2016a无机第五章1
无机化学五版习题答案
无机化学五版习题答案无机化学是化学的一个重要分支，研究的是无机物质的性质、结构、合成和应用等方面。
对于学习无机化学的学生来说，习题是检验自己掌握程度的重要手段。
而《无机化学五版》是一本经典的教材，其中的习题也备受关注。
本文将为大家提供《无机化学五版》习题的答案，希望能够帮助大家更好地学习和理解无机化学知识。
第一章：无机化学基础知识1. 无机化学的研究对象是无机物质。
无机物质是指不含有碳-碳键的化合物，主要包括金属、非金属和金属与非金属的化合物。
2. 无机化学的分类方法有很多，常见的有按照元素周期表分类、按照化合价分类、按照化合物的性质分类等。
3. 无机化学的研究内容包括无机化合物的结构、性质、合成和应用等方面。
其中，无机化合物的结构研究是无机化学的重要内容之一。
第二章：无机化合物的结构1. 无机化合物的结构可以通过实验方法和理论计算方法进行研究。
实验方法包括X射线衍射、电子显微镜等，理论计算方法包括分子轨道理论、密度泛函理论等。
2. 无机化合物的结构可以分为离子晶体结构、共价晶体结构和金属晶体结构等。
离子晶体结构由阳离子和阴离子组成，共价晶体结构由共价键连接的原子组成，金属晶体结构由金属原子组成。
3. 无机化合物的结构对其性质和应用有重要影响。
例如，离子晶体结构的化合物具有良好的导电性和溶解性，共价晶体结构的化合物具有较高的硬度和熔点，金属晶体结构的化合物具有良好的导电性和热导性。
第三章：无机化合物的性质1. 无机化合物的性质包括物理性质和化学性质。
物理性质包括颜色、熔点、沸点等，化学性质包括酸碱性、氧化还原性等。
2. 无机化合物的物理性质与其结构密切相关。
例如，离子晶体结构的化合物通常具有高熔点，共价晶体结构的化合物通常具有较高的硬度。
3. 无机化合物的化学性质与其成分和结构密切相关。
例如，酸性氧化物可以与水反应生成酸，碱性氧化物可以与水反应生成碱。
第四章：无机化合物的合成1. 无机化合物的合成方法有很多，常见的有溶液法、固相法、气相法等。
中级无机化学第五章PPT课件
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3 (蛛)网式(arachno)－ 硼烷
5. 1 硼烷化学
硼烷是硼氢化合物的总称。 硼能形成多种氢化物, 如B2H6、 B4H10、B5H9。 除中性硼氢化物 之外, 还有一系列的硼氢阴离子, 如BH4－、B3H8－、BnHn2－(n＝6～ 12)等。
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5.1.1 制备、性质和命名
5.1.1.1 硼烷的制备
1 硼氢化物的合成
B2O3 ＋ 2Al ＋ 3H2 压力, AlCl3 B2H6 ＋ Al2O3
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较高级的硼烷一般可通过热解乙硼烷来制备:
100℃, 10MPa 2B2H6
B4H10 ＋ H2
5B2H6 180℃ 2B5H9 ＋ 6H2
150℃, 二甲醚 2B2H6
B4H10 ＋ H2
此外, 不少高级硼烷还可以用其他一些方法来制备, 如
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4 敞网式(hypho)－硼烷
除上述三种 主要的硼烷以外, 还有一种硼烷, 其“口”开得更 大, 网敞得更开, 几乎成了一种平 面型的结构, 称 为敞网式硼烷, 这类化合物为数 较少, 现举二例 如右。
在蛛网式－硼烷中, 有三种结构不同的氢原子, 除外向端梢和
桥氢以外, 还有另一种端梢的氢原子, 后者和硼原子形成的B－H键,
指向假想的基础多面体或完整多面体外接球面的切线方向, 因此,
这种氢原子又称切向氢原子。他们和处于Байду номын сангаас完全的边或面上顶点
电子教案与课件：无机化学(第三版) 5-1
第一节 原子的构成和同位素 第四章 原子结构和元素周期律
是按该元素所含天然同位素原子的相对原子质量和丰度计算出的平均值。例如，Cl有 和 两种天然同位素：
则Cl的相对原子质量为： 34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453
同理，根据同位素原子的质量数和丰度，也可以计算出该 元素的近似相对原子质量。
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N =A －Z=12－6=6
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第一节 原子的构成和同位素 第四章 原子结构和元素周期律
通常，用 代表一个质量数为A ，质子数为Z 的原子，则 组成原子的粒子间的关系可表示如下：
的原子序数是_____，质子数是_____，中子数是 _____，电子数是_______，质量数是＿＿。
