武汉大学版无机化学课后习题答案
武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)第13章 配位化学原理
配位化学基础1.某物质的实验式为PtCl 4・2NH 3,其水溶液不导电,加入AgNO 3亦不产生沉淀,以强碱处理并没有NH 3放出,写出它的配位化学式。
解[Pt(NH 3)2Cl 4]2. 下列化合物中哪些是配合物?哪些是螯合物?哪些是复盐?哪些是简单盐?(1)CuS0”・5HQ (2)KPtCl4226(3)Co(NH 3)6Cl 3(4)Ni(en)2Cl 2(5)(NH )o S0/FeS0/6HQ (6)Cu (NHCHCOO )o42442222(7)Cu (OOCCH 3)2(8)KClMgCl 2・6H 2O 解配合物:K 2PtCl 6,C O (NH 3)6C13,C U SO 4・5H 2O螯合物:Ni(en)2Cl 2,Cu(NH 2CH 2COO)2复盐:(NH 4)2SO 4・FeSO 4・6H 2OKClMgCl^^O 简单盐:Cu(OOCH 3)2(3) 三氯化三(乙二胺)合钻(III ) (4) 氯化二氯•四水合钻(III ) (5) 二水合溴化二溴•四水合钻(III ) (6) 羟・水•草酸根•乙二胺合铬(III ) (7) 六硝基合钻(III )配阴离子 (8) 氯•硝基•四氨合钻(III )配阳离子(9)三氯•水•二吡啶合铬(III )(10)二氨•草酸根合镍(II )3. 命名下列各配合物和配离子:(1)(NH 4)3[SbCl 6] (3)[Co (en )3]Cl 3(5)[Cr (H 2O )4Br 2]Br.2H 2O (7)Co (NO 2)6]3 (9)[Cr (Py )2(H 2O )Cl 3] 解(1)六氯合锑(III )酸铵(2)四氢合铝(III )酸锂(2)Li[AlH 4] (4)[Co (H 2O )4Cl 2]Cl6)[Cr (H 2O )(en )(C 2O 4)(OH )2248)[Co (NH 3)4(NO 2)C]+ 10)[Ni (NH 3)2(C 2O 4)]4. 指出下列配合物的空间构型并画出它们可能存在的立体异构体:1)[Pt (NH 3)2(NO 2)Cl] 3)Pt (NH 3)2(OH )2Cl 2] 5)[Co (NH 3)3(OH )3] 7)[Cr (en )2(SCN )2]SCN 9)[Co (NH 3)(en )Cl 3](2)Pt (Py )(NH 3)ClBr] (4)NH 4[Co (NH 3)2(NO 2)4] (6)[Ni (NH 3)2Cl 2] (8)[Co (en )3]Cl 310)[Co (en )2(NO 2)2]Cl 2解(1)[Pt (NH 3)2(NO 2)Cl]平面正方形2种异构体H 3NH 3N3)[Pt(NH 3)2(OH)2Cl 2]八面体5种异构体H 3N 2)OHHOHONH 3210)[Co(en)2(NO 2)2]Cl 2ClNH 3 HOOH八面体7) 8) [Co(NH 3)3(OH)3]八面体 H 3NOH[Ni(NH 3)2Cl 2] 无异构体[Cr(en)2(SCN)2]SCN[Cr(en)2(SCN)2]-八面体 [Co(en)3]Cl 3[Co(en)3]3+ 八面体2种异构体[Co(NH 3)(en)Cl 3]八面体2种异构体5) 4)[Co(NH 3)2(NO 2)4]-NH 32种异构体NO 2NH3四面体 2种异构体NH 3SCNNCS2种异构体en24.90B.M 。
武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)第09章 化学反应的速率
化学反应的速率1. 什么是化学反应的平均速率,瞬时速率?两种反应速率之间有何区别与联系?答:平均速率是指在时间间隔Δt 内,反应物或生成物浓度的变化量。
而瞬时速率是指某一时刻的反应速率;前者是一个平均概念,相对于一个时间段而言,而后者是一个瞬时概念,是相对于某一时刻而言。
2. 分别用反应物浓度和生成物浓度的变化表示下列各反应的平均速率和瞬时速率,并表示出用不同物质浓度变化所示的反应速率之间的关系。
这种关系对平均速率和瞬时速率是否均适用?(1) N 2 + 3H 2 → 2NH 3(2) 2SO 2 + O 2 →2SO 3(3) aA + Bb → gG + hH解 (1)V =tN △△][2= t H △△][2=t NH △△][3 V 瞬=0lim →t △t N △△][2 = 0lim →t △t H △△][2 =0lim →t △t NH △△][3 V 2N =31V 2H =21V 3NH 两种速率均适用。
(2)(3)同(1)。
3. 简述反应速率的碰撞理论的理论要点。
答:碰撞理论认为:(1)、反应物分子之间的相互碰撞是反应进行的先决条件,碰撞频率越高,反应速率越大。
(2)、碰撞中能发生反应的一组分子首先必须具备足够的能量,以克服分子无限接近时,电子云之间的斥力,从而导致分子中原子的重排,即发生化学反应。
(3)、能量是有效碰撞的一个必要条件,但不充分,只有当活化分子组中的各个分子采取合适的取向进行碰撞时,反应才能发生。
(4)、活化能:发生有效碰撞的最低能量。
4. 简述反应速率的过渡状态理论的理论要点。
答:过渡状态理论认为:(1)、当两个具有足够的平均能量的反应物分子相互接近时,分子中的化学键要经过重排,能量要重新分配。
在反应过程中,要经过中间的一个过渡状态,即反应物分子要先形成活化配合物。
(2)。
反应速率与下列三个因素有关:活化配合物的浓度,活化配合物分解的几率,活化配合物的分解速率。
武汉大学版无机化学课后习题答案__17_碱金属和碱土金属_
第十七章 碱金属和碱土金属1. 试根据碱金属和碱土金属得电子层构型说明它们化学活泼性得递变规律。
答:电子层数从上到下逐渐增多,核对最外层电子的引力逐渐减弱,因此,化学活泼性从上到下越来越强。
2. 试比较锂和钾;锂和镁得化学性质又哪些相似点和区别。
答:氢氧化钾可溶,而氢氧化锂微溶。
锂和镁具有对角线规律的相似性。
