天大无机化学第四 思考题和习题答案
无机化学第四版第五章思考题与习题 - 无机化学简明教程 天津大学 杨宏孝 第四版 课后思考题和习题答案
第五章原子结构与元素周期性-思考题1.量子力学的轨道概念与波尔原子模型的轨道有什么区别和联系?解：量子力学的原子轨道是解薛定谔方程得到的，以满足量子化条件为前提的，适用于所有原子；玻尔先假定了一个量子化条件，从经典理论推导出来的，但只适用于氢原子，多电子原子不适用。
2. .量子力学原子模型是如何描述核外电子运动状态的?解:用四个量子数: 主量子数--------描述原子轨道的能级副量子数------ 描述原子轨道的形状角量子数-------描述原子轨道的伸张方向自旋量子数---------描述电子的自旋方向.3. 为什么任何原子的最外层最多只能有8个电子,次外层最多只能有18个电子? 解：根据能量最低原理,泡利不相容原理以及洪特规则,我们就可以推算出各电子层,电子亚层和轨道中最多能容纳多少电子,以及每一个原子的核外电子排布形式，从结果上看，最外层只出现s亚层和p亚层，最都只能有8个电子，而次外层只会出现s、p、d亚层，最有只能有18个电子。
4. 为什么周期表中各周期的元素数目并不一定等于原子中相应电子层的电子最大容量数(2n2)?解：因为存在能级交错现象，比如d区原子，最外层为n，但原子数目取决于n-1的d亚层的电子容量。
如第4-7周期的原子数据远远大于2n2。
5. 量子数n=3,l=1的原子轨道的符号是怎样的?该类原子轨道的形状如何?有几种空间取向?共有几个轨道?可容纳多少个电子?解：原子轨道符号位3p，原子轨道的形状为哑铃形，有3种空间取向，共3个轨道，可容纳6个电子。
6.(1) 试写出s区,p区,d区及ds区元素的价层电子构型.解：s区ns1-2 p区ns2np1-6 d区(n-1)d1-9ns1-2 ds区(n-1)d10ns1-2 (2) 具有下列价层电子构型的元素位于周期表中哪一个区?它们各是金属还是非金属?价层电子构型ns2 ns2np5 (n-1)d2ns2 (n-1)d10ns2所在区s p d ds金属或非金属金属非金属金属金属11. 已知某副元素的A原子,电子最后填入3d,最高氧化数为+4,元素B的原子,电子最后填入4p, 最高氧化数为+5.回答下列问题:(1) 写出A,B元素原子的电子分布式;(2) 根据电子分布,指出它们周期表中的位置(周期,区,族).解：（1）A：1s22s22p63s23p63d24s2B：1s22s22p63s23p63d104s24p3(2) A: 四周期，d区，IVB族元素B：四周期，p区，V A族元素习题1.在26Fe原子核外的3d，4s轨道内，下列电子分布哪个正确? 哪个错误? 为什么?答：(1) 不符合能量最低原理；(2) 不符合能量最低原理和洪特规则；(3) 不符合洪特规则；(4) 不符合泡利不相容原理；(5) 正确。
天津大学无机化学教研室《无机化学》(第4版)课后习题(原子结构与元素周期性)【圣才出品】
价层电子构型为 为相似。
所以它属于第七周期、ⅣA 族，可能与已知元素 Pb 的性质最
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（2）电子最先填充在第一个 59 轨道上的元素的原子序数可能是 121。
推测：根据电子填充轨道的次序为
可知出
现第一个 59 电子的元素的电子分布式应为
8．（1）试写出 S 区、P 区、d 区及 ds 区元素的价层电子构型。 （2）具有下列价层电子构型的元素位于周期表中哪一个区？它们各是金属还是非金 属？
答：（1）
表 5-2
（2）
表 5-3
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9．已知某副族元素的 A 原子，电子最后填入 3d，最高氧化数为＋4；元素 B 的原子， 电子最后填入 4p，最高氧化数为＋5。回答下列问题：
所以该元素原子序数是 121。
（3）118。第七周期最后一种元素的价层构型应为
其电子分布式为
所以第七周期最后一种元素的原子序数应为 118。
（4）50。第八周期的元素种数应该是第八能级组可填充的电子数，即
，所以第八周期应该包括（2＋18＋14＋10＋6）＝50 种元素。
（二）习题 1．在下列各组量子数中，恰当填入尚缺的量子数。 （1） （2） （3） （4） 解：（1）n≥3 正整数； （2）l＝1；
（1）写出 A、B 元素原子的电子分布式； （2）根据电子分布，指出它们在周期表中的位置（周期、区、族）。 答：（1）A： B： （2）A：四周期、d 区、ⅣB 族元素；B：四周期、p 区、ⅤA 族元素。
10．不参看周期表，试推测下列每一对原子中哪一个原子具有较高的第一电离能和较 大的电负性值？
天津大学无机化学教研室《无机化学》(第4版)(下册)-章节题库-第12~17章【圣才出品】
