第十三章氢和稀有气体
氢和稀有气体
这一发觉惊动了科学界，因为当初普遍以为空气已研究得够 清楚了，所以 Ramsay 旳工作具有划时代旳历史意义。
2 氙旳氟化合物旳生成 氙旳氟化物能够由两种单质直接化合生成，反应在一定旳温 度和压强下，在镍制旳容器中进行。为何在镍制容器中进行？
Xe ( g ) + F2 ( g ) ——— XeF2 ( g ) Xe 大过量，防止 XeF4 旳生成 ；
Xe ( g ) + 2 F2 ( g ) ——— XeF4 ( g ) F2 过量，但反应时间应短些，防止 XeF6 旳生成； Xe ( g ) + 3 F2 ( g ) ——— XeF6 ( g ) F2 大过量，反应时间长。 F2 和 Xe 旳混合气体在光照下，也能够直接化合成 XeF2 晶体 。
认识到 “ 惰气 ” 也不是绝对惰性旳。他旳工作为开拓 “ 惰气 ” 元 素化学Ba打rt下let了t 基曾础使。O2 同六氟化铂反应，而生成一种新旳化合物 O2+ [ PtF6 ]－ 。他联想到 “惰气” 氙 Xe 旳第一电离能 ( 1171.5 kJ·mol－1 ) 同 O2 分子旳第一电离能 ( 1175.7 kJ·mol－1 ) 相近旳 事实，由此推测到 PtF6 氧化 Xe 旳可能性 。
杂化方式 sp3 不等性
杂化方式 sp3 等性
分子构型 三角锥
分子构型 正四面体
XeOF4 价层电子总数
对数 电子对构型
第13章 第1讲 原子结构与性质
光谱分析 核外电子的概率
一原子轨道
占不同的轨道 特规则
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2个电子
自旋方向
能量相同的轨道
泡利原理
第十三章
分
洪
第 1讲
自旋方向
能量最低原理
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二、 1.8 5 4 3 2 ns2np1～ns2np6
8
18
18 减少
32 金属
2
3
14
15
30
2
6
增多
2.ⅠA ～ⅡA ⅠB～ⅡB 越大
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第十三章
第 1讲
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第十三章
第 1讲
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考纲解读
1．了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式
表示常见元素 (1 ～ 36 号 ) 原子核外电子的排布，了解原子
核外电子的运动状态。 2．了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某 些性质。 3．了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了
非金属元素数目 __
随着周期序号的递增，金属元素数目逐渐 __________，非金属元素数目逐渐________。
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2．各区元素性质及原子外围电子排布的特点
分区 元素分布及特点 外围电子排布
s区 p区 ________ ________
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第 1讲
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第十三章
无机化学第13章_氢和稀有气体
⑤野外工作，用硅等两性金属与碱液反应
0.63kg Si可制取1m3H2 :
Si+2NaOH+H2O→Na2SiO3+2H2(g)
或 LiAlH4+4H2O→Al(OH)3+LiOH+4H2(g)
19
Light work with water, NATHAN S. LEWIS Nature 414, 589 - 590 (December 6, 2001) Direct splitting of water under visible light irradiation with an oxide semiconductor photocatalyst, ZHIGANG ZOU, JINHUA YE, KAZUHIRO SAYAMA & HIRONORI ARAKAWA Nature 414, 625 - 627 (December 6, 2001)
11
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性质： a. 溶解性 273K时1体积水仅能溶解0.02体积氢 b. 可燃性 燃料
c. 氢的化学性质：还原剂原料
冶金
加氢反应等
Vegetable oil to fat 植物油 氢化到 脂肪
人造黄油
肥料
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检验反应：PdCl2(aq) + H2 → Pd(s) + 2HCl(aq)
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第13章 氢和稀有气体
“机遇号”重大发 现
1
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序言
从本章开始学习元素部分。HUMPHREYO说：“真正的化学 是叙述性化学，即元素化学。只有理论没有性质那就不是化 学。”F A COFTON说：“我们确信象其他教科书那样，没有 或几乎没有包含实际内容的无机化学，就好象没有乐器演奏 的一张乐谱。”因此，我们的学习就是要掌握重要元素及其 化合物的重要性质。
