北师大《无机化学》第四版习题答案

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北师大《无机化学》第四版习题参考答案8

精心整理第八章水溶液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 ＝1200②由①②得，X ＝720Y ＝4808-2（1（2（3（4解：（1所以c （2(3)(4)同理c(NH 3)＝)()(233O H n NH n +=18/)28100()17/28(-+×100%＝29.17% 8-3如何将25克NaCl 配制成质量分数为0.25的食盐水溶液？解：令加水X 克，依题意得0.25=25/(25+X),所以X ＝75克所以加水75克，使25克NaCl 配成25%的食盐水。

8-4现有100.00mLNa 2CrO 4饱和溶液119.40g ，将它蒸干后得固体23.88g ，试计算：（1）Na 2CrO 4溶解度；（2）溶质的质量分数；（3）溶液的物质的量浓度；（4）Na2CrO4的摩尔分数。

解：（1）令Na2CrO4溶解度为S所以S/（S+100）＝23.88g/119.40g 所以S＝25g(2)ω(Na2CrO4)=23.88g/119.40g×100%＝20%(3)M(Na2CrO4)=162g/mol;molgg3)/162/(88.23-－1(4)8-5在-1H2SO4g/100g （H2O8-6纯甲解：m8-7解：由解得：8-8⑴胰岛素的摩尔质量；⑵溶液蒸气压下降Δp（已知在25℃时水的饱和蒸气压为3.17kPa）。

解:(1)C＝Π/RT＝4.34KP a/8.314P a·L·mol-1×(273+25)K＝0.00175mol·L－1摩尔质量=0.101g/0.00175mol·L－1×0.01L＝5771.43g/mol(2)△P＝P B*×X A＝3170P a×n1/（n1+n2）≈3170P a×n1/n2＝3170P a×（0.101g/5771.43g/mol）×（18g/mol）/（10×1g）＝0.0998P a8-9烟草的有害成分尼古丁的实验式为C5H7N，今有496mg尼古丁溶于10.0g水中，所得溶液在101kPa下的沸点为100.17°C，求尼古丁的相对分子质量。

北师大《无机化学》第四版习题答案5

第五章化学热力学基础5-1从手册中查出常用试剂浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸、浓氨水的密度和质量分数计算它们的（体积）物质的量浓度和质量摩尔浓度。

解：经查阅:p(HCl)=1.19g/mlw(HCl)=37.23%p(H2SO4)=1.83g/mlw(H2SO4)=98%p(HNO3)=1.42g/mlw(HNO3)=69.80%p(NH3.H2O)=0.9g/mlw(NH3.H2O)=26%由公式c=pw/M可得：c(HCl)=12mol·L–1c(H2SO4)=18.3mol·L–1c(HNO3)=15.7mol·L–1c(NH3.H2O)=13.8mol·L–1设1㎏水中含溶质nmol,则由w=m/(m+1000)（m为溶质质量）可得：m(HCl)=16.2mol/㎏m(H2SO4)=500mol/㎏m(HNO3)=36.69mol/㎏m(NH3.H2O)=20.67mol/㎏5-2从手册查出常温下的饱和水蒸气压，计算当时相对湿度为40%时，水蒸气压多大。

解：在298K下，P（饱和水蒸气压）=3.167Kpa，P（不饱和）/P （饱和）=40%，则P（不饱和）/P（饱和）=40%×P（饱和）=0.4×3.167=1.2668Kpa 答：水蒸气压为1.2668Kpa.5-3化学实验中经常用蒸馏水冲洗已用自来水洗净的烧杯。

设洗净烧杯内残留“水”为1mL,试计算，用30mL蒸馏水洗1次和2次，烧杯中残留的“自来水的浓度”分别多大？解：再用自来水洗之后，烧杯中自来水为1ml之后，加入30ml 蒸馏水，一共为31ml水，自来水占1/31，倒掉后又倒1ml，故自来水浓度为1/31。

若第一次加入的蒸馏水倒掉之后，1ml中含1/31ml的自来水；再加入30ml蒸馏水，一共为31ml水，自来水占1/312=1/963所以倒掉后自来水占1/312=1/9635-4计算15℃,97kPa下15g氯气的体积。

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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。

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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 -NH 3 — 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 =1.0×1014-,即[H +]=[OH -]=1.0×107-,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。

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第五章化学热力学基础5-1 从手册中查出常用试剂浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸、浓氨水的密度和质量分数计算它们的（体积）物质的量浓度和质量摩尔浓度。

