大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)第十二章試題及答案

1、 第十三章 硼族元素總體目標(biāo)：1.掌握硼單質(zhì)、氫化物、鹵化物和含氧化物的性質(zhì)、用途和制備方法2. 通過(guò)硼及其化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，掌握缺電子化合物的成鍵特征3.掌握鋁及其化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和制備4. .認(rèn)識(shí)鈹和鋁的相似性各節(jié)目標(biāo)：第一節(jié) 硼單質(zhì)及其化合物1.掌握硼單質(zhì)的結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)、用途和制備方法2.掌握乙硼烷、硼酸（h3bo3）、硼砂和三鹵化硼的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和制備方法3.通過(guò)硼及其化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，掌握缺電子化合物的成鍵特點(diǎn)和橋鍵的形成第二節(jié) 鋁單質(zhì)及其化合物1.掌握鋁及其化合物的主要性質(zhì)和alcl3的結(jié)構(gòu)，了解鋁的提取和冶煉2.認(rèn)識(shí)鈹和鋁的相似性，如金屬單質(zhì)、無(wú)水鹵化物、水合鹵化物、氫氧化

2、物第三節(jié) 鎵、銦、鉈了解鎵、銦、鉈單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì) 習(xí)題一、選擇題下列有關(guān)硼、鋁性質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤的是( )a.都是缺電子原子 b.b(oh)3是弱酸，al(oh)3是兩性偏堿性c.其三鹵化物分子都是平面三角形結(jié)構(gòu) d.都是親氧元素在下列aal2o3的制備方法中，不妥的是( )a.灼燒al(oh)3 b.灼燒al(no3)3 c.高溫電解al2(so4)3 d.金屬鋁在氧中燃燒下列鋁的化合物不能用濕法制得的是( )a. al2(co3)3 b.al2(so4)3 c.alcl3 d.al(ac)34. 以下礦物中含有鋁的是( )a.冰晶石 b.孔雀石 c.白云石 d.方鉛礦5. 下列化合

3、物屬于缺電子化合物的是 ( ) (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)a.bcl3 b. hbf4 c. b2o3 d. naal(oh)46. 在硼的化合物中，硼原子的最高配位數(shù)不超過(guò)4，這是因?yàn)? ) a .硼原子半徑小 b.配位原子半徑大 c.硼與配位原子電負(fù)性差小 d. 硼原子無(wú)價(jià)層d軌道7. 下列關(guān)于bf3的敘述中，正確的是( )a.bf3易形成二聚體 b.bf3為離子化合物 c. bf3為路易斯酸 d. bf3常溫下為液體8. 下列金屬單質(zhì)中，熔點(diǎn)最低的是( ) (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)a. cu b. zn c. na d. ga9. 下列化合物中，熔點(diǎn)最低的是( ) (吉林大學(xué)無(wú)

4、機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)a. bcl3 b. ccl4 c. sicl4 d. sncl410. 下列物質(zhì)中水解并能放出h2的是 ( ) (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)a. b2h6 b. n2h4 c. nh3 d. ph311. 下列化合物中不能穩(wěn)定存在的是 ( ) (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)a. sbi3 b. pi3 c. ali3 d. tii312 . 下列含氧酸中屬于一元酸的是 ( ) (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)a .h3aso3 b.h3bo3 c.h3po3 d .h2co313.下列物質(zhì)中，酸性最弱的是( ) (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題) a. h3po3 b . h2

5、s c. h3bo3 d. h5io6 14.下列金屬中，與硝酸反應(yīng)得到產(chǎn)物的氧化數(shù)最低是( ) a .in b. tl c. fe d . bi15.下列金屬中，氧化能力最強(qiáng)的是( ) (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)a. no2 b.so3 c .b2o3 d. tl2o316.下列分子中，偶極矩最小的是 ( ) (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)a .b2h6 b. so2 c. ncl3 d. sf417.下列化合物中，氧化性與惰性電子對(duì)效應(yīng)有關(guān)的是( ) a .i2o5 b. tl2o3 c . mn2o7 d. cro318.與naco3溶液反應(yīng)生成堿式鹽沉淀的離子是( )a.al3+

6、b.ba2+ c.cu2+ d.hg2+ 19.氧化性最強(qiáng)的是( )a. al2o3 b. ga2o3 c. in2o3 d. tl2o320.水解性最強(qiáng)的是( )a. alcl3 b. albr3 c. nacl d. kno321.下列物質(zhì)熔點(diǎn)最高的是( )a.單質(zhì)硼 b.金屬鋁 c.金屬鎵 d. alcl3 22. 用電解法制備金屬鉛時(shí)，在al2o3中加入na3alf6的作用是( )a.使al2o3的熔化溫度降低 b.作為原料 c.防止金屬鋁氧化 d.加快反應(yīng)速度23.下列關(guān)于乙硼烷的敘述中，不正確的是( )a.它是缺電子化合物 b.圍繞bb鍵可自由旋轉(zhuǎn)c.分子中存在三中心二電子氫橋鍵

