无机化学第四版答案——下册
无机化学第四版答案——下册
⽆机化学第四版答案——下册第13章氢和稀有⽓体13-1 氢作为能源,其优点是什么?⽬前开发中的困难是什么? 1、解:氢作为能源,具有以下特点:(1)原料来源于地球上储量丰富的⽔,因⽽资源不受限制;(2)氢⽓燃烧时放出的热量很⼤;(3)作为燃料的最⼤优点是燃烧后的产物为⽔,不会污染环境;(4)有可能实现能量的储存,也有可能实现经济⾼效的输送。
发展氢能源需要解决三个⽅⾯的问题:氢⽓的发⽣,氢⽓的储备和氢⽓的利⽤13-2按室温和常压下的状态(⽓态液态固态)将下列化合物分类,哪⼀种固体可能是电的良导体?BaH 2;SiH 4;NH 3;AsH 3;PdH 0.9;HI13-3试述从空⽓中分离稀有⽓体和从混合⽓体中分离各组分的根据和⽅法。
3、解:从空⽓中分离稀有⽓体和从混合稀有⽓体中分离各组分,主要是利⽤它们不同的物理性质如:原⼦间不同的作⽤⼒、熔点沸点的⾼低以及被吸附的难易等差异达到分离的⽬的。
13-4试说明稀有⽓体的熔点、沸点、密度等性质的变化趋势和原因?4、解:氦、氖、氩、氪、氙,这⼏种稀有⽓体熔点、沸点、密度逐渐增⼤。
这主要是由于惰性⽓体都是单原⼦分⼦,分⼦间相互作⽤⼒主要决定于分⼦量。
分⼦量越⼤,分⼦间相互作⽤⼒越⼤,熔点沸点越来越⾼。
密度逐渐增⼤是由于其原⼦量逐渐增⼤,⽽单位体积中原⼦个数相同。
13-5你会选择哪种稀有⽓体作为:(a )温度最低的液体冷冻剂;(b )电离能最低安全的放电光源;(c )最廉价的惰性⽓氛。
13-6⽤价键理论和分⼦轨道理论解释HeH 、HeH +、He 2+粒⼦存在的可能性。
为什么氦没有双原⼦分⼦存在?13-7 给出与下列物种具有相同结构的稀有⽓体化合物的化学式并指出其空间构型:(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。
无机化学第四版习题答案
无机化学第四版习题答案【篇一:天大第4版无机化学_课后习题参考答案】>第1章化学反应中的质量关系和能量关系习题参考答案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-14.解:t?pvmpv?= 318 k ?44.9℃5.解:根据道尔顿分压定律pi?p(n2) = 7.6?104 pap(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?104pa (3)n(o2)p(co2)4???0.286 np9.33?104pa7.解:(1)p(h2) =95.43 kpa(2)m(h2) =pvm= 0.194 g 8.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。
9.解:?u = qp ? p?v = 0.771 kj 10.解:(1)v1 = 38.3?10-3 m3= 38.3l(2) t2 =pv2= 320 k nr(3)?w = ? (?p?v) = ?502 j (4) ?u = q + w = -758 j (5) ?h = qp = -1260 j11.解:nh3(g) +5o(g) ???3?298.15k4212.解:?rhm= qp = ?89.5 kj ?rum= ?rhm? ?nrt= ?96.9 kj13.解:(1)c (s) + o2 (g) → co2 (g)1co(g) + 1c(s) → co(g)222?co(g) +1feo(s) → 2fe(s) + co(g)23233?(2)总反应方程式为3c(s) + o(g) + 1feo(s) → 3co(g) + 2fe(s)22322323?由上看出:(1)与(2)计算结果基本相等。
大学《无机化学》第四版_习题答案
无机化学(第四版)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)。
大学《无机化学》第四版_习题答案
无机化学(第四版)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下册答案
