大连理工大学无机化学课件第14章
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大连理工大学无机化学教研室《无机化学》（第5版）（课后习题详解固体结构）
⼤连理⼯⼤学⽆机化学教研室《⽆机化学》（第5版）（课后习题详解固体结构）10.2 课后习题详解1. 填充下表：解：根据已知条件可得表10.1：表 10.12.根据晶胞参数，判断下列物质各属于何种晶系?解：根据已知条件可得表10.2：表 10.23. 根据离⼦半径⽐推测下列物质的晶体各属何种类型。
解：上述物质都为AB 型离⼦键化合物，在不考虑离⼦极化的前提下，晶体的离⼦半径⽐与晶体构型的关系为：+-r r 当=0.225～0.414时，晶体为ZnS 型；+-r r =0.414～0.732时，晶体为NaCl 型；+-r r =0.732～1.000时，晶体为CsCl型。
+-r r4. 利⽤Born-Haber 循环计算NaCl 的晶格能。
解：设计循环如下：5. 试通过Born-Haber 循环，计算MgCl 2晶格能，并⽤公式计算出晶格能，再确定两者符合程度如何（已知镁的I 2为1457 kJ?mol -1）。
解：设计的循环如下：则通过Born-Haber 循环，计算MgCl 2晶格能为：⽤公式计算出晶格能为：通过⽐较两种⽅法计算出的晶格能⼤⼩，可见⽤两种⽅法计算的结构基本相符。
6. KF 晶体属于NaCl 构型，试利⽤公式计算KF 晶体的晶格能。
已知从Born-Haber 循环求得的晶格能为802.5 kJ?mol -1。
⽐较实验值和理论值的符合程度如何。
解：根据题意可知，晶体属于构型，即离⼦晶体构型，故查表可知KF NaCl 。
1.748A =⼜因为，，所以1(79)82n =+=0()()133136269R r K r F pm pm pm +-=+=+=与Born-Haber 循环所得结果相⽐，误差为7. 下列物质中，何者熔点最低?解：⼀般情况下，离⼦晶体的晶格能越⼤，则其熔点越⾼。
影响晶格能的因素很多，主要是离⼦的半径和电荷。
电荷数越⼤，离⼦半径越⼩，其晶格能就越⼤，熔点越⾼。
所以的熔点最低。
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)(课后习题详解 p区元素(二))
H2S 和调节 pH 的方法来鉴别它们？
解：分别取少量四种溶液于试管中，然后通入 H2S 至饱和，出现黑色沉淀的是
P（b N）O3 2 ，然后在不出现沉淀的三支试管中加入 NH3 gH 2O ，出现黑色沉淀的是 FeSO4 ,出
现肉色沉淀的是 MnSO4 ，不出现沉淀的是 K2SO4 。PbS 的
，不溶于稀酸，
离心分离，即考研考证电子书、题库视频学习平 台
6.．某金属氧化物 A 的晶体放入水中生成白色沉淀 B；再加入盐酸，沉淀 B 消失，又
得到 A 的溶液。此溶液与过量的稀 NaOH 溶液反应生成白色沉淀 C；C 与 NaClO-NaOH
2
2
2．完成并配平下列反应方程式： 解：各反应方程式如下：
3．完成并配平下列反应方程式：
1/7
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解：各反应方程式如下：
4.．写出下列反应方程式： （1）三氧化二砷溶于氢氧化钠溶液；（2）三硫化二锑溶于硫化铵溶液； （3）硝酸铋溶液稀释时变混浊； （4）硫代亚锑酸钠与盐酸作用； （5）铋酸钠与浓盐酸反应。 解：各反应方程式如下：
12.．将 SO2（g）通入纯碱溶液中，有无色无味气体（A）逸出，所得溶液经烧碱中 和，再加入硫化钠溶液除去杂质，过滤后得溶液（B）。将某非金属单质（C）加入溶液 （B）中加热，反应后再经过滤、除杂等过程后，得溶液（D）。取 3mL，溶液（D）加入 HCl 溶液，其反应产物之一为沉淀（C）。另取 3mL 溶液（D），加入少许 AgBr（s），则其 溶解，生成配离子（E）。再取第 3 份 3mL 溶液（D），在其中加入几滴溴水，溴水颜色消 失，再加入 BaCl2 溶液，得到不溶于稀盐酸的白色沉淀（F）。试确定 A，B，C，D，E，F 的化学式，并写出各步反应方程式。
大连理工大学无机化学第01章PPT课件
学
解题规范，字迹工整，注意有效数字。
基
础 教
３、有问题及时答疑。
程
４、认真做好实验，培养实验技能和创新能力。
教学参考书
1、吉林大学等 宋天佑等 无机化学（上、下册）
无
高等教育出版社 ２００４
机
化 学 基
２、北京师范大学等 无机化学（第四版上、下册） 高等教育出版社 ２００２
础
教 程
３、武汉大学等 无机化学（第三版，上、下册） 高等教育出版社 １９９３
机
化 学 基
p 1n 1 V R,T p 2 n 2 V R,T
础 教 程
pn 1 V R T n 2 V R T n 1n 2 R VT
n =n1+ n2+
p
nRT V
分压的求解：
pB
nBRT V
p
nRT V
无
机 化 学
pB p
nB n
xB
基 础 教
pB
nB n
pxBp
程
x B B的摩尔分数
1.2.1 溶液的浓度 1.2.2 稀溶液的依数性
1.2.1 溶液的浓度
1. 物质的量浓度 cBnVB,单位 m： o Ll1
例1-2：某容器中含有NH3、O2 、N2等气
体。其中n(NH3)=0.320mol，n(O2)=0.180mol，
n(N2)=0.700mol。混合气体的总压为133kPa。
试计算各组分气体的分压。
无
机 化
解：n= n(NH3)+n(O2)+n(N2)
