武大吉大第三版无机化学教材课后习题答案12-17
武汉大学版无机化学课后习题集答案解析(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:5.68mg ,8.1%18.每升含12.41克Na 2S 2O 3·5 H 2O 的溶液35.00 cm 3,恰好使50.00 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 -1.75×10-2mol/L19.下述反应在298K 时的△H θm 为284.5kJ ·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、吉林大学《无机化学》(第3版)(上册)课后习题-氢和稀有气体(圣才出品)
第5章氢和稀有气体1.说出BaH 2,SiH 4,NH 3,AsH 3,PdH 0.9和HI 的名称和分类?室温下各呈何种状态?哪种氢化物是电的良导体?答:名称分类状态BaH 2氢化钡离子型氢化物固态SiH 4甲硅烷分子型氢化物气态NH 3氨分子型氢化物气态AsH 3砷化氢、胂分子型氢化物气态PdH 0.9钯氢合金金属型化合物气态为电的良导体HI 碘化氢分子型氢化物气态2.如何利用路易斯结构和价层电子对互斥理论判断H 2Se,P 2H 4,H 3O +的结构?答:H 2Se:折线型;P 2H 4:三角锥;H 3O +:三角锥。
3.写出工业制氢的三个主要化学方程式和实验室中制备氢气最简便的办法?答:工业制氢:水煤气法1273K 22C+H O H (g)CO(g)−−−→+烷烃脱氢26222C H (g)CH CH (g)H (g)∆−−→=+两性金属与碱液反应232Si 2NaOH H O NaSiO H ++−−→+↑实验室制备:2442Zn H SO ()ZnSO +H +−−→↑稀4.He 在宇宙中丰度居第二位,为什么在大气中He 含量却很低?答:在太空,由于光的照射,很可能有一系列的核聚变或者核裂变发生,此时很有可能就有He 生成。
而在大气中,由于温度、压力、光照等一系列条件的缺乏,反应无法发生,且He 的密度很小,容易向宇宙扩散。
因此,在宇宙中,He 的含量很多,而在大气中,He 含量却很低。
5.哪种稀有气体可用作低温致冷剂?哪种稀有气体离子势低,可做放电光源需要的安全气?哪种稀有气体最便宜?答:低温制冷剂:熔沸点最低的液态He。
离子势低:离子半径最大的Xe。
最便宜:大气中含量最多的Ar。
6.何为盐型氢化物?什么样的元素能形成盐型氢化物?怎样证明盐型氢化物内存在H -负离子?答:盐型氢化物就是离子型氢化物,是氢同电负性很小的碱金属或碱土金属直接化合时,倾向于获得一个电子,形成H -离子,这种性质类似于卤素。
武汉大学、吉林大学《无机化学》(第3版)(下册)配套题库【章节题库】-第12~13章【圣才出品】
A.溴可由氯做氧化剂制得 B.卤素单质都可由电解熔融卤化物得到
C.I2 是最强的还原剂
D.F2 是最强的氧化剂
【答案】C
【解析】A 项:制备方程为: Cl2 +2Br 2Cl +Br2 ;C 项:卤素负离子的还原性按
F-,Cl-,Br-,I-的次序增强,故 I-是最强的还原剂。D 项:卤素单质的氧化性按 F2,Cl2,
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第 12 章 卤 素
一、选择题 1.制备 HBr 可用 NaBr 与下列( )酸作用。
【答案】C 【解析】卤化氢具有挥发性,一般实验室制备卤化氢均采用复分解反应法,即用金属卤 化物与酸发生反应制备卤化氢。制备氟化氢、氯化氢时选用浓硫酸;溴化氢和碘化氢有较显 著的还原性,能与浓硫酸进一步发生氧化还原反应而得到 Br2、I2,故一般选用无氧化性的 高沸点浓磷酸代替浓硫酸制得溴化氢和碘化氢。
3.I2 在下述溶液中溶解度最大的是( )。 A.水 B.KI 水溶液 C.NaCl 水溶液 D.NaF 水溶液 【答案】B 【解析】I2 在 KI 溶液中,溶解度增大,这主要是由于生成了 I3-的缘故:
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Br2,I2 的次序减弱,即 F2 是最强的氧化剂。
