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第二章物质的状态1.某气体在293K与9.97×104Pa时占有体积1.910-1dm3其质量为0.132g，试求这种气体的相对分子质量，它可能是何种气体?解4.一容器中有4.4 g CO2，14 g N2，12.8g O2，总压为2.026105Pa，求各组分的分压。
解9.有一高压气瓶，容积为30 dm3，能承受2.6×107Pa，问在293K时可装入多少千克O2而不致发生危险？解第五章氢和稀有气体3.写出工业制氢的三个主要化学方程式和实验室中制备氢气最简便的方法？答14.完成并配平下列反应方程式：（1）XeF4 + ClO-3→（2）XeF4 + Xe →（3）Na4XeO6 + MnSO4 + H2SO4→（4）XeF4 + H2O →（5）XeO3 + Ba(OH)2→（6）XeF6 + SiO2→答①XeF4 +2 ClO-3+2 H2O=Xe + 2ClO-4+ 4HF③5Na4XeO6 + 2MnSO4 +7 H2SO4 =5XeO3 +2 NaMnO4 + 7 H2O + 9Na2SO4⑤2XeO3 +2 Ba(OH)2 = Ba2XeO6 + Xe + O2 + 2H2O第六章化学热力学初步2. 计算体系的热力学能变化，已知：（1）体系吸热1000J，对环境做540J的功；（2）体系吸热250J，环境对体系做635J的功；解3. 在298K 和100kPa 恒压下，21mol 的OF 2同水反应，放出161.5kJ 热量，求 反应OF 2(g) + H 2O(g) → O 2(g) + 2HF(g)的△rH θm 和△rU θm 。
解12. 已知下列键能数据键 N ≡N N —F N —Cl F —F Cl —Cl 键能/ kJ ·mol1- 942 272 201 155 243试由键能数据求出标准生成热来说明NF 3在室温下较稳定而NCl 3却易爆炸。
稀有气体稀有气体在通电时，会发出有颜色的光稀有气体元素指氦、氖、氩、氪、氙、氡以及不久前发现的Uuo7种元素，又因为它们在元素周期表上位于最右侧的零族，因此亦称零族元素。
稀有气体单质都是由单个原子构成的分子组成的，所以其固态时都是分子晶体。
稀有气体的得名稀有气体的单质在常温下为气体，且除氩气外，其余几种在大气中含量很少（尤其是氦），故得名“稀有气体”，历史上稀有气体曾被称为“惰性气体”，这是因为它们的原子最外层电子构型除氦为1s外，其余均为8电子构型（ns2np6，均为上标），而这两种构型均为稳定的结构。
因此，稀有气体的化学性质很不活泼，所以过去人们曾认为他们与其他元素之间不会发生化学反应，称之为“惰性气体”。
然而正是这种绝对的概念束缚了人们的思想，阻碍了对稀有气体化合物的研究。
1962年，在加拿大工作的26岁的英国青年化学家N.Bartlett合成了第一个稀有气体化合物Xe[PtF6]，引起了化学界的很大兴趣和重视。
许多化学家竞相开展这方面的工作，先后陆续合成了多种“稀有气体化合物”，促进了稀有气体化学的发展。
而“惰性气体”一名也不再符合事实，故改称稀有气体。
稀有气体的发现六种稀有气体元素是在1894-1900年间陆续被发现的。
发现稀有气体的主要功绩应归于英国化学家莱姆赛（Ramsay W,1852-1916）。
二百多年前，人们已经知道，空气里除了少量的水蒸气、二氧化碳外，其余的就是氧气和氮气。
1785年，英国科学家卡文迪许在实验中发现，把不含水蒸气、二氧化碳的空气除去氧气和氮气后，仍有很少量的残余气体存在。
这种现象在当时并没有引起化学家的重视。
一百多年后，英国物理学家雷利测定氮气的密度时，发现从空气里分离出来的氮气每升质量是1.2572克，而从含氮物质制得的氮气每升质量是1.2505克。
经多次测定，两者质量相差仍然是几毫克。
