无机化学答案下(2)
- 格式:doc
- 大小:1.30 MB
- 文档页数:67
第二章物质的状态习题2.1 什么是理想气体?实际气体在什么条件下可用理想气体模型处理?2.2 为什么家用加湿器都是在冬天使用,而不在夏天使用?2.3 常温常压下,以气体形式存在的单质、以液体形式存在的金属和以液体形式存在的非金属单质各有哪些?2.4 平均动能相同而密度不同的两种气体,温度是否相同?压力是否相同?为什么?2.5 同温同压下,N2和O2分子的平均速度是否相同?平均动能是否相同?2.6试验测得683K、100kPa时气态单质磷的密度是2.64g·dm-3。
求单质磷的分子量。
2.71868年Soret用气体扩散法测定了臭氧的分子式。
测定结果显示,臭氧对氯气的扩散速度之比为1.193。
试推算臭氧的分子量和分子式。
2.8常压298K时,一敞口烧瓶盛满某种气体,若通过加热使其中的气体逸出二分之一,则所需温度为多少?2.9氟化氙的通式为XeF x(x=2、4、6…),在353K、1.56×104Pa时,实验测得某气态氟化氙的密度为0.899g·dm-3。
试确定该氟化氙的分子式。
温度为300K、压强为3.0×1.01×105Pa时,某容器含,每升空气中水汽的质量。
(2)323K、空气的相对湿度为80%时,每升空气中水汽的质量。
已知303K时,水的饱和蒸气压为4.23×103Pa;323K时,水的饱和蒸气压为1.23×104Pa。
2.10在303K,1.01×105Pa时由排水集气法收集到氧气1.00dm3。
问有多少克氯酸钾按下式分解?2KClO3 === 2KCl +3O2已知303K时水的饱和蒸气压为4.23×103Pa。
2.11298K,1.23×105Pa气压下,在体积为0.50dm3的烧瓶中充满NO和O2气。
下列反应进行一段时间后,瓶内总压变为8.3×104Pa,求生成NO2的质量。
16.完成并配平下列反应式:(1)H2S+H2O2→(2)H2S+Br2→(3)H2S+I2→(4)H2S+O2→(5)H2S+ClO-+H+→3(6)Na2S+Na2SO3+H+→(7)Na2S2O3+I2→(8)Na2(9)SO2(10)H2(11)Na(12)KO(13)(14)K2(15)H2答:(1)H(2)H2H(1(2(3(4(5(6(7(8(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+H2O17.在标准状况下,50cm3含有O3的氧气,若其中所含O3完全分解后,体积增加到52cm3。
如将分解前的混合气体通入KI溶液中,能析出多少克碘?分解前的混合气体中O3的体积分数是多少?解:5.68mg,8.1%溶液退色,求碘溶液的浓度?18.每升含12.41克Na2S2O3·5H2O的溶液35.00cm3,恰好使50.00cm3的I-3解:I 3-+2S 2O 32-=S 4O 62-+3I -1.75×10-2mol/L19.下述反应在298K 时的△H θm 为284.5kJ ·mol -13O 22O 3已知此反应平衡常数为10-54,试计算该反应的△G θm 和△S θm 。
解:307.97kJ/mol,-78.76k -1.J.mol -120.利用电极电势解释在H 2O 2中加入少量Mn 2+,可以促进H 2O 2分解反应的原因。
答:θϕMnOH 2O 2H 2O 2H 2O 2H 2O 2第十四章1. 用答:2(1(2答:(1)N P 原子半径很大,而使P 原子间的p 轨道重叠很小,不能形成多重键。
P-P 单键键能很小,很容易断开。
第2章 化学热力学基础与化学平衡习题答案2-1下列叙述是否正确?将错误的改正。
(1) H 2O(l) 的标准摩尔生成焓等于H 2(g)的标准摩尔燃烧焓; (2) Q p = ∆H ,H 是状态函数,所以Q p 也是状态函数;(3) 对于稳定单质,人们规定它的Δr H m ө=0,Δr G m ө=0,S m ө=0; (4) 系统的焓变等于等压热效应。
答:(1) 正确。
(2) 不正确。
H 是状态函数,但Q p 不是状态函数。
(3) 不正确。
对于参考态单质,人们规定它的 m f H ∆ =0, m f G ∆=0,但m S ≠0。
(4) 正确。
2-2 区分下列基本概念,并举例说明。
⑴ 系统与环境;⑵状态与状态函数;⑶均相与异相;⑷热和功;⑸热和温度;⑹焓与热力学能;⑺标准状态与标准状况;⑻反应进度与计量数; 答:略。
2-3 已知下列反应:① N 2(g) + H 2(g) → 2NH 3(g) ② Cl 2(g) + H 2(g) → 2HCl(g)(1) 推测各反应在定压下的反应焓变和定容下的反应热力学能变是否相同?(2) 为什么通常忽略了这种差别,多以m r H ∆来表示反应热?答:(1) 对于① N 2(g) + 3H 2(g) → 2NH 3(g) , m r H ∆≠m r U ∆因为反应前后0)(≠∆g n ,而 m r H ∆= m r U ∆+RT n g )(∆,故 m r H ∆≠ m r U ∆。
对于② Cl 2(g) + H 2(g) → 2HCl(g),因为反应前后0)(=∆g n ,故 m r H ∆= m r U ∆。
(2) 因为通常RT n g )(∆相对于 m r H ∆或 m r U ∆很小,故通常忽略了这种差别,特别是化学反应通常在常压条件下进行,所以多以 m r H ∆来表示反应热。
2-4 在298 K 时,水的蒸发热为43.93 kJ·mol -1。
