【高中化学奥林匹克竞赛辅导】无机元素化学习题
第十三章氮族元素
1. 试写出硝酸或硝酸盐被还原为六种不同产物的化学方程式。
2. 写出下列各种硝酸盐的热分解化学方程式：
(1) NaNO 3 (2) NH 4NO 3 (3) LiNO 3 (4) Cu(NO 3)2 (5) AgNO 3 3. 试写出下列各物质的热分解方程式：
(1) NH 4Cl (2) NH 4NO 2 (3) (NH 4)2Cr 2O 7 (4) (NH 4)2SO 4 (5) (NH 4)2CO 3 (6) NH 4ClO 4 (7) NH 4NO 3 (8) NH 4HCO 3
4. 指出下列各分子或离子中氮的氧化数：N 2，NH 4+，NaNO 3，N 2H 4，NH 2OH ，NO 2，N 2O 4，NH 4NO 3，N 2O ，NCl 3，Li 3N ，HN 3
5. 为什么硝酸能用于从Na 2CO 3制备CO 2而不能用于从Na 2SO 3制备SO 2？写出相应的反应方程式。
6. 什么叫同素异形体？磷有几种主要的同素异形体？它们的性质主要区别表现在哪些方面？
7. 计算下列各分子中磷的氧化数：PH 3，H 3PO 2，H 3PO 3，H 3PO 4，H 4P 2O 7，PH 4I ，P 4，PCl 3 8. 写出NaH 2PO 4、NaNH 4HPO 4和NH 4MgPO 4的热分解方程式。
9. 试从HO －P －OH 的缩水过程表明焦磷酸，偏磷酸，链状三磷酸，环状三偏磷酸的结构式。
10. 已知H 3PO 2是一元酸，你能推断出此酸的结构式吗？
11. 为什么NCl 3不稳定，易爆炸，而PCl 3则不然？写出它们与水反应的化学方程式。 12. 估计下列各酸的p K 1值：H 2CrO 4，HBrO 4，HClO ，H 5IO 6，HNO 3 13. 试写出下列各物质的反应方程式 (1) Mg + N 2?→ (2) NH 3 +CuO ?→
(3) HNO 3光或热
?→?
? (4) PCl 3 + H 2O ?→
(5) NaBiO 3 + MnCl 2 + HCl ?→ (6) AsH 3 + AgNO 3 + H 2O ?→ (7) As 2S 3 + HNO 3(浓) ?→ (8) H 3AsO 4 + KI+ HCl ?→
14. 为什么用浓硝酸处理固体As 、Sb 和Bi 只能分别生成H 3AsO 4溶液、Sb 2O 5白色沉淀和Bi 3+离子溶液？
15. 试说明为何无NX 5和BiI 5存在。
16. 试解释砷分族的硫化物皆有色且难溶于水的原因。
17. 为什么Ag3PO4黄色沉淀既能溶于醋酸又能溶于浓氨水？
18. 下面的排列顺序是碱性减少的顺序：NH3>N2H4>NH2OH，根据分子结构来解释此顺序。
19. 试解释：为什么有SF6化合物，而OF6不存在；为什么有PCl5化合物而NCl5不存在？
20. 试解释：(1)N2比O2、Cl2稳定(2)红磷比白磷不活泼(3)Bi的熔点特别低
(4)氮的最高共价为4，磷的最高共价为6
21. 在由砷酸盐在酸性介质中与H2S反应制备硫化砷(III)时，为什么说I-可以作为催化剂？用相应的反应方程式说明。
22. 试比较Mg3N2，NCl3，PCl3，BiCl3的水解产物并从中找出规律性。
23. 试解释为何N2比N2+有较大的离解能，而O2比O2+的离解能低。
24. 有一白色固体，溶于水，显弱酸性，加碱中和，再加入I2，则颜色消失，酸化后又有I2的棕黄色出现，试判断固体为何物，并写出反应方程式。
25. 如何鉴别某无色晶体是否为NaNO3、NaNO2或NH4NO3？
26. 某溶液中可能有As3+、Sb3+、Bi3+，如何鉴别？
27. 如何区别下列各组物质：
(1)硝酸盐溶液及亚硝酸盐溶液
(2)磷酸溶液及亚磷酸溶液
(3)固体氯化铵和硝酸铵
28. 如何将含有H3PO4、H3AsO4和Bi3+离子的混合溶液，彼此分离成含有H3PO4、H3AsO4和Bi3+离子的三个溶液？
29. 联氨的标准生成热为+50.88kJ?mol－1，试计算联氨的燃烧热。
N2H4(l) + O2(g) ?→N2(g) + 2H2O(l)
30. 活泼金属能使NO3-还原到NH3。现有25cm3、含有NO3-离子的溶液与活泼金属反应, 放出的氨气通入50.00cm3、0.1500mol?dm－3盐酸溶液中, 过量的HCl需要32.10cm3、
0.1000mol?dm－3的NaOH完全中和，问此原始溶液中，NO3-离子的浓度为多少？
31. 在酸性条件下，联氨(H2NNH2)被IO3-氧化成N2，IO3-成为I- (注意：联氨是一种弱碱，在酸性溶液中主要以N2H5+离子存在)(1)写出此离子反应方程式(2)假设10.00cm3的联氨溶液，氧化后可以得到30.7cm3的N2（在标准状况下)，问联氨的摩尔浓度是多少？在此氧化反应中需要的KIO3的最小量为多少克？