第13章 物质结构与性质
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第十三章
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[解析]本题考查物质结构中的杂化轨道理论、第一电 离能、分子的空间构型、无机含氧酸酸性判断及晶体的有
关计算知识。(1)每个S原子的3个2p轨道和1个2s轨道进行
sp3 杂 化后 形成 两个 S—S 键 ，另 有一 对孤 对电 子和 一个 (sp3)1电子各占据一个轨道形成折线形结构，故S8分子中S 原子采用sp3杂化。 (2) 同主族元素自上而下元素的金属性逐渐增强，失 去电子的能力越来越容易故第一电离能逐渐减小，故第一 电离能：O＞S＞Se。
Z存在质量数为23，中子数为12的核素 W有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中 会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
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第十三章
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(1)W 位 于 元 素 周 期 表 第 ________ 周 期 第 ________
族，其基态原子最外层有________个电子。
(2)基态Mn2＋的核外电子
排布式为________。 (3)硅烷 (SinH2n＋ 2)的沸点与其相对分子质量的变化关 系如右图所示，呈现这种变化关系的原因是 __________________________________________。
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第十三章
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的核磁共振氢谱显示有两种氢，写出其中一种分子的名
称： ________ 。氢元素、 X、 Y的原子也可共同形成多种 分子和某种常见无机阴离子，写出其中一种分子与该无机 阴 离 子 反 应 的 离 子 方 程 式 ： __________________________________________。
第四篇 元素化学(一) 非金属
三. 稀有气体
He
2.用途：
超低温冷却剂；填充气球；作惰性保护气用于核 反应堆热交换器；液氦在温度小于2.2K时，是一 种超流体，具有超导性和低粘性，对于研究和验 证量子理论有重要的意义。
Ne Ar
氖的导电性是空气的75倍，用于放电管中发射红光， • 也用于作金属焊接的保护气。
氩 氩的导热性很差，用于填充灯泡，也 用作焊接的保护气。
第十三章 氢和稀有气体
制作人 何晓燕
• [教学要求]
1．了解氢及氢化物的物理和化学性质。 2．了解稀有气体的发现简史，单质、化合 物的性质、结构及用途。
• [教学重点]
1．氢化物的化学性质。 2．稀有气体化合物的结构及性质。
• [教学难点]
VSEPR理论判断稀有气体化合物的结构。
[主要内容]
1．氢的存在，氢气的性质，氢 化物。 2．稀有气体的存在、性质、制 备和应用，稀有气体的化合物。
早在1785年,英国著名科学家Cavendish H.在研究空气 组成时，就发现在电火花作用下，用缄液吸收了氮和 氧化合生成的氧化氮后，仍然有近1%的残存气体，但 这并未引起重视，谁也没有想到，就在这少量气体里 竟藏着整整一个族的化学元素。
100多年后，英国物理学家瑞利（Rayleigh J.W.S.）在研究氮气时发现，从氮的化合物中 分离出来的氮气每升重1.2508g，而从空气中 分离出来的氮气在相同情况下每升重1.2572g， 瑞利无法解释，于是写信给《自然》，遍请 读者回答，但无复信。 1894年,他与Ramsay合作，把空气中的氮气 和氧气除去，用光谱分析鉴别剩余气体时发 现了氩。由于氩和许多试剂都不发生反应， 极不活泼，故命名为 Argon(在希腊文中是 “懒惰”的意思，中译为氩，元素符号是 Ar)
无机化学(第四版)课后答案
无机化学课后答案 第13章氢和稀有气体13-1 氢作为能源，其优点是什么？目前开发中的困难是什么？ 1、解：氢作为能源，具有以下特点：（1）原料来源于地球上储量丰富的水，因而资源不受限制； （2）氢气燃烧时放出的热量很大；（3）作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水，不会污染环境； （4）有可能实现能量的储存，也有可能实现经济高效的输送。
发展氢能源需要解决三个方面的问题：氢气的发生，氢气的储备和氢气的利用13-2按室温和常压下的状态（气态 液态 固态）将下列化合物分类，哪一种固体可能是电的良导体？BaH 2;SiH 4;NH 3;AsH 3;PdH 0.9;HI13-3试述从空气中分离稀有气体和从混合气体中分离各组分的根据和方法。
3、解：从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分，主要是利用它们不同的物理性质如：原子间不同的作用力、熔点沸点的高低以及被吸附的难易等差异达到分离的目的。
13-4试说明稀有气体的熔点 、沸点、密度等性质的变化趋势和原因？4、解：氦、氖、氩、氪、氙，这几种稀有气体熔点、沸点、密度逐渐增大。
这主要是由于惰性气体都是单原子分子，分子间相互作用力主要决定于分子量。
分子量越大，分子间相互作用力越大，熔点沸点越来越高。
密度逐渐增大是由于其原子量逐渐增大，而单位体积中原子个数相同。
