无机化学部分习题解答
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⽆机化学习题答案第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 占 %,81Br 占 %,求溴的相对原⼦质量。
解:1-4铊的天然同位素203Tl 和205Tl 的核素质量分别为和,已知铊的相对原⼦质量为,求铊的同位素丰度。
解:设203Tl 的丰度为X ,205Tl 的丰度为1-X= + (1-X) X= %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:,⼜测得银和氯的相对原⼦质量分别为和,求碘的原⼦量。
解: X=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) = ×1014Hz 氦-氖激发是红光(2)r=c/λ=×108)/×10-9) = ×1014Hz 汞灯发蓝光18)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(3)r=c/λ=×108)/×10-9) = ×1014Hz 锂是紫红1-14 Br 2分⼦分解为Br 原⼦需要的最低解离能为,求引起溴分⼦解离需要吸收的最低能量⼦的波长与频率。
第一章 原子结构和元素周期系1-1.答:(1)3×3+C 32×C 31=18 (2)2×3+C 22×C 31=91-2.答:出现两个峰1-3.答:Ar=78.9183×50.54%+80.9163×49.46%=79.90651-4. 解:fi 203Tl=x ,fi 205Tl=y ,则有x+y=100%, 202.97×x +204.97×y =204.39由此得到 fi 203Tl=29% fi 205Tl=71%1-5.解:M AgCl :M AgI =143.321(107.868+Ar)=1:1.63810Ar=126.911-6. 解:∆Ar=195.078-194.753=0.3251-8.答:因为元素的相对原子质量的取值决定于两个因素:一,同位素相对原子质量的准确性。
另一是某元素同位素丰度测量准确性。
对于那些只有一种同位素丰度特别大的元素,同位素 测量不准确对原子影响较小。
而几个同位素丰度较大的原子量准确性就不高。
1-9.答:地球上所有比氢重的原子,是在形成太阳系时从其它星体喷发物质中俘获的。
1-13.解:(1)r=c /λ=(3×108)/(633×10-9)=4.74×1014Hz 氦-氖激发是红光(2)r=c/λ=(3.0×108)/(435.8×10-9)=6.88×1014Hz 汞灯发蓝光(3)r=c/λ=(3.0×108)/(670.8×10-9)=4.47×1014Hz 锂是紫红1-14.解:r=E/h=(190×103)/(6.02×1023×6.63×10-34)=4.7676×1014Hzλ=c/r=(3×108)/(4.7676×1014)=638nm1-17. 解:r=E/h=(310×103)/(6.63×10-34×6.02×1023) 则λ=c/r397nm1-18. 解:λ=h×z/E=(6.63×10-34×3×108×6.02×1023)/(305×103)=392nm 属于紫外层当λ=320nm 时,则此时光的能量E=5.64×10-19>E 最低,所以会解离1-19.解:ΔE=hc/λ=(6.63×10-34×3×108)/(103×10-9)=10.2ev E1=-13.6ev E2=-3.4ev 它相应于氦原子核外电子的L-K 跃迁1-21.解:M li =7.02×1.66×10-27kg=1.165×10-26kgλ电子=h/p=(6.63×10-34)/(9.109×10-31×3.0×108×20%)=12pmλLi =h/p=(6063×10-34)/(1.165×10-26×3.0×108×20%)=9.48×10-4pm1-23.解:K 层电子最大数目:2 L 层电子最大数目:8 M 层电子最大数目:81-24.解:(b )1p (d) 2d (f) 3f 这些符号是错误的。