第13章稀有气体氢 (1)第14章卤素 (3)第15章氧族元素 (5)第16章氮和磷 (8)第17章碳硅硼 (15)第18章非金属元素小结 (21)第19章金属通论 (24)第20章 s区金属(碱金属与碱土金属) (26)第21章 p区金属 (29)第22章 ds区金属 (35)第23章 d区金属 (44)第24章 d区金属(二)第五、六周期d区金属 (53)第25章 f区金属镧系与锕系金属 (57)第26章无机合成化学简介 (59)第27章特殊类型的无机化合物 (59)第28章生物无机化学简介 (61)第29章无机固体化学简介 (62)第30章核化学 (63)第13章稀有气体氢13-1 氢作为能源,其优点是什么?目前开发中的困难是什么?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?BaH2;SiH4;NH3;AsH3;PdH0.9;HI13-3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。
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?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。
一.判断题(√×)1.在HAc溶液中加入HCl ,由于同离子效应,HAc的解离度 减小,使溶液的pH增加。
----------------- (×)2. 1X10-5的盐酸溶液冲稀1000倍,溶液的pH值等于8.0。
--------------------------------------------------------------- (×)3. 在一定温度下,改变溶液的pH值,水的离子积不变。
-----------------------------------------------------------------(√)4. 弱电解质的解离度随电解质浓度的降低而增大。
-----------------------------------------------------------------(√)5. 将氨水和NaOH溶液的浓度各稀释为原来1/2的,则两种溶液中[H+]浓度均减小为原来的1/2。
---------- (×)6. 分别中和同浓度、同体积 HAc和HCl,所用碱量基本相同。
--------------------------------------------------- (√)7. AgCl水溶液导电性很弱,所以AgCl是弱电解质。
-------------------------------------------------------------- (×)8. HAc溶液中,加入NaAc会使K–HAc 减小。
---- (×)9. 用水稀释含BaSO4固体的水溶液时,BaSO4的溶度积不变,浓度也不变。
------------------------------------- (√)10.电对H2O2/H2O, O2/OH-, MnO2/Mn2+, MnO4-/MnO42-的电极电势均和pH值无关。
2021寒假班无机化学-21.的共轭酸是() [单选题] *A.H3PO4B.(正确答案)C.D.OH−2.根据酸碱质子理论,下列离子中不具有两性的是() [单选题] *A.B.C.(正确答案)D.3.在CH3COOH CH3COO—+ H+ 的溶液中,若使电离平衡产生同离子效应,可加入的试剂为() [单选题] *A.NaOHB.NaClC.H3PO4D.加 HCl(正确答案)4.在NH3·H2O ==NH4+ + OH—的平衡体系中加入下列溶液,不能产生同离子效应的是() [单选题] *A.HCl(正确答案)B.KOHC.NaOHD. NH4NO35.下列物质属于共轭酸碱对的是() [单选题] *A.B.(正确答案)C.D.6.下列各物质的水溶液pH<7的是() [单选题] * A. CH3COOKB.KClC.NH4NO3(正确答案)D.K2CO37.下列混合溶液中有同离子效应的是() [单选题] * A.NaOH和HClB.NaOH和NaClC.NH3.H2O和NH4Cl(正确答案)D.HAc和H2CO38.下列物质属于弱电解质的是() [单选题] * A.HClB.H2CO3(正确答案)C.CH3COONaD.NH4Cl9.下列物质属于强电解质的是() [单选题] *A.K2CO3(正确答案)B.NH3.H2OC.HAcD. H2CO310.下列各水溶液酸性最强的是() [单选题] *A.[OH-]=10-3mol/LB.[H+]=10-3mol/LC.pH=4D.[OH-]=10-13mol/L(正确答案)11.在氨水中加入下列物质,可使其pH减小的是() [单选题] *A、NaClB、NaOHC、NaAcD、NH4Cl(正确答案)12.向NH3·H2O溶液中加入下列溶液,平衡向右进行的是() [单选题] * A.HCl溶液(正确答案)B.NH4Cl溶液C.KOH溶液D.NaOH溶液13.按照酸碱质子理论,下列物质属于两性物质的是() [单选题] * A.NH4+B.H2SC.HPO42−(正确答案)D.H3PO414.已知氨的解离常数为1.8×10 -5,则0.10 mol·L-1NH3·H2O溶液的pH值为()[单选题] *A、2.88B、5.13C、11.13(正确答案)D、8.8815.将pH=3.00的强酸溶液与pH=11.00的强碱溶液等体积混合,则混合后溶液pH() [单选题] *A、4B、6C、7(正确答案)D、816.Na2CO3的共轭酸是() [单选题] *A.NaOHB.Na2CO3C.NaHCO3(正确答案)D.H2CO317.下列叙述不正确的是() [单选题] *A.在任何溶液中,都同时含有H3O+ 、OH−B.中性溶液的pH=7(正确答案)C.在中性溶液中[H3O+]= [OH−]D.常温下,对于任何溶液[H3O+][OH−]=10−1418.下列对0.01mol/L氢氧化钾溶液的叙述,不正确的是() [单选题] * A.pH=12B.[OH−]=10−2mol/LC.pOH=2D.pH=2(正确答案)19.下列表达不正确的是() *A.pH=1的溶液酸性最强,pH=14的溶液碱性最强。
