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文檔簡介

1、無機化學練習題(含答案) 第1章 原子結構與元素周期系1-1 試討論,為什么有的元素的相對原子質量(原子量)的有效數字的位數多達9位,而有的元素的相對原子質量(原子量)的有效數字卻少至34位?1-2 br2分子分解為br原子需要的最低解離能為190kj/mol,求引起溴分子解離需要吸收的最低能量子的波長與頻率。1-3 氫原子核外電子光譜中的萊曼光譜中有一條譜線的波長為103nm,問:它相應于氫原子核外電子的哪一個躍遷? 1-4 周期系中哪一個元素的電負性最大?哪一個元素的電負性最小?周期系從左到右和從上到下元素的電負性變化呈現什么規律?為什么?1-5 什么叫惰性電子對效應?

2、它對元素的性質有何影響?1-6 當氫原子的一個電子從第二能級層躍遷至第一能級層時發射出光子的波長是121.6nm;當電子從第三能級層躍遷至第二能級層時,發射出光子的波長是656.3nm。問哪一個光子的能量大?1-7 有a,b,c,d四種元素。其中a為第四周期元素,與d可形成1:1和1:2原子比的化合物。b為第四周期d區元素,最高氧化數為7。c和b是同周期元素,具有相同的最高氧化數。d為所有元素中電負性第二大元素。給出四種元素的元素符號,并按電負性由大到小排列之。1-8有a,b,c,d,e,f元素,試按下列條件推斷各元素在周期表中的位置、元素符號,給出各元系的價電子構型。(1)a,b,c為同一周

3、期活潑金屬元素,原子半徑滿足a>b>c,已知c有3個電子層。(2)d,e為非金屬元素,與氫結合生成hd和he。室溫下d的單質為液體,e的單質為固體。(3)f為金屬元素,它有4個電子層并且有6個單電子。第2章 分子結構2-1 鍵可由s-s、s-p和p-p原子軌道“頭碰頭”重疊構建而成,試討論lih(氣態分子)、hcl、cl2分子里的鍵分別屬于哪一種?2-2 nf3和nh3的偶極矩相差很大,試從它們的組成和結構的差異分析原因。2-3 一氧化碳分子與酮的羰基(>c=o)相比,鍵能較小,鍵長較小,偶極矩則小得多,且方向相反,試從結構角度作出解釋。2-4 考察表2-5中hcl、hbr、

4、hi的色散力、取向力、誘導力以及它們構成的范德華力的順序,并作出解釋。2-5 從表2-6可見,氟化氫分子之間的氫鍵鍵能比水分子之間的鍵能強,為什么水的熔、沸點反而比氟化氫的熔沸點低?2-6已知naf晶體的晶格能為894kj·mol-1,na原子的電離能為494 kj·mol-1,金屬鈉的升化熱為101 kj·mol-1,f2分子的離解能為160 kj·mol-1,naf的標準摩爾生成熱為-571 kj·mol-1,試計算元素f的電子親合能。2-7試用雜化軌道理論討論下列分子的成鍵情況。becl2,  pcl5,  of2,&

5、#160; icl3,  xef4。2-8用價層電子對互斥理論推測下列分子或離子的空間構型。becl2,  sncl3-, icl2+,  xeo4,  brf3,  sncl2,  sf4,  icl2-,  sf6。2-9畫出hf的分子軌道能級圖并計算分子的鍵級。2-10已知n與h的電負性差(0.8)小于n與f的電負性差(0.9),解釋nh3分子偶極矩遠比nf3大的原因第3章 晶體結構3-1 給出金剛石晶胞中各原子的坐標。3-2 亞硝酸鈉和金紅石(tio2)哪個是體心晶胞?為什么?3-3 晶體結構中的“化學單元

6、”與“結構基元”兩個概念是否同一?舉例說明它們的異同。在過去的教科書里常有“晶格結點”一詞,你認為它是不是指晶體結構中的“結構基元”?為什么?3-4 課文里談到,金剛烷熔點很高,文獻又報道,金剛烷在常溫壓下是一種易揮發的固體。請問:這兩個事實是否矛盾?為什么?第4章 配合物4-1 設計一些實驗,證明粗鹽酸的報春花黃是fe3+與cl-離子的絡離子而不是鐵的水合離子或者羥合子離子的顏色。4-2 配位化學創始人維爾納發現,將等物質量黃色cocl3·6nh3、紫紅色cocl3·5nh3、綠色cocl3·4nh3和紫色cocl3·4nh3四種配合物溶于水,加硝酸銀

7、,立即沉淀的氯化銀分別為3、2、1、1摩爾,請根據實驗事實推斷它們所含的配離子的組成。用電導法可以測定電解質在溶液中電離出來的離子數,離子數與電導的大小呈正相關性。請預言,這四種配合物的電導之比呈現什么定量關系?4-3 實驗證實,fe(h2o)63+和fe(cn)63-的磁矩差別極大,如何用價鍵理論來理解?4-4 以下說法對不對?簡述理由。(1)粗鹽酸的黃色是fe3+離子的顏色。(2)根據光化學序列可斷言,fe(ncs)n3-n的n越大,離子的顏色越深。(3)配合物中配體的數目稱為配位數。(4)配位化合物的中心原子的氧化態不可能等于零,更不可能為負值。(5)羰基化合物中的配體co是用氧原子的中

