无机化学教研室《无机化学》(上)笔记和课后习题(含真题)详解(晶体结构)
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》（第5版）（课后习题详解固体结构）
⼤连理⼯⼤学⽆机化学教研室《⽆机化学》（第5版）（课后习题详解固体结构）10.2 课后习题详解1. 填充下表：解：根据已知条件可得表10.1：表 10.12.根据晶胞参数，判断下列物质各属于何种晶系?解：根据已知条件可得表10.2：表 10.23. 根据离⼦半径⽐推测下列物质的晶体各属何种类型。
解：上述物质都为AB 型离⼦键化合物，在不考虑离⼦极化的前提下，晶体的离⼦半径⽐与晶体构型的关系为：+-r r 当=0.225～0.414时，晶体为ZnS 型；+-r r =0.414～0.732时，晶体为NaCl 型；+-r r =0.732～1.000时，晶体为CsCl型。
+-r r4. 利⽤Born-Haber 循环计算NaCl 的晶格能。
解：设计循环如下：5. 试通过Born-Haber 循环，计算MgCl 2晶格能，并⽤公式计算出晶格能，再确定两者符合程度如何（已知镁的I 2为1457 kJ?mol -1）。
解：设计的循环如下：则通过Born-Haber 循环，计算MgCl 2晶格能为：⽤公式计算出晶格能为：通过⽐较两种⽅法计算出的晶格能⼤⼩，可见⽤两种⽅法计算的结构基本相符。
6. KF 晶体属于NaCl 构型，试利⽤公式计算KF 晶体的晶格能。
已知从Born-Haber 循环求得的晶格能为802.5 kJ?mol -1。
⽐较实验值和理论值的符合程度如何。
解：根据题意可知，晶体属于构型，即离⼦晶体构型，故查表可知KF NaCl 。
1.748A =⼜因为，，所以1(79)82n =+=0()()133136269R r K r F pm pm pm +-=+=+=与Born-Haber 循环所得结果相⽐，误差为7. 下列物质中，何者熔点最低?解：⼀般情况下，离⼦晶体的晶格能越⼤，则其熔点越⾼。
影响晶格能的因素很多，主要是离⼦的半径和电荷。
电荷数越⼤，离⼦半径越⼩，其晶格能就越⼤，熔点越⾼。
所以的熔点最低。
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第8章 原子结构8.1 复习笔记一、氢原子光谱与Bohr 理论 1．氢原子光谱（1）线状光谱：元素的原子辐射所产生的具有一定频率的、离散的特征谱线。
（2）氢原子光谱特征：①线状光谱；②频率具有规律性。
（3）氢原子光谱的频率公式1512212113.28910()s v n n -=⨯- 【注意】n 2＞n 1，且均为正整数，n 1＝2时，n 2＝3，4，5，6。
2．Bohr 理论Bohr 理论（三点假设）：（1）定态假设：核外电子只能在有确定半径和能量的轨道上稳定运行，且不辐射能量； （2）跃迁规则：①基态→激发态：电子处在离核最近、能量最低的轨道上（基态）；原子获得能量后，基态电子被激发到高能量轨道上（激发态）；②激发态→基态：不稳定的激发态电子回到基态释放光能，光的频率取决于轨道间的能量差。
光能与轨道能级能量的关系式为 h ν＝E 2－E 1＝ΔE氢原子能级图如图8-1-1所示。
图8-1-1 氢原子光谱中的频率与氢原子能级能级间能量差为H 221211()E R n n ∆=-式中，R H 为Rydberg常数，其值为2.179×10－18J 。
n 1＝1，n 2＝∞时，ΔE ＝2.179×10－18J ，为氢原子的电离能。
二、微观粒子运动的基本特征 1．微观粒子的波粒二象性定义：具有粒子性和波动性的微观粒子。
微观粒子的波长为h hmv pλ==式中，m 为实物粒子的质量；v 为粒子的运动速度；p 为动量。
2．不确定原理Heisenberg 不确定原理：处于运动状态的微观粒子的动量和位置不能同时确定。
表示为4hx p π∆⋅∆≥式中，Δx 为微观粒子位置的测量偏差；Δp 为微观粒子的动量偏差。
【注意】波动性是大量粒子运动或一个粒子多次重复运动所表现出来的性质。
三、氢原子结构的量子力学描述 1．薛定谔方程与量子数 （1）薛定谔方程()2222222280mE V x y z hψψψπψ∂∂∂+++-=∂∂∂ 式中，ψ为量子力学中描述核外电子在空间运动的数学函数式，即原子轨道；E 为轨道能量（动能与势能总和）；V 为势能；m 为微粒质量；h 为普朗克常数；x ，y ，z 为微粒的空间坐标。
(完整word版)《无机化学》(上)习题答案剖析
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-X204。
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= 126.911-8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。
74×1014Hz 氦—氖激发是红光(2）r=c/λ=(3.0×108)/(435。
8×10-9） = 6。
