电化学思考课后答案第五章

习题5-1 用离子-电子法配平酸性介质中下列反应的离子方程式。

（1）I2 + H2S →I-+S（2）MnO4- +SO32-→Mn2+ +SO42-（3）PbO2 + Cl- →PbCl2 +Cl2（4）Ag + NO3-→Ag+ + NO（5）H2O2 + I-→I2 + H2O解：(1) 1×I2＋2e→2I―+) 1×S2―→S＋2eI2＋S2―→2I―＋S(2) 2×MnO4―＋8H＋＋5e→M n2＋＋4H2O+) 5×SO32―＋H2O →SO42―＋2H＋＋2e2MnO4―＋5SO32―＋6H＋→2M n2＋＋5SO42―＋3H2O(3) 1×PbO2＋4H＋＋2Cl―＋2e→P b C l2＋2H2O+) 1×2Cl―→Cl2＋2ePbO2＋4H＋＋4Cl―→PbCl2＋Cl2＋2H2O(4) 3×Ag →A g＋＋e+) 1×NO3―＋4 H+＋3e→NO ＋2 H2O3 Ag ＋NO3―＋4H＋→3Ag ＋NO ＋2H2O(5) 1×H2O2＋2H＋＋2e →2H2O2+) 1×2I―→I2＋2eH2O2＋2I―＋2H＋→I2＋2H2O5-2 用离子-电子法配平碱性介质中下列反应的离子方程式。

(1)H2O2 + Cr(OH)4→CrO42- + H2O(2)Zn + ClO- + OH-→Zn(OH)42- + Cl-(3)SO32- + Cl2→Cl- + SO42-(4)Br2 + OH-→BrO3- + Br-(5)Br2 + Cr(OH)3 + OH-→CrO42- + Br-解：(1) 1×H2O2＋2H2O＋2e→H2O＋2OH―+) 1×Cr(OH)4＋4OH―→CrO42-＋2H2O＋2eH2O2 + Cr(OH)4＋2OH―→CrO42- + 4H2O(2) 1×Zn + 4OH-→Zn(OH)42- + 2e+) 1×ClO- +H2O + 2e →Cl-+2OH-ClO- + Zn +2OH- +H2O→Zn(OH)42- + Cl-(3) 1×SO32- + 2OH―→SO42-+ H2O+2e+) 1×Cl2 + 2e →2Cl-SO32- + Cl2 +2OH―→2Cl- + SO42-+ H2O(4) 5×Br2 +2e→2Br-+) 1×Br2 + 12OH-→2BrO3- + 6H2O+10eBr2 + 6OH-→BrO3- + Br-+ 3H2O(5) 3×Br2 + 2e →2 Br-+) 2×Cr(OH)3 + 5OH-→CrO42- +4H2O+3e3Br2 + 2Cr(OH)3 + 10OH-→2CrO42- + 6Br-+8H2O5-3 将一未知电极电势的半电池与饱和甘汞电极组成一原电池，后者为负极。

无机化学第五版习题答案第一章：化学元素、化合物和物质的分子结构1. 对Boron的五种常见同素异形体进行了描述，分别是？答：Boron的五种同素异形体分别是α-Rhombohedral、β-Rhombohedral、β-Tetragonal、γ-Orthorhombic和δ-Tetragonal。

