第十五章碳族元素 1.石墨,金刚石,富勒烯 2.实验室制法:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 工业制法:CaCO-高温煅烧,CaO+CO,↑ 3.这是必然的 4.分别有Mg(OH)2和CaCO3生成 5.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,CC4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SiC4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.(1)提示:由△Gm<0来判断。 (2)因为C+H2O(g)=CO(g)+H2(g),该反应的△S>0,又因为△G=△H-T△s,所 以提高反应温度有利于反应向右进行。 (3)提示:由T≥△H△S,可算出 7通过赤热的碳粉:通过赤热的CuO粉末 IH JK a HCO, 8提示: +K1k20 [H+1]2+[H+]K1+K1K2 H*]2+[H]K1+K1K2 9.碳的原子半径较小,除形成σ键外,p轨道按肩并肩在较大重叠,能形成稳定的π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,很难形成稳定的丌键,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.将Na2SiO3溶液与酸混合生成凝胶 Na2SiO3+2H*=SiO. H20+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αˆ∽l2溶液浸泡,再干燥活化即得变色硅胶 SiO2+2C+ 2C12>SiCl4 +2C0 ScCl4+2Zn→Si+2ZnCl 12.见课本P750 13.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Sn2的水解 14.锡有:灰锡,白锡,脆锡 见课本754页,表15-7 15.见物化教材 16.铅的氧化物有:PbO2,Pb2O3,Pb3O4,PbO
第十五章 碳族元素 1．石墨，金刚石，富勒烯 2．实验室制法：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2 +H2O 工业制法： CaCO3 ⎯⎯⎯⎯→CaO +CO2 高温煅烧 3． 这是必然的 4． 分别有 Mg（OH）2 和 CaCO3 生成 5． 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．（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。 （3）提示：由 T≥ΔH/ΔS，可算出。 7 通过赤热的碳粉；通过赤热的 CuO 粉末。 8 提示： 1 1 2 2 1 2 1 1 2 2 1 1 1 2 2 2 [ ] [ ] ; [ ] [ ] [ ] ; [ ] [ ] [ ] 2 3 3 3 2 H H K K K K K H H K K K H K H H K K K H CO HCO HCO + + = + + = + + = + + + + + + + + − − 9． 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．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． 4 2 2 2 4 SiCl 2Zn Si 2ZnCl SiO 2C 2Cl SiCl 2CO + → + + + → + 12．见课本 P750 13．加入一些 Sn 粒，以防止被空气氧化成 Sn4+；加入稀盐酸是为了防止 Sn2+的水解。 14．锡有：灰锡，白锡，脆锡。 见课本 754 页，表 15-7 15．见物化教材 16．铅的氧化物有：PbO2，Pb2O3，Pb3O4，PbO
应用以下反应 Pb3O4+4HNO,2Pb(NO, 2+Pb02+2H,O 17. Pb +Sn+= Sn+Pb24 达到平衡时E0即E=F005916[Sn2 =0 [Pb-] 0.05916.046 所以,sSr/Sn-(-0.126)+ 9sm2/Sn=-0.136ev l)Sn+2HCl=SnCl2+H2个 2)Sn+2CI,=SnCl4 3)SnCl2+ 2FeCl3=SnCl4 +2FeCl, 4)3Sn CI4 +3H,O=SnO, H,O+2H, SnCI 5)SnS+ Na, S,=Na Sns, 18. 6)Sns 2+2H= SnS,+H,s 7Sn+SnCl4 =2SnCl, 8)3PbS+8HNO3=3PbNO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O 9Pb2O4+15+8H=3Pb4+l3+4H2O 10)Pb2++4OH(过量)=Pb(OH)2 Pb(OH)4-+CI0-=Pbo,\+CI-+20H"+H,O 19.A: SnCl2 B: Sr(OH)CI; C: Sn(NO3 )2; D: AgCl; E: Ag(NH3)2CI; F: SnS; G: NH4)2SnS3 H: SnS2; 1: Hg2 Cl2; J: Hg
