北师大《无机化学》第四版习题答案10

第十二章 配位平衡12-1 在1L 6 mol ·L －1的NH 3水中加入0.01 mol 固体CuSO 4，溶解后加入0.01 mol 固体NaOH ，铜氨络离子能否被破坏？（K 稳[Cu(NH 3)42+]=2.09×1013，K SP [Cu(OH)2]=2.2×10-20） 解：CuSO 4在过量的氨水溶液中几乎完全形成[Cu(NH 3)4]2+，则[Cu(NH 3)4]2+ === Cu 2+ + 4NH 3平衡时： 0.01-x x (6-0.04)+4x1342431009.2)496.5()01.0(])([⨯=+⋅-=+x x x NH Cu K 稳 11910792.3--⋅⨯=L mol x ])([108.3)01.0(10792.3]][[22321922OH Cu K OH Cu sp <⨯=⨯⨯=---+铜氨络离子不能被破坏。

12-2 在少量N H 4S C N 和少量Fe 3+同存于溶液中达到平衡时，加入NH 4F 使[F －]=[SCN －]= 1 mol ·L－1，问此时溶液中[FeF 63－]和 [Fe(SCN)3]浓度比为多少？（K 稳[Fe(SCN)3]=2.0×103，K 稳[FeF 63－]= 1×1016）解： ---+=+SCN FeF F SCN Fe 3][6])([363 123163633663336105102101)]([][])([][]][)([]][[⨯=⨯⨯====-----SCN Fe K FeF K SCN Fe FeF F SCN Fe SCN FeF K 稳稳12-3 在理论上，欲使1×10－5 mol 的AgI 溶于1 cm 3氨水，氨水的最低浓度应达到多少？事实上是否可能达到这种浓度？（K 稳[Ag(NH 3)2+]=1.12×107，K SP [AgI]=9.3×10－17）解： -++=+I NH Ag NH AgI ])([2233起始浓度 a 0 0达到平衡时 a-2x x x （全部溶解时：101.0-⋅=L mol x ）此反应的平衡常数：9177231004.1103.91012.1)(})({--+⨯=⨯⨯⨯=⨯=AgI Ksp NH Ag K K 稳因此： 9221004.1]2[(-⨯=-=x a x K 1310-⋅=L mol a 事实上不可能达到这种浓度。

精心整理第十一章电化学基础11-1用氧化数法配平下列方程式（1）KClO 3→KClO 4+KCl（2）Ca 5（PO 4）3F+C+SiO 2→CaSiO3+CaF 2+P 4+CO（3）NaNO 2+NH 4Cl →N 2+NaCl+H 2O（4）K 2Cr 2O 7+FeSO 4+H 2SO 4→Cr 2（SO 4）3+Fe 2（SO 4）3+K 2SO 4+H 2O（5）CsCl+Ca →CaCl 2+Cs解：（（（（（11-2（1（2（3（4（5解：（2（3（4（511-3.用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式（1）K 2Cr 2O 7+H 2S+H 2SO 4——K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+H 2O（2）MnO 42-+H 2O 2———O 2+Mn 2+（酸性溶液）（3）Zn+NO 3-+OH -——NH 3+Zn （OH ）42-（4）Cr （OH ）4-+H 2O 2——CrO 42-（5）Hg+NO 3-+H +——Hg 22++NO解：（1）K 2Cr 2O 7+3H 2S+4H 2SO 4==K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+7H 2O+3S（2）MnO 42-+2H 2O 2+4H +==2O 2+Mn 2++4H 2O（3）Zn+NO 3－+3H 2O+OH -==NH 3+Zn （OH ）42-（4）2Cr(OH)4－+3H2O2+2OH==-2CrO42－+8H2O（5）6Hg+2NO3-+8H+==3Hg22++2NO+4H2O11-4将下列反应设计成原电池，用标准电极电势判断标准态下电池的正极和负极，电子传递的方向，正极和负极的电极反应，电池的电动势，写出电池符号.(1)Zn+2Ag+=Zn2++2Ag(2)2Fe3++Fe=3Fe2+(3)Zn+2H+=Zn2++H2(4)H2+Cl2=2HCl(5)3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O11-5写出下列各对半反应组成的原电池的电池反应、电池符号，并计算标准电动势。

