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第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、速率和限度 習(xí)題參考答案 1.解： = -3347.6 kJmol-1; = -216.64 Jmol-1K-1; = -3283.0 kJmol-1 ＜ 0 該反應(yīng)在298.15K及標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下可自發(fā)向右進(jìn)行。 2.解： = 113.4 kJmol-1 ＞ 0 該反應(yīng)在常溫(298.15 K)、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下不能自發(fā)進(jìn)行。 （2） = 146.0 kJmol-1; = 110.45 Jmol-1K-1; = 68.7 kJmol-1 ＞ 0 該反應(yīng)在700 K、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下不能自發(fā)進(jìn)行。 3.解： = -70.81 kJmol-1 ; = -43.2 Jmol-1K-1; = -43.9 kJmol-1 （2）由以上計(jì)算可知： (298.15 K) = -70.81 kJmol-1;(298.15 K) = -43.2 Jmol-1K-1 = - T ≤ 0 T ≥ = 1639 K 4.解：（1） = = = ?。?） = = = （3） = = = （4） = = = 5.解：設(shè)、基本上不隨溫度變化。 = - T (298.15 K) = -233.60 kJmol-1 (298.15 K) = -243.03 kJmol-1 (298.15 K) = 40.92, 故 (298.15 K) = 8.31040 (373.15 K) = 34.02,故 (373.15 K) = 1.01034 6.解：（1） =2(NH3, g) = -32.90 kJmol-1 ＜0 該反應(yīng)在298.15 K、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能自發(fā)進(jìn)行。 （2） (298.15 K) = 5.76, (298.15 K) = 5.8105 7. 解：（1） (l) = 2(NO, g) = 173.1 kJmol-1 = = -30.32, 故 = 4.810-31 （2）(2) = 2(N2O, g) =208.4 kJmol-1 = = -36.50, 故 = 3.210-37 （3）(3) = 2(NH3, g) = -32.90 kJmol-1 = 5.76, 故 = 5.8105 由以上計(jì)算看出：選擇合成氨固氮反應(yīng)最好。 8.解： = (CO2, g) - (CO, g)- (NO, g) = -343.94 kJmol-1< 0，所以該反應(yīng)從理論上講是可行的。 9.解: (298.15 K) = (NO, g) = 90.25 kJmol-1 (298.15 K) = 12.39 Jmol-1K-1 (1573.15K)≈(298.15 K) -1573.15(298.15 K) = 70759 J mol-1 (1573.15 K) = -2.349, (1573.15 K) = 4.4810-3 10. 解： H2(g) + I2(g) 2HI(g) 平衡分壓／kPa 2905.74 -χ 2905.74 -χ 2χ = 55.3 χ= 2290.12 p (HI) = 2χkPa = 4580.24 kPa n = = 3.15 mol 11.解：p (CO) = 1.01105 Pa, p (H2O) = 2.02105 Pa p (CO2) = 1.01105 Pa, p (H2) = 0.34105 Pa CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) 起始分壓／105 Pa 1.01 2.02 1.01 0.34 J = 0.168, = 1＞0.168 = J,故反應(yīng)正向進(jìn)行。 12.