天大无机化学 课后习题参考答案
第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案
1．解：1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。 2．解：氯气质量为2.9×103g 。 3．解：一瓶氧气可用天数
33111-1
222()(13.210-1.0110)kPa 32L 9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -???===?? ４．解：pV MpV
T nR mR
=
=
= 318 K 44.9=℃ ５．解：根据道尔顿分压定律
i
i n p p n
=
p (N 2) = 7.6?104 Pa
p (O 2) = 2.0?104 Pa p (Ar) =1?103 Pa
６．解：（1）2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ?
（2）222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =? （3）
4224(O )(CO ) 2.6710Pa
0.2869.3310Pa
n p n p ?===? 7.解：（1）p (H 2) =95.43 kPa （2）m (H 2) =
pVM
RT
= 0.194 g 8.解：（1）ξ = 5.0 mol
（2）ξ = 2.5 mol
结论: 反应进度(ξ)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关，但与反应式的写法有关。
9.解：?U = Q p - p ?V = 0.771 kJ 10.解： （1）V 1 = 38.3?10-3 m 3= 38.3L
（2） T 2 =
nR
pV 2
= 320 K （3）-W = - (-p ?V ) = -502 J （4） ?U = Q + W = -758 J （5） ?H = Q p = -1260 J
11.解：NH 3(g) +
45O 2(g) 298.15K
????→标准态
NO(g) + 2
3H 2O(g) m r H ?= - 226.2 kJ·mol -1 12.解：m r H ?= Q p = -89.5 kJ m r U ?= m r H ?- ?nRT
= -96.9 kJ
13.解：（1）C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g)
m r H ? = m f H ?(CO 2, g) = -393.509 kJ·mol -1
21CO 2
(g) + 2
1C(s) → CO(g)
m
r H ? = 86.229 kJ·mol -1 CO(g) +
31Fe 2O 3(s) → 3
2Fe(s) + CO 2(g)
m r H ? = -8.3 kJ·mol -1
各反应 m r H ?之和 m r H ?= -315.6 kJ·mol -1。
（2）总反应方程式为
23C(s) + O 2(g) + 31Fe 2O 3(s) → 23CO 2
(g) + 3
2Fe(s)
m
r H ? = -315.5 kJ·mol -1 由上看出：(1)与(2)计算结果基本相等。所以可得出如下结论：反应的热效应只与反应的始、终态有关，而与反应的途径无关。
14．解： m r H ?（3）= m r H ?（2）×3-
m r H ?（1）×2=-1266.47 kJ·mol -1 15．解：（1）Q p = m r H ?== 4 m f H ?(Al 2O 3, s) -3 m f H ?(Fe 3O 4, s) =-3347.6 kJ·mol -1
（2）Q = -4141 kJ·mol -1
16．解：（1） m r H ? =151.1 kJ·mol -1 （2） m r H ? = -905.47 kJ·mol -1（3） m
r H ? =-71.7 kJ·mol -1 17.解： m r H ?=2 m f H ?(AgCl, s)+ m f H ?(H 2O, l)- m f H ?(Ag 2O, s)-2 m f H ?(HCl, g) m f H ?(AgCl, s) = -127.3 kJ·mol -1
18.解：CH 4(g) + 2O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l)
m r H ? = m f H ?(CO 2, g) + 2 m f H ?(H 2O, l) - m f H ?(CH 4, g)
= -890.36 kJ·mo -1 Q p = -3.69?104kJ
第2章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案
1.解： m r H ? = -3347.6 kJ·mol -1;
m r S ? = -216.64 J·mol -1·K -1;
m r G ? = -3283.0
kJ·mol -1 ＜ 0
该反应在298.15K 及标准态下可自发向右进行。
2.解： m r G ? = 11
3.4 kJ·mol -1 ＞ 0
该反应在常温(298.15 K)、标准态下不能自发进行。
（2） m r H ? = 146.0 kJ·mol -1;
m r S ? = 110.45 J·mol -1·K -1; m r G ? = 68.7 kJ·mol -1 ＞ 0
该反应在700 K 、标准态下不能自发进行。
3.解： m r H ? = -70.81 kJ·mol -1 ;
m r S ? = -43.2 J·mol -1·K -1; m r G ? = -43.9 kJ·mol -1
（2）由以上计算可知：
m r H ?(298.15 K) = -70.81 kJ·mol -1; m r S ?(298.15 K) = -43.2 J·mol -1·K -1 m r G ? = m r H ? - T · m
r S ? ≤ 0 T ≥
K)
(298.15K) (298.15m r m r
S H ?? = 1639 K
4.解：（1）c K = {}O)
H ( )(CH )(H (CO) 243
2c c c c p K = {}O)H ( )(CH )(H (CO) 243
2p p p p
K = {}{}{}{}
p p p p p p p p / O)H ( /)(CH / )(H / (CO) 2
4
3
2
（2）c K =
{}{}
)(NH )(H )(N 32
3221
2c c c p K =
{}{}
)(NH )(H )(N 32
32212p p p
K =
{}{}
p
p p p p p / )(NH
/)(H
/
)(N
32
3
2212
（3）c K =)(CO 2c p K =)(CO 2p K = p p /)(CO 2 （4）c K =
{}{}
3
23
2 )(H O)(H c c p K =
{}{}
3
23
2 )(H O)(H p p
K =
{}{}
3
23
2 /
)(H
/O)(H
p
p p p
5.解：设 m r H ?、
m r S ?基本上不随温度变化。
m
r G ? =
m r H ? - T · m r S ?
m
r G ?(298.15 K) = -233.60 kJ·mol -1
m
r G ?(298.15 K) = -243.03 kJ·mol -1 K lg (298.15 K) = 40.92, 故 K (298.15 K) = 8.3?1040 K lg (373.15 K) = 34.02,故 K (373.15 K) = 1.0?1034
6.解：（1） m r G ?=2
m f G ?(NH 3, g) = -32.90 kJ·mol -1 ＜0
该反应在298.15 K 、标准态下能自发进行。
（2） K lg (298.15 K) = 5.76, K (298.15 K) = 5.8?105
7. 解：（1） m r G ?(l) = 2 m f G ?(NO, g) = 173.1 kJ·mol -1
1
lg K = RT
G 303.2)1(m f
?- = -30.32, 故
1K = 4.8?10-31
（2） m r G ?(2) = 2
m f G ?(N 2O, g) =208.4 kJ·mol -1
2
lg K = RT
G 303.2)2(m f
?- = -36.50, 故
2K = 3.2?10-37
（3） m r G ?(3) = 2
m f G ?(NH 3, g) = -32.90 kJ·mol -1 3
lg K = 5.76, 故
3K = 5.8?105 由以上计算看出：选择合成氨固氮反应最好。
8.解： m r G ? = m f G ?(CO 2, g) - m f G ?(CO, g)-
m f G ?(NO, g)
= -343.94 kJ·mol -1< 0，所以该反应从理论上讲是可行的。
9.解: m r H ?(298.15 K) = m f H ?(NO, g) = 90.25 kJ·mol -1 m r S ?(298.15 K) = 12.39 J·mol -1·K -1
m r G ?(1573.15K)≈ m r H ?(298.15 K) -1573.15 m r S ?(298.15 K)
= 70759 J ·mol -1
K lg (1573.15 K) = -2.349, K (1573.15 K) = 4.48?10-3 10. 解： H 2(g) + I 2(g)
2HI(g)
平衡分压／kPa 2905.74 -χ 2905.74 -χ 2χ
2
2
)
74.2905()2(x x -= 55.3 χ= 2290.12
p (HI) = 2χkPa = 4580.24 kPa
n =
pV
RT
= 3.15 mol 11.解：p (CO) = 1.01?105 Pa, p (H 2O) = 2.02?105 Pa p (CO 2) = 1.01?105 Pa, p (H 2) = 0.34?105 Pa
CO(g) + H 2O(g) → CO 2(g) + H 2(g)
起始分压／105 Pa 1.01 2.02 1.01 0.34 J = 0.168, p K = 1＞0.168 = J,故反应正向进行。 12.解：（1） NH 4HS(s) → NH 3(g) + H 2S(g)
平衡分压/kPa x x
K ={}{}
/ S)(H / )(NH 23 p p p p = 0.070 则 x = 0.26?100 kPa = 26 kPa 平衡时该气体混合物的总压为52 kPa
（2）T 不变， K 不变。
NH 4HS(s) → NH 3(g) + H 2S(g)
平衡分压/kPa
25y y
K ={}{}
/ / ) 25.3 p y p y +（ = 0.070
y = 17 kPa
13.解：（1） PCl 5(g) → PCl 3(g) + Cl 2(g)
平衡浓度／(mol·L -1)
0.250.070.0- 0.250.0 0
.250
.0
c K =
)
PCl ()
Cl ()PCl (523c c c = 0.62mol· L -1， α(PCl 5) = 71%
PCl 5(g) → PCl 3(g) + Cl 2(g)
平衡分压 0.20
V RT 0.5V RT 0.5V
RT
K
={}{}{}
p p p p p p / )(PCl /) (Cl /)(PCl 5
23
= 27.2
（2） PCl 5(g) → PCl 3(g) + Cl 2(g) 新平衡浓度／(mol·L -1) 0.10 + y 0.25 -y 0.25 +
y -2
10
.0 c K =
)
10.0()
30.0)(25.0(y y y +--mol·L -1 = 0.62mol· L -1 (T 不变，c K 不变)
y =0.01 mol·L -1，α(PCl 5) = 68%
（3） PCl 5(g) → PCl 3(g) + Cl 2(g)
平衡浓度／(mol·L -1) z -35.0 z 0.050 +z
c K =
z
z
z -+35.0)050.0(= 0.62 mol·L -1
z = 0.24 mol·
L -1，α(PCl 5) = 68% 比较(2)、(3)结果，说明最终浓度及转化率只与始、终态有关，与加入过程无关。 14.解： N 2(g) + 3H 2(g) → 2NH 3(g) 平衡浓度／(mol·L -1) 1.0 0.50 0.50
c K =
{}{}
3
222
3)H ()N ()NH (c c c
=21)L ·
mol (0.2-- 若使N 2的平衡浓度增加到1.2mol· L -1，设需从容器中取走x 摩尔的H 2。
N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) 新平衡浓度／(mol·L -1) 1.2 0.50+(3?0.2) -x 0.50-2?0.20
c K =2
13
2)L · mol ()
02350.0(2.1)20.0250.0(---?+??-x =21)L · mol (0.2-- x =0.94
15. 解：（1）α（CO ）=61.5%;（2）α（CO ）=86.5%; (3)说明增加反应物中某一物质浓度可提高另一物质的转化率;增加反应物浓度，平衡向生成物方向移动。 16.解： 2NO(g) + O 2(g)
2NO 2(g)
平衡分压／kPa 101-79.2 = 21.8 286 - 79.2／2 = 246 79.2
K （673K ）=
{}
{}{}
p
p p p p p /
)(O
/(NO)/
)(NO
22
2
2= 5.36
m r G ?= K RT lg 303.2-，
m r G ?(673 K) = - 9.39 kJ·mol -1
17.解：
m r G ?(298.15 K) = -95278.54 J·mol -1
m r G ?(298.15 K) =
m r H ?(298.15 K) - 298.15 K· m r S ?(298.15 K)
m
r S ?(298.15 K) = 9.97 J·mol -1·K -1， m r G ?(500 K) ≈-97292 J·mol -1 K lg (500 K) = 0.16， 故 )K 500( K =1.4?1010
或者
1
2ln
K K ≈
R
H )K 15.298(m r
????