32. 写出下面的离子反应方程式：
(1)在酸性的亚硝酸溶液中，分别用Br2、MnO4-和Cr2O72-氧化亚硝酸。
(2)硝酸根离子被I－离子还原到NO，而I－离子变成了I3－；被HSO3－还原到NH3。
(3)亚硝酸与氨水反应得到N2。
(4)用附表的数据计算Br2(液)与HNO2反应的平衡常数。
33. 硝酸钠和亚硝酸钠的混合物，溶于水，配成250cm3的溶液。用25.00cm3含
KMnO43.16g?dm－3的溶液滴定31.35cm3的上述溶液，恰好使此高锰酸钾溶液退色。另取25cm3原始溶液加入过量的Devarde合金和氢氧化钾蒸馏，把馏出物收集在50.00cm3、0.1mol?dm－3的硫酸溶液中，需32.50cm3、0.2mol?dm－3NaOH溶液中和过量的硫酸，计算原始溶液中硝酸钠和亚硝酸钠的重量(Devarde合金含：45%Al、5%Zn、50%Cu)
34. 已知在酸性条件下：
HNO2+ H++ e ＝NO + H2O φ? = +1.00V
NO3-+ 3H++ 2e = HNO2+ H2O φ? = +0.94V
试根据标准电极电势判断HNO2能否与Fe2+，SO32-，MnO4-发生氧化还原反应，若能反应，写出离子反应方程式，并指出HNO2是氧化剂还是还原剂？
35. 计算工业上用氨氧化法制硝酸时，在700℃、0.99atm下，每消耗1m3氨气，理论上可以制得多少千克70%硝酸？
36. 1atm，25℃时，2NH
N2+ 3H2反应达到平衡，有3%氨气分解，求此反
应的平衡常数K c及K p。
37. 为了测定铵态氮肥中的含氮量，称取固体样品0.2471g，加足量NaOH溶液，并进行蒸馏，用50.00cm3、0.105mol?dm－3的盐酸吸收，再用0.1022mol?dm－3NaOH溶液滴定。“吸收液”中剩余的HCl，消耗了11.69cm3NaOH溶液，计算肥料中氮的百分含量。
38. 取1.55g红磷与充足的空气反应，可生成P2O5多少克？将生成的P2O5溶于250cm3热水中(设体积不变）所得溶液的摩尔浓度是多少？溶液中的[H+]=？可置换的H+离子物质的量浓度是多少？(K1=7.52×10－3)
39. 试求：25℃时下面反应的平衡常数：3HNO2(aq) = H3O+(aq) + 2NO(g) + NO3-(aq)
40. 用1g硫完全溶于过量的液态氨中得到一种气体和一种仅含氮、硫两种元素的化合物，此气体能使醋酸铅试纸变黑色。收集反应中生成的气体，体积为418cm3(在标准状态）推断出此固体的经验式，并写出此反应的方程式。
41. 已知在OH-溶液中，AsO43- + 2H2O + 2e = AsO2-+4OH-，φ? = －0.71V，I2 + e=2I-，φ?= +0.535V，求反应：AsO2-＋I2 + 4OH- = AsO43- + 2I- + 2H2O的K值。
42. 一般说来，连续的各级电离常数之间相差104或105因子，但是当各个质子来源于分子键上各个不同的部位，这个规则就被打破了。例如聚酸H4P2O7是一个四元酸，离解常数分别为K1=1.4×10－1、K2=1.11×10－3、K3=2.9×10－7、K4=3.6×10－9。已知有0.250mol?dm－3H4P2O7，试计算平衡时H3O+，H4P2O7，H3P2O7-，H2P2O72-，HP2O73-和P2O74-等离子浓度。
43. 化合物A是一种无色液体，在其水溶液中加入HNO3和AgNO3时，生成白色沉淀B，B能溶解于氨水而得到一溶液C，C中加入HNO3时B重新沉淀出来。将A的水溶液以硫化氢饱和，得黄色沉淀D，D不溶于稀HNO3，但能溶于KOH和KHS的混合溶液中，得到溶液E。酸化E时D又重新沉淀出来。D又能溶解于KOH和H2O2的水溶液中，得溶液F。F 用Mg(NO3)2和NH4NO3的混合溶液处理时得白色沉淀G，G溶于醋酸，所得溶液以AgNO3溶液处理时，得红棕色沉淀H。试鉴别各字母所表示的物质，并用化学方程式说明各反应过
程。
44. 试解释：NO 2容易形成二聚物，ClO 2和NO 则不能形成二聚物。
45. 试解释：NF 3比较稳定，约在250℃时才能发生化学反应，而NCl 3却是极其危险的易爆炸的油状物。
46. N 2H 4是几元碱？比较N 2H 4和NH 3的碱性、还原性及热稳定性大小？
47. 25℃时水溶液中肼与强酸反应结合一个质子的平衡常数为3.0×108，求N 2H 4的碱式电离常数K b 及其共轭酸的酸式电离常数K a 。
48. PCl 5在加压下于148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得P —Cl 的键长为198pm 和206pm 两种，PBr 5的熔体也能导电，测得P —Br 只有一种键长 (1)试解释PCl 5(l)和PBr 5(l)为什么会导电?