3. 金属钠是强还原剂,试写出它与下列物质得化学反应方程式:H 2O, NH 3, C 2H 5OH, Na 2O 2, NaOH, NaNO 2, MgO, TiCl 4答:2Na+2H 2O=2NaOH+H 22Na+2C 2H 5OH=2C 2H 5ONa+H 2Na+MgO=Na 2O+Mg4Na+TiCl 4=Ti+4NaCl2Na+2NH 3=2NaNH 2+H 22Na+Na 2O 2=2Na 2O4. 写出过氧化钠和下列物质的反应式:NaCrO 2, CO 2, H 2O, H 2SO 4(稀)答:2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 23Na 2O 2+2NaCrO 2+2H 2O=2Na 2CrO 4+4NaOH5. 写出氢氧化钠和氢氧化钙的主要化学性质和用途。
答:(1)同两性金属反应;(2)同非金属硼、硅反应;(3)同卤素等非金属时,非金属发生歧化;(4)能与酸反应进行中和反应,生成盐和水;(5)与酸性氧化物反应生成盐和水。
氢氧化钠的用途是常用于矿物原料和硅酸盐试样的分解。
氢氧化钙的用途是在工业上往往是使用它的悬浮液,即石灰乳。
6. 写出以食盐为原料制备金属钠、氢氧化钠、过氧化钠、碳酸钠的过程,并写出它们的化学反应方程式。
答:OH CO Na CO NaOH O Na O Na Cl H NaOH O H NaCl Cl Na NaCl 232222222222222222+→+−−→−+↑+↑+−−→−+↑+−−→−点燃电解电解7. 碱土金属的熔点比碱金属的高,硬度比碱金属的大,试说明其原因。
04章武汉大学无机化学课后习题答案
第4章酸碱平衡4-1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和酸。
SO42- ,S2- ,H2PO4- ,NH3 ,HSO4- ,[Al(H2O)5OH]2+ ,CO32- ,NH4+ ,H2S,H2O,OH- ,H3O+ ,HS- , HPO42-4-1为什么 pH = 7 并不总是表明水溶液是中性的。
4-2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(NH4+),另一种如[HAc], [NH4+]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(NH4+)等代替诸如 [HAc] ,[NH4+]等?有的书上没有诸如c(HAc)、c(NH4+)这样的浓度符号,遇到浓度时一律用诸如 [HAc]、[NH4+]等来表示,这样做有可能出现什么混乱?4-3苯甲酸(可用弱酸的通式 HA 表示,相对分子质量122)的酸常数K a = 6.4×10-5,试求:(1)中和1.22g苯甲酸需用0.4 mol·L-1的 NaOH 溶液多少毫升?(2)求其共轭碱的碱常数K b。
(3)已知苯甲酸在水中的溶解度为2.06 g·L-1,求饱和溶液的pH 。
4-5 计算下列各种溶液的 pH :(1)10mL 5.0×10-3 mol·L-1 的 NaOH 。
(2)10mL 0.40 mol·L-1 HCl 与 10mL 0.10 mol·L-1 NaOH 的混合溶液。
(3)10mL 0.2 mol·L-1 NH3·H2O 与10mL 0.1 mol·L-1 HCl的混合溶液。
(4)10mL 0.2 mol·L-1 HAc 与 10mL 0.2 mol·L-1 NH4Cl 的混合溶液。
4-6 把下列溶液的 pH 换算成 [H+] :(1)牛奶的PH=6.5(2)柠檬汁的PH=2.3(3)葡萄酒的PH=3.3(4)啤酒的PH=4.54-7 把下列溶液的 [H+] 换算 pH :(1)某人胃液的 [H+] =4.0×10-2 mol·L-1。
武汉大学版无机化学课后习题答案__18铜锌副族
武汉大学版无机化学课后习题答案__18铜锌副族第十八章铜锌副族1.用反应方程式说明下列现象:(1)铜器在干燥空气中可以慢慢分解成一层铜绿;(2)金溶王水中;(3)在cucl2浓溶液逐渐加入稀释时,溶液颜色有黄棕色经绿色而变为蓝色。
(4)当so2通入cuso4与nacl的浓溶液时析出白色沉淀;(5)往agno3溶液碱液kcn溶液时,先生成白色结晶而后熔化,再重新加入nacl溶液时并无agcl沉淀生成,但加入少许na2s溶液时却析出黑色ag2s沉淀。
请问(1)2cu+o2+h2o+co2=cu2(oh)2co3(2)au+4hcl+hno3=haucl4+no+2h2o(3)[cucl4]2-+4h2o=[cu(h2o)4]2++4cl-[cucl4]2-为黄色[cu(h2o)4]2+为蓝色,而当这两种离子并存时溶液呈圆形绿色(4)2cu2++2cl-+so2+2h2o=2cucl+4h++so42-(5)ag++cn-=agcnagcn+cn-=[ag(cn)2]-2[ag(cn)2]-+s2-=ag2s+4cn-2.表述以下实验事实:(1)焊接铁皮时,常先用浓zncl2溶液处理铁皮表面;(2)hgs不溶hcl,hno3和(nh4)2s中而能够溶王水或na2s中,(3)hgc2o4难溶于水,但可溶于含有cl离子的溶液中;(4)热分解cucl22h2o时不能获得浓硫酸cucl2;(5)hgcl2溶液中有nh4cl存在时,加入nh3水得不到白色沉淀nh2hgcl。
请问(1)zncl2+h2o=h[zncl2(oh)]h[zncl2(oh)]存有明显的酸性能够去除金属表面的氧化物而不侵害金属表面例如:feo+2h[zncl2(oh)]2+h2o(2)hgs不溶于hcl溶液中是因为hgs的容度积常数太小hgs不溶hno3是因为它与hno3反应分解成容易水溶性的hg(no3)2hgshgs不溶于(nh4)2s是因为(nh4)2s溶液水解为hs-,因而s2-浓度很低,不能形成协调物hgs溶于王水,它与王水反应生成hgcl42-和s3hgs+8h++2no3-+12cl-=3hgcl42-+3s+2no+4h2ohgs溶na2s溶液反应分解成可溶性的hgs22-hgs+s2-=hgs22-(3)为h2c2o4酸性比hcl弱得多;而cl-与hg2+生成的配合物较稳定,因而hgc2o4溶盐酸hgc2o4+4hcl=h2hgcl4+h2c2o4(4)cu2+离子极化能力很强,hcl又为挥发性酸,cucl22h2o热分解时出现水解,得不到无水cucl2cucl22h2ottttcu(oh)cl+h2o↑+hcl↑(5)nh4cl存在抑制了生成nh2-,且nh2hgcl溶解度较大,因而不能生成nh2hgcl结晶hgcl2+4nh3=hg(nh3)42++2cl-3.先行采用协调剂分别将以下各种结晶熔化掉,并写下适当得方程式。