第九章 酸碱平衡9-1 以下哪些物种是酸碱质子理论的酸,哪些是碱,哪些具有酸碱两性?请分别写出它们的共轭碱或酸。

SO -24, S-2, H 2PO -4, NH 3, HSO -4, [Al(H 2O)5OH]+2, CO -23, NH +4, H 2S, H 2O,OH -,H 3O +, HS -, HPO -24。

解： 质子酸 — 共轭碱H 2PO -4 — HPO -24 HSO -4 — SO -24 [Al(H 2O)5OH]+2—[Al(H 2O)4(OH)2]+NH +4 —NH 3 H 2S — HS -H 2O — OH -H 3O +— H 2O HS -— S-2 HPO -24 — PO -34质子碱 — 共轭酸SO -24 — HSO -4 S-2 — HS -NH 3 — NH +4 HSO -4— H 2SO 4[Al(H 2O)5OH]+2—[Al(H 2O)6]+3 CO -23 — HCO -3 H 2O — H 3O +OH -— H 2O HS -— H 2S HPO -24 — H 2PO -4酸碱两性：H 2PO -4， HSO -4， [Al(H 2O)5OH]+2， H 2O ， HS -， HPO -24。

9-2 为什么pH=7并不总表明水溶液是中性的。

解： 因为水的解离是一个明显的吸热过程，因此水的离子积是温度的函数，只有在常温下K w =1.0×1014-,即[H +]=[OH -]=1.0×107-,所以pH ＝7，其他温度下则不然。

9-3 本章表示电解质及其电离产物的浓度有两种，一种如c(HAc)、c(NH +4),另一种如[HAc],[NH +4]等，它们的意义有何不同？什么情况下电离平衡常数的表达式中可以用诸如c(HAc)、c(NH +4)等代替诸如[HAc],[NH +4]等？有的书上没有诸如c(HAc)、c(NH +4)这样的浓度符号，遇到浓度时一律用诸如[HAc],[ NH +4]等来表示，这样做有可能出现什么混乱？解：c(HAc)、c(NH +4)用来表示初始状态的浓度，而[HAc],[ NH +4]用来表示平衡状态下的浓度。

