无机化学（下）习题答案
第14章 无机物的存在、合成与制备
14.1 选择适宜的方法合成卤素互化物(说明理由，判断反应温度范围)写出反应方程式。
解：卤素互化物含有两种或两种以上的卤素，由卤素单质在一定条件下直接合成是最简便的方法。如：
Cl 2＋F 2220～250 K 铜反应器2ClF Cl 2＋3F 2220～250 K
Cu 或Ni 反应器
2ClF 3 I 2＋3Cl 2(l)o －80 C I 2Cl 6
I 2＋7F 2250～300 C o 2IF 7
这是一类氧化还原反应，反应温度的判断一是要根据卤素的化学反应性，二是要看氧化进行的程度。
14.2 镁的主要来源是白云石（CaCO 3·MgCO 3）、菱镁矿（MgCO 3）及海水中的氯化镁，试设计并讨论金属镁的制取方案。
解：(1) 从海水中获得氯化镁，而后电解熔融氯化镁来制取。
(2) 利用碳酸盐对热的不稳定性，加热分解MgCO 3得MgO ，再在高温下用硅铁还原MgO 也是常用的制取方法。
14.3 以重晶石（BaSO 4）为原料，设计制备各种钡盐的合理反应路线，并讨论反应条件。 解：重晶石是制备其它钡类化合物的原料。例如： BaSO 4＋4C 1273 K BaS ＋4CO
生成的可溶性的BaS 可用于制BaCl 2和BaCO 3：
BaS ＋2HCl BaCl 2＋H 2S↑
BaS ＋CO 2＋H 2BaCO 3＋H 2S↑
14.4 电解制氟时，为何不用KF 的水溶液？为什么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？
解：由于氟的高还原电位[φ(F 2/F －)＝2.87 V]，氟遇水时会同水发生反应。因此，制备单质F 2不能用KF 的水溶液。电解制氟的反应方程式是：
2KHF 2 ===== 2KF↑+H 2 + F 2↑
液态氟化氢是分子型物质，不导电。氟化钾的无水氟化氢溶液能导电，是因为液态氟化氢可同无水氟化钾作用形成KHF 2，该物质可发生强的电离作用，产生正负离子，从而导电。
KHF 2 K + + HF －2
本质上，无水氟化氢是溶剂，氟化钾是溶解于氟化氢的溶质，该体系是非水HF 溶剂（也是类水溶剂）的电解质溶液。
14.5 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。
解： ( l ) 制HIO 4：
3I 2+ 6NaOH ==5NaI + NaIO 3 + 3H 2O
NaIO 3+ Cl 2+ 3NaOH ==Na 2H 3IO 6 + 2NaCl
Na 2H 3IO 6+ 5AgNO 3 ==Ag 5IO 6 + 2NaNO 3 + 3HNO 3
4Ag 5IO 6+ 10Cl 2+ 10H 2O == 4H 5IO 6 + 20AgCl↓+ 5O 2
真空中： 2H 5IO 6 H 4I 2O 9 2HIO 4 工业上通过电解碘酸也可获得高碘酸。
电解
353 K －3H 2O 373 K －H 2O
( 2 ) 制KIO 3：
3I 2 + 6KOH ==5KI + KIO 3 + 3H 2O
I 2 + 2KClO 3 == 2KIO 3 + Cl 2↑
或由( l )中得到的H 5IO 6在413 K 时分解：
2H 5IO 6 ====== 2HIO 3 + O 2↑+ 4H 2O
( 3 ) 制I 2O 5：首先制HIO 3
I 2 + 5Cl 2+ 6H 2O == 2HIO 3 + 10HCl
产物中加Ag 2O 除去Cl －
I 2 + 10HNO 3(浓)== 2HIO 3 + 10 NO 2+ 4H 2O
由（1）中的到H 5IO 6在413 K 时分解：
2H 5IO 6 ==== 2HIO 3 + O 2↑+ 4H 2O
由HIO 3加热分解得到I 2O 5：
2 HIO
3 ===== I 2O 5+ H 2O↑ (
4 ) 制KIO 4：
由(1)中得到的HIO 4与KOH 中和
HIO 4 ＋ KOH KIO 4＋ H 2O
14.6 下列反应的热力学数据如下：
MgO(s) ＋ C(s,石墨)CO(g) ＋ Mg(g)
△f H 298/kJ ?mol －1
－601.7 0 －110.52 147.7 △f G 298/kJ ?mol －1
－569.4 0 －137.15 113.5 △f S 298/J ?mol －1?K －1
26.94 5.740 197.56 148.54 试计算：
（1）反应的热效应△r H 298；
（2）反应的自由能变△r G 298；
（3）在标准条件下，用C(s ，石墨)还原MgO 制取金属镁时，反应自发进行的最低温度是多少？并与图14.7中的温度相比较。
解： MgO(s) + C(s ，石墨) CO(g) + Mg(g)
（1）反应的热效应(CO,g)
△r H 298＝△f H 298(CO,g)＋△f H 298(Mg,g)－△f H 298(C,s)－△f H 298(MgO,s)
＝－110.52＋(147.7)－0－(－601.7)
＝638.88 (kJ·mol －1)
（2）反应的自由能变
△r G 298＝△f G 298(CO,g)＋△f G 298(Mg,g)－△f G 298(C,s)－△f G 298(MgO,s)
＝113.5+(－137.15)－0－(－569.4)＝545.75 (kJ·mol －1)
（3） △r S 298＝148.54+197.56－5.74－26.94＝313.42 (J·mol －1·K －1)
故反应自发进行的最低温度 T ＞K 2038K
mol J 42.313mol J 100088.638S H 11
f =????=??--θθ 14.7 简述：(1)怎样从闪锌矿(主要成份是ZnS)冶炼金属锌?
(2)怎样从辰砂(主要成份是HgS)制金属汞?
解：(1) 闪锌矿通过浮选法得到含有40％～60％ZnS 的精矿石，焙烧使其转化为ZnO ，再将ZnO 和焦炭混合在鼓风炉中加热至1373~1573 K ，使Zn 以蒸气逸出，冷凝得到纯度为99％的锌粉：
2ZnS+3O 2ZnO+2SO
413 K
413 K 413 K
2 C+O22CO
ZnO+CO ======= Zn(g)+CO2↓
(2)辰砂中制金属汞
辰砂碎石经粉碎，浮选富集之后，在空气在中焙烧或与石灰共热，然后使汞蒸馏出来。
HgS+ O2Hg+ SO2↑
4HgS+4CaO4Hg+3CaS+CaSO4
14.8常采用氯化法从钛铁矿(FeTiO3)或红金石(TiO2)制备TiCl4，进而制备金属钛
TiO2(s) + 2Cl2(g) === TiCl4(g) + O2(g)
但反应即使在2000 K时仍不能进行。工业上利用偶合反应使制备在1200 K以内进行。
（1）如何偶合？写出完整的反应方程式。
（2）试计算偶合前和偶合后反应的△r G m和反应温度T。
（3）讨论在什么情况下可以利用偶合反应。
解：从热力学原理看：
△r H m＝148.9 kJ·mol－1，△r S m＝0.041 kJ·K－1·mol－1
若T＝2000 K，根据△r G m＝△r H m－T△r S
m
则△r G m＝66.9 kJ·mol－1＞0 反应仍不自发
而TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s) === TiCl4(g) + 2CO(g)
△r H m＝－72.4 kJ·mol－1，△r S m＝0.220 kJ·K－1·mol－1
若T＝1000 K 时△r G m＝－292.4 kJ·mol－1＜0 反应可自发
14.9工业上生产铬(Ⅵ)化合物，主要是通过铬铁矿(FeCr2O4)与碳酸钠混合在空气中煅烧，使铬氧化成可溶性的铬酸钠，再进行后续制备。简要给出由铬铁矿制备K2Cr2O7的过程。
解：将铬铁矿(FeCr2O4)与碳酸钠混合，在空气中煅烧使铬氧化
4Fe(CrO2)2＋7O2＋8Na2CO32Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2↑
用水浸取熔体，过滤以除去Fe2O3等杂质，Na2CrO4的水溶液用适量的H2SO4酸化，可转化成Na2Cr2O7：
2Na2CrO4＋H2SO4Na2Cr2O7＋Na2SO4＋H2O
由Na2Cr2O7制取K2Cr2O7，只要在Na2Cr2O7溶液中加入固体KCl进行复分解反应即可：
Na2Cr2O7＋2KCl K2Cr2O7＋2NaCl
利用重铬酸钾在低温时溶解度较小(273 K时，4.6 g/100 g水)，在高温时溶解度较大(373 K时，94.1 g/100 g水)，而温度对NaCl的溶解度影响不大的性质，可将K2Cr2O7和NaCl分离。
第15章无机物的酸碱性与氧化还原性
15.1 碘为什么能形成六配位的高碘酸H5IO6？HIO4与H5IO6比较哪个酸性强？如何定性解释。
解：碘是第五周期元素，半径大，周围能容纳六个原子配位，故能形成六配位的高碘酸。HIO4与H5IO6中I的氧化数相同，均为+6，HIO4是H5IO6失去2个H2O的产物，由于HIO4本身是不对称结构，因非羟基氧的诱导，使羟基的O－H键弱，而失去质子H+后的酸根IO4－为很稳定的四面体结构，所以HIO4为强酸；H5IO6中虽有5个羟基，但只有一个非羟基氧，诱导效应弱，羟基的O－H键较强，失去质子H+的趋势弱，为弱酸。