8、心原子結合的,因為氧的電負性比碳大。(6)同一種金屬元素的配合物的磁性決定于該元素的氧化態,氧化態越高,磁矩就越大。(7)co(en)33+沒有立體異構體。(8)根據晶體場理論可以預言,ti(cn)63-的顏色比ticl63-的顏色深。(9)根據晶體場理論,ni2+的六配位八面體配合物按磁矩的大小可分為高自旋和低自旋兩種。4-5 實驗測得fe(cn)64-和co(nh3)63+均為反磁性物質(磁矩等于零),問它們的雜化軌道類型。4-6命名下列配合物和配離子(1)(nh4)3sbcl6;   (2)co(en)3cl3;   (3)co(no2)63-;(

9、4)cr(h2o)4br2br·2h2o; (5)cr(py)2(h2o)cl3; (6)nh4cr(scn)4 (nh3)2。4-7根據下列配合物和配離子的名稱寫出其化學式。(1)四氯合鉑(ii)酸六氨合鉑(ii);(2)四氫合鋁(iii)酸鋰;(3)氯化二氯·四水合鈷(iii);(4)羥基·水·草酸根·乙二胺合鉻(iii);(5)氯·硝基·四氨合鈷(iii)配陽離子;(6)二氨·草酸根合鎳(ii)。4-8畫出下列配合物可能有的旋光異構體的結構。(1)fecl2(c2o4)en-;   (2)

10、co(c2o4)33-;   (3)co(en)2cl2+。第5章 化學熱力學基礎5-1 在10000c和97kpa下測得硫蒸氣的密度為0.5977g/dm3,求硫蒸氣的摩爾質量和化學式。5-2 分辨如下概念的物理意義:(1)封閉系統和孤立系統。(2)功、熱和能。(3)熱力學能和焓。(4)生成焓、燃燒焓和反應焓。(5)過程的自發性和可逆性。5-3 判斷以下說法的正確與錯誤,盡量用一句話給出你作出判斷的根據。(1)碳酸鈣的生成焓等于cao(s)+co2(g)=caco3(s)的反應焓。(2)單質的生成焓等于零,所以它的標準熵也等于零。5-4在373k時,水的蒸發熱為40.58

11、 kj·mol-1。計算在1.013×105 pa,373k下,1 mol水氣化過程的u和s(假定水蒸氣為理想氣體,液態水的體積可忽略不計)。5-5制水煤氣是將水蒸氣自紅熱的煤中通過,有下列反應發生c (s) + h2o (g) = co (g) + h2 (g)co (g) + h2o (g) = co2 (g) + h2 (g)將此混合氣體冷至室溫即得水煤氣,其中含有co,h2及少量co2(水蒸氣可忽略不計)。若c有95% 轉化為co,5% 轉化為co2,則1 dm3此種水煤氣燃燒產生的熱量是多少(燃燒產物都是氣體)?已知co(g)   &

12、#160;         co2(g)           h2o(g)   -110.5                   -393.5      

13、60;           -241.85-6在一密閉的量熱計中將2.456 g正癸烷(c10h12 ,l)完全燃燒,使量熱計中的水溫由296.32 k升至303.51k。已知量熱計的熱容為16.24 kj·k-1,求正癸烷的燃燒熱。5-7阿波羅登月火箭用聯氨(n2h4 , l)作燃料,用n2o4(g)作氧化劑,燃燒產物為n2(g) 和h2o(l)。計算燃燒1.0 kg聯氨所放出的熱量,反應在300k,101.3 kpa下進行,需要多少升n2o4(g)?已知n2h4(l) &

14、#160;       n2o4(g)          h2o(l)       50.6           9.16             -285.8

15、第6章 化學平衡常數6-1 下列反應的kp和kc之間存在什么關系?(1)4h2(g)+fe3o4(s)=3fe(s)+4h2o(g)(2)n2(g)+3h2(g)=2nh3(g)(3)n2o4(g)=2no2(g)6-2 下面的反應在一個1升的容器里,在298k下達成平衡; 以下各種措施對氧氣的平衡分壓有何影響?a、增加石墨的量。b、增加co2氣體的量。c、增加氧氣的量。d、降低反應的溫度。e、加入催化劑。6-3已知下列反應的平衡常數(1)hcn h+ + cn-           

16、   k1 = 4.9×10-10(2)nh3 + h2o  nh4+ + oh-      k2=1.8×10-5(3)h2o  h+ + oh-              kw=1.0×10-14試計算下面反應的平衡常數nh3 + hcn  nh4+ + cn-     k=?6-4已知反應co

17、 + h2o  co2 + h2 在密閉容器中建立平衡,在749k時該反應的平衡常數k = 2.6 。(1)求n(h2o)n(co) 為1時,co的平衡轉化率;(2)求n(h2o)n(co) 為3時,co的平衡轉化率;(3)從計算結果說明濃度對平衡移動的影響。6-5 hi分解反應為2 hi(g)  h2 (g) + i2 (g),若開始時有1mol hi,平衡時有24.4 % 的hi發生了分解。今欲將hi的分解數降低到10%,應往此平衡體系中加入多少摩 i2 ?6-6在900 k和1.013×105 pa時,若反應so3 (g)  so2 (g) +1/