? ??-2112T T T T ， K (500 K) = 1.4?1010 18.解：因 m r G ?(298.15 K ) = m r G ?(1) +
m r G ?(2) = -213.0 kJ·mol -1 <0, 说明该耦合反
应在上述条件可自发进行。
第3章 酸碱反应和沉淀反应 习题参考答案
解：（1）pH=-lg c (H +)=12.00
（2）0.050mol·L -1HOAc 溶液中， HOAc H + + OAc - c 平/(mol·L -1) 0.050-x x x
5108.1x
0.050x
x )
HOAc ()OAc ()H (K --+?=-?=
=c c c a θ
c (H +) = 9.5×10-4mol·L -1
pH = -lg c (H +) = 3.02
2．解：（1）pH = 1.00 c (H +) = 0.10mol·L -1
pH = 2.00 c (H +) = 0.010mol·L -1
等体积混合后：c (H +) =（0.10mol·L -1+0.010mol·L -1）/2 = 0.055 mol·L -1
pH = -lg c (H +) = 1.26
（2）pH = 2.00 c (H +) = 0.010mol·L -1
pH = 13.00 pOH = 14.00-13.00 = 1.00, c (OH -) = 0.10mol·L -1
等体积混合后：-1
-10.010mol L (H )0.0050mol L 2
c +?==?
-1
-
-10.10mol L (OH )0.050mol L 2
c ?==?
酸碱中和后：H + + OH - → H 2O
c (OH -) = 0.045mol·L -1
pH =12.65 3．解：正常状态时
pH = 7.35 c (H +) = 4.5×10-8mol·L -1
pH = 7.45 c (H +) = 3.5×10-8mol·L -1 患病时
pH = 5.90 c (H +) = 1.2×10-6mol·L -1
27L
m ol 105.4L m ol 101.21
-8
--1-6=????
34L
m ol 105.3L m ol 101.21
-8
--1-6=????
患此种疾病的人血液中c (H +)为正常状态的27～34倍。
4．解：一元弱酸HA ，pH ＝2.77 c (H +)=1.7×10-3mol·L -1 HA H + + A - c 平/(mol·L -1) 0.10-1.7×10-3 1.7×10-3 1.7×10-3
32
53
(H )(A )(1.710) 2.910(HA)0.10 1.710
a c c K c θ
+----?===?-? α =
%7.1%10010
.0107.13
=??- 5．解：溶液的pH = 9.00, c (H +) = 1.0×10-9mol·L -1 故 c (OH -) = 1.0×10-5mol·L -1
假设在1.0 L 0.10 mol·L -1氨水中加入x mol NH 4Cl(s)。
NH 3·H 2O NH 4+ + OH -
c 平/(mol·L -1) 0.10-1.0×10-5 x+1.0×10-5 1.0×10-5
(NH )(OH )
4(NH H O)32(NH H O)
32K b c c c θ
+-=??
55
5
5108.110
0.110.0100.1)100.1(----?=?-??+x
x = 0.18
应加入NH 4Cl 固体的质量为: 0.18mol·L -1×1L×53.5g·mol -1 = 9.6g 6．解：设解离产生的H +浓度为x mol·L -1，则
HOAc H + + OAc -
c 平/(mol·L -1) 0.078-x x 0.74+x
(H )(OAc )
(HOAc)(HOAc)
K a c c c θ
+-=
5108.1078
.074.0-?=x
，x = 1.9×10-6 ，pH = -lg c (H +) = 5.72 向此溶液通入0.10molHCl 气体，则发生如下反应： NaOAc + HCl → NaCl + HOAc
反应后：c (HOAc) = 0.18 mol·L -1，c (OAc -) = 0.64 mol·L -1 设产生的H +变为x’mol·L -1，则 HOAc H + + OAc - c 平/(mol·L -1) 0.18-x’ x’ 0.64+x’
5(0.64x')x'
1.8100.18x'
-+=?-
x’ = 5.1×10-6，pH =5.30 Δ(pH) = 5.30-5.72 = -0.42
7. 解：（1）设NH 4Cl 水解产生的H +为x mol·L -1，则
NH 4+ + H 2O NH 3·H 2O + H +
c 平/(mol·L -1) 0.010-x x x
1032432( NH H O) (H ) 5.610(NH )NH H O)w
h b c c K K c K θ
θ
θ+-+
?===??（
10106.5010.0-?=-x
xx
x = 2.4×10-6，pH = 5.62
（2）设NaCN 水解生成的H +为x ’mol·L -1，则
CN - + H 2O HCN + OH - c 平/(mol·L -1) 0.10-x ’ x ’ x ’
-(HCN)(OH )-(CN )
c c K h
c θ=
x ` = 1.3×10-3，pH = 11.11
8．解：（1）K a i (HClO)= 2.9×10-8；（2）K sp θ(AgI) = 8.51×10-17
9．解：（1）设CaF 2在纯水中的溶解度(s )为x mol·L -1。因为CaF 2为难溶强电解质，且基本上不水解，所以在CaF 2饱和溶液中： CaF 2 （s ）
Ca 2+ + 2F -
c 平/(mol·L -1) x 2x
｛c (Ca 2+)｝·｛c (F -)｝2 = K sp θ(CaF 2) x = 1.1×10-3 （2）设CaF 2在1.0×10-2mol·L -1NaF 溶液中的溶解度(s )为y mol·L -1。 CaF 2 （s ）
Ca 2+ + 2F -
c 平/(mol·L -1) y 2y+1.0×10-2 {c (Ca 2+)}·{c (F -)}2 = K sp θ(CaF 2)
y(2y+1.0×10-2)2 = 5.2×10-9
y = 5.2×10-5 （3）设CaF 2在1.0×10-2 mol·L -1CaCl 2溶液中的溶解度(s )为z mol·L -1。 CaF 2（s ）
Ca 2+ + 2F -
c 平/(mol·L -1) 1.0×10-2+z 2z {c (Ca 2+)}·{c (F -)}2 = K sp θ(CaF 2) (z+1.0×10-2)(2z)2 = 5.2×10-9 z = 3.6×10-4 7．解：溶液混合后有关物质的浓度为： HA + OH - → A - + H 2O
c /(mol·L -1)
0.10010.00.2010.00.50?-? 0
.10010
.00.20?
设c (H +) = xmol·L -1，则弱酸HA ，弱酸根A -及氢离子H +的平衡浓度表示为：
HA → A - + H + c 平/(mol·L -1)
x -?-?0
.10010
.00.2010.00.50
x +?0
.1010
.00.20
x
pH = 5.00 = -lg x ，x = 1.00×10-5 mol·L -1
代入弱酸HA 的解离平衡常数表示式：
（近似计算）
20.0
0.10
(
)(A )(H )
100.0
(HA)50.00.1020.00.10
(HA)(
)
100.020.00.10
5()(1.0010
)
100.0
30.00.10()
100.06
6.6710x x
c c a c x K θ
?+?-+?=
=?-?-?-??=
?-=?