可贵的是雷利没有忽视这种微小的差异，他怀疑从空气分离出来的氮气里含有没被发现的较重的气体。
第五章氢和稀有气体§5—1 氢1—1氢在自然界中的分布氢是宇宙中最丰富的元素，除大气中含有少量自由态的氢以外，绝大部分的氢都是以化合物的形式存在。
氢在地球的地壳外层的三界(大气、水和岩石)里以原子百分比计占17％，仅次于氧而居第二位。
氢是太阳大气的主要组成部分，以原子百分比计，它占81．75％。
近年来，人们发现木星大气中也含有82％的氢。
可以说，在整个宇宙空间到处都有氢的出现。
氢有三种同位素：11H(氕、符号H)，12H(氘、符号D)和13H(氚，符号T)。
它们的质量数分别为1，2，3。
自然界中普通氢内：H的丰度最大，原子百分比占99．98％，12H具有可变的天然丰度，平均原子百分比为0．016％。
13H是一种不稳定的放射性同位素：3H→23He+β半衰期t1/2=12．4年1在大气上层，宇宙射线裂变产物中每1021个H原子中仅有一个13H原子。
然而人造同位素增加了13H的量，利用来自裂变反应器内的中子与Li靶作用可制得13H：1n + 36Li →13H +24He氢的同位素因核外均含1个电子，所以它们的化学性质基本相同，由于它们质量相差较大，色散力大小不一样，导致了它们的单质和化合物在物理性质上的差异(见表5—1)。
l一2氢的成键特征氢原子的价电子层构型为1s1，电负性为2.2。
因此，当氢同其它元素的原子化合时，其成键特征如下：(1)形成离子键当它与电负性很小的活泼金属(Na，K，Ca等)形成氢化物时，它将获得一个电子形成H-离子。
这个离子因有较大的半径(208pm)，仅存在于离子型氢化物的晶体中。
(2)形成共价键(a)形成一个非极性的共价单键，如H2分子。
(b)当氢原子同非金属元素的原子化合时，形成极性共价键，键的极性随非金属元素原子的电负性增大而增强。
(3)独特的键型(a)氢原子可以间充到许多过渡金属晶格的空隙中，形成一类非整比化合物，一般称之为金属氢化物，例如ZrH1.30瑚和LaH2.87等。
无机化学课后练习题解答第二章物质的状态2．一敝口烧瓶在280K时所盛的气体，需加热到什么温度时，才能使其三分之一逸出?解：由题知要使三分之一的气体逸出瓶外，即体积为原来的1.5倍，而这一过程压力始终保持不变，故有：(P0V1)/T1= (PV2)/T2所以有 T2 = (T1V2)/V1= 280×1.5=420K答：略。
4．容器中有4.4 g CO2，14 g N2，12.8g O2，总压为2.026105Pa，求各组分的分压。
解：由题意知：CO2: n= 4.4/44 = 0.1molN2: n=14/28=0.5molO2: n=12.8/32=0.4mol有道尔顿分压定律：CO2: p=2.026×104PaN2: p=1.013×104PaO2: p=8.104×104Pa答：略。
8．在291K和总压为1.013×105Pa时，2.70 dm3含饱和水蒸汽的空气，通过CaCl2干燥管，完全吸水后，干燥空气为3.21 g，求291K时水的饱和蒸汽压。
解：3.21g空气在291K，2.7L的容积中其压力为： PV=Nrt所以 P空气=3.21×291×8.31/29×0.0027=99185PaP水蒸气=P总压- P空气=101300-99185=2.12×103Pa答：略第三章原子结构4．已知M2+离子3d轨道中有5个电子，试推出：（1）M原子的核外电子排布；（2）M原子的最外层和最高能级组中电子数；（3）M元素在周期表中的位置。
答：（1）Mn 1s22s22p63s23p63d54s2(2) 最外层2个电子,最高能级组中5个电子(3) 第四周期,第VIIIB族6．据原子结构的知识，写出第17号、23号、80号元素的基态原子的电子结构式。