13-5你会选择哪种稀有气体作为：（a ）温度最低的液体冷冻剂；（b ）电离能最低 安全的放电光源；（c ）最廉价的惰性气氛。
13-6用价键理论和分子轨道理论解释HeH 、HeH +、He 2+粒子存在的可能性。
为什么氦没有双原子分子存在？13-7 给出与下列物种具有相同结构的稀有气体化合物的化学式并指出其空间构型：(a) ICl 4- (b)IBr 2- (c)BrO 3- (d)ClF7、 解： 4XeF 平面四边形 2XeF 直线形3XeO 三角锥 XeO 直线形13-8用 VSEPR 理论判断XeF 2 、XeF 4、XeF 6、XeOF 4及ClF 3的空间构型。
无机化学第二章答案
无机化学第二章答案【篇一：大学无机化学第二章(原子结构)试题及答案】txt>本章总目标：1：了解核外电子运动的特殊性，会看波函数和电子云的图形2：能够运用轨道填充顺序图，按照核外电子排布原理，写出若干元素的电子构型。
3：掌握各类元素电子构型的特征4：了解电离势，电负性等概念的意义和它们与原子结构的关系。
各小节目标：第一节：近代原子结构理论的确立学会讨论氢原子的玻尔行星模型e?第二节：微观粒子运动的特殊性1：掌握微观粒子具有波粒二象性（??2：学习运用不确定原理（?x??p?第三节：核外电子运动状态的描述1：初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法——处于定态的核外电子在核外空间的概率密度分布（即电子云）。
2：掌握描述核外电子的运动状态——能层、能级、轨道和自旋以及4个量子数。
3：掌握核外电子可能状态数的推算。
第四节：核外电子的排布1：了解影响轨道能量的因素及多电子原子的能级图。
2;掌握核外电子排布的三个原则：1能量最低原则——多电子原子在基态时，核外电子尽可能分布到能量最低○的院子轨道。
2pauli原则——在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子，或者说是在○同一个原子中没有运动状态完全相同的电子。
3hund原则——电子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的方式○hh）。
?pmv13.6ev。
n2h）。
2?m分别占据不同的轨道。
3:学会利用电子排布的三原则进行第五节：元素周期表认识元素的周期、元素的族和元素的分区，会看元素周期表。
第六节：元素基本性质的周期性掌握元素基本性质的四个概念及周期性变化1从左向右，随着核电荷的增加，原子核对外层电子的吸引1：原子半径——○2随着核外电子数的增加，电子间的相互斥力力也增加，使原子半径逐渐减小；○也增强，使得原子半径增加。
但是，由于增加的电子不足以完全屏蔽增加的核电荷，因此从左向右有效核电荷逐渐增加，原子半径逐渐减小。
2：电离能——从左向右随着核电荷数的增多和原子半径的减小，原子核对外层电子的引力增大，电离能呈递增趋势。
熔化焊接与热切割作业之十三章
。
图 药芯焊丝二氧化碳气体保护焊示意图 1－气体喷嘴 2－导电嘴3－C02气 4－药芯5－焊丝钢皮 6－焊件
7－焊缝金属 8－渣壳
▪
混合气体保护焊是采用在惰性气体中加入一定量的活性
气体,如Ar+CO2,Ar+02,Ar+O2+CO2等作为保护气体的一种气体保
护电弧焊方法。混合气体保护焊可采用短路过渡、喷射过渡和脉
较大
▪ 二、焊丝
二氧化碳气体焊用的焊丝对化学成分有特殊要求,主要是：
(1)焊丝内必须含有足够数量的脱氧元素,以减少焊缝金属中的含氧量和防止 产生气孔。 (2)焊丝的含碳量要低,通常要求W(C)<0.11%,以减少气孔和飞溅。 (3)要保证焊缝具有满意的力学性能和抗裂性能。 此外,若要求得到更为致密焊缝金属,则焊丝应含有可同氮结合的元素,如AL、 Ti等。
▪
(2)Ar+CO2混合气体
▪ CO2是氧化性气体,在Ar气中加入≤15%(体积分数)的CO2,在 焊接中的作用与加入2%~5%(体积分数)O2相似;加入CO2的体积分 数>25%时,焊接工艺特征接近于纯CO2气体保护焊,但飞溅相对较 少。
▪
▪
(2)Ar+CO2混合气体
▪
Ar+CO2混合气体主要用于焊接碳钢和合金结构钢,也可
焊接不锈钢。由于CO2热导率高,阳极弧根的扩展受限制,而且在
电弧热作用下发生强烈的吸热反应,所以在Ar中加人CO2会提高临
界电流,熔滴过渡特性随着CO2含量的增加而恶化,飞照也增大。
通常CO2的加入量应在5%-30%(体积分数)范围内。
▪
在焊接过程中加入CO2对母材能产生渗碳作用，所以在焊
接含碳量低的钢材（如超低碳不锈钢)时,要注意检查焊缝增碳的
化学《无机化学》三基要求
化学《无机化学》三基要求(总14页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--化学《无机化学》三基要求课程编码：5 6课程性质：学科专业必修课程教学对象：化学专业本科生学时学分：136学时 8学分编写单位：化学系编写人：王克诚审定人：刘欣编写时间：2006年11月前言为了更好地贯彻执行无机化学教学大纲的教学规范与要求，强化无机化学的“基础知识、基本理论和基本技能”的教学，提高教学质量，夯实学生的专业知识基础和能力基础，提高教学质量，特制定《无机化学》课程的三基要求。
