武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)第19章f区元素
无机化学第三版下册答案Word版
答:6个a粒子和4个ß粒子。
6.确定在下面各种情况下产生的核?
(a) As(α, n); (b) Li(p , n); (c) P( H , p)
解:(a) (b) (c)
7.计算燃烧1mol的CH4所损失的质量?在这个过程中,体系放出890Kj的能量。
解(1) Kr → e + Rb
(2) Fe + e → Mn
(3) Cr + He → n + Fe
(4) Na → Mg + e
(5) U → He + Th
(6) Cu → e + Ni
(7) Mg + n → H + Na
(8) Be + H → Li + He
(9) U + n → Sr + Te + 2 n
解: k = 0.693/t1/2= 0.693/(4.51×109)
= 1.54×10-10/年
x0= 4.64 + 1.22×238/206 = 6.45mg
得:t = 1.72×109年
11.用氦核轰击Al-27核时,得到P-30和一个中子,写出这个核反应的平衡关系式。
解:
12. 写出下列转变过程的核平衡方程式:
解 N=N ( )
m = m( )
m = m( )
= ( ) 所以T=2.5年
第二十四章
1.举例说明何为生命元素?生命元素分哪几种?
答 把维持生命所需要的元素称为生物体的必需元素,叫做生命元素。
分为 (1)大量元素和微量元素;
(2)必需元素和有害元素。
武汉大学版无机化学课后习题答案 19配位化合物
武汉大学版无机化学课后习题答案 19配位化合物第十九章配位化合物1. 某物质的实验式为PtCl?2NH,其水溶液不导电,加入AgNO亦不产生沉淀,以强碱433处理并没有NH放出,写出它的配位化学式。
3解 [Pt(NH)Cl] 3242. 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)CuSO?5HO (2)KPtCl 4226(3)Co(NH)Cl (4)Ni(en)Cl 36322(5)(NH)SO?FeSO?6HO (6)Cu(NHCHCOO)42442222(7)Cu(OOCCH) (8)KCl?MgCl?6HO 3222解配合物: KPtCl, Co(NH)Cl, CuSO?5HO 2636342螯合物: Ni(en)Cl, Cu(NHCHCOO) 22222复盐 : (NH)SO?FeSO?6HO KCl?MgCl?6HO 4244222简单盐: Cu(OOCH) 323. 命名下列各配合物和配离子:(1)(NH)[SbCl] (2)Li[AlH] 4364(3)[Co(en)]Cl (4)[Co(HO)Cl]Cl 33242(5)[Cr(HO)Br]Br?2HO (6)[Cr(HO)(en)(CO)(OH) 24222243-+(7)Co(NO)](8)[Co(NH)(NO)C] 26342(9)[Cr(Py)(HO)Cl] (10)[Ni(NH)(CO)] 2233224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(NH)(NO)Cl] (2)Pt(Py)(NH)ClBr] 3223(3)Pt(NH)(OH)Cl] (4)NH[Co(NH)(NO)] 322243224(5)[Co(NH)(OH)] (6)[Ni(NH)Cl] 333322(7)[Cr(en)(SCN)]SCN (8)[Co(en)]Cl 2233(9)[Co(NH)(en)Cl] (10)[Co(en)(NO)]Cl332222 解(1) [Pt(NH)(NO)Cl] 平面正方形 2种异构体 322HN NO HN NO 3232Pt PtHN Cl HN Cl 33(2) [Pt(Py)(NH)ClBr] 平面正方形 3种异构体 3Cl Py Cl