无机化学课后习题参考答案大全【优秀】(文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用,可编辑推荐下载)无机化学课后习题参考答案大全第一章原子结构与元素周期系 (1)第二章分子结构 (4)第三章晶体结构 (6)第4章酸碱平衡 (9)第五章化学热力学基础 (15)第六章化学平衡常数 (16)第七章化学动力学基础 (23)第八章水溶液 (29)第9章配合物 (32)第十章沉淀平衡 (34)第11章电化学基础 (39)第12章配位平衡 (43)第13章卤素 (44)第14章氧族元素 (46)第15章氮磷砷 (48)第16章碳硅硼 (51)第17章S区金属(碱金属与碱土金属) (55)第18章过渡元素(一) (58)第18章过渡元素(二) (63)第19章镧系与锕系金属 (66)第一章原子结构与元素周期系1-1:区分下列概念(1) 质量数和相对原子质量(2) 连续光谱和线状光谱(3) 定态、基态和激发态(4) 顺磁性和逆磁性(5) 波长、波数和频率(6) 经典力学轨道和波动力学轨道(7) 电子的粒性与波性(8) 核电荷和有效核电荷答:(1) 质量数:指同位数原子核中质子数和中子数之和, 是接近同位素量的整数。
相对原子质量:符号为Ar,被定义为元素的平均原子质量与核素12C 原子质量的1/12 之比,代替“原子量”概念(后者已被废弃);量纲为1(注意相对概念)。
(2) 连续光谱: 波长连续分布的光谱。
炽热的固体、液体或高压气体往往发射连续光谱。
电子和离子复合时,以及高速带电离子在加速场中运动时亦能发射这种光谱。
线状光谱:彼此分立、波长恒定的谱线。
原子受激发(高温、电孤等)时,电子由低能级轨道跃迁到高能级轨道,回到低能级时产生发射光谱(不同原子具有各自特征波长的谱线)。
(3) 定态是由固定轨道延伸出来的一个概念。
电子只能沿若干条固定轨道运动,意味着原子只能处于与那些轨道对应的能态,所有这些允许能态统称为定态。
主量子数为1 的定态叫基态,其余的定态都是激发态。
第一章、酸碱理论1.下列化合物中,哪些是路易斯酸,哪些是路易斯碱?BH4-,PH3,BeCl2,CO2,CO,Hg(NO3)2,SnCl2解答:路易斯酸BeCl2,CO2,CO,Hg(NO3)2,SnCl2路易斯碱PH3,CO,SnCl22.写出下列物种的共轭酸和共轭碱:NH2,NH2,H2O,HI,HSO4-解答:共轭酸共轭碱NH3:NH4+ NH2-NH2-:NH3NH2-H2O:H3O+OH-HI:I-HSO4-:H2SO4SO42-3.下列各对中哪一个酸性较强?并说明理由。
(a) [Fe(H2O)6]3+和[Fe(H2O)6]2+ (b) [Al(H2O)6]3+和[Ga(H2O)6]3+(c) Si(OH)4 和Ge(OH)4 (d) HClO3和HClO4(e) H2CrO4 和HMnO4 (f) H3PO4和H2SO4解答:(a) [Fe(H2O)6]3+和[Fe(H2O)6]2+路易斯酸性:前者,中心离子电荷高,吸引电子能力大质子酸性:前者,中心离子电荷高,对O的极化能力大,H+易离解;(b)[Al(H2O)6]3+和[Ga(H2O)6]3+路易斯酸性:前者,中心离子半径小,d轨道能量低质子酸性:前者,中心离子半径小,对O的极化能力大,H+易离解;(c) Si(OH)4 和Ge(OH)4路易斯酸性:前者,中心离子半径小,d轨道能量低质子酸性:前者,中心离子半径小,对O的极化能力大,H+易离解;(d) HClO3和HClO4 (e) H2CrO4 和HMnO4 (f) H3PO4和H2SO4均为后者,非羟基氧原子多,酸性越强。
4.应用Pauling规则,(1) 判断H3PO4(pKa=2.12)、H3PO3(pKa=1.80)和H3PO2(pKa=2.0)的结构;(2) 粗略估计H3PO4、H2PO4-和HPO42-的pKa值。
解答:(1)根据pKa值判断,应有相同非羟基氧原子。
(2)H3PO4:一个非羟基氧原子,pKa值约为2;H2PO4-pKa值增加5,约为7;HPO42-pKa约为12。
第一章习 题 解 答基本题1-1 有一混合气体,总压为150Pa ,其中N 2和H 2的体积分数分别为0.25和0.75, 求H 2和N 2的分压。
解:根据式(1-6)p V V p BB =p (N 2) = 0.25p = 0.25 ×150 Pa = 37.5 Pap (H 2) = 0.75p = 0.75×150 Pa =112.5 Pa1-2 液化气主要成分是甲烷。