15.2 试分析比较下列物质的碱性相对强弱。
(1) NH3、NF3、NCl3、NBr3
(2) NH3、PH3、AsH3
焙烧
解：因这些物质都属于Lewis碱，若中心原子上的负电荷密度越大，其碱性就越强。
(1) 中心原子相同，配位原子为H和卤素，比较配位原子的中心原子的电负性大小，可知它们的碱性大小顺序为：NH3＞NBr3＞NCl3＞NF3。NF3不具碱性。
(2) 中心原子不同，但均为V A族元素原子，配位原子均为H，比较配位原子的中心原子的电负性大小及配位原子的体积，可知碱性顺序为：NH3＞PH3＞AsH3
15.3 试从结构观点分析含氧酸强度和结构之间的关系。用鲍林规则判断下列酸的强弱：
(1) HClO (2) HClO2(3) H3AsO3(4) HIO3(5) H3PO3
(6) HBrO3(7) HMnO4(8) H2SeO4(9) HNO2(10) H6TeO6
解：判断含氧酸强度可按两个规则：
① R—O—H规则：酸分子中R原子半径越小，电负性越大，正氧化态越高，吸引羟基氧原子的电子的能力越强，有效地降低了氧原子上的电荷密度，使O—H键强度变弱，易于释放出H+，酸性增强。
②鲍林规则：含氧酸H n RO m可写为RO m
(OH)n，分子中非羟基氧原子数N=m－n，N越大，酸
－n
性越强：K1 ≈105N－7，p K1 ≈7－5N
酸非羟基氧数(N) 酸强度酸非羟基氧数(N) 酸强度
HClO 0 很弱HBrO3 2 强
HClO2 1 中强偏弱HMnO4 3 最强
H3AsO
0 很弱H2SeO4 2 强
3
HIO3 2 强HNO2 1 中强偏弱
H3PO3 1 中强偏弱H6TeO60 很弱
15.4 定性判断H2S和H2Se的酸性强弱，并通过下列数据：
△f G m (H2S,aq)＝－27.9 kJ·mol－1△f G m (S2－,aq)＝85.8 kJ·mol－1
△f G m (H2Se,aq)＝22.2 kJ·mol－1△f G m (Se2－,aq)＝129.3 kJ·mol－1
计算下面两个反应
(A) H2S(aq) → 2H+(aq)＋S2－(aq) (B) H2Se(aq) → 2H+(aq)＋Se2－(aq)
的△r G m和平衡常数K，确定两者的酸性强弱，与定性的判断是否一致。
解：Se的半径比S的大，Se－H键比S－H键弱，故H2Se的酸性比H2S的略强。
H2S(aq) → 2H+(aq) + S2?(aq) H2Se(aq) → 2H+(aq) + Se2?(aq) △f G m(kJ·mol－1)-27.9 0 85.822.2 0 129.3
（1）△r G m＝85.8－(－27.9)＝113.7 kJ·mol－1
△r G m＝－2.303 R T lg K
lg K＝－△r G m/(2.303 R T)＝－(113.7×103)/(2.303×8.31×298)＝－19.94
K＝1.15×10?20
（2）△r G m＝129.3－22.2=107.1 kJ·mol－1
lg K＝－△r G m/(2.303 R T)＝－(107.1×103)/(2.303×8.31×298)＝－18.79
K＝1.66×10?19
由K的数据可知，H2Se的酸性比H2S的略强，与定性的判断一致。
15.5 试判断下列各组酸的酸性强弱，并予以解释。
(1) HF，HCl，HBr，HI(2) H4SiO4，H3PO4，H2SO4，HClO4
(3) HNO3，HNO2 (4) H2SeO4，H6TeO6
(5) HClO4，HClO3，HClO
解：(1) HI＞HBr＞HCl＞HF。从I?→ F?，负氧化态相同，半径依次减小，负电荷密度增加，与质子的引力增强，故从HI → HF酸性减弱。
(2) HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H4SiO4。从HClO4 → H4SiO4含氧酸中心原子正氧化态减小，吸引羟基氧原子上的电子的能力减小，O—H键不易断裂，故酸性逐渐减弱。
(3) HNO3＞HNO2。HNO3中N的氧化态比HNO2中的高，按R—O—H规则HNO3的酸性比HNO2的强。
(4) H2SeO4＞H2TeO6。H6TeO6分子中无非羟基氧，而H2SeO4则有两个非羟基氧，故H6TeO6是弱酸，H2SeO4是强酸。
(5) HClO4＞HClO3＞HClO。三分子中非羟氧依次减少，故HClO4是强酸，HClO是弱酸。
15.6 试以H2CrO4，H2MoO4，H2WO4为例，分析同一副族最高氧化态含氧酸的酸性变化规律。
解：含氧酸的酸性强弱可从酸根离子的稳定性和羟基中的O―H键强两方面来分析。H2CrO4，H2MoO4，H2WO4的酸根形式相同，为MO42－。同族从上到下中心M原子的半径增大，酸根稳定性降低，因而酸性减弱。即酸性H2CrO4＞H2MoO4＞H2WO4。
15.7 写出第三周期各元素所生成的最高氧化态氢氧化物的形式，指出它们酸碱性变化规律，分析原因。
解：第三周期各元素所生成的最高氧化态氢氧化物的形式为：
NaOH，Mg(OH)2，Al(OH)3，SiO(OH)2，PO(OH)3，SO2(OH)2，ClO3OH。
从左到右酸性增强，碱性减弱。
原因：成酸元素电负性增加，氧化态升高。(K28)
15.8 已知HF是硬―硬结合，从反应CHHgF＋HSO－3CHHgSO－3＋HF判断其余三物质的结合形式。(K32)
解(K32)：CHHgF：软―硬；HSO－3：硬―软；CHHgSO－3：软―软。
15.9 过氧化氢、过硫酸(盐)、过氧化物中过氧键-O―O- 是这些物质具有氧化性的根源，试比较它们氧化性强弱并说明原因。
解：过氧键越弱，越易断裂，氧化性越强。过氧键断裂后成为自由基，活性高，加之氧的电负性大，所以氧化性强。过氧化氢是-O―O-与供电子基团-H相相连、过硫酸(盐)是-O―O-与吸电子基团-SO3相相连、过氧化物是离子键，为过氧根-O―O-。因此，氧化性强弱一般为：过氧化氢＜过氧化物＜过硫酸(盐)。
15.10 表15.4中M → M2+(pH＝0)的电极电势表明，第一、二、三过渡系元素从左到右是还原性减弱(总趋势)。但第一过渡系中Mn的还原性比Cr强，Zn的还原性甚至比Co还强得多，铜的还原性最弱，如何进行解释？
解：反映物质氧化还原能力的电极电势是热力学数据，与吉布斯自由能有关，或者说与反应体系的始、终态有关。过渡系元素从左到右有效核电荷增加，半径减小，核对外层s电子的吸引力增强，还原性减弱。但Mn的价电子结构是3d54s2，失去2个电子的Mn2+的价电子结构是3d5，半充满稳定结构；同理，Zn由3d104s2，到Zn2+的3d10，是全充满稳定结构，所以它们的金属单质还原性相应更强。
15.11 试判断下列各组酸的氧化性强弱，并予以解释。
(1) HClO3，HBrO3，HIO3(2) H2SO4，H2SeO4，H6TeO6
(3) H3PO4，H2SO4，HClO4(4) HClO4，HClO3，HClO2，HClO
(5) HNO3(稀)，HNO2(6) HClO3(aq)，KClO3(aq)
解：(1) HBrO3＞HClO3＞HIO3 (2) H2SeO4＞H6TeO6＞H2SO4
(3) H3PO4＜H2SO4＜HClO4(4) HClO4＜HClO3＜HClO2＜HClO
(5) HNO3(稀)＜HNO2(6) HClO3(aq)＞KClO3(aq)
15.12 试从原子结构的角度，分析讨论P区同一主族元素最高氧化态含氧酸氧化性呈锯齿形变化的规律和惰性电子对效应。
解：同族：ⅥA、ⅦA一般自上至下呈锯齿形升高，HClO4氧化性次于HBrO4
碘酸也是强氧化剂，2Mn2++5H5IO6=2MnO4-+53O3-+11H++H2O
V A：HNO3高，H3PO4降低，H3AsO4升高，H3SbO4降低，NaBiO3特高。
第16章无机物的稳定性、溶解性与水解性
16.1 试比较下列各组物质的热稳定性，并作出解释。
(1) Ca(HCO3)2，CaCO3，H2CO3，CaSO4，CaSiO3
(2) AgNO3，HNO3，KNO3，KClO3，K3PO4
解：(1) H2CO3＜Ca(HCO3)2＜CaCO3＜CaSO4＜CaSiO3
由于H+对酸根的反极化作用大，因而H2CO3、Ca(HCO3)2和CaCO3的热稳定性按含氧酸→ 酸式盐→ 正盐顺序增加。
在正盐中，金属离子相同时，酸根离子中成酸元素的正电场越强，或者酸根离子结构对称，均使酸根稳定，其含氧酸盐不易分解，所以硫酸盐一般比碳酸盐稳定，硅酸盐的结构单元为对称的Si-O 四面体，稳定性好，难分解。
(2) HNO3＜AgNO3＜KNO3＜KClO3＜K3PO4
由于Ag+的极化力比K+的大，故AgNO3不如KNO3稳定；由于ClO3－和PO43－中有d-pπ配键，PO43－结构又是对称的，所以氯酸盐，磷酸盐比硝酸盐稳定。
(3) BeCO3＜MgCO3＜CaCO3＜SrCO3＜BaCO3
(4) FeCO3＜CdCO3＜PbCO3＜CaCO3
16.2 用BaCO3、CaCO3以及组成它们的氧化物的标准生成焓计算BaCO3和CaCO3的分解焓，并从结构上解释为什么BaCO3比CaCO3稳定?