(2)试解释PCl 5(l)为什么会存在两种键长，而PBr 5(l)为什么只存在一种键长？ (3)画出所有分子、离子的几何构型。
49. HN 3有哪些可能的共振结构？标明每个共振结构中所有原子的形式电荷。讨论HN 3分子中三个氮原子的杂化方式并比较它们之间的N －N 键的键长的长短。
50. 在常温下把NO 气体缩到100个大气压，在一个体积固定的容器里加热到50℃，发现气体的压强迅速下降。已知其中一种产物为N 2O ，写出反应的化学方程式，并解释为什么最后的气体总压略小于原压的2/3？
51. 近期报导了用三甲基铝[Al(CH 3)3]2(A)和2，6－二异丙基苯胺(B)为原料，通过两步反应，得到一种具有与苯相似结构的环铝氮烷的衍生物(D)： 第一步：A ＋2B == C ＋2CH 4
第二步：□C ??
→?℃
170□D ＋□CH 4（□中需填入适当的系数） 请回答下列问题：
(1)分别写出两步反应的配平的化学方程式 (2)写出D 的结构式
(3)设在第一步反应中，A 与过量的B 完全反应，产物中的甲烷又全部挥发，对反应的混合物进行元素分析，得到其质量分数如下： C(碳)：73.71% N(氮)：6.34% 试求混合物中B 和C 的质量分数?
52. 金属铋溶解在熔融的BiCl 3中，得到一个组成为Bi 24Cl 28的黑色固体，其结合方式为(Bi 9)x a (BiCl 5)y b (Bi 2Cl 8)z c 。试确定x 、y 、z 和a 、b 、c 的值并画出各单元的结构式。
53. 在P 4O 10中两种P －O 键的键长之差为0.23?，而在P 4S 10中P －S 键的相应差别为0.13?，试说明之。
答案
1. Cu + 4HNO 3(浓)
3)2 + 2NO 2↑ + 2H 2O 3Cu + 8HNO 3(稀)3)2 + 2NO↑ + 4H 2O 4Zn + 10HNO 3(稀)2O + 4Zn(NO 3)2 + 5H 2O 3HCl + HNO 3
2 + NOCl + 2H 2O
－
O
2+－
4. N 2 NH 4+ NaNO 3 N 2H 4 NH 2OH NO 2 N 2O 4 NH 4NO 3 N 2O NCl 3 Li 3N HN 3
－3
+3
－2
－1
+4
－4
－3 +5
+1
－3 －3
－1/3
5. CO 2基本无还原性而SO 2有还原性，∴硝酸可以把SO 32－
氧化成SO 42－
而不会放出SO 2↑。
2HNO 3 + Na 2CO 3
3 + CO 2↑ + H 2O
2HNO 3 + 3Na 2SO 3
2SO 4 + 2NO + H 2
O
6.由同种元素组成的不同单质，称为同素异形体。磷的同素异形体有白磷、红磷和黑磷。白磷化学性质活泼，易溶于CS 2中，必须盛放在水中，有毒；红磷化学性质稳定，不溶
于CS 2中，毒性小；黑磷具有片层结构，有导电性等等。
7. PH 3 H 3PO 2 H 3PO 3 H 3PO 4 H 4P 2O 7 PH 4I P 4 PCl 3
8. x NH 3
2MgNH 4PO 2P 2O 7 + H 2O + 2NH 3
9. HO P O OH
P OH
P OH OH
2HO
－H 2O
O O
O
焦磷酸（H 4P 2O 7）
P OH HO －H 2O
O HO P O O
偏磷酸（HPO 3）
HO P O OH
P
OH
－2H 2O
O
O
3H 3PO O
O P
OH
OH
链状三磷酸（H 5P 3O 10）
－3H 2O
3H 3PO P O
O OH
O
P O HO P
OH
环状三偏磷酸（H 3P 3O 9）
10.
H P
OH
O
11. 对NCl 3而言，N 为－3氧化态，而Cl 为+1氧化态，+1氧化态的Cl 非常不稳定，另外NCl 3分子中μ （分子）(N －Cl) +μ
（原子）
方向一致，∴偶极矩增加，分子的活性增强，故
NCl 3不稳定，易爆炸；PCl 3中P 的氧化数为+3，Cl 的氧化数为－1，PCl 3分子的极性又小，
∴PCl 3比NCl 3稳定，不会发生爆炸。 NCl 3 + 3H 2O 3 + 3HOCl PCl 3 + 3H 2O
3 + 3HCl
12.
