第06章 氢、稀有气体

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氢和稀有气体

氢和稀有气体
他设法从空气中除去氮气和氧气后,发觉还有极少旳气体, 约占总体积旳 1% 。这种剩余气体不同任何物质发生反应,但在 放电管中发生特殊旳辉光,有特征旳波长。于是, Ramsay 宣告 他在空气中发觉了一种新元素,命名为 “氩” ( 拉丁文名旳原意 是 “不活泼” ) 。
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

无机化学第13章_氢和稀有气体

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)
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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
12
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
11/20/2020
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。

氢和稀有气体

氢和稀有气体
CuCl2 + 2 H —— 2 HCl + Cu 原子氢甚至能还原某些含氧酸盐,例 如: BaSO4 + 8 H —— BaS + 4 H2O
2 氢气的制备
(1) 实验室制法 实验室制 H2 常采用稀盐酸与金属锌反 应的方法。
但是由于金属锌中有时含有砷化物、磷
化物等杂质,致使制得的 H2 不纯。
O
N
C
CH
R
N
长链的蛋白质分子自身可以形成螺旋 形构型,这种结构就是靠分子内氢键来稳 定的。 DNA 的双螺旋是两条螺旋形分子通
过氢键结合起来的超分子结构。
18-1-2 氢气的性质与制备
1 氢气的性质
氢有三种同位素:氕 H 、氘 D 和氚 T。
普通的氢和氘有稳定的核,氚是一种不 稳定的放射性同位素,发生 衰变,其半衰 期为 12.26 年:
似之处,但又不完全相同。
氢是唯一值得单独考虑的元素。
稀有气体
稀有气体基态的价电子构型除氦的 ns2 以外,其余均为 ns2 np6 。 在接近地球表面的空气中,1 000 dm3 空 气中约含有 9.3 103 cm3 氩、18 cm3 氖、 5.2 cm3 氦、 1.14 cm3 氪和 0.086 cm3 氙。
主要内容
11
氢 稀有气体
主族元素总结
2 2
33
通常列于碱金属 IA 族顶端
H 氢
稀有气体
He,Ne,Ar,Kr,Xe,Kr 氦、氖、氩、氪、氙 、氡

H
大气中少量的氢气,H2O,及其他无机化
合物和有机化合物中化合态的氢
氢存在于地球、太阳及木星等天体上,是
最丰富的元素

H

有机化学第24章 氢和稀有气体

有机化学第24章 氢和稀有气体
第 24 章 氢和稀有气体
主要内容
11

2
稀有气体
2
33
主族元素总结
通常列于碱金属 IA 族顶端 H 氢
稀有气体
He,Ne,Ar,Kr,Xe,Kr 氦、氖、氩、氪、氙 、氡
氢H
大气中少量的氢气,H2O,及其他无机化 合物和有机化合物中化合态的氢
氢存在于地球、太阳及木星等天体上,是 最丰富的元素
Pt 在任何条件下都不能形成氢化物,但 氢可在 Pt 表面上形成化学吸附氢化物,从 而使 Pt 在加氢反应中有广泛的催化作用。
24-2 稀有气体
24-2-1 稀有气体的性质和用途
1 稀有气体的性质
稀有气体是单原子分子,其核外电子层 都有相对饱和的结构,除氦有 2 个电子外, 其余最外层皆有 8 个电子。
它们的蒸发热和在水中的溶解度都 很小,随着原子序数的增加而逐渐升高。
氦是所有气体中最难液化的。
温度在 2.2 K 以下的液氦具有许多反 常的性质,例如超导性、低粘滞性等。氦 不能在常压下固化,这也是一种特性。
所有氡的同位素都有放射性。
2 稀有气体的用途
为反应提供惰性环境。如:在冶炼金 属钛的过程中,要用氩气或氦气作保护气。
(2) 氢桥配位键
在特殊的情况,氢也可以作桥联配体,形 成氢桥配位键,如下图所示的 [Cr2H(CO)10]- 配阴离子中就有桥氢配体。
CO CO
- CO CO
OC Cr
H Cr CO
OC CO
OC CO
(3) 金属型氢化物
氢原子可以填充
3 共用电子对 —— 共价键的形成
在大多数含氢化合物中,H 原子都与其它 元素的原子共用一对电子,或者说形成一个共 价键。

无机化学(第四版)课后答案

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。

高职升本科无机化学考试大纲

高职升本科无机化学考试大纲

“高职升本科”无机化学考试大纲一、考试性质天津市普通高校“高职升本科”招生考试是由合格的高职高专毕业生参加的选拔性考试。

无机化学是一门培养学生具有化学基本知识和能力的必修课。

主要研究无机化学常见元素单质、化合物的性质,化学平衡原理及其平衡移动的一般规律和有关理论。

通过学习,使学生了解和掌握有关的化学基本知识、基本原理及基本实验技能,了解这些知识、理论和技能的应用,培养分析和解决涉及化学实际问题的能力,为今后的学习和工作打下一定的基础。