NH 3Pt PtBr Py Br NH3Cl NH 3PtPy Br(3) [Pt(NH)(OH)Cl] 八面体 5种异构体 3222 NH NHNH 33 3HO Cl Cl NHHO Cl 3Cl OH Cl OH HO ClNH NHNH33 3OH ClCl NH HO NH 33Cl NH HO NH 33OH Cl-(4)[Co(NH)(NO)] 八面体 2种异构体 3224 NH NH 33ON NO ON NH 2223ON NO ON NO 2222NH NO32(5)[Co(NH)(OH)] 八面体 2种异构体 333OH OHHN OH HN OH 33HN OH HN NH 333NH3 OH (6)[Ni(NH)Cl] 四面体无异构体 322 (7)[Cr(en)(SCN)]SCN 22[Cr(en)(SCN)] 八面体 2种异构体 22-SCN SCNNCSen en enSCN en (8)[Co(en)]Cl 333+ [Co(en)] 八面体 2种异构体 3(9)[Co(NH)(en)Cl] 八面体 2种异构体 33(10)[Co(en)(NO)]Cl 22222+[Co(en)(NO)] 八面体 2种异构体 2225. 某金属离子在八面体弱场中的磁距为4.90B.M。
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。
无机化学基础课后习题答案
无机化学基础课后习题答案无机化学基础课后习题答案在学习无机化学基础课程时,课后习题是巩固知识和检验自己学习成果的重要方式。
在这里,我将为大家提供一些常见无机化学基础课后习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和应用所学知识。
1. 以下哪个元素的电子亲和能力最大?答案:氟(F)。
根据元素周期表,从左到右和从上到下,电子亲和能力逐渐增加。
氟位于元素周期表的第二周期第七族,处于最右上方,因此电子亲和能力最大。
2. 下列化合物中,哪个具有最小的离子半径?答案:Al3+。
离子半径随着原子序数的增加而增加,但随着电荷数的增加而减小。
Al3+带有3个正电荷,比Al原子的电子云更紧凑,因此具有最小的离子半径。
3. 以下哪个化合物是不易溶于水的?答案:CH4。
根据溶解规律,极性分子更容易溶解于水中。
CH4是非极性分子,由于水分子的极性,CH4不易溶解于水。
4. 对于以下反应:2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g),哪个是氧化剂?答案:H2O。
氧化剂是在化学反应中接受电子的物质。
在该反应中,H2O失去电子形成H2和O2,因此H2O是氧化剂。
5. 以下哪个配位化合物是六配位的?答案:[Fe(CN)6]4-。
六配位化合物具有六个配位位点,可以与六个配位体形成配位键。
[Fe(CN)6]4-中的铁离子与六个氰根离子形成配位键,因此是六配位的。
6. 以下哪个元素在同位素中具有最长的半衰期?答案:铀(U)。
铀的同位素中,U-238具有最长的半衰期,约为45亿年。
7. 以下哪个元素在自然界中存在于单质状态?答案:金(Au)。
金是自然界中存在的稀有金属,以单质的形式存在。
8. 以下哪个化合物是无色的?答案:NaCl。
NaCl是一种离子化合物,由于没有吸收可见光的能力,因此呈现无色。
9. 下列哪个元素的化合物具有最高的氧化态?答案:氟(F)。
氟是元素周期表中最电负性的元素,因此在化合物中通常具有最高的氧化态。
10. 以下哪个化学方程式是不平衡的?答案:2H2 + O2 → 2H2O。
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。
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 。
无机化学课后习题答案