解：经查阅: p(HCl)=1.19g/ml w(HCl)=37.23%p(H2SO4)=1.83g/ml w(H2SO4)=98%p(HNO3)=1.42g/ml w(HNO3)=69.80%p(NH3.H2O)=0.9g/ml w(NH3.H2O)=26%由公式c=pw/M可得：c(HCl)=12 mol·L–1c(H2SO4)=18.3mol·L–1c(HNO3)=15.7 mol·L–1 c (NH3.H2O)=13.8 mol·L–1设1㎏水中含溶质n mol,则由w=m/(m+1000)（m为溶质质量）可得：m (HCl)=16.2 mol/㎏m(H2SO4)=500 mol/㎏m(HNO3)=36.69 mol/㎏m (NH3.H2O)= 20.67 mol/㎏5-2 从手册查出常温下的饱和水蒸气压，计算当时相对湿度为40%时，水蒸气压多大。

解：在298K下，P（饱和水蒸气压）=3.167Kpa，P（不饱和）/P（饱和）=40%，则P（不饱和）/P（饱和）=40%×P（饱和）=0.4×3.167=1.2668 Kpa答：水蒸气压为1.2668 Kpa.5-3化学实验中经常用蒸馏水冲洗已用自来水洗净的烧杯。

设洗净烧杯内残留“水”为1mL,试计算，用30mL蒸馏水洗1次和2次，烧杯中残留的“自来水的浓度”分别多大？解：再用自来水洗之后，烧杯中自来水为1ml之后，加入30ml蒸馏水，一共为31ml 水，自来水占1/31，倒掉后又倒1ml，故自来水浓度为1/31。

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北师⼤《⽆机化学》第四版习题答案第五章化学热⼒学基础5-1从⼿册中查出常⽤试剂浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸、浓氨⽔的密度和质量分数计算它们的（体积）物质的量浓度和质量摩尔浓度。

解：经查阅:p(HCl)=1.19g/mlw(HCl)=37.23%p(H2SO4)=1.83g/mlw(H2SO4)=98%p(HNO3)=1.42g/mlw(HNO3)=69.80%p(NH3.H2O)=0.9g/mlw(NH3.H2O)=26%由公式c=pw/M可得：c(HCl)=12mol·L–1c(H2SO4)=18.3mol·L–1c(HNO3)=15.7mol·L–1c(NH3.H2O)=13.8mol·L–1设1㎏⽔中含溶质nmol,则由w=m/(m+1000)（m为溶质质量）可得：m(HCl)=16.2mol/㎏m(H2SO4)=500mol/㎏m(HNO3)=36.69mol/㎏m(NH3.H2O)=20.67mol/㎏5-2从⼿册查出常温下的饱和⽔蒸⽓压，计算当时相对湿度为40%时，⽔蒸⽓压多⼤。

解：在298K下，P（饱和⽔蒸⽓压）=3.167Kpa，P（不饱和）/P （饱和）=40%，则P（不饱和）/P（饱和）=40%×P（饱和）=0.4×3.167=1.2668Kpa 答：⽔蒸⽓压为1.2668Kpa.5-3化学实验中经常⽤蒸馏⽔冲洗已⽤⾃来⽔洗净的烧杯。

设洗净烧杯内残留“⽔”为1mL,试计算，⽤30mL蒸馏⽔洗1次和2次，烧杯中残留的“⾃来⽔的浓度”分别多⼤？解：再⽤⾃来⽔洗之后，烧杯中⾃来⽔为1ml之后，加⼊30ml 蒸馏⽔，⼀共为31ml⽔，⾃来⽔占1/31，倒掉后⼜倒1ml，故⾃来⽔浓度为1/31。

若第⼀次加⼊的蒸馏⽔倒掉之后，1ml中含1/31ml的⾃来⽔；再加⼊30ml蒸馏⽔，⼀共为31ml⽔，⾃来⽔占1/312=1/963所以倒掉后⾃来⽔占1/312=1/9635-4计算15℃,97kPa下15g氯⽓的体积。

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第7章化学动力学基础71(1)600s 和800s 间的平均速率。