第 12 章 氮族、碳族和硼族元素
一、选择题 1．下列化合物中，碱性最弱的是（ ）。
【答案】D 【解析】N3H 即叓氮酸 HN3，具有酸性。
2．对亍 H2O2 和 N2H4，下列叒述中正确的是（ ）。 A．都是二元弱酸 B．都是二元弱碱 C．都具有氧化性和还原性 D．都可作氧化剂 【答案】C 【解析】H2O2 为二元弱酸，而 N2H4 为二元弱碱。两者均既有氧化性又有还原性。但 N2H4 作为氧化剂时反应速率极慢而没有实际意丿。
7．下列叒述中，丌正确的是（ ）。
A．酸性溶液中，
都是氧化剂
B．秲酸溶液中， 的氧化性比 强
C．N2O5 是硝酸的酸酐，常温下是固态，为分子晶体
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D．联氨和羟胺都是好的还原剂，在碱性溶液中还原性更强些 【答案】C 【解析】秲的 HNO2 和 HNO3溶液，前者氧化能力强亍后者。这种氧化性差别源亍 HNO2 的丌稳定性。作为弱酸的 HNO2 在水中主要以分子状态存在，H＋的强极化能力使得 HNO2 丌稳定；同时，中心氧化数为＋3 的 HNO2 在极化能力极强的 H＋作用下，更易分解而得到 还原产物。N2O5 常温下是固态，固态时 N2O5 为离子晶体[NO2]＋[NO3]－。
以分散，解离出 H＋后的酸根趋亍稳定；另外，由亍多聚磷酸比单磷酸含有较多的 P-O 键，
通迆电子的诱导效应，导致 O-H 键键能Байду номын сангаас低，H＋易解离出来，因此
的酸性比
强。
16．下列物质在空气中丌能自燃的是（ ）。 A．红磷 B．白磷 C．P2H4 D．B2H4 【答案】A 【解析】红磷较稳定，室温下丌易不 O2 反应，而白磷在空气中会逐渐氧化积聚热量而 自燃，经常把它保存在水中。联膦 P2H4 活泼，易自燃。乙硼烷 B2H6 也是一种还原性极强 的物质，在空气中自燃。
(精选)无机化学简明教程(天津大学)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1．解：1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。
2．解：氯气质量为2.9×103g 3．解：一瓶氧气可用天数33111-1222()(13.210-1.0110)kPa 32L9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -⨯⨯⨯===⨯⨯４．解：pV MpVT nR mR== = 318 K 44.9=℃ ５．解：根据道尔顿分压定律ii n p p n=p (N 2) = 7.6104 Pap (O 2) = 2.0104 Pa p (Ar) =1103 Pa６．解：（1）2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ⨯（2）222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =⨯ （3）4224(O )(CO ) 2.6710Pa0.2869.3310Pan p n p ⨯===⨯ 7.解：（1）p (H 2) =95.43 kPa （2）m (H 2) =pVMRT= 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 = Q p p ∆V = 0.771 kJ 10.解： （1）V 1 = 38.3⨯10-3m 3= 38.3L（2） T 2 = nRpV 2= 320 K （3）W =(p V ) = 502 J（4） U = Q + W = -758 J （5） H = Q p = -1260 J11.解：NH 3(g) +45O 2(g) 298.15K−−−−→标准态NO(g) + 23H 2O(g) m r H ∆= 226.2 kJ ·mol 1 12.解：m r H ∆= Q p = 89.5 kJ m r U ∆= mr H ∆ nRT =96.9 kJ13.解：（1）C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g)m r H ∆ =m f H ∆(CO 2, g) = 393.509 kJ ·mol 121CO 2(g) + 21C(s) → CO(g) m r H ∆ = 86.229 kJ ·mol 1CO(g) +31Fe 2O 3(s) → 32Fe(s) + CO 2(g)m r H ∆ =8.3 kJ ·mol 1各反应m r H ∆之和m r H ∆= 315.6 kJ·mol 1。