无机化学第二章答案【篇一:大学无机化学第二章(原子结构)试题及答案】txt>本章总目标:1:了解核外电子运动的特殊性,会看波函数和电子云的图形2:能够运用轨道填充顺序图,按照核外电子排布原理,写出若干元素的电子构型。
3:掌握各类元素电子构型的特征4:了解电离势,电负性等概念的意义和它们与原子结构的关系。
各小节目标:第一节:近代原子结构理论的确立学会讨论氢原子的玻尔行星模型e?第二节:微观粒子运动的特殊性1:掌握微观粒子具有波粒二象性(??2:学习运用不确定原理(?x??p?第三节:核外电子运动状态的描述1:初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法——处于定态的核外电子在核外空间的概率密度分布(即电子云)。
2:掌握描述核外电子的运动状态——能层、能级、轨道和自旋以及4个量子数。
3:掌握核外电子可能状态数的推算。
第四节:核外电子的排布1:了解影响轨道能量的因素及多电子原子的能级图。
2;掌握核外电子排布的三个原则:1能量最低原则——多电子原子在基态时,核外电子尽可能分布到能量最低○的院子轨道。
2pauli原则——在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子,或者说是在○同一个原子中没有运动状态完全相同的电子。
3hund原则——电子分布到能量简并的原子轨道时,优先以自旋相同的方式○hh)。
?pmv13.6ev。
n2h)。
2?m分别占据不同的轨道。
3:学会利用电子排布的三原则进行第五节:元素周期表认识元素的周期、元素的族和元素的分区,会看元素周期表。
第六节:元素基本性质的周期性掌握元素基本性质的四个概念及周期性变化1从左向右,随着核电荷的增加,原子核对外层电子的吸引1:原子半径——○2随着核外电子数的增加,电子间的相互斥力力也增加,使原子半径逐渐减小;○也增强,使得原子半径增加。
但是,由于增加的电子不足以完全屏蔽增加的核电荷,因此从左向右有效核电荷逐渐增加,原子半径逐渐减小。
2:电离能——从左向右随着核电荷数的增多和原子半径的减小,原子核对外层电子的引力增大,电离能呈递增趋势。
⽆机化学下册参考答案第⼗章P 333作业参考答案思考题1、(4)极化⼒与极化率极化⼒:描述阳离⼦对阴离⼦变形的影响能⼒。
极化率:描述离⼦(主要指阴离⼦)本⾝变形性的⼤⼩。
13、离⼦的极化⼒、变形性与离⼦电荷、半径、电⼦层结构有何关系?离⼦极化对晶体结构和性质有何影响?举例说明。
答:(1)离⼦极化⼒的影响因素:阳离⼦的正电荷越⾼半径越⼩极化⼒越⼤;当阳离⼦的电荷相同和半径相近时,阳离⼦极化⼒⼤⼩与其最外电⼦层结构关系是18e、18+2 e->9~17 e-> 8 e-。
⑵离⼦变形性的影响因素:阴离⼦半径愈⼤、变形性愈⼤;阳离⼦变形性与它最外层电⼦构型有关:18e、18+2 e-> 9~17 e-> 8 e-。
(3)离⼦极化结果:使离⼦键向共价键过渡、阴阳离⼦间的配位数减⼩、溶解度减⼩、熔点降低、颜⾊加深。
14、试⽤离⼦极化的概念讨论,Cu+与NV半径相近,但CuCI在⽔中的溶解度⽐NaCI⼩得多的原因。
答:Cu+最外层电⼦结构是18e⽽N6是8e。
C1的极化⼒⼤于N6, CuCI中的离⼦键向共价键过渡、使离⼦键减弱,所以CuCI在⽔中的溶解度⼩于NaCI。
17、形成氢键具备的条件是:元素的电负性⼤、原⼦半径⼩、有孤对电⼦(F、O N三种元素具备条件)。
习题:1、填充下表7、下列物质中,何者熔点最低?NaCI KBr KCI MgO答:KBr熔点最低(因为阴阳离⼦的半径均⼤,晶格能⼩)8、熔点由⾼到低:(1)从NaF到Nal熔点降低。
9、下列离⼦的最外层电⼦构型属于哪种类型?Ba 2+8 e- Cr3+9~17 e- CcT 18 e- Pb 2+18+2 e-S 区d 区ds 区p 区10*、I的半径最⼤、极化率最⼤。
11、写出下列物质极化作⽤由⼤到⼩顺序SiCI 4> AICI 3> MgC2>NaCI12、讨论下列物质的键型有何不同?(1)CI 2⾮极性共价键(2)HCI 极性共价键(3)Agl离⼦键向共价键过渡(4)NaF 离⼦键16、试⽤离⼦极化观点解释AgF易溶于⽔,⽽AgCI、AgBr、AgI难溶于⽔,并且由AgCI到AgBr再到AgI溶解度依次减⼩。
无机化学练习(二)酸碱平衡,沉淀溶解平衡(答案)学号 姓名 得分一. 判断题(每题1分,共15分)分)1.强酸性水溶液中不含OH -,强碱性水溶液中不含H +。
-------------------------------------------------------------(〤) 2.将pH 值等于5.0的盐酸溶液冲稀1000倍,溶液的pH 值等于8.0----------------------------------------------(〤) 3.使甲基橙显黄色的溶液一定是碱性的。