北师大无机化学第四版下册答案1. 下列关于氢原子结构叙述不正确的是: [单选题] *A. 电子在r<53pm的区域出现的概率密度大B. 电子在r=53pm处出现的概率最大C. 电子在r=53pm处出现的概率密度最大(正确答案)D. 电子在r>53pm的空间出现的概率和概率密度随r的增大都减小2. 下列说法错误的是: [单选题] *A. │Y│2表示电子出现的概率密度B. │Y│2图形与Y图形相比, 形状相同, 但│Y│2图略“瘦”些C. │Y│2在空间分布的图形称为电子云D. │Y│2值一定大于Y值(正确答案)3. 描述一确定的原子轨道(即一个空间运动状态),需用的参数是 [单选题] *A. n,lB. n,l,m(正确答案)C. n,l,m,msD. 只需n4. 下列关于p轨道电子云形状叙述正确的是: [单选题] *A. 球形对称B. 8字形平面C. 极大值在x.y.z轴上的双梨形(正确答案)D. 互相垂直的梅花瓣形5. n=4时m的最大取值为: [单选题] *A. 4B. ±4C. 3(正确答案)D. 06. 对于原子中的电子,下面量子数组容许的是: [单选题] *A. n=3, l=1, m=-1(正确答案)B. n=3, l=1, m=2C. n=2, l=2, m=-1D. n=4, l=-2, m=17. 下列对四个量子数的说法正确的是: [单选题] *A. 电子的自旋量子数是½,在某一个轨道中有两个电子,所以总自旋量子数是1或是0B. 磁量子数m=0的轨道都是球形的轨道C. 角量子数l的可能取值是从0到n的正整数D. 多电子原子中,电子的能量决定于主量子数n和角量子数l(正确答案)8. 下列多电子原子中,能量最高的为: [单选题] *A. 3, 2,-2,-1/2(正确答案)B. 2, 0, 0,-1/2C. 2, 1, 1,-1/2D. 3, 1, 1,-1/29. 下列说法错误的是: [单选题] *A. 电子所受屏蔽效应越强,电子能量越低(正确答案)B. 电子的钻穿效应越强,电子能量越低C. 屏蔽效应和钻穿效应的结果引起能级交错D. n值相同,l越小,则钻穿效应越强10. 下面按电离能增加的顺序排列的是: [单选题] *A. C,P,SeB. O,F,Ne(正确答案)C. B,Be,LiD. Li,Na,K11. 第一电子亲和能最大的元素是: [单选题] *A. FB. Cl(正确答案)C. NaD. H12. 为表示一个原子在第三电子层上有10个电子可以写成: [单选题] *A. 310B. 3d10C. 3s23p63d2(正确答案)D. 3s23p64s213. 有A、B和C三种主族元素,若A元素阴离子与B、C元素的阳离子具有相同的电子层结构,且B的阳离子半径大于C,则这三种元素的原子序数大小次序是: [单选题] *A. B<C<AB. A<B<C(正确答案)C. C<B<AD. B>C>A14. 下列分子中心原子是sp2杂化的是: [单选题] *A. PBr3B. CH4C. BF3(正确答案)D. H2O15. 下列各组物质沸点高低顺序中正确的是: [单选题] *A. HI>HBr>HCl>HFB. H2Te>H2Se>H2S>H2OC. CH4>GeH4>SiH4D. NH3>AsH3>PH3(正确答案)16. 下列分子中偶极矩为零的是: [单选题] *A. NF3B. NO2C. PCl3D. BCl3(正确答案)17. 已知某元素的序号小于36,此元素失去三个电子后,它的角量子数为2的轨道内电子恰好半充满,此元素序号为:[单选题] *A. 25B. 26(正确答案)C. 27D. 2818. 下列物质熔沸点高低顺序正确的是: [单选题] *A. K2O>CaO>PH3>NH3B. CaO>K2O>PH3>NH3C. K2O>CaO>NH3>PH3D. CaO>K2O>NH3>PH3(正确答案)19. 加热熔化时需要打开共价键的物质是: [单选题] *A. SiO2(正确答案)B. CO2(s)C. MgCl2D. H2O20. 下列各物质化学键中同时存在键和键的是: [单选题] *A. SiO2B. H2SC. H2D. C2H4(正确答案)21. 