例题讲解郭琦无机元素

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1、例题讲解2014年8月1、HgS为何能溶于Na2S和NaOH的混合溶液，而不溶于（NH4）2S和NH3·H2O中？H2SH++HS-Ka1=[H+][HS-]/[H2S]=5.7×10-8HS-H++S2-Ka2=[H+][S2-]/[HS-]=1.2×10-15H2S2H++S2-K=[H+]2[S2-]/[H2S]=K1K2=6.8×10-23[S2-]=[H2S]Ka1Ka2/[H+]2[S2-]的浓度大小取决于[H+]浓度，即溶液的pH2、已知Cr(CO)6,Ru(CO)5和Pt(CO)4都是反磁性的羰合物，推测它们的中心原子与成键时的价层电子分

2、布和杂化轨道类型。d2sp3dsp3sp33、一些卤素氧化物是酸酐：例：Cl2O+H2O=2HOCl歧化2ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O混合酸酐按VSEPR预测Cl2O和ClO2分子的几何构型Cl2O：O为中心原子价电子对数目=（6+1+1）/2=4价电子几何分布：四面体（对应“价键理论”sp3杂化）；分子几何构型：V型ClO2Cl中心原子价电子对数目=7/2=3.5→sp2?sp3?结合键角、键长、磁性、是否双键等分析。①键角∠OClO=116.5º→sp2,排除sp3sp2两种可能的结构（a）、（b）。（a）(b)Cl-O部分双键Cl-

3、O单键不双聚双聚顺磁顺磁②实测：Cl-O键长149pm

4、为等电子体，因Xs小，S原子为中心体，作sp2杂化，V型分子；据“八隅律”，S-F为单键，而S-N之间为多重键：其中S-N键级为2（1σ+1π）（2）A可以聚合为环状三聚体（B），写出B的结构式(2)可见，未形成离域键，S-N键级为1（1σ）（3）A可以结合一个F-成为阴离子（C），写出C的结构式；(3)NSF+F-=[NSF2]-与SOCl2等电子体。S作sp3杂化，S-N键级为1（1σ）。（4）A还可以失去一个F-成为阳离子（D），写出D的结构式；(4)NSF=[NS]++F-,[NS]+与N2互为等电子体：[:N≡S:]  S-N键级为3（1σ+2π）。

5、（5）ABCD中哪一种分子或离子具有最短的S-N键？为什么？   （15分）(5)由键级可知[NS]+键级3，最大，故具有最短的S-N键。5、（10分）处理含铬（Ⅵ）废水的一种方法是用FeSO4把铬（Ⅵ）还原为铬（Ⅲ）並同时转化为铁氧体Fe2+Crx3+Fe3+2-xO41．为了把废水中CrO3还原并转化为铁氧体Fe2+Crx3+Fe3+2-xO4，至少需加CrO3含量多少倍的FeSO4·7H2O固体？2．如果含铬废水为酸性，按铬（Ⅵ）在废水中实际存在形式，计算还原反应的pH应在何范围？（其它离子浓度均按标准状态计算）3．沉淀出组成和铁氧体相当的沉淀，pH需在

6、8～10间进行，为什么?KspFe(OH)2==8.0×10-16E⊙Fe3＋/Fe2＋=0.77vE⊙Cr2O72－/Cr3＋=1.33V1、CrO3+3Fe2＋+6H＋==Cr3＋+3Fe3＋+3H2OWFeSO4·7H2O/WCrO3=3MFeSO4·7H2O/MCrO3=3×278/100=8.34（2分）按铁氧体组成需2molM3＋（Cr3＋+Fe3＋）1molFe2＋由上式得1molCrO3产生1molCr3＋、3molFe3＋，因此需2molFe2＋WFeSO4·7H2O/WCrO3=2MFeSO47H2O/MCrO3=2×278/100=5.5

7、6所以至少需加（8.34+5.56）=13.9倍质量的FeSO4·7H2O（2分）2.Cr2O72-+6Fe2＋+14H＋==2Cr3＋+6Fe3＋+7H2O要使还原反应发生，首先保证Fe2＋不沉淀[OH-]≦pH≦6.45（1分）另：E（Cr2O72-/Cr3＋）受[H+]的影响，必须保证E（Cr2O72-/Cr3＋）要在E（Fe3＋/Fe2＋）=0.77v以上即：0.77<1.33+0.0592/6lg[H＋]14[H＋]>8.8×10－5pH<4.05（2分）所以pH值应小于4.05（1分）3.沉淀出组成和铁氧体相当的沉淀，pH需在8～10间进行，

8、为什么?pH值较高，保证Fe2＋Cr3