X ＝800时，y ＝0.00703，800s 时的r ＝＝8.78×10－6 mol ·dm －3·s －1答： (1)600s 和800s 间的平均速率是3.25×10－6 mol ·dm －3·s －1(2)800s 的瞬间速率为8.78×10－6 mol ·dm －3·s －172 在970K 下，反应2N 2O(g)=N 2(g)+O 2(g).起始时N 2O 的压力为2.93·104Pa ，并测得反应过程中系统的总压变化如下表所示：求最初300s 与最后2000s 的时间间隔内的平均速率。

解：最初300s 内的平均速率ｒ＝－＝－＝13.33Pa ·s －1 最后200s 的时间间隔内ｒ＝－＝－＝1.05Pa ·s －1答：最初300s 内的平均速率是13.33Pa ·s －1，最后2000s 的时间间隔内平均速率是1.05 Pa ·s －1。

0.00703800ΔｐΔt (3.33-2.93)kPa300sΔｐ Δt (4.14 -3.93)kPa 2000s7.3在600K 下反应(1)求该反应的表观速率方程． (2)计算速率常数．(3)预计c 0(NO)=0.015mol∙ dm －3，c 0(O 2)=0.025 mol∙ dm －3的初速率．解：(1)由实验数据可见，O 2的浓度增加一倍，反应速率就增加一倍；NO 的浓度增加3倍，反应速率就增大为原来的9倍．可见该反应的速率与O 2的浓度的一次方呈正比，与NO 浓度的平方呈正比。

故有，r=kc 2(NO)c(O 2)(2)由表中的数据可见，任取一组数据来计算速率常数k ，计算结果不会有差别：3-3132612-3-30020.2510d m 2.510d m ()()(0.01d m )(0.01d m )rm o l s k m o l s c N O c O m o l m o l ----⨯⋅⋅===⨯⋅⋅⋅⋅ (3) 3200022.510()()r c NO c O =⨯3261-32-3-312.510dm (0.015dm )0.025dm 0.014dm mol s mol mol mol s---=⨯⋅⋅⨯⋅⨯⋅=⋅⋅答：(1)该反应的表观速率方程是r=kc 2(NO)c(O 2)；(2)速率常数为32612.510dm mols --⨯⋅⋅(3) c 0(NO)=0.015mol∙ dm －3，c 0(O 2)=0.025 mol∙ dm －3的初速率时的初速率为-310.014 dm mol s -⋅⋅ 17.4 N 2O (l)求分解反应的反应级数。

