北师大无机化学四版习题答案8章氧化还原平衡
第四版 无机化学 答案
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]4s24p31-2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。
无机化学实验(氧化还原平衡)
无机化学实验报告姓名:黄文轩学号20160182310085实验名称:氧化还原和电化学一.实验目的1.理解电极电势与氧化还原反应的关系2.掌握介质酸碱性,浓度对电极电势及氧化还原反应的影响3.了解还原性和氧化性的相对性4.了解原电池的组成及工作原理学习原电池电动势的测量方法。
二.实验原理1.氧化还原反应的实质是反应物之间发生了电子转移或偏移。
氧化剂在反应中得到电子被还原,元素的氧化值减小,还原剂在反应中被氧化,元素的氧化值增大。
物质的氧化还原能力的大小可以根据对应的电对的电极电势的大小来判断。
电极电势越大,电对中的氧化型的氧化能力越强,电极电势越小,电对中还原型的还原能力越强。
根据电极电势的大小可以判断氧化还原反应的方向。
当氧化剂电对的电极电势大于还原剂电对的电极电势时,即E MF=E(氧化剂)--E(还原剂)>0时,反应能正向自发进行。
由电极的能斯特方程式可以看出浓度对氧化还原反应的电极电势的影响,298.15K时E=E⊝+0.0592VZ lg c(氧化型)c(还原型)1.理解电极电势与氧化还原反应的关系2.掌握介质酸碱性,浓度对电极电势及氧化还原反应的影响3.了解还原性和氧化性的相对性4.了解原电池的组成及工作原理学习原电池电动势的测量方法。
二.实验原理1.氧化还原反应的实质是反应物之间发生了电子转移或偏移。
氧化剂在反应中得到电子被还原,元素的氧化值减小,还原剂在反应中被氧化,元素的氧化值增大。
物质的氧化还原能力的大小可以根据对应的电对的电极电势的大小来判断。
电极电势越大,电对中的氧化型的氧化能力越强,电极电势越小,电对中还原型的还原能力越强。
根据电极电势的大小可以判断氧化还原反应的方向。
当氧化剂电对的电极电势大于还原剂电对的电极电势时,即E MF =E(氧化剂)--E(还原剂)>0时,反应能正向自发进行。
由电极的能斯特方程式可以看出浓度对氧化还原反应的电极电势的影响,298.15K 时E=E ⊝+0.0592V Z lg c (氧化型)c (还原型)溶液的ph 也会影响某些电对的电极电势或氧化还原反应的方向。
北师大《无机化学》第四版习题参考答案11
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+4H2O11-4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+3H2O11-5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。
无机化学第四版(北京师范大学大学等)答案下册
无机化学第四版(北京师范大学大学等)答案下册碳的还原性1.与氧气反应(燃烧)2.与石英砂高温反应(工业应用:制硅单质)3.与金属氧化物反应如氧化铜、氧化铁(冶炼铁用焦炭,实际的还原剂主要是什么?)4.被热的浓硫酸氧化5.被热的浓硝酸氧化6.高温下被二氧化碳氧化。
*高温下被水氧化生成水煤气。
碳酸盐小结1.一些碳酸盐的存在、俗称或用途。
大理石、石灰石、白垩、方解石、蛋壳、贝壳、钟乳石—CaCO3;纯碱、苏打—Na2CO3;小苏打—NaHCO3 (可用于食品发泡,治疗胃酸过多症)菱镁矿—MgCO3(制MgO);菱铁矿—FeCO3 ;碳铵—NH4HCO3;(氮肥)草木灰的主要成分—K2CO3;(钾肥)暂时硬水的成分—Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2 ;锅垢的主要成分—CaCO3和Mg(OH)2;炼铁的“熔剂”—CaCO3 (炼钢的造渣剂是生石灰)制普通玻璃原料—石灰石、纯碱、石英;制水泥的原料—石灰石、粘土2.碳酸的正盐和酸式盐(1)相互转化: 碳酸钙和碳酸氢钙的转化(实验现象; 石灰岩洞和钟乳石形成)碳酸钠和碳酸氢钠的转化(碳酸钠溶液跟盐酸反应不如碳酸氢钠剧烈; 除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠杂质; 除去碳酸钠中碳酸氢钠杂质; 除去二氧化碳中的氯化氢杂质为什么不用碳酸钠溶液而用碳酸氢钠溶液等问题)(2)共同性质: 都能跟酸(比碳酸强的酸)反应生成二氧化碳气体. (碳酸盐的检验)(3)稳定性比较: 正盐比酸式盐稳定[稳定性: 酸<酸式盐<正盐,是一个比较普遍的现象如HClO<Ca(ClO)2; H2SO3<Na2SO3等](碳酸氢钠受热的实验现象; 碳酸氢钙溶液受热的实验现象)(4)溶解性比较碱金属碳酸盐: 酸式盐的溶解性弱于正盐. 如NaHCO3<Na2CO3碱土金属碳酸盐: 酸式盐的溶解性强于正盐如Ca(HCO3)2>CaCO3(5)碳酸氢钠与碳酸钠某些反应的异同? 都有碳酸盐的通性—-与盐酸反应生成二氧化碳(要注意熟悉反应时耗酸量及生成气体量的各种情况下的比较.)? 跟石灰水或氢氧化钡溶液都生成白色沉淀? 碳酸氢钠能跟氢氧化钠等碱反应而碳酸钠不反应;? 碳酸钠跟氯化钙或氯化钡溶液易生成碳酸盐沉淀,而碳酸氢钠跟盐类稀溶液不易生成沉淀.钠及其化合物的重要性质(一)钠的反应1. 钠跟氧气常温下一般认为生成氧化钠,加热(燃烧)生成过氧化钠. (钠的保存)2. 钠跟硫能剧烈反应,甚至爆炸3. 钠跟水反应(现象?)4.*钠跟硫酸铜溶液反应(现象?)5. 钠跟乙醇反应(与跟水的反应比较;)(有机物中的醇羟基、酚羟基、羧基都跟钠反应生成氢气。