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Fe3＋离子能与卤素离子形成配位化合物，它和 F－离子有较强的亲合力，当向血红色的
[Fe（SCN）6]3－配合物溶液中加入氟化钠 NaF（NaF 溶液的 pH≈8）时，血红色的[Fe（SCN） 6]3－配离子被破坏，生成了无色的[FeF6]3－配离子：
[Fe（SCN）6]3－＋ 6F－ ＝[FeF6]3－ （无色） ＋ 6SCN－ 由于 Fe3＋与 F－有较强的亲合力，而且加入 NaF 后降低了溶液的酸度，所以血红色的
4．用化学反应式表述下列变化过程：（1）在 Cr3（SO4）3 溶液中加入 NaOH 溶液，
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产生葱绿色沉淀；（2）当加入 NaOH 过量时，沉淀溶解；（3）然后向该溶液中滴加 H2O2 并用水浴加热，发现溶液变成黄色；（4）用稀硫酸酸化，溶液颜色变为橙红色；（5）再向 溶液加入乙醚和 H2O2，有机溶剂层变成深蓝色；（6）混合溶液放置有气体产生。[电子科技 大学 2009 研]
能存在，但由于
，所以 也容易被氧化。正
是利用 的还原性来测定溶液中钛的含量（用含 的标准液作氧化剂进行滴定，用
KSCN 溶液作指示剂）：
不存在，因为锆很难形成低氧化态离子。
4．在配制和保存下列溶液时，应注意什么问题？（写出必要的化学反应方程式）
答：
在水溶液中比较稳定，但长期放置时会缓慢地发生下列反应：
－
淡绿色的 FeSO4 晶体经 H2SO4 溶解后，加入 K2Cr2O7
Cr2O72 6 Fe2 14H
2Cr3+ 6Fe3 7H 2O
绿色
加入过量的 NaOH 溶液
Fe3 ＋3OH－
Fe（OH）3 （红棕色沉淀）
无机化学(第四版)课后答案
无机化学课后答案 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。
无机化学课后习题答案
无机化学课后习题答案【篇一：天大无机化学课后习题参考答案】n1(p?p1)v1(13.2?103-1.01?103)kpa?32l???9.6d222101.325kpa?400l ? d-1４．解：t?pvmpv?nrmr= 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 rt8.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。
天大无机化学第四版思考题和习题答案
第八章配位化合物思考题1. 以下配合物中心离子的配位数为6，假定它们的浓度均为0.001mol·L-1，指出溶液导电能力的顺序，并把配离子写在方括号内。
(1) Pt(NH3)6C14(2) Cr(NH3)4Cl3(3) Co(NH3)6Cl3 (4) K2PtCl6解：溶液导电能力从大到小的顺序为[Pt(NH3)6]C14>[Co(NH3)]6Cl3>K2[PtCl6]>[Cr(NH3)4Cl2]Cl2. PtCl4和氨水反应，生成化合物的化学式为Pt(NH3)4Cl4。
将1mol此化合物用AgN03处理，得到2molAgCl。
试推断配合物内界和外界的组分，并写出其结构式。
解：内界为：[PtCl2(NH3)4]2+、外界为：2Cl-、[PtCl2(NH3)4]Cl23.下列说法哪些不正确? 说明理由。
(1) 配合物由内界和外界两部分组成。
不正确，有的配合物不存在外界。
(2) 只有金属离子才能作为配合物的形成体。
不正确，有少数非金属的高氧化态离子也可以作形成体、中性的原子也可以成为形成体。
(3) 配位体的数目就是形成体的配位数。
不正确，在多齿配位体中配位体的数目不等于配位数。
(4) 配离子的电荷数等于中心离子的电荷数。
不正确，配离子电荷是形成体和配体电荷的代数和。
(5) 配离子的几何构型取决于中心离子所采用的杂化轨道类型。
正确4．实验测得下列配合物的磁矩数据(B.M.)如下: 试判断它们的几何构型，并指出哪个属于内轨型、哪个属于外轨型配合物。
5.下列配离子中哪个磁矩最大?[Fe(CN)6]3-[Fe(CN)6]4-[Co(CN)6]3-[Ni(CN)4]2-[Mn(CN)6]3-可见[Mn(CN)6]4的磁矩最大6.下列配离子(或中性配合物)中，哪个为平面正方形构型?哪个为正八面体构型? 哪个为正四面体构型?*7. 用价键理论和晶体场理论分别描述下列配离子的中心离子的价层电子分布。
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无机化学课后习题答案【篇一：天大无机化学课后习题参考答案】n1(p?p1)v1(13.2?103-1.01?103)kpa?32l???9.6d222101.325kpa?400l ? d-1４．解：t?pvmpv?nrmr= 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 rt8.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。