学
=0.320mol+0.180mol+0.700mol
础
大连理工大学无机化学课件第14章
① 强氧化性
无 机 化 学 基 础 教 程
HNO3 非金属单质 相应高价酸 NO
4HNO3 3C 3CO2 (g) 4NO(g) 2H2O 5HNO3 3P 3H3PO4 5NO(g) 2HNO3 S H2SO 4 2NO 10HNO 3I2 6HIO3 10NO 2H2O 3
O2 △
性质：
P4O6白色易挥发的蜡状晶体，易溶于有机溶剂。 P4O10白色雪花状晶体，强吸水性。
无 机 化 学 基 础 教 程
P4O6 6H2O(冷) 4H3PO3
P4O6 6H2O(热) 4H3PO4 PH3 5P4O6 18H2O(热) 12H3PO4 8P P4O10 6H2O 4H3PO4 P4O10 6H2SO 4 6SO3 4H3PO4 P4O10 12HNO 6N2O5 4H3PO4 3
4Zn 10HNO3 (很稀,1 : 10) 4Zn(NO3 ) 2 NH 4 NO 3 3H 2 O
规律：HNO3越稀，金属越活泼， HNO3 被还原的氧化值越低。
冷的浓硝酸使Fe, Al, Cr钝化 王水：（氧化配位溶解）
Au HNO3 4HCl H[AuCl4 ] NO 2H2O
Ag 2 NH3 [Ag(NH3 ) 2 ]
④ 取代反应
570C
2NH3 2Na 2NaNH2 H 2
催化
NH2-NH2联氨(肼)，NH 亚氨基，N 氮化物
(2) 铵盐
①铵盐一般为无色晶体，绝大多数易溶于水
水解：NH + H2O
无 机 化 学 基 础 教 程
4
H3O+ + NH3
无 机 化 学 基 础 教 程
HNO3 非金属单质 相应高价酸 NO
4HNO3 3C 3CO2 (g) 4NO(g) 2H2O 5HNO3 3P 3H3PO4 5NO(g) 2HNO3 S H2SO 4 2NO 10HNO 3I2 6HIO3 10NO 2H2O 3
O2 △
性质：
P4O6白色易挥发的蜡状晶体，易溶于有机溶剂。 P4O10白色雪花状晶体，强吸水性。
无 机 化 学 基 础 教 程
P4O6 6H2O(冷) 4H3PO3
P4O6 6H2O(热) 4H3PO4 PH3 5P4O6 18H2O(热) 12H3PO4 8P P4O10 6H2O 4H3PO4 P4O10 6H2SO 4 6SO3 4H3PO4 P4O10 12HNO 6N2O5 4H3PO4 3
4Zn 10HNO3 (很稀,1 : 10) 4Zn(NO3 ) 2 NH 4 NO 3 3H 2 O
规律：HNO3越稀，金属越活泼， HNO3 被还原的氧化值越低。
冷的浓硝酸使Fe, Al, Cr钝化 王水：（氧化配位溶解）
Au HNO3 4HCl H[AuCl4 ] NO 2H2O
Ag 2 NH3 [Ag(NH3 ) 2 ]
④ 取代反应
570C
2NH3 2Na 2NaNH2 H 2
催化
NH2-NH2联氨(肼)，NH 亚氨基，N 氮化物
(2) 铵盐
①铵盐一般为无色晶体，绝大多数易溶于水
水解：NH + H2O
无 机 化 学 基 础 教 程
4
H3O+ + NH3
2024年度无机化学第六版电子教案大连理工大学
热力学基础
研究化学反应的方向、限度以及能量变化，包括热力学第一定律 、热力学第二定律等基本原理。
热化学方程式
表示化学反应中能量变化的化学方程式，包括反应热、焓变等参 数。
2024/2/3
19
化学反应速率理论简介
反应速率
表示化学反应快慢的物理量，与反应物浓度、温 度等因素有关。
速率方程
描述反应速率与反应物浓度之间关系的数学表达 式。
应用
通过控制溶液的pH值和沉淀物的溶 解度，可以实现沉淀溶解平衡的移动 ，从而分离和提纯化学物质。
22
05
无机化合物分类及性质
2024/2/3
23
金属元素单质和重要化合物性质
2024/2/3
01
碱金属和碱土金属
介绍锂、钠、钾、铷、铯、钫等碱金属以及铍、镁、钙、锶、钡等碱土
金属的单质性质，包括物理性质和化学性质，以及它们的重要化合物如
4
教学目标与要求
知识与技能
掌握无机化学的基本概念和原理，了 解物质结构的基础知识和元素化学的 基本规律，培养学生的实验技能和动 手能力
过程与方法
通过理论讲解、实验演示、课堂讨论 等方式，引导学生自主学习、合作学 习和探究学习，提高学生的思维能力 和创新能力
情感态度与价值观
培养学生对无机化学的兴趣和爱好， 激发学生的科学探索精神和实践能力 ，树立学生的科学世界观和价值观
化学平衡的移动
结合实例，分析浓度、温度、压力等因素对化学平衡的影响。
溶解度与溶度积
通过实例计算，帮助学生掌握溶解度与溶度积的换算及应用。
2024/2/3
35
拓展阅读材料推荐
《无机化学》（第六版）教材配套习题集
巩固和加深对知识点的理解。
研究化学反应的方向、限度以及能量变化，包括热力学第一定律 、热力学第二定律等基本原理。
热化学方程式
表示化学反应中能量变化的化学方程式，包括反应热、焓变等参 数。
2024/2/3
19
化学反应速率理论简介
反应速率
表示化学反应快慢的物理量，与反应物浓度、温 度等因素有关。
速率方程
描述反应速率与反应物浓度之间关系的数学表达 式。
应用
通过控制溶液的pH值和沉淀物的溶 解度，可以实现沉淀溶解平衡的移动 ，从而分离和提纯化学物质。
22
05
无机化合物分类及性质
2024/2/3
23
金属元素单质和重要化合物性质
2024/2/3
01
碱金属和碱土金属
介绍锂、钠、钾、铷、铯、钫等碱金属以及铍、镁、钙、锶、钡等碱土