Pb3O4 + 4HNO3 = 2Pb（NO3）2 + PbO2 +2H2O 应用以下反应： 17 . + + + = + 2 2 Pb Sn Sn Pb 达到平衡时,E=0,即 0; [ ] [ ] lg 2 0.05916 2 2 = + = + + Pb Sn E E 所以, 0 1 0.46 lg 2 0.05916 ( 0.126) / 2 + − − + = S n S n Sn2+ / Sn = −0.136ev 18. Pb OH） ClO PbO Cl 2OH H O 10)Pb 4OH ( Pb OH ； 9)Pb O 15I 8H 3PbI I 4H O 8)3PbS 8HNO 3Pb(NO ) 3S 2NO 4H O 7)Sn SnCl 2SnCl 6)SnS 2H SnS H S 5)SnS Na S Na SnS 4)3SnCl 3H O SnO 2H SnCl 3)SnCl 2FeCl SnCl 2FeCl 2)Sn 2Cl SnCl 1)Sn 2HCl SnCl H 2 2 2 4 2 4 2 3 2 2 3 4 4 3 3 2 2 4 2 2 2 2 3 2 2 2 3 4 2 2 2 2 6 2 3 4 2 2 4 2 2 + = + + + + = + + = + + + = + + + + = + = + + = + = + + = + + = + = + − − − − + − − − + − − − + （ 过量） （ ） H O 19.A:SnCl2 B:Sn(OH)Cl; C:Sn(NO3)2; D:AgCl; E:Ag(NH3)2Cl; F:SnS ; G:(NH4)2SnS3 H:SnS2; I:Hg2Cl2; J:Hg
第十六章硼族元素 因为B,A元素基态原子的价电子层结构为: ns np,最外层的一个电子容易失去而形 成全充满的稳定结构 2.氢负离子置换法 3LiAlH4+4BF3 →>2B2H6+3LiF+3AlF3 3NaBH4+4BF3-CAr →>2B2H6+3NaBF4 B2H6的结构见课本P 3.三卤化物的熔沸点顺序见课本P780 三卤化硼的蒸气分子均为单分子,AF3的蒸气为单分子。而ACl3的蒸气为二聚分子, 其结构见课本P781 4 N一Ha键(3个) 键(3个 键(6个) 键(1个 5B10H14的结构为 H14的结构为元1小,1p柱上中心二电子氢 H次H0E2个B-B二中心二电子硼硼键 4个 B,三电心二电子氢桥键 除扩燕,奢 业中心二电子 冠群群2个“BB三中心二电子疆桥 6.硼酸为缺电子化合物,中心原子B上还有一个空的p轨道,能接受电子对,因而为路易 斯酸 硼砂的结构式见课本P787: 硼砂水溶液显强碱性, 7.将硼砂浓溶液与浓硫酸作用后冷却得HBO3 Na2B4Os(OH)4]+H2SO4 +3H20=4H3 BO3+ Na2SO4: 8将明矾KAI(SO4)212H2O溶于水,加入适量KOH溶液得到Al(OH)3沉淀: Al3++3OH=Al(OH)
第十六章 硼族元素 1．因为 B，Al 元素基态原子的价电子层结构为：ns2np1，最外层的一个电子容易失去而形 成全充满的稳定结构。 2．氢负离子置换法： 3LiAlH4+4BF3 ⎯乙醚⎯→ 2B2H6+3LiF+3AlF3 3NaBH4+4BF3 ⎯乙醚⎯→ 2B2H6+3NaBF4 B2H6 的结构见课本 P778 3．三卤化物的熔沸点顺序见课本 P780 三卤化硼的蒸气分子均为单分子，AlF3 的蒸气为单分子。而 AlCl3 的蒸气为二聚分子， 其结构见课本 P781 4． 5 B10H14 的结构为 6 . 硼酸为缺电子化合物，中心原子 B 上还有一个空的 p 轨道，能接受电子对，因而为路易 斯酸； 硼砂的结构式见课本 P787； 硼砂水溶液显强碱性。 7 .将硼砂浓溶液与浓硫酸作用后冷却得 H3BO3 2 4 5 4 2 4 3 2 4 3 3 2 4 Na [B O (OH) ]+ H SO + H O = H BO + Na SO ； 8 将明矾 KAl（SO4）2 12H2O 溶于水，加入适量 KOH 溶液得到 Al（OH）3 沉淀； Al3++3OH-=Al（OH）3