某10.0m 3 贮罐能贮存 -164℃、100kPa 下的密度为415kg ⋅m -3的液化气。
计算此气罐容纳的液化气在20︒C 、100kPa 下的气体的体积。
解:甲烷的物质的量为n =(415×1000g.m -3×10m 3/16.04g.mol -1) = 259×103 mol所以33-1-133m6309 Pa 10100.293K .K .mol 8.314Pa.mmol 10259nRT=⨯⨯⨯==p V1-3用作消毒剂的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为0.03,这种水溶液的密度为1.0g ⋅mL -1,请计算这种水溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、物质量的浓度和摩尔分数。
解:1L 溶液中,m ( H 2O 2) = 1000mL ⨯1.0g ⋅mL -1⨯0.030 = 30gm ( H 2O) = 1000mL ⨯1.0g ⋅mL -1⨯(1-0.030) = 9.7⨯102gn ( H 2O 2) = 30g/34g ⋅moL -1=0.88moln ( H 2O) = 970g/18g.⋅mol -1=54mol b ( H 2O 2)= 0.88mol /0.97kg = 0.91mol ⋅kg -1c ( H 2O 2)= 0.88mol/1L = 0.88mol ⋅L -1x ( H 2O 2) = 0.88/(0.88.+54) = 0.0161-4计算5.0%的蔗糖(C 12H 22O 11)水溶液与5.0%的葡萄糖(C 6H 12O 6)水溶液的沸点。
无机化学基础习题参考答案《无机化学基础》习题解答第一章物质的量1、计算下列物质的摩尔质量。
(1)Fe (2)H2(3)HCl (4)HNO3(5)H2SO4(6)Al(OH)3(7)KOH (8)Ba(OH)2 (9)K2HPO4(10)NH4Cl (11)Cl—(12)PO43—解:物质的摩尔质量是以g/mol为单位,在数值上等于该物质的式量(分子量或原子量)。
所以以上物质的摩尔质量分别为:(1)mol (2)2 g/mol (3) g/mol (4)63 g/mol (5)98 g/mol (6)84 g/mol (7)56 g/mol (8)171 g/mol (9)174 g/mol (10) g/mol (11) g/mol (12)95 g/mol。
2、计算下列物质的物质的质量。
(1)90g H2O (2)22g CO2(3)Fe3O4(4)200gCaCO3解:H2O、CO2、Fe3O4、CaCO3的摩尔质量M分别为:18 g/mol、44 g/mol、232 g/mol、100 g/mol。
根据公式:n = m / M,计算得出以上物质的量分别为:(1)5 mol (2)mol (3)mol (4)2 mol。
3、计算下列物质的质量。
(1)2molNaHCO3(2)(3)3molCaCl2 (4)解:NaHCO3、AgNO3、CaCl2、Na2SO4的摩尔质量M分别为:84 g/mol、170 g/mol、111 g/mol、142 g/mol。
根据公式:m = n*M ,计算得出以上物质的质量分别为:(1)168 g (2)255g (3)333 g (4)71 g4、请写出下列反应中各物质的“物质的量”之比。
(1)2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑(2)Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑(3)Cl2 + 2KBr = 2KCl + Br2(4)Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O(5)Acl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓+ 3NaCl(6)Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑解:根据反应中各物质的“物质的量”之比等于反应中各物质前的系数之比。