二、同位素
具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子总称为元素。目 前已发现118种元素(包括人造元素)。元素按核电荷数由小到大 排列的顺序号叫做原子序数。
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第一节 原子的构成和同位素 第四章 原子结构和元素周期律
在研究原子核的组成时，人们还发现，许多元素都具有质 量数不同的几种原子。例如，氢元素具有三种不同质量数的原 子(如表4-2所示)。
原子核由质子和中子构成。表4-1为质子、中子和电子这 三种粒子的主要性质。
每个质子带一个单位的正电荷，中子不带电，原子核所带 的电荷数(即核电荷数，符号Z)决定于核内质子数。对任何原
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第一节 原子的构成和同位素 第四章 原子结构和元素周期律
子都有如下数量关系： 核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数
第一节 原子的构成和同位素 第四章 原子结构和元素周期律 一、原子的构成
宋天佑《无机化学》第5章.ppt
4 对电子 正四面体 一种角度，109°28′
5 对电子 6 对电子
三角双锥 三种角度， 90°，120°，180°
正八面体 两种角度， 90°，180°
在常见的夹角中 90°是最小的。
5. 2. 3 分子构型与电子对空间构型的关系
在 ABn 型分子中，若配体的个 数 n 和价层电子对数 m 相一致，则 分子构型和电子对空间构型一致。
破坏 H2 的化学键，使之成两 个 H 原子要吸收能量，这个能量 与 H2 分子中化学键的键能有关。
H2 中两个 H 原子之间的特定 距离与 H2 中化学键的键长有关。
从电子云的观点考虑，可认为 H 的 1s 电子云在两核间重叠。
电子在两核间出现的概率大， 形成负电区。
两核吸引核间负电区，使 两个 H 原子结合在一起。
将对 H2 的处理结果推广到 其他分子中，形成了以量子力学 为基础的价键理论。
valence bond theory 简称 VB 法
5. 1. 1 共价键的形成
A，B 两原子各有一个成单电 子，若两个电子所在的原子轨道能 量相近且对称性相同，
当 A，B 相互接近时，两电子 能以自旋相反的方式结成电子对。
不考虑电子、电子对等。
电子 配体数 孤电子 电子对
对数
对数
构型
（m） （n） （m － n）
分子 构型
3
2
BB
1
A
三角形 V字形
电子 配体数 孤电子 电子对
对数Βιβλιοθήκη 对数构型（m） （n） （m － n）
分子 构型
4
3
1
正四面体 三角锥
电子 配体数 孤电子 电子对
对数
对数
中级无机化学教学课件第五章 s区元素
s区元素
第五章：s区元素
要点
1 复习自由能、平衡常数的概念 2 辨别热力学稳定性和动力学稳定性 3 能计算离子键形成时的能量变化 4 能正确使用理论模型和热力学循环方法计算晶格能 5 熟悉晶格能在无机化学中的应用 6 能正确建立玻恩－哈伯热化学循环并用以计算各种
热力学量 7 冠醚的命名和结构特征 8 冠醚的配位性能和冠醚配合物的结构 9 影响冠醚配合物稳定性的因素
图 5 .8 N a ＋ C l－ 离 子 对 的 势 能 图 图5 . 85 .N8 aN＋ aC＋ lC－ 离l － 离子 子对 对的 的势 势能 能随 核 间 距 的 变 化
当 r=随2随3核 6核间 p间距 m距的 的变时变化 ，化 其总能量较低。
第五章：s区元素
5.2.2 晶体中离子键形成的能量
习题: 2，5，6，7，8，9，11
第五章：s区元素
第五章：s区元素
第五章：s区元素
为了进行参比，对化学有用的另一特定条件是反 应物和产物都处于标准态, 此时Q＝1, 在这种情况下，
ΔG＝ΔG ＝－RTlnK
ΔG 的符号和数值的大小反映标准态体系对平衡态 偏离的方向和程度。
第五章：s区元素
在热力学上为不稳定的(如图中A
到C)。反之若产物的能量高于反
应物的能量, 则反应物在热力 热力学稳定性和动力学稳
学上是稳定的(如图中A到B)。
定性示意图
第五章：s区元素
动力学稳定性是从反应物与活化配合物之间的能量差，即反 应活化能来考虑的，若某一反应物转变为产物的趋势很大，反应 物在热力学上相当不稳定，但若实现这一反应所需的活化能也相 当大的话, 则在动力学上反应物又是相当稳定的了(如图中A到C)。
北师大无机化学四版习题答案5章化学动力学基础
同样利用稳态近似假设，可得出表观速率方程为
5.15有人提出反应2NO(g)+Cl2(g)=2NOCl(g)的反应历程如下：
NO + Cl2→NOCl2
NOCl2+ NO→2NOCl
如果第一个基元反应是速控步，该反应的表观速率方程应呈何形式？如果第二个反应是速控步，该反应的表观速率方程又呈何形式？