解：（1） NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g) 平衡分壓/kPa == 0.070 則 = 0.26100 kPa = 26 kPa 平衡時(shí)該氣體混合物的總壓為52 kPa （2）T不變，不變。 NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g) 平衡分壓/kPa 25.3+ = = 0.070 = 17 kPa 13.解：（1） PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 平衡濃度／(molL-1) = = 0.62mol L-1， (PCl5) = 71% PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 平衡分壓 0.20 0.5 0.5 = = 27.2 （2） PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 新平衡濃度／(molL-1) 0.10 + 0.25 - 0.25 + = molL-1 = 0.62mol L-1 (T不變，不變) =0.01 molL-1，(PCl5) = 68% （3） PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 平衡濃度／(molL-1) 0.050 + = = 0.62 molL-1 = 0.24 molL-1，(PCl5) = 68% 比較(2)、(3)結(jié)果，說明最終濃度及轉(zhuǎn)化率只與始、終態(tài)有關(guān)，與加入過程無關(guān)。 14.解： N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 平衡濃度／(molL-1) 1.0 0.50 0.50 = = 若使N2的平衡濃度增加到1.2mol L-1，設(shè)需從容器中取走摩爾的H2。 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 新平衡濃度／(molL-1) 1.2 0.50+(30.2) - 0.50-20.20 == =0.94 15. 解：（1）α（CO）=61.5%;（2）α（CO）=86.5%; (3)說明增加反應(yīng)物中某一物質(zhì)濃度可提高另一物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率;增加反應(yīng)物濃度，平衡向生成物方向移動(dòng)。 16.解： 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) 平衡分壓／kPa 101-79.2 = 21.8 286 - 79.2／2 = 246 79.2 （673K）== 5.36 = ，(673 K) = - 9.39 kJmol-1 17.解： (298.15 K) = -95278.54 Jmol-1 (298.15 K) = (298.15 K) - 298.15 K(298.15 K) (298.15 K) = 9.97 Jmol-1K-1，(500 K) ≈-97292 Jmol-1 (500 K) = 0.16， 故 =1.41010 或者 ≈ ，(500 K) = 1.41010 18.解：因(298.15 K) = (1) +(2) = -213.0 kJmol-1 <0, 說明該耦合反應(yīng)在上述條件可自發(fā)進(jìn)行。 第3章 酸堿反應(yīng)和沉淀反應(yīng) 習(xí)題參考答案 解：（1）pH=-lg c(H+)=12.00 （2）0.050molL-1HOAc溶液中， HOAc H+ + OAc- c平/(molL-1) 0.050-x x x c(H+) = 9.510-4molL-1 pH = -lg c(H+) = 3.02 2．解：（1）pH = 1.00 c(H+) = 0.10molL-1 pH = 2.00 c(H+) = 0.010molL-1 等體積混合后：c(H+) =（0.10molL-1+0.010molL-1）/2 = 0.055 molL-1 pH = -lgc(H+) = 1.26 （2）pH = 2.00 c(H+) = 0.010molL-1 pH = 13.00 pOH = 14.00-13.00 = 1.00, c(OH-) = 0.10molL-1 等體積混合后： 酸堿中和后：H+ + OH- → H2O c(OH-) = 0.045molL-1 pH =12.65 3．