16-1: 对比等电子体CO 与N2 的分子结构及主要物理﹑化学性质。
解:CO 与N2是等电子体,结构相似,分子中也有三重键,即一个和两个键,但和N2不同的是:其中一个键是配键,其电子来自氧原子。
16-2: 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 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
16-3: 标准状况时,CO2 的溶解度为 160mL/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?
解:(1)100g水中,H2CO3的物质的量为16010-3/22.4=0.00759mol;
所以H2CO3的实际浓度为0.00759mol/L;
(2)由公式[H]Kc=4.31070.007595.71105mol/L 所以p H=4.24
16-4: 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?
解:设碳酸钠为xg;则NaHCO3 为(60-x)g; 由公式[H]Ka
代入公式得x=44.29g;则NaHCO3为16.71g
16-5: 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.H2O Kb=1.77×105 ; H2CO3 K1=4.3×10-7 ,K2=5.61×10-11)
解:(1)由[OH]Kbc=(1014/4.3107)0.14.82105mol/L 所以pH14pOH144.329.68
CNaHCO3(60x)/84=5.6110-11=10-10。6
CNa2CO3x/10616-6: 在 0.2 mol.L-1 的Ca2+盐溶液中,加入等浓度﹑等体积的Na2CO3 溶液 ,将得到什么产物?若以 0.2 mol.L-1 的Cu2+ 代替Ca2+ 盐,产物是什么?再以0.2 mol.L-1 的 Al3+ 盐代替Ca2+ 盐,产物又是什么?试从浓度积计算说明。
解:CaCO3白色沉淀; 产物为Cu2(OH)2CO3 ;产物为Al(OH)3 16-8 比较下列各对碳酸盐热稳定性的大小
(1)Na2CO3和BeCO3 (2) NaHCO3和Na2CO3(3)MgCO3和BaCO3(4)PbCO3和CaCO3
解:热稳定性:
(1) Na2CO3>BeCO3; (2)NaHCO3 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 16-8: 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 和SO2 杂质的CO2气体。 解:(1)依次通过炽热的碳粉,红热的铜网,以及碱石灰。 (2)在氧气中充分着烧后,通过溴水,再依次通过灼热的铜网,浓硫酸,再与镁条充分着烧后,通入氧气中再着烧充分。 16-9: 试说明下列现象的原因: (1) 制备纯硼或硅时,用氢气做还原剂比用活泼金属或炭好; (2) 硼砂的水溶液是缓冲溶液; (3) 装有水玻璃的试剂瓶长期敞开瓶口后,水玻璃变浑浊; (4) 石棉和滑石都是硅酸盐,石棉具有纤维性质,而滑石可做润滑剂。 解: (1) 用氢气做还原剂,不会带来杂质。 (2)因为硼砂易溶于水,也较易水解,在水溶液中存在以下平衡: 2 B4O77H2O4H3BO32OH 所以,它具有缓冲作用。 (3)因为硅酸盐易与空气中的CO2反应,产物有硅酸白色沉淀,所以溶液呈混浊状态。 (4)石棉的化学式为CaMg3(SO4)4 ;滑石的化学式为Mg3(SiO4O10)(OH)2 16-10: 试说明下列事实的原因: (1) 常温常压下,CO2为气体而SiO2为固体; (2) CF4不水解,而BF3 和SiF4都水解; (3) BF3和SiF4水解产物中,除有相应的含氧酸外,前者生成 BF4-,而后者却 是SiF62- 。 解:(1)CO2为分子晶体化合物;而SiO2为原子晶体,其熔沸点相当高。 (2)BF3,SiF4的水解产物有H3BO3和H2SiO3晶体析出。 (3)BF3,SiF4的水解产物有HF,HF在与BF3,SiF4结合生成BF4- ;SiF42- 16-11: 试说明硅为何不溶于氧化性的酸(如浓硫酸)溶液中,却分别溶于碱溶液及HNO3与HF组成的混合溶液中。 解:在含氧酸中被钝化,在有氧化剂(如HNO3,CrO3,KMnO4,H2O2等)存在条件下,与HF反应:3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO+8H2O 16-12: 试解释下列现象: (1) 甲烷既没有酸也没有碱的特性; (2) 硅烷的还原性比烷烃强; (3) 卤化物比氢化物容易形成链; (4) BH3有二聚物B2H6 ,而 BX3却不形成二聚体。 