第一章化学基本概念和定律基础知识：1、原子、分子、单质、化合物2、元素、核素、同位素3、物质的量、摩尔、摩尔质量4、相对原子质量、相对分子质量5、理想气体基本理论：1、理想气体状态方程2、混合气体分压定律3、气体扩散定律基本技能：1、理想气体状态方程的应用2、混合气体分压定律的应用3、气体扩散定律的应用第二章溶液基础知识：1、分散系2、溶液4、渗透压基本理论：1、拉乌尔定律2、稀溶液的依数性3、胶体理论基础基本技能：1、溶液浓度的表示、换算和计算2、利用拉乌尔定律和稀溶液的依数性进行相关计算3、胶体的结构、性质，制备和破坏第三章化学热力学基础基础知识：1、体系与环境2、热和功3、状态和状态函数4、热力学能、焓和焓变、熵和熵变、自由能和自由能变基本理论：1、热力学第一定律和数学表达式2、热化学、盖斯定律3、化学反应方向的判据4、吉布斯－亥姆霍兹公式5、化学反应等温式基本技能：1、运用盖斯定律进行热化学的计算2、运用热力学数据计算化学反应的ΔrH°、ΔrS°、ΔrG°3、用ΔrG判据判断化学反应的方向4、利用吉布斯－亥姆霍兹公式，分析温度对反应方向的影响和相关计算5、利用化学反应等温式求K°第四章化学动力学基础基础知识：1、化学反应速率及其表示方法2、反应速率方程、反应级数、速率常数、半衰期3、反应机理、活化能4、基元反应、复杂反应基本理论：1、反应速率理论——碰撞理论和过渡状态理论2、浓度对反应速率的影响——速率方程3、温度对反应速率的影响——阿仑尼乌斯公式4、质量作用定律5、催化理论基本技能：1、由实验建立速率方程2、利用速率方程进行相关计算，求反应级数、速率常数；一级反应半衰期的计算3、利用阿仑尼乌斯公式进行相关计算第五章化学平衡基础知识：1、可逆反应2、化学平衡3、化学平衡常数、转化率4、化学平衡的移动基本理论：1、化学平衡定律2、多重规则3、化学平衡移动原理基本技能：1、化学平衡的有关计算2、Kc、Kp与K°的计算3、利用ΔrG°计算K°4、多重平衡的应用5、浓度、压力、温度对化学平衡的影响及有关计算6、勒夏特里原理的应用第六章电离平衡基础知识：1、电离平衡、电离平衡常数、水的离子积常数、电离度2、酸和碱、酸度、pH值、酸碱指示剂3、同离子效应、盐效应4、缓冲溶液6、溶度积常数基本理论：1、酸碱理论——电离理论、质子理论、电子理论2、化学平衡之电离平衡和溶解平衡理论3、溶度积规则基本技能：1、根据计算酸碱质子理论判断酸、碱和两性物质2、运用Ka（Kb）计算弱酸（弱碱）溶液的pH值3、缓冲溶液的配制和pH值计算4、盐溶液的pH值计算5、溶度积规则的应用和溶解平衡体系中物质浓度的计算6、多重平衡体系中平衡常数和平衡浓度的计算第七章原子结构和元素周期系基础知识：1、原子的组成2、电子运动的特点——能量的量子化、波粒二象性3、核外电子运动状态的描述——波函数和原子轨道，四个量子数4、核外电子运动的统计解释——概率和概率密度、电子云5、核外电子的排布——屏蔽效应和钻穿效应，原子轨道的能级，电子排布三原则，原子的电子构型6、原子结构与元素周期表的关系7、元素的性质——原子半径、电离能、电子亲合能、电负性基本理论：1、玻尔理论2、薛定谔方程3、原子结构的量子力学理论4、电子排布三原则5、元素周期律6、元素的性质7、斯莱特规则基本技能：1、用四个量子数表示核外电子运动状态，根据n、l、m确定原子轨道、轨道的角度分布2、电子云的形状和表示4、熟悉原子结构与元素周期表的关系，能正确确定某元素在周期表的位置和结构5、元素的性质的变化与原子结构的关系第八章分子结构基础知识：1、化学键、键参数和分子的性质2、离子键、晶格能3、共价键、共价键的类型（σ键、π键）和性质，杂化和杂化轨道成键分子轨道、反键分子轨道、键级4、金属键5、分子间作用力和氢键基本理论：1、离子键理论2、共价键的现代价键理论、杂化轨道理论和价层电子对互斥理论；3、共价键的分子轨道理论4、金属键理论——自由电子理论和能带理论5、波恩—哈伯循环基本技能：1、用键参数判断共价键的强度、稳定性、分子的空间构型2、用热力学数据计算离子键形成过程中的能量变化，计算晶格能3、用共价键的现代价键理论、杂化轨道理论和价层电子对互斥理论，解释一般分子的成键情况、杂化方式、空间构型4、用共价键的分子轨道理论，说明某些简单双原子分子及相应离子的结构、键级和稳定性5、用金属键能带理论，说明导体、半导体、绝缘体的性质6、能分析分子间作用力的类型、存在范围、氢键的形成情况，能从分子间作用力的角度解释物质的物理性质第九章晶体结构基础知识：1、晶体的特征和晶胞参数2、离子晶体（离子半径、构型、配位数、晶格能），原子晶体，分子晶体，金属晶体基本理论：1、晶体结构理论基本技能：1、熟悉四种晶体的特征和质点间作用力的不同点，正确判断晶体类型2、掌握晶体类型与物质性质的关系3、用离子极化理论解释离子极化作用对键型和化合物性质的影响第十章氧化还原和电化学基础知识：1、氧化数、氧化还原反应、歧化反应2、原电池、电极、电极反应与电池反应3、电极电势、标准电极电势、电池电动势4、元素电势图、pH电势图5、电解基本理论：1、电化学理论2、电极电势的双电层理论；3、标准电极电势4、能斯特方程5、电解原理基本技能：1、正确完成氧化还原方程的配平2、明确氧化还原反应与电化学的关系，掌握原电池的符号表示，能根据原电池正确书写电池反应式3、用标准电极电势说明氧化剂或还原剂的相对强弱，计算标准电池电动势，计算平衡常数，判断反应方向4、利用能斯特方程计算非标准电极电势和非标准电池电动势5、掌握元素电势图、pH电势图的应用第十一章配位化合物基础知识：1、配合物的基本概念（配合物、中心离子、配位体、配位原子、配位数）2、配合物的命名、配合物的分类、单齿配体和多齿配体、螯合物3、高自旋配合物、低自旋配合物5、配位平衡、K稳和K不稳基本理论：1、配合物的价键理论3、配位平衡基本技能：1、掌握配合物的命名2、用配合物的价键理论，解释配合物的形成、中心原子的杂化类型及配合物的空间构型，说明配合物的稳定性3、掌握配位平衡的相关计算，计算配位平衡体系中离子的浓度，计算K稳，判断配合物的稳定性4、掌握配位平衡与溶解平衡，配位平衡与氧化还原平衡等综合平衡的计算问题，讨论难溶盐的溶解性，计算配离子电对的φ°值5、了解螯合物的特殊稳定性与结构的关系第十二章氢、稀有气体基础知识：1、氢气，氢气的性质、制法和用途2、氢化物3、稀有气体、稀有气体的性质与分离5、氙的重要化合物基本理论：1、共价键的现代价键理论2、杂化轨道理