天津大学无机化学教研室《无机化学》(第4版)课后习题(酸碱反应和沉淀反应)【圣才出品】
第3章 酸碱反应和沉淀反应（一）思考题1．阐述下列化学名词、概念的含义。
解离常数，解离度，分步解离，水解常数，水解度，分步水解，水的离子积，缓冲溶液，溶度积，溶度积规则，分步沉淀，沉淀完全，沉淀转化答：（1）解离常数：在溶液中存在着已解离的弱电解质的组分离子和未解离的弱电解质分子之间的平衡，该平衡的平衡常数称为解离常数。
（2）解离度：弱电解质在溶剂中解离达平衡后，已解离的弱电解质分子百分数称为解离度。
（3）分步解离：多元弱酸在水溶液中的解离是分步（或分级）进行的，平衡时每一级都有一个相应的解离平衡常数。
（4）水解常数：对于强碱弱酸盐、强酸弱碱盐、弱酸弱碱盐，盐的组分离子与水解离出来的H＋或OH－结合成弱电解质的反应的平衡常数称为水解常数。
（5）水解度：盐水解部分的物质的量或浓度与始态盐的物质的量或浓度的比值称为水解度。
（6）分步水解：与多元弱酸（或多元弱碱）的分步解离相对应，多元弱酸盐（或多元弱碱盐）的水解也是分步进行的。
（7）水的离子积：水的解离平衡常数称为水的离子积。
（8）缓冲溶液：弱酸与弱酸盐、弱碱与弱碱盐等混合液保持pH相对稳定作用的溶液称为缓冲溶液。
（9）溶度积：难溶强电解质在水中虽然难溶，但仍有一定数量的构晶离子离开晶体表面而进入水中，当溶解与沉淀的速率相等时，晶体和溶液相应的离子之间达到动态的多相离子平衡，该溶解平衡常数称为溶度积。
（10）溶度积规则：，该规律称为溶度积规则。
（11）分步沉淀：体系中同时含有多种离子，离子可能与加入的某一沉淀剂均会发生沉淀反应，生成难溶电解质，则离子积首先超过溶度积的难溶电解质先沉出，这种在混合溶液中多种离子发生先后沉淀的现象称为分步沉淀。
（12）沉淀完全：在进行沉淀反应时，当离子浓度小于10－5时，可以认为沉淀基本完全。
（13）沉淀转化：借助于某一试剂的作用，把一种难溶电解质转化为另一难溶电解质的过程称为沉淀转化。
2．在氨水中加入下列物质时，的解离度和溶液的pH 将如何变化？（1）加（2）加（3）加答：（1）使的解离度下降，溶液的pH 减小；（2）使的解离度下降，溶液的pH 升高；（3）使的解离度增大，溶液的pH 减小；（4）使的解离度增大，溶液的pH 的变化与加水量的多少有关。
天津大学无机化学思考题
第一章思考题1.一气柜如下图所示：A假设隔板（A）两侧N2和CO2的T, P相同。
试问：（1）隔板两边气体的质量是否相等? 浓度是否相等?物质的量不等而浓度相等（2）抽掉隔板（假设不影响气体的体积和气柜的密闭性）后，气柜内的T和P 会改变？N2、CO2物质的量和浓度是否会改变?T和P 会不变，N2、CO2物质的量不变而浓度会改变2.标准状况与标准态有何不同? 标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体，标准态是在标准压力下（100kPa）的纯气体、纯液体或纯固体3.化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同?对某一化学反应方程式来说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为负值,生成物的化学计量数为正值4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同? 试说明之。
5.试用实例说明热和功都不是状态函数。
6.判断下列各说法是否正确：（1）热的物体比冷的物体含有更多的热量。
×（2）甲物体的温度比乙物体高，表明甲物体的热力学能比乙物体大。
×（3）物体的温度越高，则所含热量越多。
×（4）热是一种传递中的能量。
√（5）同一体系：(a)同一状态可能有多个热力学能值。
×(b)不同状态可能有相同的热力学能值。
√7.判断下列各过程中，那个ΔU最大：（1）体系放出了60kJ热，并对环境做了40kJ功。
（2）体系吸收了60kJ热，环境对体系做了40kJ功。
√（3）体系吸收了40kJ热，并对环境做了60kJ功。
（4）体系放出了40kJ热，环境对体系做了60kJ功。
根据ΔU=Q+W, (1) ΔU=-60+(-40)=-100KJ (2)ΔU=+60+40=+100KJ ,(3) ΔU=+40+(-60)=-20KJ (4)ΔU=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的ΔU最大.8.下列各说法是否正确：（1）体系的焓等于恒压反应热。