解：正常狀態(tài)時(shí) pH = 7.35 c(H+) = 4.510-8molL-1 pH = 7.45 c(H+) = 3.510-8molL-1 患病時(shí) pH = 5.90 c(H+) = 1.210-6molL-1 患此種疾病的人血液中c(H+)為正常狀態(tài)的27～34倍。 4．解：一元弱酸HA，pH＝2.77 c(H+)=1.710-3molL-1 HA H+ + A- c平/(molL-1) 0.10-1.710-3 1.710-3 1.710-3 α = 5．解：溶液的pH = 9.00, c(H+) = 1.010-9molL-1 故 c(OH-) = 1.010-5molL-1 假設(shè)在1.0 L 0.10 molL-1氨水中加入x mol NH4Cl(s)。 NH3H2O NH4+ + OH- c平/(molL-1) 0.10-1.010-5 x+1.010-5 1.010-5 x = 0.18 應(yīng)加入NH4Cl固體的質(zhì)量為: 0.18molL-11L53.5gmol-1 = 9.6g 6．解：設(shè)解離產(chǎn)生的H+濃度為x molL-1，則 HOAc H+ + OAc- c平/(molL-1) 0.078-x x 0.74+x ，x = 1.910-6 ，pH = -lg c(H+) = 5.72 向此溶液通入0.10molHCl氣體，則發(fā)生如下反應(yīng)： NaOAc + HCl → NaCl + HOAc 反應(yīng)后：c(HOAc) = 0.18 molL-1，c(OAc-) = 0.64 molL-1 設(shè)產(chǎn)生的H+變?yōu)閤’molL-1，則 HOAc H+ + OAc- c平/(molL-1) 0.18-x’ x’ 0.64+x’ x’ = 5.110-6，pH =5.30 Δ(pH) = 5.30-5.72 = -0.42 7. 解：（1）設(shè)NH4Cl水解產(chǎn)生的H+為x molL-1，則 NH4+ + H2O NH3H2O + H+ c平/(molL-1) 0.010-x x x x = 2.410-6，pH = 5.62 （2）設(shè)NaCN水解生成的H+為x’molL-1，則 CN- + H2O HCN + OH- c平/(molL-1) 0.10-x’ x’ x’ x` = 1.310-3，pH = 11.11 8．解：（1）Kai(HClO)= 2.910-8；（2）Kspθ(AgI) = 8.5110-17 9．解：（1）設(shè)CaF2在純水中的溶解度(s)為x molL-1。因?yàn)镃aF2為難溶強(qiáng)電解質(zhì)，且基本上不水解，所以在CaF2飽和溶液中： CaF2 （s） Ca2+ + 2F- c平/(molL-1) x 2x ｛c(Ca2+)｝｛c(F-)｝2 = Kspθ(CaF2) x = 1.110-3 （2）設(shè)CaF2在1.010-2molL-1NaF溶液中的溶解度(s)為y molL-1。 CaF2 （s） Ca2+ + 2F- c平/(molL-1) y 2y+1.010-2 {c(Ca2+)}{c(F-)}2 = Kspθ(CaF2) y(2y+1.010-2)2 = 5.210-9 y = 5.210-5 （3）設(shè)CaF2在1.010-2 molL-1CaCl2溶液中的溶解度(s)為z molL-1。 CaF2（s） Ca2+ + 2F- c平/(molL-1) 1.010-2+z 2z {c(Ca2+)}{c(F-)}2 = Kspθ(CaF2) (z+1.010-2)(2z)2 = 5.210-9 z = 3.610-4 7．解：溶液混合后有關(guān)物質(zhì)的濃度為： HA + OH- A- + H2O c/(molL-1) 設(shè)c(H+) = xmolL-1，則弱酸HA，弱酸根A-及氫離子H+的平衡濃度表示為： HA A- + H+ c平/(molL-1) x pH = 5.00 = -lg x，x = 1.0010-5 molL-1 代入弱酸HA的解離平衡常數(shù)表示式： （近似計(jì)算） 10．