18、2o2 (g)的平衡混合物的密度為0.925 g·dm-3,求so3的解離度。6-7在308k和總壓1.013×105 pa時,n2o4有27.2%分解。(1)計算n2o4 (g)  2 no2 (g) 反應的k;(2)計算308 k時的總壓為2.026×105 pa時,n2o4的解離分數;(3)從計算結果說明壓強對平衡移動的影響。6-8. pcl5 (g) 在523k達分解平衡。pcl5 (g)  pcl3 (g) + cl2 (g)平衡濃度:pcl5 = 1mol·dm-3,  pcl3 = cl2 = 0.204mol

19、·dm-3。若溫度不變而壓強減小一半,在新的平衡體系中各物質的濃度為多少?6-9反應so2cl2 (g)  so2 (g) + cl2 (g) 在375k時平衡常數k=2.4。以7.6 g so2cl2和1.013×105 pa的cl2作用下1.0 dm3的燒瓶中。試計算平衡時so2cl2 , so2和cl2的分壓。6-10在523 k時,將0.110mol pcl5 (g) 引入1 dm3容器中,建立下列平衡:pcl5 (g)  pcl3 (g) + cl2 (g)平衡時pcl3 (g) 的濃度是0.050mol·dm-3。求在523k時反應

20、的kc和k。第7章 化學動力學基礎7-1 試對比阿侖尼烏斯活化能(表現活化能或實驗活化能)、碰撞理論活化能和過渡狀態理論活化能的物理意義,并由此說明表現動力學與分子動力學的不同性。7-2 以下說法是否正確?說明理由。(1)某反應的速率常數的單位是mol-1·dm3·s-1,該反應是一級反應。(2)化學動力學研究反應的快慢和限度。(3)活化能大的反應受溫度的影響大。(4)反應歷程中的速控步驟決定了反應速率,因此在速控步驟前發生的反應和在速控步驟后發生的反應對反應速率都毫無影響。(5)反應速率常數是溫度的函數,也是濃度的函數。7-3反應n2o5 2 no2 +1/2 

21、o2,溫度與速率常數的關系列于下表,求反應的活化能。t/k338328318308298273k/s-14.87×10-31.50×10-34.98×10-41.35×10-43.46×10-57.87×10-77-4co(ch2cooh)2在水溶液中分解成丙酮和二氧化碳。在283k時分解反應速率常數為1.08×10-4 mol·dm-3·s-1,333k時為5.48×10-2 mol·dm-3·s-1。求303k時分解反應的速率常數。7-5已知水解反應hoocch2cbr2

22、cooh + h2o  hoocch2cocooh + 2 hbr為一級反應,實驗測得數據如下:t/min0102030反應物質量m/g3.402.501.821.34試計算水解反應的平均速率常數。第8章 水溶液8-1 今有葡萄糖(c6h12o6)、蔗糖(c12h22o11)和氯化鈉三種溶液,它們的質量分數都是1%,試比較三者滲透壓的大小。8-2 取0.324g hg(no3)2溶于100g 水中,其凝固點為-0.05880c;0.542g hgcl2溶于50g水中,其凝固點為-0.07440c,用計算結果判斷這兩種鹽在水中的電離情況。8-3在293 k時,蔗糖(c12h22o11)

23、水溶液的蒸氣壓是2110 pa,純水的蒸氣壓是2333 pa。試計算1000 g水中含蔗糖的質量。已知蔗糖的摩爾質量為342 g·mol1。8-4常壓下將2.0 g尿素(con2h4)溶入75g水中,求該溶液的凝固點。已知水的kf =1.86 k·mol-1·kg。8-5在298 k時,若1dm3苯溶液中含聚苯乙烯5.0g,其滲透壓為1013pa,求聚苯乙烯的相對分子質量。8-6人的血漿凝固點為0.56,求37時人血漿的滲透壓。已知水的kf  = 1.86 k·mol-1·kg。第9章 酸堿平衡9-1 欲配制ph=5.0的緩沖溶液,需

24、稱取多少克naac·3h2o固體溶解在300ml0.5mol/l的hac的溶液中?9-2某一元弱酸ha的濃度為0.010mol·dm-3,在常溫下測得其ph為4.0。求該一元弱酸的解離常數和解離度。9-3已知0.010mol·dm-3h2so4溶液的ph=1.84,求hso4-的解離常數。9-4已知0.10mol·dm-3hcn溶液的解離度0.0063%,求溶液的ph和hcn的解離常數。9-5將0.20mol·dm-3hcooh(=1.8×10-4)溶液和0.40 mol·dm-3hocn(=3.3×10-4)溶液

25、等體積混合,求混合溶液的ph值。9-6將含有5.00ghcl的水溶液和6.72gnacn混合,再加水稀釋到0.25dm3。求溶液中h+,cn-,hcn的濃度。已知(hcn)=6.2×10-10。9-7欲由h2c2o4和naoh兩溶液配制ph=4.19的緩沖溶液,問需0.100mol·dm-3h2c2o4溶液與0.100mol·dm-3naoh溶液的體積比。(h2c2o4 =5.9×10-2,=6.4×10-5)9-8要配制450cm3ph=4.70的緩沖溶液,求需0.10mol·dm-3hac和0.10mol·dm-3 na

26、oh溶液的體積。(hac)=1.8×10-5第10章 沉淀平衡10-1 某溶液含有fe3+和fe2+,其濃度均為0.050 mol/l,要求fe(oh)3沉淀不生成fe(oh)2沉淀,需控制ph在什么范圍?10-2 計算下列反應的平衡常數,并討論反應的方向:(1)(2)10-3 定量分析中用ag no3溶液滴定cl-1離子溶液,加入k2cro4為指示劑,達到滴定終點時,agcl沉淀完全,最后1滴ag no3溶液中的cro42-反應生成磚紅色的agcro4沉淀,指示滴定達到終點。問滴定終點時溶液中的cro42-離子的濃度多大合適?設滴定終點時錐形瓶里溶深信的體積為50ml,在滴定開始時