某元素的+2氧化态离子的核外电子结构为1s22s22p63s23p63d5,此元素在周期表中的位置是: [单选题] *A. d区第四周期ⅦB族(正确答案)B. d区第四周期ⅤB族C. d区第四周期Ⅷ族D. p区第三周期ⅤA族22. 铁原子的价电子构型是: [单选题] *A. 4s2B. 4s24d6C. 3d64s2(正确答案)D. 3s23p63d623. 从中性原子Li、Be、B原子中去掉一个电子,需要大约相同的能量,而去掉第二个电子时,最难的是: [单选题] *A. Li(正确答案)B. BeC. BD. 都一样24. 电子构型相同的阳离子,其极化力最强的是: [单选题] *A.高电荷和半径大的离子B.低电荷和半径大的离子C.高电荷和半径小的离子(正确答案)D.低电荷和半径小的离子25. 在多电子原子中,决定电子能量的量子数为: [单选题] *A.nB. n和l(正确答案)C. n, l, mD. l26. 下列有关元素核外电子排布错误的是: [单选题] *A. Fe(Z = 26):1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2B. Cr (Z=24) :1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1C. Cu (Z=29) :1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2(正确答案)D. Ca(Z = 20):1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s227. 由分子轨道理论可推断,在下列四种阳离子中最稳定的是: [单选题] *A、N2+B、NO+C、O2+(正确答案)D、Be2+28. 在水分子之间存在的各种相互作用力由强到弱的顺序正确的是: [单选题] *A、氢键>取向力>色散力>诱导力B、取向力>色散力>诱导力>氢键C、氢键>色散力>取向力>诱导力(正确答案)D、氢键>诱导力>取向力>色散力29. 下列离子的电子结构中,未成对电子数等于零的是: [单选题] *A、Cu2+B、Mn2+(正确答案)C、Cd2+D、Fe2+30. 在下列分子或离子中,不含有孤对电子的是: [单选题] *A、H2OB、NH3C、NH4+(正确答案)D、H2S31. 同核双原子分子中,能级相近的两个原子的p轨道可组成的分子轨道数是: [单选题] *A、4B、6(正确答案)C、8D、232. 根据分子轨道理论,下列解释正确的是: [单选题] *A、F2分子中 E (π2 p ) < E (σ2 p )B、O2+离子中不存在双键,键级为2C、N2 分子的稳定性略低于O2+离子的稳定性D、CO+离子中有一个σ单电子键(正确答案)33. 第二周期元素双原子分子中有未成对电子的分子有: [单选题] *A、Be2 ,O2 两种B、N2 ,C2 两种C、B2 ,O2 两种(正确答案)D、Be2 ,C2 两种34. ClO3F分子的几何构型属于: [单选题] *A、直线形B、平面正方形C、四面体形(正确答案)D、平面三角形35. 下列各物质的摩尔质量近乎相等,其中沸点最高的可能是: [单选题] *A、C2H5OC2H5B、CH3CH2CH2SHC、(CH3)2NC2H5D、CH3CH2CH2CH2OH(正确答案)36. 按分子轨道理论,O2分子中最高能量的电子所处的分子轨道是: [单选题] *A、π2 pB、π*2 p(正确答案)C、σ 2 pD、σ *2 p37. 下列分子中属于极性分子的是 : [单选题] *A、CCl4B、CH3OCH3(正确答案)C、BCl3D、PCl538. CH3OCH3和HF分子之间存在的作用力有: [单选题] *A、取向力、诱导力、色散力、氢键B、取向力、诱导力、色散力(正确答案)C、诱导力、色散力D、色散力39. 在Br-CH=CH-Br分子中,C-Br键的轨道重叠方式是: [单选题] *A、s p-pB、s p2-sC、s p2-p(正确答案)D、s p3-p40. 原子轨道之所以要发生杂化是因为: [单选题] *A、进行电子重排B、增加配对的电子数(正确答案)C、增加成键能力D、保持共价键的方向性41. 一个稳定的分子没有价电子在反键轨道上。