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2．解释下列实验事实： （1）焊接铁皮时，常先用浓 ZnCl2 溶液处理铁皮表面。
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E2 大于零，故反应能够向设计方向进行，即在碱性体系中 Zn 单质能够置换碱中的氢获得氢 气。
第二部分 课后习题 第 14 章 过渡元素（二）
（一）思考题 1．解释下列现象或问题，并写出相应的反应方程式。
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估计每一步会有什么现象出现？写出有关的离子反应方程式。
答： 与
生成溶解度较小的砖红色
沉淀；再加入适量 后
答：（1）应加入 Zn，在除去 杂质后又不会引入别的杂质：
（2）用
即可：
图 14-1
3．（1）请用一种试剂区别下列五种离子。
（2）选用适当的配合剂分别将下列各种沉淀物溶解，并写出相应的反应方程式。
解：（1）选用 NaOH 或过量
即可。
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E1
H
H2
Zn2
Zn
0.76
V
E1 大于零，故反应能够向设计方向进行，即在酸性体系中 Zn 单质能够置换酸中的氢获
得氢气。
（2）在碱性中的反应进行的方程式为： Zn ＋ 2OH－ ＝ ZnO22－ ＋ H2
在标准条件下：正极反应：2H2O ＋ 2e－ ＝ H2 ＋ 2OH－； 在碱性中[H＋]＝1.0×10－14 mol·dm－3；
天津大学无机化学教研室《无机化学》(第4版)(上册)-课后习题-第5~8章【圣才出品】
第5章原子结构与元素周期性（一）思考题1．量子力学的轨道概念与波尔原子模型的轨道有什么区别和联系？答：（1）量子力学的轨道与波尔原子模型的轨道的联系：二者均是用于描述电子、种子、质子等微观粒子的运动。
（2）量子力学的轨道与波尔原子模型的轨道的区别：波尔原子模型的轨道概念是1913年由N.Bohr提出，该模型是建立在牛顿的经典力学理论基础上的，认为微观粒子遵循经典力学的运动规律，电子在原子核外某个确定的原形轨道，但实际上粒子微小、运动速度又极快且在极小的原子体积内运动，根本不遵循经典力学的运动规律。
所以它只能解释单电子原子（离子）光谱的一般现象，不能解释多电子原子光谱，具有一定的局限性；量子力学的轨道概念是1923年薛定谔提出，该模型是建立在波粒二象性的基础上，认为微观粒子不仅具有粒子性，也具有波动性，电子在原子核外某个空间范围内运动，原子中个别电子运动的轨迹是无法确定，没有确定的轨道。
但是电子的运动呈现一定的规律性，可用量子力学理论的电子云进行描述。
2．量子力学原子模型是如何描述核外电子运动状态的？答：用四个量子数描述核外电子运动状态，它们分别是：主量子数-描述原子轨道的能级；副量子数-描述原子轨道的形状；磁量子数-描述原子轨道的伸展方向；自旋量子数-描述电子的自旋方向。
3．下列各组量子数哪些是不合理的？为什么？表5-1答：（2）、（3）不合理。
当n＝2时，l只能是0.1，而（2）中的l＝2；当l＝0时，m只能是0，而（3）中的m却为＋1。
4．为什么任何原子的最外层最多只能有8个电子，次外层最多只能有18个电子？答：由于有能级交错的现象，使得轨道的能级次序发生变化，当电子层数（n）较大时，电子填充到轨道的次序为：可见，最外层为nsnp轨道，最多只能填充8个电子；而次外层最多只能填充轨道，即最多有18个电子。
5．为什么周期表中各周期的元素数目并不一定等于原子中相应电子层的电子最大容量数（）？答：由于能级交错的原因。
无机化学(天津大学第四版答案)
化学反应中的质量关系和能量关系习题参考答案1.解: 1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。
2.解: 氯气质量为 2.9 X 103g 。
3.解:一瓶氧气可用天数n (p pjy (13.2 103-1.01 103)kPa 32L n 2 P 2V 2 101.325kPa 400L__d^4•解：TM PVnR mR=318 K 44.9 C5.解：根据道尔顿分压定律n ip(N 2)= 7.6 104 Pa p(O 2)= 2.0 104 Pa p(Ar) =1 103 Pa 6.解：(1) n(CO 2)0.114mol; p(C02) 2.87 104 Pa(2) p(N 2) p PQ 2) p(CO 2)3.79 104Pa (3)迥以空 267 10：Pa 0.286 n p 9.33 104Pa7.解：(1) p(H 2)=95.43 kPa9. 解： U = Q P p V = 0.771 kJ 10. 解： (1) V 1 = 38.3 10-3 m 3= 38.3LpV 2(2) T 2 = - = 320 KnR(3) W =( p V) = 502 J(4) U = Q + W = -758 J (5)H = Q p = -1260 J5 38.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，但与反应式的与法有关。