H 2CrO 4
HBrO 4
HClO H 5IO 6
HNO 3
CrO 2(OH)2
BO 3(OH)
(HO)Cl IO(OH)5
NO 2(OH)
pK 1
－3
－8
7
2
－3
14. As (III)、Sb (III)都有还原性，∴浓硝酸可以继续把As (III)、Sb (III)氧化成H 3AsO 4和Sb 2O 5，而Bi 3+的还原性非常弱，即从Bi (III)
Bi (V)要失去6s 2惰性电子对，∴浓硝酸不可能再氧化Bi 3+，
故浓硝酸与Bi 反应只能生成Bi 3+离子溶液。
15. N 元素是第二周期元素，其最大共价配位数为4，所以无NX 5存在，因为在NX 5中N 的配位数为五。BiI 5之所以不存在是因为Bi (V)是强氧化剂而I －
离子是还原剂，它们之间会发生
反应2Bi (V) + 2I －
2Bi 3+ +I 2，故BiI 5不存在。
16. As 2S 3
Sb 2S 3Bi 2S 3，极化作用依次增强，颜色逐渐加深，溶解度依次减小。 17. Ag 3PO 4 + 6NH 33)2+ + PO 43－
，所以Ag 3PO 4溶于浓氨水；
Ag 3PO 4 + 2HAc
2PO 4，所以Ag 3PO 4溶于醋酸。
18.把N 2H 4和NH 2OH 看作由－NH 2和－OH 分别取代NH 3中的一个H 原子，而NH 2和OH 可以削弱N 原子到孤电子对的原子偶极，∴给出电子对的能力从NH 3、N 2H 4到NH 2OH 依次减弱。
H
H N H N H N H
HO N
19. 对S 和P 元素而言，价轨道有3s 、3p 、3d ，分别可以采取sp 3d 2和sp 3d 杂化形成SF 6和PCl 5，但O 和N 元素的价轨道只有2s 、2p ，只能采取sp 3杂化，∴不能形成OF 6和NCl 5。 20. (1) N 2、O 2、Cl 2键级分别为3、2、1，由于N 2的键级最大，∴N 2比O 2、Cl 2稳定。 (2) 白磷为P 4正四面体分子结构，∠PPP ＝60°，此结构中存在着张力，∴P 4不稳定。 (3) Bi 的价电子为6s 26p 3，但6s 2是惰性电子对，6p 3又是半充满（p 轨道半充满）稳定结构，∴Bi 的金属键很弱，故Bi 的熔点特别低。 (4) 见19题答案。 21. 2I －
+ AsO 43－
+ 8H +
3+ + I 2 + 4H 2O (1)
I 2 + H 2S + + 2I －
+ S (2)
2As 3+ + 3H 2S
2S 3 + 6H + (3)
(1)×2+(2)×2+(3)得：2AsO 43－
+ 5H 2S+ 6H
2S 3 + 2S + 8H 2O
22. Mg 3N 2 + 6H 2O 2 + 2NH 3NCl 3+ 3H 2O
3 + 3HOCl
PCl 3+ 3H 2O H 3PO 3 + 3HCl BiCl 3+ H 2O BiOCl↓ + 2HCl
23. N 2 N 2+ O 2 O 2+
键级
3
2.5
2
2.5
键级越大，键能越大，离解能也越大，∴N 2的离解能大于N 2+，而O 2的离解能小于O 2+。 24.此固体为As 4O 6。6H 2O + As 4O 6
3AsO 3OH
-
???→AsO 33－
AsO 33－ + I 2 + 2OH
－
43－
+ 2I －
+ H 2O
AsO 43－
+ 2I －
+ 5H +
3AsO 3 + I 2 + H 2O
25. 加热该晶体，(1) 若放出气体，使余烬木条复燃，为NaNO 3：2NaNO
2 + O 2
(2) 若无气体放出，为NaNO 2，∵NaNO 2
(3) 若放出气体，不能支持燃烧的是NH 4NO 3：NH 4NO 2O + 2H 2O
26.
As
3+
Sb 3+Bi 3+
H 2S
As
2S 黄色Sb 2S 橙色Bi 2S 黑色
(NH 4)2
S
AsS 33－(aq) SbS 33－(aq) Bi
2S 2S 3+
27. (1) 加入AgNO 3(aq)，Ag +
+ NO 2
－
2↓浅黄色，可区别NO 3－
和NO 2－
。
(2) 加入KMnO 4(aq)，使KMnO 4(aq)褪色的是亚磷酸（H 3PO 3）溶液。
(3) 配成溶液后加AgNO 3(aq)，有白色沉淀者原固体为氯化铵，无白色沉淀的是硝酸铵。 28.
3+
H
H 3PO 4
H 3AsO Bi 3+
(NH 4)3PO 4 (aq)
(NH 4)3AsO 4(aq)
Bi(OH)过 滤 、分 (NH 4)3PO 4 12MoO 3 6H 2O (NH 4)3AsO 4 12MoO 3 6H 2....可溶H
+
H 3PO 44)3AsO 4 12MoO 3 6H
2O .