金属的单质性质，包括物理性质和化学性质，以及它们的重要化合物如
4
教学目标与要求
知识与技能
掌握无机化学的基本概念和原理，了 解物质结构的基础知识和元素化学的 基本规律，培养学生的实验技能和动 手能力
过程与方法
通过理论讲解、实验演示、课堂讨论 等方式，引导学生自主学习、合作学 习和探究学习，提高学生的思维能力 和创新能力
情感态度与价值观
培养学生对无机化学的兴趣和爱好， 激发学生的科学探索精神和实践能力 ，树立学生的科学世界观和价值观
化学平衡的移动
结合实例，分析浓度、温度、压力等因素对化学平衡的影响。
溶解度与溶度积
通过实例计算，帮助学生掌握溶解度与溶度积的换算及应用。
2024/2/3
35
拓展阅读材料推荐
《无机化学》（第六版）教材配套习题集
巩固和加深对知识点的理解。
无机化学(本科)全套教学课件pptx-2024鲜版
9
酸碱平衡常数计算与应用
2024/3/28
酸碱平衡常数定义
01
表示酸碱反应平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积
的比值。
酸碱平衡常数计算
02
通过测定平衡时各物质的浓度，利用平衡常数表达式进行计算。
酸碱平衡常数应用
03
用于预测酸碱反应的方向、程度和速率，以及判断酸碱的强度。
10
沉淀溶解平衡原理及影响因素
氧化剂与还原剂
氧化剂接受电子，还原剂失去电 子。 2024/3/28
氧化还原反应类型
根据反应物和生成物的性质分类， 如金属与非金属、酸与碱等。
氧化数概念
表示元素在化合物中的氧化状态， 通过计算化合价确定。
14
原电池与电解池工作原理
原电池工作原理
将化学能转化为电能的装置，由正负极和电 解质组成。
电极反应与电池反应
无机化学(本科)全套教 学课件pptx
2024/3/28
1
contents
目录
• 无机化学概述与基础知识 • 酸碱反应与沉淀溶解平衡 • 氧化还原反应与电化学基础 • 配位化合物与金属有机化学 • 无机固体化学与纳米材料 • 无机合成与绿色合成技术
2024/3/28
2
01
无机化学概述与基础知识
2024/3/28
2024/3/28
沉淀的溶解
利用某些试剂使已生成的 沉淀溶解，如胃药中的氢 氧化铝治疗胃酸过多。
分步沉淀
当溶液中存在多种难溶电 解质时，通过控制条件可 实现分步沉淀，从而分离 出各种难溶电解质。
12
03
氧化还原反应与电化学基础
2024/3/28
13
氧化还原反应原理及类型
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)(课后习题详解 分子结构)
9.2 课后习题详解1. 写出下列化合物分子的Lewis 结构式，并指出其中何者是σ键，何者是π键，何者是配位键。
（1）膦PH 3 （2）联氨N 2H 4（N-N 单键）；（3）乙烯； （4）甲醛；（5）甲酸；（6）四氧化二氮（有双键）。
解：其结构式与化学键类型如表9.1所示：表 9.12. 根据下列分子或离子的几何构型，试用杂化轨道理论加以说明。
（1）HgCl 2（直线形）；（2） SiF 4（正四面体）；（3）BCl 3（平面三角形）；（4）NF 3（三角锥形，102°）；（5）（V 形，115.4°）；（6）（八面体）。
2NO -26SiF -解：分子或离子的几何构型及其杂化理论解释如表9.2所示：表 9.23. 试用价层电子对互斥理论推断下列各分子的几何构型，并用杂化轨道理论加以说明。
解：用价层电子对互斥理论推断分子的几何构型应先计算中心原子的价电子对数，然后确定其空间分布，再根据是否有孤电子对来判断分子构型。
如果价层电子对数等于配位数，则分子的空间构型与电子空间排列相同，否则会存在孤对电子，分子的空间构型与电子空间排列不相同。
中心原子的杂化轨道类型与中心原子的价层电子对数有关，中心原子的价层电子对数等于其参与杂化的原子轨道数。
则可推知题中的分子构型如表9.3所示：表 9.34. 试用VSEPR 理论判断下列离子的几何构型。
解：推断结果如表9.4所示：表 9.45. 下列离子中，何者几何构型为T 形?何者构型为平面四方形?解：根据理论，几何构型为形的分子或离子，其中心原子的价层电子对数VSEPR T 为5，配位原子数为3。
所以在配位原子数为3的离子中的几何构型为形。
几何3XeF +T 构型为平面正方形的分子或离子，其中心原子的价电子对数为6，配位原子数为4。
所以的几何构型为平面正方形。
4ICl -6. 下列各对分子或离子中，何者具有相同的几何构型?解：中心原子价层电子对数相同，配位原子数也相同的分子或离子，一定具有相同的几何构型。
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第6版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(13-18章)【圣
2．p 区元素特征 （1）各族元素性质自上而下呈规律性变化 同族自上而下：原子半径↑，金属性↑，非金属性↓。 （2）多种氧化值 ns2np1～6 的价电子构型使大部分 p 区元素具有多种氧化值。 （3）电负性大 电负性：p 区元素＞s 区元素。 （4）第二周期元素具有反常性 第二周期元素单键键能（N、O、F）＜第三周期元素单键键能（P、S、Cl）。 （5）第四周期元素表现出异样性 d 区元素的插入，使第四周期元素的原子半径显著减小，性质展现出特殊性。
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第 13 章 p 区元素（一）