(2) m(H 2)= pVM RT=0.194 g11. 解：NH3(g) + 4O2© 2标8辔NO(g) + 空山。
^) 屮皿=226.2 kJ mol12. 解：r H m= Q p = 89.5 kJr U m = r H m nRT=96.9 kJ13. 解：(1) C (s) + O2 (g) T CO2 (g)r H m = f H m (CO2, g) = 393.509 kJ mol 11 12 CO2(g) + 护(s) T CO(g)r H m = :86.229 kJ mol 1CO(g) + 1 21Fe2O3(s) T 2 Fe(s) + CO2(g)r H m=:8.3 kJ mol 1各反应r H m之和r H m= 315.6 kJ mol 1o(2)总反应方程式为3 1 3 22 C(s) + O2(g) +3 Fe2O3(s) T CO2(g) + - Fe(s)r H m= 315.5 kJ mol 1由上看出：⑴与⑵计算结果基本相等。
天津大学无机化学教研室《无机化学》(第4版)配套题库名校考研真题+课后习题+章节题库+模拟试题下册
1．完成并配平反应方程式：硼砂（N2B4O7）溶液与稀硝酸混合[北京航 空航天大学2010研]
答：Na2B4O7 ＋ 2HNO3（稀） ＋ 5H2O＝4H3BO3 ＋ 2NaNO3
2．完成并配平反应方程式：在碱性条件下，红磷与次氯酸钠反应，生 成连二磷酸二氢根离子[中国科学技术大学2008研] 答： 3．完成并配平反应方程式：五氯化磷的氢解[中国科学技术大学2008研] 答：
目 录
第一部分 名校考研真题 第9章 氢、稀有气体 第10章 碱金属和碱土金属元素 第11章 卤素和氧族元素 第12章 氮族、碳族和硼族元素 第13章 过渡金属（一） 第14章 过渡金属（二） 第15章 元素化学综述（自学为 主）
第16章 无机物合成 第17章 生态环境与无机化学 第二部分 课后习题 第9章 氢及稀有气体 第10章 碱金属和碱土金属元素 第11章 卤素与氧族元素 第12章 氮族、碳族和硼族元素 第13章 过渡元素（一） 第14章 过渡元素（二） 第15章 元素化学综述（自学为
2．下面哪个说法是错误的（ ）。[首都师范大学2010研]
A．碳纳米管具有半导体性
B．碳纳米管具有金属导电性
C．金刚石具有半导体性
D．硅具有半导体性
【答案】B
【解析】碳纳米管具有导电性，是非金属导电性。
3．天然硅酸盐的结构复杂，其基本结构单元为（ ）。[首都师范大 学2010研] A．SiO2分子 B．SiO32平面三角形 C．SiO4四面体 D．Si2O76－共其用顶点的两个四面体 【答案】C 4．石墨、金刚石、碳纳米管皆为碳单质，其中在碳纳米管中碳原子的 杂化类型 （ ）。[电子科技大学2010研] A．与石墨相同 B．与金刚石相同 C．部分与石墨相同部分与金刚石相同 D．与石墨金刚石皆不相同 E．无正确答案可选 【答案】A 【解析】在碳纳米管中，碳原子的杂化轨道类型与石墨相同，皆为sp2 杂化。
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第八章配位化合物思考题1. 以下配合物中心离子的配位数为6，假定它们的浓度均为·L-1，指出溶液导电能力的顺序，并把配离子写在方括号内。
(1) Pt(NH3)6C14(2) Cr(NH3)4Cl3(3) Co(NH3)6Cl3 (4) K2PtCl6解：溶液导电能力从大到小的顺序为[Pt(NH3)6]C14>[Co(NH3)]6Cl3>K2[PtCl6]>[Cr(NH3)4Cl2]Cl2. PtCl4和氨水反应，生成化合物的化学式为Pt(NH3)4Cl4。
将1mol此化合物用AgN03处理，得到2molAgCl。
试推断配合物内界和外界的组分，并写出其结构式。
解：内界为：[PtCl2(NH3)4]2+、外界为：2Cl-、[PtCl2(NH3)4]Cl23.下列说法哪些不正确? 说明理由。
(1) 配合物由内界和外界两部分组成。
不正确，有的配合物不存在外界。
(2) 只有金属离子才能作为配合物的形成体。
不正确，有少数非金属的高氧化态离子也可以作形成体、中性的原子也可以成为形成体。
(3) 配位体的数目就是形成体的配位数。
不正确，在多齿配位体中配位体的数目不等于配位数。
(4) 配离子的电荷数等于中心离子的电荷数。