..－
4 3－
H
H 3AsO
29. －622.33 kJ ?mol －
130. 0.1716 mol ?dm －
331. [N 2H 5+]=0.137 mol ?dm －
3，0.195 g 。
32.(1) Br 2 + HNO 2 + H 2O 3－
+ 2Br －
+ 3H +
2MnO 4-+ 5HNO 2 + H +2+ + 3H 2O + 5NO 3－
Cr 2O 72-+ 3HNO 2 + 5H +3+ + 4H 2O + 3NO 3－
(2) 9I －
+ 2NO 3－
+ 8H +
3－
+ 2NO + 4H 2O NO 3－
+ 4HSO 3－+ H 2O
3+ 3H + +4SO 42－
(3) HNO 2 + NH 3 2 + 2H 2O (4) 1.73×104
33. 2NaNO w ＝0.69 g ；3NaNO w ＝2.13 g 。
34. HNO 2能氧化Fe 2+和SO 32-，HNO 2能还原MnO 4-： HNO 2 + Fe 2+ + H +3+ + NO + H 2O
2HNO 2 + SO 32-
H
+
SO 42- + 2NO + H 2O HNO 为氧化剂；
5HNO 2 + 2MnO 4-+ H +
2++5NO 3－
+ 3H 2O ，HNO 2是还原剂。
35. 0.744 kg （不考虑反应中NO 的再转化） 36.K c ＝2.29×10－
9；K p ＝1.37×10－
6。37. 22.6％
38. [H 3PO 4]＝0.20mol ?dm －
3；[H +](可置换的)=0.60mol ?dm －
3；溶液中[H +]取决于H 3PO 4的第
一级电离，[H +]＝0.0352 mol ?dm －
3。
39. 1.08×10240. N 4S 4，10S + 4NH 3
4S 4 + 6H 2S 41. 1.60×1042
42. [H 3O +]=0.14 mol ?dm －3；[H 4P 2O 7] =0.12 mol ?dm －
3；[H 3P 2O 7-]=0.12 mol ?dm －
3； [H 2P 2O 72-]=0.01 mol ?dm －
3；[HP 2O 73-]=2.07×10－
8mol ?dm －
3；[P 2O 74-]=5.32×10－16
mol ?dm －
3。
43. A —AsCl 3，B —AgCl ，C —Ag(NH 3)2Cl ，D —As 2S 3，E —K 3AsS 3，F —K 3AsO 4，
G —Mg(NH 4)AsO 4，H —Ag 3AsO 4。
44. NO 2分子上的单电子在σ轨道上，是σ性质的，∴两个NO 2分子可以“头碰头”双聚，而ClO 2上的单电子是在π轨道上，是π性质的，π电子只能“肩并肩”重叠，由于ClO 2中配位O 原子的排斥作用，而使ClO 2不能双聚。
45.NF 3中化学键的极性与原子的极性方向相反，所以分子的极性很小(12μμμ=+u u v uu v
→0)，即NF 3稳定；而NCl 3中化学键的极性与原子的极性方
向一致(12μμμ'''=+uu v uu v
)，∴NCl 3的极性很大，不稳定，易爆炸。
F
N μμCl
Cl
N μ1μ'
46. N 2H 4是二元碱，碱性弱于NH 3，还原性强于NH 3，热稳定性不如NH 3。 47. K b ＝3.0×10－
6，K a ＝3.33×10－
9。
49. N
H N N (I)
(II)
(III) 不稳定，舍去。0
(a)(b)(c)
0N
H N N 0
0N
H N
N 0
从(I)、(II)看，N (a)—N (b)之间的键级为 1.5，N (b)—N (c)的键级为2.5，∴N (b)—N (c)的键长短于N (a)—N (b)。从杂化轨道理论来看，
N 3－
与CO 2为等电子体，∴中心N (b)原子采取sp 杂化，而∠HN (a)N (b)＝120o ，∴N (a)
采取sp 2杂化，N (c)也可看作sp 杂化，形成一个π键，在N (b)—N (c)中另外形成4
3∏。
48. (1) PCl 5、PBr 5熔体电离，产生自由移动的阴、阳离子，故能导电。 (2) 若PCl 5按PCl 5
4+ +C l －
电离， PCl 4+是正四面体结构，只有一种P —Cl 键，实
验测得熔体中有两种P —Cl 键，故电离方式应为：2PCl 5
6－
+PCl 4+，产生的两种离子
的空间结构为正四面体（PCl 4+）和正八面体（PCl 6－
）；PBr 5熔体若按PCl 5方式电离，便存在两种不同键长的P —Br 键，而题中信息告知PBr 5熔体中只存在一种键长的P —Br 键，可见PBr 5只能按下式电离：PBr 54++Br －
，PBr 4+结构与PCl 4+相同。说明PCl 5
与PBr 5有相
同之处，也有不同之处。 50. 3NO
2O + NO 2，由于NO 2可以双聚，即2NO 2O 4，∴3 mol NO 形成小于
2 mol 气体，(N 2O + NO 2 + N 2O 4)，∴最后的气体总压略小于原压的2/3。 51. (1)A + 2B CH 4
Al CH 3CH 3
C H 3
C H 3
Al
CH 3CH 3
+NH 2
NHAl(CH 3)2
+
2CH 42
A
B C
2
3
170o C R N
Al
N
Al
N CH3
R
CH3
Al
CH
R
+ 6 CH4
2
（D）
NHAl(CH3)2
2
R
( )
(2) 见上题中(D)。
(3) 设B、C混合物中B的质量分数为x，C的质量分数为y, B中碳的质量分数= (12C)/(C12NH19) = 144.12/177.32 = 0.81277 氮的质量分数= N/(C12NH19) = 14.01/177.32 = 0.079010
C中碳原子的质量分数= (14C)/(C14AlNH24)