10．解：（1）由题意可知：c (Mg 2+) = 0.050 mol·L -1
当c (Mg 2+)·{c (OH -)}2＞K sp θ(Mg(OH)2)时开始有Mg(OH)2沉淀出。
-
5-1
(OH )1.010mol L c -=
=??（2）{c (Al 3+)}·{c (OH -)}3 = 4.0×10-22＞K sp θ(Al(OH)3)，所以还有Al 3+可被沉淀出。
c (Fe 3+)}·{c (OH -)}3 = 2.0×10-22＞K sp θ(Fe(OH)3)，所以还有Fe 3+可被沉淀出。 11．解： C
d 2+ + Ca(OH)2
→Ca 2+ + Cd(OH)2↓
Cd(OH)2(s)
Cd 2+ + 2OH - K sp θ=7.2×10-15
若使c (Cd 2+)＜0.10mg·L -1 =4
-1-1
1.010g L 11
2.41g mol
-? =8.9×10-7mol·L -1
-
5-1
(OH )9.010mol L c -=
=??pH ＞(14.00-pOH) = 10.0
12．解：（1）混合后：c (Mn 2+) = 0.0010mol·L -1 c (NH 3·H 2O) = 0.050 mol·L -1 设OH -浓度为x mol·L -1 NH 3·H 2O NH 4+ + OH - c 平/(mol·L -1) 0.050-x x x
2
51.8100.050x x
-=?-
x 2 = 9.0×10-7，即 {c (OH -)}2 = 9.0×10-7
{c (Mn 2+)}·{c (OH -)}2 =9.0×10-10＞K sp θ(Mn(OH)2) =1.9×10-13 所以能生成Mn(OH)2沉淀。
（2）已知(NH 4)2SO 4的相对分子质量为132.15 c ((NH 4)2SO 4) =0.4951000132.1515
??mol·L -1 = 0.25mol·L -1
c (NH 4-
) = 0.50 mol·L -1 设OH -浓度为x mol·L -1
NH 3·H 2O NH 4+ + OH - c 平/(mol·L -1) 0.050-x 0.50+x x
+-432325
(NH )(OH )(NH H O)
(NH H O)(0.50) 1.8100.050b c c K c x x x
θ
-=+==?-
50.50 1.8100.050
x -=? x=1.8×10-6 c (OH -)=1.8×10-6mol·L -1
{c (Mn 2+)}·{c (OH -)}2 = 3.2×10-15＜K sp θ(Mn(OH)2)，所以不能生成Mn(OH)2沉淀。 13．解：使BaSO 4沉淀所需 10
42-
-142+9-1
(BaSO )
1.0810(SO )mol L (Ba )
0.101.0810mol L sp K c c θ
--?=?=??＞
Ag 2SO 4沉淀所需
5242-
-1
4+22
3-1
(Ag SO )
1.2010(SO )mol L (Ag )(0.10)1.210mol L sp K c c θ
--?=?=??＞｛｝ 故BaSO 4先沉淀。
当Ag +开始沉淀时，c (Ba 2+)＜10
31.08101.210
--??＜10-5mol·L -1
故此时Ba 2+已沉淀完全。即可用加入Na 2SO 4方法分离Ba 2+和Ag +。 14．解：Fe 3+沉淀完全时，c (OH -)的最小值为
-
-112-1(OH )L 6.510mol L c -=
?=?? pH = 2.81
若使0.10 mol·L -1MgCl 2溶液不生成Mg(OH)2沉淀，此时c (OH -)最大值为
-
-1
6-1
(OH )L 7.510mol L c -=
?=?? pH = 8.88
所以若达到上述目的，应控制2.81＜pH ＜8.88。
15．解：（1）Pb(OH)2、Cr(OH)3开始析出所需c (OH -)的最低为
-
1-1
7-1
(OH )L 2.210mol L c -=?=??
-
2-110-1
(OH )L 3.210mol L c -=
?=?? 因为c 1(OH -)＞＞c 2(OH -)，所以Cr(OH)3先沉淀。
（2）Cr(OH)3沉淀完全时所需OH -最低浓度为
-
-19-1(OH )L 4.010mol L c -=
?=?? Pb(OH)2不沉出所容许的OH -最高浓度为
c (OH -)＜2.2×10-7mol·L -1
即c (OH -)应控制在（4.0×10-9mol·L -1～2.2×10-7）mol·L -1 pH min = 5.60 pH max = 7.34
所以若要分离这两种离子，溶液的pH 应控制在5.60～7.34之间。 16．解：（1）
442-2-2+2-2-2+13
428
14
(CrO )(CrO )(Pb )(s )
(s )(Pb )(PbCrO ) 2.810(PbS)
8.0103.510sp sp c c c K c c c K K θ
θθ
--=
=
?=
=
?=?
（2）
2-2-+2
44-2-2+2
122421027
(CrO )(CrO ){(Ag )}{(Cl )}{(Cl )}{(Ag )}(Ag CrO )
1.1210{(AgCl)}(1.7710)3.610sp sp c c c K c c c K K θ
θθ
--==
?==?=?
17．解：（1）设Cu 2+的起始浓度为x mol·L -1。由提示可知：
2Cu 2+ 26S 2O 32- 反应物质的量比 2 ： 26 n/10-3mol x ： 30.0×0.100 x = 0.230×10-3mol
c (Cu 2+) = 0.0115 mol·L -1 （2）c (IO 3-) = 0.0230 mol·L -1 K sp θ(Cu(IO 3)2) = {c (Cu 2+)}·{c (IO 3-)}2
= 6.08×10-6
18．解：设残留在溶液中的Cu 2+的浓度为x mol·L -1。
Cu 2+ + H 2S
CuS↓ + 2H +
c 平/(mol·L -1) x 0.10 0.10+2(0.10-x)
+22--2+2--220
(1)(2)
3615
{(H )}(S )(HS )
{(Cu )}{(H )}(S )(HS )
1.410(CuS) 6.310
2.210a a sp c c c K c c S c c K K K θ
θθθ--=?==
?=?
2
5(0.30) 2.2100.10x
-=?
x = 4.1×10-16 c (Cu 2+) = 4.1×10-16mol·L -1 故残留在溶液中的Cu 2+有4.1×10-16mol·L -1×0.10L×63.546g·mol -1 = 2.6×10-15g 19．解：（1）c (Fe 3+) = c (Fe 2+) ≈ 0.010mol·L -1 若使Fe 3+开始产生沉淀，则
-
-113-1
(OH )L 6.510mol L c -=?=??
pH = 14.00-12.19 = 1.81
（2）Fe(OH)3沉淀完全，要求c (Fe 3+) ≤ 10-5mol·L -1，则
-
-112-1(OH )L 6.510mol L c -≥
=
?=??
pH =2.81
第4章 氧化还原反应 习题参考答案
1．解：S 的氧化数分别为-2、0、2、4、5、6。
2．解：（1）3Cu + 8HNO 3(稀) → 3Cu(NO 3)2+2 NO ↑ + 4H 2O
（2）4Zn + 5H 2SO 4(浓) →4ZnSO 4 +H 2S ↑ + 4H 2O
（3）KClO 3 + 6 FeSO 4 + 3H 2SO 4 → KCl +3 Fe 2 (SO 4)3 + 3H 2O （4）3Cu 2S + 22HNO 3 → 6Cu (NO 3)2 + 3H 2SO 4 + 10NO↑ +8 H 2O 3．解： （1）
2I + H 2O 2+ 2H → I 2+2H 2O
（2） Cr 2O 7+ 3H 2S + 8H → 2Cr + 3S↓ + 7H 2O
（3） ClO 3+ 6Fe + 6H → Cl +6Fe +3H 2O
（4） 1/2 --
Cl 2 + 2OH →Cl +ClO + H 2O
（5） 1 Zn + 4OH -- 2e - →[Zn(OH)4]2- +) 1 ClO -+ H 2O +2e -
→Cl -+ 2OH
-
Zn + ClO -+2OH -+ H 2O→[Zn(OH)4]2- + Cl -
（6） 2 MnO 4- + e -
→ MnO 24-
+) 1 SO 23- + OH -
- 2e -
→SO 24-
+ H 2O
2MnO 4- +SO 23- + 2OH -
→2 MnO 24-+SO 24- + H 2O
4．解：（1）（-）Pt ，I 2(s)∣I -
(c 1)‖Cl -(c 2)∣Cl 2(P
), Pt （+）
（2）（-）Pt ∣Fe 2+, Fe 3+ (c 3)‖MnO 4
-(c 3), Mn 2+(c 4)，H +
(c 5)∣Pt （+） （3）（-）Zn ∣ZnSO 4 (c 1)‖CdSO 4 (c 2)∣Cd （+）
5．解：由于E
(F 2/HF)＞E
(S 2O 28-/SO 42-)＞E
(H 2O 2/H 2O)＞E
(MnO 4-/Mn 2+)＞E
(PbO 2/Pb 2+
)
＞E
(Cl 2/Cl -)＞E
(Br 2/Br -)＞E
(Ag +/Ag)＞E
(Fe 3+/Fe 2+)＞E
(I 2/I -)
故氧化能力顺序为F 2 ＞S 2O 28-＞ H 2O 2＞ MnO 4-＞PbO 2＞Cl 2 ＞Br 2 ＞ Ag +＞Fe 3+
＞I 2。
其对应的还原产物为HF ，SO 24-，H 2O ，Mn
2+
，Pb 2+ ，Cl -，Br -, Ag, Fe 2+ , I -
。 6．解：由于E
(Zn 2+/Zn) < E
(H +/H 2) < E
(S/H 2S) < E
(Sn 4+/Sn 2+) < E
(SO 42-/H 2SO 3) < E (Cu 2+/Cu) < E (I 2/I -) < E (Fe 3+/Fe 2+) < E (Ag +/Ag) < E
(Cl 2/Cl -)
故还原能力顺序为Zn ＞H 2＞H 2S ＞SnCl 2＞Na 2SO 3＞Cu ＞KI ＞FeCl 2＞Ag ＞KCl 。
7．解：（1）E
(Fe 3+/Fe 2+) < E
(Br 2/Br -)，该反应能自发向左进行。
（2）E ＞0，该反应能自发向左进行。
（3）
m r G ?<0，该反应能自发向右进行。
8．解：（1）E ( MnO 4-/ Mn 2+)＞E
(Fe 3+/Fe 2+)，该反应能自发向右进行。 （2）原电池的电池符号：
(-)Pt|Fe 2+(1mol?L -1), Fe 3+(1mol?L -1)‖MnO 4-(1mol?L -1), Mn 2+(1mol?L -1), H +(10.0mol?L -1)︱Pt(+)
E (MnO 4-/ Mn 2+) = E ( MnO 4-/ Mn 2+)+
0.0592V
lg -+842+{(MnO /}{(H /}
