武大吉大第三版无机化学教材课后习题答案12-17

第十六章

1． 下表中给出第二、三周期元素的第一电离能数据（单位kJ·mol?1）试说明B,Al的第一

电离能为什么比左右两元素的都低？ 第二周期 电离能 第三周期 电离能 Li 520 Na 496 Be 900 Mg 738 B 801 Al 578 C 1086 Si 787 N 1402 P 1012 O 1314 S 1000 F 1681 Cl 1251 Ne 2081 Ar 1521 答：因为B，Al元素基态原子的价电子层结构为：ns2np1，最外层的一个电子容易失去而形成全充满的稳定结构。

2． 在实验室中如何制备乙硼烷，乙硼烷的结构如何？ 答：氢负离子置换法：

3LiAlH4+4BF3?乙醚???2B2H6+3LiF+3AlF3

??2B2H6+3NaBF4 3NaBH4+4BF3?? B2H6 的结构见课本P778

3． 说明三卤化硼和三卤化铝的沸点高低顺序，并指出蒸汽分子的结构。 答：三卤化物的熔沸点顺序见课本P780

三卤化硼的蒸气分子均为单分子，AlF3的蒸气为单分子。而AlCl3的蒸气为二聚分子，其结构见课本P781

4． 画出B3N3H6（无机苯）的结构。 答：

乙醚

5． B10H14的结构中有多少种形式的化学键？各有多少个？ 答：B10H14的结构

6． 为什么硼酸是一种路易斯酸？硼砂的结构应怎样写法？硼砂水溶液的酸碱性如何？

答：硼酸为缺电子化合物，中心原子B上还有一个空的p轨道，能接受电子对，因而为路易斯酸；

硼砂的结构式见课本P787； 硼砂水溶液显强碱性。

7． 试用化学反应方程式表示从硼砂制备下列各化合物的过程：

（1）H3BO3 (2) BF3 (3) NaBH4

答：将硼砂浓溶液与浓硫酸作用后冷却得H3BO3

Na2[B4O5(OH)4]?H2SO4?3H2O?4H3BO3?Na2SO4；

8． 怎样从明矾制备(1) 氢氧化铝，（2）硫酸钾，（3）铝酸钾？写出反应式。

答：将明矾KAl（SO4）2 12H2O溶于水，加入适量KOH溶液得到Al（OH）3沉淀；

Al3++3OH-=Al（OH）3?

过滤蒸发浓缩即得到K2SO4

将Al（OH）3与KOH作用得无色溶液，蒸发浓缩后即得到KAlO2

9． 写出下列反应方程式：

（1） 固体碳酸钠同氧化铝一起熔烧，将熔块打碎后投入水中，产生白色乳状沉淀？ （2） 铝和热浓NaOH溶液作用，放出气体；

（3） 铝酸钠溶液中加入氯化铵，有氨气产生，且溶液中有乳白色凝胶状沉淀； （4） 三氟化硼通入碳酸钠溶液中。 答：（1）Na2CO3+Al2O3=2NaAlO2+CO2?

NaAlO2+2H2O=Al(OH)3?+NaOH

（2）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2

（3）Na[Al(OH)4]+NH4Cl=Al(OH)3?+NH3?+NaCl+H2O

（4）8BF3+3Na2CO3+3H2O=2Na Al(OH)4+3H2?

10． 在金属活动顺序表中Al在Fe之前，更在Cu之前，但Al比Fe抗腐蚀性强，这是为

什么？Cu可以和冷的浓硝酸反应，而Al却不能，这是为什么？ 答：Al虽然是活泼金属，但由于表面上覆盖了一层致密的氧化物膜，使铝不能进一步同氧和水作用而具有很高的稳定性。

在冷的浓硫酸和浓硝酸中，铝的表面被钝化而不发生作用。

11． 硫通铝在高温下反应可得到Al2S3，但在水溶液中Na2S和铝盐作用，却不能生成Al2S3，

为什么？试用化学反应方程式表示。 答：Al2S3+H2O=Al（OH）3?+H2S?

12． 讨论氮化硼在结构上和石墨的异同点，在性质上与氮化铝、碳化硅的异同点。 答：氮化硼的结构上与石墨一样。

13． 说明InCl2为什么式反磁性物质？TlI3为什么不能稳定存在？

答：InCl2化合物是由In+和In3+构成，即InCl2可以写成In[InCl4]，In+和In3+都无单电子，因

而InCl2是反磁性的。

TII3不能稳定存在可以由“惰性电子对效应”解释。

14． 已知??Tl?= —0.34V，?/Tl?Tl3?/Tl?= 1.25V，计算??Tl3?/Tl之值，并计算298K时3Tl+(aq)

2Tl + Tl3+(aq)反应的平衡常数。

解：由3? ?2?????3?3???TI/TITI/TITI/TI?解得?TI3?/TI?=0.72V

15． Tl（Ⅰ）的化合物和Ag(I)的化合物有哪些相似形，并说明原因。

答：I+ 和Ag+的半径相似，电荷相同，极化能力相近，因而两者化合物有相似之处；

（1） 化合物的难溶性

TICl和AgCl 均为白色难溶化合物，TI2S，Ag2S均为难溶化合物 （2） TICl和AgCl等卤化物见光易分解 它们也有许多不同之处，如： （1） 氢氧化物稳定性不同

AgOH室温下不稳定，易分解为Ag2O，而TIOH较稳定，TIOH溶液为强碱，与KOH相似。

（2） Ag+易生成稳定配合物，而Tl+不易生成稳定配合物。 （3） Ag+有较强的氧化性，而Tl+有一定的还原性。 Tl+可以代替K+成矾，而Ag+则不能。

16． 填空： 2 （1） 1 O2 Ga Cl2 HNO3 S 333 4 Na2CO3 5 Ga(OH)4 ?6 H2O 7

（2） 1 I2 Tl H2SO4 2 CO2 3 OH? 4 HS?5 △ △ 6 7 △ Cl2 OH 8 9

答（1）1.Ga2O3 2.GaCl3 3.Ga(NO3)3 4. Ga2S3 5.通电 6.OH 7.Ga(OH)3 （2）1.TlI 2.Tl2CO3 3.TlOH 4.Tl2SO4 5.TlCl 6.Tl2O 7.Tl2S 8.Tl2O3 9.TlCl3

17． 非金属单质在常温常压下的存在状态有哪些规律？这些非金属单质的结构有哪些特

点？

答：非金属单质在常温常压下的存在状态基本上是气态和液态，固态很少。

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