门专业必修课,它有着承前启后的作用,无机化学的内容是将来学生教好中学化学课重要的知识部分,它的理论涉及了元素周期律、近代物质结构理论、化学热力学、化学平衡和氧化还原以及元素化合物的制备、结构、性质等基本原理和基础知识。 面向二十一世纪,社会需要有较强研究,开发,和创新能力,知识 面宽,科学素养良好的化学人才,要实现培养目标,这就要求我们对原有的教学内容进行必要的改革。本着少而精的原则,集中讲述内容新颖,研究成熟,应用广泛的理论,增加对生产实际具有重要指导意义的原理,精简元素化学内容,适当介绍现代无机化学的新成就,以开拓学生视野,激发创新意识。 七、教学目的：
无机化学课程设置目的是使学生掌握元素周期律,近代物质结构理论,化学热力学,化学平衡和氧化还原等基本原理的基础知识,并且使学生掌握重要元素化合物物的主要性质,结构,用途。同时通过教学过程培养学生掌握对一般无机化学问题进行理论分析和计算的能力,并注意使学生在科学思维能力上得到训练和培养。提高创新能力。通过对无机化学理论课的学习,为将来做一名合格的中学化学教师做好准备。 八、教学方法： 为了培养能适应二十一世纪社会需要的有较强研究能力、知识面宽、科学素养良好的化学人才,这就要求我们对原有的教学方法进行改革,本着少而精的原则,我们采取了对基本的化学原理以及当代新 的无机化学成果重点讲授,对于元素以及化合物的制备、性质、结构、应用等这些记忆的知识我们采取指导阅读教学方法,提出思考的问题,让学生带着问题进行阅读教材,然后集中讲授.采用多媒体电子课件,由于电子课件具有图像清晰、信息量大、容易归纳总结等优点.使学生在课时数少的条件下能够获得更多的知识.课后布置一定量的作业,要求学生按时完成.组织学生课堂讨论,对部分较难的题目进行集中 评讲. 通过上述各个环节,使学生学好该门课程。 九、实验：见实验教学大纲 十、学时分配表
5化学热力学基础 5-1从手册查出常用试剂浓盐酸﹑浓硫酸﹑浓硝酸﹑浓氨水的密度和质量分数，计算它们的（体积）物质的量浓度（c）和质量摩尔浓度（m）。 5-2从手册查出常温下的饱和水蒸气压，计算当相对湿度为40%时，水蒸气压多大。 5-3化学实验事中经常用蒸馏水冲洗已用自来水洗净的烧杯。设洗后烧杯内残留“水”为1ml，试计算，用30ml蒸馏水洗一次和洗两次，烧杯中残留的“自来水的浓度”分别多大？ 5-4计算 15℃，97kPa下15g氯气的体积。 5-5 20 ℃，97kPa下0.842g 某气体的体积为0.400 L ，求该气体的摩尔质量。 5-6测得 2.96g 氯化汞在 407℃的 1L 容积的真空系统里完全蒸发达到的压力为60 kPa ，求氯化汞蒸汽的摩尔质量和化学式。 5-7 在1000℃和 97kPa 下测得硫蒸汽的密度为0.5977 g.L-1，求硫蒸气的摩尔质量和化学式。
5-8 在25℃时将相同压力的5.0 L 氮气和15 L 氧气压缩到一个10.0 L 的真空容器中，测得混合气体的总压为150 kPa ，（1）求两种气体的初始压力；（2）求混合气体中氮和氧的分压；（3）将温度上升到 210 ℃，容器的总压。 5-9在25 ℃， 1.47MPa 下把氨气通入容积为1.00 L 刚性壁容器中，在350℃下催化剂使部分氨分解为氮气和氢气，测得总压为 5MPa ，求氨的解离度和各组分的摩尔分数和分压。
5-10 某乙烯和足量的氢气的混合气体的总压为 6930Pa ，在铂催化剂催化下发生如下反应： C2H4(g) +H2(g) === C2H6(g) 反应结束时温度降至原温度后测得总压为4530Pa 。求原混合气体中乙烯的摩尔分数。