答：17号元素Cl,其电子结构式为1s22s22p63s23p523号元素V, 其电子结构式为1s22s22p63s23p63d34s280号元素Hg, 其电子结构式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s29．列各组量子数哪些是不合理的，为什么？（1）n=2，l=1，m=0 （2）n=2，l=2，m=-1（3）n=3，l=0，m=0 （4）n=3，l=1，m=1（5）n=2，l=0，m=-1 （6）n=2，l=3，m=2答：(2)、（5）、（6）不合理10．列说法是否正确？不正确的应如何改正？a)s电子绕核运动，其轨道为一圆周，而电子是走 S形的；b)主量子数n为1时，有自旋相反的两条轨道；c)主量子数n为4时，其轨道总数为16，电子层电子最大容量为32；d)主量子数n为3时，有3s，3p，3d三条轨道。
第5章氢和稀有气体一、填空题1．人们将氢化物分为______氢化物，______氢化物和______氢化物三种类型。
【答案】离子型，分子型，金属型。
2．拉姆齐和雷利在1894年从空气中第一次分离出的稀有气体是______；l962年巴特利特第一次合成出来的稀有气体化合物是______，该化合物是模仿______合成出来的。
【答案】Ar（或氩）；3．用Xe和F2直接反应合成出的化合物有______、______和______。
【答案】三、完成方程式并配平1．氙的化合物与水反应。
答：2．氢化物LiH与下列化合物反应。
答：3．完成下列氟化物与水反应的方程式。
答：4．完成并配平下列反应方程式。
答：四、问答题1．举例说明氢气都有哪些重要的化学性质。
答：氢气的化学性质主要有以下几种：（1）与活泼金属在加热条件下反应，生成离子型氢化物。
（2）与非金属元素形成分子型氢化物。
H2与氧化能力强的F2在低温下即可剧烈反应。
存光照或引燃的条件下，H2与Cl2和O2等反应。
H2是合成氨的重要原料，与N2在高温、加压和催化剂存在的条件下反应。
（3）在加压条件下与过渡金属形成金属型氢化物。
（4）在高温条件下，H2作为反应的还原剂。
（5）利用H2在有机合成中进行加氢反应，在催化剂作用下合成特定的化合物。
2．氢作为能源，其优点是什么？目前开发中的困难是什么？答：氢作为能源其优点如下：（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。
3．由氙的元素电势图计算的值。
答：酸性溶液中氙的元素电势图为说明H4XeO4具有很强的氧化性。
4．为什么XeOF4不能用玻璃容器储存？并指出应该用什么容器储存？答：XeOF4会与SiO2发生如下反应：可用镍容器（因氟与镍反应生成致密的保护膜）和某些塑料容器（如聚四氟乙烯）。
化学的稀有气体和常见气体有哪些初中化学所学习的知识贴近生活，知识点比较零散，这需要我们在学习过程中思考其中的联系并进行归纳。
下面是小编给大家带来的化学的稀有气体和常见气体，欢迎大家阅读参考，我们一起来看看吧!初中化学知识点：氢气的性质氢气:氢气(Hydrogen)是世界上已知的最轻的气体。
它的密度非常小，只有空气的1/14，即在标准大气压,0℃下，氢气的密度为0.0899g/L。
所以氢气可作为飞艇的填充气体(由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充)。
氢气主要用作还原剂。
氢气的性质:1、氢气的物理性质在通常状况下，氢气是一种无色、无味的气体。
氢气难溶于水。
氢气是所有气体中密度最小的一种气体。
标准状况下，氢气的密度是0.0899克/升。
在101kPa下，温度为-252.87℃时，氢气可转变为无色的液体;-259.1℃时变为雪状固体。
2、氢气的化学性质(可燃性)①纯净的氢气在空气中可以安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，罩在火馅上方的干冷烧杯壁上有水雾出现，接触烧怀的手感到发烫，说明该反应生成水，并放出大量热。