解：（1）由題意可知：c(Mg2+) = 0.050 molL-1 當(dāng)c(Mg2+){c(OH-)}2＞Kspθ(Mg(OH)2)時(shí)開始有Mg(OH)2沉淀出。 （2）{c(Al3+)}{c(OH-)}3 = 4.010-22＞Kspθ(Al(OH)3)，所以還有Al3+可被沉淀出。 c(Fe3+)}{c(OH-)}3 = 2.010-22＞Kspθ(Fe(OH)3)，所以還有Fe3+可被沉淀出。 11．解： Cd2+ + Ca(OH)2 Ca2+ + Cd(OH)2↓ Cd(OH)2(s) Cd2+ + 2OH- Kspθ=7.210-15 若使c(Cd2+)＜0.10mgL-1 ==8.910-7molL-1 pH＞(14.00-pOH) = 10.0 12．解：（1）混合后：c(Mn2+) = 0.0010molL-1 c(NH3H2O) = 0.050 molL-1 設(shè)OH-濃度為x molL-1 NH3H2O NH4+ + OH- c平/(molL-1) 0.050-x x x x2 = 9.010-7，即 {c(OH-)}2 = 9.010-7 {c(Mn2+)}{c(OH-)}2 =9.010-10＞Kspθ(Mn(OH)2) =1.910-13 所以能生成Mn(OH)2沉淀。 （2）已知(NH4)2SO4的相對分子質(zhì)量為132.15 c((NH4)2SO4) =molL-1 = 0.25molL-1 c(NH4-) = 0.50 molL-1 設(shè)OH-濃度為x molL-1 NH3H2O NH4+ + OH- c平/(molL-1) 0.050-x 0.50+x x x=1.810-6 c(OH-)=1.810-6molL-1 {c(Mn2+)}{c(OH-)}2 = 3.210-15＜Kspθ(Mn(OH)2)，所以不能生成Mn(OH)2沉淀。 13．解：使BaSO4沉淀所需 Ag2SO4沉淀所需 故BaSO4先沉淀。 當(dāng)Ag+開始沉淀時(shí)，c(Ba2+)＜＜10-5molL-1 故此時(shí)Ba2+已沉淀完全。即可用加入Na2SO4方法分離Ba2+和Ag+。 14．解：Fe3+沉淀完全時(shí)，c(OH-)的最小值為 pH = 2.81 若使0.10 molL-1MgCl2溶液不生成Mg(OH)2沉淀，此時(shí)c(OH-)最大值為 pH = 8.88 所以若達(dá)到上述目的，應(yīng)控制2.81＜pH＜8.88。 15．解：（1）Pb(OH)2、Cr(OH)3開始析出所需c(OH-)的最低為 因?yàn)閏1(OH-)＞＞c2(OH-)，所以Cr(OH)3先沉淀。 （2）Cr(OH)3沉淀完全時(shí)所需OH-最低濃度為 Pb(OH)2不沉出所容許的OH-最高濃度為 c(OH-)＜2.210-7molL-1 即c(OH-)應(yīng)控制在（4.010-9molL-1～2.210-7）molL-1 pHmin = 5.60 pHmax = 7.34 所以若要分離這兩種離子，溶液的pH應(yīng)控制在5.60～7.34之間。 16．解：（1） （2） 17．解：（1）設(shè)Cu2+的起始濃度為x molL-1。由提示可知： 2Cu2+ 26S2O32- 反應(yīng)物質(zhì)的量比 2 ： 26 n/10-3mol x ： 30.00.100 x = 0.23010-3mol c(Cu2+) = 0.0115 molL-1 （2）c(IO3-) = 0.0230 molL-1 Kspθ(Cu(IO3)2) = {c(Cu2+)}{c(IO3-)}2 = 6.0810-6 18．解：設(shè)殘留在溶液中的Cu2+的濃度為x molL-1。 Cu2+ + H2S CuS↓ + 2H+ c平/(molL-1) x 0.10 0.10+2(0.10-x) x = 4.110-16 c(Cu2+) = 4.110-16molL-1 故殘留在溶液中的Cu2+有4.110-16molL-10.10L63.546gmol-1 = 2.610-15g 19．解：（1）c(Fe3+) = c(Fe2+) ≈ 0.010molL-1 若使Fe3+開始產(chǎn)生沉淀，則 pH = 14.00-12.19 = 1.81 （2）Fe(OH)3沉淀完全，要求c(Fe3+) ≤ 10-5molL-1，則 pH =2.81 第4章 氧化還原反應(yīng) 習(xí)題參考答案 1．解：S的氧化數(shù)分別為-2、0、2、4、5、6。 