------------------------------------------------------------------------------(〤) 4.在一定温度下,在一定温度下,改变溶液的改变溶液的pH 值,水的离子积不变。
---------------------------------------------------------(√) 5.弱电解质的解离度随电解质浓度的降低而增大。
-----------------------------------------------------------------(√) 6.在0.001 mol •L -1的稀H 3PO 4溶液中,H +的浓度为0.003 mol•L -1。
-------------------------------------------(〤) 7.将HAc 和HCl 溶液各加水稀释一倍,则两种溶液中[H +]浓度均减小为原来的1/2。
-----------------------(〤) 8.在H 3PO 4溶液中,由于第一步解离出较多的H +,抑制了第二,第三步解离,使K o a2、K o a3较小。
---(〤) 9.AgCl 水溶液导电性很弱,所以AgCl 是弱电解质。
--------------------------------------------------------------(〤) 10.用水稀释含BaSO 4固体的水溶液时,BaSO 4的溶度积不变,浓度也不变。
所在班级试卷类别A■B□使用学期秋命题人签字审题人签字审定人签字考生学号考生姓名课程名称:无机化学2学时:32h考核方式:笔试开卷□笔试闭卷■口试□其它辅助工具:可用■工具名称:计算器不可用□考核内容:装一、选择题(15 1 分,每题只有一个正确的答案)( )1. NCl 3 分子中,N原子与三个氯原子成键所采用的轨道是A 、二个 sp 轨道,一个p 轨道成键 ; 3B 、三个 sp 轨道成键C、 p x p y p z轨道成键;D、三个 sp2轨道成键( )2. 在单质碘的四氯化碳溶液中,溶质和溶剂分子之间存在着A 、取向力B、诱导力C、色散力D、诱导力和色散力( )3. 下列各组离子化合物的晶格能变化顺序中,正确的是A 、 MgO > CaO > Al O3B 、 LiF > NaCl > KI2订C、 RbBr < CsI < KClD、 BaS > BaO > BaCl 2( )4. 为确定分子式为XY 2 的共价化合物是直线型还是弯曲型的,最好要测定它的A 、与另一个化合物的反应性能B、偶极矩C、键能 D 、离子性百分数( )5. 下列物质的熔点由高到低的顺序为 a. CuCl 2 b. SiO 2 c. NH 3 d. PH3A 、 a > b > c > dB 、 b > a > c > dC、 b > a > d > c D 、 a > b > d > c( )6. [NiCl2-4]是顺磁性分子,则它的几何形状为线A 、平面正方形B 、四面体形C、正八面体形 D 、四方锥形( )7. 下列配离子中 , 分裂能o 最大的是4 2+A. [Fe(CN) 6]B. [Fe(H 2O) 6]4 4C. [Ru (CN) 6]D. [Os(CN) 6]( )8. 在下列卤化物中,共价性最强的是A 、氟化锂B 、氯化铷C、碘化锂 D 、碘化铍第 1 页共10 页( )9. 硝酸盐热分解可以得到单质的是A 、 AgNO 3B 、 Pb(NO 3)2C 、 Zn(NO 3)2D 、 NaNO 3( )10. 硫化铵溶液放置久了变为黄棕色甚至红棕色,其原因是生成了A 、 (NH ) SO 4B 、 NO 24 2考生学号C 、 S 和 NH 3·H 2OD 、 (NH 4)2S 2( )11. 下列物质中,应用最广的还原剂是装A 、 SnCl 4B 、 HFC 、 SnCl 2D 、 Cl 2( )12. 下列各组含氧酸中,酸性强度顺序不正确的一组是考生姓名A 、 HClO 4 > HClO 3 > HClOB 、 H 2SO 4 > H 2S 2O 7 > HSO 3 FC 、 (HPO 3)n > H 4P 2O 7 > H 3PO 4D 、 H 2SO 4 H 2SeO 4 > H 6TeO 6( )13. 下列硫化物,能溶于2Na S 溶液生成硫代酸盐的是订A 、 SnSB 、 SnS 2所在班级C 、 PbSD 、 Bi 2 S3( )14. 下列分子中,没有4 3离域键的是A 、 N 3B 、 N 2OC 、 HNO 3D 、 Cl 2O( )15. 下列化合物中,不溶于过量氨水的是A 、 CuCl 2B 、 ZnClC 、 CdCl 2D 、 HgCl22二、填空题 (31 分,每空1 分 )线1. CO 、HBr 、H 2 O 等化合物,在它们各自的分子间作用力分布中,取向力最大的是 ______ ,诱导力最大的是______,色散力最大的是______ 。
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 78.9183 占 50.54%,81Br 80.9163 占 49.46%,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202.97u 和204.97u ,已知铊的相对原子质量为204.39,求铊的同位素丰度。