=14×12.01/(14×12.01+26.98+14.01+1.01×24) =0.72049
氮原子的质量分数 = N/(C14AlNH24)
= 14.01/233.37 ＝0.060033
∴0.81277x + 0.72049y = 0.7371
0.079010x + 0.060033y = 6.34/100
解得x = 0.1757 = 17.57% y = 0.8248 = 82.48%
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。
无机化学课后习题答案(天津大学第四版)
第2章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案 1.解： m r H ? = -3347.6 kJ·mol -1; m r S ? = -216.64 J·mol -1·K -1; m r G ? = -3283.0 kJ·mol -1 ＜ 0 该反应在298.15K 及标准态下可自发向右 进行。 2.解： m r G ? = 113.4 kJ·mol -1 ＞ 0 该反应在常温(298.15 K)、标准态下不能自发进行。 （2） m r H ? = 146.0 kJ·mol -1; m r S ? = 110.45 J·mol -1·K -1; m r G ? = 68.7 kJ·mol -1 ＞ 0 该反应在700 K 、标准态下不能自发进行。 3.解： m r H ? = -70.81 kJ·mol -1 ; m r S ? = -43.2 J·mol -1·K -1; m r G ? = -43.9 kJ·mol -1 （2）由以上计算可知： m r H ?(298.15 K) = -70.81 kJ·mol -1; m r S ?(298.15 K) = -43.2 J·mol -1·K -1 m r G ? = m r H ? - T · m r S ? ≤ 0
T ≥K) (298.15K) (298.15m r m r S H ?? = 1639 K 4.解：（1）c K = {} O) H ( )(CH )(H (CO) 243 2c c c c p K = {}O) H ( )(CH )(H (CO) 243 2p p p p K = {}{}{}{} p p p p p p p p / O)H ( /)(CH / )(H / (CO) 2 4 3 2 （2） c K = {}{} )(NH )(H )(N 32 32212c c c p K = {}{} )(NH )(H )(N 32 3221 2p p p K = {}{} p p p p p p / )(NH / )(H / )(N 32 32212 （3）c K =)(CO 2 c p K =)(CO 2 p K = p p / )(CO 2 （4）c K ={}{} 3 23 2 )(H O)(H c c p K = {}{} 3 23 2 )(H O)(H p p K = {}{} 3 232 /)(H /O)(H p p p p 5.解：设 m r H ?、 m r S ?基本上不随温度变化。 m r G ? = m r H ? - T · m r S ? m r G ?(298.15 K) = -233.60 kJ·mol -1 m r G ?(298.15 K) = -243.03 kJ·mol -1 K lg (298.15 K) = 40.92, 故 K (298.15 K) = 8.3?1040
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
1、在下列无机含氧酸中，其酸性强弱次序正确的是 (C ) (A) H 2SO 4＞HClO 4＞H 3PO 4＞H 2SiO 3 (B) H 2SO 4＞HClO 4＞H 2SiO 3＞H 3PO 4 (C) HClO 4＞H 2SO 4＞H 3PO 4＞H 2SiO 3 (D) HClO 4＞H 3PO 4＞H 2SiO 3＞H 2SO 4 2、下列物质呈抗磁性的是 (B ) (A) O 2 (B) O 3 (C) NO (D) 326()Cr H O 3、1 mol 下列各物质溶于1 L 水中，生成的溶液中H +浓度最高的是 ( A ) (A) SO 3 (B) P 4O 10 (C) HF (D) MgH 2 4、下列分子中偶极矩非零的是 (B ) (A) SF 6 (B) SF 4 (C) PCl 5 (D) BCl 3 5、在微酸性条件下，通入 H 2S 都能生成硫化物沉淀的是 (B ) (A) Be 2+，Al 3+ (B) Sn 2+，Pb 2+ (C) Cr 3+，Sn 2+ (D) Al 3+，Pb 2+ 6、下列反应不可能按下式进行的是 (B ) (A) 2NaNO 3 + H 2 SO 4 (浓) = Na 2SO 4 + 2HNO 3 (B) 2NaI + H 2SO 4 (浓) = Na 2SO 4+ 2HI (C) CaF 2 + H 2SO 4 (浓) = CaSO 4 + 2HF (D) 2NH 3 + H 2SO 4 = (NH 4)2SO 4 7、既能溶于Na 2S 又能溶于Na 2S 2的硫化物是 (B ) (A) ZnS (B)As 2S 3 (C)HgS (D) CuS 8、下列含氧酸中酸性最弱的是 (D ) (A) HClO 3 (B) HBrO 3 (C)H 2SeO 4 (D)H 6TeO 6 9、下列叙述中正确的是 (C ) (A) H 2O 2分子构型为直线形 (B) H 2O 2既有氧化性又有还原性 (C) H 2O 2与K 2Cr 2O 7的酸性溶液反应生成稳定的CrO 5 一、解释下列事实 1、将H 2S 通入Pb(NO 3)2溶液得到黑色沉淀，再加H 2O 2，沉淀转为白色。 参考答案：通入H 2S 时，溶液发生下面的反应： Pb 2++S 2－――→PbS ↓(黑色) 加入H 2O 2后，PbS+H 2O 2――→PbSO 4↓(白色)。 2、把H 2S 通入FeCl 3溶液得不到Fe 2S 3沉淀。 参考答案：因为Fe 3+有氧化性，2Fe 3++H 2S ――→S ↓+2Fe 2++2H +