武汉大学版无机化学课后习题答案__18铜锌副族
第十八章铜锌副族1.用反应方程式说明下列现象:(1)铜器在潮湿空气中会慢慢生成一层铜绿;(2)金溶于王水中;(3)在CuCl2浓溶液逐渐加入稀释时,溶液颜色有黄棕色经绿色而变为蓝色。
(4)当SO2通入CuSO4与NaCl的浓溶液时析出白色沉淀;(5)往AgNO3溶液滴加KCN溶液时,先生成白色沉淀而后溶解,再加入NaCl 溶液时并无AgCl沉淀生成,但加入少许Na2S溶液时却析出黑色Ag2S沉淀。
答(1) 2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2(OH)2CO3(2) Au + 4HCl + HNO3 = HAuCl4 + NO + 2H2O(3) [CuCl4]2- + 4H2O = [Cu(H2O)4]2+ + 4Cl-[CuCl4]2-为黄色[Cu(H2O)4]2+为蓝色,而当这两种离子共存时溶液呈绿色(4)2Cu2+ + 2Cl- + SO2 + 2H2O = 2CuCl + 4H+ + SO42-(5) Ag+ + CN- = AgCNAgCN + CN-=[Ag(CN)2]-2[Ag(CN)2]- + S2- = Ag2S + 4CN-2.解释下列实验事实:(1)焊接铁皮时,常先用浓ZnCl2溶液处理铁皮表面;(2)HgS不溶于HCl,HNO3和(NH4)2S中而能溶于王水或Na2S中,(3)HgC2O4难溶于水,但可溶于含有Cl 离子的溶液中;(4)热分解CuCl2·2H2O时得不到无水CuCl2;(5)HgCl2溶液中有NH4Cl存在时,加入NH3水得不到白色沉淀NH2HgCl。
答(1)ZnCl2 + H2O = H[ZnCl2(OH)]H[ZnCl2(OH)]有显著的酸性能清除金属表面的氧化物而不损害金属表面如:FeO + 2H[ZnCl2(OH)]2 + H2O(2)HgS不溶于HCl溶液中是因为HgS的容度积常数太小HgS不溶于HNO3是因为它与HNO3反应生成难溶的Hg(NO3)2HgSHgS不溶于(NH4)2S是因为(NH4)2S溶液水解为HS-,因而S2-浓度很低,不能形成配合物HgS溶于王水,它与王水反应生成HgCl42-和S3 HgS + 8H+ + 2NO3- + 12Cl- = 3HgCl42- + 3S + 2NO + 4H2OHgS溶于Na2S溶液反应生成可溶性的HgS22-HgS + S2- = HgS22-(3)为H2C2O4酸性比HCl 弱得多;而Cl-与Hg2+生成的配合物较稳定,因而HgC2O4溶于盐酸HgC2O4 + 4HCl = H2HgCl4 + H2C2O4(4)Cu2+离子极化能力很强,HCl又为挥发性酸,CuCl22H2O 热分解时发生水解,得不到无水CuClCuCl22H22O↑ + HCl↑(5)NH4Cl存在抑制了生成NH2-,且NH2HgCl 溶解度较大,因而不能生成NH2HgCl 沉淀HgCl2 + 4NH3 = Hg(NH3)42+ + 2Cl-3.试选用配合剂分别将下列各种沉淀溶解掉,并写出相应得方程式。
(完整word版)武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)第08章 原电池和氧化还原反应习题(wor
原电池和氧化还原反应1. 用离子电子法配平下列反应式:(1) PbO 2+ Cl - −→−Pb +2+ Cl 2 (酸性介质) (2) Br 2 −→−BrO -3+Br - (酸性介质) (3) HgS+2NO -3+Cl -−→−HgCl -24+2NO 2 (碱性介质) (4) CrO -24+HSnO -2 −→−HSnO -3+CrO -2 (碱性介质) (5) CuS +CN -+OH - −→−Cu(CN)-34+NCO -+S (碱性介质)解:(1)PbO 2+2Cl -+4H +=Pb 2++Cl 2+2H 2O(2)3Br 2+3H 2O=BrO 3-+5Br -+6H +(3)HgS+2NO 3-+4Cl -+4H +=HgCl 42-+2NO 2+S+2H 2O(4)2CrO 42-+3HSnO 2-+H 2O=2CrO 2-+3HSnO 3-+2OH -(5)2CuS +9CN -+2OH - =2Cu(CN)-34+NCO -+2S -2+H 2O2. 用离子电子法配平下列电极反应: (1)MnO -4−→−MnO 2 (碱性介质) (2)CrO -24−→−Cr(OH)3 (碱性介质) (3)H 2O 2−→−H 2O (酸性介质) (4)H 3AsO 4−→−H 3AsO 3 (酸性介质) (5)O 2−→−H 2O 2(aq) (酸性介质) 解:(1)MnO 4-+2H 2O+3e -=MnO 2+4OH -(2)CrO 42-+4H 2O+3e -=Cr(OH)3+5OH -(3)H 2O 2+2e -=2OH -(4)H 3AsO 4+2H ++2e -=H 3AsO 3+H 2O(5)O 2+2H ++2e -=H 2O 23. 现有下列物质:KMnO 4, K 2Cr 2O 7, CuCl 2, FeCl 2, I 2, Br 2, Cl 2, F 2在一定条件下它们都能作为氧化剂,试根据电极电势表,把这些物质按氧化本领的大小排列成顺序,并写出它们在酸性介质中的还原产物。
武汉大学版无机化学课后习题答案第三版第章 分子结构