二、考试能力要求本考试要求将《无机化学》等基本知识、基本理论、化学计算等知识分为识记、理解、分析计算、综合应用四个层次。

识记:指对相关课程中的有关术语、基本概念、基本知识、基本技能和基本方法能直接应用。

理解:指对相关课程中的概念、公式、方法、基本定律和元素的基本性质有一定的理性认识,在理解的基础上能运用所学知识与简单的实际问题相联系。

分析计算:指在理解元素的化学性质及相关基本定律和计算公式的基础上进行有关化学计算。

综合应用:指能综合运用化学知识解决简单的实际问题。

三、考试内容与要求无机化学课程体系包括四部分内容:化学反应原理及规律——物质结构理论及知识——元素化学知识——化学实践,归纳为“理论知识实践”“理论”应侧重于理解及其应用;“知识”在理解的基础上侧重记忆;“实践活动”侧重于实验。

了解():对所列知识内容有初步的认识,会在有关问题中进行识别和直接应用. 理解():对所列知识内容有理性的认识,能够解释、举例或变形、推断,并利用所列知识解决简单问题。

掌握():对所列知识内容有较深刻的理性认识,形成技能,并能利用所列知识解决有关问题。

第章化学反应中的质量关系和能量关系[要求].了解物质聚集状态的基本概念. 理解体系与环境、状态函数、热、功、热力学能(内能)的概念和标准摩尔生成焓的含义. 掌握热化学方程式的书写和定律的应用. 掌握热化学相关计算[重难点].焓变、熵变、自由能变的计算定律的应用第章化学反应的方向、速率和限度[要求]. 了解化学反应速率的概念、表示方法和反应速率方程. 掌握浓度(或分压)、温度、催化剂对化学反应速率的影响. 掌握化学平衡的特征、标准平衡常数的含义及平衡移动的原理.掌握化学平衡的有关计算[重难点]. 判断化学反应速率的影响因素. 进行有关化学平衡的计算并说明浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响.化学平衡的有关计算第章酸碱反应和沉淀反应[要求]. 理解溶液的酸碱性与,弱电解质的解离平衡与解离度、稀释定律。

稀有气体及其化合物的发现和应用_梁爱琴

稀有气体及其化合物的发现和应用_梁爱琴

化学史2007年,第2期稀有气体及其化合物的发现和应用梁爱琴,杨曼丽,姚文红(莱阳农学院理学院,山东青岛266109)摘要:介绍了稀有气体元素的发现、性质、应用和其化合物的合成及应用。

关键词:稀有气体元素;稀有气体化合物;发现;应用文章编号:1005-6629(2007)02-0047-03中图分类号:O613.1/8文献标识码:E稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡6种元素,属周期系零族元素,它们在空气中的含量(以体积计)为:氩0.934%,氖1.82×10-3%,氦5.24×10-4%,氪1.14×10-3%,氙8.7×10-6%[1],氡是放射性矿物的衰变产物,因它们在空气中含量极微,又都是气体,故称稀有气体。

1稀有气体的发现稀有气体元素都是无色、无臭、无味气体;微溶于水,其溶解度随相对分子质量的增加而增大。

气体分子由单原子组成,熔点和沸点都很低,并随相对原子质量增加而升高。

它们在低温时可被液化,除氦以外,其他5种气体都可在充分降温下凝固,氦则要在25个大气压或更大的外压下于0K~1K凝固。

稀有气体原子的最外层电子结构为ns2np6(氦为1s2),使稀有气体一般不具备化学活性,故过去又称惰性气体。

六种稀有气体元素是在1894-1900年间陆续被发现的,发现稀有气体的主要功绩应归于英国化学家拉姆塞(RamsayW,1852-1916)。

下面我们按稀有气体元素发现的先后顺序,分别介绍这六种元素的发现经过。

1.1氩Ar稀有气体中最先被发现的是氩。

早在1785年,英国著名科学家卡文迪许(CavendishH,1731-1810)在研究氮气时,把空气中的已知成分氮、氧、二氧化碳等除尽后,仍残留少量气体,但这个现象当时并没有引起化学家们应有的重视。

谁也没有想到,就在这少量气体里竟隐藏着一个化学元素家族。

100多年后,1892年,英国物理学家瑞利(RayleighJWS,1842-1919)在研究氮气时发现从氮的化合物中分离出来的氮气和从空气中分离出来的氮气在相同情况下每升相差0.0064g,这微小的差别引起了瑞利的注意。

08、无机化学万题库(选择题)(10-15)

08、无机化学万题库(选择题)(10-15)