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》第四版习题参考答案

精心整理第八章水溶液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。

北师大《无机化学》第四版习题答案10

北师大《无机化学》第四版习题答案10第十章沉淀溶解平衡10-1 （1）解：P b i2(s)＝p b2+(aq)+2I-(aq)设溶解度为S.则:k sp(I2) ＝S×(2S)2＝4S3＝4×(1.29×10-3)3＝8.6×10-9（2）解：溶解度S＝2.91×10-3/253＝1.15×10-5BaCrO4(s)＝Ba2++CrO42-(BaCrO4)＝S2 ＝(1.15×10-5)2 ＝1.32×10-1010-2 .(1) Zn(OH)2(s)=Zn2++2OH-K sp (Zn(OH)2)＝S×(2S)2＝4S3＝4.12×10-17S*=2.18×10-6＝2.17×10-4g/L(2) 解：P b (s)＝P b2++2F-K sp(PbF2(s))＝S*×(2S*)2＝4S3＝7.12×10-7S*＝2.61 mol/L＝6.39 g/L10-3 (1) 解：设AgIO3溶解度为S1, 设Ag2CrO4溶解度为S2, 则:AgIO3(s)＝Ag++ IO3-K sp(AgIO3)＝S1× S1＝S12S1＝( K sp(AgIO3)) 1/2＝(9.2×10-9) 1/2＝9.59×10-5 mol/L.Ag2CrO4(s)＝2Ag ++ CrO42—K sp(Ag2CrO4)＝(2S2) S2＝4S23S2=( K sp(Ag2CrO4)/4) 1/3=(1.12×10-12/4) 1/3=6.54×10-5 mol/L（2）解：设AgIO3溶解度为S1, 设Ag2CrO4溶解度为S2, 则:AgIO3(s)=Ag++ IO3-S1 S1S1+0.01S1K sp(AgIO3)＝（S1+0.01）×S1＝0.01×S12＝9.2×10-9Ag2CrO4(s)＝2Ag ++ CrO4—2S2 S22S2+0.01S2K sp(Ag2CrO4)＝（2S2+0.01）×S2＝0.01×S22＝1.12×10-12S2=1.12×10-8 mol/L∴S1＞S2AgIO3在0.01 mol*L-1的AgIO3溶液中的溶解度大10-4（1）解：沉淀Ca2+:[SO42-]1＝K sp(CaSO4)/ [Ca2+]＝7.1×10-5/0.01＝7.1×10--3沉淀Ba2+:[SO42-]2＝K sp(BaSO4)/ [Ba2+]＝1.07×10-10/0.01＝1.07×10-8＝1.07×10-10/0.01/7.1×10-5/0.01=1.5×10--8mol/L﹤1×10-5用Na2 SO4作沉淀剂能将Ca2+与Ba2+分离(2) 解：n(SO42-)＝100×10-3 ×0.01＝1×10-3 mol/L∴ m(Na2 SO4) ＝142×1×10-3＝0.142(g)∴加入0.142 g Na2 SO4才能达到BaSO4完全沉淀的要求10-5解：C(MgCl2) ＝10×0.1/20＝0.05 mol/L C(NH3.H2O) ＝10×0.01/20＝0.005∴C(Mg2+)＝0.05 mol/L∝C(NH3)/K b＝0.005/1.774×10-5=281﹤500 [OH-]＝1.774×10-5+(3.147×10-10+3.548×10-10)＝2.89×10-4 mol/LJ ＝C(Mg2+)×C(OH-)2＝0.05×(2.89×10-4)2 ＝4.81×10-9﹥K sp(Mg(OH)2)=5.61×10-12∴有Mg(OH)2沉淀生成10-6解：沉淀Fe3+[OH-]＝( K sp(Fe(OH)3)/ [Fe3+])1/3＝(2.64×10-39/0.05) 1/3＝3.75×10-13 mol/L沉淀Fe2+[OH-]＝( K sp(Fe(OH)2)/ [Fe2+])1/2＝(4.87×10-17/0.05) 1/2＝3.12×10-8 mol/L当Fe 3+沉淀完全时，[Fe 3+]＝10-5 mol ·L －1[OH -]完全＝（2.64×10-39/10-5）1/3＝6.42×10-12 mol ·L－1∴pH 完全＝14-12+0.8＝2.8 ∴pH 开始＝14-8+0.5＝6.5 ∴pH 的范围为2.8～6.510-7在10mL 0.201-⋅L mol 溶液中加入10mL 含的0.010氨水溶含多少克CLNH 4才不至于生成()2OH Mn 沉淀？[]1210.0-+⋅=L mol Mn[]5310*8.1*10*10*01.0--=OH =410*42.0-离子积Q=[][]22-+OH Mn =1010*8.1-()[]13210*06.2-=OH Mn K spθQ ＞＞SPk有沉淀生成要使不析出沉淀，应加抑制3NH 电离。