无机化学(北师大等三校编,第四版,高教版, 2003)习题答案
面向二十一世纪教材北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学编无 机 化 学(第四版,北京: 高等教育出版社, 2003) 习 题 答 案第一章 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]4s24p31-2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。
无机化学_第四版_北师大版_课后答案(补充:1-11章)_khdaw
无机化学_第四版_北师大版_课后答案(补充:1-11章)_khdaw第一章原子结构与元素周期系1-14Br2分子分解为Br原子需要的最低解离能为190kJ/mol,求引起溴分子解离需要吸收的最低能量子的波长与频率。
答:∵E=190kJ/mol∴每个分子解离所需要的能量为190×10-3/6.02×1023=3.156×10-19(J)所需吸收光子能量为E=hν=3.156×10-19J∴λ=c/ν=c·h/E=3×108×6.63×10-34/3.156×10-19=6.3×10-7(m)=630(nm)ν=4.76×10141-19氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为103nm,问:它相应于氢原子核外电子的哪一个跃迁?答:氢原子莱曼系的跃迁吸收光子的波数公式为ǔ=1/λ=R H·(1/12-1/n2)已知波长λ=103nm=1.03×10-7m∴1/1.03×10-7=R H·(1/12-1/n2),R H=1.09677×10-7∴n=2.95≈3∴相应于氢原子电子从n=1的轨道向n=3的轨道跃迁的过程,即从K 层→M层轨道的跃迁1-21当电子的速度达到光速的20.0%时,该电子的德布罗意波长多大?当锂原子(质量7.02amu)以相同速度飞行时,其德布罗意波长多大?答:对电子,λ=h/mv=6.63×10-34×(9.11×10-31×3×108×20%)-1=1.21×10-11m=12.1(pm)对锂原子,其m=7.02×1.660×10-24×10-3=1.165×10-26(kg)∴λ=h/mv=6.63×10-34×(1.165×10-26×3×108×20%)-1 =9.48×10-16m=9.48×10-4(pm)1-23处于K、L、M层的电子最大可能数目各为多少?答:处于K层,即n=1,而每个能层能容纳的最大电子数目为2n2∴第K层:2×12=2(个)第L层:2×22=8(个)第M层:2×32=18(个)1-24以下哪些符号是错误的?(a)6s(b)1p(c)4d(d)2d(e)3p(f)3f答:(a)6s对;(b)1p错(因为n=1,则l只能是0,即s);(c)4d对;(d)2d错(因为n=2,则l可能是0,1,即s,p轨道);(e)3p对;(f)3f错(因为n=3,则l可能是0,1,3即s,p,d轨道)。
无机化学第四版(北京师范大学大学等)答案——下册
(a) ICl 4- (b)IBr 2- (c)BrO 3- (d)ClF7、 解: 4XeF 平面四边形 2XeF 直线形3XeO 三角锥 XeO 直线形13-8用 VSEPR 理论判断XeF 2 、XeF 4、XeF 6、XeOF 4及ClF 3的空间构型。
8、解: 2XeF 直线形 4XeF 平面四边形 6XeF 八面体 4XeOF 四方锥 4ClF 三角锥13-9用化学方程式表达下列化合物的合成方法(包括反应条件): (a) XeF 2 (b) XeF 6 (c) XeO 39、解: )()()(21.0,4002g XeF g F g Xe MPaC −−−−→−+︒ )()(3)(66,3002g XeF g F g Xe MPa C −−−−→−+︒ HF XeO O H XeF 63326+=+13-10 完成下列反应方程式: (1) XeF 2 + H 2O → (2) XeF 4 + H 2O → (3) XeF 6 + H 2O → (4) XeF 2 + H 2 → (5) XeF 4 + Hg → (6) XeF 4 + Xe → 10、解:2424224263262324222222226312232632212XeF Xe XeF HgF Xe XeF Hg HF Xe H XeF HF XeOF O H XeF HF XeO O H XeF HFO Xe XeO O H XeF OH F O Xe OH XeF =++=++=++=++=++++=++++=+--14-5 三氟化氮NF 3(沸点-129℃)不显Lewis 碱性,而相对分子质量较低的化合物NH 3 (沸点-33℃)却是个人所共知的Lewis 碱。