(十)、氢、稀有气体1.由英国化学家N · Bartlett 发现的第一个稀有气体化合物是*()A、XeF2B、XeF4C、XeF6D、XePtF62.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、A ,B ,C 都是3.19世纪末英国科学家Rayleigh和Ramsay发现的第一个稀有气体是* ()A、HeB、NeC、ArD、Kr4.下列原子在基态时呈反磁性的是**()A、FB、NeC、BD、Si5.下列氢化物中,在室温下与水反应不产生氢气的是**()A、LiAlH4B、CaH2C、SiH4D、NH36.下列合金材料中可用作储氢材料的是*()A、LaNi5B、Cu-Zn-AlC、TiCD、Fe3C7.下列叙述中错误的是**()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间都可形成氢键D、在某些化合物中,氢原子可以形成氢桥8.氢气与下列物质反应,氢气不作为还原剂的是**()A、单质硫B、金属锂C、四氯化钛D、乙烯9.下列氙的氟化物水解反应中,属于歧化反应的是****()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10.下列各对分子(或)离子中,中心原子杂化方式相同的是***()A、XeO3和XeO4B、XeF2和XeF4C、XeOF4和XeO64-D、XeF4和XeO411.下列物质中熔、沸点最低的是*()A、HeB、NeC、XeD、Ar12.当氢原子核俘获中子时,它们形成**()A、α粒子B、氘C、β射线D、正电子13.稀有气体氙能与下述哪种元素形成化合物?*()A、钠B、氦C、溴D、氟14.GeH4属于哪种类型的氢化物?*()A、离子型B、共价型C、金属型D、都不是15.CrH2属于哪种类型的氢化物?*()A、离子型B、共价型C、金属型D、都不是16.第一个制得的稀有气体化合物是*()A、XeRuF6B、XeRhF6C、XePtF6D、XeF617.将BrO离子氧化成BrO应选择的试剂是**()A、BrF5B、Cl2C、XeF2D、ClF318.在空气中含量最高(以体积百分数计)的稀有气体是*()A、HeB、NeC、ArD、Xe19.在下述氙酸盐中,热稳定性最大的是***()A、RbXeF7B、K2XeF8C、Na2XeF8D、Cs2XeF820.用锌与稀硫酸反应制备的氢气中含有较多的杂质,需要通过一系列试剂溶液清洗而净化。

氢-稀有气体专业知识

氢-稀有气体专业知识

D
分之一,主要是核衰变旳产物。
3
二、氢旳物理性质
• 氢是密度最小旳无色无味旳气体 • 扩散速度快,因而具有很高旳导热性 • 微溶于水(一体积水在273K时溶解0.02体积氢) • 沸点低,是20.4K,液态氢能够把除氦以外旳
全部气体冷却为固体 • 易被钯、铂、镍等金属吸收,其中钯旳吸氢能
力最强,室温下一体积旳粉末状钯可吸收900 体积旳氢。所以这些金属是有有关氢反应旳优 良催化剂。
As价电子数:5
AsO43-
其他原子提供旳单键电子数:0(氧原子与 中心原子是以双键结合)
负电荷数:3
所以As旳价电子对数 = (5 + 3)÷2 =4
2、根据价电子对数拟定价电子对电子构型
如出现奇数电子时,将此电子也看成电子对来看待。
AsO43-旳电子对构型是四面体,因为配位原子数 (氧)也是4,所以它旳分子构型也是四面体 15
才开始制得成功,是巴特
列在发觉O2和六氟化铂能 发生反应旳试验事实后受
到启发。
因为O2旳第一电离能(1175.7kJ·mol-1)
和氙旳第一电离能(1171.5kJ·mol-1) 非常接近,于是想到用氙替代氧可能
Xe+PtF6=Xe+[PtF6]-
会发生一样旳反应。成果它成功了。
一、氟化物
氙和氟在密
第九章 氢 希有气体
本章简介氢和希有气体单质 和主要化合物旳性质,制备 和用途。经过希有气体旳构 造简介价层电子对互斥理论。
1
教学要求
1、掌握氢旳物理和化学性质。 2、一般地了解希有气体旳发展简史,
单质旳性质,用途和从空气中分 离它们旳措施。 3、了解希有气体化合物旳性质和构 造特点。 4、掌握价层电子对互斥理论旳基本 内容及其应用。