分子结构1. 试用离子键理论说明由金属钾和单质氯反应,形成氯化钾的过程如何理解离子键没有方向性和饱和性答:KCl 的形成表示如下: K(s)?K +(g)+e12Cl 2?Cl(g)Cl (g) +e ? Cl -(g) K +(g) + Cl -(g) =KCl (s)离子键的本质是静电作用力,由于离子的电荷分布是球形对称的,因此它对异号离子的引力可以是任何方向,也就是没有方向性;一个离子的周围,能容纳多少个异离子,是随离子的半径变化而变化的,它没有固定的配位数,所以说离子键没有饱和性。
2.用下列数据求氢原子的电子亲和能。
答:电子亲和能为下列反应的焓变,它由(5)-(4)-(3)-(2)-(1)得到:3. ClF 的解离能为1246kJ mol -⋅,ClF 的生成热为-56kJ/mol-1,Cl 2的解离能为238kJ/mol -1,试计算F 2(g)的解离能。
解:据题意:(1) ClF(g) = Cl(g) +F(g) ΔH 1 = 246 kJ ·mol -1 (2)12Cl 2(g) +12F 2(g) = ClF(g) ΔH 2 = -56kJ/mol -1(3)Cl 2(g) = 2Cl(g) ΔH 3 = 238kJ/mol -12?(1)+2?(2)-(3)得F 2 (g) = 2 F (g) ΔH =2 ΔH 1+2ΔH 2-ΔH 3=2?246-2?56-238=142 kJ / mol -14. 试根据晶体的构型与半径比的关系,试判断下列AB 型离子化合物的晶体构型: BeO NaBr CaS RbI BeS CsBr AgCl 解:查表求各离子的Pauling 半径如下表: Pauling 半径(pm)计算各物质的正负离子半径比以及相应晶体构型如下表:5.试从电负性数据,计算下列化合物中单键的离子性百分数各为多少 NaF AgBr RbF HI CuI HBr CsCl解:查表求出各元素的Pauling 电负性数据如下表:各物质的电负性差和相应的离子性百分数如下表: 6. 如何理解共价键具有方向性和饱和性解:共价键是指两个原子间的化学键力通过共享电子而达到的稳定饱和结构的结合力。
武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)第13章 配位化学原理
配位化学基础1.某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3亦不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,写出它的配位化学式。
解[Pt(NH3)2Cl4]2.下列化合物中哪些是配合物?哪些是螯合物?哪些是复盐?哪些是简单盐?(1)CuSO4·5H2O (2)K2PtCl6(3)Co(NH3)6Cl3(4)Ni(en)2Cl2(5)(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O (6)Cu(NH2CH2COO)2(7)Cu(OOCCH3)2(8)KCl·MgCl2·6H2O解配合物:K2PtCl6, Co(NH3)6Cl3, CuSO4·5H2O螯合物:Ni(en)2Cl2, Cu(NH2CH2COO)2复盐:(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O KCl·MgCl2·6H2O简单盐:Cu(OOCH3)23.命名下列各配合物和配离子:(1)(NH4)3[SbCl6] (2)Li[AlH4](3)[Co(en)3]Cl3(4)[Co(H2O)4Cl2]Cl(5)[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O (6)[Cr(H2O)(en)(C2O4)(OH)(7)Co(NO2)6]3-(8)[Co(NH3)4(NO2)C]+(9)[Cr(Py)2(H2O)Cl3] (10)[Ni(NH3)2(C2O4)]解(1)六氯合锑(III)酸铵(2)四氢合铝(III)酸锂(3)三氯化三(乙二胺)合钴(III)(4)氯化二氯·四水合钴(III)(5)二水合溴化二溴·四水合钴(III)(6)羟·水·草酸根·乙二胺合铬(III)(7)六硝基合钴(III)配阴离子(8)氯·硝基·四氨合钴(III)配阳离子(9)三氯·水·二吡啶合铬(III)(10)二氨·草酸根合镍(II)4.指出下列配合物的空间构型并画出它们可能存在的立体异构体:(1)[Pt(NH3)2(NO2)Cl] (2)Pt(Py)(NH3)ClBr](3)Pt(NH3)2(OH)2Cl2] (4)NH4[Co(NH3)2(NO2)4] (5)[Co(NH3)3(OH)3] (6)[Ni(NH3)2Cl2](7)[Cr(en)2(SCN)2]SCN (8)[Co(en)3]Cl3(9)[Co(NH3)(en)Cl3] (10)[Co(en)2(NO2)2]Cl2解(1)[Pt(NH3)2(NO2)Cl] 平面正方形2种异构体H3N NO2H3N NO2Pt PtH3N Cl H3N Cl(2)[Pt(Py)(NH3)ClBr] 平面正方形3种异构体Cl Py Cl NH3Pt PtBr NH3 Br PyCl NH3PtPy Br(3)[Pt(NH3)2(OH)2Cl2] 八面体5种异构体NH3NH3HOCl OH HO 3 NH3OH NH3OH3Cl NH3HO NH3OH Cl(4)[Co(NH3)2(NO2)4]-八面体2种异构体NH3NH3O2O2NO2N 2O2N 2NH3NO2(5)[Co(NH3)3(OH)3] 八面体2种异构体H3NH3N H3N NH3NH3 OH(6)[Ni(NH3)2Cl2] 四面体无异构体(7)[Cr(en)2(SCN)2]SCN[Cr(en)2(SCN)2]-八面体2种异构体SCNNCSSCN en(8)[Co(en)3]Cl3[Co(en)3]3+八面体2种异构体(9)[Co(NH3)(en)Cl3] 八面体2种异构体(10)[Co(en)2(NO2)2]Cl2[Co(en)2(NO2)2]2+八面体2种异构体5.某金属离子在八面体弱场中的磁距为4.90B.M。
武汉大学版无机化学课后习题答案--14氮族元素