2．解：（1）3Cu + 8HNO3(稀) → 3Cu(NO3)2+2 NO↑ + 4H2O （2）4Zn + 5H2SO4(濃) →4ZnSO4 +H2S↑ + 4H2O （3）KClO3 + 6 FeSO4 + 3H2SO4 → KCl +3 Fe2 (SO4)3 + 3H2O （4）3Cu2S + 22HNO3 → 6Cu (NO3)2 + 3H2SO4 + 10NO↑ +8 H2O 3．解： （1） 1 2I- 2e → I2 +) 1 H2O2+ 2H+ + 2e → 2H2O 2I+ H2O2+ 2H+ → I2+2H2O （2） 1 Cr2O + 14H+ + 6e → 2Cr3+ + 7H2O +) 3 H2S - 2e → S + 2H+ Cr2O+ 3H2S + 8H+ → 2Cr3+ + 3S↓ + 7H2O （3） 1 ClO + 6H+ + 6e → Cl- + 3H2O +) 6 Fe2+-e→Fe3+ ClO+ 6Fe2++ 6H+ → Cl- +6Fe3+3H2O （4） 1/2 Cl2+ 2e →2Cl- +) 1/2 Cl2 + 4OH- 2e →2ClO-+ 2H2O Cl2 + 2OH→Cl-+ClO-+ H2O （5） 1 Zn + 4OH- 2e →[Zn(OH)4]2- +) 1 ClO-+ H2O +2e→Cl-+ 2OH Zn + ClO-+2OH+ H2O→[Zn(OH)4]2- + Cl- （6） 2 MnO + e → MnO +) 1 SO + OH- 2e →SO + H2O 2MnO +SO + 2OH →2 MnO+SO + H2O 4．解：（1）（-）Pt，I2(s)∣I(c1)‖Cl-(c2)∣Cl2(P), Pt（+） （2）（-）Pt∣Fe2+, Fe3+ (c3)‖MnO(c3), Mn2+(c4)，H+(c5)∣Pt（+） （3）（-）Zn∣ZnSO4 (c1)‖CdSO4 (c2)∣Cd（+） 5．解：由于E(F2/HF)＞E(S2O/SO42-)＞E(H2O2/H2O)＞E(MnO/Mn2+)＞E(PbO2/Pb2+)＞E(Cl2/Cl-)＞E(Br2/Br-)＞E(Ag+/Ag)＞E(Fe3+/Fe2+)＞E(I2/I-) 故氧化能力順序?yàn)镕2 ＞S2O＞ H2O2＞ MnO＞PbO2＞Cl2 ＞Br2 ＞ Ag+＞Fe3+＞I2。其對應(yīng)的還原產(chǎn)物為HF，SO，H2O，Mn2+ ，Pb2+ ，Cl，Br,　Ag, Fe2+ , I。 6．解：由于E(Zn2+/Zn) < E(H+/H2) < E(S/H2S) < E(Sn4+/Sn2+) < E(SO42-/H2SO3) < E(Cu2+/Cu) < E(I2/I-) < E(Fe3+/Fe2+) < E(Ag+/Ag) < E(Cl2/Cl-) 故還原能力順序?yàn)閆n＞H2＞H2S＞SnCl2＞Na2SO3＞Cu＞KI＞FeCl2＞Ag＞KCl。 7．解：（1）E(Fe3+/Fe2+) < E(Br2/Br-)，該反應(yīng)能自發(fā)向左進(jìn)行。 （2）E ＞0，該反應(yīng)能自發(fā)向左進(jìn)行。 （3）<0，該反應(yīng)能自發(fā)向右進(jìn)行。 8．解：（1）E( MnO4-/ Mn2+)＞E(Fe3+/Fe2+)，該反應(yīng)能自發(fā)向右進(jìn)行。 （2）原電池的電池符號： (-)Pt|Fe2+(1mol?L-1), Fe3+(1mol?L-1)‖MnO4-(1mol?L-1), Mn2+(1mol?L-1), H+(10.0mol?L-1)︱Pt(+) E = E( MnO4-/ Mn2+) - E(Fe3+/Fe2+) = 1.51 V – 0.771 V = 0.74 V （3） E(MnO4-/ Mn2+) = E ( MnO4-/ Mn2+)+ lg = 1.51 V + lg(10.0)8 = 1.60 V E = E(MnO4-/ Mn2+) ? E( Fe3+/Fe2+) = 0.83 V 8．解：E(Ag+/Ag) = E(Ag+/Ag) + 0.0592V lg{c(Ag+/c)} = 0.6807 V E(Zn2+/Zn) = E(Zn2+/Zn)+0.0592 V/2 lg{c(Zn)/c} = -0.7922 V E = E(Ag+/Ag) - E(Zn2+/Zn) = 1.4729 V =52.8 K=6.31052 9．