无机化学教学课件 18章 氢和稀有气体

无机化学教学课件 18章 氢和稀有气体
第18章 氢和稀有气体
Chapter 18 Hydrogen and Rare
Gases
2020/4/24
氢、稀有气体 在周期表中 的位置
2020/4/24
H
氢是周期表中唯一尚未找到确切位
置的元素.· · · · · ·
2020/4/24
本章教学要求
1.了解氢和稀有气体的特点; 2.了解重点元素的存在、分离、性质和用途; 3. 掌握素氢和稀有气体的单质及氢化合物的性质,
H2(g) + CO(g) 就是水煤气,可做工业燃料,使用时不必分离. 但若为了 制氢,必须分离出CO.
可将水煤气连同水蒸气一起通过红热的氧化铁催化剂,CO变成 CO2 ,然
后在 2×106 下用水洗涤 CO2 和 H2 的混合气体,使 CO2溶于水而分离出 H2 .
2020/4/24
CO + H2 + H2O(g)
(1) p
Protium 氕
p+n
Deuterium 氘
p+2n
Tritium 氚
2020/4/24
(2) 存在:丰度:H(99.985%)、D(0.015%)、T(1015%)
原子个数比,H : D = 6800 : 1 H : T = 1010 : 1
(3) 制备:
Tritium是半衰期(half-life)为12.6年的β放射性衰变体。 通常只有核反
18-1-2 氢气的性质与制备 Hydric Properties and Preparation
1. 氢的同位素
1931年底美国哥伦比亚大学的尤里(Urey)教授和他的助手,发现了质 量数为2的重氢,称为氘。后来英、美科学家又发现了质量数为3的氚。氘的 发现是科学界在本世纪三十年代初的一件大事。尤里因该成果,获得1934年 的Nobel化学奖。它们的物理性质见表18—2,主要特征总结如下:

无机化学第五章氢和稀有气体

无机化学第五章氢和稀有气体

些领域的应用前景值得期待。例如,利用稀有气体化合物进行化学合成、
制备新材料等。
04
氢和稀有气体的关系与比较
原子结构与电子排布
原子结构
氢和稀有气体原子的原子核都只有一个质子,但它们的电子 排布不同。氢原子只有一个电子,而稀有气体原子的电子排 布遵循一定的规律,最外层电子数均为8个。
电子排布
氢原子的电子排布为1s1,而稀有气体原子的电子排布遵循洪特 规则和泡利原理,最外层电子数为8个。
化学键合与分子结构
化学键合
氢原子可以与其他元素形成共价键, 形成氢化物。而稀有气体原子因其最 外层电子数为8个,不易与其他元素 形成化学键,表现出惰性。
分子结构
氢化物分子中,氢原子通常与非金属 元素形成共价键,形成分子。而稀有 气体元素通常以单原子分子形式存在 。
物理和化学性质的比较
物理性质
氢气是一种无色、无味的气体,密度较小,易燃易爆。稀有气体元素通常以单 原子分子形式存在,在常温常压下为气态,不易与其他物质发生反应。
稀有气体在高科技领域的应用
随着科技的发展,稀有气体在电子、光学、医疗等领域的应用将更加广泛,需要深入研究 其特性和应用技术。
跨学科合作与交流
无机化学的发展需要与其他学科进行合作与交流,共同推动氢和稀有气体领域的发展。
THANKS
感谢观看
氢可以与碳结合形成大量的有机化 合物,如烷烃、烯烃、炔烃等。
03
稀有气体的概述
稀有气体的物理性质
稀有气体单质的颜色
稀有气体单质在常温常压下均为气体,且在可见光区不吸收光, 因此呈现为无色。
稀有气体单质的熔沸点
由于稀有气体原子间的作用力很弱,因此它们的熔点和沸点都很低, 常温下常见氧化态为+1,但 在某些条件下也可以表现 出-1的氧化态。

