武大吉大第三版无机化学教材课后习题答案02-4
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→(5)H2S+ClO-+H+→3(6)Na2S+Na2SO3+H+→(7)Na2S2O3+I2→(8)Na2(9)SO2(10)H2(11)Na(12)KO(13)(14)K2(15)H2答:(1)H(2)H2H(1(2(3(4(5(6(7(8(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,50cm3含有O3的氧气,若其中所含O3完全分解后,体积增加到52cm3。
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O3的体积分数是多少?解:5.68mg,8.1%溶液退色,求碘溶液的浓度?18.每升含12.41克Na2S2O3·5H2O的溶液35.00cm3,恰好使50.00cm3的I-3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 。
解:307.97kJ/mol,-78.76k -1.J.mol -120.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:θϕMnOH 2O 2H 2O 2H 2O 2H 2O 2第十四章1. 用答:2(1(2答:(1)N 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。
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 。
无机化学第三版课后答案
无机化学第三版课后答案【篇一:武大吉大第三版无机化学教材课后习题答案02-11】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2.02610pa,求各组分的分压。
解55.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。
解完全吸水后,干燥空气为3.21 g,求291k时水的饱和蒸汽压。
解而不致发生危险?解(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。
解用作图外推法(p对?/p)得到的数据求一氯甲烷的相对分子质量。
2.4-3-5-12.22.00.00.20.40.60.81.01.2p (10pa)5解可得出一氯甲烷的相对分子质量是50.49512.(1)用理想气体状态方程式证明阿佛加德罗定律;(2)用表示摩尔分数,证明xi =?i v总(3)证明2=3ktm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=nrtnivi= nv总ni?=xi 所以 xi = inv总又(3)mb?a=ma?b又pv=1n0m(?2)2 33pv3rt= n0mm2=所以?2=3ktm【篇二:第3版的无机化学_课后答案】3.解:一瓶氧气可用天数n1(p?p1)v1(13.2?103-1.01?103)kpa?32l???9.6dn2p2v2101.325kpa?400l ? d-1pvmpv?nrmr= 318 k ?44.9℃4.解:t?5.解:根据道尔顿分压定律pi?p(n2) = 7.6?104 pa p(o2) = 2.0?104 pa p(ar) =1?103 panip n6.解:(1)n(co2)? 0.114mol; p(co2)? 2.87 ? 104 pa(2)p(n2)?p?p(o2)?p(co2)?3.79?104pan(o2)p(co2)2.67?104pa(3)???0.286np9.33?104pa7.解:(1)p(h2) =95.43 kpapvm(2)m(h2) = = 0.194 grt8.解:(1)? = 5.0 mol(2)? = 2.5 mol结论: 反应进度(?)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。
武大吉大第三版无机化学教材课后习题答案
第十二章1.卤素中哪些元素最开朗?为何有氟至氯开朗性变化有一个突变?答:单质的开朗性序次为:F2>>Cl 2>Br 2>I 2—从 F2到 Cl 2开朗性突变,其原由归纳为 F 原子和 F 离子的半径特别小。
r/pmF Cl Br I F64 99 114 133 136181—Cl —195216Br—I—(1)因为 F 的原子半径特别小,F—F原子间的斥力和非键电子对的斥力较大,使解离能( 155KJ/mol )远小于Cl 2的解离能( 240KJ/mol )。
F2的(2)因为 F-离子半径特别小,所以在形成化合物时,氟化物的离子键更强,键能或晶格能更大。
因为 F-离子半径特别小,F-的水合放热比其余卤素离子多。
2.举例说明卤素单质氧化性和卤离子X-复原性递变规律,并说明原由。
答:氧化性次序为:F2> Cl 2 >Br2>I 2; 复原性次序为:I ->Br- >Cl - >F- .只管在同族中氯的电子亲合能最高,但最强的氧化剂倒是氟卤素单质是很强的氧化剂, 跟着原子半径的增大, 卤素的氧化能力挨次减弱。
只管在同族中氯的电子亲合能最高, 但最强的氧化剂倒是氟。
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,值的大小和以下过程相关(见课本P524)3.写出氯气与钛、铝、氢、水和碳酸钾作用的反响式,并注明必需的反响条件。