解：查热力学函数表得知：
BaCO3BaO CO2CaCO3CaO
△f H m/(kJ·mol?1) －1216.3 －553.5 －393.5 －1207 －635.1
BaCO3 (s)BaO (s)＋CO2 (g)
△r H m＝-393.5＋(－553.5)－(－1216.3) = + 269.3 kJ·mol?1
CaCO3 (s)CaO (s)＋CO2 (g)
△r H m＝－393.5＋(－635.1)－(－1207)＝+ 178.4 kJ·mol?1
从分解焓数据可知：BaCO3比CaCO3稳定。从结构上看，因为r(Ca2+)＜r(Ba2+)，Ca2+的极化力比Ba2+的大，对CO32－的反极化作用强，所以CaCO3易分解。
16.3 写出下列5种盐的热分解反应方程式，说明属于哪类分解，总结其热稳定性规律。
NH4VO3，(NH4)2Cr2O7，(NH4)2MoO4，(NH4)3PO4，KMnO4
解：2NH4VO3V2O5 + 2NH3↑+ H2O↑ (无水化合物失水、失氨)
(NH4)2Cr2O7Cr2O3＋N2↑＋4H2O (分子内氧化还原)
(NH4)2MoO4MoO3＋2NH3↑＋H2O (无水盐失水生成相应的氧化物)
)3PO43NH3↑＋H3PO4(无水盐分解生成相应的酸)
(NH
10KMnO43K2MnO4＋7MnO2＋6O2＋2K2O (歧化分解)
16.4 下列各对化合物中，常温下，哪一个在水中的溶解度可能更大些？
(1) MgSO4和SrSO4(2) NaF和NaBF4
(3)BaCrO4和CaCrO4(4) Na2CO3和NaHCO3
(5) LiClO 4和KClO 4
解：(1) MgSO 4＞SrSO 4 (2) NaF ＜NaBF 4
(3) BaCrO 4＜CaCrO 4 (4) Na 2CO 3≈NaHCO 3
(5) LiClO 4＞5 KClO 4
16.5 根据下表中阴、阳离子的半径，判断各含氧酸盐的溶解性(填“易溶”，“微溶”，“难溶”)，并与实际情况相比较。
离子/半径(pm)
Al 3+/53.5 Mg 2+/72 Cu 2+/73 Ca 2+/99 Ag +/126 K +/138 NH 4+ ClO 3－/157
NO 3－/165
CO 32－/185
SO 42－/230
PO 43－/238
解：
离子/半径
(pm)
Al 3+/53.5 Mg 2+/72 Cu 2+/73 Ca 2+/99 Ag +/126 K +/138 NH 4+ ClO 3－/157
易溶 易溶 易溶 易溶 可溶 可溶 易溶 NO 3－/165
易溶 易溶 易溶 易溶 易溶 易溶 易溶 CO 32－/185
Al(OH)3 微溶 难溶 难溶 难溶 易溶 易溶 SO 42－/230
易溶 易溶 易溶 微溶 微溶 易溶 易溶 PO 43－/238 难溶 难溶 难溶 难溶 难溶 易溶 易溶
16.6 查表并通过计算Na 2CO 3和CaCO 3溶解过程的标准自由能变化(Δs G m )，并对它们在水中的溶解性作出判断，分析两者水溶性不同的原因。
解： Na 2CO 3(s)→2Na +(aq) + CO 32?(aq) CaCO 3(s)→Ca 2+(aq) + CO 32?(aq)
S m /J·K ?1·mol ?1 135.0 59.0 -50.0 92.9 -53.1 -50.0
△f H m /kJ·mol ?1 -1131.0 -240.1 -675.23 -1207.0 -542.8 -675.23
△s H m (kJ·mol ?1)：
2×(-240.1)－675.23+1131.0 -542.8－675.23+1207.0
＝-24.43 ＝-11.03
△s S m (J·K ?1·mol ?1)： 2×59.0－50.0－135.0 -53.1-50.0－92.9
＝-67.0 ＝-196.0
△s G m (kJ·mol ?1)： -24.43－[298×(-67.0/1000)] -11.03－[298×(-196.0/1000)]
＝-4.46 ＝47.38
所以 Na 2CO 3易溶 CaCO 3难溶。
虽然Na 2CO 3和CaCO 3两者的△s H m 均为负值，但由于CaCO 3的△s S m 是很大的负值，导致△s G m 为正值，故难溶。CaCO 3溶解过程的熵减程度比Na 2CO 3的大，其原因和Ca 2+的水化程度比Na +的大有关。
16.7 判断下列物质是否发生水解，若能水解则写出并配平水解方程式。
Fe 3+、Cu 2+、Na +、CN －、S 2O 82－、Li 3N 、NF 3、SiCl 4、CCl 4、Pb(NO 3)2、BBr 3
解：不发生水解：Cu 2+、Na +、S 2O 82－、NF 3、CCl 4、Pb(NO 3)2。
Fe 3+ + 6H 2O → [Fe(H 2O)6]3+[Fe(H 2O)5OH]2++ H +[Fe(H 2O)4(OH)2] ++ 2H +
CN －+ H 2O HCN+OH －
Li 3N + 3H 2O
3LiOH + NH 3 SiCl 4 + 4H 2O
H 4SiO 4 + 4HCl
BBr3 + 3H2O = H3BO3 + 3HBr
16.8 判断F－、CN－、S2－、CO32－、SiO32－水解强弱的顺序，并说明原因。
解：结论：无机盐MX对应的无机酸HX酸性越弱，所带电荷越多，MX水解越强。
例如：HX酸性强弱：HS－＜HSiO32－＜HCO32－＜HCN－＜HF
X—水解强弱：S2－＞SiO32－＞CO32－＞CN－＞F－
浓度相等时，碱性强弱：NaS＞Na2SiO3＞Na2CO3＞NaCN＞NaF
16.9 判断氯化物PCl3、AsCl3、SbCl3、BiCl3水解能力的强弱，并说明原因。
解：水解反应分两类：
MCl3 + 3H2O = H3MO3 + 3HCl M=P、As
MCl3+H2O=MOCl↓+2HCl M=Sb、Bi
第一类水解反应是水分子中的氧原子(亲核体)进攻P或As，形成中间产物而进行的。显然，被水解物分子中M上的正电荷密度越大，水解能力越强。因As的原子半径比P的大，AsCl3中As上的正电荷密度比PCl3中P上的正电荷密度小，因此，AsCl3水解能力比PCl3稍弱，水解不太完全。
锑和铋是金属元素。SbCl3、BiCl3虽水解强烈，但因其水解产物MOCl不溶于水，限制了反应的进一步进行，因此，水解不完全。
16.10 判断下列各组离子水解强弱，并说明原因。
(1) Si4+、Al3+、Mg2+、Na+(2) Be2+、Mg2+、Ca2+，
(3) B3+、Al3+、Ga3+、In3+、Tl3+ (4) Si4+、Ge4+、Sn4+
解：当离子半径相近、构型相同时，阳离子的电荷越高，极化能力越强，结合O原子的能力越强，水解能力越强；离子电荷相同时，阳离子的半径越小，极化能力越强，水解能力越强。所以有
(1) 水解能力顺序为：Si4+＞Al3+＞Mg2+＞Na+
(2) 水解能力顺序为：Be2+＞Mg2+＞Ca2+
(3) 水解能力顺序为：B3+＞Al3+＞Ga3+＞In3+＞Tl3+
(4) 水解能力顺序为：Si4+＞Ge4+＞Sn4+
16.10 根据元素的电负性判断BF3、SnCl4、VOCl3的水解产物，配平水解反应方程式。
3SnCl4+3H2O＝Sn(OH)4+2H2SnCl6
4BF3+3H2O＝H3BO3+3HBF4
VOCl3+3H2O＝OV(OH)3+3HCl
2OV(OH)3＝V2O5+3HCl
第17章氢与稀有气体
17.1填写下列各小题的空格：
解：⑴氧；氢；氢；氢；氦
⑵ +1，-1；碱金属元素和Ca、Sr、Ba；稀有气体；NH3，H2O，HF
⑶氩；氙；XePtF6
⑷ NaOH；灼热的铜丝；灼热的镁屑；Ar
⑸增加；氙；氟；氧
17.2完成并配平下列反应方程式：
解：⑴ SiHCl3 + H2高温Si + 3HCl
⑵WO3 + 3H2 高温W + 3H2O
⑶CaH2 + H2O Ca(OH)2 + 2H2↑
⑷2Li + H2 高温 2 LiH
⑸ SiH4 + 3H2O H2SiO3 + 4 H2↑
⑹ Zn + 2NaOH + 2H2O Na2[Zn(OH)4] + H2↑
⑺ NaH + HCl NaCl + H2↑
⑻ 4LiH + AlCl3高温LiAlH4 + 3LiCl
⑼ UO 2 + CaH 2
高温 U + Ca(OH)2
⑽ Mg + 2H 2O
Mg(OH)2 + H 2↑
17.3氢与哪些元素可以形成离子型氢化物？有什么理由可以证明这类氢化物中含有H －离子？ 解： 碱金属及碱土金属（铍和镁除外）可以与氢在一定条件下形成离子型氢化物。如熔融的LiH
具有离子化合物的导电性，电解这种熔体时，可在阳极上放出氢气，这可以证明这类氢化物含有H
－离子。
17.4 写出制备NaBH 4的化学反应方程式。NaBH 4在什么条件下会迅速水解？写出其水解反应方程式。
解： 制备NaBH 4的化学反应方程式为：
4NaH + (CH 3O)3B NaBH 4 + 3NaOCH 3
NaBH 4的水解与温度及溶液的酸度有关，在高温和酸性溶液中，NaBH 4会迅速水解。NaBH 4水解的化学反应方程式为：
NaBH 4 + 4H 2O NaB(OH)4 + 4 H 2↑
17.5完成并配平下列反应方程式：
解：⑴ XeF 2 + H 2 Xe + 2HF
⑵ 6XeF 4 + 12H 2O 2XeO 3 + 4Xe ↑+ 3O 2↑ + 24 HF ↑
⑶ XeF 6 + 6HCl Xe ↑+ 3Cl 2↑+ 6 HF ↑
⑷ XeF 6 + 8NH 3 Xe ↑+ N 2↑ + 6 NH 4F
⑸ XeF 4 + Pt PtF 4 + Xe ↑
⑹ XeF 2 +IF 5 IF 7 + Xe ↑
⑺ XeF 2 + 2I － I 2 + Xe ↑+ 2F －
⑻ XeF 4 + 2SF 4 2SF 6 + Xe ↑
⑼ 2XeF 6 + SiO 2 2 XeOF 4 + SiF 4↑
⑽ 5Na 4XeO 6 + 8MnSO 4 + 2H 2O 酸性介质
5Xe + 4NaMnO 4 + 4HMnO 4 + 8 Na 2SO 4
或XeO 64－ + 8Mn 2＋ + 2H 2O 酸性介质5Xe + 8MnO 4－ + 4H ＋
17.6试用价层电子对互斥理论推测下列化合物分子的几何构型。
⑴ XeOF 4 ⑵ XeOF 2 ⑶ XeO 3F 2 ⑷ XeO 64－
解：用价层电子对互斥理论推测如下：
价层电子对数 孤对电子对数 分子几何构型
XeOF 4 6 1 四方锥
XeOF 2 5 2 T 形
XeO 3F 2 5 0 三角双锥
XeO 64－ 6 0 八面体
17.7 38g LiAlH 4在298K 和101.3kPa 时与水反应可以生成多少dm 3氢气？
解：LiAlH 4与水反应的方程式如下：
LiAlH 4 + 4H 2O LiOH↓+ Al(OH)4↓ + 4 H 2↑
LiAlH 4的摩尔质量为38g·mol －1，按反应方程式38g LiAlH 4与水反应生成4.0 mol 氢气，所以生成的氢气的体积为：
V ＝nRT p ＝134.08.314298101.310mol J mol K Pa
-???? ＝0.098m 3 ＝98dm 3
17.8 XeF 2，XeF 4，XeF 6，XeO 3，XeO 4各具有什么类型的几何构型？在它们的分子中Xe 原子各
采取什么杂化轨道成键？
解：化合物几何构型Xe原子的杂化类型
XeF2直线型sp3d
XeF4平面正方形sp3d2
XeF6变形八面体sp3d3
XeO3三角锥形sp3
XeO4四面体sp3
第18章卤族、氧族元素
18.2完成并配平下列反应方程式：
解：⑴ Cl2 +2KOH(冷) KClO+KCl+H2O
