13．试说明为什么氮可以生成二原子分子N2，而同族其它元素不能生成二原子分子的原因。 答：N的半径很小，但N原子间形成三重键，叁键的键能很高，难以断开，因而N2很不活泼。
P原子半径很大，而使P原子间的p轨道重叠很小，不能形成多重键。
14．指出下列各种磷酸中P的氧化数。
H3PO4, H4P2O7, H5P3O10, H6P4O13, H3P3O9, H4P4O12, H4P2O6, H2PHO3, HPH2O2, H3PO5, H4P2O8,
答：+5，+5，+5，+5，+5，+5，+4，+3，+1，+7，+6。 15．说明NO3，PO
??3?4，Sb(OH)6的结构。
答：NO3-：平面三角形；PO43-：正四面体；Sb（OH）-6：正八面体
16． P4O10,中P-O键长有两种分别为139pm和162pm，试解释不同的原因。
答： P4O10分子中有两种P-O键，一种是-P=O，此键键长短，仅为139pm，还有一种为P-O-P，此
键键长为162pm。
17．如何鉴别下列各组物质：
（1）NH4Cl和NH4NO3； （2）NH4NO3和NH4NO2； （3）Na3PO4和Na2P2O7； （4）H3PO3和H3PO4； （5）H3AsO3和H3AsO4； （6）As、Sb3?3?和Bi。
3?答：（1）用AgNO3鉴别。 （2）用淀粉碘化钾试纸 （3）用AgNO3鉴别。 （4）用AgNO3鉴别。 （5）用淀粉碘化钾试纸 （6）用Na2S溶液
18．写出下列含氧酸盐的热分解产物；
（1） Na2SO4·10H2O （2） Ca(ClO4)2·4 H2O （3） Cu(NO3)2·3 H2O （4） Al2(SO4)3 （5） NaHSO4 （6） (NH4)2Cr2O7
6
（7） AgNO2 （8） Na2SO3 （9） KClO3 答：（1）Na2SO4，H2O；（2）CaCl2，O2，H2O（3）CuO，NO2，H2O；（4）（5）（6）N2，Cr2O3，（7）
Ag，NO2；（8）Na2S，Na2SO4（9）KCl，O2
19．比较As、Sb、Bi的硫化物和氧化物的性质。 答：As、Sb、Bi的硫化物：
As2S3 As2S5 Sb2S3 Sb2S5 Bi2S3 (1)酸碱性 两性偏酸 酸 两性 两性 碱 （2）溶解性（浓盐酸）不溶 不溶 溶解 溶解 溶解
（NaOH) 溶 溶 溶 溶 不溶 （硫化钠）溶 溶 溶 溶 不溶 （Na2SX） 溶 不溶 溶 不溶 不溶
As、Sb、Bi的氧化物：
As4O6 Sb4O6 Bi2O3
（水） 微溶 难溶 极难溶 （酸）溶解 难溶 极难溶 （碱）易溶 溶解 难溶 20．写出在碱性介质中Cl2氧化Bi(OH)3的反应方程式，并用?解释反应发生的原因。 答：Cl2?Bi(OH)3?3NaOH?NaBiO3??2NaCl?3H2O
因为?Cl2/Cl???BiO/Bi(OH)，所以该反应能向右进行。
?33??
21．如何解释As2O3在盐酸中的溶解度随酸的浓度增大而减小后有增大的原因。 答：当酸的浓度非常低时，存在以下平衡：
As2O3+3H2O=2As（OH）3
酸的浓度的加大，不利于水解反应。 酸的浓度增大后，存在以下反应：
As2O3+8HCl=2H[AsCl4]+3H2O；
增大盐酸的浓度，有利于反应向右进行。
22．化合物A是白色固体，不溶于水，加热剧烈分解，产生一固体B和气体C。固体B不溶于水或HCl，但溶于热的稀HNO3，得一溶液D及气体E。E无色，但在空气中变红。溶液D以HCl处理时，得一白色沉淀F。
气体C与普通试剂不起作用，但与热得金属镁作用生成白色固体G。G与水作用得到另一种白色固体H及一气体J。气体J使湿润得红色石蕊试纸变蓝，固体H可溶于稀H2SO4得溶液I。
化合物A以H2S溶液处理时，得黑色沉淀K、无色溶液L和气体C。过滤后，固体K溶于浓HNO3得气体E、黄色固体N和溶液M。M以HCl处理得沉淀F。溶液L以NaOH溶液处理又得气体J。 请指出A，B，C，D，E，F，G，H，I，J，K，L，M，N所表示得物质名称。 答：A：AgN3；B：Ag；C：N2；D：AgNO3；E：NO；F：AgCl；G：Mg3N2；
7
H：Mg（OH）2；I：NH3；J：MgSO4；K：Ag2S；L（NH4）2S；M：S
23．举例说明什么叫惰性电子对效应？产生这种效应得原因是什么？
答：具有价电子层构型为s2p0—6的元素，其电子对不易参与成键而常形成+（+n-2)氧化态的化合物，而其+n氧化态的化合物要么不易形成，否则就是不稳定，这种现象叫做惰性电子对效应。 产生这种效应得原因是（1）大原子的轨道重叠不好，（2）内层电子的斥力，特别在过渡元素后
的Ga以及Tl与Pb中最为显著。
24．已知碱性介质中磷得不同氧化态间得标准电极电势为： H3PO4
?0.23VH3PO3
?0.50VP
?0.06VPH3
试绘制碱性介质中磷得氧化态-自由能关系图。 答：
200G/kJ·mol △-1150100500-2024氧化数
第十五章
1． 碳单质有哪些同素异形体？其结构特点及物理性质如何？ 答：石墨，金刚石，富勒烯
2． 实验室里如何制取二氧化碳气体？工业上如何制取二氧化碳？ 答：实验室制法：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2?+H2O 工业制法：CaCO3?????CaO?CO2?