北师大版本无机化学课后习题与答案北师大版本第一章物质的结构 (2)第二章分子结构 (11)第三章晶体结构 (17)第4章酸碱平衡 (22)第五章化学热力学基础 (32)第六章化学平衡常数 (49)第七章化学动力学基础 (57)第八章水溶液 (71)第9章配合物 (75)第十章沉淀平衡 (78)第十一至三十章元素化学 (85)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。
无机化学练习题一、选择题1.Na2S2O7中S的氧化数是()(A) +2 (B) +4 (C) +6 (D) +82.相同浓度的下列几种酸中,酸性最弱的是()(A) HCl (B) HBr (C) HI (D) H2Se3.CaF2 的K sp = 3.95×10-11 ,在氟离子浓度为3.0 mol·dm-3 的溶液中Ca2+离子可能的最高浓度是( ) (A)4.39×10-11 mol·dm-3 (B) 1.09×10-12 mol·dm-3(C) 1.09×10-13 mol·dm-3 (D) 4.39×10-12 mol·dm-34.由下列反应设计的电池,不需要惰性电极的是( )(A) H2(g) + Cl2 (g) = 2HCl(aq) (B) Ce4++ Fe2+= Ce3++ Fe3+(C) Zn + Ni2+= Zn2++ Ni (D) Cu + Br2 = Cu2++ 2Br-5.向原电池Zn│Zn2+(1 mol.dm-3 )‖Cu2+(1 mol.dm-3 )│Cu的负极中通入H2S气体,生成白色沉淀,则电池的电动势将( ) (A) 增大(B) 减小(C) 不变(D) 无法判断6.由铬在酸性溶液中的元素电势图,可确定能自发进行的反应是( )Cr3+ - 0.41VCr2+- 0.91VCr(A) 3Cr2+→ 2Cr3++ Cr (B) Cr + Cr2+→ 2Cr3+(C) 2Cr → Cr2++ Cr3+(D) 2Cr3++ Cr → 3Cr2+7.已知:Fe3++ e-= Fe2+θE= 0.77 VCu2++ 2e-= Cu θE= 0.34 VAg++ e-= Ag θE= 0.80 VAl3++ 3e-= Al θE= -1.66 V则最强的氧化剂是( ) (A) Al3+(B) Fe3+(C) Cu2+(D) Ag+8.下列新制备出的氢氧化物沉淀在空气中放置,颜色不发生变化的是( )(A) Fe(OH)2(B) Mn(OH)2(C) Co(OH)2(D) Ni(OH)29.Fe3+具有d5电子构型,在八面体场中要使配合物为高自旋态,则分裂能△和电子成对能P 所要满足的条件是( ) (A) △和P越大越好(B) △> P (C) △< P (D) △= P10.不具有空间异构体的是( )(A) [PtCl2(NH3)4]2+(B) [PtCl3(NH3)3]+(C) [PtCl(NO2)(NH3)4]2+(D) [PtCl(NH3)5]3+11.下列反应中配离子作为氧化剂的反应是( )(A) [Ag(NH3)2]Cl + KI = AgI↓+ KCl + 2NH3(B) 2[Ag(NH3)2]OH + CH3CHO = CH3COOH + 2Ag↓+ 4NH3 + H2O(C) [Cu(NH3)4]2+ + S2-= CuS↓+ 4NH3(D) 3[Fe(CN)6]4-+ 4Fe3+ = Fe4[Fe(CN)6]312. [Ni(CN)4]2-是平面四方形构型,中心离子的杂化轨道类型和d电子数分别是( )(A) sp2,d7(B) sp3,d8 (C) d2sp3,d6(D) dsp2,d813.下列原子中半径最大的是( )(A) Ba (B) Ca (C) As (D) At14.IA族的金属(除锂外)与过量水反应的产物,最好的表示是( )(A) MOH和H2(B) M+(aq),OH-(aq)和H2(C) MOH和H2O (D) M2O和H215.下列各组化合物热稳定性关系正确的是( )(A) Na2CO3 > Na2SO4(B) K2CO3 > Ag2CO3(C) NaHCO3 > Na2CO3(D) (NH4)2CO3 > ZnCO316.