元素探秘之旅氢气背后的秘密

元素探秘之旅氢气背后的秘密

元素探秘之旅氢气背后的秘密元素探秘之旅:氢气背后的秘密氢气是化学元素周期表中的第一个元素,原子序数为1,符号为H。

它是宇宙中最丰富的元素之一,也是地球上最轻的元素。

然而,除了这些基本信息外,氢气背后隐藏着一些令人惊叹的奥秘。

本文将带您深入探索氢气的来源、性质以及其在科学和工业领域中的应用。

一、氢气的发现与性质氢气最早是由英国化学家亨利·卡文迪什于1766年发现的。

亨利利用酸和金属片的反应制备出了纯净的氢气,并研究了其性质。

氢气是一种无色、无味的气体,极其轻盈,是地球上最轻的气体。

它具有很高的燃烧性,并且是一种非常优良的燃料。

在常温下,氢气是一种气体,但在极低的温度下,它可以被液化成透明的液体。

氢气是一种不可溶于水的气体,但它能够与许多其他元素和化合物发生反应。

在自然界中,氢气通常以化合物的形式存在,例如水(H2O)和氨(NH3)。

二、氢气的来源氢气在地球的大气中是相对较少的,仅占总体积的0.0001%。

大多数氢气来自于地球的水体。

水分子由氢原子和氧原子组成,当水分子分解时,就能产生氢气。

一种常见的方法是通过电解水制备氢气,将水电解成氢气和氧气,氢气则可用于各种应用领域。

此外,在化石燃料的提炼和工业过程中,也会产生大量的氢气作为副产物。

这些氢气通常是作为燃料或用于化工反应的原料来使用的。

三、氢气在科学研究中的应用氢气在科学研究中扮演着至关重要的角色。

许多研究机构和实验室使用氢气作为气相色谱分析和质谱分析的载体气体。

氢气还可以用于各种实验室反应中,如还原反应和有机合成。

由于氢气的低密度和高纯度,它对实验的控制和准确性起到了至关重要的作用。

此外,在核物理学领域,氢气也发挥着重要作用。

氢气是核聚变反应的燃料之一。

在太阳和其他恒星中,氢气经过核聚变反应产生了巨大的能量,这也是地球上所有生命能够存在的重要能源来源。

四、氢气在工业领域中的应用除了在科学研究中的应用,氢气还在工业领域发挥着重要作用。

最常见的是氢气在氢化工艺中的应用。

无机化学万题库(填空题)(10-15)

无机化学万题库(填空题)(10-15)
卤离子(X—)的还原性由强到弱的顺序为
卤离子(X—)形成的晶体场由强到弱的顺序为
卤离子(X「)由硬到软的顺序为
卤素单质(X2)电子亲合能由大到小的顺序为__
9•一淡黄色固体粉末,难溶于水,在浓氨水中部分溶解,但
2取此固体粉末少许与少量锌粉混合置少量水中,搅拌2〜3分钟,离心分离弃去沉淀;
3在上述滤液中加入少量氯水及CCI4,结果CCI4层显棕黄色。可判断此固体粉末
为,上述①、②、③步操作的反应式分别为:
②;
③。
10•将Cl2(g)通入热的NaOH溶液中,反应的产物是
反应的产物是
11.在酸性条件下,KCIO3溶液与过量的KI溶液反应的主要产物是;而过
量的KCIO3溶液与的KI溶液反应的主要产物是。
12. Ag3PO4和AgCI都难溶于水,然而在HNO3溶液中,
计算9e( CIO3「/ C「)=在上述物种中,最强氧化剂是,
最强还原剂是;能发生歧化的物种是。**
24.由于氟,所以制备单质氟只能用法。目前生
产上是用制备单质氟 。**
25.固体KCIO3是强剂,KClO3的水溶液氧化性。在酸性条
件下,KC|O3溶液与过量的KI溶液反应的主要产物是,而过量
的KClO3与KI溶液反应的主要产物是。**
可以溶解。*
固体易溶于水,形成无色呈微酸性的溶液。把过量的NaOH加到一小部分的这种溶液中,
结果产生一种气体, 它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。加氯水到第二份溶液中,溶液呈现
棕色,当棕色溶液与CCI4一起摇动时,可看到两个液层,下面一层是深紫色的。由上述
实验现象可判断该固体是。**
16.碘在碱溶液中歧化的离子方程式是
(十)氢 稀有气体

《无机化学》题库(含答案)

《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

23无机化学万题库(问答题)(10-15)

23无机化学万题库(问答题)(10-15)

(十)氢稀有气体1.完成下列反应方程式:⑴XeF2+H2O2→⑵XeF2+BrO3-→⑶XeF2+Hg →⑷XeF4+Xe →⑸XeF6+NH3→***2.就XeF2、XeF4、XeF6回答:⑴它们的氧化性哪个最强?⑵用价层电子对理论推断XeF2和XeF4分子的空间构型;⑶分别写出它们和水反应的化学方程式。

***3.现有锌粒、铝片、稀硫酸、氢氧化钠、水、焦炭六种物质,试给出五种不同的制备氢气的方法,写出有关反应方程式。

**4.试判断下列Xe 的化合物分子或离子的空间几何构型,并指出Xe 原子的杂化轨道类型:XeF2XeF4 XeOF4 XeO3XeO4 XeO64-***5.写出由Xe制备XeF2、XeF4、XeF6的反应方程式和这些化合物水解反应的方程式。

***6.写出高氙酸钠(Na4XeO6)在酸性介质中将Mn2+氧化为MnO4-的离子反应方程式(高氙酸钠被还原为氧化氙)。

高氙酸钠作为氧化剂在分析锰、铈、铬等元素时,有什么特别的优越性?***7.根据含氧酸酸性变化的鲍林规则,推断高氙酸H4XeO6 应当是强酸还是弱酸?****8.下列反应都可以产生氢气,试各举一例并写出反应方程式:⑴金属与水;⑵金属与酸;⑶金属与碱;⑷非金属单质与水蒸气;⑸非金属单质与碱。

**9.完成下列反应方程式:⑴XeF6+SiO2→⑵XeO3+HCl →⑶ XeO 3 + O 3 + NaOH + H 2O → ⑷ Na 4XeO 6 + MnSO 4 + H 2O →⑸ XeF 2 + Cr 3++ H 2O → ***10.试写出氢的同位素符号和中文名称,指出氢的成键特征。