3． 图15-6中，三条直线相交于一点，这是必然的还是偶然的，试讨论其原因。 答：这是必然的
4． 分别向0.20mol·dm
?3高温煅烧的Mg
2?和Ca
2?的溶液加入等体积的0.20 mol·dm
?3的Na2CO3溶液，产
生沉淀的情况如何，试讨论其规律性。
8
答：分别有Mg（OH）2和CaCO3生成
5． CCl4不易发生水解，而SiCl4较易发生水解，其原因是什么？
答：C为第二周期元素，只有2s，2p轨道可以成键，最大配位数为4，CCl4无空轨道可以接受水的
配位，因此不水解。
Si 为第三周期元素，形成SiCl4后还有空的3d轨道，d轨道接受水分子中氧原子的孤电子对，形成配位键而发生水解。
6． 通过计算回答下述问题：
（1） 在298K，1.01×105Pa下生成水煤气的反应能否自发进行？（2）用△rS值判 断，提高温度对生成水煤气反应是否有利？（3）在1.01×105Pa下生成水煤气的反应体系达到平衡时温度有多高？ 解：（1）提示：由ΔGm<0来判断。 （2）因为C?H2O(g)?CO(g)?H2(g)，该反应的ΔS>0，又因为ΔG=ΔH-TΔS，所以提高反
应温度有利于反应向右进行。
7． 比较CO和CO2的性质。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：通过赤热的碳粉；通过赤热的CuO粉末。
??HCO提示：
2?332[H?]K1[H?]2?;?HCO?;?2??2?[H]?[H]K1?K1K2[H]?[H]K1?K1K2?3?CO?
K1K2[H?]2?[H?]K1?K1K2?2?
8． 计算当溶液的pH分别等于4，8，12时，H2CO3，HCO3，CO3所占的百分数。 解：pH=4
CO2的饱和状态下，H2CO3的pH=3.9，HCO3的pH=8.1，CO3的pH=12.6 pH=4时，体系中主要成分为[H2CO3]，[CO3]可忽略 H2CO3==H+ + HCO3 m 10
?4?2??2? n (m+n=1)
10?4xnn?7?3 =4.2×10 所以=4.2×10
mm[H2CO3%]=99.4%，[ HCO3%]=0.06% HCO3== H+ + CO3
?2??
9
10?4x
0.6% 10 x =Ka2
0.6%
?4 所以x=2.4×10?10%。
pH=8，12同理。
9． 烯烃能稳定存在，而硅烯烃H2Si=SiH2却难以存在。其原因是什么？
答：碳的原子半径较小，除形成?键外，p轨道按肩并肩在较大重叠，能形成稳定的?键，因而，碳
原子间可形成单键，双键，甚至三键，烯烃，炔烃都很稳定。
而硅原子半径较大，p轨道肩并肩重叠很少，很难形成稳定的?键，因而，硅原子间大多数只能
形成单键，而难形成双键，硅烯烃难以稳定存在。
10． 从水玻璃出发怎样制造变色硅胶？ 答：将Na2SiO3溶液与酸混合生成凝胶。
Na2SiO3+2H+=SiO2.H2O+2Na+
调节酸和Na2SiO3的用量，使生成的硅凝胶中含有8%~10%的SiO2，将凝胶静止老化一天后，用
热水洗去可溶盐。将凝胶在60~70℃烘干后，徐徐升温至300℃活化，即得多孔硅胶。若将硅胶干燥活化前，用COCl2溶液浸泡，再干燥活化即得变色硅胶。 11． 答：
用化学反应方程式表示单质硅的制备反应，单质硅的主要化学性质，二氧化硅的制备和性质。
SiO2?2C?2Cl2?SiCl4?2COSiCl4?2Zn?Si?2ZnCl212． 什么是沸石分子筛？试述其结构特点和应用？
答：自然界中存在的某些网络状的硅酸盐和铝酸盐具有笼形结构，这些均匀的笼可以有选择地吸附
一定大小的分子，这种作用叫做分子筛作用。通常把这样的天然硅酸盐和铝酸盐叫做沸石分子筛。
A型分子筛中，所有硅氧四面体和铝氧四面体通过共用氧原子联结成多元环。
13． 实验室中配制SnCl2溶液时要采取哪些措施？其目的时什么？
4+2+
答：加入一些Sn粒，以防止被空气氧化成Sn；加入稀盐酸是为了防止Sn的水解。 14．
单质锡有哪些同素异形体，性质有何差异？?-锡酸和?-锡酸的制取和性质方面有何异同？
答：锡有：灰锡，白锡，脆锡。
15． 试述铅蓄电池的基本原理。
答： 放电时：负极 PbSO4 + 2e== PbSO4 + 2e
正极 PbO2 + 4H+ + SO4 + 2e == PbSO4 + 2H2O
充电时：阳极 PbSO4 + 2H2O == PbO2 + 4H+ + SO4 + 2e
10
2?2?????