普通化学 赵士铎 (第三版)习题答案,DOC

普通化学
（第三版）习题答案
中国农业大学
1.1（1
（2）
（3）
1.2
1.3
1.4
1.5
b
?T b=
T
b
?T f=
T
f
1.6?=cRT
1.7
1.8
2.1(1)
2.2（1/4
??f m r m r m
=(1/4)[-1107kJ?mol-1-(-1150kJ?mol-1)]
=90kJ?mol-1
2.3（1/4）[反应式（3）-反应式(4)+3?反应式(2)-反应式(1)]得：
N 2(g)+2H
2
(g)=N
2
H
4
(l) (5)
??f H m?(N2H4,,g)=(1/4){?r H m?(3)-?r H m?(4)+3??r H m?(2)-?r H m?(1)}=
(1/4){-143kJ?mol-1-(-286kJ?mol-1+3?(-317kJ?mol-1)-(-1010kJ?mol-1))=
50.5kJ?mol-1
2?反应式（4）-反应式（5）得：
N 2H
4
(l)+)O
2
(g)=N
2
(g)+2H
2
O(l)
?r H m ?=2??r H m ?(4)-?r H m ?(5)=2?(-286kJ ?mol -1)-50.5kJ ?mol -1=-622.5kJ ?mol -1 2.4?r H m ?=2?f H m ?(CO 2,g)+3?f H m ?(H 2O,l)+(-1)??f H m ?(CH 3OCH 3,l)+(-3)?f H m ?(O 2,g)
??f H m ?(CH 3OCH 3,l)=2?f H m ?(CO 2,g)+3?f H m ?(H 2O,l)-?r H m ?=-183kJ ?mol -1 2.5
C(s)+O 2(g)?r H m ?(1)CO 2(g) ?r H m ?(2)?r H m ?(3) CO(g)+(1/2)O 2(g)
由题意知，?r H m ?(1)<0,?r H m ?(2)<0,?r H m ?(3)<0 ?r H m ?(1)=?r H m ?(2)+?r H m ?(3)
?r H m ?(1)-?r H m ?(3)=?r H m ?(2)<0
?r H m ?r H m ?r 2.72.82.9 ?H ??G ??S ?S n (白锡)=S n (灰锡)
?r H m ?(298K)=?f H m ?(灰锡)+（-1）??f H m ?(白锡)=-2.1kJ ?mol -1<0 ?r S m ?(298K)=S m ?(灰锡)-S m ?(白锡)=-7.41J ?mol -1K -1<0 ?反应在标准状态，低温自发。

在转变温度，?r G m ?(T)=0
?r G m ?(T)??r H m ?(298K)-T ?r S m ?(298K)
T ?[?r H m ?(298K)/?r S m ?(298K)]?283K 2.13
2Fe 2O 3(S)+3C(S)=4Fe(S)+3CO 2(g)
?r H m ?(298K)=3?f H m ?(CO 2,g)+(-2)??f H m ?(Fe 2O 3,s)=467.87kJ ?mol -1
?r S m ?(298K)=4?S m ?(Fe,s)+3S m ?(CO 2,g)+(-2)?S m ?(Fe 2O 3,s)+ (-3)?S m ?(C,s)=557.98J ?mol -1?K -1 反应在标准状态下自发进行： ?r G m ?(T)??r H m ?(298K)-T ?r S m ?(298K) T>[?r H m ?(298K)/?r S m ?(298K)],即T>839K
故以木炭为燃料时，因最高温度低于839K ，反应不可能自发。

