一、简答题

1． 金属钾的制备一般采用钠高温还原氯化钾的方法, 这与金属的活动顺序似乎相矛盾, 如何解释之? 为什么通常不用电解的方法制备钾?

【答案】金属钾的制备通常用金属Na

在高温下还原

的方法:

从表面看起来该反应是用较不活泼金属把活泼金属从其盐类置换出来, 似乎与金属活动顺序相矛盾. 通常所讲的金属活动顺序是以标准电极电势的相对高低作为判断标准的, 其适用范围仅是常温下水溶液之中的反应, 而上述反应是高温非水溶液条件下的反应, 所以不能应用. 从热力学角度看,

虽然反应的

, 温度升高时

,

该反应在常温下代数值减小,

高温下能使

, 反应不能自发进行,

但由于同时反应的

, 反应能够进行.

因为K 的沸点较低且易挥发, 高温时钾蒸气易从熔融盐中冲出造成危险, 同时金属钾易溶解在熔融混合盐中不易分离,

而且电解过程中会产生制备金属钾.

2． 水的实测偶极矩为

【答案】

所以

所以水分子偶极距为 3．

解释上述现象.

【答案】查得

由反应:

可以看出

,

不能氧化

, 故能共存于同一溶液

.

能氧化

, 发生如下

和

.

和

却不能共存于同一溶液中, 根据有关数据, 它与K 会发生爆炸反应, 因此一般不用电解法

, 已知H-O 键的键矩为

杂化,

所以

的实测键角为’, 借助矢量加

和法由H-O 键矩计算水分子偶极矩.

的中心原子是

为V 型分子结构.

能共存于同一溶液中, 而

4． 化合物A 为白色固体, 加热A 分解为固体B 和气体混合物C , 固体B 溶于水冷却管, 得一无色液体D 和气体E.A

的溶液中加

溶液得白色沉淀F ,

. 将C 通过冰盐溶液过量则F 溶解

得无色溶液G ; A的溶液中加KI 溶液得金黄色沉淀H , H溶于热水.D 加热变为红棕色气体I.E 是一种能助燃的气体, 其分子具有顺磁性. 试写出A 〜I 所代表的物质的化学式, 并用化学反应方程式表示各过程.

【答案】

相关化学反应的方程式如下:

5．

和【答案】的H 不能解离

.

组成相似, 为什么

为二元酸, 因为

为二元酸而

却为一元酸?

在水中两个轻基氢可以解离, 而与中心原子P 以共价键结合

图

为缺电子化合物

,

只有一个空的价层轨道

,

键不解离, 而是B

接受水分子中的

只能接受一个配体,

因而

为一元酸

.

而与氯气作用产物是

。 。

因为即使有

离子生成, 当

所以

若存在下面反应:

生成, 释放一个.B

6． 试解释Fe

与盐酸作用产物是

【答案】氯气是强氧化剂, 大多数金属在高温下皆与氯化合, 只要氯气过量, 则氯化物中金属表现出尽可能高的氧化数,

故氯气与铁作用生成

在过量铁存在下, Fe

与盐酸作用产物是上与Fe

作用生成

离子。因为:

一出现它会马

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则上述反应不能进行。说明Fe 与盐酸反应的产物只能是 7．

和

相比, 哪个

Fe-C 距离大, 为什么？

, 不能是氢气。

【答案】金属羰基化合物中, 配体CO 分子以碳原子上的孤对电子像金属原子空的杂化轨道进行端基配位, 形成键. 与此同时, 为了不使金属原子的负电荷过分集中, 金属原子d 轨道上的电子可部分地反馈到配体的能级相近且对称行匹配的

反键轨道中区,

形成反馈键, 增强了该化合物

的稳定性

. 得到一个电子形成负离子, Fe 对电子的束缚变弱, Fe-C 距离变大.

8． 已知金刚石和石墨都由碳元素组成, 为什么它们的物理性质不同?

【答案】金刚石和石墨都由碳元素组成, 但二者属于不同的晶格类型. 金刚石属于原子晶体

. 每个C

原子以

杂化轨道与相邻的4个C 原子的

杂化轨道以键相连接, 使整个晶体成为一个大

分子

, 所以金刚石具有高熔点和高硬度性能, 且所有价电子都参与成键, 没有自由电子, 不具有导电性. 石墨属混合键型晶体, 只有层状晶格. 同层C 原子之间以共价键和大键组成巨型分子, 其中组成大键的电子可在整个平面方向上活动, 具有类似金属键的性质, 层与层之间由分子间力结合起来形成石墨晶体. 可见, 石墨晶体中既有共价键, 又具有类似金属键的大键以及层与层之间的分子间作用力, 所以它是混合键型晶体. 由此可以理解为什么石墨晶体具有金属光泽,

导电及软而滑等性质.

二、计算题

9． 假设溶于水中的

(1)

(2)

(3)

(4)

【答案】

(1)

完全解离, 试计算:

;

和

；

.

溶液中的

中的溶解度

在水中的溶解度s 为

(2)

饱和溶液中:

(3)在

溶液中:

(4)

溶液中:

溶解度s ,

在水中的溶解度饱和溶液中的在在