27、應加入0.1mol/l的k2cro4溶液多少毫升?10-4在下列溶液中不斷通入h2s,計算溶液中最后殘留的cu2+的濃度。(1)0.10mol·dm-3cuso4溶液。(2)0.10mol·dm-3cuso4與1.0 mol·dm-3hcl的混合溶液。10-5根據下列給定條件求溶度積常數。(1)fec2o4·2h2o在1dm3水中能溶解0.10g;(2)ni(oh)2在ph=9.00的溶液的溶解度為1.6×10-6mol·dm-3。10-61gfes固體能否溶于100cm3 1.0mol·dm-3的鹽酸溶液中?已知(fes)

28、=6.0×10-18,(h2s)=9.23×10-22,式量(fes)=87.9。10-7求在0.50dm3 1.0mol·dm-3nh4cl溶液中能溶解mg(oh)2的質量。已知(nh3·h2o)=1.8×10-5,mg(oh)2=1.8×10-11。10-8某混合溶液中陽離子的濃度及其氫氧化物的溶度積如下:陽離子mg2+ca2+cd2+fe3+濃度/mol·dm-30.060.012×10-32×10-51.8×10-111.3×10-62.5×10-144×1

29、0-38向混合溶液中加入naoh溶液使溶液的體積為原來的2倍時,恰好使50%的mg2+沉淀。問:(1)此時溶液的ph是多少:(2)其他陽離子被沉淀的物質的量分數是多少?第11章 電化學基礎11-1 解釋如下現象:(1)鍍錫的鐵,鐵先腐蝕,鍍鋅的鐵,鋅先腐蝕。(2)將mnso4溶液滴入kmno4酸性溶液得到mno2沉淀。(3)cu2+(ap)在水溶液中會歧化為cu2+(ap)和銅。11-2某學生為測定cus的溶度積常數,設計如下原電池:正極為銅片浸在0.1mol·dm-3cu2+的溶液中,再通入h2s氣體使之達到飽和;負極為標準鋅電極。測得電池電動勢力0.670v。已知e(cu2+/c

30、u)=0.337v,e(zn2+/zn)=-0.763v,h2s的=1.3×10-7,=7.1×10-15,求cus的溶度積常數。11-3已知e(cu2+/cu)=0.337v,e(cu2+/cu+)=0.153v,(cucl)=1.2×10-6,通過計算求反應cu2+ + cu + 2 cl- = 2 cucl 能否自發進行,并求反應的平衡常數k。11-4已知e(tl3+/t1+)=1.25v,e(tl3+/t1)=0.72v。設計成下列三個標準電池為(a)(-)tlt1+tl3+tl(+);(b)(-)tlt1+tl3+,tl+pt(+);(c)(-)tlt1

31、3+tl3+,tl+pt(+)。(1)    請寫出每一個電池的電池反應式;(2)    計算每個電池的電動勢和11-5對于反應cu2+2i-cui+1/2i2,若cu2+的起始濃度為0.10mol·dm-3,i-的起始濃度為0.50mol·dm-3,計算反應達平衡時留在溶液中的cu2+濃度。已知e(cu2+/cu+)=0.153v,e(i2 / i-)=0.535v,(cui)=1×10-12。第12章 配位平衡12-1 定性地解釋以下現象:(1)向hg(no3)2滴加ki,反過來,向ki滴加hg(no

32、3)2,滴入一滴時,都能見很快消失的紅色沉淀,分別寫出沉淀消失的反應。(2)少量agcl沉淀可溶于濃鹽酸,但加水稀釋溶液又變混濁。(3) cu(nh3)42+呈深藍色而cu(nh3)2+卻幾乎無色。12-2已知向0.010mol·dm-3zncl2溶液通h2s至飽和,當溶液的ph=1.0時剛開始有zns沉淀產生。若在此濃度zncl2溶液中加入1.0mol·dm-3kcn后通入h2s至飽和,求在多大ph時會有zns沉淀產生?=5.0×101612-3在1dm3 6mol·dm-3的氨水中加入0.01mol固體cuso4,溶解后,在此溶液中再加入0.01mo

33、l固體naoh,是否會有cu(oh)2沉淀生成?=2.09×1013,=2.2×10-20第13章 氫和稀有氣體13-1 氫作為能源,其優點是什么?13-2 試說明稀有氣體的熔點、沸點、密度等性質的變化趨勢和原因?13-3 你會選擇哪種稀有氣體作為:(a)溫度最低的液體冷凍劑;(b)電離能最低、安全的放電光源;(c)最廉價的惰性氣體。13-4 給出與下列物種具有相同結構的稀有氣體化合物的化學式并指出其空間構型:(a)icl4- (b)ibr2- (c)bro3- (d)clf第14章 鹵素14-1 三氟化氮nf3(沸點-1290c)不顯lewis堿性,而相對分子質量最低的化