**11.如图所示,在一黏土烧成的素烧瓷筒(气体分子可自由通过)中盛有1 / 3 体积的水,用橡皮塞塞紧,塞子中央插入一根玻璃管,直到水面之下。

当H 2 用一充满氢气的大烧杯将素烧瓷筒罩住时,可以看 到有水从玻璃管中溢出。

试解释此现象。

*** [39-208-1]12.什么叫盐型氢化物?什么样的元素可以形成盐型氢化物?如何证明盐型氢化物中含有H -离子?*** [39-208-2]13.氢气和氧气化合为水的反应是一个强放热反应,但室温下混合氢气和氧气却看不到反应现象,当加热至600℃以上时,却发生爆炸式反应,试解释之。

元素王国的“竹林七贤”——稀有气体元素

元素王国的“竹林七贤”——稀有气体元素

Univ. Chem. 2023, 38 (7), 27–31 27收稿:2023-04-21;录用:2023-06-23;网络发表:2023-07-03*通讯作者,Emails:**************.cn(闫毅);****************.cn(颜静)基金资助:西北工业大学2023年度校级教育教学改革研究项目(23GZ13187, 23GZ13186, 23GZ13076);教育部产学合作协同育人项目2022年第二批(19GA210101);西北工业大学本科萌创重点项目;2023年度西北工业大学研究生教育研究基金项目(2023YMs018)•科普• doi: 10.3866/PKU.DXHX202304077 元素王国的“竹林七贤”——稀有气体元素周子谦1,颜静2,*,蔡宁静1,张文博2,徐运鑫2,闫毅2,*1西北工业大学伦敦玛丽女王大学工程学院,西安 7100722西北工业大学化学与化工学院,西安 710129摘要:稀有气体,又称惰性气体,是一类化学性质极不活泼的元素群体。

它们性质相似,在人类生活生产的各个方面都有广泛的应用。

本文以拟人的手法,通过构建虚拟世界故事的方式,介绍了目前为止发现的七种稀有气体元素(竹林七贤)的含量、密度、沸点及化学反应性等物理化学性质,并穿插了一则稀有气体化合物的历史故事。

与此同时以故事情节的发展为主线,讲述了稀有气体在航天离子推进器、地震预测、医学诊疗等领域的应用。

关键词:稀有气体;离子推进剂;地震预测;癌症治疗中图分类号:G64;O6Tales of “Seven Sages” in Element Kingdom: Noble GasesZiqian Zhou 1, Jing Yan 2,*, Ningjing Cai 1, Wenbo Zhang 2, Yunxin Xu 2, Yi Yan 2,*1 Queen Mary University of London Engineering School, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China.2 School of Chemistry and Chemical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710129, China.Abstract: Noble gases are a group of elements with chemical inertness. They have similar properties, and are widely applied to all aspects of human life and production. In an anthropomorphic way, the content, density, boiling point, chemical reactivity and other physical and chemical properties of seven kinds of noble gases (Seven Sages) have been introduced by constructing virtual world tales, inserted with a story of noble gas compounds. Meanwhile, with the development of the story as the main line, it mainly introduces the applications of noble gases to aerospace ion thruster, earthquake prediction, medicine and other fields.Key Words: Noble gases; Ionic propellants; Earthquake prediction; Cancer treatment“元素王国”历史悠久,然而直到1869年俄国科学家门捷列夫绘制出第一张元素周期表后,人类才逐渐意识到“元素王国”的存在,并慢慢认识他的规律。

中考化学稀有气体3篇

中考化学稀有气体3篇

中考化学稀有气体3篇想摘玫瑰,就要先折刺枝;想走坦途,就要斩除荆棘;想看到天明,就要勇闯夜寂;想步入高中,就要倍加努力:厚德载物,天道酬勤,祝中考顺利!下面是小编给大家带来的中考化学稀有气体,欢迎大家阅读参考,我们一起来看看吧!稀有气体到底是什么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1s2(上标)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。

因此,稀有气体的化学性质很不活泼,所以过去人们曾认为他们与其他元素之间不会发生化学反应,称之为“惰性气体”。

然而正是这种绝对的概念束缚了人们的思想,阻碍了对稀有气体化合物的研究。

1962年,在加拿大工作的26岁的英国青年化学家N。

Bartlett合成了第一个稀有气体化合物Xe[PtF6](6为下标),引起了化学界的很大兴趣和重视。

许多化学家竞相开展这方面的工作,先后陆续合成了多种“稀有气体化合物”,促进了稀有气体化学的发展。

而“惰性气体”一名也不再符合事实,故改称稀有气体。

稀有气体的物理性质和化学性质空气中约含1%(体积百分)稀有气体,其中绝大部分是氩。

稀有气体都是无色、无臭、无味的,微溶于水,溶解度随分子量的增加而增大。

稀有气体的分子都是由单原子组成的,它们的熔点和沸点都很低,随着原子量的增加,熔点和沸点增大。

它们在低温时都可以液化。

稀有气体原子的最外层电子结构为ns2np6(氦为1s2),是最稳定的结构,因此,在通常条件下不与其他元素作用,长期以来被认为是化学性质极不活泼,不能形成化合物的惰性元素。