2. 银属于哪一族元素，其原子序数是多少？答：银属于IB族元素，其原子序数为47。

第二章：价键理论3. 请解释共价键的性质和特点。

答：共价键是由两个非金属原子的外层电子轨道中的电子对共享而形成的。

共价键的性质和特点包括：a. 共价键的共用电子对能够保持原子之间的引力。

b. 共价键的长度取决于电负度差异。

c. 共价键的极性取决于原子间的电负差异。

d. 共价键的性质可通过价键角度和长度表示。

第三章：离子键和金属键4. 铁的晶体结构是什么？答：铁的晶体结构为面心立方结构。

5. 碳酸根离子的化学式是什么？答：碳酸根离子的化学式是CO3^2-。

第四章：配位化合物及配位化学6. 请说明涉及电子对的转移过程中存在的条件。

答：涉及电子对的转移过程中存在的条件包括价电子数、配体的电荷和配合物的稳定性等因素。

7. 请介绍一下Fe(H2O)6Cl3的晶体结构。

答：Fe(H2O)6Cl3的晶体结构是八面体结构。

第五章：反应动力学8. 简述活化能及其在反应动力学中的作用。

答：活化能是指在化学反应中分子需要克服的能量障碍。

在反应动力学中，活化能决定了反应速率的快慢，活化能越高，则反应速率越慢。

第六章：电化学9. 电解质溶液中的电导率表示什么？答：电解质溶液中的电导率表示电流通过单位横截面积的溶液所需要的电压。

10. 请问在锌电池中，锌的作用是什么？答：在锌电池中，锌的作用是作为阳极溶解释放电子，从而导致电化学反应的进行。

以上是无机化学第五版习题的部分答案，仅供参考。

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第五章氧化-还原反应无机化学习题解答（5）思考题1．什么是氧化数如何计算分子或离子中元素的氧化数氧化数是某一原子真实或模拟的带电数。

若某一原子并非真实得到若失去电子而带电荷，可以认为得到与之键合的电负性小于它的原子的电子或给予与之键合的电负性大于它的原子电子，然后计算出来的带电情况叫氧化数。

已知其他原子的氧化数，求某一原子的氧化数时可用代数和的方法，中性分子总带电数为零；离子总带电数为离子的电荷。

2．指出下列分子、化学式或离子中划线元素的氧化数：As2O3 KO2 NH4+ Cr2O72- Na2S2O3 Na2O2 CrO5 Na2PtCl6 N2H2 Na2S52．As2O3 +3，KO2 +1，NH4+ -3，Cr2O72-+3，Na2S2O3 +2，Na2O2 -1，CrO5 +10，Na2PtCl6 +4，N2H2 -1，Na2S5 -2/5，3．举例说明下列概念的区别和联系：⑴氧化和氧化产物⑵还原和还原产物⑶电极反应和原电池反应⑷电极电势和电动势3．⑴氧化是失去电子氧化数升高，所得氧化态较高产物即为氧化产物。

⑵还原是得到电子氧化数降低，所得氧化态较较产物即为还原产物。

⑶在某个电极上发生的反应为电极反应，分为正极的还原反应和负极的氧化反应，总反应为原电池反应。

⑷固体电极材料与所接触的溶液间的电势差即为该原电池的电极电势。

两电极构成原电池时两电极间的电势差为该原电池的电动势。

4．指出下列反应中何者为氧化剂，它的还原产物是什么何者为还原剂，它的氧化产物是什么⑴2FeCl3+Cu→FeCl2+CuCl2⑵Cu+CuCl2+4HCl→2H2[CuCl3]⑶Cu2O+H2SO4→Cu+CuSO4+H2O4．⑴氧化剂：FeCl3，还原产物：FeCl2，还原剂：Cu，氧化产物：CuCl2。

⑵氧化剂：CuCl2，还原产物：2H2[CuCl3]，还原剂：Cu，氧化产物：2H2[CuCl3]。

⑶氧化剂：Cu2O，还原产物：Cu，还原剂：Cu2O，氧化产物：CuSO4。

第五章1．解释过渡金属的有机金属化合物的结构与金属d电子组态的关系：d6组态的有机金属化合物常采取六配位八面体结构；d8组态的采取五配位四方锥或三角双锥结构；d10组态的采取四配位四面体结构，并举出一些实例。

（提示：根据18电子规则）(P191)答:过渡金属有机金属化合物满足有效原子序数规则，即金属的全部电子数与所有配体提供的σ 电子的总和恰好等于金属所在周期中稀有气体的原子序数。

如果只考虑价层电子，那么金属价电子数加上配体σ 电子数的总和等于18 的分子是稳定的，即18 电子规则。

这一规则反映了过渡金属原子用它的5 个nd 轨道，一个(n+1)s 轨道和3个(n+1)p 轨道总共9个价轨道最大程度地成键，在每个价轨道中可容纳一对自旋相反的电子，共计18个电子形成稳定结构。

对于d6组态,其配位数为（18－6）/2 = 6 ,所以多采取六配位八面体结构,如[V(CO)6]－和Cr(CO)6等;对于d8组态,其配位数为（18－8）/2 = 5 ,所以采取五配位四方锥或三角双锥结构,如Fe(CO)5等；对于d10组态,其配位数为（18－10）/2= 4 ,所以采取四配位四面体结构,如Ni(CO)4等。