k正
k逆
r正
r逆
K
平衡移动方向
增加总压
升高温度
加入催化剂
答：
k正
k逆
r正
r逆
K
平衡移动方向
增加总压
不变
不变
增大
增大
不变
向逆反应方向
升高温度
增大
增大
增大
增大
增大
向正反应方向
加入催化剂
增大
增大
增大
增大
不变
平衡不移动
试讨论：对于同一个化学反应．用dn/dt，dζ/dt，dc/dt，(1/V)dc/dt以及(1/V) dζ/dt表达速率，速率方程中速率常数有什么差别？
5.4N2O在金表面上分解的实验数据如下：
t/min
c(N2O)/mol∙dm－3
0
20
40
60
80
100
0
(l)求分解反应的反应级数。
(2)制作该反应的动力学曲线。
(3)求速率常数。
(4)求N2O消耗一半时的反应速率。
(5)该反应的半衰期与初始浓度呈什么关系？
解：(l)在相等的时间间隔内，N2O浓度的减少量相同，可见反应速率与N2O的浓度无关。所以该反应的反应级数为零。
5.12试对比阿仑尼乌斯活化能(表观活化能或实验活化能)、碰撞理论活化能和过渡状态理论活化能的物理意义，并由此说明表观动力学与分子动力学的不同性。
无机化学课件 第五章 化学动力学基础-1
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《无机及分析化学》 第五章 化学动力学基础
二、化学反应历程
反应机理 (反应历程)：化学反应过程中经历的 真实反应步骤的集合称为反应机理.也就是说, 一个反应由反应物到产物经历的一系列步骤 (实际途径)。
从微观上
基元反应 非基元反应
从宏观上
简单反应 复合反应
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《无机及分析化学》 第五章 化学动力学基础
★理论要点
假设分子是无内部结构和内部运动的刚性 小球。
1.首要条件:分子间相互碰撞
2.但只有少数能量高的分子间碰撞， 才能
发生反应
有效碰撞
活化分子
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《无机及分析化学》 第五章 化学动力学基础
☆条件 1. 反应物分子必须具有足够大的能量
一、化学反应速率的表示方法
化学反应速率指在一定条件下，反应物转变成为 生成物的速率，常用单位时间内反应物浓度的减少或 生成物浓度的增加来表示。
浓度一般用 mol·dm-3 ，时间用秒(s)，分(min)或小 时(h)为单位表示,故速率的单位常为：mol·dm-3 ·s-1 或mol·dm-3 ·min-1 。
ΔrGmө（278.15K） = -343.8kJ/mol
K=1.8×1060
实际：非常缓慢！
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《无机及分析化学》 第五章 化学动力学基础
掌握规律------改变反应速率
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《无机及分析化学》 第五章 化学动力学基础
§5－1 化学反应速 率
C
t D t
安徽安徽高中化学竞赛无机化学无机5第五章 分子结构和共价键理论
第五章分子结构和共价键理论5. 0. 01 路易斯理论：路易斯理论认为分子中的原子都有形成稀有气体电子结构的趋势||，以求得自身的稳定||。
达到这种结构是通过共用电子对实现的||。
路易斯理论解释了电负性差D c比较小的元素的原子之间形成化学键的事实||。
5. 1. 01 氢气分子H2中化学键的本质：1927 年||，海特勒（Heitler）和伦敦（London）用量子力学处理氢气分子H2||，计算结果表明||，两个具有1s1电子构型的H 原子彼此靠近并保持一定距离时||，两个1s 电子以自旋相反的方式形成电子对||，使体系的能量降低||，低于两个H 原子单独存在时的能量||，这表明两个H 原子之间形成了化学键||。
从电子云的观点考虑||，可认为H 的1s电子云在两核间出现的概率大||，形成负电区||。
两核吸引核间负电区||，使两个H原子结合在一起||。
5. 1. 02 共价键的形成：若A||，B 两原子各有一个成单电子||，且两个电子所在的原子轨道能量相近且对称性相同||，当A||，B 相互接近时||，两电子可以自旋相反的方式结成电子对||。
于是体系能量降低||，即形成化学键||。
一对电子形成一个共价键||。
形成的共价键越多||，则体系能量越低||，形成的分子越稳定||。
因此||，各原子中的未成对电子尽可能多地形成共价键||。
5. 1. 03 共价配位键：考察CO 分子的成键情况：C原子的最高能级为2s2 2p2O原子的最高能级为2s2 2p4形成CO 分子时共用三对电子||，形成三个共价键||。
其中有一个共价键具有特殊性—— C 原子和O 原子各提供一个2p 轨道||，互相重叠||，但是电子是由O 原子独自提供的||。
这样的共价键称为共价配位键||，经常简称为配位键或配键||。
