《无机化学习题》及答案-张祖德 15.docVIP

第十五章 答案 1. Mg2B2O5·H2ONa2B4O7·10H2OBF3H[BF4] B2O3HBO2H3BO3BPO4 B2H6 (3) (2) CH2－O (CH3)3BO3 HO－C B－OH CH2－O (1) H3BO3 + HPO3BO(PO3)(2) 3CH3OH + B(OH)3(CH3)3BO3 + 3H2O (3) + B(OH)3 (4) H3BO3HBO2 + H2O (5) 4HBO2H2B4O7 + H2O H2B4O72B2O3 + H2O (6) Mg2B2O5·H2O + 2H2SO42MgSO4 + 2B(OH)3 (7) 2Mg2B2O5·H2O + 4NaOH + CO2 + 10H2O Na2B4O5(OH)4·8H2O + Na2CO3 + 4Mg(OH)2 (8) Na2B4O7·10H2O + 12HFNa2O(BF3)4 + 6H2O Na2O(BF3)4 + 2H2SO44BF3 + 2NaHSO4 + H2O (9) BF3 + HFH[BF4] (10) 4BF3 + 3LiAlH42B2H6 + 3LiF 2. (1)缺电子化合物：对于IIIA族元素形成+3氧化态的共价化合物时，原子的外层电子结构为(ns)2(npx)2(npy)2(npz)0，即为6电子结构，如BF3、AlCl3等，有一个空的npz轨道，象这样的共价化合物称为缺电子化合物。 (2)三中心键：a. 3c－2e键：例如中的氢桥键，是两个B原子的sp3杂化轨道与H原子的1s轨道重叠，形成3c－2e键。 b. 3c－4e键：如XeF2中Xe与2个F原子形成(σ)2(σnon)2(σ*)0的超共价键。 . 三中心离域π键：例如CO2中有两个。 3. B2H6的结构式为，B原子采取sp3杂化，分子中有B－H σ键和氢桥键。 4. ∵BN和BP都可以看作C2的等电子体，B原子、N原子、P原子都可以采取sp2杂化，形成层状结构，N原子、P原子上的孤电子对占有B原子的2p空轨道，形成π键，该π电子与石墨中的π电子不同，不是离域的，∴BN、BP不导电。 5. 硼酸晶体形成鳞片状是由于H3BO3中的B原子采取sp2杂化，每个B原子与三个氧原子连接，∠OBO＝120o，每个氧原子与另一个H3BO3中的H原子以氢键连接起来，成为片状结构。晶体中的硼酸分子是用氢键和分子间的作用力结合在一起的。 6. 硼酸没有象磷酸那样的式盐，硼酸为一元弱酸，H3BO3 + H2OB(OH)4－ + H+，NaOH + H3BO3NaB(OH)4 + H2O，即硼酸与碱只形成正盐而不形成酸式盐。 7. 由于盐酸和醋酸的酸性强于碳酸，它们能把碳酸盐中的H2CO3置换出来，但硼酸的酸性弱于H2CO3，能置换出H2CO3，故不能溶解难溶的碳酸盐。8.硼砂在高温情况下可以熔解金属表面的氧化物，以清洗金属的表面：Na2B4O7 + CuOCu(BO2)2·2NaBO2 Na2B4O7 + NiONi(BO2)2·2NaBO2 3Na2B4O7 + Fe2O32Fe(BO2)3·6NaBO2 9. AlC13·6H2O加热时会发生水解：2[AlC13·6H2O](s)Al2O3(s) + 6HCl(g) + 9H2O(g)，不能用AlC13·6H2O加热脱水制备无水AlCl3。 10. Al2S3一遇水会发生强烈水解，当Al3+与S2－离子在溶液中相遇时发生双水解，分别生成Al(OH)3和H2S，而不能获得Al2S3。Al2S3 + 6H2O2Al(OH)3 + 3H2S↑ 11. 通常情况下，铝表面有一层致密的氧化层，阻碍金属铝与水的反应，而在碱溶液中，此层氧化膜可溶于碱，然后Al与H2O反应，很容易取代出氢气来。 12. (1) －423.84 kJ(mol－1；(2) －596.64 kJ(mol－1；(3) + 44.77 kJ(mol－1，此反应是吸热反应，且ΔrSm →0，∴Al不能把MgO还原到Mg。 13. 铟的氯化物中有一种分子式为InCl2，其实质为2InCl2In(I)[In(III)Cl4]，InCl2中含有In(I)和In(III)的混合氯化物。 14. Tl的原子核外电子构型为[Xe]4f145d10