解：（1）（-）Zn∣Zn2+(0.020 molL-1)‖Ni2+(0.080 molL-1)∣Ni（+）; E= 0.524 V; （2）（-）Pt，Cl2(P)∣Cl-(10 molL-1)‖Cr2O72- (1.0 molL-1), Cr 3+（1.0 molL-1），H+(10 molL-1)∣Pt（+）; E=0.21 V 10．解：E(AgBr/Ag) = E(Ag+/Ag) = E(Ag+/Ag) + 0.0592 V lg{c(Ag+)/c} = E(Ag+/Ag) + 0.0592 V lg Ksp(AgBr) 0.0711 V=0.7991 V+ 0.0592 V lg Ksp(AgBr) Ksp(AgBr) = 5.0410-13 11．解：E(Cu 2+/ Cu) = E(Cu 2+/Cu) + lg{c(Cu 2+)/c} = 0.340 V+ (0.0592 V/2) lg (0.01) = 0.28 V E =E(Ag+/Ag) - E(Cu 2+/ Cu) = E(Ag+/Ag) + 0.0592 Vlg{c(Ag+)/c}- E(Cu 2+/ Cu) 0.436 V = 0.7991 V + 0.0592 Vlg x -0.28 V X = c(Ag+) = 0.040 molL-1 12．解：（1）E(Cu 2+/ Cu) = E(Cu 2+/Cu) + lg{c(Cu 2+)/c} =+0.33 V （2）c(Cu 2+) = Ksp(CuS)/(S2-) =6.3c10-36 molL-1 E(Cu2+/Cu) = -0.70 V （3）E(H+/H2) = E(H+/H2) + lg = -0.0592 V （4）OH- + H+ → H2O c/(molL-1) 0.1 0.1 剛好完全中和，所以c(H+)=1.010-7molL-1 E(H+/H2) = -0.41 V （5）加入的NaOAc與HCl剛好完全反應(yīng)生成0.10 molL-1的HOAc HOAcH+ + OAc- 平衡濃度c/(mol/L) 0.10-x x x K(HOAc) = x2/(0.10-x) = 1.810-5 x = 0.0013 molL-1 E(H+/H2) = -0.17 V 13．解：c(H+)=2.710-5molL-1, pH=4.57; K(HA)= 2.710-5 14．解：由lg K= 4.3345,得 K= 4.6310-5 15．解：E(Cu2+/Cu) = E(Cu2+/Cu) + lg{c(Cu2+)/c}= +0.31 V E(Ag+/Ag) = E(Ag+/Ag) + 0.0592 Vlg{c(Ag+)/c} = +0.681V E( Fe2+/Fe)=-0.44V, {E(Ag+/Ag) - E(Fe2+/Fe)} ＞ {E(Cu2+/Cu) - E(Fe2+/Fe)} 故Ag+先被Fe粉還原。 當(dāng)Cu2+要被還原時(shí)，需E(Ag+/Ag) = E(Cu2+/Cu), 這時(shí)E(Ag+/Ag)+0.0592 Vlg{c(Ag+)/c} = E(Cu2+/Cu)。 即：0.7991 V + 0.0592 V lg{c(Ag+)/c} = 0.31 V，c(Ag+) = 5.010-9 molL-1 16．解：（1）E(Ag+/Ag) = E(Ag+/Ag) + 0.0592 V lg{c(Ag+)/c}= +0.74 V E(Zn2+/Zn) = E(Zn2+/Zn) + (0.0592 V/2)lg{c(Zn2+)/c}= -0.78 V E = E(Ag+/Ag) - E(Zn2+/Zn) = +1.5 V （2）lgK= z′{E(Ag+/Ag) - E(Zn2+/Zn)}/0.0592 V，K= 5.761052 E= E(Ag+/Ag) - E(Zn2+/Zn) = +1.5617 V ΔrG=-z′FE= -3.014102 kJmol-1 （3）達(dá)平衡時(shí), c(Ag+) =x molL-1 2Ag+ + Zn2Ag + Zn2+ 平衡時(shí)濃度c/(molL-1) x 0.30 + (0.10-x)/2 K= x = 2.510-27，c(Ag+) = 2.510-27molL-1 17．解：（1）E(MnO42-/MnO2) = {3E(MnO4-/MnO2) - E(MnO4-/MnO42-)}/2 ={(31.70 – 0.56) /2} V = +2.27V E(MnO2/Mn3+) = {2E(MnO2/Mn2+) - E( Mn3+/Mn2+)}/1 =(21.23-1.5) V = +1.0 V （2）MnO42-, Mn3+。 （3）是Mn2+。反應(yīng)式為Mn + 2H+ → Mn2+ + H2 18．解：(1) E(Cr2O72-/Cr2+)=0.91V; E(Cr3+/Cr2+)= -0.74V; (2) Cr3+, Cr2+均不歧化, Cr3+較穩(wěn)定, Cr2+極不穩(wěn)定。 第5章 原子結(jié)構(gòu)與元素周期性 習(xí)題參考答案 1．解：（1）n ≥ 3正整數(shù)； （2）l = 1； （3）ms = +（或-）； （4）m = 0。 2．解：（1）不符合能量最低原理； （2）不符合能量最低原理和洪德規(guī)則； （3）不符合洪德規(guī)則； （4）不符合泡利不相容原理； （5）正確。 3．解：（1）2px、2py、2pz為等價(jià)軌道； （2）第四電子層共有四個(gè)亞層，最多能容納32個(gè)電子。 亞層 軌道數(shù) 容納電子數(shù) s 1 2 p 3 6 d 5 10 f 7 14 32 4．解：（2）P（Z＝15） （3）1s22s22p63s23p64s2 （4）Cr [Ar] （5）Cu （6）[Ar]3d104s24p6 5．解：（1）[Rn] 5f146d107s27p2, 第7周期，ⅣA族元素，與Pb的性質(zhì)最相似。 （2）[Rn] 5f146d107s27p6，原子序數(shù)為118。 6．解：離子 電子分布式 S2- 1s22s22p63s23p6 K+ 1s22s22p63s23p6 Pb2+ [Xe]4f145d106s2 Ag+ [Kr]4d10 Mn2+ 1s22s22p63s23p63d5 Co2+ 1s22s22p63s23p63d7 7．解： 原子序數(shù) 電子分布式 各層電子數(shù) 周期 族 區(qū) 金屬還是非金屬 11 [Ne]3s1 2, 8, 1 三 ⅠA s 金屬 21 [Ar]3d14s2 2, 8, 9, 2 四 ⅢB d 金屬 53 [Kr]4d105s25p5 2, 8, 18, 18, 7 五 ⅦA p 非金屬 60 [Xe]4f46s2 2, 8, 18, 22, 8, 2 六 ⅢB f 金屬 80 [Xe]4f145d106s2 2, 8, 18, 32, 18, 2 六 ⅡB ds 金屬 8．解： 元素 周期 族 最高氧化數(shù) 價(jià)層電子構(gòu)型 電子分布式 原子序數(shù) 甲 3 ⅡA +2 3s2 [Ne]3s2 12 乙 6 ⅦB +7 5d56s2 [Xe]4f145d56s2 75 丙 4 ⅣA +4 4s24p2 [Ar]3d104s24p2 32 丁 5 ⅡB +2 4d105s2 [Kr]4d105s2 48 9．解：（1）A、B； （2）C-、A+； （3）A； （4）離子化合物，BC2。 10．解：（1）有三種，原子序數(shù)分別為19、24、29； （2） 原子序數(shù) 電子分布式 周期 族 區(qū) 19 1s22s22p63s23p64s1 四 ⅠA s 24 1s22s22p63s23p63d54s1 四 ⅥB d 29 1s22s22p63s23p63d104s1 四 ⅠB ds 11．解： 元素代號 元素符號 周期 族 價(jià)層電子構(gòu)型 A Na 三 ⅠA 3s1 B Mg 三 ⅡA 3s2 C Al 三 ⅢA 3s23p1 D Br 四 ⅦA 4s24p5 E I 五 ⅦA 5s25p5 G F 二 ⅦA 2s22p5 M Mn 四 ⅦB 3d54s2 12．解： 元素代號 電子分布式 周期 族 元素符號 D 1s22s22p63s23p5 三 ⅦA Cl C [Ar]3d104s24p4 四 ⅥA Se B [Kr]5s2 五 ⅡA Sr A [Xe]6s1 六 ⅠA Cs A B C D （1）原子半徑 大 小 （2）第一電離能 小 大 （3）電負(fù)性 小 大 （4）金屬性 強(qiáng) 弱 第6章 分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 習(xí)題參考答案 1．解：C原子的共價(jià)半徑為：154pm／2＝77.0pm N原子的共價(jià)半徑為：145pm／2＝72.5pm Cl原子的共價(jià)半徑為：(175－72.5)pm＝102.5pm 故C—Cl鍵的鍵長為：(77.0＋103)pm＝180pm 2．