无机化学 习题答案

硫酸

加热

17-2 概述CO 的实验室制法及收集方法，写出CO 与下列物质起反应的方程式并注明条件（1）Ni （2）CuCl （3）NaOH （4）H 2（5）PdCl 2 解答： CO 的实验室制法：

HCOOH===CO+H 2O 收集方法为排水法 Ni+4CO=======Ni(CO)4

CuCl+CO+2H 2O=CuCl.CO.2H 2O

NaOH+CO===HCOONa CO+2H 2====CH 3OH CO+3H 2==CH 4+H 2O

CO+PdCl 2+H 2O===Pd+CO 2+2HCl

17-3 某实验室备有CCl4，干冰和泡沫灭火器（内为Al2(SO4)3和

NaHCO3），还有水源和沙，若下列失火情况，各易用哪种方法灭火并说明理由。

解答：（1）金属镁着火：不能使干冰，泡沫灭火器，水源以及四氯化碳。因为其中的二氧化碳以及会跟镁反应，使得燃烧更剧烈。

（2）金属钠着火：不能使用干冰，泡沫灭火器，水源以及四氯化碳。因为其中的二氧化碳以及会跟钠反应，使得燃烧更剧烈

（3）黄磷着火：都可以。干冰最适宜。方便。

（4）油着火：水不可以。因为水油不溶。

（5）木器着火：都可以。适宜干冰，方便。

17-6 试分别计算0.1mol/LNH4HCO3和0.1mol/L(NH4)2CO3的PH

值。

解答：NH 4HCO 3 溶液的PH:NH 4++HCO 3-+H 2O==NH 3.H 2O+H 2CO 3

气流CO

为水解方程式。溶液中[NH4]+=[HCO3]-=0.1-m

[NH3.H2O]=[ H2CO3]=m [OH]-=y [H+]=x

则my/(0.1-m)=Kw/K1(1) mx/(0.1-m)=Kw/Kb(2)

xy=10-14(3) x=1.57*10-8 PH=7.81

（NH4）2CO3溶液的PH值：(NH4)2CO3=2NH4++CO32-以质子守恒：[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]=[NH3]+[OH-] Kb>K NH4+

溶液为弱碱性所以忽略[H+][H2CO3] 又因为水的电离可

以忽略所以[HCO3-]=[NH4+]

[ [H+]Ka1 / ([H+]2 + [H+]Ka1+Ka1Ka2)]*C= 2C*K NH4+/([H+]+

K NH4+)

又因为Kb1>>Kb2只要考虑CO32的一级水解。所以

[HCO3-]=c* [H+]/（[H+]+ Ka2）[H+]= K NH4++( K2NH4+ +8 K NH4+ Ka2)=6.6*10-10PH=9.18

17-7 在0.2mol/L的Ca2+盐溶液中加入等浓度等体积的Na2CO3将得到什么产物？若以0.2mol/L的Cu2+代替Ca2+盐，产物是什

么？再以0.2mol/L的Al3+代替Ca2+盐，产物是什么？请从溶

度积计算说明。

解：Ksp Ca(OH)2=5.5*10-6 Ksp CaCO3=2.8*10-9

Ksp Cu(OH)2=2.2*10-20

Ksp CuCO3=1.4*10-10 Ksp Al(OH)3=1.3*10-33

Al2(CO3)不存在

S Ca(OH)2=1.8*10-2 >>S CaCO3=5.3*10-5,在溶液中以CaCO3存在。

S Cu(OH)2=2.8*10-7===S CuCO3=1.2*10-5 故Cu2+以Cu2(OH)2CO3即

碱式碳酸盐的形式存在。

因为Al3+水解趋势较大，故以Al(OH)3形式存在。

17-12 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。

解答：因为常温常压下，CO2为分子为非极性分子，分子间的作用弱。为分子晶体，因此沸点低为气体。而SiO2结构为三维网状，彼此的作用力大，因此熔沸点高，常温常压下为固体。（2）CF4不水解，而BF3和SiF4都水解。

解答：SiF4水解是由于Si的半径大，并且有可以利用的空的轨道，易于接受亲核试剂的进攻，而发生水解。BF3水解是因为：B为缺少电子的原子，有强烈的接受电子的倾向，易于从水中获得电子对，而发生水解。CF4中C的原子半径小的多，并且没有多余的空轨道可以利用。故不容易水解。

（3）BF3和SiF4水解产物中，除有相应的含氧酸外，前者生成BF4-,后者却是SiF6-

解答：BF3水解后，由于B是缺电子中心，可以接受有电子对的F的进攻，发生路易斯酸碱反应生成BF4-。SiF4水解后，由于Si的原子半径大，并且有可以利用的空轨道，可以与F配位生成SiF6-。

17-14．（1）甲烷没有酸也没有碱的特性

解答：甲烷中由于键的键能大，不易于断裂，不容易给出质子。

没有酸性。甲烷中的碳已经达到八电子稳定结构，碳的原子半

径小，没有孤对电子，不容易接受外来的质子了。没有碱性。

（2）硅烷的还原性比烷烃强。

解答：硅烷中的硅原子，由于原子半径大，并且有空的轨道，外层电子云密度小易于还原。而甲烷中碳的原子半径小，电负性

较大，还原性小。

（3）硅的卤化物比氢化物容易形成链。

解答：硅的卤化物中存在d-p的配位键。使得Si原子的电子

云密度增加，增强Si-Si键，从而易于成链。而Si的氢化物没

有此作用。所以不易于成链。

（4）BH3有二聚合物B2H6，而BX3却不形成二聚体。

解答：BH3有二聚合物B2H6是由于B原子是缺电子中心，只有通过形成氢桥键来增加电子云密度，增加稳定性。BX3中由于形成分子∏的离域键，增大了电子云密度，故稳定，不必要形成二聚合物。

17-16 为什么BH3的二聚过程不能用分子中形成氢键来解释？B2H6分子中的化学键有什么特殊性？“三中心两电子键”和一般共价键有何不同？

解答：因为如果形成的是氢键，B的电负性应该很大，并且B-H 键的键长应该相等，这些都与事实不符和。因而不能用氢键的理论来解释。B2H6具有独特的三电子二中心的桥连结构，由两个B 原子分别提供1个sp3杂化轨道，H原子提供1s个轨道，组成