34、合物nh3(沸點-330c)卻是個人所共知的lewis堿。(a)說明它們揮發性判別如此之大的原因;(b)說明它們堿性不同的原因。14-2 寫出三個具有共價鍵的金屬鹵化物的分子式,并說明這種類型鹵化物的共同特性。第15章 氧族元素15-1 so2與cl2的漂白機理有什么不同?15-2 寫出下列各題的生成物并配平。(1)在na2o2固體上滴加幾滴熱水;(2)h2s通入fecl3溶液中;(3)用鹽酸酸化多硫化銨溶液第16章 氮 磷 砷16-1 請回答下列有關氮元素性質的問題。為什么氮不能形成五鹵化物?16-2 請回答下列問題:(1)如何除去no中微量的no2和n2o中少量的no?16-3 請解釋下列

35、有關鍵長和鍵角的問題。nh3、ph3、ash3分子中的鍵角依次為1070、93.080、91.80,逐漸減小。第17章 碳 硅 硼17-1 對比等電體co與n2的分子結構及主要物理、化學性質。17-2 如何鑒別下列各級物質:(1)na2co3、na2sio3、na2b4o7、10h2o17-3 試說明硅為何不溶于氧化性的酸(如濃硝酸)溶液中,卻分別溶于堿溶液及hno3與hf組成的混合溶液中。第18章 非金屬元素小結18-1為什么氟和其他鹵素不同,沒有多種可變的正氧化化態?18-2概括非金屬元素的氫化物有哪些共性?18-3試解釋下列各組酸強度的變化順序:hihbrhclhfhclo4h2so4h

36、3po4h4sio4hno3hno2hio4h5io6h2seo4h2teo6 18-4何謂次級周期性?為什么它在p區第二、第四、第六周期中表現?為什么它主要表現在最高氧化態化合物的性質(穩定性和氧化性)上?18-5試解釋下列現象:硅沒有類似于石墨的同素異性體。氮沒有五鹵化氮,卻有+5氧化態的n2o5,hno3及其鹽,這兩者是否有矛盾?第19章 金屬通論19-1 根據氧化物的自由能一溫度圖,討論973k時co能否還原nio而制得ni ?19-2 據硫化物的埃林漢姆圖,若從硫化物中提取金屬,適宜的還原劑和溫度條件各如何?19-3 金屬的晶體結構有哪幾種主要類型?它們的空間利用率和配位數各是多少?

37、對金屬性質的影響又如何? 第20章 s區元素(堿金屬與堿土金屬)20-1 含有ca2+、mg2+和so42-離子的粗食鹽如何精制成純的食鹽,以反應式表示。 20-2 商品naoh中為什么常含雜質naco3?如何檢驗?又如何除去?20-3 寫出下列物質的化學式:光鹵石 明礬 重晶石 天青石 白云石 方解石 蘇打 石膏 螢石 芒硝 元明粉 瀉鹽20-4 往bacl2和cacl2的水溶液中分別依次加入:(1)碳酸銨;(2)醋酸;(3)鉻酸鉀,各有何現象發生?寫出反應方程式。  第21章 p區金屬21-1 下列方程式為什么與實驗事實不符?(1)2 al(no3)

38、3 + 3na2co3 = al2(co3)3 + nano3(2)pbo2 + 4hcl = pbcl4 + 2h2o(3)bi2s3 + 3s22- = bis43- + s 21-2 回答下列問題:(1)實驗室配制及保存sncl2溶液時應采取哪些措施?寫出有關的方程式。(2)如何用實驗的方法證明pb3o4中鉛有不同價態?(3)金屬鋁不溶于水,為什么它能溶于nh4cl和na2co3溶液中? 第22章 ds區金屬22-1. 為什么cu(ii)在水溶液中比在cu(i)更穩定,ag(i)比較穩定,au易于形成+iii氧化態化合物? 22-2. 用反應方程式說明下列現

39、象?(1)銅器在潮濕空氣中慢慢生成一層綠色的銅銹;(2)金溶于王水;(3)在cucl2濃溶液中逐漸加水稀釋時,溶液顏色由黃棕色經綠色而變為藍色;(4)當so2通入cuso4與nacl濃溶液中時析出白色沉淀;(5)往agno3溶液中滴加kcn溶液時,先生成白色沉淀而后溶解,再加入nacl溶液時,并無agcl沉淀生成,但加入少量na2s溶液時卻有黑色ag2s沉淀析出;(6)熱分解cucl2·2h2o時得不到無水cucl222-3. 解釋下列實驗事實:(1)鐵能使cu2+還原,銅能使fe3+還原,這兩件事實有無矛盾?并說明理由;(2)焊接鐵皮時,先常用zncl2溶液處理鐵皮表面;(3)hg

40、s不溶于hcl、hno3和(nh4)2s中,而能溶于王水或na2s中;(4)hgcl2溶液中在有nh4cl存在時,加入nh3·h2o得不到白色沉淀hgnh2cl222-4 (1)為什么cu+不穩定、易歧化,而hg22+則較穩定。試用電極電勢的數據和化學平衡的觀點加以闡述;(2)在什么情況下可使cu2+轉化為cu+,試舉一例;(3)在什么情況下可使hg(ii)轉化為hg(i);hg(i)轉化為hg(ii),試各舉幾個反應方程式說明。 第23章 d區金屬(一)第四周期d區金屬23-1 試以原子結構理論說明:(1)第四周期過渡金屬元素在性質上的基本共同點;(2)討論第一過渡系元素