(a )说明它们挥发性差别如此之大的原因;(b )说明它们碱性不同的原因。
5、解:(1)NH 3有较高的沸点,是因为它分子间存在氢键。
(2)NF 3分子中,F 原子半径较大,由于空间位阻作用,使它很难再配合Lewis 酸。
北师大《无机化学》第四版习题答案9
北师大《无机化学》第四版习题答案9第九章酸碱平衡9-1 以下哪些物种是酸碱质子理论的酸,哪些是碱,哪些具有酸碱两性请分别写出它们的共轭碱或酸。
SO -24, S -2, H 2PO -4, NH 3, HSO -4, [Al(H 2O)5OH]+2, CO -23, NH +4, H 2S, H 2O, OH -,H 3O +, HS -, HPO -24。
解:质子酸—共轭碱H 2PO -4 — HPO -24 HSO -4 — SO -24 [Al(H 2O)5OH]+2—[Al(H 2O)4(OH)2]+ NH +4 —NH 3 H 2S — HS - H 2O — OH - H 3O +— H 2O HS -—S -2 HPO -24 — PO -34质子碱—共轭酸 SO -24 — HSO -4 S -2 — HS - NH3 — NH +4 HSO -4— H 2SO 4[Al(H 2O)5OH]+2—[Al(H 2O)6]+3 CO -23 — HCO -3 H 2O — H 3O +OH -— H 2O HS -— H 2S HPO -24 — H 2PO -4酸碱两性:H 2PO -4, HSO -4, [Al(H 2O)5OH]+2, H 2O , HS -, HPO -24。
9-2 为什么pH=7并不总表明水溶液是中性的。
解:因为水的解离是一个明显的吸热过程,因此水的离子积是温度的函数,只有在常温下K w =×1014-,即[H +]=[OH -]=×107-,所以pH =7,其他温度下则不然。
9-3 本章表示电解质及其电离产物的浓度有两种,一种如c(HAc)、c(NH +4),另一种如[HAc],[NH +4]等,它们的意义有何不同什么情况下电离平衡常数的表达式中可以用诸如c(HAc)、c(NH +4)等代替诸如[HAc],[NH +4]等有的书上没有诸如c(HAc)、c(NH +4)这样的浓度符号,遇到浓度时一律用诸如[HAc],[ NH +4]等来表示,这样做有可能出现什么混乱解:c(HAc)、c(NH +4)用来表示初始状态的浓度,而[HAc],[ NH +4]用来表示平衡状态下的浓度。
教材《无机化学》第8章酸碱解离平衡
• 酸碱解离平衡概述 • 酸碱解离平衡的表示方法 • 影响酸碱解离平衡的因素 • 酸碱解离平衡的应用 • 酸碱解离平衡的实验研究 • 总结与展望
01
酸碱解离平衡概述
酸碱解离平衡的定义
01
酸碱解离平衡是指酸或碱在水溶 液中,由于溶剂的作用,使酸或 碱的解离平衡的基本原理,了解影响酸 碱解离平衡的因素,加深对酸碱反应本质的理解。
实验原理
酸碱解离平衡是溶液中酸和碱的离子化过程,受到离子强度 、同离子效应等因素的影响。通过实验测定不同条件下的酸 碱解离常数,可以进一步探究酸碱反应的规律。
实验步骤与操作
01
02
03
04
步骤一
其他因素的影响
总结词
络合、沉淀、氧化还原等反应影响酸碱解离平衡。
详细描述
除了温度、浓度和同离子效应外,其他一些因素也会对酸碱解离平衡产生影响。例如,络合反应可以与酸碱分子 结合形成络合物,沉淀反应可以形成不溶于水的物质,这些都会影响酸碱的解离平衡。此外,氧化还原反应也会 改变酸碱的解离平衡。
04
酸度常数的计算方法
实验测定
通过实验测定不同浓度下的pH值, 再根据pH值计算出Ka值。
理论计算
根据酸或碱的分子结构,利用量子 化学计算方法计算出Ka值。
应用软件
利用一些专门用于化学计算的软件, 如ChemOffice等,也可以方便地计 算出Ka值。
酸度常数的应用
判断酸或碱的强弱
Ka值越大,表示酸或碱的解离程度越大,酸性或 碱性越强。
THANKS
感谢观看
在药物研发中的应用
药物代谢
药物在体内的代谢过程中,常常 涉及到酸碱解离平衡,影响药物
《无机化学》(北师大等)习题答案