北师大《无机化学》第四版习题答案10

第十章沉淀溶解平衡10-1 （1）解：P b i2(s)＝p b2+(aq)+2I-(aq)设溶解度为S.则:k sp(I2) ＝S×(2S)2＝4S3＝4×(1.29×10-3)3＝8.6×10-9（2）解：溶解度S＝2.91×10-3/253＝1.15×10-5BaCrO4(s)＝Ba2++CrO42- (BaCrO4)＝S2 ＝(1.15×10-5)2 ＝1.32×10-10 10-2 .(1) Zn(OH)2(s)=Zn2++2OH-K sp (Zn(OH)2)＝S×(2S)2＝4S3＝4.12×10-17S*=2.18×10-6＝2.17×10-4g/L(2) 解：P b (s)＝P b2++2F-K sp(PbF2(s))＝S*×(2S*)2＝4S3＝7.12×10-7S*＝2.61 mol/L＝6.39 g/L10-3 (1) 解：设AgIO3溶解度为S1, 设Ag2CrO4溶解度为S2, 则: AgIO3(s)＝Ag++ IO3-K sp(AgIO3)＝S1× S1＝S12S1＝( K sp(AgIO3)) 1/2＝(9.2×10-9) 1/2＝9.59×10-5 mol/L.Ag2CrO4(s)＝2Ag ++ CrO42—K sp(Ag2CrO4)＝(2S2) S2＝4S23S2=( K sp(Ag2CrO4)/4) 1/3=(1.12×10-12/4) 1/3=6.54×10-5 mol/L（2）解：设AgIO3溶解度为S1, 设Ag2CrO4溶解度为S2, 则:AgIO3(s)=Ag++ IO3-S1 S1S1+0.01S1K sp(AgIO3)＝（S1+0.01）× S1＝0.01×S12＝9.2×10-9Ag2CrO4(s)＝2Ag ++ CrO4—2S2 S22S2+0.01S2K sp(Ag2CrO4)＝（2S2+0.01）× S2＝0.01×S22＝1.12×10-12S2=1.12×10-8 mol/L∴S1＞S2AgIO3在0.01 mol*L-1的AgIO3溶液中的溶解度大10-4（1）解：沉淀Ca2+:[SO42-]1＝K sp(CaSO4)/ [Ca2+]＝7.1×10-5/0.01＝7.1×10--3沉淀Ba2+:[SO42-]2＝K sp(BaSO4)/ [Ba2+]＝1.07×10-10/0.01＝1.07×10-8＝1.07×10-10/0.01/7.1×10-5/0.01=1.5×10--8 mol/L﹤1×10-5用Na2 SO4作沉淀剂能将Ca2+与Ba2+分离(2) 解：n(SO 42-)＝100×10-3 ×0.01＝1×10-3 mol/L∴ m(Na 2 SO 4) ＝142×1×10-3＝0.142(g)∴加入0.142 g Na 2 SO 4才能达到BaSO 4完全沉淀的要求10-5解：C(MgCl 2) ＝10×0.1/20＝0.05 mol/LC(NH 3.H 2O) ＝10×0.01/20＝0.005∴C(Mg 2+)＝0.05 mol/L∝C(NH 3)/K b ＝0.005/1.774×10-5=281﹤500 [OH -]＝1.774×10-5+(3.147×10-10+3.548×10-10) ＝2.89×10-4 mol/LJ ＝C(Mg 2+)×C(OH -)2＝0.05×(2.89×10-4)2 ＝4.81×10-9﹥K sp(Mg(OH)2)=5.61×10-12 ∴有Mg(OH)2沉淀生成 10-6解：沉淀Fe 3+[OH -]＝( K sp(Fe(OH)3)/ [Fe 3+])1/3＝(2.64×10-39/0.05) 1/3＝3.75×10-13 mol/L 沉淀Fe 2+[OH -]＝( K sp(Fe(OH)2)/ [Fe 2+])1/2＝(4.87×10-17/0.05) 1/2 ＝3.12×10-8 mol/L当Fe 3+沉淀完全时，[Fe 3+]＝10-5 mol ·L －1[OH -]完全＝（2.64×10-39/10-5）1/3＝6.42×10-12 mol ·L－1∴pH 完全＝14-12+0.8＝2.8 ∴pH 开始＝14-8+0.5＝6.5 ∴pH 的范围为2.8～6.510-7在10mL 0.201-⋅L mol 溶液中加入10mL 含的0.010氨水溶液，计算含多少克CL NH 4才不至于生成()2OH Mn 沉淀？[]1210.0-+⋅=Lmol Mn[]5310*8.1*10*10*01.0--=OH =410*42.0-离子积Q=[][]22-+OH Mn =1010*8.1-()[]13210*06.2-=OH Mn K sp θQ ＞＞SP k 有沉淀生成要使不析出沉淀，应加抑制3NH 电离。

北师大《无机化学》第四版习题答案6

第六章化学平衡常数6.1写出下列各反应的标准平衡常数表达式和实验平衡常数表达式：(1)2SO 2(g)+O 2(g)=2SO 3(g)(2)NH 4HCO(s)=NH 3(g)+CO 2(g)+H 2O(g)(3)CaCO 3(s)=CO 2(g)+CaO(S)(4)AgO=2Ag(s)+l/2O 2(g)(5)CO 2(g)=CO 2(aq)(6)Cl 2(g)+H 2O(l)=H +(aq)+Cl －(aq)+HClO(aq)(7)HCN(aq)=H +(aq)+CN －(aq)(8)Ag 2CrO 4(s)=2Ag +(aq)+CrO 42－(aq)(9)BaSO 4(s)+CO 32－－(aq)=CaCO 3(s)+SO 42－(aq)(10)Fe 2+(aq)+1/4O 2(g)+2H +(aq)=Fe 3+(aq)+H 2O(l)解：(1)K ()()()2223/SO SO O p p p p p p θθθ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⋅⎢⎢⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦排版注意：请将符号Θ改为θ下同。