解: 设203Tl 的丰度为X ,205Tl 的丰度为1-X 204.39 = 202.97X + 204.97(1-X) X= 29.00%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 )= 1:1.63810,又测得银和氯的相对原子质量分别为107.868和35.453,求碘的原子量。
解: X= 126.911-8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) = 4.74×1014 Hz 氦-氖激发是红光(2)r=c/λ=(3.0×108)/(435.8×10-9) = 6.88×1014 Hz 汞灯发蓝光18)33(313131323=+⨯=⋅+⋅c c c c 9)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=(3.0×108)/(670.8×10-9) = 4.47×1014 Hz 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190kJ.mol -1,求引起溴分子解离需要吸收的最低能量子的波长与频率。
无机化学习题参考答案(II)第一章1.4.解:(1)H 2O 22C(2)S 2O 32- 3v C (3)N 2O (N -N -O 方式) v C ∞(4)Hg 2Cl 2h D ∞(5)H 2C=C=CH 2 2d D (6)UOF 4 C 5v (7)BF 4-d T (8)SClF 54v C(9)反-Pt(NH 3)2Cl 22h D(10)PtCl 3(C 2H 4)- 2v C1.B(CH 3)3和BCl 3相比,哪一个的Lewis 酸性强,为什么?一般来说,CH 3为推电子基团,Cl 为吸电子基团,因此的Lewis 酸性强。
(BCl 3易水解;B(CH 3)3不溶于水,在空气中易燃)2.BH 3和BF 3都可和(CH 3)2NPF 2生成加合物,在一种加合物中,B 原子和N 相连,另一种则和P 相连,绘出两种结构式,并说明形成两种结构的原因。
PFFH 3CH 3PF F H 3CH 3B BH 3F 3(该题可参考史启桢等翻译的"无机化学",作者Shriver 等,由高教社出版, 其中关于热力学酸度参数的部分,p.190-191; 或者该书的英文原版第5章的相关内容)3. 无水AlCl 3可作为傅-克烷基化反应的催化剂, 而吸水后则失效, 原因何在? 配位饱和(6配位),失去Lewis 酸性4. 吸水后失效 的AlCl 3有什么方法可以脱水?因为Al 3+是典型的硬酸,与氧的亲合力很强,因此实验室不能在HCl ,NH 4Cl ,SOCl 2等气氛下加热脱水。
(只能加强热生成 Al 2O 3后,用高温下用加C 和Cl 2用还原氯化法制备,这就不是脱水方法了)。
第二章2.1 解:Ni 2+ d 8组态Pt 2+ d 8组态 第四周期(分裂能小)第六周期(分裂能大)P Ni ClP ClClCl P Ptrans cis四面体构型 平面四方形构型(两种构型) 只有一种结构 (P 代表PPh 3)2.2 解 (1)MA 2B 4(2)MA 3B 3M A BB M AA BM AAB M A A Btrans cis fac(面式) mer(经式) D 4h C 2v C 3v C 2v μ=0 μ≠0 μ≠0 μ≠0μfac >μmer2.3 Co(en)2Cl 2+D 2hC 2 光活异构体 C 2Co(en)2(NH 3)Cl 2+33Htrans cisCo(en)(NH3)2Cl2+3Cl333NHNH33trans(1) trans(2)cis2.4 Co(en)33+Ru(bipy)32+手性分子D3D3PtCl(dien)+dienHNCH2CH2CH2NH2NH2CH2基本上为平面分子,无手性2.5 (1) 分别用BaCl2溶液滴入,有白色沉液出现的为[Co(NH3)5Br]SO4,或分别加入AgNO3溶液,产生浅黄色沉淀的为[Co(NH3)5SO4]Br。
《高等无机化学》第二次作业答案一、填空题:1.Ni(CO)5中Ni的氧化态为(0)。
2.Fe(CO)5中Fe与CO之间的化学键属于(σ键)。
3.Co(CO)5中Co的氧化态为(0)。
4.N3-离子所属的分子点群为(D∞h)。
5.对直角坐标系的任意一点连续进行操作C2y·C2x的乘积是(C2z)。
6.Al2(CH3)6所属的分子点群为(D2h)。
7.Co(en)3所属的分子点群为(D3)。
8.请推断若d轨道参与杂化,电负性将(减小),例如:S原子若发生sp3或sp3d2杂化,电负性较大的将是(sp3)。
9.晶体工程定义为(通过分子堆积了解分子间的相互作用,用以设计具有特定的物理性质和化学性质的新晶体)。
10.自组装是指(一种或多种组分的分子,相互间能自发地结合起来,形成分立的或伸展的分子或超分子)。
11.根据价键理论,[Pt(CN)4]2- 的中心离子杂化轨道类型为(sp3),属于(内轨型)配离子。
12.根据HSAB原理,Ag+属于(软碱)。
13.纯硅半导体被称为(本征)半导体。
14. 纯净CaF2为(白)色,天然CaF2由于有(F色心的存在)而显紫色。
15.当As原子掺杂到Ge晶体中,As的价电子比Ge(多),这种半导体称为(n 型半导体)16. [Cr(SCN)(H2O)5]2+与[Cr(NCS)(H2O)5]2+两配合物属(配位)异构。
