Removed_无机及分析化学新习题解答

第0 章

1.4写出下列微粒的电子结构，并判断哪些具有顺磁性？

(1)Zn (2)Mn (3)As (4)Rb (5)F (6)Cr (7)Cu (8)Fe2+(9)V2+(10)La3+

解答

原子或离子电子构型磁性质原子或离子电子构型磁性质Zn[Ar]3d104s2反Cr[Ar]3d54s1顺

Mn[Ar]3d54s2顺Cu[Ar]3d104s1顺

As[Ar]3d104s24P3顺Fe2+[Ar]3d64s0顺

Rb[Kr]5s1顺V2+[Ar]3d34s0顺

F[He]2s22p5顺La3+[Xe] 5d06s0反

解答

价层电子构型元素所在周期元素所在族

2s2 2p4 3d104s24p4 4f145d16s2 3d74s2 4f 96s2第二周期

第四周期

第六周期

第四周期

第六周期

16/Ⅵ

16/Ⅵ

3

9

3

1.7完成下列表格

解答

价层电子构型元素所在周期元素所在族

3s23p3 4f145d106s1 3d64s2 3d104s24p5

5s23

6

4

4

5

15/Ⅴ

11

8

17/Ⅶ

2

1.11指出具有未成对电子的离子并说明理由。

F-，Ca2+，Fe2+，S2-。

解答

Fe2+。Fe原子的电子构型为1s22s22p63s23p63d64s2，失去最外层的两个电子后变为3d6结构，有四个未成对电子。

1.12按照半径大小将下列等电子离子排序，并说明理由。

Na+，F-，Al3+，Mg2+，O2-

解答

Al3+ < Mg2+ < Na+ < F- < O2-（它们属等电子、同结构物种，核电荷数决定着半径的大小。）

2.2 下列各对原子间分别形成哪种键？离子键，极性共价键或非极性共价键？(a) Li, O; (b) Br, I; (c) Mg, H; (d) O, O; (e) H, O; (f) Si, O; (g) N, O; (h) Sr, F. 解答

主要形成离子键的：(a), (c), (h); 主要形成极性共价键的：(b), (e), (f), (g);主要形成非极性共价键的：(d).

3.10 为了增加C (s)和H 2O (g)反应中生成的H 2 (g)的产率，我们普遍应用了一个称为

“水-气转换反应”的辅助反应，水-气转换反应如下：CO (g)+ H 2O (g) CO 2 (g)+ H 2 (g) 此反应在大约1100 K 时，K θ = 1.00。

以下给出了1100 K 时反应中的各物质的物质的量：

CO ：1.00 mol ，H 2O ：1.00 mol ，CO 2：2.00 mol ，H 2：2.00 mol

当平衡后，哪种物质的物质的量较初始值有所增加，哪种有所减少？解答

[因为Q = = 4.00＞K θ = 1.00

)V /1.00)(V /1.00()

V /2.00)(V /2.00()O H ()CO ()H ()CO (222 c c c c 因此反应向逆反应方向进行，反应左移，平衡后，CO ，H 2O 增大，CO 24.3 对可逆反应A + B ，正向反应的焓变为 +21 kJ·mol -1,活化能为 + 84

kJ·mol -1.求其逆向反应的活化能.

解答

因为△r H （正）= E a (正) - E a (逆)所以：E a (逆) = E a (正) - △r H （正）

= 84 kJ·mol -1 - 21 kJ·mol -1 = 63 kJ·mol -1

第 5 章

酸、碱和酸碱反应

习题

5.1按照给出的例题模式，指出下列可逆反应

中的布朗斯特酸和碱：

例如：

HClO2 + H2O ≒ ClO2- + H3O+

acid(1) base(2) base(1) acid(2)

(a) OCl- + H2O ≒ HOCl + OH-

(b) NH3 + H2PO4-≒ NH4+ + HPO42-

(c) HCl + H2PO4-≒ Cl- + H3PO4

(d) HF + H2O ≒ F- + H3O+

(e) C3H5O2- + HCl ≒ HC3H5O2 + Cl-

解答：

(a) OC - + H2O ≒ HOCl + OH-

base(2) acid(1) acid(2) base(1)

(b) NH3 + H2PO4-≒ NH4+ + HPO42-

base(2) acid(1) acid(2) base(1)

(c) HCl + H2PO4-≒ Cl- + H3PO4

acid(1) base(2) base(1) acid(2)

(d) HF + H2O ≒ F- + H3O+

acid(1) base(2) base(1) acid(2)

(e) C3H5O2- + HCl ≒ HC3H5O2 + Cl-

base(2) acid(1) acid(2) base(1)

5.3下列物质在与水反应中一个为酸、一个为碱、一个为两性物质，请写出方程式说明。HNO2，PO43-，HCO3-

解答：

HNO2(aq) + H2O(l) ≒NO2-(aq) + H3O+(aq)

PO43- (aq) + H2O(l) ≒ HPO42- (aq) + OH-(aq)

H2CO3 + OH-≒ HCO3- + H2O≒H3O+ + CO32-

5.4 按照从最强酸到两性物质再到最强碱的顺序排列下列各氧化物：

Al2O3，B2O3，BaO，CO2，Cl2O7，SO3

解答：

Cl2O7 , SO3 , CO2 , B2O3 , Al2O3 , BaO

5.5指出下列反应中的路易斯酸和碱：

(a) B(OH)3 + OH- →[B(OH)4]-

(b) N2H4 + H3O+→ N2H5+ + H2O