论和价层电子对互斥理论；基本技能：1、掌握氢气的性质、氢化物的类型，了解氢能源的优点2、了解稀有气体的发现史3、了解氙的重要化合物的制备与性质第十三章卤素基础知识：1、卤素的通性2、卤素单质的结构、性质及其变化规律3、卤化氢和氢卤酸、卤化物和卤素互化物5、卤素含氧化合物：氧化物、含氧酸及其盐4、拟卤素5、氟及其化合物的特殊性基本理论：1、热力学知识、原子结构理论、分子结构理论、杂化轨道理论3、卤素单质、次卤酸、次卤酸盐的歧化条件及其变化规律4、卤化氢的还原性、热稳定性和酸性的变化规律5、卤素含氧酸的氧化性、热稳定性和酸性的变化规律基本技能：1、掌握卤素单质及其重要化合物的结构、性质、制备和用途2、能解释，按HF-HCl-HBr-HI顺序，酸强度递增，稳定性递减、还原性递增的变化规律3、掌握卤素元素电势图的应用4、掌握卤素含氧酸性质的变化规律，解释含氧酸及其盐的氧化性、热稳定性和酸性的强弱5、根据X-还原性差别，掌握制取HX的不同方法。
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无机化学复习资料第十三章氢稀有气体一.是非题1.氢有三种同位素氕(H),氘(D),氚(T),其中主要是H. ……………………………（√）2.希有气体都是单原子分子,它们间的作用力只有色散力. ……………………（√）3.根据价层电子对互斥理论,XeF4分子为正四面体结构. ………………………（Χ）4.希有气体的化学性质很稳定,这是由于它们的第一电离能在同周期中最大. …………………………………………………………………………………（Χ）二.选择题1.氢分子在常温下不太活泼的原因是……………………………………………（A）A.常温下有较高的离解能;B.氢的电负性较小;C.氢的电子亲合能较小;D.以上原因都有.2.希有气体…………………………………………………………………………（B）A.都具有8电子稳定结构B.常温下都是气态C.常温下密度都较大D.常温下在水中的溶解度较大3.1962年英国化学家巴特列首次合成出的第一个希有气体化合物是…………（B）A.XeF6B.XePtF6C.XeF4D.XeOF44.价层电子对互斥理论不适用于解释……………………………………………（C）A.中心原子缺电子的结构B.中心原子非八隅体结构C.平面四方形结构D.对称性差(如氨)的分子结构三.填空题:1.完成下列反应式A.2XeF2 + 2H2O → 4HF + 2Xe + O2B.3XeF4 + 6H2O → 2Xe + 3/2O2 + 12HF + XeO32.氢的三种同位素的名称和符号是氕(H)、氘(D)、氚(T),其中氚是氢弹的原料.3.氢可能为未来的二级能源,这是由于地球上原料水初储量丰富、燃烧热大、不污染环境等特点所决定.四.简答题:1.氢原子在化学反应中有哪些成键形式?答：有以下几种成键形式:A.氢原子失去1S电子成为H+,除气态的质子流外H+常与其它原子或分子结合;B.氢原子得到一个电子形成H-离子,如与碱金属,碱土金属所形成的离子型化合物; C.氢原子和其它电负性不大的非金属原子通过共用电子对结合,形成共价型氢化物;D.与电负性极强的元素(如F O N等)相结合的氢原子易与另外电负性极强的原子形成氢键;E.氢原子在缺电子化合物中(如B2H6)形成氢桥键.2.希有气体为什么不形成双原子分子?答：希有气体原子的价层均为饱和的8电子稳定结构(He为2电子),电子亲和能都接近于零, 而且均具有很高的电离能,因此希有气体原子在一般条件下不易得失电子而形成化学键. 即希有气体在一般条件下以单原子分子形式存在.第十四章卤素一、是非题.1 除氟外，各种卤素都可以生成几种含氧酸根，例如：ClO4-、ClO3-、ClO2-、ClO-在这些酸根中，卤素的氧化态越高，它的氧化能力就越强。
简明无机化学第二版答案
简明无机化学第二版答案【篇一：《无机化学》习题解析和答案】》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。
● 化学是研究分子层次以及以超分子为代表的分子以上层次的化学物质的组成、结构、性质和变化的科学。
● 化学是一门研究分子和超分子层次的化学物种的组成、结构、性质和变化的自然科学。
第13章氢和稀有气体
制备方法
• • • • • • • • • 实验室方法 化学法、电解法 工业生产方法 用碳来还原水蒸气制取氢气 用烃类裂解的方法制取氢 水蒸气转换法 烷烃制取烯烃反应的副产物 盐型氢化物与水反应 利用硅与碱反应
3. 氢化物
（1） 离子型(类盐型)氢化物
形成
2M + H2 → 2MH (M代表碱金属）
（a）纯的为白色晶体， 不纯的为浅灰色至黑色 （b）具有离子化合物特征， 如熔、沸点较高， 熔融时能导电 （c）受热时能分解为氢气和游离金属 （d）与水反应产生氢气
MH + H2O → MOH + H2↑
性质
1. 离子型(类盐型)氢化物
（a）纯的为白色晶体， 不纯的为浅灰色至黑色 -能在非水溶剂中与B3+、Al3+、Ga3+等 H （b）具有离子化合物特征， 结合成复合氢化物 如熔、沸点较高， 熔融时能导电
(3)金属型氢化物
(a) 在过渡型氢化物中, 氢以三种形式存在
氢以原子状态存在于金属晶格中 氢的价电子进入氢化物导带, 氢以H+形式存在 氢从氢化物导带中得一个电子, 以H-形式存在
(b) 某些过渡金属和合金具有吸收和释放 氢气的作用 2Pd + H 2PdH 2 某些过渡金属或过渡金属合金可做储氢材料
第13章 氢和稀有气体
13.1
氢Leabharlann 13.1.1 氢的存在和物理性质
13.1.2 氢的化学性质和氢化物
13.1.1 氢的存在和物理性质 • 1766年，英国物理学家和化学家卡文 迪什用六种相似的反应制出了氢气， 这些反应包括锌、铁、锡分别与盐酸 或稀硫酸反应。但由于他是燃素学说 的忠实信徒，而不认为这是一种新的 气体。 • 1787年，杰出的化学家拉瓦锡首次明 确指出水是氢和氧的化合物，氢是一 种元素，并把它命名为Hydrogen。