反应的化学方程式为2H2+O22H2O②不纯的氧气(混有空气或氧气)点燃时极易爆炸，因此使用氢气时一定要注意安全，点燃前一定要先检验氢气的纯度氢气的用途:氢气的性质氢气的用途密度最小的气体填充气球燃烧放出大量的热做高能燃料；作为新能源还原性冶炼金属；做保护气；制高纯硅和多种物质反应做化工原料，如制HCl，NH3等初中化学知识点：稀有气体的性质和用途定义及化学式:1.稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体的总称，过去人们认为这些气体不跟其他物质发生反应，故又称它们为“惰性气体”。
2.名称及化学式：氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn)。
3.性质和用途(1)物理性质：稀有气体都是没有颜色，没有气味的其他，难溶于水。
(2)化学性质：极不活泼，一般不与其他物质发生反应。
第五章氢和稀有气体§5—1 氢1—1氢在自然界中的分布氢是宇宙中最丰富的元素，除大气中含有少量自由态的氢以外，绝大部分的氢都是以化合物的形式存在。
氢在地球的地壳外层的三界(大气、水和岩石)里以原子百分比计占17％，仅次于氧而居第二位。
氢是太阳大气的主要组成部分，以原子百分比计，它占81．75％。
近年来，人们发现木星大气中也含有82％的氢。
可以说，在整个宇宙空间到处都有氢的出现。
氢有三种同位素：11H(氕、符号H)，12H(氘、符号D)和13H(氚，符号T)。
它们的质量数分别为1，2，3。
自然界中普通氢内：H的丰度最大，原子百分比占99．98％，12H具有可变的天然丰度，平均原子百分比为0．016％。
13H是一种不稳定的放射性同位素：3H→23He+β半衰期t1/2=12．4年1在大气上层，宇宙射线裂变产物中每1021个H原子中仅有一个13H原子。
然而人造同位素增加了13H的量，利用来自裂变反应器内的中子与Li靶作用可制得13H：1n + 36Li →13H +24He氢的同位素因核外均含1个电子，所以它们的化学性质基本相同，由于它们质量相差较大，色散力大小不一样，导致了它们的单质和化合物在物理性质上的差异(见表5—1)。
l一2氢的成键特征氢原子的价电子层构型为1s1，电负性为2.2。
因此，当氢同其它元素的原子化合时，其成键特征如下：(1)形成离子键当它与电负性很小的活泼金属(Na，K，Ca等)形成氢化物时，它将获得一个电子形成H-离子。
这个离子因有较大的半径(208pm)，仅存在于离子型氢化物的晶体中。
(2)形成共价键(a)形成一个非极性的共价单键，如H2分子。
(b)当氢原子同非金属元素的原子化合时，形成极性共价键，键的极性随非金属元素原子的电负性增大而增强。
(3)独特的键型(a)氢原子可以间充到许多过渡金属晶格的空隙中，形成一类非整比化合物，一般称之为金属氢化物，例如ZrH1.30瑚和LaH2.87等。
(b)在硼氢化合物(如B2H6)和某些过渡金属配合物(如H[Cr(CO)5]2)中均存在氢桥键(见图5—1)。
(c)氢键在含有强极性键的共价氢化物中，近乎裸露的氢原子核可以定向吸引邻近电负性高的原子(如F，O，N)上的孤电子对而形成分子间或分子内氢键。
1—3氢的性质和用途(1)单质氢单质氢是由二个氢原子以共价单键的形式结合成双原子分子，其键长为74pm。
常温下氢是无色无臭的气体，难溶于水，273K时1dm3的水仅能溶解0.02dm3的氢。
氢在所有分子中分子质量最小，分子间作用力很弱，很难液化，只有冷却到20K时，气态氢才被液化。
液态氢可把除氦外的其它气体冷却转变成固体。
同温同压下，氢气密度最小，常用来填充气球。
氢分子中H—H键的离解能(436kJ·mol-1)比一般单键高很多，同一般双键的离解能相近。