直到1962年,英国化学家N。

巴利特才利用强氧化剂PtF6与氙作用,制得了第一种惰性气体的化合物Xe[PtF6],以后又陆续合成了其他惰性气体化合物,并将它的名称改为稀有气体。

空气是制取稀有气体的主要原料,通过液态空气分级蒸馏,可得稀有气体混合物,再用活性炭低温选择吸附法,就可以将稀有气体分离开来。

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稀有气体 红色字 放射性稀有元素
二、元素在自然界的存在形态
游离态(单质) 化合态(化合物)
游离态 :较少 N H O C S Cu Ag Au Os Ir Pt Hg Fe 惰性气体 化合态 :大量 各类矿物(盐及复盐)大气、海洋
三、元素的分布和我国的自然资源
1. 在地壳中分布最广的10种元素为: O、H、Si、Al、Na、Fe、Ca、Mg、K、Ti 在组成地壳的原子总数中约占99% 2.主要存在于矿物和天然水系中
价层电子 构型
氧化数 原子半径pm 电离能kJ· mol-1 电子亲合能 kJ· mol-1 电负性
1s1
-1,0,+1 37 1312
1.失去价电子→H+(*) 2.结合一个电子:H易与活泼金属形成离
子型氢化物 3.易与非金属通过共用
电子对形成共价型氢化 物
-72.8
2.20
二、氢气的性质和用途
之称 其同位素在医学上用于测量脑血流量和 研究肺功能、计算胰岛素分泌量等
用途

用于恶性肿瘤的放射性治疗
二、稀有气体化合物
1962年,由英国化学家 N.Bartlett 合成了第一个 稀有气体化合物Xe+[PtF6]Xe(g) PtF6 (g) Xe [PtF6 ] (s)
3. 存在大气中
四、单质的晶体结构和物理性质
副族元素单质均为金属晶体
1.一般具有较高的熔点和沸点
熔点最高的是 W 3410℃
其次是 Cr Re
2.具有较大的密度和硬度 (Ⅲ B和ⅡB除外) 密度最大的是 Os Ir Pt 硬度最大的是 Cr (仅次于金刚石) 3.易导电
ⅠA ⅡA ⅢA
H2 一 分子 晶体
1868 1895
氩 氖
氪 氙 氡
1894 1898
1898 1898 1900
J.W.Rayleigh W.Ramsay(英)
W.Ramsay(英) W.Ramsay(英) F.E.Dorn
一、稀有气体的存在、结构、性质和用途
结构与性质
氦原子为2电子构型
其它稀有气体原子为稳定的8电子构型
在一般条件下不具备化学活性
Rb Sr In Sn Sb Te I2 Xe 黑锑砷 分子晶体 灰锑链状结构晶体 分子 分子 五 金属 金属 金属 灰锡原子晶体 晶体 晶体 晶体 晶体 晶体 白锡 金属结构晶体灰锑 层状结构晶体 Cs Ba Ti 六 金属 金属 金属 晶体 晶体 晶体 Pb 金属晶体 Bi C层状结构晶体 (近于金属晶体) Po 金属晶体 At Rn 金属 分子 晶体 晶体
第九章 氢、稀有气体
本 章 内 容
9.1 元素概述( Element Generality )
9.2 氢( Hydrogen ) 9.3 稀有气体( Rare Gas )
9.1 元素概述
一、元素的分类
迄今为止,已发现的元素和人工合成的元素已
有112种, 其中天然存在的为92种,其余为人工合
成元素。 按元素性质: 分为金属和非金属。
利用此性质可制得极纯的氢气
氢气在氧气或空气中燃烧,可得到温度近3000℃ 的氢氧焰。
可用于金属的切割或焊接
氢分子在常温下不活泼,但当已解离的氢原子结 合为分子时,可放出大量热。
2H → H2 W、Ta等 ) rHm = -436 kJ· mol-1 利用此性质可作原子氢吹管,用于熔化难熔的金属 (如
六、单质的制备方法
物理分离法(利用密度沸点不同进行的分离方法) 淘金 ;O2、 N2分离(空气分馏) 热分解法(利用化合物热稳定性差的特点进行的受热分解) HgS O2 Hg l SO2 g 电解法(最强的氧化还原手段)
电解 2NaCl+H 2O NaOH H 2 g +Cl 2 g 电解 2NaCl 2Na g +Cl 2 g
至今已制成稀有气体化合物数百种
卤化物 XeF2、 XeF4、 XeCl2、 KrF2
氧化物 XeO3、 XeO4 氟氧化物 XeOF2、 XeOF4 含氧酸盐 M(I)HXeO4、 M(I)4XeO6
稀有气体化合物简单化合物甚少 大多数化合物的制备与氟化物有关,有的化合物
可看作氟化物的衍生物 XeF2、XeF4、XeF6的性质
工业上: 2. 电解法
电解 15%~20%氢氧化钠溶液
阴极:
2H 2e H2
4OH 4e 2H2O O2 阳极:
制得的氢气较纯净,但耗电量大
氢能源—21世纪的清洁能源
★ 氢燃烧速率快,反应完全 . 氢能源是清洁能源, 没有环境污染,能保持生态平衡.
★ 目前,已实验成功用氢作动力的汽车
氢作为航天飞机的燃料已经成为现实,有的航 天飞机的液态氢储罐存有近 1800 m3的液态氢 ★氢能源研究面临的三大问题:
氢气的发生(降低生产成本) 氢气的储存 氢气的输送(利用)
9.3
元素