8.下列分子中偶极矩最大的是( )。 A.HCl B.HI C.HBr D.HF 【答案】D 【解析】卤素中电负性从氟到碘逐渐减弱,而偶极矩是由于成键原子的电负性不同引起 的,电负性越大,分子偶极矩越大。
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9.下列化合物中,热分解时存在爆炸危险的是( )。 A.NaClO4 B.Fe(C1O4)2 C.NH4C1O4 D.KClO4 【答案】C
《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。
武汉大学、吉林大学《无机化学》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-原子结构(圣才出品)
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随着原子序数的增大,原子轨道产生能级交错现象。
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第 3 章 原子结构
3.1 复习笔记
一、氢原子光谱的实验基础,原子光谱是线状光谱。
每种元素的原子辐射都是具有由一定频率成分构成的特征光谱,是一条条离散的谱线,
称为线状光谱。
每一种元素都有各自不同的原子光谱。
2.屏蔽效应
由于其它电子对某一电子的排斥作用而抵消了一部分核电荷,从而使有效核电荷降低,
削弱了核电荷对该电子的吸引,这种作用称为屏蔽作用或屏蔽效应。
多电子原子中每个电子的轨道能量为:
式中,σ 为屏蔽常数。
E
=
−
13.6(Z − n2
)2
eV
3.钻穿效应
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6.量子数 (1)主量子数 n:n=1,2,3,…,n 等正整数,它描述电子离核的远近,决定电子 层数。n 值越大电子的能量越高这句话只有在原子轨道或电子云的形状相同的条件下才成立。 (2)角量子数 l:l=0,1,2,3,…,(n-1),以 s,p,d,f 对应的能级表示亚层, 它决定原子轨道或电子云的形状。如果用主量子数 n 表示电子层时,角量子数 l 就表示同一 电子层中具有不同状态的分层。n 确定后,l 可取 n 个数值。多电子原子中电子能量决定于 n 和 l。 (3)磁量子数 m:原子轨道在空间的不同取向。在给定角量子数 l 的条件下,m=0, ±1,±2,±3…,±l,一种取向相当于一个轨道,共可取 2l+1 个数值。m 值反应了波函数 (原子轨道)或电子云在空间的伸展方向。 (4)自旋量子数 ms:ms=±(1/2),表示同一轨道中电子的两种自旋状态,取值
武汉大学、吉林大学《无机化学》(第3版)(下册)课后习题(氧族元素)【圣才出品】
第13章氧族元素1.试用分子轨道理论描述下列各物种中的键、键级和磁性(顺磁性、逆磁性)和相对稳定性。
答:如下表所示:表13-12.重水和重氧水有何差别? 写出它们的分子式。
它们有何用途? 如何制备?答:重水:D216O;重氧水:H218O;重水是核能工业中常用的中子减速剂,重氧水是研究化学反应特别是水解反应机理的示踪剂。
存在于普通水中的重水和重氧水先是经过长时间的电解后,普通水优先分解,使得重水和重氧水被富集,再通过分馏的方法制备得到(重水和重氧水的沸点都高于普通水)。
3.解释为什么O 2分子具有顺磁性,O 3具有反磁性?答:O 2的分子轨道式为:2*2222*1*12222222()()()()()()()x y z y z s s p p p p p KK σσσππππ,可见O 2分子中有2个单电子,因而具有顺磁性。
O 3分子中没有单电子,只存在大π键43Π,因而具有反磁性。
4.在实验室怎样制备O 3? 它有什么重要性?答:在实验室里制备臭氧主要靠紫外光(<185 nm )照射氧或使氧通过静电放电装置而获得臭氧与氧的混合物,臭氧的含量可达10%,反应方程式为:3O 2=2O 3(放电条件下)。
O 3是大气层中主要的吸收紫外线的物质,使人类避免受到紫外线照射的伤害。