因此常温下分子氢相对来说具有一定程度的惰性，与许多其它元素反应很慢(常温下)。
但在特殊条件下，某些反应也能迅速进行：氢同单质氟在暗处能迅速反应，在23K下也能同液态或固态氟反应，但低温下同其它卤素或氧不发生反应。
氢气同卤素或氧的混合物经引燃或光照都会猛烈地互相化合，同时放出热量。
H2和O2体积比为2：1的混合物遇火花会猛烈地爆炸，含氢量在6％～67％的氢气和空气的混合物也是爆炸性混合物。
氢气在氧气或空气中燃烧时，火焰可以达到3273K左右。
工业上利用此反应切割和焊接金属。
较强的还原性：高温下，氢能还原许多金属氧化物或金属卤化物。
例如：CuO+H2→Cu+H2OFe3O4+4H2→3Fe+4H2OWO3+3H2→W+3H2OTiCl4+2H2→Ti+4HCl这类氢的还原反应多用来制备纯金属。
加氢反应：在适当的温度、压力和加入相应催化剂的条件下，H2可与CO反应而合成一系列的有机化合物，也可以使不饱和碳氢化合物加氢而成饱和的碳氢化合物。
这构成了有机合成工业的一部分。
例如：这是制备离子型氢化物的基本方法。
从原子结构观点来观察H2的化学性质和化学反应，无疑H2的化学性质以还原性为其主要特征，氢的许多用途也都基于这一点。
(2)原子氢将氢分子加热，特别是通过电弧或者进行低压放电，皆可得到原子氢。
所得之原子氢仅能存在半秒钟，随后，便重新结合成分子氢，并放出大量的热。
若将原子氢气流通向金属表面，则原子氢结合成分子氢的反应热足以产生高达4273K的高温，这就是常说的原子氢焰。
可利用此反应来焊接高熔点金属。
原子氢是一种较分子氢更强的还原剂。
它可同锗、锡、砷、锑、硫等直接作用生成相应的氢化物，例如：As+3H →AsH3S+2H →H2S它还能把某些金属氧化物或氯化物迅速还原成金属，例如：CuCl2+2H →Cu+2HCl它甚至能还原某些含氧酸盐，例如：BaSO4+8H →BaS+4H2O1—4 氢的制备1化学法：在实验室里，常利用稀盐酸(硫酸)与锌或铁等活泼金属作用；因为金属锌中常含有Zn3P2，Zn3As2，ZnS等杂质，它们与酸反应生成PH3，AsH3，H2S等气体混杂在氢气中，经纯化后才能得到纯净的氢气。
2电解法：采用质量分数为25％的NaOH或KOH溶液作为电解液。
电极反应如下：阴极2H2O+2e-→H2 +2OH-阳极4OH- →O2 +2H2O+4e-在氯碱工业中，氢气是电解食盐水溶液制取苛性钠的副产物，电极反应如下：阴极2H2O+2e- →H2 +2OH-阳极2C1-→Cl2+2e-化学法没有电解法所制得的氢气纯。
3工业生产中，主要利用碳还原水蒸气以及烃类裂解或水蒸气转化法来获得氢气，反应如下：水煤气可用做工业燃料，此时不必分离H2与CO，但为了制备H2，必须分离出CO。
具体方法是将水煤气连同水蒸气一起通过红热的氧化铁催化剂，CO转变成CO2，然后在2×106Pa下用水洗涤CO2和H2的混合气体，使CO2溶于水而分离出H2。
CO+H2十H2O(g) →C O2+2H2（Fe2O3/723K）4在石油化学工业中，烷烃脱氢制取烯烃的副产物氢气直接用于合成氨或石油精细加工等生产中，如：C2 H6(g)→CH2=CH2(g)+H2(g)5在野外工作时，可利用硅等两性金属与碱液反应制备氢气。
也可以用含硅百分比高的硅铁粉末与干燥Ca(OH)2和NaOH的混合物反应制取氢：Si+2NaOH+H2O→Na2SiO3+2H2(g)Si+Ca(OH)2+2NaOH→Na2SiO3+CaO+2H2(g)综上所述，除烃类热裂解制取氢气外，其它以酸、碱、水为原料的方法中，无一不是使其中的+1氧化态的氢获得电子而变成氢气：H+ + e-→ 1/2H2(g)制取氢气的关键问题是选择合适的还原剂及适宜的反应条件。
1—5氢化物氢同其它元素形成的二元化合物叫做氢化物。
依据元素电负性的不同，氢与其它元素化合可以生成离子型或类盐型氢化物，分子型或共价型氢化物，金属型或过渡型氢化物。