41、的金屬性、氧化態、氧化還原穩定性以及酸堿穩定性變化規律;(3)闡述第一過渡系金屬水合離子顏色及含氧酸根顏色產生的原因。 23-2. 根據以下實驗說明產生各種現象的原因,并寫出有關反應方程式。(1)打開裝有ticl4的瓶塞,立即冒白煙;(2)向此瓶中加入濃鹽酸和金屬鋅時,生成紫色溶液;(3)緩慢地加入naoh至溶液呈堿性,則析出紫色沉淀;(4)沉淀過濾后,先用硝酸,然后用稀堿溶液處理,有白色沉淀生成。23-3 向一含有三種陰離子的混合溶液中滴加agno3溶液至不再有沉淀生成為止,過濾,當用硝酸處理沉淀時,磚紅色沉淀溶解得到橙色溶液,但仍有白色沉淀。過濾呈紫色,用硫酸酸化后,加入na2s

42、o3,則紫色逐漸消失。指出上述溶液中含有哪三種陰離子,并寫出有關反應方程式。23-4 用反應方程式說明下列實驗現象:(1)在絕對無氧條件下,向含有fe2+的溶液中加入naoh溶液后,生成白色沉淀,隨后逐漸成紅棕色;(2)過濾后的沉淀溶于鹽酸得到黃色溶液;(3)向紅色溶液中加幾滴kscn溶液,立即變血紅色,再通入so2,則紅色消失;(4)向紅色消失的溶液中滴加kmno4溶液,其紫色會褪去;(5)最后加入黃血鹽溶液時,生成藍色沉淀。參考答案第一章:1-1:單核元素只有一種同位素,因而它們的相對原子質量十分準確,有效數字達到的位數較多;對于那些只有一種同位素,因而它們的相對原子質量十分準確,有效數字

43、達到的位數較多;對于那些只有一種同位素的豐度特別大(99%以上)的元素,同位素豐度的不確定性對它們的原子量的準確性的影響較小;而對于那些幾個同位素的豐度都較大的元素,原子量的不確定性的就較高了;特別是那些不同來源的樣品中同位素豐度漲落很大的元素,原子量的不確定性就更明顯了。1-2:e=nahvv=e/hna=190×103j·mol-1/6.626×10-34j·s-1×6.02×1023mol-1=4.76×1014hz=c/v=2.988×108m·s-1/4.76×1014s-1=6.30

44、×10-7m答:能引起溴分子分解需要吸收的最低能量子的波長是630mm;頻率是4.76×1014hz。1-3:萊曼光譜:,根據,代入數據解得,答:是躍遷。1-4:電負性最大是氟;電負性最小的是銫和鈁;電負性變化的整體趨勢是:從左到右逐漸增大;從上到下逐漸減小;但這一趨勢對于位于周期表d區后半段和p區某些元素是不符合的。這是因為在此區域盡管核電荷數增大,原子半徑卻增加得很少,有效核電荷數增大。1-5:第6周期汞-鉈-銅-鉍最穩定的氧化態不是族序數,而分別是0、+1、+2、+3。這時它們的原子正好呈6s2構型,這被歸結為“6s2惰性電子對效應”。該效應使t1、pb、bi在化合物

45、中常呈低價態,而其高價態化合物的氧化性較強,是強氧化劑。第二章:2-1:lih是s-s鍵;hci是s-p鍵;cl2p-p是鍵。2-2:nf3和nh3的偶極矩分別為0.24和1.48,對于nh3,因為氮的電負性大于氫原子,偶極矩的方向指向氮原子,而孤對電子的取向與之一致,使偶極矩更大;對于nf3,因f的強電負性使偶極矩指向氟原子,而孤對電子的取向與之相反,使偶極矩變小。2-3:對于co,c原子和o原子成鍵時不僅形成2個共用電子對,而且氧原子上的已經成對的電子還要進入碳原子的空軌道(配位鍵),使碳原子反而呈負電性,該偶極與氧較大電負性吸引電子是相反的,因此co分子的偶極矩接近零。2-4:取向力:h

46、cl>hbr>hi;因為hcl、hbr、hi偶極矩依次減小,故取向力依次減小; 誘導力:hcl>hbr>hi;因為偶極矩越大,誘導力也越大;色散力:hcl>hbr<hi;因為分子的極化率越大,變形性越大,色散力越大。2-5:每摩h2o分子平均有2mol氫鍵,比hf間的氫鍵數多一倍。第三章:3-1:0,0,0;1/4,1/4,1/4;3/4,1/4,3/4;3/4,3/4,3/4,1/4,1/4;1/4,3/4,3/4,晶胞體對角線上的四個碳原子也可位于3/4,1/4,1/4;3/4,3/4,1/4;1/4,1/4,3/4;3/4,3/4,3/4。3-2:亞硝

47、酸鈉是體心晶胞。在亞硝酸鈉晶胞中,每個no2離子的氮、氧原子與其它no2離子的氮、氧原子的取向一致,n-o的鍵長鍵角相等,因此可公考察氮原子在晶胞中的坐標:0,0,0和,可見no2離子可作體心平移;而且,在亞硝酸鈉晶胞中,只有兩個na+離子,它們的坐標分別為(0,+x,0)和(,x,),也是體心平移關系,因而,亞硝酸鈉晶胞是體心晶胞。金紅石不是體心晶胞。在金紅石晶胞中,兩個鈦原子坐標分別為(0,0,0)和(,),是體心平移關系,然而,氧原子卻不能作體心平移,所以金紅石不是體心晶胞,而是素晶胞。3-3:“晶格結點”不是晶體學術語,沒有確切的意義。它經常不是指晶體微觀空間中的結構基元,例如常見到書