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。
无机化学第四版课后习题答案
= = 0.070
则 = 0.26100 kPa = 26 kPa
平衡时该气体混合物的总压为52 kPa
(2)T不变, 不变。
NH4HS(s)NH3(g)+ H2S(g)
平衡分压/kPa 25.3+
= = 0.070
= 17 kPa
13.解:(1)PCl5(g)PCl3(g)+ Cl2(g)
酸碱中和后:H++ OH-→H2O
c(OH-)=0.045mol·L-1
pH=12.65
3.解:正常状态时
pH=7.35c(H+)=4.5×10-8mol·L-1
pH=7.45c(H+)=3.5×10-8mol·L-1
患病时
pH=5.90c(H+)=1.2×10-6mol·L-1
患此种疾病的人血液中c(H+)为正常状态的27~34倍。
HOAc H++ OAc-
c平/(mol·L-1) 0.078-x x 0.74+x
,x=1.9×10-6,pH=-lgc(H+)=5.72
向此溶液通入0.10molHCl气体,则发生如下反应:
NaOAc + HCl→NaCl + HOAc
反应后:c(HOAc)=0.18mol·L-1,c(OAc-)=0.64mol·L-1
p(Ar) =1103Pa
6.解:(1) 0.114mol;
(2)
(3)
7.解:(1)p(H2) =95.43 kPa
(2)m(H2) = =0.194 g
8.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。
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。
大学《无机化学》第四版_习题答案
无机化学(第四版)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)。
无机化学第四版(北京师范大学大学等)答案——下册[1]
第19章金属通论19-1举例说明哪些金属能从(1)冷水,(2)热水,(3)水蒸气,(4)酸,(5)碱中置换出氢气,写出有关的反应式并说明反应条件。
1、解:2Na + 2H2O = 2NaOH+ H2↑Mg+ 2H2O= Mg(OH)2↓ + H2↑3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2↑Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑2Al + 2OH- + 6H2O = 2[Al(OH)4]-19-2 已知在 973K 时,2CO + O2 = 2CO2 ; △r Gθ= -398 kJ.mol-12Ni + O2 = 2NiO; △r Gθ=-314 kJ.mol-1试计算该温度下CO + NiO = Ni +CO2的△r Gθ值,并对照图19-1说明在该温度下能否用CO 还原NiO制取Ni 。
2、解: 2CO + O2 = 2CO (1)2Ni + O2 = 2NiO (2)CO + NiO = Ni + CO2 (3)(3) =2)2()1(-∆rGθ =2) 314(398---= -42kJ•mol-1CO的自由能比NiO的低,∆rGθ< 0 故可以使用CO还原NiO 制取Ni19-3下图是几种金属硫化物的埃林汉姆图。
(1)请解释图中各条线形状变化的意义;(2)据图,若从硫化物中提取金属,适宜的还原剂和温度条件各如何?(1)1/2C + S = 1/2 CS2(2)Hg + S = HgS(3)2/3 Bi +S = 1/3 Bi2S3(4)H2 +S = H2S(5)Pb +S = PbS3、解:线1中,随着温度的升高,刚开始时吉布斯自由能呈上升趋势,但当温度达到一定值后,随着温度的升高,吉布斯自由能反呈下降趋势。
斜率发生了变化,是因为温度升高,发生了相变,出现了熵增,因而∆rGθ下降。