答:( 1) 2Cl 2+Ti =TiCl4( 2) 3Cl 2+2Al =2AlCl3( 3) Cl 2+H2 =2HCl( 4) 3Cl 2+2P(过度 )=2PCl 35Cl 2( 过度 )+2P=2PCl 5加热,干燥加热,干燥点燃干燥干燥(5) Cl 2+H2O=HClO +HCl(6)Cl 2+2KCO3+H2O=KCl+KClO+2KHCO34.试解说以下现象:( 1)I 2溶解在 CCl4中获取紫色溶液,而I 2在乙醚中倒是红棕色。
《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-氮族元素(圣才出品)
(1)分布:主要以单质存在于空气中。土壤中含一些铵盐、硝酸盐,也是组成动植物
体中蛋白质的重要元素。
(2)N2 分子结构:∶N≡N∶,分子轨道式为 KK(σ2s )2 (σ2*s )2 (π2 py )2 (π2 pz )2 (σ2 p )2 ,由
于氮分子具有 3 个强的成键轨道所以它有很大的稳定性,将它分解为原子需要吸收 941.69
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(1)铵盐均有一定程度的水解,
(2)热稳定性差
NH4+ + H2O⎯⎯⎯⎯→NH3 H2O + H+
受热分解为氨和相应的酸:
NH4Cl = NH3↑+ HCl↑
NH4HCO3 = NH3↑+CO2↑+ H2O
与ⅡA 元素在赤热温度下反应:3Ca+N2=Ca3N2
与 B 和 Al 在白热温度下反应:2B+N2=2BN(大分子化合物)
(4)制备
工业上:分馏液态空气,少量的 O2 可通过红热的铜丝或 CrCl2 除去,痕量水用 P2O5 吸
收。
实验室:基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化,最常用的是加热亚硝酸铵溶液:
NH4NO2 = N2↑+ 2H2O(煮沸)
此外可以用来制取氮气的反应还有:
(NH4)2Cr2O7 = N2↑+ Cr2O3 + 4H2O (加热)
8NH3 + 3Br2(aq) = N2↑+ 6NH4Br
3.氨 (1)制备:工业上氨的制备是利用氢和氮直接反应:
N2 + 3H2 ⎯高⎯温 催⎯ 、 化高 剂⎯压→2NH3
实验室中常利用铵盐和强碱的反应来制备少量氨气: (NH4)2SO4 + CaO = CaSO4 + 2NH3↑+ H2O(加热)
武汉大学 吉林大学 无机化学 第三版课后习题答案
武汉大学吉林大学等校编第三版答案全解第二章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P/105 1.013 0.675 0.507 0.338 0.253ρ/g·dm3- 2.3074 1.5263 1.1401 0.75713 0.56660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、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-碳族元素(圣才出品)
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第 15 章 碳族元素
15.1 复习笔记
碳族元素包括碳、硅、锗、锡和铅 5 种元素,价电子层结构为 ns2np2。其碳和硅是非 金属元素,其余三种是金属元素。
一、碳族元素通性
1.惰性电子对效应:C、Si +4 氧化态稳定,Pb 是+2 氧化态稳定。
2.碳族元素的单质 (1)碳的同素异形体 ①金刚石属立方晶系,是典型的原子晶体,其中 C 以 sp3 杂化轨道与其它原子相连,形 成了牢固的 C-C 键。金刚石晶体透明、折光、耐腐蚀且不导电,室温下,金刚石对所有的化 学试剂都显惰性。其硬度是所有物质中最大的,可达 10000 kg/mm2,俗称钻石,除用作 装饰品外,还用于制造钻探用的钻头和磨削工具。 ②石墨很软,呈灰黑色,密度较金刚石小,熔点比金刚石略低,具有层向的良好导电导 热性,容易沿层方向滑动裂开,常用来制作电极、润滑剂、铅笔等。 (2)硅、锗、锡、铅单质
③锡有三种同素异形体:
灰锡(α) ⎯286⎯K→白锡(β) ⎯434⎯K→脆锡(γ)
性质活泼, Sn + 2HCl(热、浓) = SnCl2 + H2↑
3Sn + 8HNO3(冷、稀) = 3Sn(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O Sn + 4HNO3(浓) = H2SnO3(SnO2·H2O)↓+ 4NO2↑+ H2O
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①单质硅的晶体结构类似于金刚石,熔点 1683 K,呈灰黑色,有金属外貌,性硬脆; 低温下稳定,不与水、空气和酸作用,但与强氧化剂和强碱溶液作用。
②锗是灰白色的脆性金属,结构为金刚石型,原子晶体,比 Si 活泼,能溶于氧化性酸 得到 Ge(Ⅳ),难溶于 NaOH,不与空气中的 O2、H2O、非氧化性酸作用。高纯锗也是较 好的半导体材料。
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)(上册)课后习题-原子结构(圣才出品)
第3章原子结构1.原子中电子的运动有何特点?几率与几率密度有何区别与联系?答:原子中电子运动的特点:具有波粒二象性的电子并不像宏观物体那样,沿着固定的轨道运动。