5. 1. 04 共价配位键形成的条件：共价配位键形成的条件是一个原子中有孤电子对||，而另一原子中有可与孤电子对所在轨道相互重叠的空轨道||。
大学无机化学第五章试题及答案
大学无机化学第五章试题及答案第五章原子结构和元素周期表本章的总体目标：1：了解核外电子运动的特殊性，会看波函数和电子云的图形2：能根据核外电子排列原理，用轨道填充序列图写出几个元素的电子构型。
3：掌握各类元素电子构型的特征4：理解电离势和电负性等概念的含义及其与原子结构的关系。
每个小节的目标：第一节：近代原子结构理论的确立学会讨论氢原子的玻尔行星模型e?第二节：微观粒子运动的特殊性1：掌握微观粒子具有波粒二象性（??2：学习运用不确定原理（?x??p?第三节：核外电子运动状态的描述1：初步了解量子力学中核外电子运动状态的描述方法——核外空间中静止核外电子的概率密度分布（即电子云）。
2：掌握描述核外电子的运动状态――能层、能级、轨道和自旋以及4个量子数。
3：掌握核外电子可能状态数的计算。
第四节：核外电子的排列1：了解影响轨道能量的因素及多电子原子的能级图。
2;掌握核外电子排布的三个原则：最小能量原理——当多电子原子处于基态时，原子核外的电子尽可能以最低能量分布到轨道上。
2pauli原则――在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子，或者说是在○同一个原子中没有处于完全相同运动状态的电子。
3hund原则――电子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的方式○啊？）pmv13。
6ev.2nh）。
2？M占据着不同的轨道。
3:学会利用电子排布的三原则进行第五节：元素周期表了解元素的周期、族和划分，并查看元素周期表。
第6节：元素基本性质的周期性掌握元素基本性质的四个概念及周期性变化1从左到右，随着核电荷的增加，原子核外层电子的引力1：原子半径2随着核外电子数的增加，电子间的相互斥力力也增加，使原子半径逐渐减小；○它也被增强，使原子半径增加。
然而，由于增加的电子不足以完全屏蔽增加的核电荷，有效核电荷从左到右逐渐增加，原子半径逐渐减小。
2：电离能――从左向右随着核电荷数的增多和原子半径的减小，原子核对外层电子的引力增大，电离能呈递增趋势。
无机化学课件第五章
第五章 原子结构和元素周期系原子结构理论发展简史 1897年英国物理学家J.J.汤姆生通过阴极射线发现电子 “浸入模型”原子模型1原子的组成Rutherford有核原子模型原子核 原 子电子质子 中子25.1 原子和元素氢原子光谱和玻尔模型 Na光谱光谱一般分为连续和不连续两类.1. 灼热的固体和太阳光谱是连续光谱． 2. 原子光谱 (包括氢光谱)是线状光谱．3所有波长红橙黄绿青蓝紫45“Plank量子理论”光子的能量大小与光的频率成正比：E= hν E为光子的能量，ν光的频率，h为普朗克常数 h = 6.62×10-34 [J·s]物质以光的形式吸收或发射的能量只能是光量 子能量的整数倍，即称这种能量是量子化的6玻尔理论： 1）稳定轨道的概念（有确定的半径和能量）；电子通常在稳定轨道上运动, 且不辐射能量。
2）离核最近的轨道能量最低，称为基态。
离核越 远的轨 道能量越高-----激发态。
3） 处于激发态的电子不稳定，可以跃迁到离核较 近的轨道上同时释放出光能7玻尔理论的形象化图示:电子在这些定态轨道 上运动时，既不吸收 能量又不放出能量。
放出能 量，回到 基态。
吸收能量 跃迁。
最高能 量轨道8氢光谱玻尔理论成功地解释了氢原子光谱! 玻尔理论的局限 ： ● 不能解释氢原子光谱的精细结构 ● 不能解释氢原子光谱在磁场中的分裂. ● 不能解释多电子原子的光谱.9原因： 机械地应用了普朗克量子理论和“确定轨道”等概念.经典物理学理论面临的窘境－－－微观粒子的运动状态丹 麦 物 理 学 家 玻 尔105.2 原子结构的近代概念一 微观粒子的波粒二象性 干涉\衍射现象和光电效应证明光具有波粒二象性1924年，法国的de Broglie提出假设： 电子具有波粒二象性.λ= hmv 这就是著名的 德布罗依关系式.1927年，Davissson和Germer应用Ni晶体进行电子衍射 实验，证实电子具有波动性。
中山大学无机化学(上册)第5章习题答案
第5章 溶液与电离平衡习题答案原子量取四位有效数字，计算过程采用“四舍六入五成双”取舍，热力学数据除题目给出外均引用自书后附录以及兰氏手册。
1. 实验室某些常用的试剂百分浓度及密度分别是：（1）浓盐酸：含HCl 37.0%，密度1.19 g ⋅cm -3；加至3位有效数字 （2）浓硫酸：含H 2SO 4 98.0%，密度1.98 g ⋅cm -3； （3）浓硝酸：含HNO 3 70.0%，密度1.42 g ⋅cm -3； （4）浓氨水：含NH 3 28.0%，密度0.900 g ⋅cm -3。
试分别计算它们的物质的量浓度。