解:(1)CH4分子中,中心原子C上没有孤电子对,也没有空轨道接受外界 电子。所以它既没有酸性,也没有碱性。 (2)硅烷的稳定性没有烷烃强,容易被氧化剂氧化。 16-13: 说明下列物质的组成 制法及用途: (1)泡花碱; (2)硅胶; (3)人造分子筛 解: 泡花碱:Na2O.n H2O ;工业上生产水玻璃的方法是将石英砂,硫酸钠和煤粉混合后,放在反射炉内于1373-1623K时进行反应。 硅胶:H2SiO3 ;将硅酸凝胶充分洗涤以除去可溶性盐类,干燥脱去水分 后,即成多孔性稍透明的白色固体。 人造分子筛:M12(AlO2)12.(SiO2)12.27H2O ;用水玻璃。偏铝酸钠,和氢氧化钠 为原料,按一定的配比并控制适当的温度使其充分反应而制得。 16-14: H3BO3和H3PO3 组成相似,为什么前者为一元路易斯酸,而后者则为二元质子酸,试从结构上加以解释。 解: H3BO3分子中,中心原子B有一个空轨道,可以用来容纳OH上O原子的一对孤电子,所以它是一元路易斯酸;而H3PO3分子中,与氧原子相连的H 有两个,所以它是二元质子酸。 16-15: 写出以硼砂为原料制备下列物质的反应方程式: (1) 硼砂,(2)三氟化硼,(3)硼氢化钠 解:将硼砂浓溶液与浓硫酸作用后冷却得H3BO3 Na2[B4O5(OH)4]H2SO43H2O4H3BO3Na2SO4; 制得的H3BO3经受热失水后得到B2O3; 16-16: 完成并配平下列反应: (1)Si + HNO3 + HF→ (2)Na2B4O7 + HCl +H2O → (3)BF3 + Na2CO3 + H2O→ (4)Ca2Si + HCl → (5)H3BO3 + NaOH → (6)Be2C + H2O → (7)SiO2 + C + Cl2→ (8)B2H6 + Cl2 → (9)H3BO3 +C2H5OH → (10)Si2H6 + H2O → (11)B2H6 + NH3 → (12)B2H6 + LiH → (13)Na2SO4 + C + SiO2→ 解: (1) 3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO+8H2O (2)Na2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NaCl (3)4BF3+2Na2CO3=NaBO2+3Na[BF4]+2CO2 (4)Ca2Si +4HCl=2CaCl2+SiH4 (5) H3BO3+NaOH=NaBO2+2H2O (6) Be2C+H2O=Be(OH)2+CH4 (7) SiO2+2C+2Cl2=SiCl4+2CO (8) B2H6+6Cl2=2BCl3+6HCl B(OCH3)3+3H2O (9) H3BO3+3C2H5OH浓硫酸 (10) Si2H6 + 8H2O=2H2SiO4+9H2 (11) 3B2H6+6NH3=2B3N3H6+12H2 (12) B2H6+2LiH=2LiBH4 (13) Na2SO4 + C+SiO2=Na2SiO3+ 16-17: 试计算: (1)把1.5g H3BO3 溶于100ml水中,所得溶液PH为多少? (2)把足量 Na2CO3加入75吨纯的硬硼钙石中,假定转化率为85% ,问所得硼砂的质量是多少?(已知H3BO3 K1=7.3×10-10 ) 解:(1)提示:先查表查出硼酸的K,再算出硼酸溶液的浓度c,再根据公式 [H]Kc,即可算出[H+]=0.0000132mol/L; 所以pH=4.88; (2)8.9×103kg; 16-23: 两种气态硼氢化物的化学式和密度如下: BH3 在290 K 和53978 Pa 时的密度为0.629g.L-1 ;B2H5 在292 K 和6916 Pa 时的密度为0.1553 g.L-1 。这两种化合物的相对分子质量各是多少?写出它们的分子式。 RT解:由公式M可求出BH3的M=28.09;B2H5的M=54.52; P 所以它们的分子式分别为B2H6,B4H10 16-18: 有人根据下列反应式制备了一些硼烷: 4BF3 + 3LiAlH4 →2B2H6 + 3LiF + 3AlF3 若产率为100% ,用5g BF3 和10.0g LiAlH4 反应能得到多少克B2H6 ?制备时,由于用了未经很好干燥的乙醚,有些B2H6与水反应损失了,若水的量为 0.2g ,试计算损失了多少克B2H6? 解:量的关系可以判断LiAlH4过量,所以得到的B2H6的质量为 (5/67.81) ×0.5×27.62=1.018g; 由于水与B2H6能发生化学反应: B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2 所以损失的B2H6的质量为(0.2/18) × 1×27.62=0.05g; 6 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容