{(Mn /}
c c c c c c θθθ
= 1.51 V +
0.0592V 5
lg(10.0)8 = 1.60 V
E = E (MnO 4-/ Mn 2+) ? E
( Fe 3+/Fe 2+) = 0.83 V
（3）lg K = Z′{ E (MnO 4-/ Mn 2+)- E
(Fe 3+/Fe 2+)}/0.0592 V = 62.5 K
= 3.2×1062
8．解：E (Ag +/Ag) = E
(Ag +/Ag) + 0.0592V lg{c (Ag +/c
)}
= 0.6807 V
E (Zn 2+/Zn) = E (Zn 2+/Zn)+0.0592 V/2 lg{c (Zn)/c
} = -0.7922 V E = E (Ag +/Ag) - E (Zn 2+/Zn) = 1.4729 V
θ2'{Ag /Ag)(Zn /Zn)}
0.0592lg Z E v K θ
++-= =52.8
K
=6.3×1052
9．解：（1）（-）Zn ∣Zn 2+(0.020 mol·L -1)‖Ni 2+(0.080 mol·L -1)∣Ni （+）; E
= 0.524 V;
（2）（-）Pt ，Cl 2(P
)∣Cl -(10 mol·L -1)‖Cr 2O 72- (1.0 mol·L -1), Cr 3+（1.0 mol·L -1），H +(10
mol·L -1)∣Pt （+）; E
=0.21 V
10．解：E
(AgBr/Ag) = E (Ag +/Ag)
= E
(Ag +/Ag) + 0.0592 V × lg{c (Ag +)/c θ
}
= E (Ag +/Ag) + 0.0592 V × lg K sp
(AgBr)
K sp
(AgBr) = 5.04×10-13
11．解：c (Ag +)=0.040 mol·L -1
12．解：（1）E (Cu 2+/ Cu) = E
(Cu 2+/Cu) +
0.0592V
Z
lg{c (Cu 2+)/c } =+0.33 V
（2）c (Cu 2+) = K sp
(CuS)/(S 2-) =6.3c10-36 mol·L -1
E (Cu 2+/Cu) = -0.70 V
（3）E (H +/H 2) = E
(H +
/H 2) + 0.0592V Z lg +2
2
{(H )/}
{(H )/}c c p p θθ = -0.0592 V （4）OH - + H + → H 2O c /(mol·L -1) 0.1 0.1
刚好完全中和，所以c(H +)=1.0×10-7mol·L -1
E (H +/H 2) = -0.41 V
（5）加入的NaOAc 与HCl 刚好完全反应生成0.10 mol·L -1的HOAc
HOAc H + + OAc -
平衡浓度c/(mol/L) 0.10-x x x
K θ
a (HOAc) = x 2/(0.10-x) = 1.8×10-5
x = 0.0013 mol·L -1 E (H +/H 2) = -0.17 V
13．解：c(H +)=2.7×10-5mol·L -1, pH=4.57; K
(HA)= 2.7×10-5 14．解：由lg K
= 4.3345,得 K
= 4.63×10-5 15．解：E (Cu 2+/Cu) = E
(Cu 2+/Cu) +
0.0592V
2
lg{c (Cu 2+)/c }= +0.31 V E (Ag +/Ag) = E
(Ag +/Ag) + 0.0592 V×lg{c (Ag +)/c
} = +0.681V
E
( Fe 2+/Fe)=-0.44V, {E (Ag +/Ag) - E (Fe 2+/Fe)} ＞ {E (Cu 2+/Cu) - E (Fe 2+/Fe)} 故Ag +先被Fe 粉还原。
当Cu 2+要被还原时，需E (Ag +/Ag) = E (Cu 2+/Cu),
这时E
(Ag +/Ag)+0.0592 V×lg{c (Ag +)/c
} = E
(Cu 2+/Cu)。
即：0.7991 V + 0.0592 V × lg{c (Ag +)/c
} = 0.31 V ，c (Ag +) = 5.0×10-9 mol·L -1 16．解：（1）E (Ag +/Ag) = E
(Ag +/Ag) + 0.0592 V × lg{c (Ag +)/c
}= +0.74 V
E (Zn 2+/Zn) = E (Zn 2+/Zn) + (0.0592 V/2)×lg{c (Zn 2+)/c
}= -0.78 V E = E (Ag +/Ag) - E (Zn 2+/Zn) = +1.5 V
（2）lg K = z ′{E (Ag +/Ag) - E (Zn 2+/Zn)}/0.0592 V ，K
= 5.76×1052
E = E (Ag +/Ag) - E
(Zn 2+/Zn) = +1.5617 V
Δr G θm =-z ′FE
= -3.014×
102 kJ·mol -1 （3）达平衡时, c (Ag +) =x mol·L -1
2Ag + + Zn 2Ag + Zn 2+ 平衡时浓度c /(mol·L -1) x 0.30 + (0.10-x)/2
K
= 2
2})/c {c(Ag )/c c(Zn θθ
++
x = 2.5×10-27，c (Ag +) = 2.5×10-27mol·L -1
17．解：（1）E
(MnO 42-/MnO 2) = {3E
(MnO 4-/MnO 2) - E
(MnO 4-/MnO 42-)}/2
= +2.27V
E (MnO 2/Mn 3+) = {2E (MnO 2/Mn 2+) - E
( Mn 3+/Mn 2+)}/1 = +1.0 V （2）MnO 42-, Mn 3+。
（3）是Mn 2+。反应式为Mn + 2H + → Mn 2+ + H 2
18．解：(1) E
(Cr 2O 72-/Cr 2+)=0.91V; E
(Cr 3+/Cr 2+)= -0.74V; (2) Cr 3+, Cr 2+均不歧化, Cr 3+较稳定, Cr 2+极不稳定。
第5章 原子结构与元素周期性 习题参考答案
1．解：（1）n ≥ 3正整数；
（2）l = 1；
（3）m s = +?（或-?）； （4）m = 0。
2．解：（1）不符合能量最低原理；
（2）不符合能量最低原理和洪德规则；
（3）不符合洪德规则；
（4）不符合泡利不相容原理；
（5）正确。
3．解：（1）2p x、2p y、2p z为等价轨道；
（2）第四电子层共有四个亚层，最多能容纳32个电子。
亚层轨道数容纳电子数
s 1 2
p 3 6
d 5 10
f 7 14
32
4．解：（2）P（Z＝15）
（3）1s22s22p63s23p64s2
（4）Cr [Ar]
（5）Cu
（6）[Ar]3d104s24p6
5．解：（1）[Rn] 5f146d107s27p2, 第7周期，ⅣA族元素，与Pb的性质最相似。
（2）[Rn] 5f146d107s27p6，原子序数为118。
6．解：离子电子分布式
S2 1s22s22p63s23p6
K+1s22s22p63s23p6
Pb2+ [Xe]4f145d106s2
Ag+ [Kr]4d10
Mn2+ 1s22s22p63s23p63d5
Co2+1s22s22p63s23p63d7
7．解：
8．解：
9．解：（1）A、B；
（2）C 、A +； （3）A ；
（4）离子化合物，BC 2。
10．解：（1）有三种，原子序数分别为19、24、29； （2）
11．解：
12．解：
A B C D
（1）原子半径 大
小 （2）第一电离能 小 大 （3）电负性 小 大 （4）金属性 强 弱
第6章 分子的结构与性质 习题参考答案
1．解：C 原子的共价半径为：154pm ／2＝77.0pm N 原子的共价半径为：145pm ／2＝72.5pm Cl 原子的共价半径为：(175－72.5)pm ＝102.5pm 故C —Cl 键的键长为：(77.0＋103)pm ＝180pm 2．解：分子的热稳定性为HF > HCl > HBr > HI 。
3．解： BBr 3 CS 2 SiH 4 PCl 5
C 2H 4
4．解： HClO BBr 3 C 2H 2 5．解：由成键原子的未成对电子直接配对成键：HgCl 2、PH 3。 由电子激发后配对成键：AsF 5、PCl 5。
形成配位键：+4NH 、[Cu(NH 3)4]2+
。
6．解：（1）ZnO>ZnS （2
）NH 3 7．解：Na 2S > H 2O > H 2S > H 2Se > O 2 8．解： 9．解： Br Br Br C S S P Cl Cl Cl Cl Cl C C H H H H Si H H H B Br Br Br σ σ σ C C H H σ σ O H Cl σ σ π π σ ﹡ 11．解： 结构稳定性的次序为：2O >2O >2O >2O >2O 12．解：（1）He 2的分子轨道表示式为(σ1s)2(σ*1s)2，净成键电子数为0，所以He 2分子不存在； （2）N 2的分子轨道表示式为(σ1s)2(σ*1s)2(σ2s)2(σ*2s)2 (π2p y )2(π2p z )2(σ2p x )2，形成一个σ键，两个π键，所以N 2分子很稳定，并且电子均已配对，因而具有反磁性； （3）2O -的分子轨道表示式为:(σ1s)2(σ*1s)2(σ2s)2(σ*2s)2(σ2p x )2(π2p y )2(π2p z ) 2 (π*2p y )2(π*2p z )1，形成—个叁电子π键，所以2O -具有顺磁性。 13．解：非极性分子：Ne 、Br 2、CS 2、CCl 4、BF 3； 极性分子：HF 、NO 、H 2S 、CHCl 3、NF 3。 14．解：（1）色散力； （2）色散力、诱导力； （3）色散力、诱导力、取向力。 第7章 固体的结构与性质 习题参考答案 1．解：熔点高低、硬度大小的次序为：TiC> ScN> MgO> NaF 。 2．解：（1）熔点由低到高的次序：KBr 3．解： 离子 电子分布式 离子电子构型 Fe 3+ 1s 22s 22p 63s 23p 63d 5 9～17 Ag + 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 64d 10 18 Ca 2+ 1s 22s 22p 63s 23p 6 8 Li + 1s 2 2 S 2- 1s 22s 22p 63s 23p 6 8 Pb 2+ [Xe]4f 145d 106s 2 18+2 Pb 4+ [Xe]4f 145d 10 18 Bi 3+ [Xe]4f 145d 106s 2 18+2 4．解：B 为原子晶体，LiCl 为离子晶体，BCl 3为分子晶体。 5．解：（1）O 2、H 2S 为分子晶体，KCl 为离子晶体，Si 为原子晶体，Pt 为金属晶体。 （2）AlN 为共价键，Al 为金属键，HF(s)为氢键和分子间力，K 2S 为离子键。 6．解： 7．解： 3θm f Al(s)+ F (g)AlF (s)H ???? → D (F －F) -U A 1 3+3e 3F(g)3F (g)E - - ???