不正确，配离子电荷是形成体和配体电荷的代数和。
(5) 配离子的几何构型取决于中心离子所采用的杂化轨道类型。
正确4．实验测得下列配合物的磁矩数据.)如下: 试判断它们的几何构型，并指出哪个属于内轨型、哪个属于外轨型配合物。
5.下列配离子中哪个磁矩最大?[Fe(CN)6]3-[Fe(CN)6]4-[Co(CN)6]3-[Ni(CN)4]2-[Mn(CN)6]3-可见[Mn(CN)6]4的磁矩最大6.下列配离子(或中性配合物)中，哪个为平面正方形构型? 哪个为正八面体构型? 哪个为正四面体构型?*7. 用价键理论和晶体场理论分别描述下列配离子的中心离子的价层电子分布。
(1) [Ni(NH3)6]2+ (高自旋)(2) [Co(en)3]3+ (低自旋)解：(1) [Ni(NH3)6]2+(高自旋)4s4pNH3NH3NH3NH3NH3NH3外轨型晶体场理论:t2ge g2Co(en)23+(低自旋)价键理论:价键理论:内轨型Ni2+ 3d8Co3+3d6晶体场理论:t2ge g(低自旋)*8.构型为d1到d10的过渡金属离子，在八面体配合物中，哪些有高、低自旋之分? 哪些没有?解：d4～d7构型的过渡金属离子在八面体配合物中有高、低自旋之分；d1～d3、d8～d10构型的没有高、低自旋之分。
*9．已知：[Co(NH3)6]2+[Co(NH3)6]3+[Fe(H2O)6]2+M n+的电子成对能269 251 2l0E p/(kJ·mol-1)△o/(kJ·mol-1) 121 275 121计算各配合物的晶体场稳定化能。
解：[Co(NH3)6]2+，Co2+(3d7).CFSE=[5×Δo)+2×Δo] (kJ·mol-1)= kJ·mol-1.[Co(NH3)6]3+，Co2+(3d6).CFSE=[6×Δo)+2E p] (kJ·mol-1)=-156 kJ·mol-1.[Fe(H2O)6]2+ Fe2+(3d6).CFSE=[4×Δo)+2×Δo] (kJ·mol-1)= kJ·mol-1.10. 试解释下列事实：(1) 用王水可溶解Pt，Au等惰性较大的贵金属，但单独用硝酸或盐酸则不能溶解。
(2) [Fe(CN)6]4-为反磁性，而[Fe(CN)6]3-为顺磁性。
*(3) [Fe(CN)6]3-，为低自旋，而[FeF6]3-为高自旋。
(4) [Co(H2O)6]3+的稳定性比[Co(NH3)6]3+差得多。
解：(1)由于王水是由浓硝酸和浓盐酸组成的，浓硝酸将Pt和Au氧化形成的金属离子可与浓盐酸提供的高浓度的Cl-形成稳定的[Pt(Cl)6]2-、[Au(Cl)4]-，使Pt4+和Au3+的浓度大大降低，从而促使Pt和Au的进一步氧化溶解。
(2) [Fe(CN)6]4-中Fe2+(3d6)的d电子分布为：t2g6e g0,即无成单的电子，故为反磁性；而[Fe(CN)6]3-中Fe3+(3d5)的d电子分布为：t2g5e g0,有成单的电子，故为顺磁性。
(3) 因为CN-为强场配体，Δo大，故电子易配对形成低自旋配合物；而F-为弱场配体，Δo小，故电子难易配对而形成高自旋配合物。
(4) 由于配体NH3的场强比H2O的大得多，所以[Co(H2O)6]3+的晶体场稳定化能比稳定性比[Co(NH3)6]3+小得多，而导致前者的稳定性比后者差。
11. 下列说法中哪些不正确? 说明理由。
(1)某一配离子的值越小，该配离子的稳定性越差。
正确(2)某一配离子的值越小，该配离子的稳定性越差。
不正确，值越小，说明该配离子难易解离，即稳定性越好。
(3)对于不同类型的配离子，值大者，配离子越稳定。
不正确，不同类型的配离子其配位数不相同，其稳定性不能按值的大小来比较。
(4)配合剂浓度越大，生成的配离子的配位数越大。
不正确，主要是形成具有特征配位数的配离子。
12. 向含有[Ag(NH3)2]+配离子的溶液中分别加入下列物质：(1)稀HNO3(2)NH3·H2O (3)Na2S溶液试问下列平衡的移动方向?[Ag(NH3)2]+ Ag+ + 2NH3解：(1)平衡向右移动；(2) 平衡向左移动；(3) 平衡向右移动。
13. AgI在下列相同浓度的溶液中,溶解度最大的是哪一个?KCN Na2S2O3KSCN NH3·H2O解：AgI溶解后，分别生成的配离子为：[Ag(CN)2]-、[Ag(S2O3)2]3-、[Ag(SCN)2]-、[Ag(NH3)2]+它们的稳定常数分别为：×1021、×1013、×107、×107，由此可知AgI在KCN 中的溶解度最大。
14. 根据配离子的值判断下列Eθ值哪个最小? 哪个最大?(1)Eθ(Ag+/Ag) (2)Eθ{[Ag(NH3)2]+/Ag}(3)Eθ{[Ag(S2O3)2]3-/Ag} (4)Eθ{[Ag(CN)2]-/Ag}解：由14题可知[Ag(CN)2]-的稳定常数最大，这说明在体系中Ag+离子的浓度越小，根据Nernst方程式可知Eθ{[Ag(CN)2]-/Ag}的值最小，Eθ(Ag+/Ag)的值最大。