稀有气体
发 现 者 J.N.Lockyer, S.E.Frankland (英 )
W.Ramsay(英)
发现年代
N2 分子晶体
O2 分子晶体
F2 Ne 分子 分子 晶体 晶体
S P Cl2 Ar 斜方硫、单斜硫 分子晶体 白磷 分子晶体 分子 分子 黑磷 层状结构晶体 弹性硫 链状结构晶 晶体 晶体 体 As Se Br2 Kr 黑砷 分子晶体 红硒 分子晶体 分子 分子 灰砷 层状结构晶体 灰硒 链状结构晶体 晶体 晶体
700~870℃ CH 4 H 2O CO 3H 2 Ni、Co催化剂 1000℃ C H 2O CO H 2
(2) 水煤气与水蒸气反应,得到CO2和H2的混合气
Fe、Cr催化剂 CO+H 2O CO2 H 2
(3) 除去 CO2可得较纯的氢气
通过B-Si-As-Te-At和Al-Ge-Sb-Po之间的对角线
来划分,左下方为金属(89种), 右上方为非金属
(23种), 对角线附近的 Ge、As、Sb、Te为准金属。
1 2 3
4
5 6 7
IA 1 ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 在化学上元素分为: H ⅡA 普通元素和稀有元素两类 3 4 5 6 7 8 9 Li Be B C N O F 11 12 13 14 15 16 17 Ⅲ B Ⅳ B Ⅴ B Ⅵ B Ⅶ B Ⅷ Ⅰ B Ⅱ B Na Mg Al Si P S Cl 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I 55 56 5772 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 71 Cs Ba Ln Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At
在自然界以原子形式存在
熔、沸点低,随原子序数的增加而递增
用途

是除氢以外最轻的气体 , 可用取代氢气填
充气球和汽艇 可利用氦和氧的混合物制成“人造空气”
供潜水员呼吸,以防得潜水病 可作超低温研究中的制冷剂,还可作低温
温度计的填充气体 可用做电弧焊的惰性保护气体
用途

能产生鲜艳的红光,可用于霓红灯、灯
(1) 为稳定的白色结晶状共价化合物
(2) 能与水反应 (3) 是优良的氟化剂
塔等照明工程 氖也可作冷冻剂致冷温度为25~40K

当电流通过充氩灯管时能产生蓝光,可
用灯、灯塔等照明工程
氩和氦的混合气体可用充填灯泡 常用作保护气体
用途

制造特种光源、高效灯泡
其同位素在医学上用于测量脑血流量和
研究肺功能、计算胰岛素分泌量等

制造特种光源
用于充填光电管和闪光灯,有“小太阳”
0 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn
89- 104 105 106 107 108 109 110 111 112 87 88 103 Uu Uu Fr Ra An Rf Db Sg Bh Hs Mt Uu n u b
轻稀有元素
分散稀有元素
高熔点稀有元素
铂系元素
稀土元素
熔点/℃ 沸点/℃ 气体密度 g· cm-3 △fusHm J· mol-1 △vapHm J· mol-1 热导率 W· m-1· K-1 -259.23 氢气是无色、无 -252.77 味、无臭的可燃性 8.988×10-5 气体,是所有气体 (为空气的1/14倍) 中最轻的。 117.15
氢气在加热时,可与许多金属或非金属反应, 生成氢化物。
氢气在高温下,可与氧化物、氯化物反应,得到 金属或非金属 高温下,氢分子可分解为原子氢。原子氢比分子 氢活泼。
三、氢气的制备
实验室
2 用锌和盐酸或稀硫酸作用: Zn+2H Zn H2
工业上:1. 水煤气法
(1) 天然气或焦炭与水蒸气作用, 得到水煤气
9.2 氢
一、氢原子的性质及其成键特征
氢有三种同位素
氕 *(音撇 ) 氘 (音刀 ) protium deuterium
1H
H D
稳定同位素 稳定同位素
2H 3H
氚(音川 )
tritium
T
放射性同位素
三种同位素质子数相同, 中子数不同,它们的单
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