88×1014Hz 汞灯发蓝光 （3）r=c/λ=(3.0×108)/(670.8×10—9） = 4.47×1014Hz 锂是紫红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 m1—14 Br 2分子分解为Br 原子需要的最低解离能为190kJ 。
《无机化学》习题解析和答案
1、教材《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，2002年8月第4版。
2、参考书《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，1992年5月第3版。
《无机化学》邵学俊等编，武汉大学出版社，2003年4月第2版。
《无机化学》武汉大学、吉林大学等校编，高等教育出版社，1994年4月第3版。
《无机化学例题与习题》徐家宁等编，高等教育出版社，2000年7月第1版。
《无机化学习题精解》竺际舜主编，科学出版社，2001年9月第1版《无机化学》电子教案绪论（2学时）第一章原子结构和元素周期系（8学时）第二章分子结构（8学时）第三章晶体结构（4学时）第四章配合物（4学时）第五章化学热力学基础（8学时）第六章化学平衡常数（4学时）第七章化学动力学基础（6学时）第八章水溶液（4学时）第九章酸碱平衡（6学时）第十章沉淀溶解平衡（4学时）第十一章电化学基础（8学时）第十二章配位平衡（4学时）第十三章氢和稀有气体（2学时）第十四章卤素（6学时）第十五章氧族元素（5学时）第十六章氮、磷、砷（5学时）第十七章碳、硅、硼（6学时）第十八章非金属元素小结（4学时）第十九章金属通论（2学时）第二十章s区元素（4学时）第二十一章p区金属（4学时）第二十二章ds区元素（6学时）第二十三章d区元素（一）第四周期d区元素（6学时）第二十四章d区元素（二）第五、六周期d区金属（4学时）第二十五章核化学（2学时）1 ．化学的研究对象什么是化学？●化学是研究物质的组成、结构、性质与变化的一门自然科学。
（太宽泛）●化学研究的是化学物质(chemicals) 。
●化学研究分子的组成、结构、性质与变化。
●化学是研究分子层次以及以超分子为代表的分子以上层次的化学物质的组成、结构、性质和变化的科学。
●化学是一门研究分子和超分子层次的化学物种的组成、结构、性质和变化的自然科学。
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式中，U、p、V、H 均是状态函数，焓（H）与热力学能的单位相同，其绝对值也不能 测定。
②热化学方程式 定压反应热 Qp：封闭系统中，系统压力与环境压力相等时的反应热。 在定压和不做非体积功的过程中，封闭系统从环境所吸收的热等于系统焓的增加，即 Qp＝ΔH 规定：吸热反应，ΔH＞0；放热反应，ΔH＜0。 焓变 ΔH 的单位为 J·mol－1 或 kJ·mol－1。 反应的定压反应热可以用杯式热量计测量。
5．化学反应计量式和反应进度 （1）化学反应计量式（化学反应方程式） ①定义 依据质量守恒定律，用规定的化学式和化学符号表示化学反应的式子。 ②化学反应方程式书写原则 a．根据反应方向和事实，写出反应物和产物的化学式； b．根据原子守恒、电荷守恒配平化学式； c．标注物质状态（g，l，s，aq）。 （2）反应进度（ξ）
气体的标准状态：p＝pϴ。混合气体中某组分的标准态是指该组分单独存在且分压为 pϴ 时的状态。
液体或固体的标准状态：温度为 T，p＝pϴ。 液体溶液中溶剂和溶质的标准态：p＝pϴ，bB＝bϴ＝1mol·kg－1，且表现出无限稀释溶 液特性时溶质的假想状态。溶液浓度较小时，bϴ≈cϴ＝1mol·L－1。
2．热力学第一定律（能量守恒与转化定律） （1）定义 系统的热力学能的变化等于系统与环境之间传递的热和功的总值，其数学表达式为
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ΔU＝Q＋W
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【适用条件】封闭系统。
（2）应用
隔离系统的过程：Q＝0，W＝0，ΔU＝0。
二、热力学第一定律 1．能量传递 （1）能量传递的形式 热和功是系统与环境之间能量传递的两种形式，能量的传递具有方向性。 （2）能量传递的过程 ①热力学上规定： a．系统吸热，Q＞0；系统放热，Q＜0； b．环境对系统做功，W＞0；系统对环境做功，W＜0。 ②功的分类： a．体积功：系统因体积变化而对抗外压所做的功； b．非体积功：所有其他形式的功。 （3）能量传递的特点 热力学能（内能，U）是系统所有粒子内部能量的总和。无法测定具体值，但可确定其 变化量（ΔU） 能量传递特点：热和功不是状态函数，均与过程有关，而热力学能 U 是状态函数，与 过程无关。
无机化学教研室《无机化学》(上)笔记和课后习题(含真题)详解(酸碱平衡)
第9章酸碱平衡9.1 复习笔记一、酸碱质子理论1．酸碱的定义（1）质子酸、质子碱凡能给出质子的物质是质子酸；凡能接受质子的物质是质子碱。
（2）酸碱两性物质既能给出质子，又能接受质子的物质是酸碱两性物质。
如等，通常称为酸式酸根离子。
2．酸碱共轭关系质子酸碱通过质子相互联系，质子酸释放质子转化为它的共轭碱，质子碱得到质子转化为它的共轭酸。
例如：是的共轭碱，反之，是的共轭酸。