第一章原子结构和元素周期律1-1. 不可能存在的是:(1)(2)(5)(6)(7)(8)1-2. C1-3. D1-4. D1-5. A1-6. B1-7. B1-8. A为Ca ,B为Mn ,C为Br ,D 为O1-9. A为Na ,B为Mg ,C为Al ,D 为Br ,E 为I ,F 为Cr第二章分子结构与晶体结构2-1. A2-2. C2-3. B2-4. B2-5. C2-6. AD2-7. BD2-8. D2-9. LiH属于s-s,HCl属于s-p,Cl2属于p-p2-10. 主要形成离子键的有:(1),(3),(8)主要形成极性共价键的有:(2),(5),(6),(7)主要形成非极性共价键的有:(4)第三章化学热力学基础3-1. C3-2. A3-3. D3-4.U3-6. (1)不对,可通过作功形式改变温度;(2)不对,热力学能的绝对值目前无法测得,热力学第一定律表达式中有ΔU而不是U;(3)对,冰熔化成0℃水需要吸热。
3-7.3-8.133 kJ·mol-13-9.解:(1)向真空膨胀W1 =-(2)恒外压膨胀J(3)两步恒外压膨胀J由于W3>W2>W1,说明膨胀次数愈多,则体系与环境的压力差愈小,做的功愈大。
3-10.解:=0.01 m3=810.5 JU =H = 0 ,Q = W = 810.6 J第四章化学动力学基础4-1. D 4-2. D 4-3. C 4-4. D 4-5. A4-6. C 4-7. D 4-8. B第五章 化学平衡与平衡原理5-1. 增加总压平衡向左移动;注入惰性气体平衡不变;升高温度平衡向右移动。
5-2. O H 2,+O H 3。
可以作为酸的有:-3HCO ;可以作为碱的有:33,,Ac NH HCO --。
5-3. 溶解度不变。
5-4. (1)AgCl 的溶解度会降低,但对溶度积没影响; (2)AgCl 的溶解度会增加,不影响溶度积; (3)AgCl 的溶解度会增加,不影响溶度积。
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。
《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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F区元素1.按照正确顺序写出镧系元素和锕系元素的名称和符号,并附列它们的原子顺序。
解:镧系:元素名称镧铈镨钕钷钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥La Ce Pr Nb Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu5758 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71锕系锕钍镤铀镎钚镅锔锫锎锿镄钔锘铑Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr8990 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 1032.镧系元素的特征氧化态为+3,为什么铈、镨、铽、镝常呈现+4氧化态,而钐、铕、铥、镱却能呈现+2氧化态?答:镧系元素的特征氧化态都是+Ш ,这是由于镧系元素的原子第一、第二、第三电离势之和不是很大,成键时释放的能量足以弥补原子在电离时能量的消耗,因此它们的+Ш氧化态都是稳定的。
与+Ш特征氧化态发生差异的诸元素有规律的分布在La(+Ш)、Gd(+Ш)、Lu(+Ш)附近。
这可由原子结构规律变化得到解释。
La(+Ш)、Gd(+Ш)、Lu(+Ш)分别具有4f轨道全空、半满、全满的稳定电子层结构。
镧系元素的氧化态取决于其外围的6s电子,4f和5d电子数,当它们失去两个6s电子,进而再失去一个4f电子或一个5d电子时,所需的电离度不太高,因此表现出ШB族的特征氧化态(+3)。