13.1 复习笔记
一、p 区元素概述 1．p 区元素 p 区元素：除 H 以外的所有非金属元素和部分金属元素。 惰性电子对效应：同族元素，自上而下，氧化值低的化合物的稳定性高于氧化值高的化 合物的现象。
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③加合反应：B2H6＋2NH3→[BH2·（NH3）2]＋＋[BH4]－ 【注意】①乙硼烷自燃和水解放热较大，可用于制作火箭燃料。②乙硼烷是剧毒物质， 空气中其最高允许含量为 0.1µg/g。 （2）硼的含氧化合物 ①三氧化二硼 B2O3 a．物理性质 颜色：白色固体；密度：2.55g·cm－3；熔点：450C。 b．化学性质 被碱金属还原：B2O3＋3Mg→2B＋3MgO 与水反应：
B 2 O 3 HH 22OO 2 H B O 2 HH 22OO 2 H 3 B O 3
②硼酸 H3BO3 化学性质：硼酸为一元弱酸（固体酸）；与多羟基化合物发生加合反应；受热易分解。 ③硼砂 硼砂：硼酸盐的一种，水解呈碱性；溶液中，n（H3BO3）＝n（B（OH）4－），具有缓冲 作用。 （3）硼的卤化物 ①三卤化硼 BX3 BX3 在湿空气中发生水解反应 BX3＋3H2O→B（OH）3＋3HX ②氟硼酸 H[BF4] H[BF4]的酸性比 HF 强，可利用 BF3 的水解制备，反应方程为
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)(课后习题详解 氧化还原反应电化学基础)
E (Zn2 / Zn) 0.7621V ， E (Fe2 / Fe) 0.4089V ， E (Fe3 / Fe2 ) 0.769V ， E (Cl2 / Cl ) 1.36V 。
EM F E (Cl2 / Cl ) E (Fe3 / Fe2 ) 1.36V 0.769V 0.591V
则 E (In / In) E (In3 / In ) 需大于零，由查表知 E (In / In) E (In3 / In ) 0.125V (0.445V ) 0.32V 0
所以能发生歧化反应，则：
（2）查阅表得 E (Tl3 / Tl ) 1.280V ， E (Tl / Tl) 0.336V ，若发生歧化，则 E (Tl / Tl) E (Tl3 / Tl ) 需大于零， 由查表知 E (Tl / Tl) E (Tl3 / Tl ) 0.336V 1.280V 1.616V 0
解：电对的标准电极电势越小，对应的还原型的还原能力越强。查阅电极电势表可 知还原剂的还原性顺序由强到弱为： Zn, Sn, H2S, Sn2 , SO32 , Cu , I , Fe2 , Hg22 , Br 。
9. 根据各物种相关的标准电极电势，判断下列பைடு நூலகம்应能否发生；如果能发生反应，完成 并配平有关反应方程式：
10. 根据附表六中能查到的相关电对的标准电极电势的数据，判断下列物种能否歧化，
确定其最稳定的产物，并写出歧化反应的离子方程式，计算 298K 下反应的标准平衡常数。
在碱性溶液中。
解：（1）查阅表得 E (In3 / In ) 0.445V ， E (In / In) 0.125V ，若发生歧
化，
2
2
3. 完成并配平下列在酸性溶液中所发生反应的方程式。
EM F E (Cl2 / Cl ) E (Fe3 / Fe2 ) 1.36V 0.769V 0.591V
则 E (In / In) E (In3 / In ) 需大于零，由查表知 E (In / In) E (In3 / In ) 0.125V (0.445V ) 0.32V 0
所以能发生歧化反应，则：
（2）查阅表得 E (Tl3 / Tl ) 1.280V ， E (Tl / Tl) 0.336V ，若发生歧化，则 E (Tl / Tl) E (Tl3 / Tl ) 需大于零， 由查表知 E (Tl / Tl) E (Tl3 / Tl ) 0.336V 1.280V 1.616V 0
解：电对的标准电极电势越小，对应的还原型的还原能力越强。查阅电极电势表可 知还原剂的还原性顺序由强到弱为： Zn, Sn, H2S, Sn2 , SO32 , Cu , I , Fe2 , Hg22 , Br 。
9. 根据各物种相关的标准电极电势，判断下列பைடு நூலகம்应能否发生；如果能发生反应，完成 并配平有关反应方程式：
10. 根据附表六中能查到的相关电对的标准电极电势的数据，判断下列物种能否歧化，
确定其最稳定的产物，并写出歧化反应的离子方程式，计算 298K 下反应的标准平衡常数。
在碱性溶液中。
解：（1）查阅表得 E (In3 / In ) 0.445V ， E (In / In) 0.125V ，若发生歧
化，
2
2
3. 完成并配平下列在酸性溶液中所发生反应的方程式。
无机化学(第六版)电子教案——大连理工大学 (1)
积完全可以忽略。
pV = nRT
R---- 摩尔气体常量
在STP下，p =101.325kPa, T = 273.15K
n=1.0 mol时, Vm= 22.414L = 22.414×10-3m3
R=
PV nT
=
101325Pa22.41410-3m3 1.0mol273.15K
R = 8.314 kPaLK-1mol-1
pM
= RT
例1-1 在实验室中，经常会用到无水 无氧操作。操作前必须将装置中的气体用 无水无氧的氮气置换。氮气是由氮气钢瓶 提供的，其容积为50.0 L，温度为 25 ℃、 压力为15.2 MPa。