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
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．【 3．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 ?值的大小和下列过程有关（见课本P524） 力的强弱,可用其标准电极电势值来表示,θ 4．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+2KHCO3 5．试解释下列现象： （1）I2溶解在CCl4中得到紫色溶液，而I2在乙醚中却是红棕色。 （2）I2难溶于水却易溶于KI中。 答：（1）CCl4为非极性溶剂，I2溶在CCl4中后仍为分子状态，显示出I2单质在蒸气时的紫颜色。 而乙醚为极性溶剂，I2溶于乙醚时与溶剂间有溶剂合作用，形成的溶剂合物不再呈其 单质蒸气的颜色，而呈红棕色。 （2）I2以分子状态存在，在水中歧化部分很少，按相似相溶的原则，非极性的I2在水中溶解度很小。但I2在KI溶液中与I-相互作用生成I3—离子，I3—离子在水中的溶解度很大，因 此，I2易溶于KI溶液。
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
北师大无机化学四版习题答案12章氧族元素第12章氧族元素 :49.10mL ， 12.1 空气中O与N 的体积比是21:78 ，在273K和101.3kPa 下lL 水能溶解O222 N:49.10mL。问在该温度下溶解于水的空气所含的氧与氮的体积比是多少, 2 解: 己知空气中氧、氮分压比为21:78。在273K、10 1.3 kPa 下lL 水能溶解O为49.10mL，2 N为23.20 mL。溶解于水的空气中氧的体积分数为 2 49.10×0.21 ,0.36 (49.10×0.21)+(23.20×0.78) 氮的体积分数为:1,0.36,0.64 因此溶解于水的空气所含的氧与氮的体积比是1:1. 8 。 12.2 在标准状况下，750 mL 含有O的氧气，当其中所含O完全分解后体积变为780mL ，若33 将此含有O的氧气lL 通入KI溶液中，能析出多少克I ? 32解:设750mL 氧气中有x mL O : 3 则有: 2 O? 3 O增加的体积 3 2 2 3 1 x 30 所以 2/x,1/30 x, 60mL 即此氧气中O百分比为60/750,8 % ， lL 氧气中含80mL O . 33 设能析出I yg ，已知M (I), 254 22+ , 2I+ 2H+ O? I+ O+ HO 3 2 22 1mol 254g
(0.08/22.4)mol y 所以 1/(0.08/22.4),254/y y,254×0.08/22.4,0.91(g) 12.3 大气层中臭氧是怎样形成的,哪些污染物引起臭氧层的破坏,如何鉴别O，它有什么特征3 反应, 解: ( 1 )O+hv ? O +O (λ<242nm ) 2 O + O? O 2 3 ( 2 )氟氯烃:CFCl ，CFCl等，以及氮氧化物:NO 、NO 等可引起臭氧层的破坏。如3222 NO、CFCl 对臭氧层的破坏反应 222 CFCl+hv?CFCl?+Cl? (λ<221nm) 222 Cl?+O?ClO?+O32 ClO?+O?Cl?+O 2 即 O+O?O+O 322 NO+hv?NO+O (λ<426nm) 2 NO+ O? NO+O 322 NO+O?NO+O 22 即 O+O?O，O 322 所以Cl原子或NO分子能消耗大量O 23 ( 3 )鉴别O时，只需将气体通入淀粉碘化钾的酸性溶液中或用湿淀粉碘化钾试纸检查，3 若有蓝色，即证明有O，其反应式为 3+ , 2I+ 2H+ O? I+ O+ HO 3 2 22 或2KI+ HO + O? I+ O+ 2KOH 23 2 2
《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
第1章 物质的聚集态习题答案 1-1 实验室内某氦气钢瓶，内压为18 MPa ，放出部分氦气后，钢瓶减重500 kg ，瓶内氦气的压强为9.5 MPa 。假定放出气体前后钢瓶的温度不变，钢瓶原储有氦气为多少（物质的量）？ 解：V 与T 一定时，n 与p 成正比， 即： mol .0026 410500MPa )5.918(MPa 183?=－总n 解得 mol 10645.25?=总n 1-2 273Ｋ和101 kPa 的1.00 dm 3干燥空气缓慢通过液态的二甲醚（CH 3OCH 3）。假定（１）通过二甲醚后的空气被二甲醚饱和且液态二甲醚损失0.0335g ；（２）被二甲醚饱和的空气的总压强仍为101kPa 。计算二甲醚在273Ｋ时的饱和蒸汽压。 解：由理想气体状态方程得： 空气的物质的量：m ol 0445.0K 273K m ol dm 8.314kPa 1.00dm kPa 1011133 =?????==－－空RT pV n 二甲醚的物质的量：mol 10283.7mol g 0.46g 02335.041－－二甲醚?=?==M m n 二甲醚的摩尔分数：0161.00445 .010283.710283.744=+??=+=－－二甲醚空二甲醚二甲醚n n n x 二甲醚的饱和蒸汽压： 1.626kPa kPa 1010161.0=?=?=p x p 二甲醚二甲醚 1-3 在273.15 K 和1.01325×105 Pa 压力下，测得某气体的密度为1.340 g ·dm -3，在一实验中测得这种气体的组成是C 79.8%和H 20.2%。求此化合物的分子式。 解 =30.02(g·mol -1) 每分子含碳原子：30.02×0.798/12.01=1.9953≈2 每分子含氢原子：30.02×0.202/1.008=6.016≈6 即分子式为：C 2H 6 1-4 在293 K 和9.33×104 Pa 条件下，在烧瓶中称量某物质的蒸气得到下列数据，烧瓶