解：（1） -33-3-131.19g cm 1000cm 37.0%12.0mol dm 36.5g mol 1.0dmn c V ⋅⨯⨯===⋅⋅⨯ （2）19.8 mol·dm -3（3）15.8 mol·dm -3 （4）14.8 mol·dm -3 2. 是非题（1） 0.10 mol .dm -3 HAc 溶液中c (H +) ＝ 1.3⨯10-3 mol .dm -3，故0.050 mol .dm -3 HAc 溶液中c (H +) ＝ 0.65⨯10-3 mol .dm -3；（2）向浓度均为0.10 mol .dm -3的NH 3⋅ H 2O- NH 4Cl 的缓冲溶液中，加入HCl 使c (HCl) = 0.099 mol .dm -3，则由于溶液的缓冲作用，pH 不变；（3）Na 2CO 3溶液中通入适量CO 2气体，便可得到一种缓冲溶液； （4）多元弱酸盐的水解（如Na 3PO 4），以第一步水解为主；（5）将浓度均为0.10 mol .dm -3的HAc 和NaAc 混合溶液冲稀至浓度均为0.05 mol .dm -3，则由于HAc 电离度增大，混合溶液的酸度降低； （6）在一定的温度下，改变溶液的pH ，水的离子积不变； （7）弱电解质的电离度随弱电解质浓度降低而增大；（8）NH 4Ac 为一元弱酸碱盐，水解程度很大，故其水溶液的酸碱性很大。
2016a无机第一章1
敞开系统： 系统与环境之间既有物质交换 又有能量交换。 封闭系统：系统与环境之间没有物质交换 但有能量交换。 孤立系统：系统与环境之间既无物质交换 又无能量交换。
敞开系统
封闭系统
孤立系统
六、状态与状态函数
（一）状态
状态：系统所有性质的综合。 系统性质都确定时，体系状态一定。 状态多指系统的热力学平衡态，即系统的 所有性质不随时间而变化。 如：H2 (g) p1 = 101.3kPa T1 = 298K V1 = 2m3
八、过程与途径
过程：系统从一个平衡态（始态）变化到 另一个平衡态（终态）的经历。 当系统由某一状态变到另一状态时，可以 通过不同方式加以实现。 途径：用来实现系统状态变化的具体步骤。 过程着重于始态和终态，而途径着重于具 体方式。 终态 （Ⅰ） 始态 （Ⅱ）
常见的过程
恒压过程：系统状态变化时压力恒定不变。 恒容过程：系统状态变化时体积恒定不变。 恒温过程：系统状态变化时温度恒定不变。 绝热过程：系统状态变化时与环境之间无 热量交换。 循环过程：系统经变化从始态出发又重新 回到始态。 可逆过程：可以简单逆转、完全复原的过 程。
(三) 简单三元、四元无机化合物的命名
尽可能采用二元化合物命名方法。 各元素顺序：电负性较强元素放在前面， 电负性较弱元素放在后面。如果不会产生 歧义，则可省去元素名称前面的数字。 如KAl(SO4)2 硫酸铝钾。 当组成化合物的根或基具有特定的名称时， 则使用这些名称按照二元化合物的命名规则 命名，如KCN 氰化钾。
V1 T1 盖-吕萨克定律：当n、p一定时， V2 T2 n1 V1 阿伏伽德罗定律： 当T、p一定时， n2 V2
(二) 简单二元无机化合物的命名
无机及分析化学 第五章
2、原电池中的反应
锌电极：氧化反应 铜电极：还原反应 Zn Zn 2 2e 负极(失电子) Cu 2 2e Cu 正极(得电子)
电池反应：氧化还原反 应 Zn Cu 2 Zn 2 Cu
3、表示方法
(－) Zn | Zn2+ (c1) ¦ ¦ Cu2+ (c2) | Cu (＋)
5-4-2 判断氧化还原反应进行的方向
1、把氧化还原反应排成原电池，计算其E，进而判断方向 E>0，可按原指定方向进行 E<0，按逆方向进行 例5-10 2、用氧化剂和还原剂的相对强弱来判断 比较强的氧化剂与比较强的还原剂相互作用，生成比 较弱的氧化剂和比较弱的还原剂，可以此判断方向
例： 2 Fe 3 Sn 2 Sn 4 2 Fe 2
3、氧化数与化合价的异同
在离子化合物中，二者数值上相同；在共价化合物中， 往往相差很大。 (1)化合价是用整数来表示的元素原子的性质，这个整数就是 化合物中该原子的成键数。 (2)氧化数是按一定规则指定的形式电荷的数值，它可以是负 数、正数甚至分数 如： CrO5 其中Cr氧化数+10，化合价+6 CH4、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 其中C的氧化数分别为-4、-2、0、+2、+4，化合价为4 Na2S4O6 其中S的氧化数+5/2，化合价可以是-2、+4、+6
5-1 氧化还原反应的基本概念
5-1-1 氧化和还原
氧化作用：失电子，氧 化数升高，还原剂，被 氧化 半反应： Cu 2 2e Cu 还原作用：得电子，氧 化数降低，氧化剂，被 还原 Zn Zn 2 2e 两个半反应得失电子数 相等 全反应： Zn Cu 2 Zn 2 Cu H 2 ( g ) Cl2 ( g ) 2 HCl ( g ) 氯的电负性大于氢，共 用电子对偏向氯
无机化学思考题和课后习题答案整理(1—5章).