(1) 计算钢瓶中氮气的物质的量n(N2)和 质量m(N2)；
(2) 若将实验装置用氮气置换了五次后， 钢瓶压力下降至13.8 MPa。计算在25 ℃， 0.100 MPa下，平均每次耗用氮气的体积。
= 306.8 mol 28.0g·mol-1
= 8.59103g = 8.59 kg
(2) 已知：p2= 13.8MPa，V=50.0L，T=298K
n2(N2) =
p2V RT
=
13.8103kPa 50.0L 8.314J·mol-1·K-1 298K
= 278.5mol 消耗了的氮气的物质的量为：
= 9.2102 kPa
p2(He) =
0.10M Pa 12 L
5.0 L
= 2.4102 kPa
p = p2(O2) + p2(He) = (9.2 + 2.4)102 kPa = 1.16103 kPa = 1.16 MPa
例1-4：某容器中含有CO2、O2 、N2等 气体的混合物。取样分析后，得知其中 n(CO2)=0.320mol ， n(O2)=0.180mol ， n(N2)=0.700mol 。 混 合 气 体 的 总 压 p=133.0kPa。试计算各组分气体的分压。
2024版无机化学课件
金属材料
利用无机化学原理对金属材料进行表面处理、合 金化等改性处理，提高其性能和使用寿命。
3
纳米材料 无机化学方法在纳米材料的制备和表征方面具有 独特优势，为纳米科技的发展提供了有力支持。
生物医药领域
生物矿化
01
无机化学在生物矿化过程中起着重要作用，如骨骼、牙齿的形
成与修复等。
药物载体
02
利用无机纳米材料作为药物载体，可以提高药物的靶向性和生
较弱，无方向性和饱和性，对物质 的物理性质如熔沸点、溶解度等有
影响。
氢键的形成与特点
氢原子与电负性较大的原子（如N、 O、F）之间形成的特殊作用力，具 有方向性和饱和性，对物质的物理 性质有显著影响。
氢键对物质性质的影响
使物质的熔沸点升高，溶解度增大， 并对生物大分子的结构和功能有重 要作用。
04
元素周期律
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化，这个规律 叫做元素周期律。元素周期律是元素周期表的高度概括，它只 用简单的一句话，概括了元素性质的变化与元素的原子结构的 关系。
03
化学键与分子结构
离子键及其性质
离子键的形成
由阴、阳离子之间通过静电作用所形成 的化学键，通常存在于金属元素与非金 属元素之间。
过渡元素及其化合物
过渡元素的通性
具有未充满的d电子层，常形成 多种氧化态和配合物。
铬的化合物
如重铬酸钾、铬酸等，具有强氧 化性，常用于电镀和鞣革等。
锰的化合物
如高锰酸钾、二氧化锰等，具有 强氧化性和催化性能。
铁的化合物
如硫酸亚铁、氯化铁等，具有还 原性和氧化性，常用于制备磁性
材料和颜料等。
06
无机化学在生活中的应用
利用无机化学原理对金属材料进行表面处理、合 金化等改性处理，提高其性能和使用寿命。
3
纳米材料 无机化学方法在纳米材料的制备和表征方面具有 独特优势，为纳米科技的发展提供了有力支持。
生物医药领域
生物矿化
01
无机化学在生物矿化过程中起着重要作用，如骨骼、牙齿的形
成与修复等。
药物载体
02
利用无机纳米材料作为药物载体，可以提高药物的靶向性和生
较弱，无方向性和饱和性，对物质 的物理性质如熔沸点、溶解度等有
影响。
氢键的形成与特点
氢原子与电负性较大的原子（如N、 O、F）之间形成的特殊作用力，具 有方向性和饱和性，对物质的物理 性质有显著影响。
氢键对物质性质的影响
使物质的熔沸点升高，溶解度增大， 并对生物大分子的结构和功能有重 要作用。
04
元素周期律
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化，这个规律 叫做元素周期律。元素周期律是元素周期表的高度概括，它只 用简单的一句话，概括了元素性质的变化与元素的原子结构的 关系。
03
化学键与分子结构
离子键及其性质
离子键的形成
由阴、阳离子之间通过静电作用所形成 的化学键，通常存在于金属元素与非金 属元素之间。
过渡元素及其化合物
过渡元素的通性
具有未充满的d电子层，常形成 多种氧化态和配合物。
铬的化合物
如重铬酸钾、铬酸等，具有强氧 化性，常用于电镀和鞣革等。
锰的化合物
如高锰酸钾、二氧化锰等，具有 强氧化性和催化性能。
铁的化合物
如硫酸亚铁、氯化铁等，具有还 原性和氧化性，常用于制备磁性
材料和颜料等。
06
无机化学在生活中的应用
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)(复习笔记 p区元素(二))
14.1 复习笔记氮族元素包括氮、磷、砷、锑和铋。
氮和磷是非金属元素，砷和锑为准金属，铋是金属元素。
氮族元素形成的化合物主要是共价型的，且原子愈小，形成共价键的趋势愈大。
氮族元素氢化物的稳定性从NH3到BiH3依次减弱，碱性也依次减弱，酸性依次增强。
氮族元素氧化物的酸性随原子序数的递增而递减。
一、氮族元素单质氮主要以单质N2存在于大气中。
磷容易被氧化，主要以磷酸盐形式存在于自然界中。
通常将磷酸钙、沙子和焦炭混合加热至1500 ℃制取白磷。
磷的同素异形体有白磷、红磷和黑磷三种。
白磷化学性质活泼，易氧化，能自燃，有剧毒。
砷、锑和铋主要以硫化物存在于自然界中。
通常将硫化物焙烧得到相应的氧化物，然后用碳还原制备相应的单质。
二、氮族元素化合物1．氮的化合物氮原子的价层电子构型为n s2n p3。