北师大无机化学第四版下册答案1. 下列关于氢原子结构叙述不正确的是： [单选题] *A. 电子在r＜53pm的区域出现的概率密度大B. 电子在r＝53pm处出现的概率最大C. 电子在r＝53pm处出现的概率密度最大(正确答案)D. 电子在r＞53pm的空间出现的概率和概率密度随r的增大都减小2. 下列说法错误的是： [单选题] *A. │Y│2表示电子出现的概率密度B. │Y│2图形与Y图形相比, 形状相同, 但│Y│2图略“瘦”些C. │Y│2在空间分布的图形称为电子云D. │Y│2值一定大于Y值(正确答案)3. 描述一确定的原子轨道(即一个空间运动状态)，需用的参数是 [单选题] *A. n，lB. n，l，m(正确答案)C. n，l，m，msD. 只需n4. 下列关于p轨道电子云形状叙述正确的是： [单选题] *A. 球形对称B. 8字形平面C. 极大值在x.y.z轴上的双梨形(正确答案)D. 互相垂直的梅花瓣形5. n=4时m的最大取值为： [单选题] *A. 4B. ±4C. 3(正确答案)D. 06. 对于原子中的电子，下面量子数组容许的是： [单选题] *A. n=3, l=1, m=-1(正确答案)B. n=3, l=1, m=2C. n=2, l=2, m=-1D. n=4, l=-2, m=17. 下列对四个量子数的说法正确的是： [单选题] *A. 电子的自旋量子数是½，在某一个轨道中有两个电子，所以总自旋量子数是1或是0B. 磁量子数m=0的轨道都是球形的轨道C. 角量子数l的可能取值是从0到n的正整数D. 多电子原子中，电子的能量决定于主量子数n和角量子数l(正确答案)8. 下列多电子原子中，能量最高的为： [单选题] *A. 3, 2,-2,-1/2(正确答案)B. 2, 0, 0,-1/2C. 2, 1, 1,-1/2D. 3, 1, 1,-1/29. 下列说法错误的是： [单选题] *A. 电子所受屏蔽效应越强，电子能量越低(正确答案)B. 电子的钻穿效应越强，电子能量越低C. 屏蔽效应和钻穿效应的结果引起能级交错D. n值相同，l越小，则钻穿效应越强10. 下面按电离能增加的顺序排列的是： [单选题] *A. C，P，SeB. O，F，Ne(正确答案)C. B，Be，LiD. Li，Na，K11. 第一电子亲和能最大的元素是： [单选题] *A. FB. Cl(正确答案)C. NaD. H12. 为表示一个原子在第三电子层上有10个电子可以写成： [单选题] *A. 310B. 3d10C. 3s23p63d2(正确答案)D. 3s23p64s213. 有A、B和C三种主族元素，若A元素阴离子与B、C元素的阳离子具有相同的电子层结构，且B的阳离子半径大于C，则这三种元素的原子序数大小次序是： [单选题] *A. B＜C＜AB. A＜B＜C(正确答案)C. C＜B＜AD. B＞C＞A14. 下列分子中心原子是sp2杂化的是： [单选题] *A. PBr3B. CH4C. BF3(正确答案)D. H2O15. 下列各组物质沸点高低顺序中正确的是： [单选题] *A. HI＞HBr＞HCl＞HFB. H2Te＞H2Se＞H2S＞H2OC. CH4＞GeH4＞SiH4D. NH3＞AsH3＞PH3(正确答案)16. 下列分子中偶极矩为零的是： [单选题] *A. NF3B. NO2C. PCl3D. BCl3(正确答案)17. 已知某元素的序号小于36，此元素失去三个电子后，它的角量子数为2的轨道内电子恰好半充满，此元素序号为：[单选题] *A. 25B. 26(正确答案)C. 27D. 2818. 下列物质熔沸点高低顺序正确的是： [单选题] *A. K2O＞CaO＞PH3＞NH3B. CaO＞K2O＞PH3＞NH3C. K2O＞CaO＞NH3＞PH3D. CaO＞K2O＞NH3＞PH3(正确答案)19. 加热熔化时需要打开共价键的物质是： [单选题] *A. SiO2(正确答案)B. CO2(s)C. MgCl2D. H2O20. 下列各物质化学键中同时存在键和键的是： [单选题] *A. SiO2B. H2SC. H2D. C2H4(正确答案)21. 