7、d.它最終水解產(chǎn)物是氫氣和硼酸24.硼酸與多元醇反應(yīng)，生成配位酸，使其酸性( )a.減弱 b.增強(qiáng) c.不變 d.變化不定二、填空題1. 最簡(jiǎn)單的硼氫化合物是 ， b原子的雜化方式為 ；由于它屬于 化合物，b與b存在 堿。 (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)2.alcl36h2o加熱后，產(chǎn)物是 。3.由于鋁 ，所以它不溶于水。由于鋁 ，所以它不與濃硝酸反應(yīng)。鋁與氫氧化鈉溶液作用生成 和 。4.gacl2是 磁性物質(zhì)，結(jié)構(gòu)式應(yīng)寫成 5.硼砂的化學(xué)式為 ，其為 元堿。 (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)6.寫出用稀硝酸處理金屬鉈的反應(yīng)方程式。7.寫出向ki溶液中加入tlcl3溶液的反應(yīng)方程式。8.無(wú)機(jī)苯的

8、化學(xué)式為 ，其結(jié)構(gòu)為 ，與 的結(jié)構(gòu)相似。9.硼酸為 狀晶體，硼酸分子之間以 鍵結(jié)合，層與層之間以 結(jié)合，故硼酸晶體具有 性，可作為 劑。 10.放在手中能夠融化的金屬有 ，以液相存在的溫度范圍最大的是 。 (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)11.硼酸與乙醇生成硼酸三乙酯的化學(xué)式 ，其火焰為 色，以此可以鑒定硼酸。 (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)12.b2o3與金屬氧化物共熔生成的硼珠有特征的顏色，稱為硼珠試驗(yàn)，如coo的硼珠co(bo2)2為深藍(lán)色，則cuo 的硼珠為 色，mno 的硼珠為 色，nio的硼珠為 色，cr2o3的硼珠為 色，fe2o3 的硼珠為 色。 (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)1

9、3.判斷： 化合物的熱穩(wěn)定性ga2o3 tl2o3 化學(xué)活潑性aal2o3 ral2o3 酸性al(oh)3 ga(oh)3 酸性溶液中，氧化性ga2o3 tl2o3 in+和tl+在水中歧化的是 14alcl3在氣態(tài)或ccl4溶液中是 體，其中有 橋鍵。15.ga3+與f-配位時(shí)形成 ，與cl-配位時(shí)形成 。三、簡(jiǎn)答題tloh易溶而tlcl難溶； (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)bcl3 的沸點(diǎn)比 alcl3低 (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)cucl2 順磁性而 incl2 為逆磁性。 (吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題)1. 4. 鋁和硼有哪些相同和不同的性質(zhì)？5 就鋁鹽和鋁酸鹽的生成和性質(zhì)作一簡(jiǎn)

10、單扼要的比較。就al2cl6和b2h6的結(jié)構(gòu)作一比較。6.根據(jù)鋁在酸性或堿性時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)說(shuō)明：(1)鋁在酸、水、堿中溶解的可能性，以便確定鋁在這些溶液中的穩(wěn)定性。(2)實(shí)際上鋁不溶于水中，但能溶于nh4cl或na2co3的溶液中。四、計(jì)算題在鋁鹽溶液中滴加堿溶液，并充分?jǐn)嚢?，?dāng)剛有al(oh)3沉淀生成時(shí)，溶液中al3+離子濃度為0.36mol/l，問(wèn)開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的ph值為多少？(已知kspal(oh)3=1.9×10-33)？2.求飽和al(oh)3水溶液的ph值。(kspal(oh)3=1.3×10-33)3.在ph=10時(shí)，要使0.10m鋁鹽溶液不生成al(oh

11、)3沉淀，naf濃度至少需要多大？參考答案一、選擇題1.c 2.c 3.a 4. a 5.a 6.d 7.c 8.d 9.a 10a 11.d 12.b 13.c 14.b 15.d 16.a 17.b 18.c 19.d 20.a 21 a 22.a 23.b 24.b二、填空題1、乙硼烷，sp3,缺電子，三中心二電子氫橋健。2. al(oh)cl2+hcl 。3表面有一層致密氧化膜覆蓋，能被濃硝酸鈍化，naal(oh4)，h24. 逆，gagacl4 5.na2b4o7.10h2o 二 6.3tl+4hno3(稀)=3tlno3+no+2h2o 7. tlcl3+3ki=tli+i2+3k

12、cl9.片，氫，分子間力，理解，潤(rùn)滑10.cs 和 ga11.(c2h5o)3b ,綠12.藍(lán)，紫，綠，綠，黃13. > < > < in+14. 雙聚體， 氯三、簡(jiǎn)答題1.oh-變形小，與tl+間極化作用差，tloh為離子化合物；tl+半徑較大，與間的離子鍵不強(qiáng)；所以tloh易溶。cl-變形性比oh-大，cl-與半徑大的tl+間有相互極化作用，tlcl中共價(jià)成分較大；所以，tlcl難溶。2.三氯化硼的共價(jià)性比三氯化鋁強(qiáng)，而分子半徑比三氯化鋁小，因而三氯化硼的沸點(diǎn)應(yīng)比三氯化鋁低3.cucl2中的cu2+電子構(gòu)型為3d0,有一個(gè)單電子，因而cucl2為順磁性。incl2化