二、选择题:1.部分交错式的H3C—CH3分子属于(A)(A) D3群(B) C3群(C) C3v群(D) D3d2. 对于以四面体分子[NiCl4]2-的σ杂化轨道为基的表示,下列特征标不正确的是(A) χ(E)=4(B) χ(C3)=0(C) χ(C2)=0(D) χ(σd)=23. 用纯自旋的磁矩公式预言六氨合铬(III)硫酸盐的磁矩为(B)(A) 5.90μ(B) 3.88μ(C) 2.83μ(D) 磁矩为04. 分子间作用力不包括(C)(A) 荷电基团间的作用(B) 疏水基团相互作用(C) 共价键(D)氢键5. 与H4IO6-、B(OH)4-和VO(OH)+对应的共轭酸有(D)(A) HIO、B(OH)4-和VO(OH)+(B) H4IO6-、B(OH)5-和VO(OH)+(C) H4IO6-、B(OH)4-和VO(OH)2(D) H5IO6、B(OH)3和VO2+6.[Fe(CN)6]4-的晶体场稳定化能(CFSE,Dq)为(B)(A) -24+2P(B) -4(C) -24(D) -4+P7.以四面体分子[CoCl4]2-的σ杂化轨道为基的表示的特征标为χ(E)=4, χ(C3)=1, χ(C2)=0, χ(S4)=0, χ(σd)=2,利用约化公式将此可约表示约化,得到(D)(A) Γ=A2+T2(B) Γ=A1+T1(C) Γ=E+T2(D) Γ=A1+T28.对于对称操作的乘积C n k×σh k,下列结果不正确的是(D)(A) C n k×σh k =S n k(B) k为偶数时, C n k×σh k = C n k(C) k为奇数时, C n k×σh k =C n k×σh(D) k=n时,C n n×σh n= E×σh=σh9.下列络合物中,发生畸变的是(C)(A) [Cr(H2O)6]3+(B) [Fe(H2O)6]3+(C) [Fe(CN)6]3-(D) [Fe(CN)6]4-10.如下晶体中,不属于超分子的有(C)(A) 干冰(B) 冰(C) 金刚石(D) 石墨11.在MoH2(C5H5)2不存在的化学键有(A)(A)氢键(B)σ共价键(C) π共价键(D)配位键12.B5H9的分子点群为(D)(A)D4h(B)D4d(C)Td,(D)C4V三、简答题1、在大多数Cu II的络合物中,围绕铜的配位体都具有畸形八面体排列,试加以解释。
第二章热化学一、选择题(每题3分,共30分)( ) 1. 下列关于状态函数的的说法错误的是(A) 状态函数的始终态与系统经历的途径有关;(B) 当系统状态发生变化时,状态函数的变化量与系统变化的途径无关;(C) 当系统的状态确定时,状态函数就是确定的。
( ) 2. 下列哪一种条件下,一个过程中系统的焓变等于系统吸收或放出的热?(A) 等温过程(B) 等压过程(C) 等容过程(D) 循环过程( ) 3.如果系统对环境放热66.0 kJ,同时环境对系统做功44.0 kJ,则系统的热力学能变化量D U是多少? (A) -110 kJ (B) 110 kJ (C) -22 kJ (D) 22 kJ( ) 4. 标准离子生成热以氢离子的摩尔生成热为零,即D f H m(H+, aq) = 0。
在此规定下,氢气的摩尔生成热D f H m(H2, g)为何值?(A) D f H m(H2, g) = 0 (B) D f H m(H2, g) > 0 (C) D f H m(H2, g) < 0 (D) 视条件而定( ) 5. H2(g)和O2(g)在绝热钢筒中反应生成水,则下列变化量中,何者为零?(A) D U(B) D H(C) D S(D) D G( ) 6. 元素硫的标准摩尔燃烧热与下列哪一种物质的标准摩尔生成热相等?(A) SO3(B) SO2(C) H2SO3(D) H2SO4( ) 7. 298 K下,下列哪一个反应的标准摩尔焓变D r H mɵ等于化合物CO2(g)的标准摩尔生成焓D f H mɵ(CO2, g)?(A) C (金刚石,s) + O2(g) = CO2(g)(B) CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)(C) C (石墨,s) + O2(g) = CO2(g) (D) 2C (石墨,s) + 2O2(g) = 2CO2(g)( ) 8. 不经过计算,判断下列反应中D H与D U相差最大的是()(A) C(s) + Si(s) = SiC(s) (B) C(s) + 1/2O2(g) = CO(g)(C) C (s) + O2(g) = CO2(g) (D) 2C(s) +3H2(g) = C2H6(g)( ) 9. 下列说法中,哪一个正确?(A) 298 K下,液态水的生成热就是氢气的燃烧热;(B) 298 K下,水蒸气的生成热就是氢气的燃烧热;(C) 298 K下,液态水的生成热就是氧气的燃烧热;(D) 298 K下,水蒸气的生成热就是氧气的燃烧热;( ) 10. 某温度下,反应N2(g) + 3H2(g) ⥦ 2NH3(g)的D r H mɵ为a kJ×mol-1,当反应进度是1 mol 时,下列哪种说法最恰当?(A) N2(g)反应消耗了1 mol;(B) NH3(g)生成了2 mol;(C) D r Hɵ为a kJ;(D) 以上都对。
