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元素化学学习方法浅谈_图文

元素化学学习方法浅谈
王沐焓 北斗学友教育

先来看几个问题
第一题(10’×5=50’) ? 三氟化硼与三氯化铝以等物质的量加热反 应 ? 氨基钠和一氧化二氮反应,生成物中的化 合物或离子与反应物中的离子与化合物成 两对等电子体 ? 电解硫酸氢铵溶液制备过氧化氢(两步) ? 碳单质存在下氧化钛(IV)的氯化 ? 六氟化氙水解的反应

? 三氟化硼与三氯化铝以等物质的量加热反 应 ? 氨基钠和一氧化二氮反应,生成物中的化 合物或离子与反应物中的离子与化合物成 两对等电子体 ? 电解硫酸氢铵溶液制备过氧化氢(两步) ? 碳单质存在下氧化钛(IV)的氯化 ? 六氟化氙水解的反应

? 三氟化硼与三氯化铝以等物质的量加热反 应 BF3+AlCl3=BCl3+AlF3 对不对?为什么?这个反应的推动力是什么?

进一步的思考
? 加热条件下,三氟化硼、三氯化铝、三氯 化硼都是气态的,但是,三氟化铝,是离 子化合物——固体的! ? 三氟化铝被移出体系,很自然的推动了这 个反应进行到底 ? 于是写成:BF3+AlCl3=BCl3+AlF3(s)(正确) ? 那么问题来了,我们为什么不能把这个反 应反过来写:BCl3+AlF3(s)=BF3+AlCl3熵增的! ? 为什么不行?

? 三氟化硼与三氯化铝以等物质的量加热反 应

? 氨基钠和一氧化二氮反应,生成物中的化 合物或离子与反应物中的离子与化合物成 两对等电子体 ? 电解硫酸氢铵溶液制备过氧化氢(两步) ? 碳单质存在下氧化钛(IV)的氯化 ? 六氟化氙水解的反应

? 氨基钠和一氧化二氮反应,生成物中的化 合物或离子与反应物中的离子与化合物成 两对等电子体。 ? 反应物的“离子或化合物”有: NH2-、N2O ? 生成物的“离子或化合物”有: NH3,还有什么? N3 那么方程式为: 2NH2-+N2O=OH-+NH3+N3-

? 三氟化硼与三氯化铝以等物质的量加热反 应

? 氨基钠和一氧化二氮反应,生成物中的化 合物或离子与反应物中的离子与化合物成 两对等电子体 ? 电解硫酸氢铵溶液制备过氧化氢(两步) ? 碳单质存在下氧化钛(IV)的氯化 ? 六氟化氙水解的反应

? 过氧键是怎么生成的?过二硫酸(什么结 构?)

? 知道了这个结构,让它水解就可以了: 2HSO4--2e-=2NH4++H2S2O8 H2S2O8+2H2O=4H++2SO42-+H2O2

? 三氟化硼与三氯化铝以等物质的量加热反 应

? 氨基钠和一氧化二氮反应,生成物中的化 合物或离子与反应物中的离子与化合物成 两对等电子体 ? 电解硫酸氢铵溶液制备过氧化氢(两步) ? 碳单质存在下氧化钛(IV)的氯化 ? 六氟化氙水解的反应

? 这个反应是一个耦联反应(什么意思,自 己查并写一篇简短的报告),方程式很简 单: TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO

? 三氟化硼与三氯化铝以等物质的量加热反 应 ? 氨基钠和一氧化二氮反应,生成物中的化 合物或离子与反应物中的离子与化合物成 两对等电子体 ? 电解硫酸氢铵溶液制备过氧化氢(两步) ? 碳单质存在下氧化钛(IV)的氯化 ? 六氟化氙水解的反应

XeF6+3H2O=XeO3+6HF 不难是吧?那XeF4的水解方程式如下: 6XeF4+12H2O=2XeO3+4Xe+3O2+24HF
看似有一部分的四氟化氙发生了分解反应, 另一部分发生了歧化反应。 1.求发生分解和歧化反应的四氟化氙分子各有 几分之几? 2.这不是两个反应的加合,而是定量反应的, 请解释其原因。

? 四氟化氙的歧化反应、分解反应各占50%: 3XeF4+6H2O=3Xe+3O2+12HF 3XeF4+6H2O=Xe+2XeO3+12HF ? 但这并不是简单的加合反应,这个反应的 机理是这样的: 6XeF4=4XeO+2XeO4+24HF 4XeO=4Xe+2O2 2XeO4=2XeO3+O2

这只是最简单的几个例子,但是应该已经可 以反映出元素化学的一般学习方法: 看书、忘记、回忆、翻书、记忆 联想、翻书、查资料、解释、总结归纳 解释的着眼点:体系、状态、结构与反应性 重复来看的话,就可以形成自己的元素化学 体系。

? 第二题(25’) 现在人们常采用如下方式制备BCl3:

A是含硼的一种常见钠盐,在分析化学中广泛用作 酸碱滴定基准试剂。B的分子量为333.22,其阴离 子的对称性与正四面体一致。 写出A、B的分子式,画出B中阴离子的结构,并写 出这两步反应的化学反应方程式。 ? D:Na2B4O7 E:Na2O(BF3)4 D 写作 Na2B4O7· 10H2O 或 Na2B4O5(OH)4 等水合物不影 响得分。 E写作Na2F12OB4等不影响得分。

E中阴离子的结构:

正确表示出原子的排列方式即可得分,其他 答案不得分。 ? 化学方程式: ? Na2B4O7+12HF=Na2O(BF3)4+6H2O ? Na2O(BF3)4+H2SO4=4BF3+Na2SO4+H2O

第三题(25’) d-p π 键曾经很好地解释了很多问题,比如卞 江老师讲的硫酸根里的“派58” 他说d-p π 键最好不要是非平面的,但是在 IO65-中,有三组平面的“派58”。请你把它 画出来。

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