2．解释以下羰基伸缩振动频率的变化：[V(CO)6]－Cr(CO)5[Mn(CO)6]＋cm-l1860 2000 2090答:配位化合物离子所带的电荷对νCO有影响，如上边的等电子系列中，负电荷增加，反馈作用增强，C≡O键削弱，使νCO 下降；反之正电荷阻止电173子从金属移向CO 的空轨道，反馈作用减弱，造成νCO 增加。

4．根据下列红外光谱图判断羰基的类型。

答：CO的不同配位方式可以通过红外光谱鉴定，已知中性分子中M－CO端基的CO伸缩振动频率在1900～2150cm－1范围内，而与正常双键性质相应的“酮式”CO，即μ2－桥基CO 的伸缩振动频率降低到1750～1850cm －1范围内，叁桥的μ3－CO 具有更低的伸缩振动频率。

第5章液相传质过程与浓差极化主要内容5.1 液相传质方式与基本方程5.2 平面电极上的稳态扩散传质过程5.3 浓差极化动力学方程5.4 电迁移对稳态扩散的影响液相传质过程是电极过程中必不可少的过程，涉及反应物离子向电极表面的传质过程以及生成物向溶液本体的传质过程。

由于电极过程中传质过程速度的缓慢而引起的电极极化现象为“浓差极化”。

本章将介绍液相传质过程中的规律以及浓差极化控制的电极过程的动力学方程。

为了简单，在讨论浓差极化时，假设电子转移速度很快，远远大于液相传质速度。

5.1 液相传质方式与基本方程5.1 液相传质方式与基本方程5.1.1 液相传质的三种方式5.1.2 三种液相传质的比较5.1.3 液相传质的基本方程5.1.1 液相传质的三种方式（1）对流溶液中物质的粒子随着流动的液体一起运动，此时液体与离子之间没有相对运动，这种传质方式叫对流。

包括：自然对流（温度差、密度差等），强制对流（搅拌等）。

对流可以增加单位时间内到达电极表面的粒子数目。

采用对流流量πc,i 来描述溶液中i离子的对流传质速度。

πc,i ：粒子i 在单位时间、垂直于运动方向的单位截面积上流过的量，单位(mol •m -2•s -1) ；v x ：与电极表面垂直方向上的液体的流速,单位（m •s -1）;c i ：为i 离子的浓度，单位（mol •m -3）。

ix i c c v •=,π（2）电迁移当所研究的粒子带有电荷（即为离子）时，在电场力的作用下，将引起带电粒子迁移。

电迁移作用引起的所研究粒子的传质速。

度为πe,i显然：当研究对象（反应物或生成物）不带电荷时，如为中性分子，则不存在电迁移。

（3）扩散当溶液中某一组分存在浓度差，即在不同区域内某组份的浓度不同时，该组份将自发的从高浓度区域向低浓度区域移动，这种液相传质运动叫扩散。

稳态扩散时，即扩散区域内各点浓度不随时间而变化，这时可用Fick第一定律计算扩散速度。

（3）传质发生的区域电极表面附近的液层可以分为双电层区、扩散层区、对流区。

有机化学课后习题答案第五章5章思考题5.1 不饱和卤代烃根据卤原子与不饱和键的相对位置可以分为三类：丙烯基卤代烃，如CH3CH=CHX；烯丙基卤代烃，如CH2=CH-CH2X；孤立式卤代烃，如CH2=CHCH2CH2X。

5.2 S N 2和S N 1历程的区别是：S N 2反应是一步反应，攻击剂和离去基同时发生，而S N 1反应是两步反应，先发生离去基的离去，然后攻击剂才进攻。

5.3 溶剂化效应是指在溶剂中，分子或离子都可以通过静电力与溶剂分子相互作用的现象。

5.4 温度对消除反应的影响是：增加温度可以提高消除反应的比例。

5.5 卤代芳烃在结构上的特点是：卤素连在sp2杂化的碳原子上，卤原子中具有弧电子对的p轨道与苯环的π轨道形成p-π共轭体系，使得卤代芳烃的碳卤键与卤代脂环烃比较明显缩短。