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 )
第11章 卤素和氧族元素 习题参考答案 1. 解：(1) 2NaCl + 2H2O 电解2↑+Cl2↑ (2)2Br?+Cl22 + 2Cl?; 3 Br2+3CO32??+ BrO3?+3CO2↑; 5Br?+ BrO3?+ 6H+2+3H2O 2. 解：(1) 2Br?+Cl22+ 2Cl? (2) 6Ca(OH) 2(热) +6Cl2 Ca(ClO3)2+ 5 CaCl2+ 2H2O (3) I2+ 2HClO32+ 2HIO3 (4) 4KClO4+KCl 3. 解：（1）以食盐为基本原料制备Cl2、NaOH、NaClO、Ca(ClO)2、KClO3、HClO4； 2NaCl + 2H2O 电解2↑+Cl2↑ Cl2 + 2NaOH(冷) NaClO + NaCl + H2O 2Cl2 + 2Ca(OH)2(冷) 2 + CaCl2 + 2H2O 3Cl2 + 6KOH(热) KClO3 + 5KCl + 3H2O 4KClO3 3KClO4 + KCl KClO4 + H2SO4(浓) 减压蒸馏4 + HClO4 （2）以萤石(CaF2)为基本原料制备F2。 CaF2 + H2SO4(浓) CaSO4 +2HF↑ KOH + 2HF KHF2 + H2O 2KHF2电解2↑+ F2↑ (3) 2KI+Cl2I2+ KCl 3I2 KIO3 + 5KI + 3H2O 4. 解：（1）Cl2 + 2KOH(冷) KClO + KCl + H2O （2）3Cl2 + 6KOH(热) KClO3 + 5KCl + 3H2O （3）KClO3 KCl+3Cl2↑+ 3H2O （4）2KClO3 2KCl+ 3O2↑ （5）I2+ 5H2O23+ 4H2O
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:
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+2H2O H2S+4H2O2（过量）=H2SO4+4H2O （2）H2S+Br2=2HBr+S H2S+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+H2O
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
第16章氧族元素 16-1 写出下列物质的化学式。 （1）方铅矿; (2)朱砂; (3)闪锌矿; (4)黄铜矿; （5）黄铁矿; (6)芒硝; (7)海波; (8)保险粉 解: (1)PbS (2)HgS (3)ZnS (4)CuFeS2 (5)FeS2 (6)Na2SO4·10H2O (7)Na2S2O3·5H2O (8)Na2S2O4·2H2O 16-2 命名下列硫的含氧酸及盐。 (1)K2S2O7; (2)H2SO5; (3)K2S2O8; (4)Na2S2O3·5H2O; (5)Na2S2O4; (6)Na2SO3; (7)Na2S4O6; (8)Na2SO4·10H2O 解: （1）焦硫酸钾(2)过一硫酸(3)过二硫酸钾 （4）五水合硫代硫酸钠(俗称海波) (5)连二亚硫酸钠 (6)亚硫酸钠(7)连四硫酸钠(8)十水合硫酸钠(俗称芒硝) 16-3 完成并配平下列反应方程式。 （1）H2S+ClO3-+H+ ------ （2）Na2S2O4+O2+NaOH------ （3）PbO2+H2O2 ------ （4）PbS+H2O2 ------- （5）S+NaOH(浓)------ （6）Cu+H2SO4(浓)------ （7）H+H2SO4(浓)------ （8）H2S+H2SO4(浓)------ （9）SO2Cl2+H2O------ （10）HSO3Cl+H2O------ 解: (1)5H2S + 8ClO3- === 5SO42- + 2H+ + 4Cl2 +4H2O （2）Na2S2O4 + O2 +2NaOH === Na2SO3 + Na2SO4 + H2O (3)PbO2+H2O2 === PbO + H2O + O2↑ (4)PbS+4H2O2 === PbSO4 + 4H2O (5)3S + 6NaOH(浓) === 2 Na2S + Na2SO3 + 3H2O （6）Cu +2H2SO4(浓) === CuSO4 + SO2↑+ 2H2O （7）S + 2H2SO4(浓) === 3SO2↑+2 H2O （8）H2S + H2SO4(浓) === S↓+ SO2+ 2H2O （9）SO2Cl2+2H2O === H2SO4+2HCl (10)HSO3Cl+H2O === H2SO4+HCl 16-4 完成下列各反应的化学方程式。 （1）Na2O2与过量冷水作用; （2）几滴热水滴在Na2O2固体上; （3）电解硫酸与硫酸铵的混合溶液; （4）将难溶于水与酸的Al2O3变成可溶于水的硫酸盐; （5）无氧条件下Zn粉还原酸式亚硫酸钠溶液; （6）将SeO2溶于水,然后通SO2Q气体;
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。×