解答: (2) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 (1) 2Na+2H2O=2NaOH+H2 2Na2O2+NaCrO2=Na2CrO4+2Na2O 2Na+Na2O2=2Na2O 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Na+2NH3=2NaNH2+H2 2Na+2C2H5OH=2C2H5ONa+H2 3Na2O2+Cr2O3=2Na2CrO4+Na2O Na2O2+H2SO4=Na2SO4+H2O2 4Na+TiCl4=Ti+4NaCl Na+KCl=K+NaCl 2Na+MgO=Mg+Na2O 6Na+2NaNO2=N2 +4Na2O
20-13:已知Mg(OH)2的Ksp= 1.8×10-11, NH3.H2O 的Kb=1.8×10-5 ,计算反 应:Mg(OH)2 + 2NH4+ ≒ Mg2+ +2 NH3.H2O的平衡常数K ,讨论Mg(OH)2在 氨水中的溶解性。
解答:Mg(OH)2+2NH4+ Mg2++2NH3H2O K=Ksp/Kb2=0.056 无氨水时,Mg(OH)2 Mg2++2OHNH3H2ONH4++OH产生的OH-抑制Mg(OH)2的电离和溶解。但铵盐增强 Mg(OH)2的电离和溶解。
21-4(1)因为氢氧化铝是难溶于水的弱碱,铝的弱 酸盐会强烈水解,无法得到碳酸铝。 (2)PbO2具有很强的氧化性,与盐酸反应获得 氯化亚铅和氯气。 (3)Bi(III)很稳定,不会被多硫化物氧化。
北师大无机化学习题解答]_《无机化学》(第四版,吴国庆,高等教育出版社)习题答案
第一章物质的结构1-1 在自然界中氢有三种同位素,氧也有三种同位素,问:总共有种含不同核素的水分子?由于3H太少,可以忽略不计,问:不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子?1-2 天然氟是单核素(19F)元素,而天然碳有两种稳定同位素(12C和13C),在质谱仪中,每一质量数的微粒出现一个峰,氢预言在质谱仪中能出现几个相应于CF4+的峰?1-3 用质谱仪测得溴得两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为79Br 789183占50。
54%,81Br 80。
9163占49。
46%,求溴的相对原子质量(原子量)。
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(原子量)为204。
39,求铊的同位素丰度。
1-5 等质量的银制成氯化银和碘化银,测得质量比m(AgCl):m(AgBr)=1。
63810:1,又测得银和氯得相对原子质量(原子量)分别为107。
868和35。
453,求碘得相对原子质量(原子量)。
1-6 表1-1中贝采里乌斯1826年测得的铂原子量与现代测定的铂的相对原子质量(原子量)相比,有多大差别?1-7 设全球有50亿人,设每人每秒数2个金原子,需要多少年全球的人才能数完1mol金原子(1年按365天计)?1-8 试讨论,为什么有的元素的相对质量(原子量)的有效数字的位数多达9位,而有的元素的相对原子质量(原子量)的有效数字却少至3~4位?1-9 太阳系,例如地球,存在周期表所有稳定元素,而太阳却只开始发生氢燃烧,该核反应的产物只有氢,应怎样理解这个事实?1-10 中国古代哲学家认为,宇宙万物起源于一种叫“元气”的物质,“元气生阴阳,阴阳生万物”,请对比元素诞生说与这种古代哲学。
1-11 “金木水火土”是中国古代的元素论,至今仍有许多人对它们的“相生相克”深信不疑。
与化学元素论相比,它出发点最致命的错误是什么?1-12 请用计算机编一个小程序,按1.3式计算氢光谱各谱系的谱线的波长(本练习为开放式习题,并不需要所有学生都会做)。
北师大《无机化学》第四版习题答案
第十二章 配位平衡12-1 在1L 6 mol ·L -1的NH 3水中加入0.01 mol 固体CuSO 4,溶解后加入0.01 mol 固体NaOH ,铜氨络离子能否被破坏?(K 稳[Cu(NH 3)42+]=2.09×1013,K SP [Cu(OH)2]=2.2×10-20) 解:CuSO 4在过量的氨水溶液中几乎完全形成[Cu(NH 3)4]2+,则[Cu(NH 3)4]2+ === Cu 2+ + 4NH 3平衡时: 0.01-x x (6-0.04)+4x1342431009.2)496.5()01.0(])([⨯=+⋅-=+x x x NH Cu K 稳 11910792.3--⋅⨯=L mol x ])([108.3)01.0(10792.3]][[22321922OH Cu K OH Cu sp <⨯=⨯⨯=---+铜氨络离子不能被破坏。