→ m sub H ? + Al(g) Al 3+(g) 无机化学课后习题答案(天津大学第四版) 第2章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案 1.解： m r H ? = -3347.6 kJ·mol -1; m r S ? = -216.64 J·mol -1·K -1; m r G ? = -3283.0 kJ·mol -1 ＜ 0 该反应在298.15K 及标准态下可自发向右 进行。 2.解： m r G ? = 113.4 kJ·mol -1 ＞ 0 该反应在常温(298.15 K)、标准态下不能自发进行。 （2） m r H ? = 146.0 kJ·mol -1; m r S ? = 110.45 J·mol -1·K -1; m r G ? = 68.7 kJ·mol -1 ＞ 0 该反应在700 K 、标准态下不能自发进行。 3.解： m r H ? = -70.81 kJ·mol -1 ; m r S ? = -43.2 J·mol -1·K -1; m r G ? = -43.9 kJ·mol -1 （2）由以上计算可知： m r H ?(298.15 K) = -70.81 kJ·mol -1; m r S ?(298.15 K) = -43.2 J·mol -1·K -1 m r G ? = m r H ? - T · m r S ? ≤ 0 T ≥K) (298.15K) (298.15m r m r S H ?? = 1639 K 4.解：（1）c K = {} O) H ( )(CH )(H (CO) 243 2c c c c p K = {}O) H ( )(CH )(H (CO) 243 2p p p p K = {}{}{}{} p p p p p p p p / O)H ( /)(CH / )(H / (CO) 2 4 3 2 （2） c K = {}{} )(NH )(H )(N 32 32212c c c p K = {}{} )(NH )(H )(N 32 3221 2p p p K = {}{} p p p p p p / )(NH / )(H / )(N 32 32212 （3）c K =)(CO 2 c p K =)(CO 2 p K = p p / )(CO 2 （4）c K ={}{} 3 23 2 )(H O)(H c c p K = {}{} 3 23 2 )(H O)(H p p K = {}{} 3 232 /)(H /O)(H p p p p 5.解：设 m r H ?、 m r S ?基本上不随温度变化。 m r G ? = m r H ? - T · m r S ? m r G ?(298.15 K) = -233.60 kJ·mol -1 m r G ?(298.15 K) = -243.03 kJ·mol -1 K lg (298.15 K) = 40.92, 故 K (298.15 K) = 8.3?1040 第13章 氢和稀有气体 13-1 氢作为能源，其优点是？目前开发中的困难是什么？ 1、解：氢作为能源，具有以下特点： （1）原料来源于地球上储量丰富的水，因而资源不受限制； （2）氢气燃烧时放出的热量很大； （3）作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水，不会污染环境； （4）有可能实现能量的储存，也有可能实现经济高效的输送。 发展氢能源需要解决三个方面的问题：氢气的发生，氢气的储备和氢气的利用 13-2按室温和常压下的状态（气态 液态 固态）将下列化合物分类，哪一种固体可能是电的良导体？ BaH 2;SiH 4;NH 3;AsH 3;PdH 0.9;HI 13-3试述从空气中分离稀有气体和从混合气体中分离各组分的根据和方法。 3、解：从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分，主要是利用它们不同的物理性质如：原子间不同的作用力、熔点沸点的高低以及被吸附的难易等差异达到分离的目的。 13-4试说明稀有气体的熔点 、沸点、密度等性质的变化趋势和原因？ 4、解：氦、氖、氩、氪、氙，这几种稀有气体熔点、沸点、密度逐渐增大。 这主要是由于惰性气体都是单原子分子，分子间相互作用力主要决定于分子量。分子量越大，分子间相互作用力越大，熔点沸点越来越高。 密度逐渐增大是由于其原子量逐渐增大，而单位体积中原子个数相同。 13-5你会选择哪种稀有气体作为：（a ）温度最低的液体冷冻剂；（b ）电离能最低 安全的放电光源；（c ）最廉价的惰性气氛。 13-6用价键理论和分子轨道理论解释HeH 、HeH + 、He 2+ 粒子存在的可能性。为什么氦没有双原子分子存在？ 13-7 给出与下列物种具有相同结构的稀有气体化合物的化学式并指出其空间构型： (a) ICl 4- (b)IBr 2- (c)BrO 3- (d)ClF 7、 解： 4XeF 平面四边形 2XeF 直线形 3XeO 三角锥 XeO 直线形 第十二章 1．卤素中哪些元素最活泼为什么有氟至氯活泼性变化有一个突变 答：单质的活泼性次序为：F2>>Cl2>Br2>I2 从F2到Cl2活泼性突变，其原因归结为F原子和F—离子的半径特别小。 F Cl Br I F—Cl—Br—I— r/pm 64 99 114 133 136 181 195 216 (1)由于F的原子半径非常小，F—F原子间的斥力和非键电子对的斥力较大，使F2的 解离能（155KJ/mol）远小于Cl2的解离能（240KJ/mol）。 (2)由于F-离子半径特别小，因此在形成化合物时，氟化物的离子键更强，键能或晶格 能更大。 由于F-离子半径特别小，F-的水合放热比其他卤素离子多。 2．【 3．举例说明卤素单质氧化性和卤离子X-还原性递变规律，并说明原因。 答：氧化性顺序为：F2 >Cl2 >Br2>I2 ;还原性顺序为：I- >Br->Cl->F-. 尽管在同族中氯的电子亲合能最高，但最强的氧化剂却是氟 卤素单质是很强的氧化剂,随着原子半径的增大,卤素的氧化能力依次减弱。尽管在同族中氯的电子亲合能最高,但最强的氧化剂却是氟。一种氧化剂在常温下,在水溶液中氧化能 ?值的大小和下列过程有关（见课本P524） 力的强弱,可用其标准电极电势值来表示,θ 4．写出氯气与钛、铝、氢、水和碳酸钾作用的反应式，并注明必要的反应条件。 答：（1）2Cl2+Ti =TiCl4加热，干燥 （2）3Cl2+2Al =2AlCl3 加热，干燥 （3）Cl2+H2 =2HCl 点燃 （4）3Cl2+2P(过量)=2PCl3 干燥 ！ 5Cl2(过量)+2P=2PCl5干燥 （5）Cl2+H2O=HClO +HCl (6) Cl2+2K2CO3+H2O=KCl+KClO+2KHCO3 5．试解释下列现象： （1）I2溶解在CCl4中得到紫色溶液，而I2在乙醚中却是红棕色。 （2）I2难溶于水却易溶于KI中。 答：（1）CCl4为非极性溶剂，I2溶在CCl4中后仍为分子状态，显示出I2单质在蒸气时的紫颜色。 而乙醚为极性溶剂，I2溶于乙醚时与溶剂间有溶剂合作用，形成的溶剂合物不再呈其 单质蒸气的颜色，而呈红棕色。 （2）I2以分子状态存在，在水中歧化部分很少，按相似相溶的原则，非极性的I2在水中溶解度很小。但I2在KI溶液中与I-相互作用生成I3—离子，I3—离子在水中的溶解度很大，因 此，I2易溶于KI溶液。 无机化学期中试卷 2015.11.17 班级 姓名 学号 分数 一、 选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分 (3778) 3778 对于一个氧化还原反应，下列各组中所表示的 m r G ?， E 和K 的关系应 是…………………………………………………………………………………………… （ ） (A) m r G ?＞0； E ＜0；K ＜1 (B) m r G ?＞0； E ＞0；K ＞1 (C) m r G ?＜0； E ＜0；K ＞1 (D) m r G ?＜0； E ＞0；K ＜1 2. 2 分 (0438) 0438 关于熵，下列叙述中正确的是…………………………………………………………（ ） (A) 298K 时，纯物质的 m S = 0 (B) 一切单质的 m S = 0 (C) 对孤立体系而言， m r S ?> 0的反应总是自发进行的 (D) 在一个反应过程中，随着生成物的增加，熵变增大 3. 2 分 (3515) 25℃，2NO 2(g)N 2O 4(g)，K c 与K p ( K )的比值( p = 100 kPa )K c /K p 等于… （ ） (A) 298 0831.01 ?= 0.0404 (B) 8.31 ? 25 = 207.8 (C) 0.0831 ? 298 = 24.8 (D) 0.0821 ? 298 = 24.5 4. 2 分 (3871) 3871 HI 的生成反应的焓变为负值，HI 的分解反应的焓变为正值，则HI 分解反应的活化能 E a ……………………………………………………………………………………………（ ） (A) E a <ΔH 分解 (B) E a >ΔH 分解 (C) E a = 0 (D) E a =ΔH 分解 5. 2 分 (6709) 6709 常用的三种甘汞电极，即 (1) 饱和甘汞电极 (2) 摩尔甘汞电极 (3) 0.1 mol ·dm -3 甘汞电极 其电极反应为：Hg 2Cl 2(s) + 2e - = 2Hg(l) + 2Cl - (aq)，在25℃ 时三种甘汞电极的 ?的大小次序为………………………………………………………………………………… （ ） (A) 1?＞ 2?＞ 3? (B) 2?＞ 1?＞ 3? (C) 3?＞ 2?＞ 1? (D) 1?＝ 2?＝ 3? 6. 2 分 (0436) 16. 完成并配平下列反应式： （1）H2S+H2O2→ （2）H2S+Br2→ （3）H2S+I2→ （4）H2S+O2→ +H+→ （5）H2S+ClO- 3 （6）Na2S+Na2SO3+H+→ （7）Na2S2O3+I2→ （8）Na2S2O3+Cl2→ （9）SO2+H2O+Cl2→ （10）H2O2+KMnO4+H+→ （11）Na2O2+CO2→ （12）KO2+H2O→ （13）Fe(OH)2+O2+OH-→ （14）K2S2O8+Mn2++H++NO- → 3 （15）H2SeO3+H2O2→ 答：（1）H2S+H2O2=S+2H2O H2S+4H2O2（过量）=H2SO4+4H2O （2）H2S+Br2=2HBr+S H2S+4Br2（过量）+4H2O=8HBr+H2SO4 （1）H2S+I2=2I-+S+2H+ （2）2H2S+O2=2S+2H2O （3）3H2S+ClO3-=3S+Cl-+3H2O （4）2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O （5）2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI （6）Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl （7）SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl （8）5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2+8H2O （9）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 （10）2KO2+2H2O=2KOH+O2+H2O2 （11）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 （12）5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+（13）H2SeO3+H2O2=H2SeO4+H2O 第四版无机化学习题及 答案 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT 第一章原子结构和原子周期系 1-1根据原子序数给出下列元素的基态原子的核外电子组态： （a）K （b）Al （c）Cl （d）Ti（Z=22）（e）Zn（Z=30）（f）As （Z=33） 答：（a）[Ar]4s1（b）[Ne]3s23p1（c）[Ne]3s23p5（d）[Ar]3d54s2（e）[Ar] 3d104s1（f）[Ar]4s24p3 1-2给出下列原子或离子的价电子层电子组态，并用方框图表示轨道，填入轨道的电子用箭头表示。 （a）Be （b）N （c）F （d）Cl-（e）Ne+（f）Fe3+（g）As3+ 1-3 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+的基态的最外层电子组态与次外层电子组态分别如何 1-4以下+3价离子那些具有8电子外壳Al3+、Ga3+、Bi3+、Mn3+、Sc3+ 答：Al3+和Sc3+具有8电子外壳。 1-5已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为： （a）3s23p5（b）3d64s2（c）5s2（d）4f96s2（e）5d106s1 试根据这个信息确定它们在周期表中属于那个区、哪个族、哪个周期。 答：（a）p区，ⅦA族，第三周期（b）d区，Ⅷ族，第四周期（c）s区，ⅡA族，第五周期（d）f区，ⅢB族，第六周期（e）ds区，ⅠB族，第六周期1-6根据Ti、Ge、Ag、Rb、Ne在周期表中的位置，推出它们的基态原子的电子组态。 答：Ti位于第四周期ⅣB族，它的基态原子的电子组态为[Ar]3d24s2； Ge位于第四周期ⅣA族，它的基态原子的电子组态为[Ar]3d104s24p2； Ag位于第五周期ⅠB族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 4d105s1； Rb位于第五周期ⅠA族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 5s1； Ne位于第二周期0族，它的基态原子的电子组态为[He] 2s22p6。 1-7某元素的基态价层电子构型为5d36s2，给出比该元素的原子序数小4的元素的基态原子电子组态。 答：该元素的基态原子电子组态为[Xe] 4f126s2。 1-8某元素基态原子最外层为5s2，最高氧化态为+4，它位于周期表哪个去是第几周期第几族元素写出它的+4氧化态离子的电子构型。若用A代表它的元素符号，写出相应氧化物的化学式。 答：该元素的基态原子电子组态为[Kr] 4d25s2，即第40号元素锆（Zr）。它位于d区，第五周期ⅣB族，+4氧化态离子的电子构型为[Kr]，即 1s22s22p63s23p63d104s24p6, 相应氧化物为AO2。 第二章分子结构 2-1用VSEPR模型讨论CO2、H2O、NH3、CO32-、PO33-、PO3-、PO43-的分子模型，画出他们的立体结构，用短横代表σ键骨架，标明分子构型的几何图形的名称。 第1章 物质的聚集态习题答案 1-1 实验室内某氦气钢瓶，内压为18 MPa ，放出部分氦气后，钢瓶减重500 kg ，瓶内氦气的压强为9.5 MPa 。假定放出气体前后钢瓶的温度不变，钢瓶原储有氦气为多少（物质的量）？ 解：V 与T 一定时，n 与p 成正比， 即： mol .0026 410500MPa )5.918(MPa 183?=－总n 解得 mol 10645.25?=总n 1-2 273Ｋ和101 kPa 的1.00 dm 3干燥空气缓慢通过液态的二甲醚（CH 3OCH 3）。假定（１）通过二甲醚后的空气被二甲醚饱和且液态二甲醚损失0.0335g ；（２）被二甲醚饱和的空气的总压强仍为101kPa 。计算二甲醚在273Ｋ时的饱和蒸汽压。 解：由理想气体状态方程得： 空气的物质的量：m ol 0445.0K 273K m ol dm 8.314kPa 1.00dm kPa 1011133 =?????==－－空RT pV n 二甲醚的物质的量：mol 10283.7mol g 0.46g 02335.041－－二甲醚?=?==M m n 二甲醚的摩尔分数：0161.00445 .010283.710283.744=+??=+=－－二甲醚空二甲醚二甲醚n n n x 二甲醚的饱和蒸汽压： 1.626kPa kPa 1010161.0=?=?=p x p 二甲醚二甲醚 1-3 在273.15 K 和1.01325×105 Pa 压力下，测得某气体的密度为1.340 g ·dm -3，在一实验中测得这种气体的组成是C 79.8%和H 20.2%。求此化合物的分子式。 解 =30.02(g·mol -1) 每分子含碳原子：30.02×0.798/12.01=1.9953≈2 每分子含氢原子：30.02×0.202/1.008=6.016≈6 即分子式为：C 2H 6 1-4 在293 K 和9.33×104 Pa 条件下，在烧瓶中称量某物质的蒸气得到下列数据，烧瓶 第6章分子的结构与性质 6.1 复习笔记 一、键参数 1．键能 （1）定义 键能是指气体分子每断裂单位物质的量的某键（6.022×1023个化学键）时的焓变。（2）特性 ①键能可作为衡量化学键牢固程度的键参数，键能越大，键越牢固； ②对双原子分子，键能在数值上等于键解离能（D）； ③多原子分子中若某键不止一个，则该键键能为同种键逐级解离能的平均值； ④可通过光谱实验测定键解离能以确定键能，还可利用生成焓计算键能。 2．键长（L b） （1）定义 键长是指分子内成键两原子核间的平衡距离。一些双原子分子的键长如表6-1所示： 表6-1 一些双原子分子的键长 （2）特性 ①一个键的性质主要取决于成键原子的本性； ②两个确定的原子之间，如果形成不同的化学键，其键长越短，键能就越大，键就越牢固。 ③键长可以用分子光谱或X射线衍射方法测得。 3．键角 （1）定义 键角是指在分子中两个相邻化学键之间的夹角。 （2）特性 ①键角可以用分子光谱或X射线衍射法测得； ②可以通过分子内全部化学键的键长和键角数据来确定这个分子的几何构型。 二、价键理论 1．共价键 （1）共价键的形成 共价键是指原子间由于成键电子的原子轨道重叠而形成的化学键。 （2）价键理论要点 ①两原子接近时，自旋方向相反的未成对的价电子可以配对，形成共价键； ②成键电子的原子轨道如能重叠越多，则所形成的共价键就越牢固（最大重叠原理）。 （3）共价键的特征 ①共价键具有饱和性； ②共价键具有方向性。 （4）原子轨道的重叠 ①两个原子轨道以对称性相同的部分相重叠（正重叠） 图6-1所示为原子轨道几种正重叠的示意图。 （a）s-s （b）p x-s （c）p y-p y（d）d xy-p y 图6-1 原子轨道几种正重叠示意图 ②两个原子轨道以对称性不同部分相重叠（负重叠） 图6-2所示为原子轨道几种负重叠的示意图。 （a）p x-p y（b）p x-s （c）p y-p y（d）p x-d xy 图6-2 原子轨道几种负重叠示意图 （5）共价键的类型 ①按是否有极性来分类： ②按原子轨道重叠部分的对称性来分类： a．键 若原子轨道的重叠部分，对键轴（两原子的核间连线）具有圆柱形对称性，所形成的键称为键。图6-3给出了几种不同组合形成的键示意图。 高中无机化学习题与答案 绪论 一.是非题: 1.化学变化有新物质产生,而物理变化无新物质产生. 2.化学变化是由于构成分子的原子外层电子运动状态的改变而引起的、原子核不变的一类变化 3.元素的变化为物理变化而非化学变化. 4.化学变化的特点是原子核不变分子组成或原子间结合方式发生变化. 5.化学反应常伴有发光现象,但并非所有的发光现象都属于化学反应. 二.选择题: 1.化学研究的对象是具有宏观实体的物质,它不包括 A.希有气体 B:混合物 C.电子流或γ──射线 D.地球外的物质 2.纯的无机物不包括 A.碳元素 B.碳化合物 C.二者都对 D.二者都错 3.下列哪一过程不存在化学变化 A.氨溶于水 B.蔗糖溶在水中 C.电解质溶液导电 D.照相底片感光 第一章原子结构和元素周期系 一.是非题 1.电子在原子核外运动的能量越高,它与原子核的距离就越远.任何时候,1s电 子总比2s电子更靠近原子核, 因为 E 2s > E 1s . 2.原子中某电子的各种波函数,代表了该电子可能存在的各种运动状态,每一种状态可视为一个轨道. 3.氢原子中,2s与2p轨道是简并轨道,其简并度为4;在钪原子中,2s与2p 轨道 不是简并轨道, 2p x ,2p y ,2p z 为简并轨道,简并度为3. 4.从原子轨道能级图上可知,任何原子在相同主量子数的轨道上,能量高低的顺序总是f > d > p > s;在不同主量子数的轨道上,总是(n-1)p > (n-2)f > (n-1)d > ns. 5.在元素周期表中, 每一周期的元素个数正好等于该周期元素最外电子层轨道可以容纳的电子个数. 6.所有非金属元素(H,He除外)都在p区,但p区所有元素并非都是非金属元素. 7.就热效应而言,电离能一定是吸热的,电子亲和能一定是放热的. 8.铬原子的电子排布为Cr[Ar]4s13d5,由此得出: 洪特规则在与能量最低原理出现矛盾时,首先应服从洪特规则. 9.s区元素原子丢失最外层的s电子得到相应的离子,d区元素的原子丢失处于最高能级的d电子而得到相应的离子. 10.在原子核里因质子数和中子数不同,就组成了不同的核素;同样在原子核里因质子数和中子数不等,就构成了同位素.可见,核素也就是同位素. 二.选择题 1.玻尔在他的原子理论中 A.证明了电子在核外圆形轨道上运动; B.推导出原子半径与量子数平方成反比; C.应用了量子力学的概念和方法; D.解决了氢原子光谱和电子能量之间的关系问题. 2.波函数和原子轨道二者之间的关系是 A.波函数是函数式,原子轨道是电子轨迹; B.波函数和原子轨道是同义词; C.只有轨道波函数与原子轨道才是同义的; D.以上三种说法都不对. 3.多电子原子的原子轨道能级顺序随着原子序数的增加 A.轨道能量逐渐降低,但能级顺序不变; B.轨道能量基本不变,但能级顺序改变; C.轨道能量逐渐增加,能级顺序不变; D.轨道能量逐渐降低,能级顺序也会改变. 4.周期表中各周期元素数目是由什么决定的 A.2n2(n为主量子数); B.相应能级组中所含轨道总数; C.相应能级组中所含电子总数 D. n + 0.7规则 5.