铈、镨、铽、镝除了生成+3氧化态外,还可以再失去一个电子,4f轨道达到或接近全满或半满,成为稳定结构故它们也常出现+4氧化态。
而钐,铕,铥和镱,失去两个电子后,就可以使4f轨道达到或接近半满,或全满的稳定,而常呈现出+2氧化态。
3.解释镧系元素在化学性质上的相似性。
答:镧系元素的价电子层结构为4f1-145d0-16s2鉴于4f同5d的能量比较近,因此在失去3个电子形成特征的+3氧化态时所需要的能量相差不大,即使在水溶液中,由于它们的离子半径接近,使得离子的水合能也相差不大,因此无论是在电离能或电负性以及标准电极电势方面,镧系原素均较接近,说明它们的单质在任何状态下所表现出来的化学活性是相近的,在+3氧化态时,离子构型和离子半径也相近,所以Ln3+离子的性质也极为相似。
4.为什么叫做“镧系收缩”?讨论出现这种现象的原因和它对第6周期中镧系后面各个元素的性质所发生的影响。
答:镧系收缩即:镧系元素的原子的半径和离子半径依次缓慢缩小的现象。
镧系收缩是因为镧系元素原子依次增加的电子填在外数第三层的4f分层上在充填4f电子的同时,原子核的核电荷在逐渐增加,对电子层的吸引力也逐渐增强,结果使整个电子壳层逐渐收缩。
但由于4f分层离核较近,屏蔽作用较大,抵消了一部分核对外层电子的引力,核的有效电荷虽然增大,但依次增大得不多,所以原子或离子半径虽在收缩,但减小的数值很小,除4f轨道半充满和全充满的Er和Yb,其它原子半径总的趋势都在缩小,而特征的+3价离子的半径呈现出极有规律的依次减小。
镧系收缩的结果,使后面的各过渡元素原子半径同相应同族上面的一个元素半径几乎相等,如IVB的Zr和Hf;VB的Nb和Ta;VIB的Mo和W等原子,离子半径极为接近,性质相似很难分离。
5.为什么镧系元素彼此之间在化学性质上的差别比锕系元素彼此之间要小的多?答:镧系元素多呈现特征的+3氧化态,而且结构和半径也都相近,因此,无论它们的单质或化合状态的差别都比较小。
至于锕系元素,于价电子充填在7s,6d,5f轨道上,而轻锕系元素的6d,5f之间的能量差比镧系元素中的5d,4f间的能量差还要小,因此,轻锕系元素比镧系元素易呈现高的氧化态,如Ac,Th,Pa,U ,Np,Pu的稳定氧化态依次为+3,+4,+5,+6,+5,+4。
其余元素以+3为特征,而且锕系元素也较镧系元素呈现出更多种的氧化态,如铀有+3,+4,+5,+6等具有多种氧化态的特性,使锕系元素间的差别无论在单质或化合状态都比较大。
6.为什么镧系元素形成的配合物多半是离子型的?试讨论镧系配位化合物稳定性的规律及其原因。
答:Ln3+离子的外层结构皆属Xe型8电子外壳,其中内层的4f电子不易参加成键,具有更高能量的轨道(5d,6s,6p)虽可参加成键,但配位场稳定化能很小(只有1千卡),这说明Ln3+离子与配体轨道之间的相互作用极弱,故不易形成共价络合物,而只能依靠Ln3+离子对配体的静电引力形成离子型络合物,但由于Ln3+的离子半径较大,对配位体的引力较弱,所以形成络合物一般说来不够稳定,可是由于镧系收缩在镧系内随中心离子对配位体的引力作用逐渐增加,所成络合物的稳定性也就依次递增。
7. 有一含铀样品重1.6000g ,可提取0.4000g 的U 3O 8(相对分子质量为842.2),该样品中铀(相对原子质量为238.1)的质量分数是多少?解:U% = 2.211006000.14.02.84231.238=⨯⨯⨯%8. 水合稀土氯化物为什么要在一定的真空度下进行脱水?这一点和其它哪些常见的含水氯化物的脱水情况相似?答:欲使水合稀土氯化物脱水,常采用加热的方法而加热又促进了稀土离子的水解从而得不到无水氯化物,为了防止水解,可采用控制一定真空读的方法,这样一方面可将水蒸汽抽出,抑制水解,另一方面,也可起到降低脱水温度作用和BeCl 2•4H 2O 、ZnCl 2•H 2O 、MgCl 2•6H 2O 等水合氯化物的脱水情况相似9. 