3．酸碱反应（1）布仑斯惕酸碱的酸碱反应是两对共轭酸碱对之间传递质子的反应。
通式为：（2）酸碱半反应酸碱＋Ｈ＋①酸碱质子反应是两对共轭酸碱对交换质子的反应；②酸碱质子反应的产物不必定是盐和水，在酸碱质子理论看来，阿仑尼乌斯酸碱反应、阿仑尼乌斯酸碱的电离、阿仑尼乌斯酸碱理论的“盐的水解”以及没有水参与的气态氯化氢和气态氨反应等等，都是酸碱反应；③当酸碱质子反应中出现时常常被简写为，例如：是的简写。
二、水的离子积和pH1．水的离子积（1）水的自解离按照酸碱质子理论，既是酸（共轭碱为）又是碱（共轭酸为），因而作为酸的可以跟另一作为碱的通过传递质子而发生酸碱反应：碱1 酸2 酸1 碱2称为水的自解离，简化为。
（2）水的平衡常数平衡常数称为水的离子积，下式表示它该反应的平衡常数：（3）热力学方法计算水的离子积反应的自由能变化可从附表中查出标准生成自由能数据计算：该平衡常数为标准平衡常数，表达式为，式中，即标准浓度。
（4）水的离子积与温度的关系水的离子积是温度的函数，温度一定时，它是一个常数，不随和的变动而变动，温度升高，水的离子积的数值明显增大，如表9-1所示。
表9-1 水的离子积与温度的关系（5）水的离子积的取值在不作精密计算时，通常取水的离子积为。
因此，对于纯水（中性溶液），2．水的pH（1）1909年，丹麦生理学家索仑生（Sorensen ）提出用pH 表示水溶液的酸度：+pH lg H ⎡⎤=-⎣⎦（2）在常温下，pH ＝7为中性溶液，pH ＞7为碱性溶液，pH ＜7为酸性溶液。
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)(复习笔记 固体结构)
10.1 复习笔记一、晶体的结构1．晶体的组成和性质晶体是由原子、离子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体。
具有以下普遍性质：（1）具有规则的多面体几何外形；（2）呈现各向异性；（3）具有固定的熔点。
上述特征是由晶体的微观内在结构决定的。
2．晶格理论将组成晶体的微粒所在的空间的点联结起来得到的空间格子称为晶格，用以表示晶体结构的周期性排列。
晶格上排列的微粒称为晶格结点。
晶格中，能代表晶体结构特征的最小重复单元称为晶胞。
无数个晶胞在空间周期性的紧密排列则组成晶体，展现了组成晶体的微粒采取密堆积的结构模式。
所谓密堆积就是在单位体积中容纳的粒子数尽可能多。
主要的密堆积方式有：六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方密堆积。
密堆积层间存在两类空隙：四面体空隙和八面体空隙。
晶体有七种晶系：立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系、三方晶系和六方晶系。
如表10-1所示。
表10-1 晶体的七种晶系按带心型式分类，将七大晶系分为14种形式。
例如，立方晶系分为简单立方、体心立方和面心立方三种形式。
3．晶体缺陷（1）本征缺陷：由于晶体中晶格结点上的微粒热涨落导致的；（2）杂质缺陷：由于杂质进入晶体后所形成的缺陷；（3）非化学计量化合物：组成中各元素原子的相对数目不能用整数比表示的化合物。
非晶体：非晶体没有规则的外形，内部微粒的排列是无规则的，没有特定的晶面。
又称为过冷的液体。
非晶体物质有：玻璃、沥青、石蜡、橡胶和塑料等。
准晶体：质点呈定向有序排列，但不做周期性平移重复。
介于非晶态和晶态之间的一种新物态。
二、晶体的类型与性质根据组成晶体的质子种类及粒子之间作用力的不同，可将晶体分为离子晶体、原子晶体、金属晶体和分子晶体。
还有些物质属于混合型晶体，例如：石墨、黑磷、六方氮化硼等。
晶体的类型不同，其物性就不同。
例如：由物质的熔点可以估计它们属于哪一类晶体。
但是应当指出的是，不能仅仅根据熔点来区分原子晶体、离子晶体和金属晶体，还要参照1．金属晶体（1）金属晶体的形成金属晶体是金属原子或离子彼此靠金属键结合而成的晶体。
无机化学(上册)：第10章 晶体结构 习题答案
第10章晶体结构习题1．预测下列系统哪一个可以导电？（a）固体金属Na；（b）液体金属Na；（c）固体NaCl；（d）液体NaCl；（e）NaCl溶于水中。
2．下列晶体属于哪种类型？（a）BaSO4；（b）NaOH；（c）Xe；（d）I2；（e）Al；（f）黄铜；（g）P4；（h）P4O10。
3．下列哪一个反应的标准焓变相反数代表NaCl的晶格能？（a）2Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s)；（b）Na+(g) + Cl-(g) = NaCl(s)；（c）Na(g) + Cl(g) = NaCl(g)；（d）NaCl(s) = Na+(g) + Cl-(g)。
4．下列化合物哪个晶格能最大？（a）NaCl；（b）NaI；c）KI；（d）MgO；（e）MgS。
5．利用晶格能解释为什么MgO在水中溶解度小于CaO。
6．确定在下列结构中金属原子的配位数。
（a）立方密堆积Al；（b）六方密堆积Mg；（c）体心立方Cr；（d）简单立方Po。
7．钠的晶体结构中配位数为8，属于下列哪种结构？（a）简单立方；（b）体心立方；（c）立方密堆积；（d）六方密堆积。