解：分子的熱穩(wěn)定性為HF > HCl > HBr > HI。 3．解： BBr3 CS2 SiH4 PCl5 C2H4 4．解： HClO BBr3 C2H2 σ σ σ σ σ σ σ π π σ 5．解：由成鍵原子的未成對電子直接配對成鍵：HgCl2、PH3。 由電子激發(fā)后配對成鍵：AsF5、PCl5。 形成配位鍵：、[Cu(NH3)4]2+。 6．解：（1）ZnO>ZnS （2）NH3OF2 （5）IBr H2O > H2S > H2Se > O2 8．解： 分子或離子 中心離子雜化類型 分子或離子的幾何構(gòu)型 BBr3 等性sp2 平面正三角形 PH3 不等性sp3 三角錐形 H2S 不等性sp3 V形 SiCl4 等性sp3 正四面體形 CO2 等性sp 直線形 等性sp3 正四面體形 9．解： 分子或離子 價(jià)層電子對數(shù) 成鍵電子對數(shù) 孤電子對數(shù) 幾何構(gòu)型 PbCl3 3 2 1 V形 BF3 3 3 0 平面正三角形 NF3 4 3 1 三角錐形 PH4+ 4 4 0 正四面體 BrF5 6 5 1 正四棱錐形 4 4 0 正四面體 3 2 1 V形 XeF4 6 4 2 四方形 CHCl3 4 4 0 四面體 ﹡10．解： 分子或離子 分子軌道表示式 成鍵的名稱和數(shù)目 價(jià)鍵結(jié)構(gòu)式或分子結(jié)構(gòu)式 能否存在 (s1s)1 一個(gè)單電子s鍵 能 (s1s)2(s*1s)1 一個(gè)叁電子s鍵 能 C2 KK(s2s)2(s*2s)2 (p2py)2(p2pz)2 2個(gè)p鍵 能 Be2 KK(s2s)2(s*2s)2 不成鍵 不能 B2 KK(s2s)2(s*2s)2 (p2py)1(p2pz)1 2個(gè)單電子p鍵 能 KK(s2s)2(s*2s)2 (p2py)2(p2pz)2(s2px)1 2個(gè)p鍵 一個(gè)單電子s鍵 能 O2+ KK(s2s)2(s*2s)2(s2px)2(p2py)2(p2pz)2(p*2py)1 1個(gè)p鍵 一個(gè)叁電子p鍵 1個(gè)s鍵 能 11．解： 分子或離子 鍵級 2.5 2 1.5 1 0.5 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的次序?yàn)椋?>>> 12．解：（1）He2的分子軌道表示式為(s1s)2(s*1s)2，凈成鍵電子數(shù)為0，所以He2分子不存在； （2）N2的分子軌道表示式為(s1s)2(s*1s)2(s2s)2(s*2s)2 (p2py)2(p2pz)2(s2px)2，形成一個(gè)s鍵，兩個(gè)p鍵，所以N2分子很穩(wěn)定，并且電子均已配對，因而具有反磁性； （3）的分子軌道表示式為:(s1s)2(s*1s)2(s2s)2(s*2s)2(s2px)2(p2py)2(p2pz)2 (p*2py)2(p*2pz)1，形成—個(gè)叁電子p鍵，所以具有順磁性。 13．解：非極性分子：Ne、Br2、CS2、CCl4、BF3； 極性分子：HF、NO、H2S、CHCl3、NF3。 14．解：（1）色散力； （2）色散力、誘導(dǎo)力； （3）色散力、誘導(dǎo)力、取向力。 第7章 固體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 習(xí)題參考答案 1．解：熔點(diǎn)高低、硬度大小的次序?yàn)椋篢iC> ScN> MgO> NaF。 2．解：（1）熔點(diǎn)由低到高的次序：KBr AlCl3> MgCl2> NaCl。 11．解：（1）陰離子相同。陽離子均為18電子構(gòu)型，極化力、變形性均較大，但Zn2+、Cd2+、Hg2+依次半徑增大，變形性增大，故ZnS、CdS、HgS依次附加離子極化作用增加，鍵的共價(jià)程度增大，化合物的溶解度減小。 （2）陽離子相同，但F-、Cl-、I-依次半徑增大，變形性增大。故PbF2、PbCl2、PbI2極化作用依次增大，鍵的共價(jià)程度增大，化合物的溶解度減小。 （3）陰離子相同，但Ca2+、Fe2+、Zn2+電子構(gòu)型分別為8、9～17、18，變形性依次增大，鍵的共價(jià)程度增大，化合物的溶解度減小。