某元素的＋2氧化态离子的核外电子结构为1s22s22p63s23p63d5，此元素在周期表中的位置是： [单选题] *A. d区第四周期ⅦB族(正确答案)B. d区第四周期ⅤB族C. d区第四周期Ⅷ族D. p区第三周期ⅤA族22. 铁原子的价电子构型是： [单选题] *A. 4s2B. 4s24d6C. 3d64s2(正确答案)D. 3s23p63d623. 从中性原子Li、Be、B原子中去掉一个电子，需要大约相同的能量，而去掉第二个电子时，最难的是： [单选题] *A. Li(正确答案)B. BeC. BD. 都一样24. 电子构型相同的阳离子，其极化力最强的是： [单选题] *A．高电荷和半径大的离子B．低电荷和半径大的离子C．高电荷和半径小的离子(正确答案)D．低电荷和半径小的离子25. 在多电子原子中，决定电子能量的量子数为： [单选题] *A．nB. n和l(正确答案)C. n, l, mD. l26. 下列有关元素核外电子排布错误的是： [单选题] *A． Fe（Z = 26）：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2B． Cr (Z=24) ：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1C． Cu (Z=29) ：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2(正确答案)D． Ca（Z = 20）：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s227. 由分子轨道理论可推断，在下列四种阳离子中最稳定的是： [单选题] *A、N2＋B、NO＋C、O2＋(正确答案)D、Be2＋28. 在水分子之间存在的各种相互作用力由强到弱的顺序正确的是: [单选题] *A、氢键>取向力>色散力>诱导力B、取向力>色散力>诱导力>氢键C、氢键>色散力>取向力>诱导力(正确答案)D、氢键>诱导力>取向力>色散力29. 下列离子的电子结构中，未成对电子数等于零的是： [单选题] *A、Cu2＋B、Mn2＋(正确答案)C、Cd2＋D、Fe2＋30. 在下列分子或离子中，不含有孤对电子的是: [单选题] *A、H2OB、NH3C、NH4＋(正确答案)D、H2S31. 同核双原子分子中，能级相近的两个原子的p轨道可组成的分子轨道数是: [单选题] *A、4B、6(正确答案)C、8D、232. 根据分子轨道理论，下列解释正确的是: [单选题] *A、F2分子中 E (π2 p ) < E (σ2 p )B、O2＋离子中不存在双键，键级为2C、N2 分子的稳定性略低于O2＋离子的稳定性D、CO＋离子中有一个σ单电子键(正确答案)33. 第二周期元素双原子分子中有未成对电子的分子有: [单选题] *A、Be2 ，O2 两种B、N2 ，C2 两种C、B2 ，O2 两种(正确答案)D、Be2 ，C2 两种34. ClO3F分子的几何构型属于： [单选题] *A、直线形B、平面正方形C、四面体形(正确答案)D、平面三角形35. 下列各物质的摩尔质量近乎相等，其中沸点最高的可能是: [单选题] *A、C2H5OC2H5B、CH3CH2CH2SHC、(CH3)2NC2H5D、CH3CH2CH2CH2OH(正确答案)36. 按分子轨道理论，O2分子中最高能量的电子所处的分子轨道是: [单选题] *A、π2 pB、π*2 p(正确答案)C、σ 2 pD、σ *2 p37. 下列分子中属于极性分子的是 : [单选题] *A、CCl4B、CH3OCH3(正确答案)C、BCl3D、PCl538. CH3OCH3和HF分子之间存在的作用力有: [单选题] *A、取向力、诱导力、色散力、氢键B、取向力、诱导力、色散力(正确答案)C、诱导力、色散力D、色散力39. 在Br-CH＝CH-Br分子中，C-Br键的轨道重叠方式是: [单选题] *A、s p－pB、s p2－sC、s p2－p(正确答案)D、s p3－p40. 原子轨道之所以要发生杂化是因为: [单选题] *A、进行电子重排B、增加配对的电子数(正确答案)C、增加成键能力D、保持共价键的方向性41. 一个稳定的分子没有价电子在反键轨道上。