()2222()()/p SO SO O K p p p =⋅(2)K322()()()NH CO H O p p p p p pθθθ=⋅⋅322()()()p NH CO H O K p p p =⋅⋅(3)K2()CO p p θ=2()p CO K p =(4)K 21/2()O p p θ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦2()p O K p =(5)K 22()()/CO CO c p c pθθ=22()()/CO CO K c p =(6)K 2()()()/ClH Cl HClO c c p c c c c p θθθθ+-=⋅⋅2()()()/HClO Cl H Cl K c c c p +-=⋅⋅(7)K ()()()/CN H HCN c c cc c c θθθ-+⎡⎤=⋅⎢⎥⎢⎥⎣⎦()()()/c HCN H CN K c c c +-=⋅(8)K 242()()CrO Ag c c c c θθ-+⎡⎤=⋅⎢⎥⎢⎥⎣⎦242()()c Ag CrO K c c +-=⋅(9)K2234()()/CO SO c c c cθθ--=2243()()/c SO CO K c c --=(10)K32221/2()()()()/O Fe Fe H c c c p c c p c θθθθ+++⎡⎤⎡⎤=⋅⋅⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦K实验3221/22()()()()/O Fe Fe H c c p c +++=⋅⋅评注：除非固体为混合物而且活度系数不等于1，在化学平衡中又会发生变化，否则在平衡常数表达式中没有固体。

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5

第五章化学热力学基础5-1 从手册中查出常用试剂浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸、浓氨水的密度和质量分数计算它们的（体积）物质的量浓度和质量摩尔浓度。

解：由理想气体状态方程：p×v=n×R×T，n=m /M，得p×v=m/M×R×TM=mpT/pv=0.842×8.314×293/97×103×0.4=52.8 g/mol该气体的摩尔质量为：52.8 g/mol。

5-6 测得2.96g氯化在407℃的1L容积的真空系统里完全蒸发到的压力为60kPa，求氯化汞蒸气的摩尔质量和化学式。

解：(1)设氯化汞蒸汽的摩尔质量为M，则由n=m /M ,p×v=n×R×T得M=m×R×T/p×v =2.96×8.314×680/60=278.9 g/mol(2)设氯化汞的化学式为HgCl n ,则200.6+35.5n=278.9解得n=2答：氯化汞的摩尔质量是278.9g/mol,化学式是HgCl25-7 在1000℃和97kPa下测得硫蒸气的密度为0.5977gL-1,求蒸气的摩尔质量和化学式。

解：（1）设硫蒸气的体积为1L，则由p×v=n×R×T得M=m×R×T/p×v =0.5977×8.314×1273/97×1 = 65g/mol(2)设硫蒸气的化学式为S n，则32n=65 解得n=2所以硫蒸气的摩尔质量是65g/mol化学式是S2.5-8150kPa，（P= P2P1=75P2=75（ 2P3P4=150（3P5=P方法p(V则=150（2P(O2P(N22(3) P2V2=nRT2①PV=nRT ②两式相比,得P2/P=T2/T150kPa/P=298K/483K P=243kPa5-9 在25℃，1.47MPa下把氨气通入容积为1.00刚性壁密闭容器中，在350℃下用催化剂使部分氨分解为氮气和氢气，测得总压为5MPa，求氨的解离度和各组分的摩尔分数和分压。

《无机化学》(北师大等校第四版)答案

2-11解：由VSEPR，臭氧离子O3-属于AY4型分子，其空间构型为正四面体，即
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