下列电子构型中,电离能最低的是 第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案 1．解：1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。 2．解：氯气质量为2.9×103 g 。 3．解：一瓶氧气可用天数 33111-1 222()(13.210-1.0110)kPa 32L 9.6d 101.325kPa 400L d n p p V -???= ==?? ４．解：pV MpV T nR mR = = = 318 K 44.9=℃ ５．解：根据道尔顿分压定律 i i n p p n = p (N 2) = 7.6?104 Pa p (O 2) = 2.0?104 Pa p (Ar) =1?103 Pa ６．解：（1）2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ? （2）222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =? （3） 4224(O )(CO ) 2.6710Pa 0.2869.3310Pa n p n p ?===? 7.解：（1）p (H 2) =95.43 kPa （2）m (H 2) = pVM RT = 0.194 g 8.解：（1）ξ = 5.0 mol （2）ξ = 2.5 mol 结论: 反应进度(ξ)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关，但与反应式的写法有关。 9.解：?U = Q p - p ?V = 0.771 kJ 10.解： （1）V 1 = 38.3?10-3 m 3 = 38.3L （2） T 2 = nR pV 2 = 320 K （3）-W = - (-p ?V ) = -502 J （4） ?U = Q + W = -758 J （5） ?H = Q p = -1260 J 11.解：NH 3(g) + 45O 2(g) 298.15K ????→标准态 NO(g) + 2 3H 2O(g) m r H ?= - 226.2 kJ ·mol -1 12.解：m r H ?= Q p = -89.5 kJ m r U ?= m r H ?- ?nRT = -96.9 kJ 13.解：（1）C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g) 《无机化学》(上)习题答案 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 第1章 原子结构与元素周期律 1-1在自然界中氢有三种同位素，氧也有三种同位素，问：总共有多少种含有不同核素的水分子？由于3H 太少，可忽略不计，问：不计3H 时天然水中共有多少种同位素异构水分子？ 解： 共有18种不同核素的水分子 共有9种不同核素的水分子 1-2．答：出现两个峰 1-3用质谱仪测得溴的两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为 79Br 78.9183 占 50.54%，81Br 80.9163 占 49.46%，求溴的相对原子质量。 解： 1-4铊的天然同位素203Tl 和205Tl 的核素质量分别为202.97u 和204.97u ，已知铊的相对原子质量为204.39，求铊的同位素丰度。 解： 设203Tl 的丰度为X ，205Tl 的丰度为1-X 204.39 = 202.97X + 204.97(1-X) X= 29.00% 1-5等质量的银制成氯化银和碘化银，测得质量比m （AgCl ）：m （AgI ）= 1：1.63810，又测得银和氯的相对原子质量分别为107.868和35.453，求碘的原子量。 解： X= 126.91 1-8为什么有的元素原子量的有效数字的位数多达9位，而有的元素的原子量的有效数字的位数却少至3～4位？ 答：单核素元素只有一种同位素，因而它们的原子量十分准确。而多核素元素原子量的准确性与它们同位素丰度的测量准确性有关（样品的来源、性质以及取样方式方法等）。若同位素丰度涨落很大的元素，原子量就不可能取得很准确的数据。 1-13．解：（1）r=c /λ=(3×108)/(633×10-9) = 4.74×1014 Hz 氦-氖激发是红光 （2）r=c/λ=(3.0×108)/(435.8×10-9) = 6.88×1014 Hz 汞灯发蓝光 18)33(313131323=+ ?=?+?c c c c 9 )21(313121322=+?=?+?c c c c 91.79%46.499163.80%54.509183.78)Br (=?+?=Ar X 107.86835.453107.86863810.11)AgI ()AgCl (++== m m 无机化学习题册及答案 Revised as of 23 November 2020 《无机化学》课程习题册及答案 第一章溶液和胶体 一、是非题：（以“＋”表示正确，“－”表示错误填入括号） 1．渗透压力比较高的溶液，其物质的量浓度也一定比较大。（）2．相同温度下，物质的量浓度均为200mmol·L-1的NaCl溶液和葡萄糖溶液，其渗透压相等（） 3．相同温度下，渗透浓度均为200mmol·L-1的NaCl溶液和CaCl2溶液，其渗透压相等（） 4．临床上的两种等渗溶液只有以相同的体积混合时，才能得到等渗溶液。（） 5. 两种等渗溶液以任意比例混合所得溶液在临床上必定是等渗溶液（）6．临床上，渗透浓度高于320 mmolL-1的溶液称高渗液（） 7．在相同温度下， molL-1的葡萄糖溶液与 molL-1的蔗糖溶液的渗透压力是相等的（） 8. 物质的量浓度均为·L-1的NaCl液和葡萄糖液渗透浓度相等（） 9. 对于强电解质溶液，其依数性要用校正因子i来校正。（） 二、选择题 1．使红细胞发生溶血的溶液是（） A．·L-1 NaCl B．·L-1葡萄糖 C．·L-1葡萄糖 D．·L-1 NaCl 2．物质的量浓度均为 mol·L-1的下列溶液，其渗透压最大的是（） A．葡萄糖 B．NaCl C．CaCl2 D．无法比较 3．使红细胞发生皱缩的溶液是（） A．·L-1 NaCl B．·L-1葡萄糖 C．·L-1葡萄糖 D．·L-1 NaCl 4．在相同温度下，物质的量浓度均为 mol·L-1的下列溶液，其渗透压最小的是（） A．葡萄糖 B．NaCl C．CaCl2 D．无法比较 5．物质的量浓度均为 mol·L-1的下列溶液，在临床上属于等渗溶液的是 （）A．葡萄糖 B．NaCl C．CaCl2 D．蔗糖 6. 试排出在相同温度下下列溶液渗透压由大到小的顺序 ( ) a. c(C6H12O6)= mol·L-1 b. c[(1/2)Na2CO3]= mol·L-1 c. c[(1/3)Na3PO4]= mol·L-1 d. c(NaCl)= mol·L-1 A. d＞b＞c＞a B. a＞b＞c＞d C. d＞c＞b＞a D. b＞c＞d＞a 7. 医学上的等渗溶液，其渗透浓度为（） A. 大于280 mmol·L-1 B. 小于280 mmol·L-1 C. 大于320 mmol·L-1 D. 280－320 mmol·L-1 8. 欲使同温度的A、B两种稀溶液间不发生渗透，应使两溶液（A、B中的基本单元均以溶质的“分子”式表示） ( ) A 质量摩尔浓度相同 B 物质的量浓度相同 C 质量浓度相同 D 渗透浓度相同 9. 质量浓度为11.1g·L-1CaCl2 (M=111.0 g·mol-1）溶液的渗透浓度是 ( ) ·L-1·-1 C ·L-1·L-1 三、填充题: 第二章物质的状态 习题 2.1 什么是理想气体？实际气体在什么条件下可用理想气体模型处理？ 2.2 为什么家用加湿器都是在冬天使用，而不在夏天使用？ 2.3 常温常压下，以气体形式存在的单质、以液体形式存在的金属和以液体形式存在的 非金属单质各有哪些？ 2.4 平均动能相同而密度不同的两种气体，温度是否相同？压力是否相同？为什么？ 2.5 同温同压下，N2和O2分子的平均速度是否相同？平均动能是否相同？ 2.6试验测得683K、100kPa时气态单质磷的密度是2.64g·dm－3。求单质磷的分子量。2.71868年Soret用气体扩散法测定了臭氧的分子式。测定结果显示，臭氧对氯气的扩散速 度之比为1.193。试推算臭氧的分子量和分子式。 2.8常压298K时，一敞口烧瓶盛满某种气体，若通过加热使其中的气体逸出二分之一，则 所需温度为多少？ 2.9氟化氙的通式为XeF x（x＝2、4、6…），在353K、1.56×104Pa时，实验测得某气态氟 化氙的密度为0.899g·dm－3。试确定该氟化氙的分子式。 温度为300K、压强为3.0×1.01×105Pa时，某容器含，每升空气中水汽的质量。 （2）323K、空气的相对湿度为80％时，每升空气中水汽的质量。 已知303K时，水的饱和蒸气压为4.23×103Pa； 323K时，水的饱和蒸气压为1.23×104Pa。 2.10在303K，1.01×105Pa时由排水集气法收集到氧气1.00dm3。问有多少克氯酸钾按 下式分解？ 2KClO3 === 2KCl ＋3O2 已知303K时水的饱和蒸气压为4.23×103Pa。 2.11298K，1.23×105Pa气压下，在体积为0.50dm3的烧瓶中充满NO和O2气。下列反 应进行一段时间后，瓶内总压变为8.3×104Pa，求生成NO2的质量。 2NO ＋O2 === 2NO2 2.12一高压氧气钢瓶，容积为45.0dm3，能承受压强为3×107Pa，问在298K时最多可 装入多少千克氧气而不致发生危险？ 第一章 化学反应中的质量和能量关系 重要概念 1.系统：客观世界是有多种物质构成的，但我们可能只研究其中一种或若干物质。人为地将一部分物质与其他物质分开，被划分的研究对象称为系统。 2.相：系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分称为相。 3.状态：是指用来描述系统的诸如压力P 、体积V 、温度T 、质量m 和组成等各种宏观性质的综合表现。 4.状态函数：用来描述系统状态的物理量称为状态函数。 5.广度性质：具有加和性，如体积，热容，质量，熵，焓和热力学能等。 6.强度性质：不具有加和性，仅决定于系统本身的性质。如温度与压力，密度等。 系统的某种广度性质除以物质的量或者质量之后就成为强度性质。强度性质不必指定物质的量就可以确定。 7.热力学可逆过程：系统经过某种过程由状态1到状态2之后，当系统沿着该过程的逆过程回到原来状态时，若原来的过程对环境产生的一切影响同时被消除（即环境也同时复原），这种理想化的过程称为热力学的可逆过程。 8.实际过程都是不可逆的，可逆过程是一种理想过程。 9.化学计量数：0=∑B VB Ｂ表示反应中物质的化学式，ＶＢ是B 的化学计量数， 量纲为一；对反应物取负值，生成物取正值。 10.化学计量数只表示当安计量反应式反应时各物质转化的比例数，并不是各反应物质在反应过程中世界所转化的量。 11.反应进度ξ：b b v /n ?=?