无机化学第四版(北京师范大学大学等)答案下册碳的还原性1．与氧气反应（燃烧）2．与石英砂高温反应（工业应用：制硅单质）3．与金属氧化物反应如氧化铜、氧化铁（冶炼铁用焦炭，实际的还原剂主要是什么？）4．被热的浓硫酸氧化5．被热的浓硝酸氧化6．高温下被二氧化碳氧化。

*高温下被水氧化生成水煤气。

碳酸盐小结1．一些碳酸盐的存在、俗称或用途。

大理石、石灰石、白垩、方解石、蛋壳、贝壳、钟乳石—CaCO3；纯碱、苏打—Na2CO3；小苏打—NaHCO3 （可用于食品发泡，治疗胃酸过多症）菱镁矿—MgCO3（制MgO）；菱铁矿—FeCO3 ；碳铵—NH4HCO3；（氮肥）草木灰的主要成分—K2CO3；（钾肥）暂时硬水的成分—Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2 ；锅垢的主要成分—CaCO3和Mg(OH)2；炼铁的“熔剂”—CaCO3 (炼钢的造渣剂是生石灰)制普通玻璃原料—石灰石、纯碱、石英；制水泥的原料—石灰石、粘土2.碳酸的正盐和酸式盐(1)相互转化: 碳酸钙和碳酸氢钙的转化(实验现象; 石灰岩洞和钟乳石形成)碳酸钠和碳酸氢钠的转化(碳酸钠溶液跟盐酸反应不如碳酸氢钠剧烈; 除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠杂质; 除去碳酸钠中碳酸氢钠杂质; 除去二氧化碳中的氯化氢杂质为什么不用碳酸钠溶液而用碳酸氢钠溶液等问题)(2)共同性质: 都能跟酸(比碳酸强的酸)反应生成二氧化碳气体. (碳酸盐的检验)(3)稳定性比较: 正盐比酸式盐稳定[稳定性: 酸<酸式盐<正盐,是一个比较普遍的现象如HClO<Ca(ClO)2; H2SO3<Na2SO3等](碳酸氢钠受热的实验现象; 碳酸氢钙溶液受热的实验现象)(4)溶解性比较碱金属碳酸盐: 酸式盐的溶解性弱于正盐. 如NaHCO3<Na2CO3碱土金属碳酸盐: 酸式盐的溶解性强于正盐如Ca(HCO3)2>CaCO3(5)碳酸氢钠与碳酸钠某些反应的异同? 都有碳酸盐的通性—-与盐酸反应生成二氧化碳(要注意熟悉反应时耗酸量及生成气体量的各种情况下的比较.)? 跟石灰水或氢氧化钡溶液都生成白色沉淀? 碳酸氢钠能跟氢氧化钠等碱反应而碳酸钠不反应;? 碳酸钠跟氯化钙或氯化钡溶液易生成碳酸盐沉淀,而碳酸氢钠跟盐类稀溶液不易生成沉淀.钠及其化合物的重要性质(一)钠的反应1. 钠跟氧气常温下一般认为生成氧化钠,加热(燃烧)生成过氧化钠. (钠的保存)2. 钠跟硫能剧烈反应,甚至爆炸3. 钠跟水反应(现象?)4．*钠跟硫酸铜溶液反应（现象？）5. 钠跟乙醇反应(与跟水的反应比较;)（有机物中的醇羟基、酚羟基、羧基都跟钠反应生成氢气。

面向二十一世纪教材北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学编无 机 化 学(第四版，北京: 高等教育出版社, 2003) 习 题 答 案第一章 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]4s24p31-2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。

第１０章 分子结构10.1 画出O 2、H 2O 2、CO 、CO 2、NCl 3、SF 4的路易斯结构式。

不要忘记标出孤对电子和分子的总电子数！解：O=OHO O HCOCOO12e 14e 10e 16eClN ClClFFF26e 34e评注：各种教科书对路易斯结构式的定义不尽相同。

涉及：( l )路易斯结构式是否一定要给出分子的立体结构？可以不涉及。

能表达更好。

(2 ) 路易斯结构式是否给出分子的全部电子？在有机化学中常不给出，但对初学者以给出为好。

(3) 路易斯结构式表达O2的结构时要不要给出三电子键？不必。

氧分子的三电子键属于分子轨道的理论表达，路易斯结构式一般不涉及分子轨道理论。

(4 ) 一氧化碳的路易斯结构式要不要给出配价键？最好给。

因此上面的CO 结构式最好写成：10.2 画出硫酸根各共振体的结构式。

SO OO OSOOOOSOOO OSOOO OSOOOOS OO O SOO OOSOO OOSOOO评注：SO 42－离子有32 个价电子，即16 对电子，因此，只要给出16 对电子，而且氧原子周围的电子数不超过8 的路易斯结构式都可以认为是硫酸根的共振结构式。

上列任一共振结构式并不能正确给出硫酸根的真实结构。

在有的教科书中用如下之一表达硫酸根的结构式：S O O OO2-2-也有的教科书将所有硫和氧原子之间的被都画成S 指向氧原子的箭头。

应当注意到的事实是，硫酸根中硫原子和氧原子之间的化学键明显具有双键的性质，用单键表达，是明显偏离事实的。

从形式电荷的角度，上面的两根双键的路易斯结构式的硫原子和两个氧原子都是零，另外两个氧原子因获得外加的电子而呈－1，是最合理的，而四根单键的结构式，形式电荷为S +2 ，O －1 ，也是可以成立的。

这是路易斯结构式不能克服的内在矛盾。

10.3 σ键可由s －s 、s －p 和p －p 原子轨道“头碰头”重叠构建而成，试讨论LiH （气态分子）、HCl 、Cl 2分子里的σ键分别属于哪一种？答：LiH 是s －s σ键：HCl 是s －p σ键；Cl 2是p －p σ键。