第五章化学热力学基础 5-1从手册查出常用试剂浓盐酸﹑浓硫酸﹑浓硝酸﹑浓氨水的密度和质量分数，计算它们的（体积）物质的量浓度（c）和质量摩尔浓度（m）。 5-2从手册查出常温下的饱和水蒸气压，计算当相对湿度为40%时，水蒸气压多大。 5-3化学实验事中经常用蒸馏水冲洗已用自来水洗净的烧杯。设洗后烧杯内残留“水”为1ml，试计算，用30ml蒸馏水洗一次和洗两次，烧杯中残留的“自来水的浓度”分别多大？ 5-4计算 15℃，97kPa下15g氯气的体积。 5-5 20 ℃，97kPa下0.842g 某气体的体积为0.400 L ，求该气体的摩尔质量。 5-6测得 2.96g 氯化汞在 407℃的 1L 容积的真空系统里完全蒸发达到的压力为60 kPa ，求氯化汞蒸汽的摩尔质量和化学式。 5-7 在1000℃和 97kPa 下测得硫蒸汽的密度为0.5977 g.L-1，求硫蒸气的摩尔质量和化学式。
5-8 在25℃时将相同压力的5.0 L 氮气和15 L 氧气压缩到一个10.0 L 的真空容器中，测得混合气体的总压为150 kPa ，（1）求两种气体的初始压力；（2）求混合气体中氮和氧的分压；（3）将温度上升到 210 ℃，容器的总压。 5-9在25 ℃， 1.47MPa 下把氨气通入容积为1.00 L 刚性壁容器中，在350℃下催化剂使部分氨分解为氮气和氢气，测得总压为 5MPa ，求氨的解离度和各组分的摩尔分数和分压。
5-10 某乙烯和足量的氢气的混合气体的总压为 6930Pa ，在铂催化剂催化下发生如下反应： C2H4(g) +H2(g) === C2H6(g) 反应结束时温度降至原温度后测得总压为4530Pa 。求原混合气体中乙烯的摩尔分数。
ds区元素（铜、银、锌、镉、汞）的性质 一、实验目的 1、掌握铜、锌氢氧化物的酸碱性； 2、掌握铜、银、锌、汞的配合物的生成和性质； 6、掌握铜、银、锌、汞离子的分离与鉴定方法。 二、实验原理 IB IIB Cu Zn Cu（＋2，＋1）Zn(+2) Ag Cd Ag（＋1）Cd(+2) Au Hg Au（＋1，＋3）Hg(+2，＋1) 蓝色的Cu(OH) 2 呈现两性，在加热时易脱水而分解为黑色的CuO。AgOH在常温下极易脱水而转化为棕 色的Ag 2O。Zn(OH) 2 呈两性，Cd(OH) 2 显碱性，Hg(I, II)的氢氧化物极易脱水而转变为黄色的HgO(II)和黑色 的Hg 2 O(I)。 易形成配合物是这两副族的特性，Cu 2+ 、Ag + 、Zn 2+ 、Cd 2+ 与过量的氨水反应时分别生成[Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ 、 [Ag(NH 3) 2 ] + 、[Zn(NH 3 ) 4 ] 2+ 、[Cd(NH 3 ) 4 ] 2+ 。但是Hg 2+ 和Hg 2 2+ 与过量氨水反应时，如果没有大量的NH 4 + 存在， 并不生成氨配离子。如： HgCl 2 ＋2NH 3 ＝Hg(NH 2 )Cl↓白＋2 NH 4 Cl Hg 2Cl 2 ＋2NH 3 ＝Hg(NH 2 )Cl↓白＋Hg↓黑＋NH 4 Cl（观察为灰色） Cu 2+ 具有氧化性，与I－反应，产物不是CuI 2 ，而是白色的CuI：Cu 2+ ＋I-＝2CuI↓白＋I 2 将CuCl 2溶液与铜屑混合，加入浓盐酸，加热可得黄褐色[CuCl 2 ]－的溶液。将溶液稀释，得白色CuCl 沉淀： Cu ＋Cu 2+ ＋4Cl－＝2[CuCl 2 ]－ [CuCl 2 ]－←稀释→CuCl↓白＋Cl－ 卤化银难溶于水，但可利用形成配合物而使之溶解。例如： AgCl＋2NH 3 ＝[Ag(NH 3 ) 2 ] + ＋Cl- 红色HgI 2 难溶于水，但易溶于过量KI中，形成四碘合汞(II)配离子： HgI 2 ＋2I-＝[HgI 4 ] 2－ 黄绿色Hg 2I 2 与过量KI反应时，发生歧化反应，生成[HgI 4 ] 2－ 和Hg： Hg 2I 2 ＋2I-＝[HgI 4 ] 2- ＋Hg↓黑 三、实验内容