2CuO(s)+C(s)=2Cu(s)+CO 2(g)
?r H m ?(298K)=-79.51kJ ?mol -1>0 ?r S m ?(298K)=189J ?mol -1?K -1>0 ?反应在标准状态,任意温度均自发 2.14(略)
2.152AsH
?r H m ??r S m ??3.1（13.2K 3.3
33.5pV =故对于反应H 2(g)+I 2(g)=2HI(g)
3.6
(1) O 2(g)=O 2(aq)
P (O 2)=21.0kPa 时：
故：c (O 2,aq)=2.88×10-4mol ·L -1 (2)K =85.5/1.37×10-3=6.24×104 K p p n p 3
21037.121
.0/)O (K)293(-Θ
Θ
⨯==c c K
3.7Q =4逆向自发Q =0.1逆向自发 3.8Ag 2CO 3(s)=Ag 2O(s)+CO 2(g) Δr G m (383K)=1
4.8kJ·mol -1
ln K (383K)=-Δr G m (383K)/RT =-4.65
K (383K)=9.56×10-3 K =p (CO 2)/p
为防止反应正向自发，应保证Q >K 故：
CCl 44.1A 、B
4.3Z 4.44.5-4.64.7解： 1
142111-431
1-42
111521141
15111
14-1211511s L mol 105.1)L mol 500.0(s L mol 100.6s
L mol 100.6)L mol 200.0(2/s L mol 108.4)NOCl (2
s L mol 1092.1s L mol 108.4L mol 400.0L mol 200.0)2/()1(s L mol 2
1092.1)L mol 400.0()2(s L mol 2108.4)L mol 200.0()1()
NOCl (---------------------------⋅⋅⨯=⋅⨯⋅⋅⨯=⋅⋅⨯=⋅⋅⋅⨯==≈⋅⋅⨯⋅⋅⨯=⋅⋅⋅⋅⨯=⋅=⋅⋅⨯=⋅==υυυυυc k m k k kc m m
m
m （得：速率方程为
4.8
4.9解：1
631532050320
10
3201
1-51
-1520
3010
s 106.2)7.2(s 103.1 7
.2s L mol 103.1s L mol 105.3 ----⨯+----⨯+⨯=⨯⨯=⨯====⋅⋅⨯⋅⋅⨯==r k k r k k r r
r
k k
r k k
n
t
n t
4.10解：
171
1131151
21212s 101.6 )K
600K 650K 600K 650(K mol J 314.8mol J 10226s 100.2ln )(ln ------⨯=⨯-⋅⋅⋅⨯=⨯-=k k T T T T R E k k
a
5.14(3),(2)
5.15Mg 失去2个最外层s 电子后成稳定的电子构型，故I 3明显大于I 2，常见氧化数为+2；Al 失去3个最外层电子后成稳定的电子构型，故I 4明显大于I 3，常见氧化数为+3。

Mg 元素第一、第二电离能之和小于Al 元素第一、第二、第三电离能之和，所以气态Mg 原子的金属性强于Al 。

第六章化学键与分子结构
6.1(1)错,(2)错,(3)错,(4)错,(5)对,(6)错 6.2离子,BeO>MgO>CaO>SrO>BaO,
BaCO 3>SrCO 3>CaCO 3>MgCO 3>BeCO 3
6.3Fe 2+:[Ar]3d 6,9~17,
Fe 3+:[Ar]3d 5,9~17,
Pb 2+:[Xe]5d 106s 218+2, Sn 4+:[Kr]4d 10,18, Al 3+:[He]2s 22p 6,8, S 2-:[Ne]3s 23p 6,8, Hg 2+:[Xe]5d 10,18.
6.4OF 2:非等性sp 3杂化,V 型,极性;
NF 3:BH 3:NH 3:PCl 3PCl 5CS 26.5 C 2H 6CH 3CH 36.61，2-6.9(1)Fe (2) (3) 6.10ClO -,ClO 2-,ClO 3-,ClO 4-。