武汉大学版无机化学课后习题答案--14氮族元素第十四章 氮族元素1. 用MO 理论讨论N 2和NO 分子中的成键情况,并指出两者键级是多少? 答:N 2 :2222222*222pp p s s KK σππσσ 键级3 NO :1*22222222*222pp p p s s KK πσππσσ 键级2.5。
2.解释下列问题:(1)虽然氮的电负性比磷高,但是磷的化学性质比氮活泼?(2)为什么Bi(V)的氧化能力比同族其他元素强?答:(1) 氮的电负性比P 高,但氮不如P 活泼,这是由俩者单质的结构不同决定的。
N 的半径很小,但N 原子间形成三重键,叁键的键能很高,难以断开,因而N 2很不活泼。
P 原子半径很大,而使P 原子间的p 轨道重叠很小,不能形成多重键。
P-P 单键键能很小,很容易断开。
特别白磷的P-P-P 键角小张力大,更活泼。
(2) Bi(v)的氧化能力比同族其他元素强的多,出现了充满4f、5d,而4f、5d对电子的屏蔽作用较小,而6s具有较大的穿透能力,所以6s电子能级显著降低,不易失去,有“惰性电子对效应”。
失去2 个6s电子的Bi(v 更倾向于得到2个电子形成更稳定的Bi3+。
3.试从分子结构上比较NH3、HN3、N2H4和NH2OH等的酸碱性。
答:NH3结构见书648HN3结构见书658N2H4结构见书655NH2OH结构见书658得出酸性HN3> NH2OH > N2H4> NH3碱性相反。
4.试比较下列化合物的性质:(1)NO-3和NO-2的氧化性;(2)NO2、NO和N2O在空气中和O2反应的情况;(3)N2H4和NH2OH的还原性。
答:(1) 氧化性NO2->NO3-;(2) NO2不与空气反应;NO与空气在常温下即可反应,产生红棕色烟雾。
N2O也不与空气反应。
(3)还原性:N2H4 >NH2OH5.硝酸铵可以有下列两种热分解方式:NH4NO3(s)=NH3(g)+HNO3(g)ΔHθ=171kJ·mol-1NH4NO3(s)= N2O(g)+2 H2O(g) ΔHθ=-23 kJ·mol-1根据热力学的观点,硝酸铵固体按照哪一种方式分解的可能性较大。
武汉大学版无机化学课后习题答案第三版下册
16. 完成并配平下列反应式:(1)H2S+H2O2→(2)H2S+Br2→(3)H2S+I2→(4)H2S+O2→+H+→(5)H2S+ClO-3(6)Na2S+Na2SO3+H+→(7)Na2S2O3+I2→(8)Na2S2O3+Cl2→(9)SO2+H2O+Cl2→(10)H2O2+KMnO4+H+→(11)Na2O2+CO2→(12)KO2+H2O→(13)Fe(OH)2+O2+OH-→→(14)K2S2O8+Mn2++H++NO-3(15)H2SeO3+H2O2→答:(1)H2S+H2O2=S+2H2OH2S+4H2O2(过量)=H2SO4+4H2O(2)H2S+Br2=2HBr+SH2S+4Br2(过量)+4H2O=8HBr+H2SO4(1)H2S+I2=2I-+S+2H+(2)2H2S+O2=2S+2H2O(3)3H2S+ClO3-=3S+Cl-+3H2O(4)2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O(5)2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI(6)Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl(7)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(8)5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2+8H2O(9)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(10)2KO2+2H2O=2KOH+O2+H2O2(11)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(12)5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+(13)H2SeO3+H2O2=H2SeO4+H2O17.在标准状况下,50cm 3含有O 3的氧气,若其中所含O 3完全分解后,体积增加到52 cm 3。
如将分解前的混合气体通入KI 溶液中,能析出多少克碘分解前的混合气体中O 3的体积分数是多少解: ,%18.每升含克Na 2S 2O 3·5 H 2O 的溶液 cm 3,恰好使 cm 3的I -3溶液退色,求碘溶液的浓度解:I 3-+2S 2O 32-=S 4O 62-+3I -×10-2mol/L19.下述反应在298K 时的△H θm 为·mol -13O 22O 3已知此反应平衡常数为10-54,试计算该反应的△G θm 和△S θm 。
武汉大学版无机化学课后习题答案
若平衡混合物的密度为0.925g·dm—3,求SO3的离解度。
解PV=nRT P =nRT PM= RT
M= = =68.33
SO3(g) SO2(g)+ O2(g)
x 0 0
a-x x x
= 68.33
= 0.34所以SO3的离解度是34%。
11.在308K和总压1.013×105Pa,N2O4有27.2%分解为NO2。
(1)平衡时PCl5和Cl2的浓度各是多少?
(2)[HI]=0.01+2×1.35×10 =0.0127mol·dm
(3) = ×100%=21.3%
14.反应SO2Cl2(g) SO2(g)+ Cl2(g)在375K时,平衡常数K =2.4,以7.6克SO2Cl2和1.013×105Pa的Cl2作用于1.0 dm—3的烧瓶中,试计算平衡时SO2Cl2、SO2和Cl2的分压。
(4) Zn(s) + 2H+(aq) Zn2+(aq) + H2(g)
(5) NH4Cl(s) NH3(g) + HCl(g)
答
4.已知下列反应的平衡常数:
HCN H++ CN
NH3+ H2O NH + OH
H2O H++ OH
试计算下面反应的平衡常数:NH3+ HCN NH + CN
答
5.平衡常数能否代表转化率?如何正确认识两者之间的关系?
