宋天佑无机(二)习题介绍.doc

12-2 完成并配平下列反应的化学方程式。 12-6 拟除掉BaCl2溶液中的少量FeCl3杂质，试分析加入Ba(OH)2和BaCO3哪种试剂更好。 解：加入Ba(OH)2更好。Ba(OH)2和BaCO3与FeCl3发生的反应分别为： 由反应方程式可知，BaCO3与FeCl3反应产物中有CO2，CO2不能完全脱离体系，有杂质存在。而Ba(OH)2与FeCl3反应没有杂质生成，若Ba(OH)2过量可以定量加入HCl转化为BaCl2。 12-16 在温度高于1020 K条件下，BeCl2气体以单分子形态存在，其中Be为杂化；当BeCl2气体温度低于该温度时，以二聚体形式存在，其中Be为sp2杂化；无水固态BeCl2具有链状结构，其中Be为sp3杂化。试分析上述各种BeCl2的成键形式与空间构型。 解：单分子中Be以sp方式杂化，形成两个有单电子的杂化轨道，在空间呈直线型分布。每个含有单电子的sp杂化轨道与Cl原子的单电子轨道重叠形成σ键，故BeCl2单分子呈直线型。 二聚体中，Be以sp2方式杂化，形成两个有单电子的杂化轨道和一个空的杂化轨道，杂化轨道为平面三角形。两个含有单电子的杂化轨道分别与两个C原子的单电子轨道形成σ键；其中一个C原子为端基C，而另一个C原子除形成σ键外，还提供孤对电子与另一个Be原子上的空sp2杂化轨道形成配位键，因此分子中每个Be原子外均为平面三角形构型，如所示。 对于链状结构的BeCl2，Be以sp3方式杂化，形成两个有单电子的杂化轨道和两个空的杂化轨道，杂化轨道是呈正四面体分布。每个Cl原子除了以σ方式与Be生成共价键外，还提供孤对电子与Be上的空sp3杂化轨道形成配位键，分子中每个Be原子均与4个C原子成键，且处于4个Cl原子构成的正四面体的中心其结构如上图所示。 已知碱式醋酸铍的分子式为Be4O(O2CCH3)6，其中每个Be原子的配位环境相同，其中一个氧原子与四个铍原子配位，试画出该分子的空间结构。 13-3 写出下列过程的化学反应方程式。 (1) 赤热下，无定形硼可以同水蒸气作用生成硼酸； (2) B2O3和CaF2的混合物中加入浓硫酸； (3) 铝和热NaOH溶液作用，放出气体； (4) Na3AO3溶液中加NH4C，有氨气和乳白色沉淀产生； (5) 用稀HNO3处理金属Tl； (6) 向硼砂溶液中加稀HNO3，析出白色片状晶体； (7) 固体Na2CO3和A12O3一起熔烧，然后将固溶体打碎放在水中，产生白色乳状沉淀。 13-6 试用化学反应方程式表示以硼砂为原料制备下列各化合物的过程 13-9 硼可以形成一分子式为B2H2(CH3)4的化合物，试画出其可能结构。 解：B2H2(CH3)4的可能结构如下图所示： 可以将B2H2(CH3)4看成是4个CH3基团对乙硼烷C2H6的4个端基H的取代。 13-10 化合物B3F5是1967年由Timms报道的。光谱研究表明该化合物中F按原子比4：1存在两种不同的环境，B按原子比2：l也存在两种不同的环境。试给出该化合物的结构式。 解：化合物B3F5的结构式如下图所示： 13-17 二氯化镓(GaCl2)为抗磁性化合物。已知GaCl2在溶液中解离成一种简单阳离子和一种四氯阴离子，试推测该化合物的可能结构。 解：Ga的电子构型为[Ar]3dl10 4s2 4p1，显然形成Ga()和Ga()是容易的。若GaCl2中均为2价镓，则其应为顺磁性物质。既然在溶液中解离出简单阳离子和四氯阴离子，就可以推知简单阳离子中的Ga为+l价，而配阴离子中的Ga为+3价。即化合物的可能结构为Ga[GaIIICl4]。推断完全符合抗磁性的实验事实。 13-19 给出各方框中字母所代表的物质，并写出有关化学反应方程式。 答案：A为 方程式为： 14-2 完成并配平下列化学反应方程式。 14-4 完成并配平下列化学反应方程式。 14-8 试用化学反应方程式表示下列制备过程。 (1) 以方铅矿(PS)为原料，制取氧化铅、二氧化铅和铅单质； (2) 以砂石中的SiO2为原料，制取粗硅和高纯硅； (3) 以偏硅酸钠(Na2SiO3)溶液为原料，制取变色硅胶； (4) 以GeO2为原料制取高纯金属Ge。 解：(1) 先在空气中灼烧方铅矿粉： 用过量的NaOH处理PbO，则 用NaClO氧化Na2PbO2得到PbO2： 在高温下用碳还原PbO，可得金属铅： (2) 在电炉中高温加热SiO2和C的混合物，可得粗硅。反应为： 提纯过程首先是将硅转化为SCl4：蒸馏液态的SiCl4，得到纯的硅源。用H2还原纯的SiCl4，可得纯硅： (3) 向偏