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。
（4）体系放出了40kJ热，环境对体系做了60kJ功。
根据ΔU=Q+W, (1) ΔU=-60+(-40)=-100KJ (2)ΔU=+60+40=+100KJ ,(3) ΔU=+40+(-60)=-20KJ (4)ΔU=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的ΔU最大.8.下列各说法是否正确：（1）体系的焓等于恒压反应热。
高等无机化学课后习题答案第5章
第五章1．解释过渡金属的有机金属化合物的结构与金属d电子组态的关系：d6组态的有机金属化合物常采取六配位八面体结构；d8组态的采取五配位四方锥或三角双锥结构；d10组态的采取四配位四面体结构，并举出一些实例。
（提示：根据18电子规则）(P191)答:过渡金属有机金属化合物满足有效原子序数规则，即金属的全部电子数与所有配体提供的σ 电子的总和恰好等于金属所在周期中稀有气体的原子序数。
如果只考虑价层电子，那么金属价电子数加上配体σ 电子数的总和等于18 的分子是稳定的，即18 电子规则。
这一规则反映了过渡金属原子用它的5 个nd 轨道，一个(n+1)s 轨道和3个(n+1)p 轨道总共9个价轨道最大程度地成键，在每个价轨道中可容纳一对自旋相反的电子，共计18个电子形成稳定结构。
对于d6组态,其配位数为（18－6）/2 = 6 ,所以多采取六配位八面体结构,如[V(CO)6]－和Cr(CO)6等;对于d8组态,其配位数为（18－8）/2 = 5 ,所以采取五配位四方锥或三角双锥结构,如Fe(CO)5等；对于d10组态,其配位数为（18－10）/2= 4 ,所以采取四配位四面体结构,如Ni(CO)4等。
2．解释以下羰基伸缩振动频率的变化：[V(CO)6]－Cr(CO)5[Mn(CO)6]＋cm-l1860 2000 2090答:配位化合物离子所带的电荷对νCO有影响，如上边的等电子系列中，负电荷增加，反馈作用增强，C≡O键削弱，使νCO 下降；反之正电荷阻止电173子从金属移向CO 的空轨道，反馈作用减弱，造成νCO 增加。
4．根据下列红外光谱图判断羰基的类型。
答：CO的不同配位方式可以通过红外光谱鉴定，已知中性分子中M－CO端基的CO伸缩振动频率在1900～2150cm－1范围内，而与正常双键性质相应的“酮式”CO，即μ2－桥基CO 的伸缩振动频率降低到1750～1850cm －1范围内，叁桥的μ3－CO 具有更低的伸缩振动频率。
无机化学第五版目录
第一章气体1.1 理想气体状态方程1.1.1 理想气体状态方程1.1.2 理想气体状态方程的应用1.2 气体混合物1.2.1 分压定律1.2.2 分体积定律1.3 气体分子动理论1.3.1 气体分子动理论的基本要点1.3.2 理想气体状态方程与分子动理论的内在联系1.3.3 分子的速度分布1.4真实气体化学视野大气化学思考题习题第二章热化学2.1 热力学的术语和基本概念2.1.1 系统和环境2.1.2 状态和状态函数2.1.3 过程和途径2.1.4 相2.1.5 化学反应计量式和反应进度2.2 热力学第一定律2.2.1 热和功2.2.2 热力学能2.2.3 热力学第一定律2.3 化学反应的反应热2.3.1 定容反应热2.3.2 定压反应热2.3.3 △1Um和△rHm2.3.4 热化学方程式2.3.5 标准摩尔生成焓2.3.6 标准摩尔燃烧焓2.4 Hess定律2.5 反应热的求算2.5.1 由标准摩尔生成焓计算△rHm2.5.2 由标准摩尔燃烧焓计算△rHm化学视野氢能源思考题习题第三章化学动力学基础3.1.1 平均速率和瞬时速率3.1.2 定容反应速率3.2 浓度对反应速率的影响一一速率方程3.2.1 化学反应速率方程3.2.2 由实验确定反应速率方程的简单方法--初始速率法3.2.3 浓度与时间的定量关系3.3 温度对反应速率的影响Arrhenius方程3.3.1 Arrhenius方程3.3.2 Arrhenius方程的应用3.4 反应速率理论和反应机理简介3.4.1 碰撞理论3.4.2 活化络合物理论3.4.3 活化能与反应速率3.4.4 反应机理与元反应3.5 催化剂与催化作用3.5.1 催化剂和催化作用的基本特征3.5.2 均相催化与多相催化3.5.3 酶催化?化学视野化学动力学在考古中的应用思考题习题第四章化学平衡熵和Gibbs函数4.1 标准平衡常数4.1.1 化学平衡的基本特征4.1.2 标准平衡常数表达式4.1.3 标准平衡常数的实验测定4.2 标准平衡常数的应用4.2.1 判断反应程度4.2.2 预测反应方向4.2.3 计算平衡组成4.3 化学平衡的移动4.3.1 浓度对化学平衡的影响4.3.2 压力对化学平衡的影响4.3.3 温度对化学平衡的影响4.4 自发变化和熵4.4.1 自发变化4.4.2 焓和自发变化4.4.3 混乱度、熵和微观状态数4.4.4 热力学第三定律和标准熵4.4.5 化学反应熵变和热力学第二定律4.5 Gibbs函数4.5.1 Gibbs函数[变]判据4.5.2 标准摩尔生成Gibbs函数4.5.3 Gibbs函数与化学平衡4.5.4 van't Hoff方程化学视野氧-血红蛋白的平衡思考题习题第五章酸碱平衡5.1 酸碱质子理论概述5.1.1 历史回顾5.1.2 酸碱质子理论的基本概念5.1.3 酸和碱的相对强弱5.2 水的解离平衡和溶液的pH5.2.1 水的解离平衡5.2.2 溶液的pH5.3 弱酸、弱碱的解离平衡5.3.