线2线3相似,起始随温度的升高,∆rGθ增加,达到一定温度后,随着温度的增加,∆rGθ增加的速度更快,斜率加大,出现了熵增。
大学《无机化学》第四版_习题答案
无机化学(第四版)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)。
无机化学第四版(下册)第十八章习题答案
第18章非金属元素小结18-1 略18-2为什么氟和其他卤素不同,没有多种可变的正氧化态?解:因为F是电负性最大的元素,在形成化合物时,电子云总是偏向F,而且F处于第二周期,没有空d轨道参与成键,所以,和其他卤素不同,没有多种可变的正氧化态。
18-3 小结p区元素的原子半径、电离能、电子亲和能和电负性,在按周期性递变规律的同时,还有哪些反常之处?说明其原因。
解:p区元素的原子半径、电离能、电子亲和能和电负性,对同一周期,一般是自左向右原子半径依次减小,电离能依次增大,电子亲和能依次增大,电负性依次增大。
对于同一族,一般是从上到下原子半径依次增大,电离能依次减小,电子亲和能依次减小,电负性依次减小。
但第V A族的N、P、As等的第一电离能和电子亲和能出现反常,第一电离能比同周期VIA族的O、S、Se大,电子亲和能比同周期IV A族的C、Si、Ge小,这是由于V A族元素的外层p轨道处于半充满,结构稳定,不易失去电子,也不易接受电子。
另外,F的电子亲和能要小于Cl,O的电子亲和能小于S,N的电子亲和能小于P等,这是由于第二周期p区元素的原子半径太小,电子云密度大,电子之间排斥力很强,以致当加合一个外来电子形成负离子时,因排斥力大使放出的能量减小,导致上述反常结果。
18-4 概括非金属元素的氢化物有哪些共性?解:非金属元素的氢化物都是以共价键结合的分子型氢化物,在通常状况下为气体或挥发性液体,都能与氧、卤素、氧化态高的金属离子以及一些含氧酸盐等氧化剂作用。
18-5 已知下列数据(298K):△f G mӨ[H2S(aq)]= -27.9 kJ·mol-1;△f G mӨ[S2-(aq)]= 85.8 kJ·mol-1;△f G mӨ[H2Se(aq)] = 22.2 kJ·mol-1;△f G mӨ[Se2-(aq)] = 129.3 kJ·mol-1试计算下列反应在298K时的△r G mӨ和平衡常数K,并比较两者中哪一个酸性较强?(1) H2S(aq) -→ 2H+(aq) + S2-(aq)(2) H2Se(aq) -→2H+(aq) + Se2-(aq)解:(1) H2S(aq) -→ 2H+(aq) + S2-(aq)298K △r G1Ө= △f G mӨ[S2-(aq)]-△f G mӨ[H2S(aq)]= 85.8-(-27.9) = 113.7kJ·mol-1由△r G1Ө = - RTlnK1Ө求得:K1Ө = 1.17×10-20(2) H2Se(aq) -→2H+(aq) + Se2-(aq)298K △r G2Ө= △f G mӨ[Se2-(aq)]-△f G mӨ[H2Se(aq)]= 129.3-22.2) = 107.1kJ·mol-1由△r G2Ө = - RTlnK2Ө求得:K2Ө = 1.68×10-19通过(1)、(2)的计算结果可知:H2Se的酸性比H2S的酸性强。
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第13章氢和稀有气体13-1 氢作为能源,其优点是什么?目前开发中的困难是什么? 1、解:氢作为能源,具有以下特点:(1)原料来源于地球上储量丰富的水,因而资源不受限制; (2)氢气燃烧时放出的热量很大;(3)作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水,不会污染环境; (4)有可能实现能量的储存,也有可能实现经济高效的输送。
发展氢能源需要解决三个方面的问题:氢气的发生,氢气的储备和氢气的利用13-2按室温和常压下的状态(气态 液态 固态)将下列化合物分类,哪一种固体可能是电的良导体?BaH 2;SiH 4;NH 3;AsH 3;PdH 0.9;HI13-3试述从空气中分离稀有气体和从混合气体中分离各组分的根据和方法。