12-2 在少量N H 4S C N 和少量Fe 3+同存于溶液中达到平衡时,加入NH 4F 使[F -]=[SCN -]= 1 mol ·L-1,问此时溶液中[FeF 63-]和 [Fe(SCN)3]浓度比为多少?(K 稳[Fe(SCN)3]=2.0×103,K 稳[FeF 63-]= 1×1016)解: ---+=+SCN FeF F SCN Fe 3][6])([363 123163633663336105102101)]([][])([][]][)([]][[⨯=⨯⨯====-----SCN Fe K FeF K SCN Fe FeF F SCN Fe SCN FeF K 稳稳12-3 在理论上,欲使1×10-5 mol 的AgI 溶于1 cm 3氨水,氨水的最低浓度应达到多少?事实上是否可能达到这种浓度?(K 稳[Ag(NH 3)2+]=1.12×107,K SP [AgI]=9.3×10-17)解: -++=+I NH Ag NH AgI ])([2233起始浓度 a 0 0达到平衡时 a-2x x x (全部溶解时:101.0-⋅=L mol x )此反应的平衡常数:9177231004.1103.91012.1)(})({--+⨯=⨯⨯⨯=⨯=AgI Ksp NH Ag K K 稳因此: 9221004.1]2[(-⨯=-=x a x K 1310-⋅=L mol a 事实上不可能达到这种浓度。
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第八章 水溶液8-1现需1200克80%(质量分数)的酒精作溶剂。
实验室存有浓度为70%的回收酒精和95%的酒精,应各取多少进行配置?解:令用浓度为70%的酒精X 克,95%的酒精Y 克。
(70%X+95%Y )/(X+Y )=80% ①X+Y =1200 ②由①②得,X =720 Y =480所以应取70%的回收酒精720克,95%的酒精480克。
8—2下列各种商品溶液都是常用试剂,试计算它们的物质的量浓度和摩尔分数:(1)浓盐酸 含HCl 37%(质量分数,下同),密度1。
19g/mL 。
(2)浓硫酸 含H 2SO 4 98%,密度1.84g/mL 。
(3)浓硝酸 含HNO 3 70%,密度1。
42g/mL 。
(4)浓氨水 含NH 3 28% ,密度0.90g/mL 。
解:(1)根据c =n/V =m/MV =ρω/M所以c (HCl)=(1。
19g/mL ×37% ×103)/(36.5g/mL ) =12.06molL -1因为100g 溶液中含37gHCl,所以χ(HCl )=)()()(2O H n HCl n HCl n +=18/)37100()5.36/37(5.36/37-+×100%≈22。
46%(2)同理 c (H 2SO 4)=ρω/M =(1.84g/mL ×98%×103)/(98g/mol) =18.4molL -1χ(H 2SO 4)=)()()(24242OH n SO H n SO Hn +=18/)98100()98/98(98/98-+×100%=90%(3) 同理c (HNO 3)=ρω/M =(1。
42g/mol ×70%×103)/(63g/mol)≈15。
78molL -1χ(HNO 3)=)()()(233O H n HNO n HNOn +=18/)70100()63/70(63/70-+×100%=40%(4) 同理c (NH 3) =)()()(233O H n NH n NH n +=18/)28100()17/28(17/28-+×100%=29。
无机化学_第四版_北师大版_课后答案(补充:1-11章)_khdaw
第一章原子结构与元素周期系1-14Br2分子分解为Br原子需要的最低解离能为190kJ/mol,求引起溴分子解离需要吸收的最低能量子的波长与频率。
答:∵E=190kJ/mol∴每个分子解离所需要的能量为190×10-3/6.02×1023=3.156×10-19(J)所需吸收光子能量为E=hν=3.156×10-19J∴λ=c/ν=c·h/E=3×108×6.63×10-34/3.156×10-19=6.3×10-7(m)=630(nm)ν=4.76×10141-19氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为103nm,问:它相应于氢原子核外电子的哪一个跃迁?答:氢原子莱曼系的跃迁吸收光子的波数公式为ǔ=1/λ=R H·(1/12-1/n2)已知波长λ=103nm=1.03×10-7m∴1/1.03×10-7=R H·(1/12-1/n2),R H=1.09677×10-7∴n=2.95≈3∴相应于氢原子电子从n=1的轨道向n=3的轨道跃迁的过程,即从K 层→M层轨道的跃迁1-21当电子的速度达到光速的20.0%时,该电子的德布罗意波长多大?当锂原子(质量7.02amu)以相同速度飞行时,其德布罗意波长多大?答:对电子,λ=h/mv=6.63×10-34×(9.11×10-31×3×108×20%)-1=1.21×10-11m=12.1(pm)对锂原子,其m=7.02×1.660×10-24×10-3=1.165×10-26(kg)∴λ=h/mv=6.63×10-34×(1.165×10-26×3×108×20%)-1=9.48×10-16m=9.48×10-4(pm)1-23处于K、L、M层的电子最大可能数目各为多少?答:处于K层,即n=1,而每个能层能容纳的最大电子数目为2n2∴第K层:2×12=2(个)第L层:2×22=8(个)第M层:2×32=18(个)1-24以下哪些符号是错误的?(a)6s(b)1p(c)4d(d)2d(e)3p(f)3f答:(a)6s对;(b)1p错(因为n=1,则l只能是0,即s);(c)4d对;(d)2d错(因为n=2,则l可能是0,1,即s,p轨道);(e)3p对;(f)3f错(因为n=3,则l可能是0,1,3即s,p,d轨道)。