5.油画放置久后为什么会发暗、发黑? 为什么可用H 2O 2来处理? 写出反应方程式。
答:油画放置久后会变黑,发暗,原因是油画中的白色颜料中含有PbSO 4,遇到空气中的H 2S 生成黑色的PbS 造成的,反应方程式为:PbSO 4 +H 2S = PbS (黑)+ H 2SO 4。
用H 2O 2处理又重新变白,是因为发生以下反应:2242PbS 4H O PbSO 4H O +=+。
6.比较氧族元素和卤族元素氢化物在酸性、还原性、热稳定性方面的递变规律。
答:氧族元素的氢化物有H 2O ,H 2S ,H 2Se 和H 2T e 。
武大吉大第三版无机化学教材课后习题答案
1.什么叫稀溶液的依数性?试用分子运动论说明分子的几种依数性?答2.利用溶液的依数性设计一个测定溶质分子量的方法。
答3.溶液与化合物有什么不同?溶液与普通混合物又有什么不同?答4.试述溶质、溶剂、溶液、稀溶液、浓溶液、不饱和溶液、饱和溶液、过饱和溶液的含意。
答为溶质。
体系叫溶液。
5.什么叫做溶液的浓度?浓度和溶解度有什么区别和联系?固体溶解在液体中的浓度有哪些表示方法?比较各种浓度表示方法在实际使用中的优缺点。
答6.如何绘制溶解度曲线?比较KNO3、NaCl和NaSO4的溶解度曲线,说明为什么着三条曲线的变化趋势(及斜率)不一样?答以溶解度为纵坐标,以温度为横坐标所做出的溶解度随温度变化的曲线叫做溶解度曲线。
KNO3溶解度随温度升高而增大;NaCl溶解度随温度升高几乎不变; NaSO4溶解度随温度升高而减小。
7.为什么NaOH溶解于水时,所得的碱液是热的,而NH4NO3溶解与水时,所得溶液是冷的?答8.把相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100g水中,问所得溶液的沸点、凝固点、蒸汽压和渗透压相同否?为什么?如果把相同物质的量的葡萄糖和甘油溶于100g水中,结果又怎样?说明之。
答9.回答下列问题:(a)提高水的沸点可采用什么方法?(b)为什么海水鱼不能生活在淡水中?(c)气体压强和溶液渗透压有何差别?(d)为什么临床常用质量分数为%生理食盐水和用质量分数为5%葡萄糖溶液作输液?(e)为什么浮在海面上的冰山其中含盐极少?(f)试述亨利(Henry)定律和拉乌尔(Raoult)定律的适用范围是。
答(a)增大水的蒸气压;(b)因为渗透压不同;(c) =CRT稀溶液的渗透压与溶液的浓度和温度的关系同理想气体方程式一致。
(d)在一定条件下,难挥发非电解质稀溶液的渗透压与溶液中溶质的浓度成正比,而与溶质的本性无(e)非极性或弱极性的固态物质溶于弱极性溶剂而难溶于强极性溶剂。
(f)亨利(Henry)定律的适用范围是中等强度;拉乌尔(Raoult)定律的适用范围是任何强度。
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。
无机化学课后答案全解(武大吉大第三版)
证明:(1)PV=nRT
当p和T一定时,气体的V和n成正比
可以表示为V∞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 =
答
12.通过近似计算说明,12号、16号、25号元素的原子中,4s和3d哪一能级的能量高?
13.根据原子轨道近似能级图,指出下表中各电子层中的电子有无错误,并说明理由。
元素
K
L
M
N
O
P
19
22
30
33
60
2
2
2
2
2
8
10
8
8
8
9
8
18
20
18
2
2
3
18
12
2
答
14.说明在同周期和同族中原子半径的变化规律,并讨论其原因。
解
3.ClF的解离能为246kJ·mol-1,ClF的生成热为—56 kJ·mol-1Cl2的解离能为238 kJ·mol-1,试计算F2(g)解离能。
解
4.试根据晶体的构型与半径比的关系,判断下列AB型离子化合物的晶体构型:
BeO,NaBr,CaS,RbI,BeS,CsBr,AgCl。
答
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?并判断哪些是离子型化合物?哪些是共价型化合物?
答
15.说明下列各对原子中哪一种原子的第一电离能高,为什么?