15. 判断下列转化反应能否进行。
(1) [Cu(NH3)4]2+ + 4H+─→ Cu2+ + 4NH4+（能）(2) AgI + 2NH3─→ [Ag(N H3)2]+ + I-（不能）(3) Ag2S + 4CN-─→ 2[Ag(CN)2]- + S2-（不能）(4) [Ag(S2O3)2]3- + Cl-─→ AgCl↓+ 2S2O32-（不能）第八章配位化合物-习题1．指出下列配离子的形成体、配体、配位原子及中心离子的配位数。
2. 命名下列配合物，并指出配离子的电荷数和形成体的氧化数。
3. 写出下列配合物的化学式：(1) 三氯·一氨合铂(Ⅱ)酸钾K[PtCl3(NH3)](2) 高氯酸六氨合钴(Ⅱ)[Co(NH3)6)] (ClO4)2(3) 二氯化六氨合镍(Ⅱ) [Ni (NH3)6]Cl2(4) 四异硫氰酸根·二氨合铬(Ⅲ)酸铵NH4[Cr(NCS)4 (NH3)2](5) 一羟基·一草酸根·一水·一乙二胺合铬(Ⅲ)[Cr(OH) (C2O4) (H2O) (en)](6) 五氰·一羰基合铁(Ⅱ)酸钠 Na2[Fe(CN)5(CO)]4．有下列三种铂的配合物，用实验方法确定它们的结构，其结果如下：根据上述结果，写出上列三种配合物的化学式。
5. 根据下列配离子中心离子未成对电子数及杂化类型，试绘制中心离子价层d 电子分布示意图。
解：Cu(NH 3)42+3333CoF 63-dsp2杂化4s3dsp 3d 2杂化4s6．巳知[MnBr 4]2-和[Mn(CN)6]3-的磁矩分别为和 ，试根据价键理论推测这两种配离子价层 d 电子分布情况及它们的几何构型。
解：已知[MnBr 4]2-和[Mn(CN)6]3-的磁矩分别为和 。
由:μ=[MnBr 4]2-中Mn 2+的成单的电子数n=5; [Mn(CN)6]3-中Mn 3+的成单的电子数n=2。
[MnBr4]2-中Mn2+的价电子分布为：3d sp3杂化[MnBr4]2-的几何构型为正四面体。
[Mn(CN)6]3-中Mn3+的价电子分布为：3dd2sp3杂化CN[Mn(CN)6]3-的几何构型为正八面体。
7．在 AgNO3溶液中加入等体积的·L-1的NH3·H2O，计算达平衡时溶液中Ag+，[Ag(NH3)2]+和NH3的浓度。
[][][]-1-13232323323 ()0.10 ()0.50(())()()()() 2fc Ag mol L c NH H O mol L K Ag NH Ag Ag NH c Ag c NH c Ag NH Ag NH +++∅++++==+g g g 混合后尚未反应前：又因较大，可以认为基本上转化为，达到平衡时溶液中、、可解由下式计算：：[]()2322-1-12()2 0.50-20.10 0.10 0.302 0.10-0.10- 0.302 0.10-0.100.3020.3f f H O Ag NH H Omol L mol L x x xxK x x K x x x +∅∅+⨯+=+≈+≈g ?g g 起始浓度／平衡浓度／较大，故很小，，[]-8-8-1-132-1320 9.910()9.910 ()0.10 ()0.30x c Ag mol L c Ag NH mol L c NH H O mol L++=⨯=⨯≈≈g g g g 即8．·L -1CuSO 4溶液与·L -1NH 3·H 2O 混合并达平衡，计算溶液中Cu 2+、NH 3及[Cu(NH 3)4]2+的浓度各是多少? 若向此混合溶液中加入固体，问是否有Cu(OH)2沉淀生成?[]2-1-132232342-1 ()0.050 () 3.0 :4 ()4 3.040.05 04c Cu mol L c NH mol L Cu NH H O Cu NH H O mol L x +++==++-⨯+g g g ?g 解：混合后尚未反应前：达到平衡时平衡浓度／()[]134-172-17-12-13432 0.050-0.050- 2.09102.84 2.84 2.8 0.050-0.05 3.910() 3.910 ()0.05 (f f x xx K x x K x x x x c Cu mol L c Cu NH mol L c NH H ∅∅++==⨯++≈≈=⨯=⨯≈g g g 较大，故很小，，即()()-1-1-12-218222) 2.80.010(),0.0101000 ()0.520()() 9.810() ()sp O mol L molNaOH s c OH mol L mol L c Cu c OH J K Cu OH c c Cu OH -+-∅∅∅≈⨯⎛⎫ ⎪⎝⎭=⨯=⨯>g g g 若在此溶液中加入即：＝＝故有沉淀生成。