无机化学_第四版_北师大版_课后答案（补充：1-11章）_khdaw第一章原子结构与元素周期系1-14Br2分子分解为Br原子需要的最低解离能为190kJ/mol,求引起溴分子解离需要吸收的最低能量子的波长与频率。

答：∵E=190kJ/mol∴每个分子解离所需要的能量为190×10-3/6.02×1023=3.156×10-19（J）所需吸收光子能量为E=hν=3.156×10-19J∴λ=c/ν=c·h/E=3×108×6.63×10-34/3.156×10-19=6.3×10-7(m)=630(nm)ν=4.76×10141-19氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为103nm，问：它相应于氢原子核外电子的哪一个跃迁？答：氢原子莱曼系的跃迁吸收光子的波数公式为ǔ=1/λ=R H·（1/12-1/n2）已知波长λ=103nm=1.03×10-7m∴1/1.03×10-7=R H·（1/12-1/n2），R H=1.09677×10-7∴n=2.95≈3∴相应于氢原子电子从n=1的轨道向n=3的轨道跃迁的过程，即从K 层→M层轨道的跃迁1-21当电子的速度达到光速的20.0%时，该电子的德布罗意波长多大？当锂原子（质量7.02amu）以相同速度飞行时，其德布罗意波长多大？答：对电子，λ=h/mv=6.63×10-34×（9.11×10-31×3×108×20%）-1=1.21×10-11m=12.1(pm)对锂原子，其m=7.02×1.660×10-24×10-3=1.165×10-26(kg)∴λ=h/mv=6.63×10-34×（1.165×10-26×3×108×20%）-1 =9.48×10-16m=9.48×10-4(pm)1-23处于K、L、M层的电子最大可能数目各为多少？答：处于K层，即n=1,而每个能层能容纳的最大电子数目为2n2∴第K层：2×12=2（个）第L层：2×22=8（个）第M层：2×32=18（个）1-24以下哪些符号是错误的？(a)6s(b)1p(c)4d(d)2d(e)3p(f)3f答：(a)6s对；(b)1p错（因为n=1,则l只能是0，即s）；(c)4d对；(d)2d错（因为n=2,则l可能是0，1，即s，p轨道）；(e)3p对；(f)3f错（因为n=3,则l可能是0，1，3即s，p，d轨道）。

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”的物质，“元气生阴阳，阴阳生万物”，请对比元素诞生说与这种古代哲学。

1-11 “金木水火土”是中国古代的元素论，至今仍有许多人对它们的“相生相克”深信不疑。

与化学元素论相比，它出发点最致命的错误是什么？1-12 请用计算机编一个小程序，按1.3式计算氢光谱各谱系的谱线的波长（本练习为开放式习题，并不需要所有学生都会做）。

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”的物质，“元气生阴阳，阴阳生万物”，请对比元素诞生说与这种古代哲学。

1-11 “金木水火土”是中国古代的元素论，至今仍有许多人对它们的“相生相克”深信不疑。

与化学元素论相比，它出发点最致命的错误是什么？1-12 请用计算机编一个小程序，按1.3式计算氢光谱各谱系的谱线的波长（本练习为开放式习题，并不需要所有学生都会做）。