无机化学内容及要求
第一篇物质结构基础第一章原子结构和元素周期系第二章分子结构第三章晶体结构第四章配合物第二篇化学热力学与化学动力学基础第五章化学热力学基础第六章化学平衡常数第三篇水溶液化学原理第九章酸碱平衡第十章沉淀平衡第十一章电化学基础第十二章配位平衡第四篇元素化学（一）非金属第十三章氢和稀有气体第十四章卤素第十五章氧族元素第十六章氮磷砷第十七章碳硅硼第十八章非金属元素小结第五篇元素化学（二）金属第二十一章p区金属第二十二章ds 区金属第二十三章 d 区金属（一）第四周期d区金属要求绪论教学基本要求：理解化学研究的对象、内容、目的和方法。
了解化学发展的现状。
掌握学习化学的正确方法。
第一篇物质结构基础第1章原子结构与元素周期系教学基本要求：初步了解原子能级、波粒二象性、原子轨道（波函数）和电子云等原子核外电子运动的近代概念。
熟悉四个量子数对核外电子运动状态的描述。
熟悉s、p、d原子轨道的形状和伸展方向。
掌握原子核外电子排布的一般规律和各区元素原子层结构的特征。
会从原子半径、电子层构型和有效核电荷来了解元素的性质。
熟悉电离能、电子亲合能、电负性及主要氧化值的周期性变化。
1．本章第1、2、3节讨论原子、元素、核素、同位素、同位素丰度、相对原子质量等基本概念。
其中相对原子质量（原子量）是最重要的，其余都是阅读材料。
2．本张第4节讨论氢原子的玻尔行星模型，基本要求是建立定态、激发态、量子数和电子跃迁4个概念，其他内容不作为教学要求。
3．第5节是本章第1个重点。
基本要求是初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法；初步理解核外电子的运动状态；掌握核外电子可能状态的推算。
本节小字部分为阅读材料。
4．第6节是本章第2个重点。
基本要求是掌握确定基态原子电子组态的构造原理，在给定原子序数时能写出基态原子的电子组态；掌握多电子原子核外电子状态的基本规律，特别是能量最低原理。
本节小字内容不作教学要求。
5．第7、8节是本章最后1个重点。
稀有气体知识点
稀有气体知识点名称“noble gases”在十九世纪被化学家发现以来，由于深入理解其性质而多次改名。
原本它们被称为稀有气体（rare gases），因为化学家认为它们是很罕见的。
不过，这种说法只适用其中部分元素，并非所有都很少见。
例如氩气（Ar, argon）在地球大气层的含量占0.9%，胜过二氧化碳；而氦气（He, helium）在地球大气层的含量确实很少，但在宇宙却是相当充沛，它占有25%，仅次于氢。
所以化学家又改称为惰性气体（又称钝气，inert gases），表示它们的反应性很低，不曾在自然中出现化合物过。
对于那些早期需借由化合物来寻找元素的科学家，这些元素是比较难以寻找的。
不过，最近的研究指出他们是可以和其他元素结合成化合物（此即稀有气体化合物），只是需要借助人工合成的方式。
故最后改称为贵重气体（又称贵族气体、贵气体或高贵气体，noble gases），这个称呼是源自德语的Edelgas所翻译来的，是由雨果·埃德曼于1898年所定名。
“noble”与黄金等的“贵金属”类似，表示它们不易发生化学反应，但并非不能产生任何化合物。
在中文译名方面，各有各不同的称呼。
中国大陆全国自然科学名词审定委员会于1991年公布的《化学名词》中正式规定“noble gases”称为稀有气体一词。
香港教育局的《中学化学科常用英汉词汇》称“noble gases”为（高）贵气体，而一般社会仍有使用惰性气体的称呼。
而台湾方面，由国立编译馆的国家教育研究院建议常称“noble gases”为惰性气体，比较少用钝气、稀有气体等，也有被称为高贵气体。
稀有气体的得名稀有气体的单质在常温下为气体，且除氩气外，其余几种在大气中含量很少（尤其是氦），故得名“稀有气体”，历史上稀有气体曾被称为“惰性气体”，这是因为它们的原子最外层电子构型除氦为1s外，其余均为8电子构型（ns2np6，均为上标），而这两种构型均为稳定的结构。
氢和稀有气体
制作氢气 20 升，纯度为 99.9%。
● 生物分解水制氢
生物体分解水不需要电和高温，科学家们试图
修改光合作用旳过程来完毕这一技术。小规模旳试
验已成功。
可
见
● 从海水中制氢 光
Fe(Ⅱ ),Fe(Ⅲ) 电解质溶液
硒镍 化 镉 半 导 体箔
H2(g)
海水
原理：当可见光照射在半导体膜上时，电子被激
发进入导带而留下空穴(低能级旳电子空间)。在导带中 电子移动到金属薄膜与海水之间表面上，水即被还原产 生H2。同步，空穴迁移到半导体与电解质间旳表面，来 自Fe2+旳电子填充空穴。（美国Michigan州立大学H. Ti
RbH(s) SrH2(s) –30.0 –141.0
SnH4(g) +188.3
SbH3(g) +147.8
H2Te (g) >0
HI (g) +1.7
CsH(s) BaH2(s) –32.0 –140.0
量As
SO2 锌还原 H2SO4 产生
H2S + Pb2+ + 2H2O →PbS + 2H3O+ AsH3+3Ag2SO4+3H2O→
6Ag+H3AsO3+3H2SO4
SO2 + 2KOH → K2SO3 + H2O
工业制造措施
industrial preparation methods
水蒸气转化法 CH4(g) + H2O(g) 1 273 K 3 H2(g) + CO(g)
大气层顶 云层顶 液氢 液态金属氢
岩石关键
2. 制备 (每年估计达500×109m3)
《无机化学》题库(含答案)