第八章
1.怎样正确理解化学反应的平衡状态?
答
2.如何正确书写经验平衡常数和标准平衡常数的表达式?
答
3.写出下列可逆反应的平衡常数Kc、Kp或K的表达式
武汉大学版无机化学课后习题答案
16. 完成并配平下列反应式:(1)H2S+H2O2→(2)H2S+Br2→(3)H2S+I2→(4)H2S+O2→+H+→(5)H2S+ClO-3(6)Na2S+Na2SO3+H+→(7)Na2S2O3+I2→(8)Na2S2O3+Cl2→(9)SO2+H2O+Cl2→(10)H2O2+KMnO4+H+→(11)Na2O2+CO2→(12)KO2+H2O→(13)Fe(OH)2+O2+OH-→→(14)K2S2O8+Mn2++H++NO-3(15)H2SeO3+H2O2→答:(1)H2S+H2O2=S+2H2OH2S+4H2O2(过量)=H2SO4+4H2O(2)H2S+Br2=2HBr+SH2S+4Br2(过量)+4H2O=8HBr+H2SO4(1)H2S+I2=2I-+S+2H+(2)2H2S+O2=2S+2H2O(3)3H2S+ClO3-=3S+Cl-+3H2O(4)2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O(5)2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI(6)Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl(7)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(8)5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2+8H2O(9)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(10)2KO2+2H2O=2KOH+O2+H2O2(11)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(12)5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+(13)H2SeO3+H2O2=H2SeO4+H2O17.在标准状况下,50cm 3含有O 3的氧气,若其中所含O 3完全分解后,体积增加到52 cm 3。
如将分解前的混合气体通入KI 溶液中,能析出多少克碘?分解前的混合气体中O 3的体积分数是多少?解: ,%18.每升含克Na 2S 2O 3·5 H 2O 的溶液 cm 3,恰好使 cm 3的I -3溶液退色,求碘溶液的浓度?解:I 3-+2S 2O 32-=S 4O 62-+3I -×10-2mol/L19.下述反应在298K 时的△H θm 为·mol -13O 22O 3已知此反应平衡常数为10-54,试计算该反应的△G θm 和△S θm 。
无机化学课后答案(武汉大学 曹锡章)
第十二章卤素1.卤素中哪些元素最活泼?为什么有氟至氯活泼性变化有一个突变?答:单质的活泼性次序为:F2>>Cl2>Br2>I2从F2到Cl2活泼性突变,其原因归结为F原子和F—离子的半径特别小。
F Cl Br I F—Cl—Br—I—r/pm 64 99 114 133 136 181 195 216(1)由于F的原子半径非常小,F—F原子间的斥力和非键电子对的斥力较大,使F2的解离能(155KJ/mol)远小于Cl2的解离能(240KJ/mol)。
(2)由于F-离子半径特别小,因此在形成化合物时,氟化物的离子键更强,键能或晶格能更大。
由于F-离子半径特别小,F-的水合放热比其他卤素离子多。
2.举例说明卤素单质氧化性和卤离子X-还原性递变规律,并说明原因。
答:氧化性顺序为:F2 >Cl2 >Br2>I2 ;还原性顺序为:I- >Br->Cl->F-.尽管在同族中氯的电子亲合能最高,但最强的氧化剂却是氟卤素单质是很强的氧化剂,随着原子半径的增大,卤素的氧化能力依次减弱。
尽管在同族中氯的电子亲合能最高,但最强的氧化剂却是氟。
一种氧化剂在常温下,在水溶液中氧化能ϕ值的大小和下列过程有关(见课本P524)力的强弱,可用其标准电极电势值来表示,θ3.写出氯气与钛、铝、氢、水和碳酸钾作用的反应式,并注明必要的反应条件。
答:(1)2Cl2+Ti =TiCl4加热,干燥(2)3Cl2+2Al =2AlCl3 加热,干燥(3)Cl2+H2 =2HCl 点燃(4)3Cl2+2P(过量)=2PCl3 干燥5Cl2(过量)+2P=2PCl5干燥(5)Cl2+H2O=HClO +HCl(6) Cl2+2K2CO3+H2O=KCl+KClO+2KHCO34.试解释下列现象:(1)I2溶解在CCl4中得到紫色溶液,而I2在乙醚中却是红棕色。
(2)I2难溶于水却易溶于KI中。
武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)第17章d区元素
D区元素〔1〕1.钛的主要矿物是什么?简述从钛铁矿制取钛白得反响原理。
解:钛的主要矿物有钛铁矿FeTiO2反响原理:FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2OTiOSO4 + 2H2O =TiO2•H2O↓ + H2SO4TiO2•H2O = TiO2 + H2O2.解释TiCl3和[Ti(O2)OH(H2O)4]+ 有色得原因。
解:TiCl3显色是因为产生了电核跃迁,[Ti(O2)OH(H2O)4]+有色是因为O22-离子变形性较强,d—d跃迁所引起。
3.完成并配平以下反响方程式。
(1)Ti + HF →(2)TiO2 + H2SO4→(3)TiCl4 + H2O →(4)FeTiO3 + H2SO4→(5)TiO2 + BaCO3→(6)TiO2 + C + Cl2→解:(1) Ti + 5HF = H2TiF6 + 2H2↑(2)TiO2 + H2SO4 = TiOSO4 + H2O(3)TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl(4)FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O(5)TiO2+ BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑(6)TiO2 + 2C + 2Cl2 = TiCl4+ 2CO↑4.完成以下反响(1)TiI4在真空中强热;(2)FeTiO3和碳得混合物在氯气中加热;(3)向含有TiCl-2得水溶液参加过量得氨;6(4) 向VCl 3的水溶液参加过量的氨;(5) 将VCl 2的固体加到HgCl 2水溶液中。
解:(1) TiI 4 = Ti + 2I 2(2) 2FeTiO 3 + 6C + 5Cl 2 = 2FeCl 3 + 2TiCl 4 + 6CO(3) TiCl 62- + NH 3 = [Ti(NH 3)6]4+ + 6Cl -(4) VCl 3 + Na 2SO 3 =(5) VCl 2 + HgCl 2=5. 根据以下实验写出有关的反响方程式:将一瓶TiCl 4翻开瓶塞时立即冒白烟。
武汉大学无机化学课后习题答案
7.有一混合气体,总压为150Pa,其中N2和H2的体积分数为0.25和0.75,求H2和N2的分压。
解
8.在291K和总压为1.013×105Pa时,2.70 dm3含饱和水蒸汽的空气,通过CaCl2干燥管,完全吸水后,干燥空气为3.21 g,求291K时水的饱和蒸汽压。
解
9.有一高压气瓶,容积为30 dm3,能承受2.6×107Pa,问在293K时可装入多少千克O2而不致发生危险?