电子运动状态用统计规律来描述。
几率:电子在空间某处出现的机会。
几率密度:电子在某单位体积内出现的几率。
二者区别:几率是泛指电子出现的机会,未指明范围;而几率密度是针对单位体积内电子出现的机会而言的。
二者联系:都是表述电子在空间出现的几率的物理量。
几率=几率密度×体积2.什么是屏蔽效应和钻穿效应?怎样解释同一主层中的能级分裂及不同主层中的能级交错现象?答:屏蔽效应:由于其它电子对某一电子的排斥作用而抵销了一部分核电荷,从而使有效核电荷数降低,削弱了核电荷对该电子的吸引。
钻穿效应:钻穿作用越大的电子的能量越低。
由于电子的钻穿作用的不同而使它的能量发生变化的现象,通常称为钻穿效应。
同一主层的能级分裂及不同主族中的能级交错现象都可以由屏蔽效应和钻穿效应来解释。
其能级高低主要取决于有效核电荷数,而有效核电荷数又决定于其主量子数和角量子数,导致同一主层中各能级发生分裂,另外对于同一主层中各轨道上的电子由于钻穿效应的能力不同,也可以导致能级分裂。
对于不同主层中的能级交替现象也可以用上述方法解释。
3.写出原子序数为24的元素的名称、符号及其基态原子的电子结构式,并用四个量子数分别表示每个价电子的运动状态。
答:24号元素为铬,符号为Cr,基态原子的电子结构式为:1s22s22p63s23p63d54s1。
价电子有6个,用四个量子数表示的运动状态如下表所示:n l m m s400+1/2或-1/232-2+1/2或-1/231-1+1/2或-1/2310+1/2或-1/2311+1/2或-1/2322+1/2或-1/24.已知M2+离子3d轨道中有5个电子,试推出:(1)M原子的核外电子排布;(2)M原子的最外层和最高能级组中电子数;(3)M元素在周期表中的位置。
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分子结构
武汉大学版无机化学课后习题答案第三版分子结构Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】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、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。
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)(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,50cm3含有O3的氧气,若其中所含O3完全分解后,体积增加到52 cm3。
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O3的体积分数是多少?解:5.68mg ,8.1%溶液退色,求碘溶18.每升含12.41克Na2S2O3·5 H2O的溶液35.00 cm3,恰好使50.00 cm3的I-3液的浓度?解:I3-+2S2O32-=S4O62-+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 。
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(c)NH3和NF3(d)PH3和NH3
答
10.试用价层电子互斥理论判断下列分子或离子的空间构型。说明原因。
HgCl2BCl3SnCl2NH3H2O PCl5TeCl4ClF3
ICl SF6IF5FCl4CO2COCl2SO2NOCl
SO2Cl2POCl3SO ClO IO2F
8.描述原子中电子运动状态的四个量子数的物理意义各是什么?它们的可能取值是什么?
答
9.下列各组量子数哪些是不合理的,为什么?
(1)n=2,l=1,m=0(2)n=2,l=2,m=-1
(3)n=3,l=0,m=0(4)n=3,l=1,m=1
(5)n=2,l=0,m=-1(6)n=2,l=3,m=2
答
10.下列说法是否正确?不正确的应如何改正?
(3)证明 =
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 =
(1)s电子绕核运动,其轨道为一圆周,而电子是走S形的;
(2)主量子数n为1时,有自旋相反的两条轨道;
(3)主量子数n为4时,其轨道总数为16,电子层电子最大容量为32;
(4)主量子数n为3时,有3s,3p,3d三条轨道。
答
11.将氢原子核外电子从基态激发到2s或2p,所需能量是否相等?若是氦原子情况又会怎样?
② 计算它们的键级,判断其中哪个最稳定?哪个最不稳定?
③判断哪些分子或离子是顺磁性。哪些是反磁性?
答
13.写出O ,O2,O ,O 分子或离子的分子轨道式。并比较它们的稳定性?
答
14.已知NO2,CO2,SO2分子其键角分别为132°,180°,120°,判断它们的中心原子轨道的杂化类型?
答
。
15.写出NO+,NO,NO 分子或离子的分子轨道式,指出它们的键级,其中哪一个有磁性?
答
16.举例说明金属导体,半导体和绝缘体的能带结构有何区别?
答
17.简单说明 键和π键的主要特征是什么?
答
18.试比较如下两列化合物中正离子的极化能力的大小:
1ZnCl2,Fe Cl2,CaCl2,KCl。
2SiCl4,AlCl3,PCl5,MgCl2,NaCl。
答
19.试用离子极化的观点,解释下列现象:
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?