武汉大学、吉林大学《无机化学》(第3版)(下册)课后习题(卤素)【圣才出品】
第12章 卤 素1.卤素中哪种元素最活泼? 为什么由氟至氯活泼性的变化有一个突变? 答:单质的活泼性次序为:F 2>Cl 2>Br 2>I 2从F 2到Cl 2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F 2的解离能(155 kJ/mol )远小于Cl 2 的解离能(240 kJ/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。
(3)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:F 2>Cl 2>Br 2>I 2;还原性顺序为:I ->Br ->Cl ->F -。
卤素随原子半径的增大,X 原子夺取电子的能力依次减弱,因此表现出卤素氧化性递减规律。
而氧化态的氧化能力越强,其还原态的还原能力越弱,因此卤离子的还原能力随半径增大而减小。
3.写出氯气与钛、铝、氢、磷、水和碳酸钾作用的反应式,并注明必要的反应条件。
答:各物质与氯气的反应方程式为:(1)242Cl Ti TiCl += 加热,干燥(2)3Cl 2+2Al = 2AlCl 3 加热,干燥(3)Cl 2+H 2 = 2HCl 点燃(4)3Cl 2+2P (过量) = 2PCl 3 干燥5Cl 2(过量)+2P = 2PCl 5 干燥(5)Cl 2+H 2O = HClO +HCl(6)Cl 2+2K 2CO 3+H 2O = KCl +KClO +2KHCO 34.试解释下列现象:(1)I 2溶解在CCl 4中得到紫色溶液,而I 2在乙醚中却是红棕色。
(2)I 2难溶于水却易溶于KI 溶液中。
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 。
无机化学-武大吉大第三版教材答案
无机化学-武大吉大第三版教材答案第二章1.某气体在293K与9.97×104Pa时占有体积1.910-1dm3其质量为0.132g,试求这种气体的相对分子质量,它可能是何种气体?解2.一敝口烧瓶在280K时所盛的气体,需加热到什么温度时,才能使其三分之一逸出?解3.温度下,将1.013105Pa的N2 2dm3和0.5065Pa的O23 dm3放入6 dm3的真空容器中,求O2和N2的分压及混合气体的总压。
解4.容器中有4.4 g CO2,14 g N2,12.8g O2,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0.0335 g,求此种液体273K时的饱和蒸汽压。
解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?解10.在273K时,将同一初压的4.0 dm3 N2和1.0dm3 O2压缩到一个容积为2 dm3的真空容器中,混合气体的总压为3.26×105 Pa,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:用作图外推法(p对ρ/p)得到的数据求一氯甲烷的相对分子质量。
武汉大学版无机化学课后习题答案第三版分子结构
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 HBrCsCl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:5.68mg ,8.1%18.每升含12.41克Na 2S 2O 3·5 H 2O 的溶液35.00 cm 3,恰好使50.00 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 -1.75×10-2mol/L19.下述反应在298K 时的△H θm 为284.5kJ ·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(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。
武大吉大第三版无机化学教材课后习题答案
武⼤吉⼤第三版⽆机化学教材课后习题答案第⼗⼆章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,在⽔溶液中氧化能⼒的强弱,可⽤其标准电极电势值来表⽰,θ?值的⼤⼩和下列过程有关(见课本P524)3.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)I 2溶解在CCl 4中得到紫⾊溶液,⽽I 2在⼄醚中却是红棕⾊。