8．金属铬（d = 7.2 g·cm-3）为体心立方晶胞，计算晶胞的体积和铬原子的半径。
9．金属钒的原子半径为0.1321 nm，如果钒以体心立方晶体存在，钒的密度是多大？10．铁（d = 7.86 g·cm-3）在室温下为体心立方晶体，计算机它的原子半径。
在910 o C以上，铁为面心立方结构，假设铁加热到910 o C以上，铁原子体积变化可忽略不计，求面心立方结构铁的密度，通过计算预计铁从体心立方转为面心立方结构是膨胀还是收缩？11．根据离子半径比推测下列物质的晶体类型：KBr，CsI，BeO，MgO。
12．根据离子半径比推测AgI为NaCl型晶体，但实际上是ZnS型，请加以解释。
13．指出下列两组物质熔点由高到低的次序。
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》笔记和课后习题(含考研真题)详解(配合物结构)【圣才出品】
第11章配合物结构11.1 复习笔记一、配合物的空间构型、异构现象和磁性1．配合物的空间结构（1）定义配合物：提供孤电子对的配体与接受孤电子对的中心离子（或原子）以配位键结合形成的化合物。
配合物的空间结构：围绕着中心离子（或原子）的配体排布的几何构型。
（2）影响因素①配位数的多少；配合物的空间构型与配位数间的关系如表11-1-1所示。
表11-1-1 配合物的空间构型与配位数②中心离子、配体种类。
示例：[Ni（CN）4]2－为平面正方形构型，而[Ni（Cl）4]2－是四面体构型。
（3）配合物的空间构型的规律①形成体在中间，配体围绕中心离子排布；②配体间倾向于尽可能远离，能量低，配合物稳定。
2．配合物的异构现象（1）定义配合物的异构现象：两种或两种以上配合物的化学组成相同而结构、性质不同的现象。
（2）分类配合物的异构现象可分为：键合异构、配位异构、几何异构和旋光异构。
在这里主要介绍后两种异构现象。
①几何异构：根据配体相对于中心离子的排列位置可分为顺式异构体和反式异构体两类。
配位数为4的平面正方形和配位数为6的八面体构型的配合物会发生顺、反异构。
配位数为4的四面体配合物以及配位数为2和3的配合物不存在几何异构体。
②旋光异构（光学异构）：由分子的特殊对称性（无对称面和对称中心）形成的两种异构体而引起旋光性相反的现象。
两种旋光异构体互成镜像关系。
配位数为4的平面正方形构型的配合物一般无旋光性，而四面体构型则存在旋光性。
3．配合物的磁性（1）定义配合物的磁性：配合物在磁场中所表现出来的相关特性。
（2）分类： ①顺磁性物质：含有未成对电子的配合物；②反磁性物质：不含有未成对电子的配合物。
（3）表示方法配合物磁性可用磁矩（µ）进行表示。
磁矩µ与配合物中的未成对电子数n 间的关系为式中，µB 为磁矩单位，玻尔磁子，1µB ＝9.274×10－24J ·T －1。
无机化学教研室《无机化学》(上)笔记和课后习题(含真题)详解(化学动力学基础)
第7章 化学动力学基础7.1 复习笔记一、化学反应速率 1．概述（1）化学反应，有的进行得很快，例如爆炸反应等；有的则进行得很慢，例如岩石的风化等；（2）化学热力学只讨论反应的可能性、趋势与程度，却不讨论反应的速率； （3）化学反应的趋势大小和反应的速率不是一回事，反应的实际进程不一定与反应的热力学顺序一致，平衡常数大只是表明反应的趋势大，并不表明反应一定快；（4）控制化学反应速率是许多实践活动的需要。
2．平均速率与瞬时速率 （1）平均速率①化学反应的平均速率是反应进程中某时间间隔（Δt ）内参与反应的物质的量的变化量，可以用单位时间内反应物减少的量或者生成物增加的量来表示，可用一般式表示为：式中的是时间间隔内的参与反应的物质B 的物质的量的变化量②对于在体积一定的密闭容器内进行的化学反应，化学反应的平均速率可以用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示，可用一般式表示为：/B r c t ≡∆∆式中是参与反应的物质B在的时间内发生的浓度变化。
③对于化学反应中的物质，可以选用统一的表达式，从而不管使用哪一个物质的浓度表达，化学平均速率相同：式中的是物质B在配平的化学方程式中的化学计量数，反应物取负值，生成物取正值。
（2）瞬时速率若将测定时间的间隔缩小到无限小，这时，我们就用符号的d来代替符号△，表达如下：或：这种速率称为瞬时速率。
3．反应进度（1）定义反应进度是表达反应进行的程度的物理量。
对于化学反应的通式：上式中大写字母A、B、C、D表示参与反应的物质为相应物质的化学计量数（反应物取负号，生成物取正号），表达式为：上式中为反应起始时物质B的物质的量，B＝A，B，C，D。
（2）用反应进度来表达化学反应速率①平均速率：②瞬时速率：二、浓度对化学反应速率的影响１．反应速率方程（质量作用定律）以蔗糖在氢离子催化下水解成葡萄糖和果糖的反应为例，蔗糖的物质的量随时间t 的变化率具有如下速率方程：反应系统体积一定，上式也可表为：２．反应级数（1）定义速率方程中各物质浓度的指数称为相应物质的反应级数，它们之和称为总反应级数，在不发生混淆的情况下，也可简称反应级数。
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制备：
Cu 2
OH