3、解:从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分,主要是利用它们不同的物理性质如:原子间不同的作用力、熔点沸点的高低以及被吸附的难易等差异达到分离的目的。
13-4试说明稀有气体的熔点 、沸点、密度等性质的变化趋势和原因?4、解:氦、氖、氩、氪、氙,这几种稀有气体熔点、沸点、密度逐渐增大。
这主要是由于惰性气体都是单原子分子,分子间相互作用力主要决定于分子量。
分子量越大,分子间相互作用力越大,熔点沸点越来越高。
密度逐渐增大是由于其原子量逐渐增大,而单位体积中原子个数相同。
13-5你会选择哪种稀有气体作为:(a )温度最低的液体冷冻剂;(b )电离能最低 安全的放电光源;(c )最廉价的惰性气氛。
13-6用价键理论和分子轨道理论解释HeH 、HeH +、He 2+粒子存在的可能性。
为什么氦没有双原子分子存在?13-7 给出与下列物种具有相同结构的稀有气体化合物的化学式并指出其空间构型:(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 MPaC −−−−→−+︒ 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 =++=++=++=++=++++=++++=+--第14章卤素14-1 电解制氟时,为何不用 KF 的水溶液?液态氟化氢为什么不导电,而氟化钾的无水氟化氢溶液却能导电?1、解:因为F 2与水能发生剧烈的化学反应;液态HF 分子中,没有自由移动的离子,故而不能导电。
而在KF 的无水HF 溶液中,存在K +,HF 2-;14-2氟在本族元素中有哪些特殊性?氟化氢和氢氟酸有哪些特性?2、解:(1)由于F 的半径特别小,故F 2的离解能特别小,F -的水合热比其他卤素离子多。
(2)HF 分子间存在氢键,因而HF 分子的熔沸点和汽化热特别高。
(3)AgF 为易溶于水的化合物。
(4)F 2与水反应产物复杂。
(5)HF 是一弱酸,浓度增大,酸性增强。
(6)HF 能与SiO 2或硅酸盐反应,生成气态SiF 4;14-3(1)根据电极电势比较KMnO 4 ﹑K 2Cr 2O 7 和 MnO 2 与盐酸(1mol.L -1)反应而生成Cl 2 的反应趋势。
(2)若用MnO 2与盐酸反应,使能顺利地发生Cl 2 ,盐酸的最低浓度是多少? 3、解:(1)根据电极电势的关系,可知反应趋势: KMnO 4>K 2Cr 2O 7>MnO 2;14-4根据电势图计算在298K 时,Br 2 在碱性水溶液中歧化为Br - 和BrO 3- 的反应平衡常数。
4、解:由公式:-ZFE=-RTlnK 得:K=exp (ZFE/RT )=2.92×103814-5 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。
另外,F 原子的电负性较大,削弱了中心原子N 的负电性。
14-6 从盐卤中制取Br 2 可用氯气氧化法。
不过从热力学观点看,Br - 可被O 2 氧化为Br 2 ,为什么不用O 2 来制取Br 2 ?14-7通Cl 2于消石灰中,可得漂白粉,而在漂白粉溶液中加入盐酸可产生Cl 2 ,试用电极电势说明这两个现象。
7、解:因为Cl 2通入消石灰是在碱性介质中作用的,又因为θϕ2--2/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 22,故而如下反应能够向右进行:HClO + Cl - + H += Cl 2 + H 2O14-8 下列哪些氧化物是酸酐:OF 2 ﹑Cl 2O 7﹑ClO 2﹑Cl 2O ﹑Br 2O 和 I 2O 5 ?若是酸酐,写出由相应的酸或其它方法得到酸酐的反应。
8、解:Cl 2O 7是HClO 4的酸酐。