(3)证明 =
证明:(∞n
(2)在压强一定的条件下,V总=V1+V2+V3+-----
根据分体积的定义,应有关系式
P总Vi=nRT
混合气体的状态方程可写成P总V总=nRT
=
又 =x i所以xi =
(3) =
又pV= N0m( )2
= =
所以 =
解
10.在273K时,将同一初压的4.0 dm3N2和1.0dm3O2压缩到一个容积为2 dm3的真空容器中,混合气体的总压为3.26×105Pa,试求
(1)两种气体的初压;
(2)混合气体中各组分气体的分压;
(3)各气体的物质的量。
解
11.273K时测得一氯甲烷在不同压强下的密度如下表:
P/105
1.013
解
解
4.容器中有4.4 gCO2,14gN2,12.8gO2,总压为2.026105Pa,求各组分的分压。
解
5.在300K,1.013105Pa时,加热一敝口细颈瓶到500K,然后封闭其细颈口,并冷却至原来的温度,求这时瓶内的压强。
解
6.在273K和1.013×105Pa下,将1.0 dm3洁净干燥的空气缓慢通过H3C—O—CH3液体,在此过程中,液体损失0.0335g,求此种液体273K时的饱和蒸汽压。
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16. 完成并配平下列反应式:(1)H2S+H2O2→(2)H2S+Br2→(3)H2S+I2→(4)H2S+O2→+H+→(5)H2S+ClO-3(6)Na2S+Na2SO3+H+→(7)Na2S2O3+I2→(8)Na2S2O3+Cl2→(9)SO2+H2O+Cl2→(10)H2O2+KMnO4+H+→(11)Na2O2+CO2→(12)KO2+H2O→(13)Fe(OH)2+O2+OH-→→(14)K2S2O8+Mn2++H++NO-3(15)H2SeO3+H2O2→答:(1)H2S+H2O2=S+2H2OH2S+4H2O2(过量)=H2SO4+4H2O(2)H2S+Br2=2HBr+SH2S+4Br2(过量)+4H2O=8HBr+H2SO4(1)H2S+I2=2I-+S+2H+(2)2H2S+O2=2S+2H2O(3)3H2S+ClO3-=3S+Cl-+3H2O(4)2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O(5)2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI(6)Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl(7)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(8)5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2+8H2O(9)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(10)2KO2+2H2O=2KOH+O2+H2O2(11)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(12)5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+(13)H2SeO3+H2O2=H2SeO4+H2O17.在标准状况下,50cm 3含有O 3的氧气,若其中所含O 3完全分解后,体积增加到52 cm 3。
如将分解前的混合气体通入KI 溶液中,能析出多少克碘?分解前的混合气体中O 3的体积分数是多少?解: ,%18.每升含克Na 2S 2O 3·5 H 2O 的溶液 cm 3,恰好使 cm 3的I -3溶液退色,求碘溶液的浓度?解:I 3-+2S 2O 32-=S 4O 62-+3I -×10-2mol/L19.下述反应在298K 时的△H θm 为·mol -13O 22O 3已知此反应平衡常数为10-54,试计算该反应的△G θm 和△S θm 。
解: /mol, 利用电极电势解释在H 2O 2中加入少量Mn 2+,可以促进H 2O 2分解反应的原因。
答:θϕ+22/Mn MnO=H 2O 2作为氧化剂时θϕO H O H 222/=H 2O 2能氧化Mn 2+ Mn 2+ + 2H 2O 2 == MnO 2 + 2H 2OH 2O 2作为还原剂θϕ222/O H O = 〈 H 2O 2能还原MnO 2 MnO 2 + 2H 2O 2 == Mn 2+ + O 2 + 2H 2O 总反应式为 2H 2O 2 O 2 ↑ + 2H 2O第十四章1. 用MO 理论讨论N 2和NO 分子中的成键情况,并指出两者键级是多少?答:N 2 :2222222*222p p p s s KK σππσσ 键级3NO :1*22222222*222p p p p s s KK πσππσσ 键级。
2.解释下列问题:(1)虽然氮的电负性比磷高,但是磷的化学性质比氮活泼? (2)为什么Bi(V)的氧化能力比同族其他元素强?答:(1) 氮的电负性比P 高,但氮不如P 活泼,这是由俩者单质的结构不同决定的。
N 的半径很小,但N 原子间形成三重键,叁键的键能很高,难以断开,因而N 2很不活泼。
MnO 2P原子半径很大,而使P原子间的p轨道重叠很小,不能形成多重键。
P-P单键键能很小,很容易断开。
特别白磷的P-P-P键角小张力大,更活泼。
(2) Bi(v)的氧化能力比同族其他元素强的多,出现了充满4f、5d,而4f、5d对电子的屏蔽作用较小,而6s具有较大的穿透能力,所以6s电子能级显着降低,不易失去,有“惰性电子对效应”。
失去2 个6s电子的Bi(v 更倾向于得到2个电子形成更稳定的Bi3+。
3.试从分子结构上比较NH3、HN3、N2H4和NH2OH等的酸碱性。
答:NH3结构见书648HN3结构见书658N2H4结构见书655NH2OH结构见书658得出酸性HN3> NH2OH > N2H4> NH3碱性相反。