2
CO3
200℃
2CuO
CO2
H2O
特点：CuO 是碱性氧化物，与 H2SO4、HCl、HNO3 作用生成铜盐。如：CuSO4·5H2O
（胆矾）。
蓝色的 CuSO4·5H2O 受热逐步脱水得到 CuSO4 白色粉末。无水 CuSO4 具有强吸水性。
①Cu2＋的氧化性
2Cu2 4I 2CuI s,白+I2 I CuI2 无色
2Cu 2
4CN
2CuCN
s,白
CN 2
CN
Cu
CN 2
②Cu2＋的鉴定（弱酸性）
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2Cu2 Fe CN6 4 Cu2 Fe CN6 s红棕
④Zn 与强碱溶液或氨水反应，生成配离子和 H2。
【注意】汞蒸气对人体有害，当汞不慎撒落后，可通过撒硫粉生成难溶硫化汞的方法除
去。
3．锌族元素的化合物 Zn、Cd、Hg 三者均能形成氧化值为＋2 的化合物，汞还能形成氧化值为＋1 的化合物。 （1）锌、镉的化合物 ①卤化物 锌的卤化物中，ZnF2 微溶于水外，其他易溶于水。ZnCl2 的水解反应为 ZnCl2＋H2O⇌Zn（OH）Cl＋HCl ②氧化物和氢氧化物 ZnO、CdO 均难溶于水，ZnO 呈两性，CdO 呈碱性。 Zn2＋、Cd2＋的溶液中分别加入适量碱，则生成相应氢氧化物 Zn（OH）2、Cd（OH） 2。 ③硫化物 ZnS（白色）、CdS（黄色）均难溶于水。ZnS 溶于稀酸，CdS 难溶于稀酸，利用生成
③Cu（Ⅱ）与 Cu（Ⅰ）的转化
天津大学无机化学教研室《无机化学》(第4版)(上册)-课后习题-第5~8章【圣才出品】
第5章原子结构与元素周期性（一）思考题1．量子力学的轨道概念与波尔原子模型的轨道有什么区别和联系？答：（1）量子力学的轨道与波尔原子模型的轨道的联系：二者均是用于描述电子、种子、质子等微观粒子的运动。
（2）量子力学的轨道与波尔原子模型的轨道的区别：波尔原子模型的轨道概念是1913年由N.Bohr提出，该模型是建立在牛顿的经典力学理论基础上的，认为微观粒子遵循经典力学的运动规律，电子在原子核外某个确定的原形轨道，但实际上粒子微小、运动速度又极快且在极小的原子体积内运动，根本不遵循经典力学的运动规律。
所以它只能解释单电子原子（离子）光谱的一般现象，不能解释多电子原子光谱，具有一定的局限性；量子力学的轨道概念是1923年薛定谔提出，该模型是建立在波粒二象性的基础上，认为微观粒子不仅具有粒子性，也具有波动性，电子在原子核外某个空间范围内运动，原子中个别电子运动的轨迹是无法确定，没有确定的轨道。
但是电子的运动呈现一定的规律性，可用量子力学理论的电子云进行描述。
2．量子力学原子模型是如何描述核外电子运动状态的？答：用四个量子数描述核外电子运动状态，它们分别是：主量子数-描述原子轨道的能级；副量子数-描述原子轨道的形状；磁量子数-描述原子轨道的伸展方向；自旋量子数-描述电子的自旋方向。
3．下列各组量子数哪些是不合理的？为什么？表5-1答：（2）、（3）不合理。
当n＝2时，l只能是0.1，而（2）中的l＝2；当l＝0时，m只能是0，而（3）中的m却为＋1。
4．为什么任何原子的最外层最多只能有8个电子，次外层最多只能有18个电子？答：由于有能级交错的现象，使得轨道的能级次序发生变化，当电子层数（n）较大时，电子填充到轨道的次序为：可见，最外层为nsnp轨道，最多只能填充8个电子；而次外层最多只能填充轨道，即最多有18个电子。
5．为什么周期表中各周期的元素数目并不一定等于原子中相应电子层的电子最大容量数（）？答：由于能级交错的原因。
北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室《无机化学》(第4版)(上册)笔记和课后习题(
第6章化学平衡常数6.1 复习笔记一、化学平衡状态1．化学平衡（1）化学平衡的定义化学平衡是指系统内发生的化学反应既没有向正向进行的自发性（或“推动力”）又没有向逆向进行的自发性（或“推动力”）时的一种状态。
（2）化学平衡的特性①化学平衡是一种动态平衡；②化学平衡中相互转化着的是物质——反应物与产物，达到平衡时，它们的量不再改变；③化学平衡状态只有在封闭系统里才能够达成，反应物与产物双方不断地相互转换着，当各自的量及总量都不变时，才达成平衡态。
2．勒沙特列原理（1）定义勒沙特列原理是指一旦改变维持化学平衡的条件，平衡就会向着减弱这种改变的方向移动。
（2）应用时需要注意的几点①并不是改变任何条件，化学平衡都会移动，而只有改变维持平衡的条件，平衡才会移动；②勒沙特列原理说平衡向着减弱引起平衡破坏的因素的方向移动，却没有说移动的结果可以完全抵消这种引起平衡破坏的因素，而使平衡恢复到原来的状态。
（3）勒沙特列原理的缺点勒沙特列原理并不能实际判定某一系统是否达到平衡，而只是预言了平衡态的破坏将导致系统自发地向新的平衡移动的方向。
而且它是不能进行定量计算的方程。
二、平衡常数1．标准平衡常数（1）标准平衡常数KΘ在平衡状态下，定义J KΘ：≡平衡以上三个方程分别适用于气相平衡、气体与溶液同时存在的平衡以及溶液中的平衡。
（2）标准平衡常数的物理意义①在一定温度下，当气相系统达到化学平衡时，参与反应的各气体的分压与热力学标压之比以方程式中的计量系数为幂的连乘积是一个常数；②当溶液系统达到化学平衡时，参与反应的各溶质的浓度与热力学标态浓度之比以方程式中的计量系数为幂的连乘积是一个常数。