⑵ 3Cl2 +6KOH(热) KClO3 +5KCl+3H2O
⑶ KClO3 +6HCl KCl+3Cl2↑+3H2O
⑷ I2 +5H2O22HIO3 +4H2O
⑸ KClO3 +6KI+3H2SO4 KCl+3I2 +3K2SO4 +3H2O
⑹ 3Br2 + 3Na2CO3 NaBrO3+5NaBr + 3CO2↑
⑺ CaSiO3+ 6HF CaF2+ SiF4+ 3H2O
⑻(CN)2 + 2NaOH NaCNO + NaCN + H2O
⑼S+2H2SO4(浓) 3SO2 ↑+ 2H2O
⑽PbS + 4H2O2PbSO4 + 4H2O
⑾ SO2Cl2 + 2H2O H2SO4 + 2HCl
⑿ S2O32- + I2S4O62- + 2I-
⒀ S2O32- + 4Cl2 + 5H2O 2SO42- + 8Cl- +10H+
⒁ 2Mn2+ + 5S2O82- + 8 H2O 错误！未找到引用源。2MnO4- +10SO42- +16 H+
⒂ Al2O3 + 3K2S2O7Al2(SO4)3 + 3K2SO4
18.3三瓶无标签的白色固体,它们分别是KClO、KClO3和KClO4，试设计方法加以鉴别。
解：取少量白色固体分别放入三只试管中，然后各加入稀H2SO4，有氯气逸出者为KClO ，Cl2可用KI淀粉试纸检验。为了区别KClO3和KClO4 ，可向另两只试管中分别加入KI溶液，若有I2析出表示有ClO3-离子。
析出的I2可用CCl4 萃取显色，或用淀粉液检验。另一支试管必为KClO4。以上的鉴别方法是根据三者的氧化性不同而实施的。
在鉴别过程中，当加入稀H2SO4后，由HClO于不稳定，在逸出Cl2 的同时还可能有O2放出。对于KClO4，视加入KI 溶液量的多少，可能产生白色KClO4沉淀。
18.4制备卤化氢的方法有哪些？制取HBr和HI以哪种方法合适？
解：制备卤化氢的方法主要有：
①直接合成由氢气和卤素直接合成卤化氢：
该方法有实际意义的是制备氯化氢，即氢在氯气中然烧生成氯化氢。
②酸与金属卤化物作用该方法对制取氟化氢和氯化氢有实际意义，而且酸应选用浓硫酸。而对于溴化氢和碘化氢的制备应选用浓磷酸。
③非金属卤化物水解这种方法对溴化氢和碘化氢的制取是适宜的。实际情况是将溴滴加到红磷和水的混合物中或将水滴加到红磷和碘的混合物上，将分别制得HBr和HI。
18.5解释下列现象：
⑴在卤素化合物中，Cl、Br、I可呈现多种氧化数。
⑵ KI溶液中通入氯气时，开始溶液呈现红棕色，继续通入氯气，颜色褪去。
⑶ I－可被Fe3＋氧化，但加入F－后就不容易被Fe3＋氧化。
⑷H2S气体通入MnSO4 溶液中不产生MnS沉淀。若MnSO4 溶液中含有一定量的氨水，再通入H2S时即有MnS沉淀产生。为什么？
解：⑴因为Cl、Br、I原子的价层电子排布为ns2 np5，当参加反应时，除未成对的电子可参与成键外，成对的电子也可拆开参与成键，故可呈现多种氧化数。
⑵开始I－被Cl2氧化成I2，使溶液呈现红棕色，该颜色实为I3水溶液的颜色；继续通入氯气，I2被Cl2氧化成无色的IO3反应式如下：
2 I-+Cl2I2+2Cl-
I2 + 5Cl2 + 6H2O 2 IO3-+10Cl- + 12H+
⑶加入F-，因F-与Fe3+ 能形成[FeF6]3- ，使c(Fe3+)降低，致使E(Fe3+ /Fe2+)< E(I2/I- )，这样I- 就不被Fe3+ 氧化。
⑷因为K sp(MnS)较大，而H2S溶液中c(S2-)很小，因而得不到MnS沉淀。若有一定量氨气存在时，NH3·H2O与H2S反应生成的（NH4)2S为强电解质，提供的c(S2-)较大，因此足以产生MnS沉淀。
18.6 有四中无标签的试剂，它们分别是Na2SO4，Na2SO3，Na2S2O3和Na2S，试设计方法加以鉴别。
解：取少量试样分别放入试管中，各加入稀盐酸，根据实验现象可以加以鉴定。
⑴有黄色浑浊沉淀者为Na2S2O3：
S2O32- + 2H＋S↓+ SO2↑+ H2O
⑵有刺激性气体逸出但溶液不出现浑浊者为Na2SO3：
SO32-+ 2H＋SO2↑+ H2O
⑶有恶臭气体逸出并使醋酸铅试纸变黑者为Na2S：
Na2S + 2H＋H2S↑+ 2Na＋
⑷无明显现象者为Na2SO4。
18.7为什么SOCl2既可以作Lewis酸，又可以作Lewis碱？分别写出SOCl2与FeCl3·6H2O和Fe(OH)3作用的反应方程式。
解：在SOCl2分子中，S可认为sp3不等性杂化，中心原子S有孤对电子，可作为Lewis碱。由于S有可利用的3d空轨道，S与O之间具有双键特征，可以作为Lewis酸。
SOCl2与FeCl3·6H2O和Fe(OH)3作用的反应方程式分别为：
FeCl3·6H2O + 6 SOCl26SO2↑+ 12HCl↑+ FeCl3
Fe(OH)3 + 6 SOCl23SO2↑+ 3HCl↑+ FeCl3
18.8试讨论氯的含氧酸的存在形式以及酸性、热稳定性和氧化还原性的递变规律。
解：次氯酸HClO；亚氯酸HClO2；氯酸HClO3；高氯酸HClO4。
酸性：HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4
热稳定性：HClO < HClO3 < HClO4
氧化性：HClO > HClO3 > HClO4
18.9什么叫拟卤素？列出三种重要的拟卤素，并通过实例说明它们与卤素的相似性。
解：某些由两个或多个非金属元素的原子组成的负一价的阴离子，在形成离子型或共价型化合物时，表现出与卤素阴离子相似的性质。当它们以与卤素单质相同的形式组成中性分子时，其性质也与卤素单质相似，故称之为拟卤素。
拟卤素主要包括氰(CN)2，硫氰(SCN)2，氧氰(OCN)2。
拟卤素的下列化学性质与卤素单质相似。
⑴酸性拟卤素氢化物的水溶液呈酸性。除氢氰酸HCN酸性很弱外，氰酸HOCN的酸性不
是很弱。而硫代氰酸HSCN的酸性较强。
HCN K a= 6.2×10-10
HOCN K a= 3.5×10-4
HSCN K a= 6.3×101
⑵与金属化合拟卤素可以与金属形成相应的化合盐。其中Ag(I)，Hg(I)和Pb(Ⅱ)的拟卤素为难溶盐。例如：
Ag++ CN-AgCN↓
Hg22++2CN-Hg2(CN)2↓
Pb2++2CN-Pb(CN)2↓
⑶歧化反应拟卤素与水或碱性溶液作用，发生歧化反应。
(CN)2 + H2O HCN + HOCN
(CN)2 +2OH-CN-+ H2O + OCN-
⑷难溶盐和配位化合物重金属氰化物不溶于水。碱金属氰化物溶解度很大，在水中强烈水解，而显碱性，并生成HCN。
大多数硫氰酸盐溶于水，重金属盐难溶于水。
主要的难溶盐包括AgCN ，AgSCN ，Pb(CN)2，Hg2(CN)2，Pb(SCN)2，Hg(SCN)2等。这些难溶盐在NaCN，KCN或NaSCN溶液中形成可溶性配位化合物：
AgCN+CN-Ag(CN)2-
AgI+2CN-Ag(CN)2-+ I-
Fe3+ + xSCN -Fe(SCN)x3-x(血红色，x=1~6)
⑸氧化还原性可通过下表中的电极反应和相应的标准电极电势，判断拟卤素的氧化还原性质。卤素和拟卤素的电极反应及相关标准电极电势
电极反应标准电极电视E/V
(CN)2+2H++2e-2HCN 0.37
(SCN)2+2e-2SCN- 0.77
Cl2+2e-2Cl- 1.36
Br2+2e-2Br- 1.07
I2+2e-2I- 0.54
比较卤素和拟卤素的标准电极电势，可以得出结论：Cl2，Br2可以氧化CN-和SCN-；(SCN)2可以氧化I-；I2可以氧化CN-。
例如，以单质Br2为氧化剂，氧化Pb(SCN)2制备(SCN)2
18.10将下列各组物质的有关性质按照由大到小排序，并简单说明理由。
⑴键解离能Cl2，Br2，I2 ；⑵酸强度HF，HCl，HBr，HI；
⑶氧化性HClO，HClO3，HClO4；⑷稳定性ClO2，I2O5 。
解：⑴从Cl2到Br2 再到I2键的解离能逐渐下降。这与卤素原子的半径大小密切相关。从Cl2到Br2 再到I2，因为原子半径增大，在卤素双原子分子中，核对成键电子对的吸引随原子半径的增大而减小，所以导致解离能呈现逐渐下降的趋势。
⑵卤氢酸的酸性排序由大到小为HI，HBr，HCl，HF。除HF为弱酸外，其余均为强酸。
X-对H+的吸引能力弱，则解离度大，溶液的酸性强；反之，X-对H+的吸引能力强，则解离度小，溶液的酸性弱。这种吸引能力取决于X-离子本身所带电荷和离子半径，即X-离子本身的电子密度。按I-—Br-—Cl-—F-顺序，离子所带电荷相同，而离子的半径逐渐减小，则电荷密度逐渐升高，于是X-对H+的吸引能力逐渐增大。结果导致HI，HBr，HCl，HF在水溶液中的解离度依次减小，所以酸性逐渐减弱。
⑶ 氯的含氧酸氧化性由大到小排序为HClO ，HClO 3，HClO 4。因为高价态含氧酸的中心原子抵抗H +的极化作用能力较强，而且酸根的对称性高，其稳定性好。所以酸中的氧不易与中心脱离，酸不易被还原。
⑷ I 2O 5是碘酸的酸酐，I(V)是常见的稳定价态，而ClO 2分子中Cl(Ⅳ)是不稳定价态。因此常温常压下I 2O 5是较稳定的固体，ClO 2是不稳定气体。
18.11下列两个反应在酸性介质中都能发生，解释其原因。
⑴ Br 2 + 2I －2Br － + I 2
⑵ 2BrO 3－ +I 2 2IO 3－ + Br 2
解：⑴E (Br 2 / Br -)=1.065 V > E (I 2 / I -) = 0.535 5 V ，反应能进行。
⑵E A (BrO 3- / Br 2)=1.5 V> E A (IO 3- / I 2) = 1.195 V ，反应能进行。
18.12 写出下列过程中的相关反应方程式：
⑴ 以食盐为基本原料制备NaClO 、Ca(ClO)2 、KClO 3 、HClO 4 。
⑵ 以KI 为基本原料制备KIO 3 。
⑶ 由海水制备溴
⑷ 由硝石制备碘
解：⑴ 2NaCl+2H 2O 错误！未找到引用源。 2NaOH+2H 2↑+Cl 2↑
Cl 2 +2NaOH(冷) NaClO+NaCl+H 2O
2Cl 2 +2Ca(OH)2(冷) Ca(ClO)2 +CaCl 2 +2H 2O
3Cl 2 +6KOH(热) KClO 3 +5KCl+3H 2O
4KClO 3 3KClO 4 +KCl
KClO 4 +H 2SO 4(浓) 错误！未找到引用源。 KHSO 4 +HClO 4
⑵ 2KI+Cl 2I 2 + KCl
3I 2 + 6KOH KIO 3 + 5KI +3H 2O
⑶ 2Br - + Cl 2 Br 2 + 2Cl -
3Br 2 + 3Na 2CO 3 NaBrO 3+ 5NaBr + 3CO 2 ↑
5Br - + BrO 3- + 6H ＋ 3Br 2 +3H 2O
⑷ 2IO 3- + 5HSO 3- I 2 + 3HSO 4- + 2SO 42- + H 2O
18.13 试写出铁与氯气和盐酸作用的反应方程式，并说明为什么产物不同？
解：铁与氯气和盐酸作用的反应方程式为：
2Fe + 3Cl 2 2FeCl 3 Fe +2HCl FeCl 2 + H 2↑
因为氯气是强氧化剂，作用生成高氧化态的氯化物。而铁与盐酸作用时，盐酸氧化性较弱，故其产物为FeCl 2。
18.14 以Na 2SO 3为基本原料，制备下列物质，用反应方程式表示。
⑴ Na 2S 2O 3 ⑵ Na 2SO 4 ⑶ Na 2S 2O 4 ⑷ Na 2S 4O 6
解：⑴ Na 2SO 3+S Na 2S 2O 3
⑵ Na 2SO 3+ Cl 2 + H 2O Na 2SO 4 + 2HCl
⑶ Na 2SO 3+ SO 2 +Zn + H 2O Na 2S 2O 4 + Zn(OH)2
⑷ Na 2SO 3+S Na 2S 2O 3
2Na 2S 2O 3+ I 2 Na 2S 4O 6 + 2NaI