1离子型氢化物氢同电负性很小的碱金属和碱土金属直接化合时，它倾向于获得一个电子，成为H-离子。
氢的这种性质类似于卤素。
但是，H2变成H-离子的倾向远比卤素分子X2变成卤素离子X-为小。
氢同碱金属和碱土金属只有在较高的温度下作用才能生成含有H-离子的氢化物。
对这类氢化物的晶体结构研究表明，第一主族氢化物具有NaCl型结构，第二主族氢化物具有类似于某些重金属卤化物的晶体结构(见表5—2)。
这类氢化物具有离子型化合物的共性。
它们都是白色盐状晶体，常因含少量金属而显灰色。
除LiH和BaH2具有较高的熔点(965K，1473K)外，其它氢化物均在熔化前就分解成单质。
离子型氢化物不溶于非溶剂，但能溶解在熔融碱金属卤化物中。
电解这种融盐溶液，阳极产生氢气，这一事实是H- 离子存在的证据。
2H-(融化)→H2(g)+2e-如NaH(s)十H2O(l)→H2(g)+NaOH(aq)根据这一特性，有时利用离子型氢化物，如CaH2除去气体或溶剂中微量的水分。
但水量较多时不能使用此法，因为这是一个放热反应，能使产生的氢气燃烧。
这个反应的实质是H- + H+→H2(g)。
(2)离子型氢化物是良好的强还原剂，在高温下可还原金属氯化物、氧化物和含氧酸盐。
TiCl4+4NaH→Ti+4NaCl+2H2(g)UO2+CaH2 →U+Ca(OH)2若CO2与热的金属氢化物接触也能被还原。
2CO2+BaH2(热)→2CO+Ba(OH)2(3)离子型氢化物的又一特性是它们在非水极性溶剂中能同一些缺电子化合物结合成复合氢化物，例如：类似的氢化物还有很多，它们被广泛用于无机和有机合成中作还原剂和负氢离子的来源，或在野外用作生氢剂，十分方便，但价格昂贵。
LiAlH4+4H2O →Al(OH)3+LiOH+4H2(g)2金属型氢化物d区从第三到第五副族的金属元素都能形成氢化物，而第六副族仅有Cr能形成氢化物。
第八副族Pd在适当压力下，可与氢形成稳定松散相，其化合物组成为PdH X(x<1)，Ni只有在高压下才能形成氢化物(图5-2)。
虽然Pt在任何条件下都不能形成氢化物，但氢可在Pt(Ni)表面上形成化学吸附氢化物，从而使Pt在加氢作用中有广泛的催化作用。
这些氢化物从组成上看，有的是整比化合物，如CrH2，NiH，CuH和ZaH2，有的则是非整比化合物，如VH0.56，TaH0.76和ZrH l.75等。
从物理性质上看，金属氢化物基本上保留着金属外观特征，有金属光泽，具有导电性。
金属氢化物的导电性随氢含量的改变而改变。
金属氢化物的另一个显著性质是在温度稍有提高时，H原子通过固体迅速扩散。
普通氢通过Pd—Ag合金管扩散后而得超纯氢就是利用H原子这一特性。
3 分子型氢化物当氢同P区元素的单质(稀有气体以及铟、铊除外)结合形成共价型氢化物时，根据它们的路易斯(Lewis)结构中电子数和键数的差异，有三种存在形式。
一是缺电子氢化物，如B2H6，它的中心原子B未满足8电子构型，在这个分子内，二个硼原子通过氢桥键连在一起，形成一个三中心二电子键。
二是满电子氢化物，中心原子价电子全部参与成键，没有剩余的非键电子对，例如正四面体CH4及同族元素氢化物。
三是富电子氢化物，中心原子成键后，有剩余未成键的孤电子对，例如：NH3，H2O和HF及对应同族氢化物。
富电子氢化物的分子构型可利用价层电子对互斥(VSEPR)规则预测。
例如NH3是三角锥形，H2O是V型。
P区氢化物属于分子型晶体，这类氢化物具有分子型化合物熔沸点低的特点，通常条件下多为气体。
这些氢化物都具有还原性，同族氢化物随原子序数增加还原能力增强。
1—6 氢能源我们知道，氢气是可以燃烧的，并且在燃烧时产生大量的热。
如果按每公斤燃料所能放出的热量进行计算，氢气为120918kJ，戊硼烷(B5H9)为64183kJ，戊烷(C5H12)为45367kJ。