2.波函数和原子轨道二者之间的关系是…………………………………………（C） A.波函数是函数式,原子轨道是电子轨迹; B.波函数和原子轨道是同义词; C.只有轨道波函数与原子轨道才是同义的; D.以上三种说法都不对. 3.多电子原子的原子轨道能级顺序随着原子序数的增加………………………（D） A.轨道能量逐渐降低,但能级顺序不变; B.轨道能量基本不变,但能级顺序改变; C.轨道能量逐渐增加,能级顺序不变; D.轨道能量逐渐降低,能级顺序也会改变. 4.周期表中各周期元素数目是由什么决定的……………………………………（C） A.2n2(n 为主量子数); B.相应能级组中所含轨道总数; C.相应能级组中所含电子总数 D. n + 0.7 规则 5.下列电子构型中,电离能最低的是……………………………………………（A） A.ns2np3 B.ns2np4 C.ns2np5 D.ns2np6 6.下列元素中,第一电离能最大的是……………………………………………（B） A.B B.C C.Al D.Si 7.原子光谱中存在着不连续的线谱,证明了……………………………………（B） A.在原子中仅有某些电子能够被激发 B. 一个原子中的电子只可能有某些特定的能量状态 C.原子发射的光,在性质上不同于普通的白光 D.白光是由许许多多单色光组成. 8.原子轨道中"填充"电子时必须遵循能量最低原理,这里的能量主要是指……（C） A.亲合能 B.电能 C.势能 D.动能 9.下列哪一原子的原子轨道能量与角量子数无关? ……………………………（D） A.Na B.Ne C.F D.H 10.下列哪一种元素性质的周期规律最不明显…………………………………（A） A.电子亲合能 B.电负性 C.电离能 D.原子体积
大学无机化学复习题
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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.-3NO3.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 2B.SO 3 C .XeF 4 D. PF 54.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 2B. SF 6C.-34AsOD. BF 35. 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MgB.Mg与Al C Li与Be D.Be与Al10.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.LiB.BeC. NaD.Mg11.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.NaFB.KFC.CaF2D.BaF212.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.LiHB.NaHC.KHD.RbH13.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.HBrB.NH3C.H2D.KH14．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.XeF2B.XeF4C.XeF6D.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.Na2O2B.SrOC.KO2D.BaO216.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C.氢原子与电负性大的元素都可形成氢键。
D,在某些化合物中，氢原子可以与其它元素的原子间形成氢桥17．氢气与下列物质反应中，氢气不作为还原剂的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.单指硫；B.金属锂；C.四氯化钛D.乙烯18.下列氙的氟化物水解反应中，属于歧化反应的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.XeF2的水解；B.XeF6的不完全水解；C.XeF4的水解；D.XeF6的完全水解19.下列各对分子（或离子）中，中心原子采用相同杂化方式成键的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.XeO3和XeO4；B.XeF2和XeF4；C.XeOF4和XeO64-；D.XeF4和XeO4。
20.用H2处理0.3934g某种氙的氟化物样品，得到了0.1922gHF，回收了0.2108gXe，该氟化物的化学式为（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.XeF2；B.XeF4；C.XeF6；D.XeOF4二填空题1.稀有气体包括，它们都是属于分子。
稀有气体原子半径，并按顺序增大，它们的第一电离势按顺序。
2.稀有气体的熔、沸点，随着原子序数增加，熔、沸点，这是因为。
3.稀有气体的化学活泼性，这与它们的有关；稀有气体化合物稳定性。
4.获得稀有气体的主要原料是，分离稀有气体的简要步骤是.5.金属锂应保存在中，金属钠和钾应保存在中(吉林大学《无机化学例题与习题》)6.熔盐电解法制得的金属钠中一般含有少量的，其原因是. (吉林大学《无机化学例题与习题》)7.电解熔盐NaCl制备金属钠时加入CaCl2的作用是；电解熔盐BeCl2制备金属铍时加入NaCl的作用是. (吉林大学《无机化学例题与习题》)8.地壳中丰度最大的元素是（ ）；太阳大气中丰度最大的元素是（ ）。