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第十二章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.【3.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,θ4.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+2KHCO35.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。
答:(1)CCl4为非极性溶剂,I2溶在CCl4中后仍为分子状态,显示出I2单质在蒸气时的紫颜色。
而乙醚为极性溶剂,I2溶于乙醚时与溶剂间有溶剂合作用,形成的溶剂合物不再呈其单质蒸气的颜色,而呈红棕色。
(2)I2以分子状态存在,在水中歧化部分很少,按相似相溶的原则,非极性的I2在水中溶解度很小。
但I2在KI溶液中与I-相互作用生成I3—离子,I3—离子在水中的溶解度很大,因此,I2易溶于KI溶液。
6. —7. 溴能从含碘离子的溶液中取代出碘,碘又能从溴酸钾溶液中取代出溴,这两者有矛盾吗为什么答:E θ(Br 2/Br -)> E θ(I 2/I -),因此Br2能从I -溶液中置换出I 2, Br 2+2I -===2Br -+I 2。
θθ2323//I IO Br BrO E E -->因此,I 2能从KBrO 3溶液中置换出Br 22BrO 3-+I 2===Br 2+2IO -38. 为什么AlF 3的熔点高达1563 K ,而AlCl 3的熔点却只有463K答:查表知元素的电负性为-1.61 F【电负性差为:AlF 3 ;AlC13 。
一般认为,电负性差大于的二元素组成的化合物为离子化合物,小于则二元素组成的化合物为共价化合物。
可见MF 3为典型的离子化合物,其熔点很高;而AlCl 3为共价化合物,其熔点较低。
9. 从下面元素电势图说明将氯气通入消石灰中得到漂白粉,而在漂白粉溶液中加入盐酸可产生氯气的原因。
ϕθA HClOV 63.1+Cl 2V 36.1+Cl - ϕθB ClO -V 40.0+ Cl 2V 36.1+Cl -答:因为Cl 2通入消石灰是在碱性介质中作用的,又因为θϕ/Cl ClO θ/Cl Cl >,所以Cl 2在碱性条件下易发生歧化反应。
而在漂白粉溶液中加入盐酸后,酸性条件中,θϕϕ>/Cl Cl θHClO/Cl ,故而如下反应能够向右进行:HClO + Cl - + H + = Cl 2 + H 2O10. 写出下列制备过程的反应式,并注明条件:(1) ,(2) 从盐酸制备氯气;(3) 从盐酸制备次氯酸;(4) 从氯酸钾制高氯酸;(5) 由海水制溴酸。
答:(1) 4HCl(浓)+MnO 2−→−∆MnCl 2+Cl 2+2H 2O−∆MnCl2+Cl2+2H2O(2) 4HCl(浓)+MnO2−→2Cl2+H2O+CaCO3→CaCl2+CO2+2HClO−∆3KClO4+KCl(3)KClO3−→高氯酸钾比氯化钾溶解度小,可分离。
KClO4+H2SO4=KHSO4+HClO4(3)、(4)Cl2+2Br-=2Cl-+Br23Na2CO3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+3CO25Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O11.三瓶白色固体失去标签,它们分别是KClO、KClO3和KClO4,用什么方法加以鉴别答:分别取少量固体加入干燥的试管中,再做以下实验加入稀盐酸即有Cl2气放出的是KClO;KClO+2HCl=KCl+Cl2+H2O加入浓盐酸有Cl2与放出且溶液变黄的是KClO3;8KC1O3+24HCl(浓)=9Cl2↑+8KCl+60ClO2(黄)+12H2O.另一种则为KClO412.卤化氢可以通过哪些方法得到每种方法在实际应用中的意义是什么答:CaF2+H2SO4=CaSO4+2HF↑以荧石为原料,反应在铅或铂蒸馏釜中进行。
NaCl +H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl3NaBr + H3PO4(浓)=Na3PO4+3HBr3NaBr + H3PO4(浓)=Na3PO4+3HBr。
11.有一种白色固体,可能是KI、CaI2、KIO3、BaCl2中的一种或两种的混合物,试根据下述实验判别白色固体的组成。