6.11HClO 酸性强于HBrO 。

成酸元素原子电负性大，含氧酸酸性强。

第七章酸碱反应
1（略） 2H 3O +,OH - 3(2) 4(2)
5H ++OH -=H 2O,1/K w
H ++B=HB(略去电荷)，K b /K w HB+OH -=B -+H 2O,K a /K w
HA+B=A+HB(略去电荷)K a K b /K w
6(1)K (正)=1.9×105>K (逆)，易于正向反应 （2）K (正)=2×10-11<K (逆)，易于逆向反应 （3）K (正)=1.4×102>K (逆)，易于正向反应 （4）K (正)=6.2×10-8<K (逆)，易于逆向反应 76.4×10-5,1.7×10-13,小于 7.8
7.9
c (C 6K a K b1 /b2w a12经判断，可忽略第二步离解，依近似式计算 S 2-+H 2O=HS -+OH -
C eq /mol·L -10.10-xxx
x=0.094
即：c (OH -)=0.094mol·L -1 pH=12.97
c (S 2-)=0.10mol·L -1-0.094mol·L -1=0.01mol·L -1
1074.3)/(/)OH (10/4-81
.2⨯==>-ΘΘΘ
ΘΘc c K c c K c c b b 5225
10
6.1/}/)H ({/)HNO (105.8/)H (⨯==⨯=-Θ
Θ+Θ-Θ+
K c c c c c c a eq 4
.110.02
1
=-=Θx
x K b
c (HS -)=c (OH -)=0.094mol·L -1 c (H 2S)=c K b2 =7.7×10-8mol·L -1 7.13
pH=1.30
故：c (S 2-)=3.7×10-20mol·L -1 7.14
c (NH 4+7.16
因系统中含有2缓冲对，且酸与碱的浓度比均在缓冲范围内，所以此溶液具有酸碱缓冲能力。

20
-2
222221-210
3.7 050.010.0102.9}/)H ({}S)/H ({/)S (⨯=⨯⨯==-Θ+ΘΘΘΘ
c c c c K K c c a a 20
.0)HA ()A ( 7.0)p p (21p -pH )HA ()A (lg )
HA ()A (lg
p pH 20.0)HA (A)H ( 7.0)p p (21pH p )HA (A)H (lg --2212--2--22
-2211-2=-=-==∴+==-=-=-=∴Θ
ΘΘΘ
Θ
ΘΘc c K K K c c c c K
c c K K K c c a a a a a a a
若两级酸常数相差较大，则酸碱浓度比将超出缓冲范围，失去缓冲性质。

7.17甘氨酸：不移动；谷氨酸：向正极运动；赖氨酸：向负极运动
第八章沉淀—溶解反应
8.1
K sp (AgBr)={c (Ag +)/c }{c (Br -)/c } K sp (Ag 2S)={c (Ag +)/c }2{c (S 2-)/c }
K sp {Ca 3(PO 4)2}={c (Ca 2+)/c }3{c (PO 43-)/c }
K sp (MgNH 4AsO 4)={c (Ca 2+)/c }{c (NH 4+)/c }{c (AsO 43-)/c } 8.2 (1)
(2) (3)
8.3PbCO
8.48.5 （2） 8.6
CaF 2=Ca 8.7CaF 28.88.9 c (NH 3)=0.050mol/L
故有氢氧化镁沉淀生成。

为防止沉淀生成，c (OH -)/c 的最大值为： 8.10
故不被沉淀的离子M 2+的硫化物的溶度积最小为： s =s Fe (=c s mol/L 101.36mol/L )100.2(10
46.11096.4)CO (}/)F ({/)CO ()CaF ()CaCO (6
-2410
9
-232--2
323⨯=⨯⨯⨯⨯==---ΘΘΘ
Θc c c c c K K sp sp }M g(OH){103.2)105.9(25.0}/)OH (}{/)M g ({ 105.900501076.1)/(/)OH (27242-24
5-Θ--ΘΘ+--ΘΘΘ
>⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯==∴sp b K c c c c c c K c c
K sp ={c (M 2+)/c }{c (S 2-)/c }=0.01×1.0×10-21=1×10-23,所以，Mn 2+,Ni 2+不被沉淀。

离子被完全定性沉淀时，c (M 2+)≤10-5
mol/L,g 故可被沉淀完全的硫化物溶度积的最大值为：
K sp =10-5×1×10-21=10-26
所以可被沉淀完全的离子为：Pb 2+,Cd 2+,Hg 2+,Cu 2+。

8.11欲使Fe(OH)3沉淀完全：
欲使Fe(OH)2不发生沉淀：
8.128.13CuCO 8.14 c {c CO 32-不是8.15K sp ×10-7,K sp 在c Q ={c Q ={c CaCO 3223223223对于三价离子Fe 3+:
Q ={c (Fe 3+)/c }{c (OH -)/c }3=7.0×10-9>K sp {Fe(OH)3} 所以生成Fe(OH)3
16(4)
17溶度积，离子浓度，沉淀类型。