第一章原子结构与元素周期系1-14Br2分子分解为Br原子需要的最低解离能为190kJ/mol,求引起溴分子解离需要吸收的最低能量子的波长与频率。

答：∵E=190kJ/mol∴每个分子解离所需要的能量为190×10-3/6.02×1023=3.156×10-19（J）所需吸收光子能量为E=hν=3.156×10-19J∴λ=c/ν=c·h/E=3×108×6.63×10-34/3.156×10-19=6.3×10-7(m)=630(nm)ν=4.76×10141-19氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为103nm，问：它相应于氢原子核外电子的哪一个跃迁？答：氢原子莱曼系的跃迁吸收光子的波数公式为ǔ=1/λ=R H·（1/12-1/n2）已知波长λ=103nm=1.03×10-7m∴1/1.03×10-7=R H·（1/12-1/n2），R H=1.09677×10-7∴n=2.95≈3∴相应于氢原子电子从n=1的轨道向n=3的轨道跃迁的过程，即从K 层→M层轨道的跃迁1-21当电子的速度达到光速的20.0%时，该电子的德布罗意波长多大？当锂原子（质量7.02amu）以相同速度飞行时，其德布罗意波长多大？答：对电子，λ=h/mv=6.63×10-34×（9.11×10-31×3×108×20%）-1=1.21×10-11m=12.1(pm)对锂原子，其m=7.02×1.660×10-24×10-3=1.165×10-26(kg)∴λ=h/mv=6.63×10-34×（1.165×10-26×3×108×20%）-1=9.48×10-16m=9.48×10-4(pm)1-23处于K、L、M层的电子最大可能数目各为多少？答：处于K层，即n=1,而每个能层能容纳的最大电子数目为2n2∴第K层：2×12=2（个）第L层：2×22=8（个）第M层：2×32=18（个）1-24以下哪些符号是错误的？(a)6s(b)1p(c)4d(d)2d(e)3p(f)3f答：(a)6s对；(b)1p错（因为n=1,则l只能是0，即s）；(c)4d对；(d)2d错（因为n=2,则l可能是0，1，即s，p轨道）；(e)3p对；(f)3f错（因为n=3,则l可能是0，1，3即s，p，d轨道）。

第十二章 配位平衡12-1 在1L 6 mol ·L －1的NH 3水中加入 mol 固体CuSO 4，溶解后加入 mol 固体NaOH ，铜氨络离子能否被破坏（K 稳[Cu(NH 3)42+]=×1013，K SP [Cu(OH)2]=×10-20）解：CuSO 4在过量的氨水溶液中几乎完全形成[Cu(NH 3)4]2+，则[Cu(NH 3)4]2+ === Cu 2+ + 4NH 3平衡时： x +4x铜氨络离子不能被破坏。

12-2 在少量N H 4S C N 和少量Fe 3+同存于溶液中达到平衡时，加入NH 4F 使[F －]=[SCN －]= 1 mol ·L－1，问此时溶液中[FeF 63－]和 [Fe(SCN)3]浓度比为多少（K 稳[Fe(SCN)3]=×103，K 稳[FeF 63－]= 1×1016）解： ---+=+SCN FeF F SCN Fe 3][6])([363 12-3 在理论上，欲使1×10－5 mol 的AgI 溶于1 cm 3氨水，氨水的最低浓度应达到多少事实上是否可能达到这种浓度（K 稳[Ag(NH 3)2+]=×107，K SP [AgI]=×10－17）解： -++=+I NH Ag NH AgI ])([2233 起始浓度 a 0 0达到平衡时 a-2x x x （全部溶解时：101.0-⋅=L mol x ）此反应的平衡常数：9177231004.1103.91012.1)(})({--+⨯=⨯⨯⨯=⨯=AgI Ksp NH Ag K K 稳因此： 9221004.1]2[(-⨯=-=x a x K 1310-⋅=L mol a 事实上不可能达到这种浓度。

12-4 通过配离子稳定常数和Zn 2+/Zn 和Au +/Au 的标准电极电势计算出Zn(CN)42－/Zn 和Au(CN)2－/Au 的标准电极电势，说明提炼金的反应：Zn + 2Au(CN)2－===Zn(CN)42－+ 2Au 在热力学上是自发的。