5.6 对二卤代苯比相应的邻或间二卤代苯具有较高的熔点和较低的溶解度的原因是：对二卤代苯的对称性好，分子排列紧密，分子间作用力较大，故熔点较大。

由于对二卤代苯的偶极矩为零，为非极性分子，在极性分子水中的溶解度更低。

5.7 芳卤中最能使苯环电子离域的卤原子是氟原子，因为氟原子电负性最高，能够更强烈地吸引苯环上的电子。

题5.1 化合物命名：1）3-溴-1-丙烯（2）苄基氯（3）4-甲基-5-溴-2-戊炔（4）2,2-二氟-1-丙醇（5）CF2Cl2（6）三碘甲烷（7）溴代环戊烷（8）2-氯-1-苯乙烷（9）1,1-二氯-3-溴-7-乙基-2,4-壬二烯（10）1,3-二溴苯甲烷（11）(1R,2S,3S)-1-甲基-3-氟-2-氯环己烷（12）(2S,3S)-2-氯-3-溴丁烷5.2 化合物构造式：1）CH2=CHCH2Br（2）C6H5CH2Cl（3）CH3C≡XXX(CH3)2Br（4）CH3CHBrCF2（5）CHCl2F（6）CHI3（7）C5H9Br（8）C6H5CH2CH2Cl（9）Cl2BrC10H18（10）C6H4BrCH2Br（11）CHClFCH2CHClCH3（12）CH3CHBrCH2CH2Cl5.3 反应式补全：1）XXX（水）→ XXX2）CH3CH2Br + KOH（醇）→ CH3CH2OH + KBr3）CH3CH2Br + Mg（乙醚）→ CH3CH2MgBr；CH3CH2MgBr + HC≡CH → CH3CH2CH2C≡CH4）CH3CH2Br + NaI/丙酮→ CH3CH2I + NaBr5）CH3CH2Br + NH3 → CH3CH2NH2 + HBr6）CH3CH2Br + NaCN → XXX NaBr7）CH3CH2Br + CH3C≡CNa → CH3CH2C≡CCH3 + NaBr 8）CH3CH2Br + AgNO3（醇）→ CH3CH2NO2 + AgBr9）CH3CH2Br + Na → CH3CH2Na + Br10）CH3CH2Br + HN(CH3)2 → CH3CH2NH(CH3)2 + HBr5.4 CH3CH2CH2Br与下列化合物反应的主要产物：1）KOH（水）→ CH3CH2OH2）KOH（醇）→ CH3CH2OH3）（A）Mg，乙醚；(B) (A)的产物+HC≡CH →CH3CH2CH2C≡CH4）NaI/丙酮→ CH3CH2I5）NH3 → CH3CH2NH26）NaCN → CH3CH2CN7）CH3C≡CNa → CH3CH2C≡CCH38）AgNO3(醇) → CH3CH2NO29）Na → CH3CH2Na10）HN(CH3)2 → CH3CH2NH(CH3)25.5 化学方法区别各组化合物：1）苯酚和苯甲醛：用FeCl3试剂检验，苯酚会出现紫色沉淀，而苯甲醛不会；2）苯胺和苯甲酰胺：用FeCl3试剂检验，苯胺会出现绿色沉淀，而苯甲酰胺不会；3）苯甲酸和苯甲酐：用NaHCO3试剂检验，苯甲酸会产生CO2气体，而苯甲酐不会产生；4）苯乙酮和苯乙烯：用Baeyer试剂检验，苯乙酮会产生深蓝色沉淀，而苯乙烯不会；5）苯酚和苯醇：用FeCl3试剂检验，苯酚会出现紫色沉淀，而苯醇不会。

第五章 酸碱滴定法【习题解答】1、写出下列溶液的质子条件：111324. ()()a C mol L NH C mol L NH Cl --⋅+⋅直接参考水准：HCl, NH3和H2O42:[][][]PBE H NH OH C ++-+=+b ．111233()()C mol L NaOH C mol L H BO --⋅+⋅直接取参考水准：332,,NaOH H BO H O123:[][][]PBE H c OH H BO +--+=+c ．+⋅-4311)(PO H L mol C HCOOHL mol C )(12-⋅直接取参考水准：H 3PO 4 , HCOOH , H 2O][][3][2][][][:342442-----+++++=HCOO PO HPO PO H OH H PBE13. 0.1d mol L FeCl -⋅直接取参考水准：Fe 3+,H 2O223:[][][()]2[()]3[()]PBE H OH Fe OH Fe OH Fe OH ++-+=+++2. 计算下列各溶液的pH 。

a. 0.10 mol·L -l H 3BO 3;b. 0.10 mol·L -lH 2SO 4;c ．0.10 mol·L -l 三乙醇胺 d. 5.0×10-8 mol·L -lHCle ．0.20 mol·L -lH 3PO 4。