4.试比较下列化合物的性质:(1)NO-3和NO-2的氧化性;(2)NO2、NO和N2O在空气中和O2反应的情况;(3)N2H4和NH2OH的还原性。
答:(1) 氧化性NO2->NO3-;(2) NO2不与空气反应;NO与空气在常温下即可反应,产生红棕色烟雾。
N2O也不与空气反应。
(3)还原性:N2H4 >NH2OH5.硝酸铵可以有下列两种热分解方式:NH4NO3(s)=NH3(g)+HNO3(g) ΔHθ=171kJ·mol-1NH4NO3(s)= N2O(g)+2 H2O(g) ΔHθ=-23 kJ·mol-1根据热力学的观点,硝酸铵固体按照哪一种方式分解的可能性较大。
答:按后者分解方式可能性大;因为ΔG=ΔH-TΔS,可知,反应的方向性主要决定于ΔH。
6.如何除去:(1)氮中所含的微量氧;(2)用熔融NH4NO3热分解制得的NO2中混有少量的NO;(3)NO中所含的微量NO2;(4)溶液中微量的NH+4离子。
答:(1)使气体通过炽热的铜屑:O2+2Cu=2CuO(2)使气体通过FeSO4溶液除去NONO+FeSO4=Fe(NO)SO4(3)使气体通过水除去NO22NO2+H2O=2HNO3+NO(4)溶液中加少量的NaNO2后加热除去NH4+NH 4++NO 2-=N 2+H 2O7.写出下列物质加热时的反应方程式:(1)3NaNO (2)34NO NH (3)24 NaNO Cl NH 和的混合物 (4)O H CuSO 245. (5)O H NO Cu 2232.)( (6)3NaN 答:↑+−→−+↑−→−+↑+↑−→−+−→−++−→−+−→−+↑−→−+↑−→−↑+−→−∆∆∆∆∆∆∆∆∆23323222333233223242422242234223643)6(244)(2)(3.)()5(55.)4()3(2)2(22)1(N Na N Na N Na N NaN O H O NO HNO HNO CuO NO OH Cu O H HNO NO OH Cu O H NO Cu OH CuSO O H CuSO O H N NO NH O H O N NO NH O NaNO NaNO 8.从下列物质中选出那些互为等电子体:C-22,O 2,O -2,O-22, N 2,NO ,NO +,CN -和N 2H -3, 并讨论它们氧化能力得强弱和酸碱强度。
答:互为电子体的有:C 22- ,N 2,NO +,CN -;O 22-,N 2H 3-9.完成下列反应:242HNO H N + −→−24HNO Cl NH + −→−∆2HNO KI +−→−23HNO KClO + −→−∆ 24HNO KMnO + −→−∆答:OH NO Mn H HNO MnO H NO Cl HNO ClO OH NO I HNO KI HClO H N HNO NH O H HN HNO H N 232224323222222423242352523332222-+∆+-+--∆-∆∆+−→−++++−→−++↑+−→−+++↑−→−++−→−+10.从硝酸钠出发,写出制备亚硝酸的反应方程式。
答:2NaNO 3=2NaNO 2+O 2NaNO 2+HCl=HNO 2+NaCl11.解释下列反应现象:(1) 为什么NaNO 2会加速铜和硝酸的反应速度?(2) 为什么磷和KOH 溶液反应生成的的PH 3气体遇空气冒白烟?(3) 向NaH 2PO 4或Na 2HPO 4溶液中加入AgNO 3溶液会析出黄色Ag 3PO 4沉淀? 答:(1)NaNO 2与硝酸反应有NO 2生成,NO 2作为反应的催化剂起电子传递作用,而使硝酸与铜的反应速率加快。
--+-→++=++2222232NO e NO OH NO H NO HNO可见,通过NO 2获得还原剂Cu 的电子,而使反应速率加快。
2NO 2+Cu=2NO 2-+Cu 2+(2)磷和KOH 溶液反应生成的PH 3气体中含有少量的P 2H 4,P 2H 4在空气中易自燃生成P 2O 3而冒白烟。
(3)Ag 3PO 4的溶度积常数比AgH 2PO 4和Ag 2HPO 4都小得多,即Ag 3PO 4的溶解度更小,而易从溶液中析出。
12.完成下列反应(a) 34HNO P +−→−(b) O H AsCl 23+−→− (c) O H POCl 23+−→−(d) O H O P 2104+−→− (e) O H O P 264+−→−(f) ) 稀HCl(P Zn 23+−→− 答:23233326443ΔHNO 210443233323432343ZnCl PH ) 稀6HCl(P (f)Zn PO 4H O 6H O (e)P PO 4H O 6H O (d)P 3HClPO H O 3H (c)POCl 3HCl AsO H O 3H (b)AsCl 20NO PO 12H O 8H 20HNO a)3P (3+=+=+−−→−++=++=++=++13.试说明为什么氮可以生成二原子分子N 2,而同族其它元素不能生成二原子分子的原因。
答:N 的半径很小,但N 原子间形成三重键,叁键的键能很高,难以断开,因而N 2很不活泼。
P 原子半径很大,而使P 原子间的p 轨道重叠很小,不能形成多重键。
14.指出下列各种磷酸中P 的氧化数。
H 3PO 4, H 4P 2O 7, H 5P 3O 10, H 6P 4O 13, H 3P 3O 9, H 4P 4O 12, H 4P 2O 6, H 2PHO 3, HPH 2O 2, H 3PO 5, H 4P 2O 8,答:+5,+5,+5,+5,+5,+5,+4,+3,+1,+7,+6。
15.说明NO -3,PO-34,Sb(OH)-6的结构。
答:NO 3-:平面三角形;PO 43-:正四面体;Sb (OH )-6:正八面体16. P 4O 10,中P-O 键长有两种分别为139pm 和162pm ,试解释不同的原因。
答: P 4O 10分子中有两种P-O 键,一种是-P=O ,此键键长短,仅为139pm ,还有一种为P-O-P ,此键键长为162pm 。