《无机化学》(北师大等校第四版)答案
由斥力顺序可知,∠l-O-O>∠O-O-O即∠O-O-O<109o28’ ∠l-O-O>109o28’,但∠O-O-O>90o,因为∠O-O-O<90o时,斥力变大不利于分子的稳定,故O3-的键角应为100o,属于以上范围,很符合VSEPR模型。
1-47.解:氟的电负性最大。铯的电负性最小
1-50 答:ⅣB族,铜,银,金和稀有气体。
1-52答:从上到下,同族元素氧化态稳定性增强,但第五周期非金属的氧化态很不稳定,第六周期的汞,铊,铅,铋的最稳定氧化态不是族序数,而是0,+1,+2,+3,第Ⅷ族从左到右最高氧化态的稳定性下降,从上到下最高正氧化态稳定性增强。
(4)XeF2:由VSEPR模型知,XeF2分子属于AY5型分子,AY5的空间构型为三角双锥体,为保证两个Xe不能垂直。略去电子后,XeF2分子应为角形分子,但夹角一定不为90o,其夹角为120o>∠Xe-F-Xe>90o范围内。
(5)SF6:由VSEPR模型知,SF6属AY6型分子,空间构型为正八面体,即其键角为90o。
第二章分子结构
2-1解:O2:.. .. H2O2: .. ..
: O=O: H—O—O—H
共12e共14e
CO: .. CO2: .. ..
:C=O: :O=C=O:
共10e共16e
NCl3.. SF4
F
Cl|
F—S—F
N ..|
FCl Cl共3来自e共26e2-3答:LiH: Li的电子排布:1s22s1H的电子排布:1s1
当λ=320nm时,则此时光的能量E=5.64×10-19>E最低,所以会解离
北师大《无机化学》第四版习题答案
北师大《无机化学》第四版习题答案第十二章 配位平衡12-1 在1L 6 mol ·L -1的NH 3水中加入0.01 mol 固体CuSO 4,溶解后加入0.01 mol 固体NaOH ,铜氨络离子能否被破坏?(K 稳[Cu(NH 3)42+]=2.09×1013,K SP [Cu(OH)2]=2.2×10-20)解:CuSO 4在过量的氨水溶液中几乎完全形成[Cu(NH 3)4]2+,则[Cu(NH 3)4]2+ === Cu 2+ + 4NH 3平衡时: 0.01-x x (6-0.04)+4x1342431009.2)496.5()01.0(])([⨯=+⋅-=+x x x NH Cu K 稳11910792.3--⋅⨯=L mol x])([108.3)01.0(10792.3]][[22321922OH Cu K OH Cu sp <⨯=⨯⨯=---+铜氨络离子不能被破坏。
12-2 在少量NH 4SCN 和少量Fe 3+同存于溶液中达到平衡时,加入NH 4F 使[F -]=[SCN -]= 1 mol ·L -1,问此时溶液中[FeF 63-]和 [Fe(SCN)3]浓度比为多少?(K 稳[Fe(SCN)3]=2.0×103,K 稳[FeF 63-]= 1×1016) 解: ---+=+SCN FeF FSCN Fe 3][6])([363123163633663336105102101)]([][])([][]][)([]][[⨯=⨯⨯====-----SCN Fe K FeF K SCN Fe FeF F SCN Fe SCN FeF K 稳稳12-3 在理论上,欲使1×10-5mol 的AgI 溶于1 cm 3氨水,氨水的最低浓度应达到多少?事实上是否可能达到这种浓度?(K 稳[Ag(NH 3)2+]=1.12×107,K SP [AgI]=9.3×10-17)解: -++=+I NH Ag NH AgI ])([2233起始浓度 a 0达到平衡时 a-2x x x (全部溶解时:101.0-⋅=L mol x )此反应的平衡常数:9177231004.1103.91012.1)(})({--+⨯=⨯⨯⨯=⨯=AgI Ksp NH Ag K K 稳因此:9221004.1]2[(-⨯=-=x a x K1310-⋅=L mol a 事实上不可能达到这种浓度。
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第8 章氧化还原8.1 用氧化数法配平下列方程式。