18.15氯与水反应是否为歧化反应，加酸、加碱对该反应有何影响？试用使标准电极电势加以说明。
解：氯与水反应为歧化反应，只是歧化平衡偏向左边：
Cl2 + H2O HClO + H＋+ Cl-
该歧化反应的平衡常数大约为4.2×10－4，歧化反应进行的程度与溶液的酸碱性有很大关系，因为E( HClO/Cl2)＝1.63 V＞E( Cl2/Cl-)＝1.36 V，故加酸有利于歧化反应的逆反应进行；而E( ClO-/Cl2) /Cl-)＝1.36 V，故加碱有利于歧化反应进行。
＝0.36V＜E( Cl
2
18.16下列各对物质在酸性溶液中能否共存？为什么？
⑴ FeCl3与Br2水⑵ FeCl3与KI溶液⑶ KI与KIO3溶液
解：⑴FeCl3与Br2水能共存。因为E(BrO3-/ Br2) =1.50V > E(Fe3+/ Fe2+) = 0.77V，所以FeCl3与Br2不会发生氧化还原反应，也不发生其他反应，故能共存。
⑵ FeCl3与KI溶液不能共存。因为E(Fe3+/ Fe2+)=0.771V> E(I2/ I-)=0.535 V，故发生反应：
2Fe3+ +2I-2Fe2+ +I2
⑶ KI与KIO3在酸性溶液中不能共存。因E(IO3-/ I2)=1.195V> E(I2/ I-)=0.535 V，故发生反应：
IO3- +5I- + 6H+3I2 + 3H2O
18.17用分子轨道理论描述下列各物种中的化学键、键级和磁性（顺磁性、逆磁性）。
⑴ O2＋（二氧基阳离子）；⑵O2；
⑶ O2－（超氧离子）；⑷O2－
（过氧离子）。
2
解：各种物质的键（分子轨道式）、键级和磁性列于下表中
分子轨道式键级磁性
物
种
O2+KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π2py*)1 2.5 顺磁性
O2KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π2py*)1(π2pz*)1 2 顺磁性
O2-KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π2py*)2(π2pz*)1 1.5 顺磁性
O22-KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π2py*)2(π2pz*)2 1 逆磁性
18.18 为什么硫酸盐的热稳定性高于碳酸盐，而硅酸盐的热稳定性更高。
解：对于相同金属离子的硫酸盐和碳酸盐来说，金属离子的极化能力相同，又因含氧酸根（SO42-，CO32-）电荷相同，且半径都较大，因此，两者热稳定性差异主要是含氧酸根的中心原子氧化数的不同，一般情况下，中心原子氧化数越大，抵抗金属离子的极化能力越强，含氧酸盐越稳定。因此中心原子氧化数为+6的硫酸盐的热稳定性比中心原子氧化数+4的碳酸盐高。
硅酸盐热稳定性更高的原因与前两种盐不同（前两种盐分解均产生气体如SO2、CO2，是熵驱动反应），而硅酸盐分解无气体产生（除金属氧化物外，就是SiO2），反应的熵增很少，这就是硅酸盐热稳定性高的原因。
18.19用价层电子对互斥理论，判断下列分子或离子的空间结构并写出中心原子的杂化轨道类型。
⑴ BrF3；⑵BrF5；⑶ IF2－；⑷ IF7；⑸ XeF4。
解：ClF3BrF5 IF2－IF7XeF4
中心价层电子对数 5 6 5 7 6
中心价层孤电子对数 2 1 3 0 2
中心原子杂化轨道sp3d sp3d2sp3sp3d3sp3d2
分子或离子的空间结构T形四角锥直线型五角双锥平面正方形
18.20 完成下列各反应的化学方程式。
第四版无机化学习题及 答案 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
第一章原子结构和原子周期系 1-1根据原子序数给出下列元素的基态原子的核外电子组态： （a）K （b）Al （c）Cl （d）Ti（Z=22）（e）Zn（Z=30）（f）As （Z=33） 答：（a）[Ar]4s1（b）[Ne]3s23p1（c）[Ne]3s23p5（d）[Ar]3d54s2（e）[Ar] 3d104s1（f）[Ar]4s24p3 1-2给出下列原子或离子的价电子层电子组态，并用方框图表示轨道，填入轨道的电子用箭头表示。 （a）Be （b）N （c）F （d）Cl-（e）Ne+（f）Fe3+（g）As3+ 1-3 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+的基态的最外层电子组态与次外层电子组态分别如何 1-4以下+3价离子那些具有8电子外壳Al3+、Ga3+、Bi3+、Mn3+、Sc3+ 答：Al3+和Sc3+具有8电子外壳。 1-5已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为： （a）3s23p5（b）3d64s2（c）5s2（d）4f96s2（e）5d106s1 试根据这个信息确定它们在周期表中属于那个区、哪个族、哪个周期。
答：（a）p区，ⅦA族，第三周期（b）d区，Ⅷ族，第四周期（c）s区，ⅡA族，第五周期（d）f区，ⅢB族，第六周期（e）ds区，ⅠB族，第六周期1-6根据Ti、Ge、Ag、Rb、Ne在周期表中的位置，推出它们的基态原子的电子组态。 答：Ti位于第四周期ⅣB族，它的基态原子的电子组态为[Ar]3d24s2； Ge位于第四周期ⅣA族，它的基态原子的电子组态为[Ar]3d104s24p2； Ag位于第五周期ⅠB族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 4d105s1； Rb位于第五周期ⅠA族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 5s1； Ne位于第二周期0族，它的基态原子的电子组态为[He] 2s22p6。 1-7某元素的基态价层电子构型为5d36s2，给出比该元素的原子序数小4的元素的基态原子电子组态。 答：该元素的基态原子电子组态为[Xe] 4f126s2。 1-8某元素基态原子最外层为5s2，最高氧化态为+4，它位于周期表哪个去是第几周期第几族元素写出它的+4氧化态离子的电子构型。若用A代表它的元素符号，写出相应氧化物的化学式。 答：该元素的基态原子电子组态为[Kr] 4d25s2，即第40号元素锆（Zr）。它位于d区，第五周期ⅣB族，+4氧化态离子的电子构型为[Kr]，即 1s22s22p63s23p63d104s24p6, 相应氧化物为AO2。 第二章分子结构 2-1用VSEPR模型讨论CO2、H2O、NH3、CO32-、PO33-、PO3-、PO43-的分子模型，画出他们的立体结构，用短横代表σ键骨架，标明分子构型的几何图形的名称。
无机化学第四版课后习题答案
无机化学课后习题答案 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 ４．解： = 318 K ℃ ５．解：根据道尔顿分压定律 p(N2) = 7.6?104 Pa p(O2) = 2.0?104 Pa p(Ar) =1?103 Pa ６．解：（1）0.114mol; （2） （3） 7.解：（1）p(H2) =95.43 kPa （2）m(H2) = = 0.194 g 8.解：（1）ξ = 5.0 mol （2）ξ = 2.5 mol 结论: 反应进度(ξ)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）V1 = 38.310-3 m3= 38.3L （2）T2 = = 320 K （3）-W = - (-p?V) = -502 J （4）?U = Q + W = -758 J
（5）?H = Q p = -1260 J 11.解：NH 3(g) + O2(g) NO(g) + H2O(g)= - 226.2 kJ·mol-1 12.解：= Q p = -89.5 kJ = -?nRT = -96.9 kJ 13.解：（1）C (s) + O2 (g) →CO2 (g) = (CO2, g) = -393.509 kJ·mol-1 CO (g) + C(s) → CO(g) 2 = 86.229 kJ·mol-1 CO(g) + Fe2O3(s) →Fe(s) + CO2(g) = -8.3 kJ·mol-1 各反应之和= -315.6 kJ·mol-1。 （2）总反应方程式为 C(s) + O2(g) + Fe2O3(s) →CO2(g) + Fe(s) = -315.5 kJ·mol-1 由上看出：(1)与(2)计算结果基本相等。所以可得出如下结论：反应的热效应只与反应的始、终态有关，而与反应的途径无关。 14．解：（3）=（2）×3-（1）×2=-1266.47 kJ·mol-1 15．解：（1）Q p ===4(Al2O3, s) -3(Fe3O4, s) =-3347.6 kJ·mol-1 （2）Q =-4141 kJ·mol-1 16．解：（1） =151.1 kJ·mol-1 （2） = -905.47 kJ·mol-1（3） =-71.7 kJ·mol-1 17.解：=2(AgCl, s)+(H 2O, l)-(Ag2O, s)-2(HCl, g) (AgCl, s) = -127.3 kJ·mol-1 18.解：CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) = (CO 2, g) + 2(H2O, l)-(CH4, g) = -890.36 kJ·mo -1 Q p = -3.69?104kJ
第13章 氢和稀有气体 13-1 氢作为能源，其优点是？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;HI 13-3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)ClF 7、 解： 4XeF 平面四边形 2XeF 直线形 3XeO 三角锥 XeO 直线形
高中无机化学习题与答案 绪论 一.是非题: 1.化学变化有新物质产生,而物理变化无新物质产生. 2.化学变化是由于构成分子的原子外层电子运动状态的改变而引起的、原子核不变的一类变化 3.元素的变化为物理变化而非化学变化. 4.化学变化的特点是原子核不变分子组成或原子间结合方式发生变化. 5.化学反应常伴有发光现象,但并非所有的发光现象都属于化学反应. 二.选择题: 1.化学研究的对象是具有宏观实体的物质,它不包括 A.希有气体 B:混合物 C.电子流或γ──射线 D.地球外的物质 2.纯的无机物不包括 A.碳元素 B.碳化合物 C.二者都对 D.二者都错 3.下列哪一过程不存在化学变化 A.氨溶于水 B.蔗糖溶在水中 C.电解质溶液导电 D.照相底片感光 第一章原子结构和元素周期系 一.是非题 1.电子在原子核外运动的能量越高,它与原子核的距离就越远.任何时候,1s电 子总比2s电子更靠近原子核, 因为 E 2s > E 1s . 2.原子中某电子的各种波函数,代表了该电子可能存在的各种运动状态,每一种状态可视为一个轨道. 3.氢原子中,2s与2p轨道是简并轨道,其简并度为4;在钪原子中,2s与2p 轨道 不是简并轨道, 2p x ,2p y ,2p z 为简并轨道,简并度为3. 4.从原子轨道能级图上可知,任何原子在相同主量子数的轨道上,能量高低的顺序总是f > d > p > s;在不同主量子数的轨道上,总是(n-1)p > (n-2)f > (n-1)d > ns. 5.在元素周期表中, 每一周期的元素个数正好等于该周期元素最外电子层轨道可以容纳的电子个数.