氮能形成氧化值为+3和+5的化合物，其中氮原子大多以共价键与其他元素的原子结合。
（1）氨与铵盐氨分子是极性分子，其构型为三角锥。
氨分子间形成氢键，氨的熔点、沸点在同族元素氢化物中反常地高。
氨的主要反应类型为：①氨作为Lewis碱发生加合反应；②氨分子中的氢被取代；③氨作为还原剂被氧化。
铵盐易溶于水，在水中发生水解反应，与强碱作用并加热生成氨。
固体铵盐受热分解的规律为：挥发性酸的铵盐（如（NH4）2CO3等）分解为氨和相应的酸；不挥发性酸的铵盐（如（NH4）3PO4等）分解为氨和相应的酸或酸式盐；氧化性酸的铵盐（如（NH4）2Cr2O7等）分解为氮气等产物。
（2）氮的氧化物、含氧酸及其盐氮可以形成多种氧化值的氧化物：N2O，NO，N2O3，NO2，N2O4，N2O5等。
它们的热稳定性较差。
NO易被O2氧化为NO2，NO用于制取硝酸和硝酸盐。
①亚硝酸：亚硝酸是弱酸，很不稳定，易分解；亚硝酸盐一般易溶于水，碱金属、碱土金属的亚硝酸盐热稳定性较高。
在酸性溶液中亚硝酸盐具有氧化性。
NO2-中，氮原子与氧原子形成σ键，还形成一个三中心四电子的大π键。
大连理工大学中级无机化学PPT课件
过渡金属的羰基化合物有单核、双核和多 核的区别。
1. 单核二元羰基化合物 此类化合物通式为M(CO)n。对原子序数为
偶数的过渡金属，如Cr、Fe、Ni等，和一定数目的 CO组合，均符合EAN规则。
对于原子序数为奇数的过渡金属，如V、 Mn、Co等，则要通过形成阴离子如V(CO)6-，二聚体 Mn2(CO)10或与其他原子或基团形成单键结合的化合 物如HCo(CO)4才能符合EAN规则，所以单核羰基化合 物也有很多衍生物。
20世纪30年代，英国化学家N. V. Sidgwick提出一条用以预言金属羰基化合物稳定性 的经验规则，称为有效原子序数(effective atomic number)规则，简称EAN规则。
EAN规则认为稳定存在的有机金属化合物 应该符合：金属原子的电子总数加上所有配体提供 的电子数等于同周期的稀有气体的原子序数。对于 过渡金属，该规则表述为：每个过渡金属原子的价 电子数加上配体提供的电子数等于18，故该规则又 称为“18电子规则”。
5.2.4 EAN规则应用
例1：根据EAN规则计算Ni(CO)4的核外电子总数。 解：Ni原子，3d84s2，10个电子；
4个CO，2×4=8个电子，10+8＝18
因此，Ni(CO)4符合18电子规则。
例2：判断下列化合物是否符合EAN规则：
(η6－C7H8)Cr(CO)3； (η5－C5H5)Fe(CO)2C2H4]+
例4：根据EAN规则预言 结构。
Fe2(CO)9和Co4(CO)12的
§5.3 过渡金属的羰基化合物
5.3.1 介
5.3.2 作用
5.3.3
过渡金属羰基化合物简 金属羰基化合物中的成键 过渡金属羰基化合物的
化学反应
1. 单核二元羰基化合物 此类化合物通式为M(CO)n。对原子序数为
偶数的过渡金属，如Cr、Fe、Ni等，和一定数目的 CO组合，均符合EAN规则。
对于原子序数为奇数的过渡金属，如V、 Mn、Co等，则要通过形成阴离子如V(CO)6-，二聚体 Mn2(CO)10或与其他原子或基团形成单键结合的化合 物如HCo(CO)4才能符合EAN规则，所以单核羰基化合 物也有很多衍生物。
20世纪30年代，英国化学家N. V. Sidgwick提出一条用以预言金属羰基化合物稳定性 的经验规则，称为有效原子序数(effective atomic number)规则，简称EAN规则。
EAN规则认为稳定存在的有机金属化合物 应该符合：金属原子的电子总数加上所有配体提供 的电子数等于同周期的稀有气体的原子序数。对于 过渡金属，该规则表述为：每个过渡金属原子的价 电子数加上配体提供的电子数等于18，故该规则又 称为“18电子规则”。
5.2.4 EAN规则应用
例1：根据EAN规则计算Ni(CO)4的核外电子总数。 解：Ni原子，3d84s2，10个电子；
4个CO，2×4=8个电子，10+8＝18
因此，Ni(CO)4符合18电子规则。
例2：判断下列化合物是否符合EAN规则：
(η6－C7H8)Cr(CO)3； (η5－C5H5)Fe(CO)2C2H4]+
例4：根据EAN规则预言 结构。
Fe2(CO)9和Co4(CO)12的
§5.3 过渡金属的羰基化合物
5.3.1 介
5.3.2 作用
5.3.3
过渡金属羰基化合物简 金属羰基化合物中的成键 过渡金属羰基化合物的
化学反应
无机化学基础知识PPT课件
如：O2-、S2-、Cl-、SO42-、NO3-、 CO32-、OH-。
第10页/共49页
• 离子：带电荷的原子或原子团。 • 元素：具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称。
元素不论个数，只论种类。
第11页/共49页
同位素
元素的原子核内所含质子数相同， 但中子数却不相同。这类原子互称为同 位素（取其在周期表中占同一位置的意 思1）2C。、13C、 14C是碳的同位素
主要内容：
• 一、基本概念 • 二、基本理论、定律 • 三、基本性质
第1页/共49页
一、基本概念
• 无机化学 • 原子、分子、离子、元素 • 原子量、分子量、化合价 • 物理变化和性质、化学变化和性质 • 混合物、纯净物、单质、化合物 • 物质的量、摩尔、摩尔质量 • 气体摩尔体积、物质的量浓度 • 溶液、饱和溶液、溶解度、PH值 • 氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂
第40页/共49页
已知9克铝跟一定质量的 氧气恰好完全反应生成17克三 氧化二铝，根据质量守恒定律 判断，氧气的质 量为多少？
第41页/共49页
三、基本性质
• 1、无机化学基本反应： • 化合反应，分解反应，置换反应，复分解反应 • 2、酸、碱、盐及氧化物的性质
第42页/共49页
无机化学反应的基本类型
（1）化合反应：由两种或两种以上的物质
Na----23 Mg----24 Al-----27 K------39 Fe-----56 C 第14页/共49页 a-----40
分子量
• 分子量没有单位。
如：水（ H2O ）的分子量为：
121 6118
氯化钠（ＮaＣl）的分子量为：
2 33.4 5 55.4 85
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• 离子：带电荷的原子或原子团。 • 元素：具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称。
元素不论个数，只论种类。
第11页/共49页
同位素
元素的原子核内所含质子数相同， 但中子数却不相同。这类原子互称为同 位素（取其在周期表中占同一位置的意 思1）2C。、13C、 14C是碳的同位素
主要内容：
• 一、基本概念 • 二、基本理论、定律 • 三、基本性质
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一、基本概念
• 无机化学 • 原子、分子、离子、元素 • 原子量、分子量、化合价 • 物理变化和性质、化学变化和性质 • 混合物、纯净物、单质、化合物 • 物质的量、摩尔、摩尔质量 • 气体摩尔体积、物质的量浓度 • 溶液、饱和溶液、溶解度、PH值 • 氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂
第40页/共49页
已知9克铝跟一定质量的 氧气恰好完全反应生成17克三 氧化二铝，根据质量守恒定律 判断，氧气的质 量为多少？
第41页/共49页
三、基本性质
• 1、无机化学基本反应： • 化合反应，分解反应，置换反应，复分解反应 • 2、酸、碱、盐及氧化物的性质
第42页/共49页
无机化学反应的基本类型
（1）化合反应：由两种或两种以上的物质
Na----23 Mg----24 Al-----27 K------39 Fe-----56 C 第14页/共49页 a-----40
分子量
• 分子量没有单位。
如：水（ H2O ）的分子量为：
121 6118
氯化钠（ＮaＣl）的分子量为：
2 33.4 5 55.4 85
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O2 △
性质：
P4O6白色易挥发的蜡状晶体，易溶于有机溶剂。 P4O10白色雪花状晶体，强吸水性。
无 机 化 学 基 础 教 程
P4O6 6H2O(冷) 4H3PO3
P4O6 6H2O(热) 4H3PO4 PH3 5P4O6 18H2O(热) 12H3PO4 8P P4O10 6H2O 4H3PO4 P4O10 6H2SO 4 6SO3 4H3PO4 P4O10 12HNO 6N2O5 4H3PO4 3
第十四章
p区元素（二）
§14.1 氮族元素 §14.2 氧族元素
§14.1 氮族元素
14.1.1 氮族元素概述
14.1.2 氮族元素的单质 14.1.3 氮的化合物 14.1.4 磷的化合物 14.1.5 砷、锑、铋的 化合物
14.1.1 氮族元素概述
氮族(VA)：N，P，As，Sb， Bi
无 机 化 学 基 础 教 程
Ag 2 NH3 [Ag(NH3 ) 2 ]
④ 取代反应
570C
2NH3 2Na 2NaNH2 H 2
催化
NH2-NH2联氨(肼)，NH 亚氨基，N 氮化物
(2) 铵盐
①铵盐一般为无色晶体，绝大多数易溶于水
水解：NH + H2O
无 机 化 学 基 础 教 程
4
H3O+ + NH3
(NH4 )3 PO4 3NH3 (g) H 3PO4 (NH4 ) 2 SO 4 NH3 (g) NH4 HSO 4
△ △
氧化性酸铵盐
△ NH4 NO2 N 2 (g) 2H2 O
无 机 化 学 基 础 教 程
△ (NH4 ) 2 Cr2 O 7 N 2 (g) Cr2 O3 (s) 4H2 O
4Zn 10HNO3 (很稀,1 : 10) 4Zn(NO3 ) 2 NH 4 NO 3 3H 2 O
规律：HNO3越稀，金属越活泼， HNO3 被还原的氧化值越低。
冷的浓硝酸使Fe, Al, Cr钝化 王水：（氧化配位溶解）
Au HNO3 4HCl H[AuCl4 ] NO 2H2O
大部分金属可溶于硝酸，硝酸被还原的 程度与金属的活泼性和硝酸的浓度有关。
Cu 4HNO3 (浓) Cu(NO3 ) 2 2NO 2 2H 2 O 3Cu(NO3 ) 2 2NO 4H 2 O
无 机 化 学 基 础 教 程
3Cu 8HNO3 (稀)
铜 与 浓 硝 酸 反 应
活泼金属：
性质：三元中强酸
Ka1 = 6.7 10
Ka3
-3
Ka2 = 6.2 10-8
= 4.510-13
特性：脱水缩合后形成 焦磷酸、聚磷酸、(聚)偏磷酸。
•焦磷酸 H4P2O7
O O O
H HO
无 机 化 学 基 础 教 程
HO
P
OH
P
OH
32= - 1.12V (PO /HPO EB 4 3 ) H 3PO 3 2Ag H 2O H 3PO 4 2Ag 2H