（3）平衡常数的特性①平衡常数是温度的函数。
温度不变，平衡常数不变；②对于一个特定气相系统，在一定温度下，无论化学平衡是如何达成的，达到平衡时每一气体的分压具体数值可大可小，但是总起来看，所有气体分压之间的关系，必须遵从平衡常数的制约；③同一反应，在同一温度下，平衡常数的具体数值是与方程式的写法相关的，方程式写法不同，表达式中的指数不同，平衡常数不同；④平衡常数表达式中没有固体、溶剂等浓度不发生变化的物质。
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》笔记和课后习题(含考研真题)详解(p区元素(三))【圣才】
第15章p区元素（三）15.1 复习笔记一、卤素概述1．卤素卤素：元素周期表中第ⅦA族元素（F、Cl、Br、I、At）。
其中，氟的非金属性最强，碘有微弱的金属性，砹是放射性元素。
2．卤素的性质（1）价电子构型：ns2np5；（2）常见氧化值：F（－1），Cl、Br、I（－1，＋1，＋3，＋5，＋7）；（3）电负性：大，F＞Cl＞Br＞I；（4）单质氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2。
二、卤素单质1．卤素单质的物理性质卤素单质的物理性质如表15-1-1所示。
表15-1-1 卤素单质的物理性质2．卤素单质的化学性质卤素单质与水作用会发生置换反应和歧化反应。
（1）置换反应：2X2＋2H2O→4HX＋O2，激烈程度：F2＞Cl2＞Br2＞I2。
（2）歧化反应：X2＋H2O⇌HX＋HXO，激烈程度：Cl2＞Br2＞I2。
【注意】需要重点掌握几种卤素单质的颜色及其反应类型，溶液鉴别类题目中经常会涉及到此部分内容。
三、卤化物1．卤化物（1）定义卤化物是卤素与电负性较小的元素生成的化合物。
（2）分类根据卤化物的元素种类，可分为金属卤化物和非金属卤化物；根据卤化物的键型，可分为离子型卤化物和共价型卤化物。
（3）金属卤化物和非金属卤化物金属卤化物：碱金属、碱土金属等元素卤化物属于离子型卤化物，熔、沸点较高，易溶于水，熔融状态和水溶液中可导电；高氧化值金属卤化物，如AlCl3、FeCl3等，属共价型卤化物，熔沸点低，熔融后不导电，极易水解。
非金属卤化物：共价型卤化物，熔沸点随卤素原子序数的增大而升高。
（4）卤化物的键型及性质的递变规律同周期：从左到右，离子型向共价型过渡，离子半径↓，阳离子电荷数↑，熔沸点↓，导电性↓。
同一金属不同卤素：随着卤素X 离子半径↑，极化率↑，共价性↑。
同一金属不同氧化值：氧化值高的卤化物具有明显共价性，熔沸点相对较低。
2．卤化氢（1）物理性质无色、具有刺激性气味的气体，液态的卤化氢不导电。
北师大、华中师范、南京师范无机化学教研室《无机化学》(上册)(课后习题 分子结构)【圣才出品】
第3章 晶体结构3-1 给出金刚石晶胞中各原子的坐标。
答：金刚石晶胞中有8个原子，各原子坐标为：0,0,0；（顶角原子）；11022，，；11022，，；11022，，；（3个面心原子）；311444，，；131444，，；113444，，；333444，，；（4个分处晶胞4条对角线上的原子）。
3-2 给出黄铜矿晶胞（图3-1）中各种原子（离子）的坐标。
图3-1 黄铜矿晶胞答：黄铜矿晶胞中各原子坐标如下：Cu ：0,0,0；111222，，；110,24，；130,24，。
Fe ：11022，，；11024，，；10,20，；130,24，。
S ：311448，，；131448，，；113448，，；333448，，；335448，，；315448，，；135448，，；117448，，；337448，，。
3-3 亚硝酸钠和金红石（TiO2）哪个是体心晶胞（图3-2）？为什么？图3-2 NaNO2（左）和TiO2（右）晶胞答：亚硝酸钠是体心晶胞，金红石是素晶胞。
3-4 黄铜矿晶胞（图3-1）是不是体心晶胞？答：黄铜矿晶胞是体心晶胞。
考察方法：体心铜原子与顶角铜原子周围的氧原子的方向相同，而且氧原子上（例如体心铜原子左下前的氧原子与右上前顶角铜原子对比）连接的铁原子的方向也相同（注意：顶角原子是完全等同的，因此，体心原子可与任一顶角原子对比）。
3-5 白钨矿晶体（图3-3）是素晶胞还是体心晶胞？说明理由。
图3-3 白钨矿晶胞答：白钨矿晶体是体心晶胞，因为处于晶胞顶点的W 原子本身以及其周围环境与处于体心的W 原子以及周围环境相同。
3-6碳酸氢钠晶胞的投影如图3-4所示，请问：平均每个晶胞含几个相当于化学式 NaHCO 3的原子集合（代号：Z ）？图3-4 NaHCO 3晶胞投影答：平均每个晶胞含有4个相当于化学式NaHCO 3的原子集合。
计算Na 原子数为4×1/2＋2＝4，所以NaHCO 3原子数也为4。
无机化学教研室《无机化学》(上)笔记和课后习题(含真题)详解(配合物)
第4章配合物4.1 复习笔记一、配合物的基本概念1．配合物的定义配位化合物简称配合物，又称络合物，是一大类化合物的总称。
