武漢大學(xué)版無機(jī)化學(xué)課后習(xí)題答案___15碳族元素

1、第十五章 碳族元素1 碳單質(zhì)有哪些同素異形體？其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及物理性質(zhì)如何？答：石墨，金剛石，富勒烯2 實(shí)驗(yàn)室里如何制取二氧化碳?xì)怏w？工業(yè)上如何制取二氧化碳？答：實(shí)驗(yàn)室制法：caco3+2hcl=cacl2+co2+h2o 工業(yè)制法：3 圖15-6中，三條直線相交于一點(diǎn)，這是必然的還是偶然的，試討論其原因。答：這是必然的4 分別向0.20mol·dm的mg和ca的溶液加入等體積的0.20 mol·dm的na2co3溶液，產(chǎn)生沉淀的情況如何，試討論其規(guī)律性。答：分別有mg（oh）2和caco3生成5 ccl4不易發(fā)生水解，而sicl4較易發(fā)生水解，其原因是什么？答：c為第二周期元

2、素，只有2s，2p軌道可以成鍵，最大配位數(shù)為4，ccl4無空軌道可以接受水的配位，因此不水解。si 為第三周期元素，形成sicl4后還有空的3d軌道，d軌道接受水分子中氧原子的孤電子對(duì)，形成配位鍵而發(fā)生水解。6 通過計(jì)算回答下述問題：（1） 在298k，1.01×105pa下生成水煤氣的反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？（2）用rs值判 斷，提高溫度對(duì)生成水煤氣反應(yīng)是否有利？（3）在1.01×105pa下生成水煤氣的反應(yīng)體系達(dá)到平衡時(shí)溫度有多高？解：（1）提示：由gm<0來判斷。（2）因?yàn)椋摲磻?yīng)的s>0，又因?yàn)間=h-ts，所以提高反應(yīng)溫度有利于反應(yīng)向右進(jìn)行。7 比較co和c

3、o2的性質(zhì)。如何除去co中含有的少量co2？如何除去co2中含有的少量co？答：通過赤熱的碳粉；通過赤熱的cuo粉末。提示：8 計(jì)算當(dāng)溶液的ph分別等于4，8，12時(shí)，h2co3，hco，co所占的百分?jǐn)?shù)。解：ph=4co2的飽和狀態(tài)下，h2co3的ph=3.9，hco的ph=8.1，co的ph=12.6 ph=4時(shí)，體系中主要成分為h2co3，co可忽略 h2co3=h+ + hco m 10 n (m+n=1) =4.2×10 所以=4.2×10h2co3%=99.4%， hco%=0.06% hco= h+ + co 0.6% 10 x =k 所以x=2.4×

4、;10%。ph=8，12同理。9 烯烴能穩(wěn)定存在，而硅烯烴h2si=sih2卻難以存在。其原因是什么？答：碳的原子半徑較小，除形成鍵外，p軌道按肩并肩在較大重疊，能形成穩(wěn)定的鍵，因而，碳原子間可形成單鍵，雙鍵，甚至三鍵，烯烴，炔烴都很穩(wěn)定。 而硅原子半徑較大，p軌道肩并肩重疊很少，很難形成穩(wěn)定的鍵，因而，硅原子間大多數(shù)只能形成單鍵，而難形成雙鍵，硅烯烴難以穩(wěn)定存在。10 從水玻璃出發(fā)怎樣制造變色硅膠？答：將na2sio3溶液與酸混合生成凝膠。na2sio3+2h+=sio2.h2o+2na+調(diào)節(jié)酸和na2sio3的用量，使生成的硅凝膠中含有8%10%的sio2，將凝膠靜止老化一天后，用熱水洗去

5、可溶鹽。將凝膠在6070烘干后，徐徐升溫至300活化，即得多孔硅膠。若將硅膠干燥活化前，用cocl2溶液浸泡，再干燥活化即得變色硅膠。11 用化學(xué)反應(yīng)方程式表示單質(zhì)硅的制備反應(yīng)，單質(zhì)硅的主要化學(xué)性質(zhì)，二氧化硅的制備和性質(zhì)。答：12 什么是沸石分子篩？試述其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用？答：自然界中存在的某些網(wǎng)絡(luò)狀的硅酸鹽和鋁酸鹽具有籠形結(jié)構(gòu)，這些均勻的籠可以有選擇地吸附一定大小的分子，這種作用叫做分子篩作用。通常把這樣的天然硅酸鹽和鋁酸鹽叫做沸石分子篩。 a型分子篩中，所有硅氧四面體和鋁氧四面體通過共用氧原子聯(lián)結(jié)成多元環(huán)。13 實(shí)驗(yàn)室中配制sncl2溶液時(shí)要采取哪些措施？其目的時(shí)什么？答：加入一些sn粒，以

6、防止被空氣氧化成sn4+；加入稀鹽酸是為了防止sn2+的水解。14 單質(zhì)錫有哪些同素異形體，性質(zhì)有何差異？-錫酸和-錫酸的制取和性質(zhì)方面有何異同？答：錫有：灰錫，白錫，脆錫。15 試述鉛蓄電池的基本原理。答： 放電時(shí)：負(fù)極 pbso4 + 2e= pbso4 + 2e正極 pbo2 + 4h+ + so + 2e = pbso4 + 2h2o充電時(shí)：陽極 pbso4 + 2h2o = pbo2 + 4h+ + so + 2e 陰極 pbso4 + 2e= pbso4 + 2e16 鉛的氧化物有幾種，分別簡述其性質(zhì)？如何用實(shí)驗(yàn)方法證實(shí)pb3o4中鉛有不同價(jià)態(tài)？答：鉛的氧化物有：pbo2，pb2o

7、3，pb3o4，pbo17 在298k時(shí)，將含有sn(clo4)2何pb(clo4)2的某溶液與過量粉末狀sn-pb合金一起振蕩，測得溶液中平衡濃度sn2+/pb2+為0.46。已知 =-0.126v，計(jì)算值。解：達(dá)到平衡時(shí),e=0,即所以,18 完成并配平下列化學(xué)反應(yīng)方程式：(1) sn+hcl (2) sn+cl2(3) sncl2+fecl3 (4) sncl4+h2o(5) sns+na2s2 (6) sns+h+(7) sn+sncl4 (8) pbs+hno3(9) pb3o4+hi(過量) (10)pb2+oh-(過量)答：19 現(xiàn)有一白色固體a，溶于水產(chǎn)生白色沉淀b，b可溶于濃鹽酸。若將固體a溶于稀硝酸中，得無色溶液c。將agno3溶液加入c中，析出白色沉淀d。d溶于氨水中得到溶液e， e酸化后又產(chǎn)生白色沉淀d。將h2s氣體通入溶液c中，產(chǎn)生棕色沉淀f，f溶于(nh4)2sx形成溶液g。酸化溶液g，得到黃色沉淀h。少量溶液c加入hgcl2溶液得白色沉淀i，繼續(xù)加入溶液c，沉淀i逐漸變灰，最后變?yōu)楹谏恋韏。試確定字母a，b，c，d