6.所有非金属元素(H,He除外)都在p区,但p区所有元素并非都是非金属元素. 7.就热效应而言,电离能一定是吸热的,电子亲和能一定是放热的. 8.铬原子的电子排布为Cr[Ar]4s13d5,由此得出: 洪特规则在与能量最低原理出现矛盾时,首先应服从洪特规则. 9.s区元素原子丢失最外层的s电子得到相应的离子,d区元素的原子丢失处于最高能级的d电子而得到相应的离子. 10.在原子核里因质子数和中子数不同,就组成了不同的核素;同样在原子核里因质子数和中子数不等,就构成了同位素.可见,核素也就是同位素. 二.选择题 1.玻尔在他的原子理论中 A.证明了电子在核外圆形轨道上运动; B.推导出原子半径与量子数平方成反比; C.应用了量子力学的概念和方法; D.解决了氢原子光谱和电子能量之间的关系问题. 2.波函数和原子轨道二者之间的关系是 A.波函数是函数式,原子轨道是电子轨迹; B.波函数和原子轨道是同义词; C.只有轨道波函数与原子轨道才是同义的; D.以上三种说法都不对. 3.多电子原子的原子轨道能级顺序随着原子序数的增加 A.轨道能量逐渐降低,但能级顺序不变; B.轨道能量基本不变,但能级顺序改变; C.轨道能量逐渐增加,能级顺序不变; D.轨道能量逐渐降低,能级顺序也会改变. 4.周期表中各周期元素数目是由什么决定的 A.2n2(n为主量子数); B.相应能级组中所含轨道总数; C.相应能级组中所含电子总数 D. n + 0.7规则 5.下列电子构型中,电离能最低的是
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
（十）氢稀有气体 1．已知：①( g ) ＋2 F2 ( g ) ＝ 4 ( g ) ＝1.07×108 ( 523 K ) ＝ 1.98×103 ( 673 K ) ②( g ) ＋3 F2 ( g ) ＝ 6 ( g ) ＝1.01×108 ( 523 K ) ＝ 36.0 ( 673 K ) ⑴问从＋F2 反应制取 6 ，在满足反应速率的前提下，应如何控制反应的温度才有利于 6 的生成？ ⑵求在523 K 和673 K 时反应③ 4 ( g ) ＋F2 ( g ) ＝( g )的值； 6 ⑶若在523 K 下以和F2制取6并使产物中6/ 4> 10 ， 则F2的平衡分压p ( F2 ) 至少应保持多少个标准压力？**** 2．5是一种储氢材料。5在室温和250 压强下，每摩尔5可吸
收7摩尔H 原子。当其组成为5H6时储氢密度为6.2×1022 H原子3。20 K时液氢密度为70.6 g / L ，试比较二者的含氢密度。(H原子量 1.008)** 3．许多液态不饱和碳氢化合物有很大的储氢能力。如甲苯（C7H8）与氢结合可生成液态甲基环己烷（C7H14）。在发动机工作条件下，甲基环己烷可再分解为甲苯和氢。 C7H14＞673 K C7H8 (g) ＋3 H2 (g) 。试计算若以甲基环己烷为燃料时，甲苯和氢的能量贡献率。 （已知C7H8(g) 2(g) H2O(g) Δf Θ/ ·－1 50.00 －393.14 －241.82 ** 4．已知液氢密度为70.6 g / L ，某试验型液氢汽车的液氢储箱容积151.44 L ，充装一次可行驶274 。试计算该车每千米的能耗。 （H原子量为1.008 ，H2O( l ) 的Δf Θ＝－285.83 ·－1 ）**
《无机化学实验》习题及参考答案 1、烘干试管时，为什么开始管口要略向下倾斜？ 答：开始试管口低于管底是以免水珠倒流炸裂试管。 2、容量仪器应用什么方法干燥？为什么？ 答：晾干法或吹干法，否则会影响容量仪器的精度。 3、酒精灯和酒精喷灯的在使用过程中，应注意哪些安全问题？ 答：在酒精灯使用中，对于旧的特别是长时间未用的酒精灯，取下灯帽后，应提起灯芯瓷套管，用洗耳球轻轻地向灯壶内吹几下以赶走其中聚集的酒精蒸气。燃着的酒精灯，若需添加酒精，首先熄灭火熄，决不能在酒精灯燃着时添加酒精。点燃酒精灯一定要用火柴点燃，决不能用燃着的另一酒精灯对点。使用酒精喷灯时，应在预热盘酒精快燃完，能使液态酒精转化为酒精蒸气时再打开挂式喷灯的酒精贮罐。另外，要准备一块湿抹布放在喷灯旁，当酒精液滴洒落到实验台上引起小火时给予及时扑灭。座式酒精喷灯连续使用超过半小时，必须熄灭喷灯，待冷却后，再添加酒精继续使用。若座式喷灯的酒精壶底部凸起时，不能再使用，以免发生事故。 4、在加工玻璃管时，应注意哪些安全问题？ 答：切割玻璃管时，要防止划破手指。熔烧玻璃管时，要按先后顺序放在石棉网上冷却，未冷之前不要用手拿，防止烫伤。在橡皮塞上装玻璃管时，防止手持玻璃管的位置离塞子太远或用力过猛而将玻璃管折断，刺伤手掌。 5、切割玻璃管（棒）时，应怎样正确操作？ 答：切割玻璃管（棒）时，应将坡璃管（棒）平放在实验台面上，依所需的长度用左手大拇指按住要切割的部位，右手用锉刀的棱边在要切割的部位向一个方向（不要来回锯）用力锉出一道凹痕。锉出的凹痕应与玻璃管（棒）垂直，这样才能保证截断后的玻璃管（棒）截面是平整的。然后双手持玻璃管（棒），两拇指齐放在凹痕背面，并轻轻地由凹痕背面向外推折，同时两食指和两拇指将玻璃管
§1 物质的状态和稀溶液 习题 1. 制10dm 3 0.2mol ?dm -3 的H 2，需要100kpa ，300K 的H 2气体体积为多少？（49.88dm 3 ） 2. 氮气钢瓶的容积为20.0L ，压力104 kpa ，温度25℃时，计算钢瓶中氮气的质量？（2.58kg ） 3. 某气体在293K 和9.97×104 Pa 时占有体积0.19dm 3 ，质量为0.132g 。试求该气体的相对分子质量，并指出它可能是何种气体。 （17g ?mol -1 ，NH 3） 4. 已知1dm 3 某气体在标准状态下，质量为2.86g ，试计算（1）该气体的平均相对分子量；（2）计算在17℃和207kpa 时该气体的密度。 （64，5.49g ?dm -3 ） 5. 可以用亚硝酸铵受热分解的方法制取纯氮气。反应如下： NH 4NO 2(s) ? 2H 2O(g) +N 2(g)如果在20℃、97.8kPa 下，以排水集气法在水面上收集到的氮气体积为4.16L ，计算消耗掉的亚硝酸铵的质量。 （10.69g ） 6. 在体积为0.50 dm 3 的烧瓶中充满NO 和O 2混合气体，温度为298.15K ，压强为1.23×105 Pa 。反应一段时间后，瓶内总压变为8.3×104 Pa 。求生成NO 2的质量。 （0.74g ） 7. 有一容积为60.0L 的容器，容器中充满150g 的氮气和30g 的氢气，温度为300K ，计算（1）氮气和氢气的分压各是多少？（2）混合气体的总压是多少？（2N p =222.7kpa ，2H p =623.55kpa ；846.25kpa ） 8. 一容器中有4.4 g CO 2，14 g N 2和12.8 g O 2，气体总压为2.026×105 pa ，求各组分的分压。 （2CO p =2.026×104 pa ，2N p =1.013×105 pa ，2O p =8.1×104 pa ） 9. 在273K 时，将相同初压的4.0 dm 3 N 2和1.0 dm 3 O 2压缩到一个容积为2.0 dm 3 的真空容器中，混合气体的总压为3.26×105 pa 。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。 （1.304×105 pa ；2O p =6.52×104 pa ，2N p =2.608×105 pa ；2O n =0.057mol ，2N n =0.23mol ） 10. 分别按理想气体状态方程式和范德华方程式计算2.50mol SO 2在30℃占有20.0L 体积时的压力，并比较两者的相对误差。如果体积减少为2.00L ，其相对误差又如何？ （p 理想=3.15×105 pa ，p 真实=3.07×105 pa ，d r =2.6%； p ’理想=31.5×105pa ，p ’真实=23.26×105pa ，d ’=35.4%） 11. 10.00 cm 3 NaCl 饱和溶液的质量为12.00g ，将其蒸干后得NaCl 3.17g ，计算： （1）NaCl 的溶解度； （2）溶液的质量分数；
化学热力学初步练习 选择题： 1 .对于任一过程，下列叙述正确的是 ** A 、体系所作的功与反应途径无关 C 、体系所吸收的热量与反应途径无关 2.某反应在标准状态和等温等压条件下， A >A rH m ° > 0 A rS m °>0 C 、"H m ° > 0 A rS m °< 0 3 . CO(g)的 A f H m ° 等于 ** A 、CO(g)的摩尔燃烧热 1 C 、C(石墨)+— 02(g) = CO(g)的A rH m ° 2 (B ) B 、体系的内能变化与反应途径无关 D 、以上叙述均不正确 (D ) B 、A rH m °< 0 A rS m °< 0 D 、A rH m °< 0 A rS m ° > 0 (C ) B 、CO(g)的摩尔燃烧热的负值 D 、2 C(石墨)+ 02(g) = 2 C0(g) 的A rH m ° 4 .稳定单质在298 K , 100 kPa 下，下述正确的是 A 、S m °,A f G m ° 为零 C 、S m °不为零，A fH m °为零 5.一个体系从一个特定的开始状态到终止状态总是有 A 、Q 途径1 = Q 途径2 C 、(Q + W )途径 1 =( Q + W )途径 2 6 .下列单质在298K 时的A f H m °不等于零的是* ** (C ) B 、A fH m ° 不为零 D 、S m °, A f G m ° ,A fH m °均为零 *** (C ) B 、W 途径 1 = W 途径2 D 、A U = =0，与途径无关 A 、Fe(s) B 、C(石墨) C 、Ne(g) D 、Cl 2(l ) AI 2O 3，释放出30.92 kJ 的热，贝U AI 2O 3的标准摩尔生 成焓为(铝的原子量为 27 ) ** A 、30.92 kJ mol -1 B 、一 30.92 kJ mol -1 C 、一 27 X 30.92 kJ mol D 、一 54 X 30.92 kJ mol 在任何温度都能自发进行的条件是 ** 7 .在25 C, 1.00 g 铝在常压下燃烧生成 (D )