48、上說,干冰的晶格結點是co2分子,但干冰的結構基元是4個co2分子的集合,不是一個分子。又例如,常見到書上說,nacl晶體的晶格結點是單獨的na+和cl-,它們(晶格結點)之間的作用力是離子鍵。但nacl晶體的結構基元是一對(na+ cl-)離子,結構基元內就有離子鍵。所以,最好放棄“晶格結點”這樣一個不確切的概念。結構單元是化學術語,例如,干冰晶體的結構單元是二氧化碳分子,而結構基元是晶體學術語,例如,干冰晶體的結構基元是4個取向不同的二氧化碳分子的集合,這種原子集合是該晶體微觀空間中的原子周期性平移的最小集合。3-4:不矛盾。金剛烷為非極性分子,分子間力不大,熔點高是因球型而致緊密堆積,分

49、子幾乎相切,空隙很小。揮發性高則是固休表面分子間力小容易脫離固體而逃逸。第四章:4-1:粗鹽酸中的黃色主要是fecl4-引起的,證明的方法很多,例如:1、向溶液中加硝酸或高氯酸,可看到黃色褪去,得到近無色或淺紫色的溶液。2、向硝酸鐵溶液滴加鹽酸,溶液漸漸轉為黃色。3、向含fe3+離子的粗鹽酸中加入鋅粒,放出氫氣的同時fe3+離子被鋅還原為fe2+,粗鹽酸的黃色褪去。4-2:配離子的組成為:配合物組成離子數電導之比黃色cocl3·6nh3co(nh3)6cl3 42紫紅色cocl3·5nh3co(nh3)5clcl231.5綠色cocl3·4nh3co(nh3)4c

50、l2cl21紫色cocl3·4nh3co(nh3)4cl2cl21 互為異構體4-3:fe(h2o)63+的中心原子fe3+用sp3d2雜化軌道成鍵,屬外軌高自旋配合物,有5個單電子;而fe(cn)63-的中心原子fe3+用d2sp3雜化軌道成鍵,屬內軌低自旋配合物,有1個單電子,所以二者磁矩差別極大。4-4:(1)粗鹽酸中黃色是fecl4-引起的。(2)在fe(ncs)n3-n中,n越大,顏色越深。(3)配合物中配位體的數目不一定等于配位數;如:en,一個配體,配位數為2。(4)中心原子的氧化態可為零如ni(co)4;有的還可以是負如v(co)6-。(5)羰基配合物中配位原子為c,

51、在co中c因氧原子的電子進入其空軌道反而呈,更易提供電子對。(6)配合物的磁矩與中心原子的氧化態有關。(7)有旋光異構體,旋光異構體屬于立全異構體。(8)cfse是配合物額外的穩定化能,因此穩定化能為零的配合物可以存在的。4-5:fe(cn)64-,co(nh3)63+的=0,中心原子均為d2sp3軌道雜化。第五章:5-1: = =一個硫蒸氣分子中硫原子的個數是所以,分子式為s2。答:硫蒸氣的摩爾質量是,化學式為s2。5-2:(1)封閉系統是無物質交換而有能量交換的熱力學系統;孤立系統既是無物質交換又無能量交換的熱力學系統。(2)熱是系統與環境之間的溫度差異引起的能量傳遞方式,除熱而外的所有其

52、它能量傳遞形式都叫做功,功和熱是過程量;能是物質所具有的能量和物質能做某事的能力,是狀態量。(3)熱力學能,即內能,是系統內各種形式能量的總和;焓,符號為h,定義式為h=u+pv。(4)在熱力學標態下由指定單質生成1摩爾物質的反應焓變稱為該物質的標準摩爾生成焓,簡稱生成焓;1摩爾燃料與氧氣發生完全燃燒放出的熱稱為燃燒焓;反應焓是發生1摩爾反應的焓變。(5)過程的自發性是指在自然界能自然而然發生的性質;可逆性是指一個過程中每個狀態都無限接近平衡的性質。5-3:(1)錯誤。生成焓是在熱力學標態下由指定單質生成1摩爾物質的反應焓,所以碳酸鈣的生成焓等于反應ca(s)+c(s,石墨)+3/2o2(g)

53、=caco3(s)的反應焓。(2)錯誤。標準熵是1摩爾物質處于標態時所具有的熵值,熱力學第三定律指出,只有在溫度t=0k時,物質的熵值才等于零,所以,標準熵一定是正值。第六章:6-1:根據kp=kc(rt)(1)kp=kc(rt)4-4=kc(2)kp=kc(rt)2-3-1=kc(rt)-2(3)kp=kc(rt)2-1=kcrt6-2:a、不變;b、增大;c、增大;d、減少;e、不變。第七章:7-1:阿侖尼烏斯活化能:阿侖尼烏斯公式中的ea,其中ea不隨溫度改變;碰撞理論活化能:活化分子的平均能量與反應物分子的平均能量之差;過渡態理論活化能;反應物分子平均能量與處在過渡態的活化絡合物分子平