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡5.3.2 多元弱酸的解离平衡5.3.3 盐溶液的酸碱平衡5.4 缓冲溶液5.4.1 同离子效应5.4.2 缓冲溶液5.4.3 缓冲溶液pH的计算5.4.4 缓冲范围和缓冲能力化学视野人体血液的pH 5.5 酸碱指示剂5.6 酸碱电子理论5.7 配位化合物5.7.1 配合物的组成5.7.2 配合物的化学式和命名5.7.3 配合物的分类5.8 配位反应与配位平衡5.8.1 配合物的解离常数和稳定常数5.8.2 配体取代反应和电子转移反应5.8.3 配合物的稳定性思考题习题第六章沉淀溶解平衡6.1 溶解度和溶度积6.1.1 溶解度6.1.2 溶度积6.1.3 溶度积和溶解度间的关系6.2 沉淀的生成和溶解6.2.1 溶度积规则6.2.2 同离子效应与盐效应6.2.3 pH对沉淀溶解平衡的影响6.2.4 配合物的生成对溶解度的影响--沉淀的配位溶解6.3 两种沉淀之间的平衡6.3.1 分步沉淀6.3.2 沉淀的转化化学视野沉淀反应在冶金与医学中的应用实例思考题习题第七章氧化还原反应电化学基础7.1 氧化还原反应的基本概念……第二篇物质结构基础第八章原子结构第九章分子结构第十章固体结构第十一章配合物结构第三篇元素化学第十二章S区元素第十三章P区元素(一)第十四章P区元素(二)第十五章P区元素(三)第十六章d区元素(一)第十七章d区元素(二)第十八章f区元素附录索引主要参考书目元素周期表。
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① ②
①式×5 + ②式得：
6Cl2 12OH 10Cl 2ClO 6H2O
3
化简得：
3Cl2 6OH 5Cl ClO 3 3H2O 3Cl2 6NaO H 5NaCl NaClO 3 3H2O
法拉第：电化学的奠基人
法拉第的贡献： • 发明变压器、电动机和 发电机 • 电磁感应、磁力线 • 法拉第定律(电功转换)
法拉第 Michael Faraday (1791-1867) 英国化学家, 物理学家
第一节 原电池与电极电势
一、氧化还原反应
1. 氧化数
氧化数(氧化值)：某元素一个原子所带的电 荷数，该电荷是假定每一个化学键中的成键 电子归于电负性更大的原子而求得。 确定氧化数的规则： 1) 单质中，元素的氧化数为零。 2) 单原子离子中，元素的氧化数等于离子 所带的电荷数；
例1: 配平下列氧化还原反应: KMnO4+K2SO3+H2SO4→MnSO4+K2SO4+H2O – 2– 2+ 2– (1) MnO + SO → Mn + SO 解： 4 3 4 (2) MnO4– → Mn2+ SO32– → SO42– (3) MnO4– + 8H+ + 5e– = Mn2+ + 4H2O ① SO32– + H2O = SO42– + 2H+ + 2e– ② (4) ①式×2 + ②式×5 得： 2MnO4– +5SO32– +6H+ =2Mn2+ +5SO42– +3H2O (5) 2KMnO4 + 5K2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O
原电池符号： (–) Zn | ZnSO4(c1) || CuSO4(c2) | Cu (+) 书写原电池符号的规则： ① 负极 (–) 写在左边，正极 (+) 写在右边。 两边的表示极板材料。 ② “|”表示两相的界面；“||”表示盐桥。 盐桥的两侧是电解质溶液。溶液的浓度、 气体的分压要在括号内注明 。同相不同 物种用“, ”分开。 ③ 纯液体、固体和气体写在惰性电极 一边 用“ | ” 或“, ”分开。
①式×3 + ②式×2 得： 2 2Cr(OH)3 3Br2 10OH 2CrO4 6Br 8H2 O
2Cr(O H) 3 3Br 2 10KO H 2K 2CrO 4 6KBr 8H2O
例3：配平方程式 Δ Cl2 (g) NaOH(aq) NaCl(aq) NaClO 3 (aq)
4) 标准电极电势表
一些电对的标准电极电势（25℃ ）
电对 Li+/Li Na+/Na ┇ H+/H2 ┇ F2/F–
电极反应
氧化态 电子数 Li+ Na+ ┇ 2H+ ┇ F2 还原态 +e– +e– ┇ +2e– ┇ +2e–
E (电对) /V –3.04 –2.71 ┇ 0 ┇ 2.866
电极符号：Ag |AgCl |Cl–(c)
例：将下列反应设计成原电池并以原电池符 号表示。
2Fe2+ (1mol· L–1) + Cl2(100 kPa) → 2Fe3+(1mol· L –1) + 2Cl–(2mol· L–1) 解： 负极 Fe2+
正极 Cl2 + 2e–
Fe3+ + e–
2Cl–