1011a 10a +61. 5.810 5.81010c 0.10100K 5.810 [H 7.610 pH=5.12w a K mol L -----⨯⨯⨯=⨯>=>⨯=⨯⋅-1033a 解：已知H BO 的K =5.810，cK =0.10，所以可以用最简式进行计算。

22422-2-+-2442+222. 1.010 [H ]=[]+[OH ]+c []+c=c[][H ][][]20a a a a ab H SO K K SO SO cK H K H c H cK -+++=⨯≈+++--=已知的，一级离解完全。

第五章酸碱平衡课后习题参考答案1解：共轭碱：CN -；H 2AsO 4-；NO 2-；F -；H 2PO 4-；IO 3-；H 4IO 6-；[Al(OH)2(H 2O)4]2+；[Zn(OH)(H 2O)5]+。

2解：共轭酸：HCOOH ；PH 4+；HClO ；HS -；HCO 3-；H 2SO 3；HP 2O 73-；HC 2O 4-；C 2H 4(NH 2)(NH 3+)；CH 3(NH 3+)。

3解：酸：H 3AsO 3；H 3PO 3； 碱：SO 32-；Cr 2O 72-；NH 2-NH 2；BrO -； 两性：H 2C 2O 4-；HCO 3-；H 2PO 4-；HS -。

4解：（1）查表得：50℃时的K θw =5.31×10-14； ∴ 7141030.21031.5][--+⨯=⨯==θW K H pH=6.64同理：100℃时的K θw =5.43×10-13； ∴ 7131037.71043.5][--+⨯=⨯==θW K H pH=6.13（2）[H +]=0.20 pH=0.699（3）[OH -]=8.0×10-3 pH=11.90（4）[H +]=0.05×0.1÷1=5×10-3 pH=2.30（5）333102.15.0100.14.01021.0][---+⨯=⨯⨯+⨯⨯=H pH=2.92 （6）[H +]=0.1/2=0.05 pH=1.30（7）5461005.521010][----⨯=+=OH pH=14-4.30=9.70（8）[OH -]=(0.1-0.01)/2=0.045 pH=12.65 8解：（1）酸HClO 2---共轭碱ClO 2-；碱NO 2----共轭酸HNO 2；7.16100.6100.1)()(]][][[]][][[]][[]][[422222222222=⨯⨯====--+-+---HNO K HClO K H NO HClO H ClO HNO NO HClO ClO HNO K a a （2）HPO 42-(酸)—PO 43-(碱)；HCO 3-(碱)—H 2CO 3(酸)671332143332434321007.1102.4105.4)()(]][[]][[------⨯=⨯⨯===CO H K PO H K HCO HPO PO CO H K a a （3）NH 4+(酸)—NH 3(碱)；CO 32-(碱)—HCO 3-(酸)82.11108.1107.4100.1)()(]][[]][[51114322423433=⨯⨯⨯⨯===---+-+-CO H K NH K CO NH NH HCO K a a （4）HAc(酸)—Ac -(碱)；OH -(碱)—H 2O(酸)9145108.110108.1)(]][[][⨯=⨯===----W a K HAc K OH HAc Ac K （5）HAc(酸)—Ac -(碱)；NH 3(碱)—NH 4+(酸)414554341024.310108.1108.1)()(]][[]][[⨯=⨯⨯⨯===---++-NH K HAc K HAc NH NH Ac K a a （6）H 2PO 4-(酸)—HPO 42-(碱)；PO 43-(碱)—HPO 42-(酸)5138433432344224241038.1105.4102.6)()(]][[]][[⨯=⨯⨯===------PO H K PO H K PO PO H HPO HPO K a a 15解：由缓冲溶液公式得： ∴ C 酸=0.28（mol/L ）所需体积为250×0.28÷6=11.7（ml ）18解：（1）刚好中和为NH 4Cl 溶液。