13、合物是由in + 和 in3+構(gòu)成，即可以寫成inincl4,，in + 和 in3都無(wú)單電子，因而incl2是反磁性的。4. 答：al和b的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)都是ns2np1，最高氧化態(tài)為+3，都是缺電子原子，都有橋狀結(jié)構(gòu)化合物，都有mx3鹵化物和m2o3氧化物。mx3是缺電子化合物，為路易斯酸，容易形成鹵化物(如alcl3、bf3等)。這些鹵化物也都容易水解。但兩者金屬性不同，al為金屬，b為非金屬，al(oh)3系兩性，而b(oh)3為酸。5.答：al、al2o3或al(oh)3與酸作用都得鋁鹽(al3+)；與強(qiáng)堿作用，都生成鋁酸鹽()。鋁鹽和鋁酸鹽一般都溶于水，只要價(jià)結(jié)合的相反電荷離子無(wú)色，

14、這些鹽一般無(wú)色，它們都水解。al3+水解使溶液顯酸性，而水解使溶液顯堿性。 al為缺電子原子，它與cl2結(jié)合形成雙聚分子而具有橋狀結(jié)構(gòu)。al原子進(jìn)行sp3雜化，每個(gè)al原子與3個(gè)cl原子形成3個(gè)alcl鍵，還有一個(gè)sp3空軌道可以接受來(lái)自cl原子的孤對(duì)電子對(duì)，形成三中心四電子鍵，生成橋鍵配位化合物。這種橋鍵稱鹵橋鍵。b也是缺電子原子，它與氫形成化合物時(shí)也必須形成組成為b2h6的分子才能滿足價(jià)軌道的需要。兩個(gè)b原子各以兩個(gè)sp3雜化軌道同兩個(gè)h原子形成2個(gè)bh鍵，這4個(gè)鍵在同一個(gè)平面之上，剩下的四個(gè)價(jià)電子在2個(gè)b原子和另外2個(gè)h原子之間垂直于上述平面的兩個(gè)三中心兩電子鍵，一個(gè)在平面之上，一個(gè)在平

15、面之下，每個(gè)三中心鍵是由一個(gè)h原子和二個(gè)b原子共用價(jià)電子構(gòu)成的，這種bhb三中心兩電子鍵稱為氫橋鍵。所以al2cl6與b2h6都是橋式結(jié)構(gòu)，分子中鹵橋鍵及氫橋鍵也都是三中心鍵。但由于cl原子對(duì)由孤電子對(duì)，h原子沒(méi)有；al的原子半徑比b大，cl的原子半徑比氫大，cl橋鍵的鍵長(zhǎng)比bh橋鍵的鍵長(zhǎng)長(zhǎng)一些，鍵能則弱一些。alclal橋鍵同bhb橋鍵都是離域鍵，但前者有配鍵性質(zhì)。6. 答：(1)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)如下：al3+3e-=al ea0=-1.66vh2alo3-+h2o+3e-=al+4ch- eb0=-1.66v 2h+2e-=h2 ea0=0.00v2h2o+2e-= h2+2oh- eb0

16、=-0.828v 由此可見(jiàn)無(wú)論在酸、水或堿中al都是不穩(wěn)定的，容易置換溶液中的h+使之成為h2而自身被氧化為al()。但事實(shí)上鋁卻不與水反應(yīng)，這是由于鋁在空氣中放置時(shí)表面被氧化生成一層致密的al2o3氧化膜，它不能被水溶解，因而隔絕了與水的進(jìn)一步接觸而使之作用。(2)al之所以溶解于nh4cl和na2co3溶液中，乃是由于：nh4+ h2o= nh3 h2o +h+co32-+ h2o= hco3-+oh-在上述水解反應(yīng)中產(chǎn)生了h+ 或oh-，而al2o3膜是兩性的，既可溶于酸，又可溶于堿，所以al2o3膜可與水解產(chǎn)生的h+ 或oh-作用并被溶解。失去al2o3覆蓋層之后的al，便很容易在溶液

17、中反應(yīng)并被溶解。四、計(jì)算題：解：al3+oh-3=1.9×10-33 al3+=0.36mol/l poh=10.76 ph=14-poh=3.24答：開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的ph值為3.24。2.解：設(shè)al(oh)3飽和溶液的摩爾濃度為x，則：al3+oh-3=kspal(oh)3 即x(3x)3=1.3×10-33 27 x4=1.3×10-33 x=2.6×10-9oh-=3×2.6×10-9=7.8×10-910-7即al(oh)3在水溶液中產(chǎn)生的oh-濃度比水電離出的oh-濃度少許多倍，基本上不影響水的電離，故al(oh)3水溶液的ph值就是水的ph值，等于7。3.解：已知kspal(oh)3=1.3×10