完成并配平下列反应方程式:(1) EuCl 2 + FeCl 3−→−(2) CeO 2 + HCl EuCl 2 + FeCl 3−→−(3) UO 2(NO 3)2 −→−∆(4) UO 3 UO 2(NO 3)2 −→−∆ (5) UO 3 +2HNO 3 EuCl 2 + FeCl 3−→−(6) UO 3 + HF EuCl 2 + FeCl 3−→−(7) UO 3 + NaOH EuCl 2 + FeCl 3−→−(8) UO 3 + SF 4 EuCl 2 + FeCl 3−→−解:(1)EuCl 2 + FeCl 3 = EuCl 3 + FeCl 2(2) 2CeO 2 + 8HCl = 2CeCl 3 + Cl 2 + 4H 2O(3)2UO 2(NO 3)2 = 2UO 3 + 4NO 2 + O 2(4)6UO 3 = 2U 3O 8 +O 2(5)UO 3 +2HNO 3 = UO(NO 3)2 + H 2O(6)6UO 3 + HF = UO 2F 2 + H 2O(7)2UO 3 + 2NaOH = Na 2U 2O 7 + H 2O(8)UO 3 + 3SF 4 = UF 6 + 3SOF 210.用硝酸浸取氢氧化铈(Ⅳ)和氢氧化稀土(Ⅲ)的混合物时,若将溶液的酸度控制在pH=2.5,氢氧化稀土进入溶液,而氢氧化铈仍留在沉淀中,通过计算说明。
解:KspCe(OH)4=1.5×10-51故当 p H=2.5,即 [OH-]=3.162×10-12 mol•dm -3时[Ce 4+]=541251105.1)10162.3(105.1---⨯=⨯⨯ mol•dm -3 说明Ce 4+离子基本沉淀完全,而Ln(OH)3 的Ksp 介于1.0×10-19-2.5×10-4之间,当[Ln 3+]=0.1 mol•dm -3时,开始沉淀Ln 3+离子的pH 值则为7.82-6.30,这样当pH=2.5甚至再大一些时Ce 4+以Ce(OH)4沉淀的形式除去,而稀土离子Ln 3+皆不沉淀析出,如此,即可将Ln 3+ 与Ce 4+分离。
11.简述从独居石中提取混合稀土氯化物的原理。
答:独居石是稀土,钍,铀的磷酸盐矿,可用酸法(浓硫酸)和碱法(浓NaOH )将稀土与钍、铀、磷等元素分离,得混合稀土氯化物,碱法更优越。
当独居石精矿与50%的浓NaOH 溶液加热时,磷酸盐转变为稀土水合氯化物和氢氧化物并生成磷酸钠盐,用热水浸取和洗涤分离 可溶性的磷酸盐,沉淀物进行酸溶,根据稀土比钍、铀等易溶于酸的 性质,所以用盐酸溶解时 ,控制一定的pH 值就可使大部分稀土 优先溶出,而铀、钍等溶解很少,这样就能得到混合氯化稀土,并与放射性元素铀、钍分离。
主要反应:REPO 4 + 3NaOH = RE(OH)3 + Na 3PO 4RE(OH)3 + 3HCl = RECl 3 + 3H 2OTh 3(PO 4)4 + 12NaOH = 3Th(OH)4 + 4Na 3PO 42U 3O 8 + O 2 + 6NaOH = 3Na 2U 2O 7 + 3H 2O12.为什么用电解法制备稀土金属时,不能在水溶液中进行?答:因为稀土元素还原性强,能与水进行反应,置换出水中的氢,因此在水溶液中进行电解反应,不能得到它们的单质。
13.稀土金属主要以(Ⅲ)氧化态的化合物形式存在,经富集后,通常可以通过熔融电解法制备纯金属或混合金属,一般采用什么化合物作为电解质?答:一般以KCl作为电解质,加入一定量的KCl是为了降低混合稀土的熔点,使电解在较低的温度下进行。
14.镧系元素和锕系元素同处一个副族(ⅢB),为什么锕系元素的氧化态种类较镧系多?答:这是由锕系元素电子壳层的结构决定的,锕系的前半部元素中的5f电子与核的作用比镧系元素的4f电子弱,因而不仅可以把6d和7s轨道上的电子作为价电子给出,而且也可以把5f轨道上的电子作为价电子参与成键形成高价稳定态。
而镧系元素由于其原子核对4f轨道的作用很强,4f轨道上的电子不能作为价电子参与成键,呈现出的氧化态种类较少。
15.钍的卤化物有什么特点?解:钍的卤化物都是高熔点的白色晶体,都容易水解。