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第十一章电化学基础11-1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）4KClO3==3KClO4+KCl（2）4Ca5（PO4）3F+30C+18SiO2==18CaSiO3+2CaF2+3P4+30CO（3）3NaNO2+3NH4Cl==3N2+3NaCl+6H2O（4）K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4==Cr2（SO4）3+3Fe2（SO4）3+K2SO4+7H2O （5）2CsCl+Ca==CaCl2+2Cs11-2将下列水溶液化学反应的方程式先改为离子方程式，然后分解为两个半反应式：（1）2H2O2==2H2O+O2（2）Cl2+H2O==HCl+HClO（3）3Cl2+6KOH==KClO3+5KCl+3H2O（4）2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4==K2SO4+5Fe2(SO4)3+2MnSO4+8H2O（5）K2Cr2O7+3H2O2+4H2SO4==K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2+7H2O解：(1)离子式：2H2O2==2H2O+O2H2O2+2H++2e-==2H2OH2O2－2e-==O2+2H+（2）离子式：Cl2+H2O==H++Cl－+HClOCl2+2e-==2Cl–Cl2+H2O－2e-==2H++2HClO（3）离子式：3Cl2+6OH-==ClO3－+5Cl-+3H2OCl2+2e-==2Cl–Cl2+12OH－－10e-==2ClO3－+6H2O（4）离子式：MnO4-+5Fe2++8H+==5Fe3++Mn2++4H2OMnO4-+5e-+8H+==Mn2++4H2OFe2+-e-==Fe3+（5离子式：Cr2O72－+3H2O2+8H+==2Cr3++3O2+7H2OCr2O72－+6e-+14H+==2Cr3++7H2OH2O2－2e-==O2+2H+11-3.用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式（1）K2Cr2O7+H2S+H2SO4——K2SO4+Cr2(SO4)3+H2O（2）MnO42-+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+3H2S+4H2SO4==K2SO4+Cr2(SO4)3+7H2O+3S （2）MnO42-+2H2O2+4H+==2O2+Mn2++4H2O（3）Zn+NO3－+3H2O+OH-==NH3+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。

（1）Fe3++e-=Fe3+;I2+2e-=2I-(2)Cu2++e-=CuI;I2+2e-=2I-(3)Zn2++2e-=Zn;2H++2e-=H2(4)Cu2++2e-=Cu;2H++2e-=H2(5)O2+2H2O+4e-=4OH-;2H2O+2e-=H2+2OH–11-6以标准电极电势举例来说明以下说法并非一般规律：元素的氧化态越高，氧化性就越强。

元素的氧化态越低还原性就越强。

氧化剂得到电子越多（氧化态降得越低）氧化性越强。

还原剂失去电子越多（氧化态升得越高）还原性越强。

（提示：考察氮的氧化物和含氧酸之类的价态变化丰富的半反应）。

11-7通过计算说明，对于半反应H+（10—4mol/L）+e-=1/2H2(g,0.01bar)和半反应2H+（10—4mol/L）+2e-=H2(g,0.01bar)11—8氧化还原滴定的指示剂在滴定终点时因与滴定操作溶液发生氧化还原反应而变色。

为选择用重铬酸钾滴定亚铁溶液的指示剂，请计算出达到滴定终点（［Fe2+］=10-5mol.L-1,［Fe3+］=10-5mol.L-1）时Fe3++e-==Fe2+的电极电势，由此估算指示剂的标准电极电势应当多大。

解：对于Fe3++e-==Fe2+,当［Fe2+］=10-5mol.L-1,［Fe3+］=10-5mol.L-1时，ϕ（Fe3+/Fe2+）=ϕθ(Fe3+/Fe2+)+0.0592Lg［Fe3+］/［Fe2+］=0.770+0.0592⨯Lg10-2/10-5)V=0.948V反应平衡时，ϕ（Fe3+/Fe2+）=ϕ（Cr2O72-/Cr3+）=0.948V11-9用能斯特方程计算来说明，使Fe+Cu2+=Fe2++Cu的反应逆转是否有现实的可能性？解：ΦΘ(Cu+/Cu)=0.345V,ΦΘ(Fe2+/Fe)=-0.4402V要使反应逆转，就要使ΦΘ(Fe2+/Fe)>ΦΘ(Cu2+/Cu)由能斯特方程得[Fe2+]/[Cu2+]>1026.5=3.2×102611-10用能斯特方程计算与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度解：设与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度是X ，因：反应方程式为：MnO 2+4HCl ＝MnCl 2+2H 2O+Cl 2↑ 半反应为：MnO 2+4H ++2e -=Mn 2++2H 2O （正） Cl 2+2e -=2Cl －（负）要使反应顺利进行，须φ（MnO 2/Mn 2+）=φ（Cl 2/Cl -）φθ（MnO 2/Mn 2+）=1.228V ，φθ（Cl 2/Cl -）=1.3583V所以任意状况φ（MnO 2/Mn 2+）=1.228+0.0592/2lg[H +]4 φ（Cl 2/Cl -）=1.3583+0.0592/2lg1/[Cl -]21.228+0.0592/2lg[H +]4=1.3583+0.0592/2lg1/[Cl -]2 解得：x=5.4mol.L -1答：与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度是5.4mol.L -1。