精品文档 . 无机化学万题库选择题 （一）物质的状态 1．现有1 mol 理想气体，若它的摩尔质量为M，密度为d ,在温度T 下体积为V，下述关系正确的是***（） A、PV＝（M / d）RT B、PVd＝RT C、PV＝（d / n）RT D、PM / d ＝RT 2．有1 L 理想气体，若将其绝对温度增加为原来的两倍，同时压力增加为原来的三倍，则其体积变为**（） A、1 / 6 L B、2 / 3 L C、3 / 2 L D、6 L 3．一定量气体在一定压力下，当温度由100℃上升至200℃时，则其** （） A、体积减小一半 B、体积减小但并非减小一半 C、体积增加一倍 D、体积增加但并非增加一倍 4．下列哪种情况下，真实气体的性质与理想气体相近？**（） A、低温高压 B、低温低压 C、高温低压 D、高温高压 5．气体或蒸汽在高压下不能被液化的温度条件是***（） A、正常沸点以上 B、正常沸点以下 C、临界温度以上 D、临界温度以下 6．使气体液化的条件是***（） A、温度高于临界温度，且压力高于临界压力 B、温度低于临界温度，且压力高于临界压力 C、温度高于临界温度，且压力低于临界压力 D、温度低于临界温度，且压力低于临界压力 7．在一定的温度和压力下，两种不同的气体具有相同的体积，这两种气体的*（） A、分子数相同 B、分子量相同 C、质量相同 D、密度相同 8．较多偏离理想气体行为的气体，其分子具有***（） A、较高的分子速率 B、较小的分子量 C、较大的分子体积 D、较弱的分子间作用力 9．40℃和101.3kPa下，在水面上收集某气体2.0L ,则该气体的物质的量 为（已知40℃时的水蒸汽压为7.4 kPa）**（） A、0.072 mol B、0.078 mol C、0.56 mol D、0.60 mol 10．在相同温度下，某气体的扩散速率是CH4的1 / 4，则其分子量为** （） A、4 B、16 C、64 D、256 11．在标准状况下，气体A 的密度为1.43 g·dm3，气体B 的密度为0.089g·dm3，则气体A 对气体B 的相对扩散速率为**（） A、1∶4 B、4∶1 C、1∶16 D、16∶1 12．氢气与氧气的扩散速率之比为**（） A、16∶1 B、8∶1 C、4∶1 D、1∶4 13．0 ℃的定义是***（） A、标准大气压下冰与纯水平衡时的温度 B、冰、水及水蒸气三相平衡时的温度 C、冰的蒸汽压与水的蒸汽压相等时的温度 D、标准大气压下被空气饱和了的水与冰处于平衡时的温度 14．液体沸腾时，下列那种性质在增加**（） A、熵 B、蒸汽压 C、气化热 D、吉布斯自由能 15．标准状态下，气体A 的密度为0.81 g·dm3，气体B 的密度为0.09 g·dm3则气体A对气体B的扩散速率比为**（） A、1∶9 B、1∶3 C、3∶1 D、9∶1 16．某气体1.0 g ，在100℃和172 k P a时的体积为250dm3 ，其分子量为** （） A、72 B、62 C、52 D、42 17．一敞口烧瓶在7℃时盛满某种气体，欲使1/3的气体逸出烧瓶，需要加热到***（）
无机化学习题册及答案 Revised as of 23 November 2020
《无机化学》课程习题册及答案 第一章溶液和胶体 一、是非题：（以“＋”表示正确，“－”表示错误填入括号） 1．渗透压力比较高的溶液，其物质的量浓度也一定比较大。（）2．相同温度下，物质的量浓度均为200mmol·L-1的NaCl溶液和葡萄糖溶液，其渗透压相等（） 3．相同温度下，渗透浓度均为200mmol·L-1的NaCl溶液和CaCl2溶液，其渗透压相等（） 4．临床上的两种等渗溶液只有以相同的体积混合时，才能得到等渗溶液。（） 5. 两种等渗溶液以任意比例混合所得溶液在临床上必定是等渗溶液（）6．临床上，渗透浓度高于320 mmolL-1的溶液称高渗液（） 7．在相同温度下， molL-1的葡萄糖溶液与 molL-1的蔗糖溶液的渗透压力是相等的（） 8. 物质的量浓度均为·L-1的NaCl液和葡萄糖液渗透浓度相等（） 9. 对于强电解质溶液，其依数性要用校正因子i来校正。（） 二、选择题 1．使红细胞发生溶血的溶液是（） A．·L-1 NaCl B．·L-1葡萄糖 C．·L-1葡萄糖 D．·L-1 NaCl 2．物质的量浓度均为 mol·L-1的下列溶液，其渗透压最大的是（） A．葡萄糖 B．NaCl C．CaCl2 D．无法比较 3．使红细胞发生皱缩的溶液是（）
A．·L-1 NaCl B．·L-1葡萄糖 C．·L-1葡萄糖 D．·L-1 NaCl 4．在相同温度下，物质的量浓度均为 mol·L-1的下列溶液，其渗透压最小的是（） A．葡萄糖 B．NaCl C．CaCl2 D．无法比较 5．物质的量浓度均为 mol·L-1的下列溶液，在临床上属于等渗溶液的是 （）A．葡萄糖 B．NaCl C．CaCl2 D．蔗糖 6. 试排出在相同温度下下列溶液渗透压由大到小的顺序 ( ) a. c(C6H12O6)= mol·L-1 b. c[(1/2)Na2CO3]= mol·L-1 c. c[(1/3)Na3PO4]= mol·L-1 d. c(NaCl)= mol·L-1 A. d＞b＞c＞a B. a＞b＞c＞d C. d＞c＞b＞a D. b＞c＞d＞a 7. 医学上的等渗溶液，其渗透浓度为（） A. 大于280 mmol·L-1 B. 小于280 mmol·L-1 C. 大于320 mmol·L-1 D. 280－320 mmol·L-1 8. 欲使同温度的A、B两种稀溶液间不发生渗透，应使两溶液（A、B中的基本单元均以溶质的“分子”式表示） ( ) A 质量摩尔浓度相同 B 物质的量浓度相同 C 质量浓度相同 D 渗透浓度相同 9. 质量浓度为11.1g·L-1CaCl2 (M=111.0 g·mol-1）溶液的渗透浓度是 ( ) ·L-1·-1 C ·L-1·L-1 三、填充题:
第一章物质的结构
1-20 氦首先发现于日冕。1868年后30年间，太阳是研究氦的物理，化学性质的唯一源泉。 （a）观察到太阳可见光谱中有波长为4338A，4540A，4858A，5410A，6558A 的吸收（1A=10-10m来分析，这些吸收是由哪一种类氢原子激发造成的？是 He，He +还是He2+ ？ （b）以上跃迁都是由n i=4向较高能级（n f）的跃迁。试确定 n f值，求里德堡常数R He i+。（c）求上述跃迁所涉及的粒子的电离能I（He j+），用电子伏特为单位。 （d）已知 I（He+）/ I（He）=2.180。这两个电离能的和是表观能A（He2+），即从He 得到He2+的能量。A（He2+）是最小的能量子。试计算能够引起He 电离成He2+所需要的最低能量子。在太阳光中，在地球上，有没有这种能量子的有效源泉？ （c=2.997925×108 ms-1;h=6.626×10-34Js;1eV=96.486KJ.mol-1=2.4180×1014Hz）
38、第8周期的最后一个元素的原子序数为：148。电子组态：8S26P6 39、二维化的周期表可叫宝塔式或滴水钟式周期表。这种周期表的优点是能够十分清楚地看到元素周期系是如何由于核外电子能级的增多而螺旋发展的，缺点是每个横列不是一个周期，纵列元素的相互关系不容易看清。 40、“类铝”熔点在1110K～1941K之间，沸点在1757～3560K之间，密度在1.55g/m3 ～4.50 g/m3之间。 41、最高氧化态+3，最低氧化态-5。
1、解：O=O (12e-)； H-O-O-H 14（e-）； C=O (10e-)；0=C=O(16e-)；Cl-N-Cl(26e-)；F–S - F (34e-) F F 2、解：共13种，如：
浅谈工科无机化学实验课程教学 摘要 摘要：结合本人教学实践和针对无机化学实验课程在传统教学模式中存在的问题及无机化学实验本身的课程特点，文章设计了无机化学实验的课程教学模式，包括三个方面:重视和解决不 摘要：结合本人教学实践和针对无机化学实验课程在传统教学模式中存在的问题及无机化学实验本身的课程特点，文章设计了无机化学实验的课程教学模式，包括三个方面:重视和解决不同地区学生的基础差异、注重实验方案的优化创新和完善实验教学评价体系。 关键词：基础差异;实验方案;评价体系;无机化学 无机化学实验是大一新生进入大学阶段初次接触的实验内容，具有承上启下的重要作用。其不仅能帮助学生巩固在课堂上学习的理论知识，锻炼基本实验技能，培养学生观察、分析和解决问题的基本科学实验能力，也是为提高学习化学的兴趣、学习后续课程和未来的科学研究及实际工作打下良好的基础[1]。很多大学新生在刚进入大学时，很难适应大学的教学模式。大学课程与高中课程的差异较大，不论是在学习方法上还是在学习的知识点的深度上，都有明显差异[2,3]。主要体现在下面几个方面。①地区差异：在高中阶段，不同地区的学生的课程设置不同。相对而言，沿海城市的教育资源比较丰富，沿海地区的学生在学习化学基础知识的同时，能够有机会在学校实验室接触到教材中提到的实验过程或实验现象，甚至有可能有自己亲自动手做实验的机会。在这样的过程中，学生不仅能学到一些基本的实验操作方法，而且能很好地帮助学生理解书本中的内容。而不少中西部地区的学生，在高中阶段仅仅只能学习课本上的知识，基本没有动手操作实验的机会。因而导致不同地区的学生的基础差异很大，使大学老师的实验课程教学实施起来困难重重且教学效果不好。②学习目的和学习方法不同：在现行的应试教育背景下，高中生的学习往往是被动的，家长和老师起主导作用。为了在高考中取得好的成绩，去一所理想的学校，在家长和老师的共同监督下，大部分的高中学生可以埋头学习考试大纲规定的考试内容。而大学需要学生们的自我学习和自我提升能力，大学老师往往只起到引导的作用，学生的学习是自主学习。高中的教学方法以提高解题能力为主而进行的大量解题技巧的练习。 高中生课前预习的习惯并未得到挖掘，在课堂上更是很少记课堂笔记，课后也不会翻看课本回顾知识要点，仅仅是完成老师布置的习题任务，学生学习主动性较差，对教师有很强的依赖性。同时，由于高中升学压力的影响，学生很少有空余时间去阅读一些相关的课外资料，不能很好地拓展自己的知识体系。而在大学中，课时相对较少，但教学信息量多，知识点较深入，因此就要求学生进行课前预习，课上记笔记，课后进行大量相关书籍或资料的阅读，这样学生才能领会到知识的精髓，才有可能将其运用到以后的学习和实践中;另外，高中的教学活动都是以教材为依据的，高中化学与大学化学体系基本相同，但其深度相差较