ξ 对于化学反应来讲，一般选未反应时，0=ξ 引入反应进度这个量最大的优点是在反应进行到任意时刻时，可用任一反应物或产物来表示反反应进行的程度，所得的值总是相等的。 12.习惯对不注明温度和压力的反应，皆指反应是在298.15K ，100kPa 下进行的。 13.一般没有特别的注明，实测的反应热（精确）均指定容反应热，而反应热均指定压反应热。 14.能量守恒定律：在任何过程中，能量不会自生自灭，只能从一种形式转化为另一种形式，在转化过程中能量的总值不变。也叫做热力学第一定律。ΔU=Q+W 15.热力学能具有状态函数的特点：状态一定，其值一定。殊途同归，值变相等。周而复始，值变为零。 16.系统与环境之间由于存在温差而交换的热量称为热。若系统吸热值为正，若系统放热值为负。 17.系统与环境之间除了热以外其他形式传递的能量都称为功。系统得功为正，系统做功为负。在一定条件下由于系统体积的变化而与环境交换的功称为体积功?-=pdV W ，除体积功以外的一切功称为非体积功如电功。 18.功和热都是过程中被传递的能量，它们都不是状态函数，其数值与途径有关。而热力学第一定律中的热力学能的改变量只有过程的始态和终态决定，而与过程的具体途径无关。 19.化学反应热是指等温过程热，即当系统发生了变化后，使反应产物的温度回到反应前始态的温度，系统放出或吸收的热量。 无机化学试题及答案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】 河南中医学院 2007至 2008学年第一学期 《无机化学》试题 （供药学本科使用） 学号：姓名：座号： 复核人： 1分，共40分） 1、对于Zn2＋/Zn电对，增大Zn2＋的浓度，则其标准电极电势将 （） A 增大 B 减小 C 不变 D 无法判断 2、Cu2＋离子的外层电子构型为 （） A 8e B 18e型 C 18＋2e D 9～17e型 3、设氨水的解离平衡常数为θ b K。浓度为m mol·L－1的氨水溶液,若将其用水稀 释一倍,则溶液中OH－的浓度（mol·L－1）为 （） A m 2 1 B θ b K m? 2 1 C 2/ m K b ?θ D 2m 4、已知θsp K(Ag3PO4) = ×10-16，其溶解度为 ( ) A ×10-4molL-1； B ×10-5molL-1； C ×10-8molL-1； D ×10-5molL-1 5、下列各组物质，能自发发生反应的是（） A Cu、Cu2+； B Cr2O72-、Cr3+； C MnO2、Mn2+； D SnCl4、Sn 6、3d轨道的磁量子数可能是 （） A 1,2,3 B 0,1,2 C 0,±1 D 0, ±1, ±2 7、下列各分子中,以sp3不等性杂化轨道成键的是 （） A BeCl2 B PCl3 C BF3 D SiH4 8、熔化下列晶体时,只需克服色散力的是 （） A HF B Ag C KF D CO2 9.已知V E A/θ：Cr2O72- + Cr3+ Cr2+ Cr，则判断发生歧化反应的是（） A 都不能 B Cr2O72- C Cr3+ D Cr2+ 10.下列各物质中,熔点最高的是 （） 天津大学无机化学思考 题 集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN] 第一章思考题 1.一气柜如下图所示： A 假设隔板（A）两侧N2和CO2的T, P相同。试问： （1）隔板两边气体的质量是否相等浓度是否相等物质的量不等而浓度相等 （2）抽掉隔板（假设不影响气体的体积和气柜的密闭性）后，气柜内的T和P 会改变？N2、CO2物质的量和浓度是否会改变?T和P 会不变，N2、CO2物质的量不变而浓度会改变 2.标准状况与标准态有何不同 标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体，标准态是在标准压力下（100kPa）的纯气体、纯液体或纯固体 3.化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同?对某一化学反应方程式来说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为负值,生成物的化学计量数为正值 4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同 试说明之。 5.试用实例说明热和功都不是状态函数。 6.判断下列各说法是否正确： （1）热的物体比冷的物体含有更多的热量。× （2）甲物体的温度比乙物体高，表明甲物体的热力学能比乙物体大。× （3）物体的温度越高，则所含热量越多。× （4）热是一种传递中的能量。√ （5）同一体系： (a)同一状态可能有多个热力学能值。× (b)不同状态可能有相同的热力学能值。√ 7.判断下列各过程中，那个ΔU最大： （1）体系放出了60kJ热，并对环境做了40kJ功。 （2）体系吸收了60kJ热，环境对体系做了40kJ功。√ （3）体系吸收了40kJ热，并对环境做了60kJ功。 第21章 p区金属 思考题 21-1如何制备无水AlCl3？能否用加热脱水的方法从AlCl3·6H2O中制取无水AlCl3？解：制备无水AlCl3，可采用干法，即用Al和Cl2在加热的条件下反应制得。 2Al + 3Cl2 === 2AlCl3 也可在HCl气氛下，由AlCl3·6H2O加热脱水得到。但不能直接由AlCl3·6H2O 加热脱水得到无水AlCl3，因为铝离子的强烈水解性，在加热过程中，发生水解，不能得到无水AlCl3。 21-2矾的特点是什么？哪些金属离子容易成矾？ 解：矾在组成上可分为两类：M I2SO4·M II SO4·6H2O（M I=K+、Rb+、Cs+和NH4+等， M II=Mg2+、Fe2+等）；M I M III(SO4)2·12H2O（M I=Na+、K+、Rb+、Cs+和NH4+等，M II=Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+、Ga3+、V3+等），都为硫酸的复盐，形成复盐后，稳定性增强，在水中的溶解性减小。 21-3 若在SnCl2溶液中含有少量的Sn4+，如何除去它？若在SnCl4溶液中含有少量Sn2+，又如何除去？ 解：(1) SnCl2中含有少量的Sn4+，可加入锡粒将其除去。发生的化学反应是： SnCl4＋Sn === 2SnCl2 (2) 在SnCl4中含有少量的Sn2+，可利用Sn2+的还原性，用H2O2将其氧化为Sn4+。 21-4比较Sb、Bi的硫化物和氧化物的性质，并联系第16章内容，总结归纳砷分族元素的氧化物及其水合物、硫化物的酸碱性、氧化还原性的递变规律。 解：砷分族元素的氧化物及其水合物的酸碱性和氧化还原性的递变规律与其对应的硫化物相似。即：从上到下，酸性减弱，碱性增强；+V氧化值的氧化性从上到下增强，+III 氧化值的还原性从上到下减弱；同一元素+V氧化值的酸性比+III氧化值的强。 21-5 说明三氯化铝在气态及在水溶液中的存在形式。 解：由于铝的缺电子性，三氯化铝在气体时以双聚分子形式存在Al2Cl6，但Al2Cl6溶于水后，立即离解为[Al(H2O)6]3+和Cl-离子，并强烈水解。 21-6 Al(CN)3能否存在于水溶液中[K a(HCN)=6.2×10-10]？配离子Al(CN)63-能否生成，为什么？ 解：由于Al3+的强烈水解性和HCN的弱酸性，所以Al(CN)3在水溶液中不能稳定存在，会发生强双水解；同样，Al(CN)63-在水溶液中也很难生成。 21-7 略 精心整理 第十一章电化学基础11-1用氧化数法配平下列方程式 （1）KClO 3→KClO 4+KCl （2）Ca 5（PO 4）3F+C+SiO 2→CaSiO3+CaF 2+P 4+CO （3）NaNO 2+NH 4Cl →N 2+NaCl+H 2O （4）K 2Cr 2O 7+FeSO 4+H 2SO 4→Cr 2（SO 4）3+Fe 2（SO 4）3+K 2SO 4+H 2O （5）CsCl+Ca →CaCl 2+Cs 解：（（（（（11-2（1（2（3（4（5解：（2（3（4（511-3.用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式 （1）K 2Cr 2O 7+H 2S+H 2SO 4——K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+H 2O （2）MnO 42-+H 2O 2———O 2+Mn 2+（酸性溶液） （3）Zn+NO 3-+OH -——NH 3+Zn （OH ）42- （4）Cr （OH ）4-+H 2O 2——CrO 42- （5）Hg+NO 3-+H +——Hg 22++NO 解：（1）K 2Cr 2O 7+3H 2S+4H 2SO 4==K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+7H 2O+3S （2）MnO 42-+2H 2O 2+4H +==2O 2+Mn 2++4H 2O （3）Zn+NO 3－+3H 2O+OH -==NH 3+Zn （OH ）42- （4）2Cr(OH)4－+3H2O2+2OH==-2CrO42－+8H2O （5）6Hg+2NO3-+8H+==3Hg22++2NO+4H2O 11-4将下列反应设计成原电池，用标准电极电势判断标准态下电池的正极和负极，电子传递的方向，正极和负极的电极反应，电池的电动势，写出电池符号. (1)Zn+2Ag+=Zn2++2Ag (2)2Fe3++Fe=3Fe2+ (3)Zn+2H+=Zn2++H2 (4)H2+Cl2=2HCl (5)3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O 11-5写出下列各对半反应组成的原电池的电池反应、电池符号，并计算标准电动势。 （1）Fe (2)Cu2+ (3)Zn2+ (4)Cu2+ (5)O2 11-6 （氧 11-7 半反应 半反应 11—8 Fe3+］? 11-9用能斯特方程计算来说明，使Fe+Cu2+=Fe2++Cu的反应逆转是否有现实的可能性？ 解：ΦΘ(Cu+/Cu)=0.345V,ΦΘ(Fe2+/Fe)=-0.4402V 要使反应逆转，就要使ΦΘ(Fe2+/Fe)>ΦΘ(Cu2+/Cu) 由能斯特方程得[Fe2+]/[Cu2+]>1026.5=3.2×1026 11-10用能斯特方程计算与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度解：设与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度是X， 因：反应方程式为：MnO2+4HCl＝MnCl2+2H2O+Cl2↑ 半反应为：MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O（正） Cl2+2e-=2Cl－（负） 要使反应顺利进行，须φ（MnO2/Mn2+）=φ（Cl2/Cl-）无机化学课后习题答案(天津大学第四版)
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