2．配合物的组成（1）形成体①中心离子（或中心原子）称为配合物的形成体；②中心离子大多数是带正电荷的金属阳离子，以过渡金属离子居多，如Mn2＋、Fe3＋、Co2＋、Ni2＋、Cu2＋、Ag＋等；少数高氧化态的非金属元素也可作中心离子，如[BF4]－、[SiF6]2－中的B（Ⅲ）、Si（Ⅳ）等；③中心原子如[Ni（CO）4]、[Fe（CO）5]中的Ni、Fe原子。
（2）配位个体、配体及配位原子①由形成体结合一定数目的配体所形成的结构单元称为配位个体，即配合物的核心部分；②在配合物中与形成体结合的离子或中性分子称为配体；③在配体中提供孤电子对与形成体形成配位键的原子称为配位原子。
（3）配体分类根据配体中所含配位原子数目的不同，可分为单齿配体和多齿配体。
①单齿配体：一个配体中只有一个配位原子，如NH3、OH－、X－、CN－、SCN－等；②多齿配体：一个配体中有两个或两个以上的配位原子。
（4）配位数①定义配位数是指在配位个体中与一个形成体形成配位键的配位原子的总数。
②配位数与配体的关系ａ．由单齿配体形成的配合物，中心离子的配位数等于配体的数目；ｂ．若配体是多齿的，那么配体的数目不等于中心离子的配位数。
③形成体和配体的性质对配位数的影响ａ．中心离子正电荷越多，配位数越大；ｂ．中心离子半径较大时，其周围可容纳较多的配体，易形成高配位的配合物，但是中心离子半径若过大时，有时配位数反而减小；ｃ．配体的负电荷越多，配位数减小；ｄ．配体的半径增大时，中心离子周围可容纳的配体数减少，配位数减小；ｅ．配体浓度大、反应温度低，易形成高配位配合物。
（5）配离子的电荷配离子的电荷为形成体和配体电荷的代数和。
3．配合物的化学式及命名（1）配合物的化学式①含配离子的配合物，其化学式中阳离子写在前，阴离子写在后；②配位个体中，先列出形成体的元素符号，再依次列出阴离子和中性配体；③无机配体列在前面，有机配体列在后面，将整个配位个体的化学式括在方括号内；④在括号内同类配体的次序，以配位原子元素符号的英文字母次序为准。
无机化学——晶体结构习题解答
无机化学——晶体结构习题解答第9章习题解答一、是非题1. 具有相同电子层结构的单原子离子，阳离子的半径往往小于阴离子的半径。
（）解：对2. 离子半径是离子型化合物中相邻离子核间距的一半。
（）解：错3. 同种元素离子的半径随离子电荷代数值增大而减小。
（）解：对4. 仅依据离子晶体中正负离子半径的相对大小即可决定晶体的晶格类型。
（）解：错5. NaCl晶体中配位数比是6：6，因此每个晶胞中含有6个Na+和6个Cl-。
（）解：错6. NaCl晶体是由Na+和Cl-组成的面心立方晶格交错（重叠1/2）排列而成。
（）解：对7. CsCl晶体是由Cs+和Cl-的简单立方交错（重叠1/8）排列而成。
（）解：对8. 每个CsCl晶胞中含有1个Cs+和1个Cl-。
（）解：对9. 每个NaCl晶胞中含有4个Na+和4个Cl-。
（）解：对10. 固体物质可以分为晶体和非晶体两类。
（）解：对11. 所有无机盐都是离子晶体。
（）解：错12. 任何晶体都存在晶格能，晶格能越大则物质的熔点越高。
（）解：错13. 所有原子晶体的熔点均比离子晶体的熔点高。
（）解：错14. 在常温常压下，原子晶体物质的聚集状态只可能是固体。
（）解：对15. 分子晶体的物质在任何情况下都不导电。
（）解：错16. 分子晶体的特性之一是熔点均相对较低。
（）解：对17. 原子晶体的特性之一是熔点高。
（）解：对18. 所有层状晶体均可作为润滑剂和导电体使用。
（）解：错19. 某物质可生成两种或两种以上的晶体，这种现象叫做类质多晶现象。
（）解：错20. 石墨晶体层与层之间的主要结合力为金属键。
（）解：错21. 无定形物质都是由微小的晶粒组成的。
（）解：错22. 自然界存在的晶体或人工制备的晶体中，所有粒子都是按照一定规律有序排列的，没有任何缺陷。
（）解：错23. 一般来说，离子晶体的晶格能越大，该晶体的热稳定性就越低。
（）解：错24. 离子晶体的晶格能越大，熔点越低。
无机化学教研室《无机化学》(上)笔记和课后习题(含真题)详解(电化学基础)
2．半电池、原电池符号、电极的分类
（1）仸何氧化还原半反应都可以设计成半电池，两个半电池连通，可以形成原电池。
（2）用如下的符号来表示原电池，称为电池符号，如：
符号的约定如下： ①用“ ”隔开电极和电解质溶液； ②用“ ”隔开两个半电池（通常为盐桥）； ③负极在左，正极在右。必要时，还可标出电解质的浓度等条件。 （3）电极的分类 ①有的半反应并无可导电的电极，半反应中所有物质都在电解质溶液中，这些半反应设
势的相对数值。
②标准电极电势的应用
a．判断氧化剂和还原剂Байду номын сангаас强弱；
b．判断氧化还原反应的方向；
c．计算原电池的电动势、原电池反应的自由能、平衡常数等热力学数据；
d．计算其他半反应的标准电极电势。
③使用标准电极电势数据时，需明确：
a．电极电势的数值不半反应的方向无关；
b．半反应的计量系数丌会改变电极电势的数值；
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势将发生改变，只有当电极电势改变的幅度丌大时，用标准电极电势对氧化剂还原剂强度以 及反应方向的判断才有效。
4．能斯特方程 非标态下的电极电势可用能斯特方程求出：