在所有气体中，最轻的是（ ），扩散速度最快的是（ ），最难液化的是（ ）.(大连理工大学《无机化学习题详解》)9.氢可以与其它元素形成氧化值为（ ）的化合物，能与氢直接化合形成离子型氢化物的元素有（ ）.(大连理工大学《无机化学习题详解》)10.在稀有气体中，最外层电子构型与其它稀有气体不同的元素是（ ）。
在空气中，含量最高的稀有气体是（ ）. (大连理工大学《无机化学习题详解》)三 问答题1.用电子配对法，画出下列物质的分子结构，并描述它们的几何形状，各中心原子的杂化轨道类型。
⑴ NF 3 ⑵-2NO ⑶ -4ClO ⑷ -33PO ⑸ C 2H 42.用价电子对互斥理论（VSEPR ）分析以下分子的空间几何构型及中心原子的杂化类型。
⑴ +4NH ⑵ 5PCl ⑶ BF 3 ⑷SO 33.应用价层电子对互斥理论，画出下列化合物的空间构型（标出孤电子对的位置）。
⑴ XeOF 4 ⑵ -2ClO ⑶ -56IO ⑷ PCl 3 ⑸ -3I4.根据价层电子对互斥理论画出下列分子（离子）的空间构型，并写出中心原子和杂化轨道类型。
（孤对电子和π键亦标出）⑴ COCl 2 ⑵-4ICl ⑶-3NO ⑷SO 2 ⑸SF 45.试用价层电子对互斥理论解释ClF 3可能有几种结构，哪一种最稳定？6.为什么说氢是很有希望的二级能源，其优点是什么？目前的困难又是什么？7.试述从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分的依据和方法。
8.试说明稀有气体的熔、沸点、密度等性质的变化趋势和原因？参考答案一 选择题1. C2.D3.B4.B5.D6.B7.D8.B9.D 10.C 11.C 12.A 13.C 14.D 15.C 16.B,C 17..B 18.C 19.A,C 20.C二填空题1.氦、氖、氩、氪、氙、氡；单原子；大；原子序数；原子半径增大；减小2.低；升高；稀有气体原子间仅存在微弱的色散力，故它们的熔沸点都很低，而色散力随原子序数的增加而增大，所以它们的熔沸点随原子序数的增加而升高。
3.不活泼；价电子层结构；较差。
4.空气；采用分级蒸馏液态空气和分级吸附的方法逐一将稀有气体分离出来。
5.液态石蜡，煤油.6.金属钙，电解时加入CaCl2助熔剂而有少量的钙电解时析出.7.降低盐的熔点；增加熔盐的导电性.8.氧；氢；氢；氢；氦。
9.+1，-1；IA族元素和钙，锶，钡；10.氦；氩。
三问答题1. ⑴F:N:FF sp3杂化，三角锥⑵NO O sp2杂化，角型⑶O:Cl:OOsp3杂化，四面体⑷Cl:P:Cl3-不等性sp3杂化，三角锥⑸C____CH HHH sp2杂化，平面四方形2. ⑴σ=4 孤电子对=（5-1×4-1）/2=0价层电子对=4 ∴+4NH为四面体型，N为sp3杂化⑵σ=5 孤电子对=（5-1×5）/2=0价层电子对=5 ∴PCl 5为三角双锥，P 为sp 3d 杂化⑶ σ=3 孤电子对=（3-1×3）/2=0价层电子对=3 ∴BF 3为平面三角形，B 为sp 2杂化⑷ σ=3 孤电子对=（6-3×2）/2=0价层电子对=3 ∴SO 3为平面三角形，S 为sp 2杂化3. 答：⑴ σ=5，孤电子对=（8-2-4）/2=1 XeF 4空间构型为：XeF F FFO⑵ σ=2，孤电子对=（7-2×2+1）/2=2 ，-2ClO 空间构型为：COO⑶ σ=6，孤电子对=（7-6×2+5）/2=0，-56IO 空间构型为：I OO O OO O⑷ σ=3，孤电子对=（5-1×3）/2=1，PCl 3空间构型为：PClCl Cl⑸ σ=2, 孤电子对=（7-2×1+1）/2=3，-3I 可能的空间构型为：II I II I I（a ） （b ） （c ）900孤-孤数目 0 2 2900孤-成数目 6 4 3900成-成数目 0 0 1∴（a ）构型排斥力最小，最稳定4.答：⑴ COCl 2：sp 2杂化 C=O ClCl⑵ -4ICl ： sp 3d 2杂化 I ClCl ClCl⑶ -3NO ：sp 2杂化 N-----OO O⑷ SO 2 ： sp 2杂化 SO O⑸ SF 4： sp 3d 杂化 S F FF F5.答：价层电子对互斥理论认为：共价小分子的几何构型，与其中心原子的价电子对数有关，不同的价电子对，对应于不同的构型。
在ClF 3分子中，中心原子Cl 的价电子总数为10，即5对价电子；其电子对排布构型为三角双锥，由于三角双锥有5个顶点，但ClF 3中只有3个F -，这三个F -的不同分布使ClF 3可能有如下三种结构：FF F FF F FF F 根据价电子对互斥理论，具有最小数目的孤对电子之间排斥作用的构型最稳定；判断后如果还存在不止一种构型，可选定孤对电子对—成键电子排斥作用最少的构型为最稳定构型。
在ClF 3分子中，电子对之间的最小角度是900，现将三种构型中900的各种构型对比分析如下： 各种排斥作用a b c 900孤电子对-孤电子对排斥作用0 1 0 900孤电子对-成键电子对排斥作用6 3 4 900成键电子对-成键电子对排斥作用 0 2 2由表可见，构型a 和c 的孤电子对之间排斥作用数最少，且c 的孤电子对-成键电子对排斥作用数少于a ，所以在ClF 3的三种构型中，构型c 最稳定。
6.答：二级能源是需依靠其它能源的能量间接制取的能源。
氢做能源不仅来源不受限制（因为原料来源于地球上贮量丰富的水），而且氢气燃烧时发热量大，因此可以说氢是很有希望的二级能源。
其优点是：（1）原料资源丰富；（2）发热量大，用氢的发动机更容易发动，特别是在寒冷的气候里；（3）燃烧后生成水，因而不污染环境。
但目前用氢作为燃料，在装载和运输方面还不方便、不安全，所以具有一定的困难。
但这些问题一旦解决，氢作为未来的能源是极有希望的。
7.答：从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分的根据是利用它们的物理性质之间的差异；如原子间作用力的不同，熔、沸点的高低以及被吸附的难易等差异，达到分离的目的。