8.18K sp （CaSO 4）=7.10×10-5K sp （CaSO 4）=(s /c )2 得：s =8.4×10-3mol/L 6.49
pH 103.12 /)OH (05
.0}
Fe(OH){
/)OH (8--2-〈⨯〈〈ΘΘΘ
c c K c c sp
s =c (SO 42-)M (SO 42-)=8.4×10-3mol/L×9.6×104mg/mol
=806mg/L
所以不可饮用。

第九章氧化还原反应
9.3
还原，氧化 9.4
不变，不变，变为{K }n 9.5
(1) 9.6
(2) 9.7
(4) 9.8
9.9 9.10 (2)Cl -ε=1.36V (3)Cl -（结果说明，在强酸性介质中，重铬酸根亦可以氧化氯离子）
9.11（1）
((=εϕϕϕ0.01V
1.36V )Cl /Cl ()Cl /Cl (V 37.110lg 6
0.059V 1.23V }/)Cr ({}/)H (}{/)O Cr ({lg 62.303)Cr /O Cr ()Cr /O Cr (-2-2142
314-2723-2723-272====⨯+=+=ΘΘ+Θ+Θ+
Θ+εϕϕϕϕc c c c c c F RT
Δr G m =-2F {-0.138V-(-0.126V)}=2.32×103J/mol
Δr G m =-2F {-0.176V-(-0.135V)}=7.91×103J/mol
K
因为：?或因：Δ或因：Q （2? ? Δr G m -3×Δr G m 因为：?或因：Δ或因：Q 该反应应在浓硫酸介质中进行。

（3）
? (HNO 2/NO)=0.983V
? (Fe 3+/Fe 2+)=0.771V
Δr G m =-F {? (HNO 2/NO)-? (Fe 3+/Fe 2+)}=-96500C/mol ×{0.983V-0.771V)}=-2.05×104J/mol Δr G m =-F {?(HNO 2/NO)-?(Fe 3+/Fe 2+)}=-96500C/mol ×{0.806V-0.771V)}=-3.38×103J/mol
因为：?(HNO 2/NO)>?(Fe 3+/Fe 2+)
或因：Δr G m <0
或因：Q =1.0×103<K
所以反应正向自发进行。

结果说明，可在pH 约等于3的醋酸介质中利用棕色环反应定性检验亚硝酸根。

0.126V
- /Pb)Pb (0.138V
- Sn)/Sn (22==+Θ+Θϕϕ407.0V 059.0(-0.126V)}-{-0.138V 2 303.2/Pb)}Pb (-/Sn)Sn ({2lg 22-=⨯==+Θ+ΘΘ
RT
F K ϕϕ
9.12
9.13
Pb 2++2e -=Pb
PbSO 4=Pb 2++SO 42-
所以：
9.14
9.15
若（9.16
9.17
? (Hg 2Cl 2/Hg)=0.281V
所以：?(H +/H 2)=? (Hg 2Cl 2/Hg)-ε=0.281V-0.48V=-0.20V 8
4sp 4sp 4sp 241027.1)PbSO (90.7V
059.00.126V)V 359.0(2)PbSO (lg )PbSO (lg 22.303 /Pb)Pb ( /Pb)PbSO (-ΘΘΘ+ΘΘ⨯=-=+-⨯=+=K K K F
RT ϕϕBr ( Cu (22Θ+Θϕϕϕϕ O (Θϕ6
422
22107.1}
/)HB (/)H (mol/L
101.4)H (}
/)H (lg{0.059V 0.20V /)H (}/)H ({lg 2303.2)/H H ( )/H H (-ΘΘΘΘ+-+Θ+ΘΘ++
Θ+⨯=∴⨯=⨯=⨯=∴+=a a K c c K c c c c c p p c c F RT ϕϕ
9.18若亚汞离子为Hg +,则电极反应为：
Hg ++e -=Hg
根据此电极反应，可写出二电极的Nernst 方程并可计算电池电动势： 计算结果与实验数据不符。

?? (O 2/H 2O 2)=0.695V
? (H 2O 2/H 2O)=1.76V
下列反应可自发进行：
（1） PbO 2+H 2O 2+2H +=Pb 2++O 2+2H 2O
（2） Pb 2++H 2O 2=PbO 2+2H +
(1)+(2):
2H 2O 2=2H 2O+O 2
故PbO 2（MnO 2等）可催化过氧化氢歧化分解。