三、实用电池 1．酸性锌锰电池（Leclanche 电池） 电池外壳是作为负极的锌筒，电池中心是作为正极导电材料石墨棒，正极区为围绕石墨 棒的粉状二氧化锰和炭粉，负极区为糊状的 ZnCl2 和 NH4C1 混合物。 2．碱性锌锰电池 （1）电池结构 电池中心是负极，锌呈粉状，正极区在外层，是 MnO2 和 KOH 混合物，外壳是钢筒。 碱性锌锰电池的电解质是 KOH。 （2）电池反应及电极反应 电极反应： 负极： 正极： 电池反应：
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第3章晶体结构
3.1 复习笔记
一、晶体
1．晶体的宏观特征
（1）自范性
①自范性的定义
自范性是指晶体能够自发地呈现封闭的规则凸多面体的外形的性质。
非晶态物质则没有自范性。
②单晶与多晶
a．单一的晶体多面体称作单晶；
b．有的晶态物质看不到规则的外形，称为多晶，它是许多肉眼看不到的微小晶体的集合体。
有的多晶压成粉末，放到光学显微镜或电子显微镜下观察，仍可观察到整齐规则的晶体外形。
（2）对称性
晶体理想外形中常常呈现形状和大小相同的等同晶面，具有对称性，如轴对称、镜面对称、中心对称等。
（3）各向异性
晶体的各向异性是指晶体的导热、导电、光的透射、折射、偏振、压电性、硬度等等物理性质，常因晶体取向不同而不同。
（4）均一性
晶体的均一性是指晶体的质地均匀，具有确定的熔点。
2．晶体的微观特征——平移对称性
（1）在晶体的微观空间中，原子呈现周期性的整齐排列。
在图3-1中两个箭头方向上，相隔一定的距离，总有完全相同的原子排列出现。
若向其他任何方向画一箭头，结果一样。
这是晶体的普遍特征，称作平移对称性。
（图中斜上箭头方向的一个平移量约相当于向上箭头方向一个平移量的5倍）
图3-1 晶体微观特征——平移对称性
（2）晶体微观空间中的原子图案，总共有230种可能的对称组合，称为230空间群。
二、晶胞
1．晶胞的基本特征
（1）晶体的解理性
用锤子轻轻敲击具有整齐外形的晶体，会发现晶体劈裂出现的新晶面与某一原晶面是平行的，这种现象称作晶体的解理性。
（2）晶胞的平移性
①晶胞无隙并置地充满整个微观空间，从一个晶胞到另一个晶胞只需平移，不需转动，晶胞的这种本质属性可归纳为晶胞具有平移性；
②晶胞具有相同的顶角、相同的平行面和相同的平行棱。
这里的“相同”，包括“化学上相同”（原子或分子相同）和“几何上相同”（原子的排列与取向），不具有平移性就不是晶胞。
2．布拉维系
（1）晶胞参数
布拉维晶胞的边长与夹角称作晶胞参数，如图3-2所示。
图3-2 晶胞参数的定义
（2）7种不同几何特征的（三维）晶胞，称为布拉维系，如图3-3所示。
①立方a＝b＝c，（只有1个晶胞参数a是可变动的）；
②四方a＝b≠c，（有2个晶胞参数a和c）；
③正交a≠b≠c，（有3个晶胞参数a、b和c）；
④单斜a≠b≠c，（有4个晶胞参数a、b、c和β）；
⑤三斜a≠b≠c，α≠β≠γ（有5个晶胞参数a、b、c、α、β和γ）；
⑥六方a＝b≠c，（有2个晶胞参数a和c）；
⑦菱方a＝b＝c，α＝β＝γ（有2个晶胞参数a和α）。
图3-3 晶胞按平行六面体几何特征的分类-布拉维系
3．晶胞中原子的坐标与计数
（1）原子坐标
①通常用向量xa＋yb＋zc中的x，y，z组成的三数组来表达晶胞中原子的位置，称为原子坐标。
例如，位于晶胞原点（顶角）的原子的坐标为0，0，0；位于晶胞体心的原子的坐标为3-4所示）。
②原子坐标绝对值的取值区间为1＞|x（y，z）|≥0。
若取值为1，相当于平移到另一个晶胞，与取值为零毫无差别（简言之：“1即是0”）。
例如，位于晶胞顶角的8个原子的坐标都是0，0，0。
图3-4 晶胞中的原子坐标与计数举例
4．素晶胞与复晶胞——体心晶胞、面心晶胞和底心晶胞
（1）素晶胞
素晶胞，符号P，是晶体微观空间中的最小基本单元，不可能再小。
素晶胞中的原子集合相当于晶体微观空间中的原子作周期性平移的最小集合，称作结构基元。
（2）复晶胞
复晶胞是素晶胞的多倍体，分为体心晶胞（2倍体），符号I；面心晶胞（4倍体），符号F；以及底心晶胞（2倍体）三种。
（3）体心晶胞的检验方法
①如果晶胞中的原子很少，可直接考察它们的原子坐标。
例如，若在一个晶胞里只有2个原子，一个原子的坐标为0，0，0，另一个原子的坐标为，而且它们是同种原子，这个晶胞是体心晶胞。
若它们不是同种原子，表明不能作体心平移，是素晶胞；
②将晶胞的框架移至体心，得到的新晶胞与原晶胞毫无差别时，是体心晶胞；
③考察处于晶胞顶角的原子本身以及其周围环境与处于体心的原子以及周围环境是否相同，如果相同，这种晶胞是体心晶胞。
5．14种布拉维点阵型式
布拉维系7系和晶胞的素、复结合，总共只有14种晶胞，如表3-1和图3-5所示，在晶体学中，称为布拉维点阵型式。
表3-1 14种布拉维点阵型式
图3-5 三维点阵的14种布拉维点阵型式
三、点阵·晶系（选学内容）
1．点阵与阵点
（1）点阵
①结构基元
结构基元是指晶体微观图案里周期性平移的最小原子集合，在晶体微观空间中向任何方向都可以单调地平移，周而复始地重复出现。
②点阵
把每个“结构基元”抽象成几何学上的一个“点”（没有体积、没有大小、没有形状），这一系列的点称为晶体的点阵。
（2）阵点
①构成点阵的点称作点阵点，简称阵点；。