无机化学万题库 选择题 一)物质的状态 1. 现有 1 mol 理想气体， 若它的摩尔质量为 M ，密度为 d ,在温度 T 下体积为 V ，下述关系正确的是 *** ( A 、 C 、 2. 有 ( A 、 ) PV =( M / d ) RT B 、PVd = RT PV =( d / n ) RT D 、PM / d =RT 1 L 理想气体，若将其绝对温度增加为原来的两倍，同时压力增加为原来的三 倍， ) 1 / 6 L B 、 2 / 3 L 3. 一定量气体在一定压力下，当温度由 A 、体积减小一半 C 、体积增加一倍 4. 下列哪种情况下，真实气体的性质与理想气体相近？ C 、 3 / 2 L D 、 6 L 100 C 上升至 200 C 时，则其** B 、体积减小但并非减小一半 D 、 体积增加但并非增加一 倍 ** A 、低温高压 B 、低温低压 C 、高温低压 5. 气体或蒸汽在高压下不能被液化的温度条件是 A 、正常沸点以上 C 、临界温度以上 6. 使气体液化的条件是 D 、高温高压 *** *** A 、 温度高于临界温度， B 、 温度低于临界温度， C 、 温度高于临界温度， D 、 温度低于临界温度， 且压力高于临界压力 且压力高于临界压力 且压力低于临界压力 且压力低于临界压力 则其体积变为 ** B 、 D 、 正常沸点以下 临界温度以下 7. 在一定的温度和压力下，两种不同的气体具有相同的体积，这两种气体的 A 、分子数相同 B 、分子量相同 C 、质量相同 D 、密度相同 8. 较多偏离理想气体行为的气体，其分子具有 A 、较高的分子速率 B 、较小的分子量 C 、较大的分子体积 D 、较弱的分子间作用力 9. 40C 和101. 3 kPa 下，在水面上收集某气体 2. 0 L ,则该气体的物质的量 为(已知40 C 时的水蒸汽压为 7.4 kPa ) ** A 、 0. 072 mol B 、 0. 078 mol 10.在相同温度下，某气体的扩散速率是 A 、 4 B 、 16 *** C 、 11. 在标准状况下，气体A 的密度为1. 43 g -dm 3 相对扩散速率为 ** A 、 1： 4 B 、 4： 12. 氢气与氧气的扩散速率之比为 A 、 16： 1 B 、 8： 13. 0 C 的定义是*** A 、 标准大气压下冰与纯水平衡时的温度 B 、 冰、水及水蒸气三相平衡时的温度 C 、 冰的蒸汽压与水的蒸汽压相等时的温度 D 、 标准大气压下被空气饱和了的水与冰处于平衡时的温度 14. 液体沸腾时， A 、熵 15. 标准状态下， 率比为 ** A 、 1： 9 16. 某气体 1. 0 g A 、 72 17. 一敞口烧瓶在 1 ** ** C 、 0. 56 mol D 、 0. 60 mol CH 4的1 / 4，则其分子量为** 64 ，气体 B D 、 256 C 、 C 、 1 : 16 4： 1 的密度为 0. 089g -dm 3 ( D 、 D 、 16 ，则气体 A 对气体 B 的 下列那种性质在增加 蒸汽压 C 、气化热 的密度为0. 81 g -dm 3，气体B 的密度为0. 09 g -dm 3则气体A 对气体B 的扩散速 () 1 ： 3 C 、 3： 1 D 、 9： 1 气体 B 、 A B 、 D 、吉布斯自由能 ，在100 C 和172 kPa 时的体积为250dm 3，其分子量为** B 、 62 C 、 52 D 、 42 7°C 时盛满某种气体，欲使 1/3的气体逸出烧瓶，需要加热到 *** (
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。× （2）体系的焓等于体系的热量。× （3）体系的焓变等于恒压反应热。√ （4）最稳定的单质焓等于零。× （5）最稳定的单质的生成焓值等于零。×
《无机化学》(上)习题答案
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
第1章 原子结构与元素周期律 1-1在自然界中氢有三种同位素，氧也有三种同位素，问：总共有多少种含有不同核素的水分子？由于3H 太少，可忽略不计，问：不计3H 时天然水中共有多少种同位素异构水分子？ 解： 共有18种不同核素的水分子 共有9种不同核素的水分子 1-2．答：出现两个峰 1-3用质谱仪测得溴的两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为 79Br 78.9183 占 50.54%，81Br 80.9163 占 49.46%，求溴的相对原子质量。 解： 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为204.39，求铊的同位素丰度。 解： 设203Tl 的丰度为X ，205Tl 的丰度为1-X 204.39 = 202.97X + 204.97(1-X) X= 29.00% 1-5等质量的银制成氯化银和碘化银，测得质量比m （AgCl ）：m （AgI ）= 1：1.63810，又测得银和氯的相对原子质量分别为107.868和35.453，求碘的原子量。 解： X= 126.91 1-8为什么有的元素原子量的有效数字的位数多达9位，而有的元素的原子量的有效数字的位数却少至3～4位？ 答：单核素元素只有一种同位素，因而它们的原子量十分准确。而多核素元素原子量的准确性与它们同位素丰度的测量准确性有关（样品的来源、性质以及取样方式方法等）。若同位素丰度涨落很大的元素，原子量就不可能取得很准确的数据。 1-13．解：（1）r=c /λ=(3×108)/(633×10-9) = 4.74×1014 Hz 氦-氖激发是红光 （2）r=c/λ=(3.0×108)/(435.8×10-9) = 6.88×1014 Hz 汞灯发蓝光 18)33(313131323=+ ?=?+?c c c c 9 )21(313121322=+?=?+?c c c c 91.79%46.499163.80%54.509183.78)Br (=?+?=Ar X 107.86835.453107.86863810.11)AgI ()AgCl (++== m m
第一章原子结构和原子周期系 1-1根据原子序数给出下列元素的基态原子的核外电子组态： （a）K （b）Al （c）Cl （d）Ti（Z=22）（e）Zn（Z=30）（f）As（Z=33）答：（a）[Ar]4s1（b）[Ne]3s23p1（c）[Ne]3s23p5（d）[Ar]3d54s2（e）[Ar] 3d104s1（f）[Ar]4s24p3 1-2给出下列原子或离子的价电子层电子组态，并用方框图表示轨道，填入轨道的电子用箭头表示。 （a）Be （b）N （c）F （d）Cl-（e）Ne+（f）Fe3+（g）As3+ 1-3 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+的基态的最外层电子组态与次外层电子组态分别如何？ 1-4以下+3价离子那些具有8电子外壳？Al3+、Ga3+、Bi3+、Mn3+、Sc3+ 答：Al3+和Sc3+具有8电子外壳。 1-5已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为： （a）3s23p5（b）3d64s2（c）5s2（d）4f96s2（e）5d106s1 试根据这个信息确定它们在周期表中属于那个区、哪个族、哪个周期。 答：（a）p区，ⅦA族，第三周期（b）d区，Ⅷ族，第四周期（c）s区，ⅡA族，第五周期（d）f区，ⅢB族，第六周期（e）ds区，ⅠB族，第六周期 1-6根据Ti、Ge、Ag、Rb、Ne在周期表中的位置，推出它们的基态原子的电子组态。答：Ti位于第四周期ⅣB族，它的基态原子的电子组态为[Ar]3d24s2； Ge位于第四周期ⅣA族，它的基态原子的电子组态为[Ar]3d104s24p2； Ag位于第五周期ⅠB族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 4d105s1； Rb位于第五周期ⅠA族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 5s1； Ne位于第二周期0族，它的基态原子的电子组态为[He] 2s22p6。 1-7某元素的基态价层电子构型为5d36s2，给出比该元素的原子序数小4的元素的基态原子电子组态。 答：该元素的基态原子电子组态为[Xe] 4f126s2。