2011年考试录用公务员申论押题模拟卷—医院预约挂号.doc
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1、无机化学习题解答 第十四章 氮族元素第十四章 氮族元素1用MO理论讨论N2和NO分子中的成键情况,并指出两者的键级是多少?答:N2KK(2s)2(2s)2(2py)2(2pz)2(2px)2 NN 键级=3 +z共三条键。NOKK(2 s)2(2s)2(2py)2(2pz)2(2px)2(2py)1 一个,一个,一个3电子键,键级=2.52.解释下列问题(1)虽然氮的电负性比磷高,但是磷的化学性质却比氮活泼?(2)为什么Bi(V)的氧化能力比同族其它元素都强?答:(1)氮的电负性比P高,但氮不如P活泼,这是由两者单质的结构不同决定的。N2分子中,N的半径很小,但N原子间形成三重键,叁键的键能大
2、,稳定性高,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。P-P单键键能很小,很容易断开。特别白磷以P4分子形式存在,P4为四面体, P-P-P键角小张力大,所以化学活泼性大,比氮活泼。(2) Bi(v)的价电子构型4f145d106s0,出现了全充满的4f、5d,而4f、5d对电子的屏蔽作用较小,6s具有较大的穿透能力,所以6s电子能级显著降低,不易失去,有“惰性电子对效应”。失去2 个6s电子的 Bi(v) 更倾向于得到2个电子形成更稳定的Bi3+。因此成为Bi(III)稳定,Bi(V)氧化性强;其它元素不存在惰性电子对效应,氧化性差。3试从分子
3、结构上比较NH3、HN3、N2H4和NH2OH等的酸碱性。答:碱性 NH3 N2H4 NH2OH HN3因为上述分子中N的负电荷数依次降低,分别为3,2,1和。负电荷低,N原子接受质子的能力差,碱性弱。NH3,N2H4和NH2OH均为Lewis碱,在水中接受H+,使水电离产生OH-,显碱性。另一种解释:NH2 和NH2OH可看成是NH3中的一个H被NH2和OH取代的产物,由于电负性H N N2H4 NH2OH,所以碱性: NH3 N2H4 NH2OH 。第三种解释:从NH3,N2H4到NH2OH,分子体积增大,N的氧化数降低,负电子密度降低,接受水中H+能力递减,碱性减弱。4试比较下列化合物的
4、性质:(1)和的氧化性;(2)NO2、NO和N2O在空气中同O2反应的情况;(3)N2H4和NH2OH的还原性。答:(1) 0.96V 0.803V 1.297V 0.99V的氧化性比强(标准条件下)实际上氧化性HNO2稀HNO3(aq)。(2)2NO2 + O3 = N2O5 + O2 但NO2不与O2反应 2NO + O2 = 2NO2 N2O不与O2反应,但能助燃。(3)还原性 N2H4 NH2OH,在碱中都是强还原剂: N2 + 4H2O + 4e= N2H4 + 4OH 1.15v N2 + 4H2O +2e N2H4 + OH 3.04v在酸中也有还原性: N2 +5H+ 4e N
5、2H5 0.23v N2 + 3H2O +2H+ 2e 2NH2OH 1.87v5硝酸铵可以有下列两种热分解方式:NH4NO3(s) NH3(g) + HNO3(g) Ho=171kJmol-1NH4NO3(s) N2O(g) + 2H2O (g) Ho=23kJmol-1根据热力学的观点,硝酸铵固体按哪一种方式热分解的可能性大。答:从H看,后者有利;从S看,二者应该都大于0;据GHTS 分析,反应主要由H决定G,所以反应2的G O2碱性: O2; CNN2 NO;碱性的影响因素:(1)按照Lewis酸碱的观点,离子带负电荷越多,碱性(给电子对能力)越强;(2)碱性与阴离子半径有关,电荷相同,
6、半径小的碱性强,碱性 FClBrI。9完成下列反应: 答:N2H4 + HNO2 = 2H2O + NH3 NH4Cl + HNO2 = N2 + 2H2O + HCl2KI +2HNO2 + 2HCl = 2KCl + I2 +NO+2H2O10从硝酸钠出发,写出制备亚硝酸的反应方程式。答:11解释下列实验现象:(1)为什么NaNO2会加速铜和硝酸的反应速度?(2)为什么磷和热KOH溶液反应生成的PH3气体遇空气冒白烟?(3)向NaH2PO4或Na2HPO4溶液中加入AgNO3溶液均析出黄色Ag3PO4沉淀?答:(1)NaNO2与硝酸反应有NO2生成,NO2作为反应的催化剂起电子传递作用,而
7、使硝酸与铜的反应速率加快。 (NO2起传递电子催化作用)可见,通过NO2获得还原剂Cu的电子,而使反应速率加快。(2)磷和KOH溶液反应生成的PH3气体中含有少量的P2H4,P2H4在空气中易自燃生成P4O6和P4O10而冒白烟。 (3)Na2HPO4 和NaH2PO4在水中电离生成: 与Ag+反应生成Ag3PO4沉淀,使反应(1)、(2)向右移动,所以都有Ag3PO4沉淀,但是NaH2PO4酸性强,沉淀量少些。注:Ag3PO4的溶度积常数比AgH2PO4和Ag2HPO4都小得多,即Ag3PO4的溶解度更小,而易从溶液中析出。12完成下列反应(a) (b) (c) (d) (e) (f) 答:
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