54、均能量之差;表現動力學中的討論是宏觀統計平均量;分子動力學是分子水平的平均表現。7-2:(1)錯,該反應是二級反應;(2)錯,動力學只研究反應的快慢,熱力學研究反應的限度;(3)對;因為溫度一定時,lnk與ea成正比;(4)錯,速控步前發生的反應對反應速率有影響,速控步后發生的反映對反應速率才是沒有影響;(5)錯,速率常數只是溫度的函數,與濃度無關。第八章:8-1:在質量分數相同時,滲透壓的大小與分子量的大小有關,還與溶液中的離子數有關。nacl>c6h12o6>c12h22o118-2:hg(no3)2:m=配的hg(no3)2質量摩爾濃度為(0.324g/(325g.mol-1

55、)÷0.100kg)=0.0100mol.kg-1hgcl2:配的hgcl2質量摩爾濃度為(0.542g/272g.mol-1)÷0.0500kg=0.0399mol.kg-1hg(no3)2幾平全部電離,hgcl2幾平不電離。第九章:9-1:此題是緩沖溶液體系的計算:ph=5 h+=10-5 mol.l-1h+=kac(hac)/c(ac-) 即10-5=1.76×10-5×0.5/c(ac)c(ac-)=0.88 mol.l-1已知m(naac·3h2o)=136g mol.l-1,稱取固體naac·3h2o的質量為m=0.88

56、mol.l-1×136g mol.l-1×0.30l=36g第十章:10-1:計算fe(oh)3沉淀完全的ph 設fe(oh)3沉淀完全時fe3+<=1.0×10-5mol.l-1ph=14+lg6.4×10-12=14-11.2=2.8計算fe(oh)2開始沉淀的phph=14+lg3.1×10-8=14-7.5=6.5控制ph在.86.5之間,可使fe3+沉淀完全而fe2+不沉淀。10-2:(1)=2.3×10-17 k太小,正向很難進行(2) k很大,正向趨勢很大。10-3:沉淀完全時,設濃度cl-小于或等于1.0

57、5;10-6 mol.l-1,則:這時cro42-的濃度為:=3.6×10-5(mol.l-1)第十一章:11-1:(1)活潑性:fe>sn;zn>fe(2)正向可進行(3)第十二章:12-1:(1) (2)agcl在濃鹽酸中 agcl2-中加水(3)cu(nh3)2+中的cu+的d軌道上無單電子。第十三章:13-1:氫作為能源,用許多優點。例如:(1)h2燃燒時發熱量很大,其燃燒熱為同質量石油燃燒的三倍。作為動力燃料,在許多方面比汽油柴油更優越,用氫的發動機更易發動。(2)它燃燒后生成物是水,不會污染環境;(3)制備氫的原料來源于水,資源不受限制,等等。13-2:從he

58、到rn,稀有氣體的熔點、沸點逐漸升高,密度逐漸增大。原因是:對這些單原子分子,物質的溶點、沸點與原子間的作用力的大小成正比,而惰性氣體原子間的作用力主要是色散力,其與原子量的大小成正比,因而從he到rn,分子間作用力增大,故熔、沸點升高。從he到rn密度增大的原因是從he到rn原子半徑雖然增大,但其原子量增加的幅度更大,因而總的說來,密度增大。13-4:(a)xef4平面正方形(b)xef2 直線形(c)xeo3 三角錐形(d)xef+ 直線形第十四章:14-1:(a)nf3的揮發性較nh3低,主要是由于氨氣中nh3分子間存在較強的氫鍵,使其不易揮發,因而沸點較nf3高。(b)nh3的堿性強于

59、nf3。從結構式來看,它們均為三角錐形,表現上n均有一孤對電子,但nf3分子中,由于f的強吸電子能力,使得n上的電子密度減弱,同質子等酸結合的能力減小;nh3中n周圍的電子密度較nf3中的n要大多很多,故堿性強。14-2:alcl3, sncl4, ticl4這些鹵化物的共同特點:熔、沸點一般較低,易揮發,能溶于非極性溶劑,在水中強烈水解。第十五章:15-1:so2的漂泊作用昌由于so2能和一些有機色素結合成為無色的加合物;而cl2的漂泊作用是由于cl2可與水反應生成hclo,hclo是一種強氧化劑,它分解出的原子氧能氧化有機色素,使其生成無色產物,屬于氧化還原作用。15-2:(1)(2)(3

60、)第十六章:16-1:氮原子的價層只有4個價軌道,只能形成4個共價鍵,故不能形成含有5個n-x鍵的nx5。16-2:(1)將含有微量no2的no通入水中以吸收no2(用堿液吸收更好)。將含有少量no的n2o通入feso4溶液中,使no與給合成fe(no)so4。16-3:nh3分子中的n原子價電子層充滿電子,而ph3、ssh3分子中的p、as原子價電子層有空的d軌道,前者鍵合電子對間的斥力大于后二者,故nh3分子中的鍵角比ph3、ash3的大。至于ph3的鍵角比ash3的稍大,是因為p的原子半徑比as的小,鍵合電子對間的排斥作用較大所致。第十七章:17-1:co和n2是等電體(14e),分子軌道能級圖相似,分子中都有三重鍵:鍵能相近。一般條件下,兩種物質都是氣體,很少溶于水;熔、沸點,臨界力,臨界溫度等一些物理性質也相似。但co和n2分子中三重鍵特點并不完全相同,n2分子中負電荷分布是對稱的,而co卻是卻是不對稱的。c原子略帶電荷,再加上c的電負性比n小,因此co比n2較易給出電子對向過渡金屬原子(離子)配位,除形成-配鍵外,還有-反饋鍵形成,故生成的配合物較穩定。而n2的

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