(1) KClO3→KClO4+KCl(2) Ca5(PO4)3F+C+SiO2→CaSiO3+CaF2+P4+CO(3) NaNO2+NH4Cl→N2+NaCl+H2O(4) K2Cr2O7+FeSO4+H2SO4→Cr2(SO4)3+Fe2(SO4)3+K2SO4+H2O(5) CsCl+Ca→CaCl2+Cs↑解:(1) KClO3→KClO4+KClKClO3:Cl(+5) +5 →+7 7-5=2 ×3KClO3:Cl(+5) +5 →-1 (-1)-5=-6 ×14 KClO3 =3KClO4 + KCl(2) Ca5(PO4)3F+C+SiO2→CaSiO3+CaF2+P4+COC :C(0)0 →+2 2-0=2 ×30Ca5(PO4)3F :P (+5) +5→0 (0-5) ×(3×4)=-60 ×14 Ca5(PO4)3F + 30C +18SiO2=18CaSiO3+2CaF2+3P4+30CO(3) NaNO2+ NH4Cl→N2+NaCl+H2ONH4Cl :N( -3) -3→0 0-(-3)=3 ×1NaNO2:N( +3) +3→0 0-(+3)=-3 ×1NaNO2+NH4Cl=N2+NaCl+H2O(4) K2Cr2O7+FeSO4+H2SO4→Cr2(SO4)3+Fe2(SO4)3+K2SO4+H2OFeSO4 :Fe(+2) +2→+3 3-2=1 ×6K2Cr2O7 :Cr(+6) +6→+3 (3-6) ×2=-6 ×1K2Cr2O7+6FeSO4+4H2SO4=Cr2(SO4)3+2Fe2(SO4)3+K2SO4+4H2O(5) CsCl +Ca → CaCl2 + Cs↑Ca :Ca(0) 0→+2 2-0=2 ×1CsCl :Cs (+10) 1→0 0-1=-1 ×22CsCl +Ca=CaCl2 + 2Cs↑将下列水溶液化学反应的方程式先改写为离子方程式,然后分解为两个半反应式8.2(l) 2H2O2=2H2O + O2(2) Cl2 + H2O =HCl + HClO(3) 3Cl2 + 6KOH =KClO3 + 5KCl+ 3H2O(4) 4KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4=2K2SO4 + 5Fe2(SO4)3 + 4MnSO4 + 8H2O(5) K2Cr2O7 + 3H2O2 + 7H2SO4=K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3O2 + 7H2O解:(l) H2O2→H2O + O2H2O2=O2+2H++2e-+) H2O2+2H++2e =2H2O2H2O2=2H2O + O2(2) Cl2 + H2O → HCl + HClO1/2Cl2 + e-=Cl-+) 1/2Cl2 + H2O =HClO+ H+ + e-Cl2 + H2O =H+ + C l-+ HClO(3) Cl2+ KOH → KClO3 + 5KCl+ H2O5×) 1/2 Cl2 + e-=Cl-+) 1/2Cl2 + 6OH-=ClO3-+ 3H2O+5e-3Cl2 + 6OH-=ClO3-+ 5Cl-+ 3H2O(4) KMnO4 + FeSO4 + H2SO4→K2SO4 + Fe2(SO4)3+ MnSO4 + H2OMnO4-+8H++ 5e-=Mn2++ 4H2O5×) Fe2+=Fe3++ e-MnO4-+8H++ 5e-=Mn2++ 5Fe3++4H2O(5) K2Cr2O7 + H2O2 + H2SO4→K2SO4 + Cr2(SO4)3 + O2 + H2OCr2O72-+14H++ 6e-=2 Cr3++7H2O3×) H2O2=O2 +2 H++ 2e-Cr2O72-+ 3H2O2 + 8H+=2 Cr3+ + 3O2 + 7H2O8.3用半反应式法(离子-电子法)配平下列方程式:(1) K2Cr2O7 + H2S+ H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3 + S + H2O(2) MnO4-+ H2O2 → O2 +Mn2+(酸性溶液)(3) Zn+ NO3-+OH-→ NH3+ Zn(OH) 42-(4) Cr (OH)4-+ H2O2 → CrO42-(5) Hg+ NO3-+ H+ → Hg22++ NO解:(1) K2Cr2O7 + H2S+ H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3 + S + H2OCr2O72-+14H++ 6e-=2 Cr3++7H2O3×) H2S =S +2 H++ 2e-Cr2O72-+3H2S+ 8H+=2 Cr3+ + 3S + 7H2O(2) MnO4-+ H2O2 → O2 +Mn2+(酸性溶液)2×) MnO4-+8H++ 5e-=Mn2++4H2O5×) H2O2=O2 +2 H++ 2e-2 MnO4-+6H++ 5H2O2 =2Mn2++5O2 +8H2O(3) Zn+ NO3-+OH-→ NH3+ Zn(OH)42-NO3-+ 6H2O+ 8e-=NH3+ 9 OH-4×) Zn+4OH-=Zn(OH)42-+ 2e-4Zn+ NO3-+7OH-+ 6H2O=NH3+ 4Zn(OH)42-(4) Cr(OH)4-+ H2O2→CrO42-3×) H2O2+ 2e-=2OH-4×) Cr(OH)4-+ 4OH-=CrO42-+ 4H2O+3e-2Cr(OH)4-+ 3H2O2+2OH-=2CrO42-+8H2O(5) Hg+ NO3-+ H+→Hg22++ NO2×) NO3-+4H++3e-=NO+2H2O3×) 2 Hg =2Hg22++2e-6Hg+ 2NO3-+ 8H+=3Hg22++ 2NO+4H2O8.4 .将下列反应设计成原电池,用标准电极电势判断标准状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解:( l )φ(Zn2+/ Zn)=-0.762V φ(Ag+/ Ag)=0.800V φ(Ag+/ Ag)> φ(Zn2+/ Zn) 正极Ag++e-=Ag负极Zn-2e-=Zn2+E =φ(Ag+/ Ag)-φ(Zn2+/ Zn)=0.800V-(-0.762V)=1.56V电池符号:(-)Zn | Zn2+|| Ag+| Ag(+)(2)φ(Fe3+/ Fe2+)=0.770V φ(Fe2+/ Fe)=-0.440V φ(Fe3+/ Fe2+)>φ(Fe2+/ Fe)正极Fe3++e-=Fe2+负极Fe-2e-=Fe2+E =φ(Fe3+/ Fe2+)-φ(Fe2+/ Fe)=0.770V-(-0.440V)=1.21V电池符号:(-)Fe | Fe2+|| Fe3+,Fe2+| Pt(+)(3)φ(Zn2+/ Zn)=-0.762V φ(H+/ H2)=0.000V φ(H+/ H2) >φ(Zn2+/ Zn)正极2H++2e-=H2负极Zn-2e-=Zn2+E =φ(H+/ H2)-φ(Zn2+/ Zn)=0.000V-(-0.762V)=0.762V电池符号:(-)Zn | Zn2+ || H+ | H2,Pt(+)(4)φ(Cl2/ Cl-)=1.36V φ(H+/ H2)=0.000V φ(Cl2/ Cl-)>φ(H+/ H2)正极Cl2+2e-=2Cl-负极H2-2e-=2H+E =φ(Cl2/ Cl-)-φ(H+/ H2) =1.36V-0.000V =1.36V电池符号:(-)Pt,H2 | H+ || Cl-| Cl2,Pt (+)(5)φ(IO3-/ I2)=1.20V φ(I2/ I-)=0.535V φ(IO3-/ I2) >φ(I2/ I-)正极IO3-+6H++5e-=1/2 I2+ 3 H2O负极 2 I--2e-=I2E =φ(IO3-/ I2)-φ(I2/ I-) =1.36V-0.535V =0.665V电池符号:(-)Pt,I2 | I-|| IO3-,H+ | I2,Pt(+)8.5 写出下列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) Fe3+ + e-Fe2+;I2+ 2e-2I-(2) Cu2+ + I-+e-CuI;I2+ 2e-2I-(3) Zn2++ 2e-Zn;2H++2e-H2(4) Cu2++ 2e-Cu;2H++2e-H2(5) O2+2 H2O+ 4e- 4 OH-;2 H2O+ 2e-H2+2OH-解:(1) 2Fe3+ +2I-=2Fe2++ I2(-)Pt,I2 | I-|| Fe3+,Fe2+| Pt (+)E =φ(Fe3+/ Fe2+)-φ(I2/ I-) =0.770V-0.535V =0.245V(2) 2Cu2++4I-=2CuI+ I2(-)Pt,I2 | I-|| Cu2+| CuI,Pt (+)E=φ(Cu2+/ CuI)-φ(I2/ I-) =0.860V-0.535V =0.325V(3) Zn+2H+=Zn2++ H2(-) Zn| Zn2+ || H+ | H2,Pt (+)E=φ(H+/ H2) -φ(Zn2+/ Zn) =0.000V-(-0.762V )=0.762V(4) Cu2++ H2=Cu+ 2H+(-) Pt,H2 | H+ || Cu2+ | Cu,Pt (+)E=φ(Cu2+/ Cu)-φ(H+/ H2) =0.345V-0.000V =0.345V(5) O2+ 2H2=2H2O(-)Pt,H2 | H+ || OH-| O2,Pt (+)E=φ(O2/ OH-)-φ(H2/ H2O) =0.401V-(-0.828)V =1.2228V8.6. 通过计算说明,对于半反应:H+(10-4mol·dm-3) + e-1/2 H2 (g,0.01bar)和半反应:2H+(10-4 mol·dm-3) + 2e-H2 (g,0.01bar)电极电势是相等的。