无机化学专业考研辅导资料-元素化学

《无机化学专业考研辅导资料-元素化学》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、元素化学基础知识氢和稀有气体一、氢的成键方式1、离子键：得失电子H–离子离子只存在于活泼金属的氢化物中，氢同碱金属、碱土金属只有在较高温度下才能生成含有该离子的氢化物。2、共价键独特键型：氢桥键不属于经典的共价键。氢键不能算作一种化学键，其键能的大小介于化学键与范德华力之间。二、氢气的制备1、实验室制法电解水阳极2H2O+2e–=H2+2OH–阴极4OH–=O2+2H2O+2e–2、工业制法（1）催化裂解天然气CH4+H2O=CO+3H2（2）水蒸气转化法C(红热)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)3、野外制取少量气体利用两性金属、非金属与碱液反应Si+2NaOH+H2O=N

2、a2SiO3+2H2三、氢气的化学性质1、还原性是氢气的重要化学性质CuO+H2=Cu+H2O适当的温度、压强和相应的催化剂存在下，H2可与CO反应，生成一系列的有机化合物CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)2、原子氢是一种比分子氢更强的还原剂同锗、锡、砷、锑、硫等能直接作用生成相应的氢化物　S+2H=H2S把某些金属氧化物或氯化物迅速还原成金属，甚至能还原某些含氧酸盐。CuCl2+2H=Cu+2HCl　　　BaSO4+8H=BaS+4H2O四、氢化物1、离子型氢化物：氢同碱金属及多数碱土金属在较高的温度下直接化合时，生成离子型氢化物，也称之为盐型氢化物，其中含有H-离子。

3、作为还原剂和负氢离子的来源，或在野外用作生氢剂。（1）具有很强的还原性，在高温下可还原金属氯化物、氧化物和含氧酸盐。TiCl4+4NaH=Ti+4NaCl+2H2(g)2CO2+BaH2=2CO+Ba(OH)2LiAlH4+H2O=Al(OH)3+LiOH+H2↑（2）非水溶剂中与缺电子化合物形成复合氢化物。2LiH+B2H6=2LiBH44LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl（3）用NaH、CaH2除去气体、溶剂中微量水分。NaH（s）+H2O（l）=H2g）+NaOHaq）2、分子型氢化物：p区元素的氢化物属于分子型晶体，其熔沸点低，且多为气体。分子型氢化物的的结构分

4、3种不同的情况：（1）缺电子氢化物：如B2H6，其中两个B原子通过三中心二电子氢桥键连在一起；（2）满电子氢化物：中心原子的价电子全部参与成键，没有剩余的孤电子对，如CH4及其同族元素的氢化物；（3）富电子氢化物：有孤电子对的氢化物，如NH3，H2O和HF等氢化物。分子型氢化物都具有还原性，而且同族氢化物的还原能力随原子序数增加而增强。SiH4+4H2O=H4SiO4+4H23、金属型氢化物：d区和f区元素与氢形成金属型氢化物。它不仅保持金属外观，有金属光泽，具有导电性。有的是整比化合物，如CrH2，NiH和ZnH2。有的则是非整比化合物，如PdH0.8和一些f区元素的氢化物等。

5、五、稀有气体的通性与用途1、通性：稀有气体是单原子分子，其核外电子层都有相对饱和的稳定电子层结构。稀有气体的电子亲和能接近0，电离能很高。由于稀有气体以原子状态存在，原子之间仅存在着微弱的范德华力，主要是色散力。它们的蒸发热和在水中的溶解度都很小，随着原子序数的增加而逐渐升高。2、用途：（1）为反应提供惰性环境。在冶炼金属钛的过程中，要用氩气或氦气作保护气。（2）氦气密度低，在一定场合下用它代替氢气，比使用氢气安全得多。（3）氙灯作为光源有“人造小太阳”之称；而氖放出十分美丽的红光，氖灯俗称霓虹灯，被广泛地用于广告和标牌。六、稀有气体化合物仅包括元素Kr、Xe、Rn的共价化合物。

6、研究较多的是一些稳定的稀有气体化合物，如Xe与高电负性的F，O和Cl的化合物。1、氙的氟化物（1）氙的氟化物可以由两种单质直接化合生成，反应在镍制的容器中于一定的温度和压强下进行。Xe(g)+F2(g)=XeF2(g)，要保证Xe大大过量Xe(g)+2F2(g)=XeF4(g)，F2过量，反应时间不要太长Xe(g)+3F2(g)=XeF6(g)，F2大大过量，反应时间要长　（2）可作为强氧化剂XeF2+2I−=Xe+2F−+I2XeF2+H2=Xe+2HFXeF4+Pt=Xe+PtF4（3）都可与水发生作用2XeF2+2H2O=2Xe+O2+4HF6XeF4+12H2O=2XeO

7、3+4Xe+24HF+3O2XeF6+3H2O=XeO3+6HFXeF6+H2O=XeOF4+2HF（4）作为温和的氟化剂2XeF6+SiO2=2XeOF4+SiF4不能用玻璃或石英来做盛装氟化氙的容器XeF4+2SF4=Xe+2SF62、氙的含氧化合物XeO3具有很强的氧化性，例如它能把Fe2+氧化成Fe3+，能把氨氧化成N2，把Mn2+氧化成MnO4−。XeO3+O3+2H2O=H4XeO6+O2XeO3+4NaOH+O3+6H2O=Na4XeO6∙8H2O+O2H4XeO6