Cl 2O ,Br 2O 分别是HClO ,HBrO 的酸酐 14-9 如何鉴别KClO ﹑KClO 3和 KClO 4 这三种盐?9、解: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Cl 2气放出的是KClO; KClO+2HCl=KCl+Cl 2+H 2O加入浓盐酸有Cl 2与放出且溶液变黄的是KClO 3;8KC1O 3+24HCl(浓)=9Cl 2↑+8KCl+60ClO 2(黄)+12H 2O另一种则为KClO 414-10 以 I 2 为原料写出制备HIO 4﹑KIO 3﹑I 2O 5 和KIO 4 的反应方程式。
14-11(1)I 2 在水中的溶解度很小,试从下列两个半反应计算在298K 时 ,I 2饱和溶液的浓度。
I 2(s) + 2e - ≒ 2I -; Φθ= 0.535VI 2(aq) + 2e - ≒ 2I -; Φθ= 0.621V(2)将0.100mol I 2 溶解在1.00L 0.100mol.L -1 KI 溶液中而得到I 3- 溶液 。
I 3-生成反应的 Kc 值为0.752,求 I 3- 溶液中I 2 的浓度。
14-11、(1)I 2(aq )=I 2(s )K=exp (ZFE/RT ) =812K=1/[I 2(aq )] I 2(aq )=1/812=0.00123mol/L (2) I 2+I -=I 3-;K C =;所以[I 2]=解得x=0 .0934mol/L 。
14-12利用电极电势解释下列现象:在淀粉碘化钾溶液中加入少量NaClO 时 ,得到蓝色溶液A ,加入过量NaClO 时 ,得到无色溶液 B ,然后酸化之并加少量固体 Na 2SO 3 于B 溶液,则A 的蓝色复现,当Na 2SO 3 过量时蓝色又褪去成为无色溶液C ,再加入NaIO 3 溶液蓝色的A 溶液又出现。
指出A ﹑B ﹑C 各为何种物质,并写出各步的反应方程式。
12、解:A :I 2 ;B:NaIO3;C:NaI14-13写出碘酸和过量 H2O2反应的方程式,如在该体系中加入淀粉,会看到什么现象?13、解:HIO3+3H2O2=3O2+HI+3H2O;如果在该体系中加入淀粉,溶液慢慢变蓝,后又褪色。
14-14写出三个具有共价键的金属卤化物的分子式,并说明这种类型卤化物的共同特性。
14、解:(AlCl3)2;(AlBr3)2;(AlI3)2;分子中均含有配位键14-15什么是多卤化物?与I3-离子比较,形成Br3-﹑Cl3-离子的趋势怎样?14-16什么是卤素互化物?(a)写出ClF3﹑BrF3和 IF3等卤素互化物中心原子杂化轨道,分子电子构型和分子构型。
(b)下列化合物与BrF3接触时存在爆炸危险吗?说明原因。
SbF5 ; CH3OH ; F2 ; S2Cl2(c)为什么卤素互化物常是反磁性共价型而且比卤素化学活性大?14-17 实验室有一卤化钙,易溶于水,试利用浓H2SO4确定此盐的性质和名称。
17、解:利用卤化物与浓硫酸反应的不同现象,可以鉴别。
14-18 请按下面的实例,将溴﹑碘单质﹑卤离子及各种含氧酸的相互转化和转化条件绘成相互关系图。
第15章氧族元素15-1空气中O2与N2的体积比是21:78 ,在273K 和101.3kPa下1L水能溶解 O2: 49.10 mL ,N2:23.20mL。
问在该温度下溶解于水的空气所含的氧与氮的体积比是多少?15-2在标准状况下, 750mL含有O3的氧气,当其中所含O3完全分解后体积变为780mL ,若将此含有 O3的氧气1L通入KI 溶液中,能析出多少克I2?2、解:由方程式:2 O3=3O2可知该混合气体中含有臭氧60ml;由O3+2I-+H2O=O2+I2+2OH-;可算出析出I2的质量;(0.06/22.4)×2×126.9=0.68g;15-3 大气层中臭氧是怎样形成的?哪些污染物引起臭氧层的破坏?如何鉴别 O3,它有什么特征反应?3、解:见课本P49015-4 比较O3和O2的氧化性﹑沸点﹑极性和磁性的相对大小。
4、解:氧化性:O3>O2;沸点:O3>O2;极性:O3>O2;磁性;O3<O2.15-5少量Mn2+可以催化分解H2O2其反应机理届时如下:H2O2能氧化Mn2+为MnO2,后者又能使H2O2氧化,试从电极电势说明上述解释是否合理,并写出离子反应方程式。