△ 受热歧化4H3PO3 3H3PO4 PH3
(3) 磷酸及其盐 •磷酸(H3PO4) 结构：
无 机 化 学 基 础 教 程
HO
O
P
OH
OH
H
NH
4
的结构：N：sp3杂化，
N 正四面体 H H H NH 的鉴定： 4 石蕊试纸法 (红→蓝) Nessler试剂法 (K2HgI4) 现象：红棕到深褐
NH 2[HgI 4 ] 4OH
4
2-
-
Hg [O NH2 ]I(s) 7I 3H 2 O Hg
② 热稳定性差
挥发性非氧化性酸铵盐
价电子构型：ns2np3
氧化值 N +5 | -3 P +5 +3 -3 As +5 +3 -3 Sb +5 +3 (-3) Bi (+5) +3
最大配 4 6 6 6 6 位数 M2O3 酸性 酸性 两性 两性 碱性 NH 氨 3 PH 膦3 AsH 胂3 SbH SbH BiH 33 BiH 33 MH3 碱性减弱，稳定性下降
H2SO4
多为黄色 H 2SO 4 CH 3C6 H5 3HNO3
△
CH 3C6 H 2 (NO2 )3 3H2O TNT(三硝基甲苯)
硝酸盐
NO 的结构：N：sp2杂化后
无 机 化 学 基 础 教 程
3
Π
σ σ σ
O N O O
-
Π
6 4
无 机 化 学 基 础 教 程
性质：① 易溶于水； ② 水溶液在酸性条件下才有氧化性， 固体在高温时有氧化性； ③ 热稳定性差。
●
E (HNO2 /NO) = 1.04V
E (NO /NO) = 0.96V
3
●
热稳定性： HNO HNO 3 2 活泼金属 MNO2>MNO3
14.1.4 磷的化合物
1. 磷的氧化物
无 机 化 学 基 础 教 程
O2(足)
P4 P4 O 6 P4 O10
O2 ( 不足 )
Zn 4HNO3 (浓) Zn(NO3 ) 2 2NO 2 2H 2 O 3Zn(NO3 ) 2 2NO 4H 2O 4Zn(NO3 ) 2 N 2 O 5H 2 O 3Zn 8HNO3 (稀1 : 2)
无 机 化 学 基 础 教 程
-1 4Zn 10HNO3 (较稀,2mol · L )
无 机 化 学 基 础 教 程
△ NH4 Cl NH3 (g) HCl(g) △ (NH4 ) 2 CO 3 2 NH3 (g) CO 2 (g) H 2 O(g) △ NH4 HCO3 NH3 (g) CO 2 (g) H 2 O(g)
非挥发性，非氧化性酸铵盐
无 机 化 学 基 础 教 程
3Pt 4HNO3 18HCl 3H2 [PtCl 6 ] 4NO 8H2 O
② 热稳定性差，保存在棕色瓶中
4HNO3 4NO2 O2 2H2 O ③ 与有机化合物发生硝化反应
C 6 H 6 HNO3 C 6 H 5 NO2 H 2 O
歧化
2. 磷的含氧酸及其盐 *(1) 次磷酸( H3PO2)及其盐 结构：
无 机 化 学 基 础 教 程
O
H HO P H
性质：一元中强酸
23
K a =1.0×10-2
2
强还原剂 EA (H 3 PO 3 /H 3 PO 2 ) = - 0.499V
EB (HPO /H 2 PO ) = - 1 .565V
无 机 化 学 基 础 教 程
P4化学性 质活泼，空 气中自燃， 溶于非极性 溶剂。 白磷 红磷
较稳定， 400℃以上 燃烧，不 溶于有机 溶剂。
磷的燃烧
无 机 化 学 基 础 教 程
红磷的结构
Bi
无 机 化 学 基 础 教 程
Sb
As
氮、磷为非金属，砷、 锑为准金属，铋为金属。
14.1.3 氮的化合物
240 C 5NH4 NO3 4 N 2HNO 9H O 2 3 2 催化剂
NH4 NO3 N 2 O 2H2 O
△
2. 氮的氧化物
(1) 一氧化氮(NO) 性质： 无色气体，水中溶解度较小。
2NO O 2 2NO2 2NO Cl 2 2NOCl(氯化亚硝酰) Fe
HNO3的化学性质
① 强氧化性
无 机 化 学 基 础 教 程
HNO3 非金属单质 相应高价酸 NO
4HNO3 3C 3CO2 (g) 4NO(g) 2H2O 5HNO3 3P 3H3PO4 5NO(g) 2HNO3 S H2SO 4 2NO 10HNO 6HIO3 10NO 2H2O 3 3I2
3. 氮的含氧酸及其盐 (1) 亚硝酸及其盐 亚硝酸（HNO2）
无 机 化 学 基 础 教 程
结构：
N：sp2杂化后：
π
制备： 冷 NaNO 2 H 2SO4 NaHSO4 HNO 2
NO NO 2 H 2 O 2HNO 2
冷冻
性质：
① 不稳定
无 机 化 学 基 础 教 程
Mg以前： 2NaNO 2NaNO2 O2 3
△ Mg ~ Cu： 2Pb(NO ) 2PbO 4NO2 O2 3 2 △
Cu以后： 2AgNO3 2Ag 2NO2 O2
△
亚硝酸、硝酸及其盐的性质对比
●
酸性： HNO3 HNO2 氧化性：
无 机 化 学 基 础 教 程
性质：① 绝大部分无色, 易溶于水, (AgNO2 浅黄色不溶)极毒是致癌物。 ② 氧化还原性 (EA (HNO2 /NO) = 0.98V) 主
2NO 2I 4H
2
2NO I2 2H2O
3 NO Fe H2O
2 NO Fe 2H 2 2
2 5NO 2MnO4 6H 5NO3 2Mn 3H2O ③ 金属活泼性差,对应亚硝酸盐稳定性差
2
无 机 化 学 基 础 教 程
NO [Fe(NO)]
2
瓶中NO接触 空气形成NO2
制备：
C 4NH3 (g) 5O2 (g) 800 4NO(g) 6H2 O
铂丝网
3Cu 8HNO3 (稀) 3Cu(NO3 ) 2 2NO 4H2 O