第十章沉淀溶解平衡10-1 （1）解：P b i2(s)＝p b2+(aq)+2I-(aq)设溶解度为S.则:k sp(I2) ＝S×(2S)2＝4S3＝4×(1.29×10-3)3＝8.6×10-9（2）解：溶解度S＝2.91×10-3/253＝1.15×10-5BaCrO4(s)＝Ba2++CrO42- (BaCrO4)＝S2 ＝(1.15×10-5)2 ＝1.32×10-10 10-2 .(1) Zn(OH)2(s)=Zn2++2OH-K sp (Zn(OH)2)＝S×(2S)2＝4S3＝4.12×10-17S*=2.18×10-6＝2.17×10-4g/L(2) 解：P b (s)＝P b2++2F-K sp(PbF2(s))＝S*×(2S*)2＝4S3＝7.12×10-7S*＝2.61 mol/L＝6.39 g/L10-3 (1) 解：设AgIO3溶解度为S1, 设Ag2CrO4溶解度为S2, 则: AgIO3(s)＝Ag++ IO3-K sp(AgIO3)＝S1× S1＝S12S1＝( K sp(AgIO3)) 1/2＝(9.2×10-9) 1/2＝9.59×10-5 mol/L.Ag2CrO4(s)＝2Ag ++ CrO42—K sp(Ag2CrO4)＝(2S2) S2＝4S23S2=( K sp(Ag2CrO4)/4) 1/3=(1.12×10-12/4) 1/3=6.54×10-5 mol/L（2）解：设AgIO3溶解度为S1, 设Ag2CrO4溶解度为S2, 则:AgIO3(s)=Ag++ IO3-S1 S1S1+0.01S1K sp(AgIO3)＝（S1+0.01）× S1＝0.01×S12＝9.2×10-9Ag2CrO4(s)＝2Ag ++ CrO4—2S2 S22S2+0.01S2K sp(Ag2CrO4)＝（2S2+0.01）× S2＝0.01×S22＝1.12×10-12S2=1.12×10-8 mol/L∴S1＞S2AgIO3在0.01 mol*L-1的AgIO3溶液中的溶解度大10-4（1）解：沉淀Ca2+:[SO42-]1＝K sp(CaSO4)/ [Ca2+]＝7.1×10-5/0.01＝7.1×10--3沉淀Ba2+:[SO42-]2＝K sp(BaSO4)/ [Ba2+]＝1.07×10-10/0.01＝1.07×10-8＝1.07×10-10/0.01/7.1×10-5/0.01=1.5×10--8 mol/L﹤1×10-5用Na2 SO4作沉淀剂能将Ca2+与Ba2+分离(2) 解：n(SO 42-)＝100×10-3 ×0.01＝1×10-3 mol/L∴ m(Na 2 SO 4) ＝142×1×10-3＝0.142(g)∴加入0.142 g Na 2 SO 4才能达到BaSO 4完全沉淀的要求10-5解：C(MgCl 2) ＝10×0.1/20＝0.05 mol/LC(NH 3.H 2O) ＝10×0.01/20＝0.005∴C(Mg 2+)＝0.05 mol/L∝C(NH 3)/K b ＝0.005/1.774×10-5=281﹤500 [OH -]＝1.774×10-5+(3.147×10-10+3.548×10-10) ＝2.89×10-4 mol/LJ ＝C(Mg 2+)×C(OH -)2＝0.05×(2.89×10-4)2 ＝4.81×10-9﹥K sp(Mg(OH)2)=5.61×10-12 ∴有Mg(OH)2沉淀生成 10-6解：沉淀Fe 3+[OH -]＝( K sp(Fe(OH)3)/ [Fe 3+])1/3＝(2.64×10-39/0.05) 1/3＝3.75×10-13 mol/L 沉淀Fe 2+[OH -]＝( K sp(Fe(OH)2)/ [Fe 2+])1/2＝(4.87×10-17/0.05) 1/2 ＝3.12×10-8 mol/L当Fe 3+沉淀完全时，[Fe 3+]＝10-5 mol ·L －1[OH -]完全＝（2.64×10-39/10-5）1/3＝6.42×10-12 mol ·L－1∴pH 完全＝14-12+0.8＝2.8 ∴pH 开始＝14-8+0.5＝6.5 ∴pH 的范围为2.8～6.510-7在10mL 0.201-⋅L mol 溶液中加入10mL 含的0.010氨水溶液，计算含多少克CL NH 4才不至于生成()2OH Mn 沉淀？[]1210.0-+⋅=Lmol Mn[]5310*8.1*10*10*01.0--=OH =410*42.0-离子积Q=[][]22-+OH Mn =1010*8.1-()[]13210*06.2-=OH Mn K sp θQ ＞＞SP k 有沉淀生成要使不析出沉淀，应加抑制3NH 电离。