常温下和N2能直接起反应的金属是( )(A) Na (B) K (C) Be (D) Li17.ICl2-离子的几何形状为直线型,其中心原子I 的杂化态为( )(A) sp (B) sp2(C) sp3(D) sp3d18.向含I-的溶液中通入Cl2,其产物可能是( )(A) I2和Cl-(B) IO3-和Cl-(C) ICl2-(D) 以上产物均可能19.干燥H2S气体,通常选用的干燥剂是( )(A) 浓H2SO4(B) NaOH (C) P2O5(D) NaNO320.下列化合物中同时具有离子键和共价键的是( )(A) ClF (B) NaCl (C) NaCN (D) H2SO421.ⅣA族元素从Ge到Pb,下列性质随原子序数的增大而增加的是( )(A) +2氧化态的稳定性(B) 二氧化物的酸性(C) 单质的熔点(D) 氢化物的稳定性22.能共存于酸性溶液中的一组离子是( )(A) K+,I-,SO42-,MnO4-(B) Na+,Zn2+,SO42-,NO3-(C) Ag+,AsO43-,S2-,SO32-(D) K+,S2-,SO42-,Cr2O72-23. 当0.075 mol·dm-3的FeCl2溶液通H2S气体至饱和(浓度为0.10 mol·dm-3),若控制FeS 不沉淀析出,溶液的pH值应是()(K sp(FeS) = 1.1 ⨯ 10-19,H2S:K a1 = 9.1 ⨯ 10-8,K a2 = 1.1 ⨯ 10-12)(A) pH≤0.10 (B) pH≥0.10 (C) pH≤8.7 ⨯ 10-2(D) pH≤1.06二、填空题1.在含有AgCl固体的饱和溶液中加入盐酸,则AgCl的溶解度;如加入氨水,则其溶解度;若加入KNO3,则其溶解度。
《无机化学》习题解答第一章 溶液和胶体1. 求㎏NaOH 、㎏(2Ca 2+)、㎏(21Na 2CO 3)的物质的量。
解:M (NaOH )= 40g·mol -1 M (2Ca 2+)= 80g·mol -1 M (21Na 2CO 3)= 53g·mol -1 它们的物质的量分别为()(NaOH)0.011000(NaOH) 0.25mol (NaOH)40m n M ⨯===()2+2+2+(2Ca )0.101000(2Ca ) 1.25mol (2Ca )80m n M ⨯=== ()2323231( Na CO )10.1010002( Na CO ) 1.89mol 1253( Na CO )2m n M ⨯===2. 将质量均为5.0g 的NaOH 和CaCl 2分别溶于水,配成500mL 溶液,试求两溶液的ρ(NaOH)、c (NaOH)、ρ(21CaCl 2)和c (21CaCl 2)。
解:M (NaOH )= 40g·mol -1 M (21CaCl 2)= 55.5g·mol -1()-1(NaOH) 5.0(NaOH)10.0g L 0.5m V ρ===⋅()-1(NaOH)10.0(NaOH)0.25mol L (NaOH)40c M ρ===⋅ ()2-121(CaCl )1 5.02(CaCl )10.0g L 20.5m V ρ===⋅ ()2-1221(CaCl )110.02(CaCl )0.18mol L 1255.5(CaCl )2c M ρ===⋅3. 溶液中KI 与KMnO 4反应,假如最终有析出,以(KI +51KMnO 4)为基本单元,所消耗的反应物的物质的量是多少?解:题中的反应方程式为10KI + 2KMnO 4 +8H 2SO 4 = 5I 2 + 2MnSO 4 + 6K 2SO 4 + 8H 2O将上述反应方程式按题意变换为KI +51KMnO 4 +54H 2SO 4 =21I 2 +51MnSO 4 +53K 2SO 4 +54H 2O1mol 21moln (KI +51KMnO 4)mol 0.508254mol则所消耗的反应物的物质的量为n (KI +51KMnO 4)= 2×0.508254= (mol )4. 静脉注射用KCl 溶液的极限质量浓度为2.7g·L -1,如果在250 mL 葡萄糖溶液中加入1安瓿(10 mL)100 g·L -1KCl 溶液,所得混合溶液中KCl 的质量浓度是否超过了极限值?解:混合溶液中KCl 的质量浓度()-1(KCl)1000.010(KCl) 3.85g L 0.2500.010m V ρ⨯===⋅+ 所得混合溶液中KCl 的质量浓度超过了极限值。