9.22
(1)KClO 3+6HCl=3Cl 2+KCl+3H 2O
V 059.010lg 303.2)()(}10/)Hg (lg{303.2)(}/)Hg (lg{303.2)(==--+=+=-+
=+Θ+ΘΘ+ΘF
RT c c F
RT c c F
RT ϕϕεϕϕϕϕ
(2)3I
2+6KOH=KIO
3
+5KI+3H
2
O
(3)2H
2S+SO
2
=3S+2H
2
O
(4)Bi(OH)
3+Cl
2
+3NaOH=NaBiO
3
+2NaCl+3H
2
O
(5)Sn+4HNO
3=SnO
2
+4NO
2
+2H
2
O
(6)Pb+4HNO
3=Pb(NO
3
)
2
+2NO
2
+2H
2
O
(7)MnSO
4+O
2
+4NaOH=Na
2
MnO
4
+Na
2
SO
4
+2H
2
O
(8)2Pb2++Cr
2O
7
2－+H
2
O=2PbCrO
4
+2H+
(9)2Cr(OH)
4－+3HO
2
－=2CrO
4
2－+5H
2
O+OH－
(10)2MnO
4－+3Mn2++2H
2
O=5MnO
2
+4H+
(11)Hg(NO
3)
2
=Hg+2NO
2
+O
2
(12)2Cu(NO
3)
2
=2CuO+4NO
2
+O
2
10.2
10.3(2) 10.4(4) 10.5
（2）Hg2+（3）Mn2+（4）Co3+ 10.6（4 10.7(3) 10.8(3) 10.9(1)
10.13 Ag++2NH
3 c
/mol·c eq/mol·
10.14
Ag++2NH
3=Ag(NH
3
)
2
+
1-
7
7-
7
2
2
3
L
mol
10
3.2
)
Ag
(
10
2.3
x
10
1.1
20
.0
10
.0
}
)
Ag(NH
{
⋅
⨯
=
∴
⨯
=
⨯
=
⨯
=
-
+
+
Θ
c
x
K
f
c eq /mol ·L -10.0010x0.099
10.15
Ag ++2NH 3c eq /mol ·10.16
Ag ++2S 2O 3c eq /mol ·即：c (Ag 10.17
Cu(OH)2K =K sp {Cu(OH)2}K f {Cu(NH 3)4}=2.2×10反应难于自发进行
Cu(OH)2+2NH 3+2NH 4+=Cu(NH 3)42++2H 2O
K =K sp {Cu(OH)2}K f {Cu(NH 3)42+}{1/K b (NH 3)}2=1.4×103
反应易于自发进行，原因为NH 4+与生成的OH -结合为NH 3，化学平衡正向移动。

10.18不能，Co 3+，+3，小于，大于
10.19
Zn 2++4NH 3=Zn(NH 3)42+
c eq /mol ·L -1x0.100.10
Cu 2++4NH 3=Cu(NH 3)42+
c eq /mol ·L -1x0.100.10 7.76 pH 24.652.176.4)NH ()NH (lg
)NH (p pOH L mol 099.0L mol 100.3L mol 0020.0L mol 10.0)NH ( L mol 100.3)NH (100.3x 101.10010.0099.0})Ag(NH {4
331-1-31-1-41
-333
-7
223==-=-=⋅=⋅⨯-⋅+⋅=⋅⨯=∴⨯=⨯==+Θ-+
-+Θ
c c K c c x
K b f (c
10.20
CuCl+=Cu2++Cl-
c eq/mol·L-11.5-xx1.5+x
c(CuCl+)=1.0mol·L-1 c(Cu2+)=0.50mol·L-1
10.21
AgCl+Cl-=AgCl
2
-
c eq/mol·L-1x0.10
m(NaCl)=c(NaCl)VM(NaCl)=1.1×104g
加入沉淀剂过多，可能由于配合物的生成反而使沉淀溶解度增大。

10.22
（1）Zn2++4NH
3=Zn(NH
3
)
4
2+
c eq/mol
即：c (2)
c
c
的Zn(NH
3。