11-11用能斯特方程计算电对H 3AsO 4/H 3AsO 3在PH=0，2，4，6，8，9时的电极电势，用计算结果绘制PH-电势图，并用该图判断反应H 3AsO 4+2I -+2H +=H 3AsO 3+I 2+2H 2O 在不同酸度下的反应方向。

解：半反应为：H 3A S O 4+2H ++2e -=H 3A S O 3+H 2O （正）I 2+2e -=2I -（负）由能斯特方程得：ϕ=ϕθ-0.0592PH 即Φ=ΦΟ（H 3A S O 4/H 3A S O 3）-（0.0592/n ）mPH若pH=0,则ϕ(H 3AsO 4/H 3AsO 3)=ϕθ(H 3AsO 4/H 3AsO 3) Ψ+=ΨΟ+-0.0592?0=0.58-0=0.58V若pH=2,则ϕ(H 3AsO 4/H 3AsO 3)=ϕθ(H 3AsO 4/H 3AsO 3)-0.0592*2Ψ+=ΨΟ+-0.0592?2=0.58-0.1184=0.4616 若pH=4,则ϕ(H 3AsO 4/H 3AsO 3)=0.56v-0.0592*4v Ψ+=ΨΟ+-0.0592?4=0.58-0.2368=0.3432 若pH=6,则ϕ(H 3AsO 4/H 3AsO 3)=0.56v-0.0592*6v Ψ+=ΨΟ+-0.0592?6=0.58-0.3552=0.2248=0.22V 若pH=8,则ϕ(H 3AsO 4/H 3AsO 3)=0.56v-0.0592*8v Ψ+=ΨΟ+-0.0592?8=0.58-0.4736=0.1064=0.11V 若pH=9,则ϕ(H 3AsO 4/H 3AsO 3)=0.56v-0.0592*9v Ψ+=ΨΟ+-0.0592?9=0.58-0.5328=0.0472=0.05V 若ϕ+＝ϕ-，反应处于平衡，又因为ΨΟ（I 2/I-）=0.535V 所以此反应逆转的最低pH 为Ψ+=ΨΟ（I 2/I -）即ΨΟ+（H 3A S O 4/H 3A S O 3）-0.0592pH=ΨΟ（I 2/I -） 0.58-0.0592pH=0.535所以pH=0.76所以pH ＞＞0.76时，反应向左进行，即ϕ(I 2/I -)>ϕ(H 3AsO 4/H 3AsO 3)pH 〈0.76时反应向右进行，即ϕ(H 3AsO 4/H 3AsO 3)>ϕ(I 2/I -)11-12利用半反应2H ++2e -⇔H 2的标准电极电势和醋酸的电离常数计算半反应的标准电极电势。

2HAc+2e -⇔H 2+2Ac -解：ϕθ(H+/H2)=0,Ka(HAc)=1.8⨯10-5∴ 对于2HAc+2e -⇔H 2+2Ac -， ϕθ（HAc/H 2）=ϕθ(H+/H2)+20592.0Lg[H +]2=0.0592⨯Lg(1.8⨯10-5)V=-0.28V 11-13利用半反应Cu 2++2e-⇔Cu 和Cu （NH 3）42++2e-⇔Cu+4NH 3的标准电极电势（-0.065V ）计算配合反应Cu 2++4NH 3⇔Cu （NH 3）42+的平衡常数。

解：以半反应Cu 2++2e-⇔Cu 为正极，Cu+4NH 3⇔Cu （NH 3）42++2e-为负极∴ 总反应Cu 2++4NH 3⇔Cu （NH 3）42+ 即：Eθ ＝0.345V-（-0.065V ）＝0.41VΘ LgK θ=nEθ/0.0592，n=2∴ K θ=7.1⨯101311-14利用半反应Ag ++e-⇔Ag 和AgCL 的溶度积计算半反应AgCL+e-⇔Ag+CL -的标准电极电势。

解：要求半反应AgCL+e-⇔Ag+CL -的标准电极电势，只须Ag ++e-⇔Ag 的能斯特方程式修正项的[Ag +]=k sp =1.77⨯10-10mol/l∴ϕθ(AgCL/Ag +)=ϕ(Ag +/Ag)=ϕθ(Ag +/Ag)+0.0592Lg[Ag +]=0.7996V+0.0592Lg[1.77⨯10-10]V =0.22V11-15利用水的离子积计算碱性溶液中的半反应2H 2O+2e-⇔H 2+2OH -的标准电极电势。