解
第三章
1.原子中电子的运动有何特点?几率与几率密度有何区别与联系?
答
2.什么是屏蔽效应和钻穿效应?怎样解释同一主层中的能级分裂及不同主层中的能级交错现象?
答
3.写出原子序数为24的元素的名称、符号及其基态原子的电子结构式,并用四个量子数分别表示每个价电子的运动状态。
答
4.已知M2+离子3d轨道中有5个电子,试推出:(1)M原子的核外电子排布;(2)M原子的最外层和最高能级组中电子数;(3)M元素在周期表中的位置。
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N22dm3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。
分子轨道理论,着重于分子的整体性,它把分子作为一个整体来处理,比较全面地反映了分子内部电子的各种运动状态,它不仅能解释分子中存在的电子对键、单电子键、三电子键的形成,而且对多原子分子的结构也能给以比较好的说明。
12.今有下列双原子分子或离子
Li2,Be2,B2,N2,HF,F2,CO+
①写出它们的分子轨道式。
13.已知乙醚的蒸汽热为25900J·mol-1,它在293K的饱和蒸汽压为7.58×104Pa,试求在308K时的饱和蒸汽压。
解
14.水的气化热为40kJ·mol-1,,求298K时水的饱和蒸汽压。
解
15.如图所示是NaCl的一个晶胞,属于这个晶胞的Cl (用 表示)和Na+(用 表示)各多少个?
答前20号元素中最活泼的碱金属元素Rb
第一个稀有气体元素是He
第一个过度元素的原子序数是21,元素符号是Sc,名称钪
第四章
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
原子所得,离子键没有方向性可以这样理解:阴离子与阳离子并非只有再某一方向才具有吸引力,而是在任何方向都有力的作用,只不过当距离远时其作用力小一点而已。
答
5.按斯莱脱规则计算K,Cu,I的最外层电子感受到的有效核电荷及相应能级的能量。
答
6.根据原子结构的知识,写出第17号、23号、80号元素的基态原子的电子结构式。
答
7.画出s,p,d各原子轨道的角度分布图和径向分布图,并说明这些图形的含意。
答见课本65页
s电子云它是球形对称的。p电子云它是呈无柄的桠铃形。d电子云形状似花瓣。
0.675
0.507
0.338
0.253
/g·dm
2.3074
1.5263
1.1401
0.75713
0.56660
用作图外推法(p对 /p)得到的数据求一氯甲烷的相对分子质量。
解
可得出一氯甲烷的相对分子质量是50.495
12.(1)用理想气体状态方程式证明阿佛加德罗定律;(2)用表示摩尔分数,证明xi =
2.用下列数据求氢原子的电子亲和能:
K(s)→K(g)△H1=83 kJ·mol K(g)→K+(g)△H2=419 kJ·mol
H2(g)→H(g)△H3=218kJ·mol K+(g) + H (g)→KH(s)△H4= -742kJ·mol
K(s) + H2(g)→KH(s)△H5= -59kJ·mol
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?
S与P Al与Mg Sr与Rb Cu与Zn Cs与An Rn与At
答
16.电子亲合能与原子半径之间有何规律性的关系?为什么有些非金属元素(如F,O等)却显得反常?
答
17.什么是元素的电负性?电负性在同周期,同族元素中各有怎样变化规律?
答
18.若磁量子数m的取值有所变化,即m可取0,1,2,…l共l+1个值,其余不变。那么周期表将排成什么样?按新周期表写出前20号元素中最活泼的碱金属元素,第一个稀有气体元素,第一个过度元素的原子序数,元素符号及名称。
解
4.容器中有4.4 g CO2,14g 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0.0335g,求此种液体273K时的饱和蒸汽压。
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。
NaF,AgBr,RbF,HI,CuI,HBr,CrCl。
答
6.如何理解共价键具有方向性和饱和性?
答
7.BF3是平面三角形的几何构型,但NF3却是三角的几何构型,试用杂化轨道理论加以说明。
答
8.指出下列化合物合理的结构是哪一种?不合理结构的错误在哪里?
(a)
(b)
(c)
答
N2O存在
9.在下列各组中,哪一种化合物的键角大?说明其原因。
1AgF易溶于水,AgCl,AgF,AgI难溶于水,溶解度由AgF到AgI依次减小。
2AgCl,AgBr,AgI的颜色依次加深。
答
20.试比较下列物质中键的级性的大小。
NaF,HF,HCl,HI,I2
答
21.何谓氢键?氢键对化合物性质有何影响?
答
22.下列化合物中哪些存在氢键?并指出它们是分子间氢键还是分子内氢键?
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;