第13章稀有气体氢 (1)第14章卤素 (3)第15章氧族元素 (5)第16章氮和磷 (8)第17章碳硅硼 (15)第18章非金属元素小结 (21)第19章金属通论 (24)第20章 s区金属(碱金属与碱土金属) (26)第21章 p区金属 (29)第22章 ds区金属 (35)第23章 d区金属 (44)第24章 d区金属(二)第五、六周期d区金属 (53)第25章 f区金属镧系与锕系金属 (57)第26章无机合成化学简介 (59)第27章特殊类型的无机化合物 (59)第28章生物无机化学简介 (61)第29章无机固体化学简介 (62)第30章核化学 (63)第13章稀有气体氢13-1 氢作为能源,其优点是什么?目前开发中的困难是什么?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?BaH2;SiH4;NH3;AsH3;PdH0.9;HI13-3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。
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?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。
(第13章稀有气体氢 (1)第14章卤素 (3)第15章氧族元素 (5)第16章氮和磷 (8)第17章碳硅硼 (15)第18章非金属元素小结 (21)第19章金属通论 (24)第20章 s区金属(碱金属与碱土金属) (26)@第21章 p区金属 (29)第22章 ds区金属 (35)第23章 d区金属 (44)第24章 d区金属(二)第五、六周期d区金属 (53)第25章 f区金属镧系与锕系金属 (57)第26章无机合成化学简介 (59)第27章特殊类型的无机化合物 (60)第28章生物无机化学简介 (61);第29章无机固体化学简介 (62)第30章核化学 (63)第13章稀有气体氢13-1 氢作为能源,其优点是什么目前开发中的困难是什么解: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);(4)作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水,不会污染环境;(5)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BaH2;SiH4;NH3;AsH3;;HI13-3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。
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·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解:按价键理论: HeH 、He 2+粒子不存在配对的电子对,无价键形成,故不可能存在; HeH +则可以存在。
而按分子轨道理论:HeH :[(1s)2(*1s)1] 键级 =…HeH +:[(1s)2] 键级 = 1He 2+: [(1s)2(*1s)1] 键级 = 有成键效应,均可存在。
He 2: [(1s)2(*1s)2] 键级 = 0 不可能存在。
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。
①ICl 4- ②IBr 2- ③ BrO 3-④ ClF 解:①XeF 4 ——价层电对数= 4 + 2 平面四方形 ②XeF 2 ——价层电对数= 2 + 3 直线型 ③XeO 3 ——价层电对数= 3 + 1 三角锥/④XeF +——线型13-8用 VSEPR 理论判断XeF 2 、XeF 4、XeF 6、XeOF 4及ClF 3的空间构型。
解: 2XeF 直线形 4XeF 平面四边形 6XeF 八面体 4XeOF 四方锥 4ClF 三角锥13-9用化学方程式表达下列化合物的合成方法(包括反应条件): (a) XeF 2 (b) XeF 6 (c) XeO 3解: )()()(21.0,4002g XeF g F g Xe MPaC −−−−→−+︒ —)()(3)(66,3002g XeF g F g Xe MPaC −−−−→−+︒ HF XeO O H XeF 63326+=+ 13-10 完成下列反应方程式:(1) XeF 2 + H 2O → (2) XeF 4 + H 2O → (3) XeF 6 + H 2O → (4) XeF 2 + H 2 →(5) XeF 4 + Hg→ @(6) XeF 4 + Xe→ 解:2424224263262324222222226312232632212XeF Xe XeF HgF Xe XeF Hg HF Xe H XeF HF XeOF O H XeF HF XeO O H XeF HFO Xe XeO O H XeF OH F O Xe OH XeF =++=++=++=++=++++=++++=+--第14章 卤素14-1 电解制氟时,为何不用 KF 的水溶液液态氟化氢为什么不导电,而氟化钾的无水氟化氢溶液却能导电解:因为F 2与水能发生剧烈的化学反应;液态HF 分子中,没有自由移动的离子,故而不能导电。
而在KF 的无水HF 溶液中,存在K +,HF 2-;14-2氟在本族元素中有哪些特殊性氟化氢和氢氟酸有哪些特性解:(1)由于F 的半径特别小,故F 2的离解能特别小,F -的水合热比其他卤素离子多。
。
(2)HF 分子间存在氢键,因而HF 分子的熔沸点和汽化热特别高。
(3)AgF 为易溶于水的化合物。
(4)F 2与水反应产物复杂。