3) 多原子离子中，各元素氧化数的代数和 等于该离子所带的电荷数； 4) 中性分子中，各元素氧化数的代数和为零。 5) 化合物中，一般： H — +1（ –1）； O — –2（ –1，+1，+2）； 碱金属 — +1；碱土金属 — +2。 6) 在所有氟化物中，氟的氧化数为 –1。 如： CO CO2 CH4 C2H5OH 碳的氧化数 +2 +4 –4 –2 又如： S2O32– S2O72– S4O62– Fe3O4 硫和铁的氧化数 +2 +6 +5/2 +8/3
3) 离子型氧化还原电极：将惰性导体浸入 含有同一元素的两种不同氧化值的离子 溶液中构成的电极。 电极反应：Fe3+ + e– Fe2+ 电极符号：PtFe2+(c2) , Fe3+(c1) 4) 金属-金属难溶盐电极：将金属表面涂有 其金属难溶盐的固体，浸入与该盐具有 相同阴离子的溶液中所构成的电极。 电极反应：AgCl + e– Ag + Cl–
二、原电池和电极电势
1. 原电池
通过氧化还原反应产生电流，把化学 能转变成电能的装置称为原电池。
原电池的内部变化
当盐桥连接电解质溶液时，外电路才有 电流通过。 盐桥起了使整个装置构成通路和保持溶 液电中性作用。 根据检流计指针偏转方向知： 电流方向：Cu→Zn
可知，电势： Zn—低，Cu—高
因而电极命名： Zn—负，Cu—正
(–) Pt∣Fe2+(1mol· L–1) , Fe3+ (1mol· L–1) || Cl–(2mol· L–1)∣Cl2(100 kPa)∣Pt (+)
4. 电极电势的产生
双电层理论
M s M
+++来自+ + + +
M n aq ze M
-
+ + + +
++++-
(a)活泼金属
2
3) 甘汞电极
甘汞电极
电极反应：Hg2Cl2(s)+2e–
2Hg(l)+2Cl–(aq)
饱和甘汞电极： 25℃时 KCl为饱和溶液 E(Hg2Cl2/Hg) = 0.245V 标准甘汞电极：c(KCl)=1.0mol· L–1
E (Hg2Cl2/Hg) = 0.2801V
电极符号：Pt | Hg | Hg2Cl2 | Cl–(c)
E = 0.342V 负极反应: H2 2H+ + 2e– 正极反应: Cu2+ + 2e– 电池反应：H2 + Cu2+
2
Cu 2H+ + Cu
0.342V = E (Cu 2 / Cu) E (H / H 2 )
= E (Cu / Cu) 0.000
所以
E (Cu / Cu) = 0.342V
负极(电子流出)： Zn
Zn2++2e– 氧化反应 Cu 还原反应 Zn2+ + Cu
正极(电子流入)：Cu2++2e–
电池反应： Zn + Cu2+
电极上发生反应称为半反应，半电池反应 或电极反应。
发生氧化反应的电极称为阳极，发生还原 反应的电极称为阴极。 对于原电池，阳极为负极，阴极为正极。
氧化态(物质)：半反应中高氧化值（价态） 物质，作为氧化剂，获得电子。
还原态 ( 物质 ) ：半反应另一端的低氧化值 （价态）物质，作为还原剂，给出电子。
氧化还原电对：同一半反应中的氧化态物质 和还原态物质构成。 氧化态/还原态 如：Zn2+/Zn ，H+/H2，MnO4– /Mn2+ 等。 一般书写半反应都用还原反应式表示 氧化态 + ze– 还原态
例2：配平方程式
Cr(O H) 3 Br 2 KO H K 2CrO 4 KBr 2 Br 解：Cr(OH)3 Br2 CrO4
Br2 Br
Cr(OH)3 CrO
2 4
Br2 2e 2Br
①
②
2 Cr(OH)3 5OH CrO4 4H2 O 3e
氧 化 能 力 增 强
Li Na ┇ H2 ┇ 2F–
还 原 能 力 增 强
代 数 值 增 大
标准电极电势代数值越大，表示在标准 条件下该电对中氧化态物质的氧化能力越 强；标准电极电势代数值越小，该电对中 还原态物质的还原能力越强。 对既有氧化性又有还原性的物质，判断 其氧化性时要看其为氧化态的电对，判断 其还原性时要看其为还原态的电对。
第五章 氧化还原反应和电化学
第一节 原电池与电极电势 第二节 影响电极电势的因素
伏特和化学电池组
1800年，伏 特用银片和 锌片组成电 池组，金属 片之间用盐 水浸湿的硬 纸板隔开。 这是世界上 第一个化学 电池。
伏特（隆巴第伯爵） Alessandro Guiseppe Antonio Anastasio Volta, 1745-1827 意大利物理学家
2. 氧化与还原
氧化还原反应：反应过程中有电子转移，或
者氧化数或化合价发生变化的反应。 还原剂：失去电子的物质。 氧化剂：得到电子的物质。 氧化过程：失去电子元素氧化数升高的过程。
还原过程：得到电子元素氧化数降低的过程。
半反应式：分别表示氧化反应和还原反应的 方程式。 氧化半反应： Zn – 2e– 还原半反应： Cu2+ + 2e– Zn2+ Cu
氧化值和化合价
氧化值是元素在化合状态时的形式电荷， 按一定规则得到，不仅可有正、负值，而 且可为分数。 化合价是指元素在化合时原子的个数比， 它只能是整数。 多数情况下二者数值相同，也可混用，但 它们在数值上也有不一致的情况。 在离子化合物中元素的氧化值等于其离子 单原子的电荷数。 在共价化合物中元素的氧化值和共价数不 一致。