(1)将白色固体溶于水得到无色溶液;(2)向此溶液加入少量的稀H2SO4后,溶液变黄并有白色沉淀,遇淀粉立即变蓝;(3)向蓝色溶液加入NaOH到碱性后,蓝色消失而白色并未消失。
$答:白色固体的组成为:CaI2 ,KIO3的混合物12.卤素互化物中两种卤素的原子个数、氧化数有哪些规律试举例说明。
答:卤素互化物中两种卤素的原子个数不是任意的,中心原子只有一个,为电负性小而半径大的卤素;配体个数为奇数,一般为电负性大而半径小的卤素,如ICl,ICl3,IF5,IF7等。
配体的个数与二种卤素半径比有关,半径比越大,配体个数越多。
但配体个数不能超过7个,如碘与氟可形成7个配体的互化物IF7,但碘与氯只能形成3个配体的互化物ICl3。
卤素互化物中心原子氧化数除与半径比有关外,还与两种元素的电负性差有关,电负性差等。
卤素互化物中心原子氧化数除与半径比有关外,还与两种元素的电负性差有关,电负性差大,中心可以有较高的氧化数。
这与半径比导致的配位数多少是一致的。
13.多卤化物的热分解规律怎样为什么氟一般不易存在与多卤化物中,答:多卤化物分解时生成的产物中的卤化物晶格能尽可能大。
如CsBrCl2热分解产物为CsCl和BrCl不是CsBr和Cl2。
氟一般不易存在于多卤化物中,也就是说,有氟参加的多卤化物稳定性差。
其原因在于F-半径特别小,F电负性大,多卤化物分解产物MF晶格能特别大,远比多卤化物稳定。
14.何谓拟卤素试举出几种重要的拟卤素。
答:某些负一价的阴离子在形成离子化合物和共价化合物时,表现出与卤素相似的性质.在自由状态下,其性质与卤素单质很相似,所以我们称之为拟卤素。
15.通过(CN)2和Cl2的性质比较,说明卤素的基本性质。
答:①游离状态都有挥发性。
②与氢形成酸,除氢氰酸外多数酸性教强。
③与金属化合成盐。
;④与碱、水作用也和卤素相似。
⑤形成与卤素类似的络合物。
⑥拟卤离子与卤离子一样也具有还原性。
16.今以一种纯净的可溶碘化物332mg溶于稀H2SO4,加入准确称量KIO3于溶液内,煮沸除去反应生成的碘,然后加入足量的KI于溶液内,使之与过量KIO3作用,然后用硫代硫酸钠滴定形成I离子,计算用去硫代硫酸钠,问原来的化合物是什么3答:原来的化合物为KI17.利用热力学数据(查阅有关书籍),计算按照下列反应方程式制取HCl的反应能够开始进行的近似温度。
2Cl(g)+2H20(g)=4HCl(g)+O2(g)答:△H=4×-2×=mol△.△S=4××=T≥△H/△S=114400/=18. 以反应式表示下列反应过程并注明反应条件:(1)用过量HClO3处理I2;(2)氯气长时间通入KI溶液中;(3)氯水滴入KBr、KI混合液中。
答:(1)紫黑色或棕色的I2消失,并有Cl2气体生成。
2HCl03+I2===2HI03+C12(2)先有I2生成,溶液由无色变黄、变橙、变棕直至析出紫黑色沉淀,最后紫黑色沉淀消失得无色溶液。
>Cl 2+2KI===2KCl+I 25Cl 2+I 2+6H 20===2HI03+10HCl(3)溶液先变黄或橙,又变浅至近无色,最后又变黄或橙Cl 2+2KI===2KCl+I 25Cl 2+I 2+6H 20===2HI03+10HClCl 2+2KBr===2KCl+Br 219. 试述氯的各种氧化态含氧酸的存在形式。
并说明酸性,热稳定性和氧化性的递变规律,并说明原因。
答:HClO,HClO 2,HClO 3 HClO 4酸性:HClO 4>HClO 3>HClO 2>HClO~第十三章1. 重水和重氧水有何差别写出它们的分子式。
它们有何用途如何制备答:重水:D 2O ;重氧水:O H 182;重水是核能工业常用的中子减速剂,重氧水是研究化学反应特别是水解反应机理的示踪剂。
2. 解释为什么O 2分子具有顺磁性,O 3具有反磁性答:(1)O 2的分子轨道式为1*21*22222222*222P P p p p S S KK ππππσσσ 可见O 2分子中有2个单电子,因而具有顺磁性。
而O 3为反磁性,因O 3分子中无单电子,分之中存在43π的大π键。
&3. 在实验室怎样制备O 3它有什么重要性答:在实验室里制备臭氧主要靠紫外光(<185nm)照射氧或使氧通过静电放电装置而获得臭氧与氧的混合物,含臭氧可达10%。
臭氧发生器的示意图见图13-10。
它是两根玻璃套管所组成的,中间玻璃管内壁镶有锡锚,外管外壁绕有铜线,当锡箔与铜线间接上高电压时,两管的管壁之间发生无声放电(没有火花的放电),02就部分转变成了034. 油画放置久后为什么会发暗、发黑为什么可用H 2O 2来处理写出反应方程式。
答:油画放置久后会变黑,发暗,原因是油画中的白色颜料中含PbSO 4,遇到空气中的H 2S会生成PbS 造成的。