(5)HF 是一弱酸,浓度增大,酸性增强。
(6)HF 能与SiO 2或硅酸盐反应,生成气态SiF 4;14-3(1)根据电极电势比较KMnO 4 ﹑K 2Cr 2O 7 和 MnO 2 与盐酸反应而生成Cl 2 的反应趋势。
(2)若用MnO 2与盐酸反应,使能顺利地发生Cl 2 ,盐酸的最低浓度是多少 解: ①MnO 4-/Mn 2+Cr 2O 72-/Cr 3+MnO 2/Mn2Cl 2/Cl -;A反应趋势: KMnO 4 >K 2Cr 2O 7> MnO 2② 设盐酸最低浓度为x =14-4根据电势图计算在298K 时,Br 2 在碱性水溶液中歧化为Br - 和BrO 3- 的反应平衡常数。
解:由公式:-ZFE=-RTlnK 得:K=exp (ZFE/RT )=×1038—241lg20592.0358.1lg 20592.0228.1x x +=+解: BBrO 3-——— Br 2 ——— Br -3Br 2 + 6OH - = BrO 3- + 5Br -+ 3H 2O14-5 三氟化氮NF 3(沸点-129℃)不显Lewis 碱性,而相对分子质量较低的化合物NH 3 (沸点-33℃)却是个人所共知的Lewis 碱。
(a )说明它们挥发性差别如此之大的原因;(b )说明它们碱性不同的原因。
;解:(1)NH 3有较高的沸点,是因为它分子间存在氢键。
(2)NF 3分子中,F 原子半径较大,由于空间位阻作用,使它很难再配合Lewis 酸。
另外,F 原子的电负性较大,削弱了中心原子N 的负电性。
14-6 从盐卤中制取Br 2 可用氯气氧化法。
不过从热力学观点看,Br - 可被O 2 氧化为Br 2 ,为什么不用O 2 来制取Br 214-7通Cl 2于消石灰中,可得漂白粉,而在漂白粉溶液中加入盐酸可产生Cl 2 ,试用电极电势说明这两个现象。
解:因为Cl 2通入消石灰是在碱性介质中作用的,又因为θϕ2--2/Cl ClO θ/Cl Cl >,所以Cl 2在碱性条件下易发生歧化反应。
而在漂白粉溶液中加入盐酸后,酸性条件中, θϕϕ->/Cl Cl θHClO/Cl 22,故而如下反应能够向右进行: HClO + Cl - + H += Cl 2 + H 2O14-8 下列哪些氧化物是酸酐:OF 2 ﹑Cl 2O 7﹑ClO 2﹑Cl 2O ﹑Br 2O 和 I 2O 5 若是酸酐,写出由相应的酸或其它方法得到酸酐的反应。
{解:Cl 2O 7是HClO 4的酸酐。
Cl 2O ,Br 2O 分别是HClO ,HBrO 的酸酐 14-9 如何鉴别KClO ﹑KClO 3和 KClO 4 这三种盐解:分别取少量固体加入干燥的试管中,再做以下实验加入稀盐酸即有Cl 2气放出的是KClO; KClO+2HCl=KCl+Cl 2+H 2O加入浓盐酸有Cl 2与放出且溶液变黄的是KClO 3;8KC1O 3+24HCl(浓)=9Cl 2↑+8KCl+60ClO 2(黄)+12H 2O 另一种则为KClO 4<14-10 以 I 2 为原料写出制备HIO 4﹑KIO 3﹑I 2O 5 和KIO 4 的反应方程式。
14-11(1)I 2 在水中的溶解度很小,试从下列两个半反应计算在298K 时 ,I 2饱和溶液的浓度。
A: I 2(s) + 2e - = 2I -= B: I 2(aq) + 2e - = 2I - =解:① A -B 得: I 2(s) = I 2(aq)11.460592.0)519.0065.1(50592.0lg =-⨯==θnE K 46103.1⨯=K 31024.1 905.20592.0)621.0535.0(2lg -⨯=-=-⨯=K K 132.1024.1][I --⨯==L mol K((2)将 I 2 溶解在1.00L KI 溶液中而得到I 3- 溶液 。
I 3-生成反应的 Kc 值为,求 I 3-溶液中I 2 的浓度。
② I 2 + I -= I 3-C 平 x[I 2] = – ×10-3= ×14-12利用电极电势解释下列现象:在淀粉碘化钾溶液中加入少量NaClO 时 ,得到蓝色溶液A ,加入过量NaClO 时 ,得到无色溶液 B ,然后酸化之并加少量固体 Na 2SO 3 于B 溶液,则A 的蓝色复现,当Na 2SO 3 过量时蓝色又褪去成为无色溶液C ,再加入NaIO 3 溶液蓝色的A 溶液又出现。
指出A ﹑B ﹑C 各为何种物质,并写出各步的反应方程式。
解:A :I 2; B :NaIO 3; C :NaI 。
14-13写出碘酸和过量 H 2O 2 反应的方程式,如在该体系中加入淀粉,会看到什么现象 解:HIO 3+3H 2O 2=3O 2+HI+3H 2O ;如果在该体系中加入淀粉,溶液慢慢变蓝,后又褪色。
14-14写出三个具有共价键的金属卤化物的分子式,并说明这种类型卤化物的共同特性。
解:(AlCl 3)2;(AlBr 3)2;(AlI 3)2;分子中均含有配位键14-15什么是多卤化物与I 3- 离子比较,形成Br 3-﹑Cl 3- 离子的趋势怎样 14-16什么是卤素互化物(a )写出ClF 3﹑BrF 3 和 IF 3 等卤素互化物中心原子杂化轨道,分子电子构型和分子构型。
(b )下列化合物与BrF 3 接触时存在爆炸危险吗说明原因。
SbF 5 ; CH 3OH ; F 2 ; S 2Cl 2(c )为什么卤素互化物常是反磁性共价型而且比卤素化学活性大 ,14-17 实验室有一卤化钙,易溶于水,试利用浓H 2SO 4 确定此盐的性质和名称。