发布时间 : 星期六 文章无机化学第15章 氮族元素习题更新完毕开始阅读
15-16 简要回答下列问题。
（1）为什么NH3溶液显碱性而HN3溶液显酸性？
（2）在H3PO2，H3PO3和H3PO4分子中含有3个H，为什么H3PO2为一元酸，H3PO3为二元酸，而H3PO4为三元酸？>
（3）为什么与过渡金属的配位能力NH3
（4）有人提出，可以由NO2的磁性测定数据分析NO2分子中的离域π键是
4π3还是π33。你认为是否可行？为什么？
解：
（1）化合物在水溶液中的酸碱性，一般是由其在水中的解离情况决定的。 NH3是一种稳定的分子，在水中解离出H+离子的能力很弱。而NH3中N的孤对电子对有较强的配位能力，可以与H2O解离出的H+结合，使体系中OH-过剩，因此NH3的水溶液显碱性：
NH3+H2O === NH3·H2O NH4++OH- Kb? =1.8×10-5
HN3的结构远不如N3-的结构稳定，故HN3在水溶液中将解离出H+，生成稳定的N3-。因此显酸性：
HN3 H++N3- Ka? =2.5×10-5
（2）磷的含氧酸中，只有—OH基团的H能解离出H+，而与P成键的H不能解离出H+。因此，磷的含氧酸是几元酸，是由分子中H形成几个—OH基团决定的。
磷的含氧酸的结构如图15-16-1所示，（a）表示的H3PO2分子中有1—OH个基团，为一元酸；（b）表示的H3PO3分子中有2—OH个基团，为二元酸；（c）表示的H3PO4分子中有3—OH个基团，为三元酸。 O O O ‖ ‖ ‖ P P P
H H OH HO H OH HO OH OH (a) (b) (c)
（3）NH3和NF3利用N的孤对电子对向过渡金属配位形成配位键；PH3和PF3除利用P的孤电子对向过渡金属配位形成配位键外，而其中心原子P有空的d轨道，可以接受过渡金属d轨道电子的配位，形成d-dπ配键，使PH3和PF3与过渡金属生成的配合物更稳定。即与过渡金属的配位能力NH3 + 由于H不存在价层d轨道，在H与配位时，NH3和PH3只能以孤电子对向H+的1s空轨道配位。H+的半径很小，与半径小的N形成的配位键较强，而与半径较大的P形成的配位键较弱。因此，与H+的配位能力NH3>PH3。 （4）种方法是不可行的。 测定NO2的磁性应是NO2处在液态或固态下，而随着温度的降低，NO2发生聚合反应： 2NO2 N2O4 实验结果表明，在N2O4沸点温度时，液体中含有1%的NO2，气体中含有15.9% NO2的；在N2O4熔点温度的液体中只含有0.01% NO2的，在低于N2O4的熔点温度时，固体中全部是N2O4。 可见，液态或固态时NO2几乎全部转化为N2O4，无法测定液态或固态时NO2的磁性。 15-17 用水处理黄色化合物A得到白色沉淀B和无色气体C。B溶于硝酸后经浓缩析出D的水合晶体。D受热分解得到白色固体E和棕色气体F，将F通过NaOH溶液后得到气体G，且体积变为原来F的20%。组成气体 G的元素约占E的质量组成的40%。将C通入CuSO4溶液先有浅蓝色沉淀生成，C过量后沉淀溶解得到深蓝色溶液H。 试写出A，B，C，D，E，F，G和H所代表的物资的化学式，并用化学反应方程式表示各过程。 解： A—Mg3N2； B—Mg(OH)2； C—NH3； D—Mg(NO3)2； E—MgO ； F—NO2+O2 ； G—O2 ； H—[Cu(NH3)4]SO4。 各步反应方程式如下： Mg3N2+6H2O === 3Mg(OH)2↓+6NH3↑ Mg(OH)2+2HNO3 === Mg(NO3)2+2H2O Mg(NO3)2 ???NO22MgO+4NO2↑+O2↑ 2NO2+2NaOH === NaNO3+NaNO2 +H2O 2CuSO4+2NH3+2H2O === Cu(OH)2·CuSO4↓+(NH4)2SO4 Cu(OH)2·CuSO4+(NH4)2SO4+6NH3=== 2[Cu(NH3)4]SO4+2H2O 15-18 无色钠盐晶体A溶于水后加入AgNO3有浅黄色沉淀B生成。用NaOH溶液处理B，得到棕黑色沉淀C。B溶于硝酸并放出棕色气体D。D通入NaOH溶液后经蒸发、浓缩析出晶体E。E受热分解得到无色气体F和A的粉末。 试写出字母A，B，C，D，E和F所代表的物质的化学式，并用化学反应方程式表示各过程。 解： A—NaNO2 ； B—AgNO2； C—Ag2O ； D—NO2 ； E—NaNO2+NaNO3 ； F—O2 。 各步反应方程式如下： NaNO2 +AgNO3 === AgNO2↓+NaNO3 2AgNO2+2NaOH === Ag2O +NaNO2+H2O AgNO2+2HNO3 === AgNO3+2NO2↑+H2O 2NO2+2NaOH === NaNO3+NaNO2 +H2O 2NaNO3 === 2NaNO2+O2↑ 15-19 无色晶体A受热得到无色气体B，将B在更高的温度下加热后再恢复到 ?原来的温度，发现气体体积增加了50%。晶体A与等物质的量NaOH固体共热得无色气体C和白色固体D。将C通入AgNO3溶液先有棕黑色沉淀E生成，C过量时则E消失得到无色溶液。将A溶于浓盐酸后加入KI则溶液变黄。 试写出A，B，C，D和E所代表的物资的化学式，并用化学反应方程式表示各过程。 解： A—NH4NO3； B—N2O； C—NH3； D—NaNO3； E—Ag2O 各步反应方程式如下： NH4NO3 === N2O↑+2H2O 2N2O === 2N2↑+O2 NH4NO3+NaOH === NH3↑+NaNO3+H2O 2Ag++2NH3+H2O === Ag2O↓+2NH4+ Ag2O+4NH3+2H2O === Ag(NH3)2++2OH- 2NO3-+9I-+8H+ === 2NO↑+3I3-+4H2O 15-20 无色晶体A溶于稀盐酸得无色溶液，再加入NaOH溶液得到白色沉淀B。B溶于过量NaOH溶液得到无色溶液C。将B溶于盐酸后经蒸发、浓缩又析出 A。向A的稀盐酸溶液中加入H2S溶液生成橙色沉淀D。D与Na2S2可以发生氧化还原反应，反应产物之间作用得到无色溶液E。将A置于水中生成白色沉淀F。 试写出字母A，B，C，D，E和F所代表的物质的化学式，并用化学反应方程式表示各过程。 解： A—SbCl3 ； B—Sb(OH)3； C—Na3SbO3 ； D—Sb2S3 ； E—Na3SbS4 ； F—SbOCl 。 各步反应方程式如下： SbCl3 +3NaOH === Sb(OH )3 ↓+3NaCl Sb(OH )3+3NaOH === Na3SbO3+3H2O Sb(OH )3+3HCl === SbCl3+3H2O SbCl3+3H2S === Sb2S3↓+6HCl Sb2S3+2Na2S2 === Sb2S5+2Na2S Sb2S5+3Na2S === 2Na3SbS4 SbCl3 +H2O === SbOCl ↓+2HCl