北师大第四版无机化学重点习题整理

北师大无机化学重点习题整理

2-3第二周期同核双原子分子中哪些不能稳定存在？哪些有顺磁性？用分子轨道模型解释。

答：Be2不能稳定存在，分子轨道组态为[He2]σ2s2σ*2s2.键级为0。

B2 、O2有顺磁性。分子轨道组态分别为：B2 ：[He2]σ2s2σ*2s2π2px1π2py 1；O2 ：[He2]σ2s2σ*2s2σ2p2π2px2π2py 2π*2px1π*2py 1;因为存在孤对电子，所以有顺磁性。

2-4试用分子轨道模型做出预言，O2 +的键长与O2的键长哪个较短，N2 +的键长与N2的键长哪个较短？为什么？

2-5计算表明CO、NO分子轨道能级图中的σ2p轨道和π2p轨道的顺序跟N2分子轨道里的顺序相同，它们有没有顺磁性？计算它们的键级，并

推测它们的键长顺序。

答：CO与N2等电子（10e），无未成对电子，无顺磁性。NO是11e分子，π2p*有1e，有顺磁性。CO的键级是3，NO的键级是2.5，键级降低，键长增大，因而CO的键长比NO短。

2-6极性分子—极性分子、极性分子—非极性分子、非极性分子—非极性分子，其分子间的范德华力各如何构成？为什么？

答：

取向力是固有偶极之间的作用力，非极性分子没有固有偶极，只有极性分子之间的范德华力有取向力的成分；诱导力是固有偶极诱导产生的偶极，因此非极性分子之间没有诱导力的成分，而色散力是顺时偶极之间的作用力，，因此任何分子之间都存在色散力。

2-7考察HCl、HBr、HI的色散力、取向力、诱导力以及它们构成的范德华力的顺序，并做出解释。

答：取向力HCl＞HBr＞HI，因为HCl、HBr、HI偶极矩依次减小；

诱导力HCl＞HBr＞HI，因为偶极矩越大，诱导力越大。

色散力HCl＜HBr＜HI，因为分子的极化率越大，变形性越大，色散力越大。

4-1给出下列配合物的名称和中心原子的氧化态：[Co(NH3)6]Cl3、K2[Co(NCS)4]、H2[PtCl6]、[CrCl(NH3)5]Cl2、K2[Zn(OH)4]、[PtCl2(NH3)2]，并用化学式单独表示其中的络离子。

答： 分子式 命名 中心原子 氧化态

[Co(NH3)6]Cl3 氯化六氨合钴（Ⅲ） Co +3

K2[Co(NCS)4] 四异硫氰根合钴（Ⅱ）酸钾 Co +2

H2[PtCl6] 六氯合铂（Ⅳ）酸 Pt +4

[CrCl(NH3)5]Cl2 氯化一氯五氨合铬（Ⅲ） Cr +3

K2[Zn(OH)4] 四羟合锌（Ⅱ）酸钾 Zn +2

[PtCl2(NH3)2] 二氯二氨合铂（Ⅱ） Pt +2

4-3五种配合物的实验式相同——K2CoCl2I2(NH3)2，电导实验表明它们的等浓度水溶液里离 分子类型 取向力 诱导力 色散力

极性分子—极性分子 有 有 有

极性分子—非极性分子 无 有 有

非极性分子—非极性分子 无 无 有

子数目跟等浓度的Na2SO4相同，写出它们的化学式，给出中心离子的氧化态。

答：配合物的化学式为K2[CoCl2I2(NH3)2]，中心原子Co的氧化态为+2。

4-4实验证实，Fe (H2O)63+和Fe (CN)63-的磁矩差别很大，如何用价键理论解释？

答：Fe (H2O)63+的中心原子Fe 3+用sp3d2杂化轨道成键，属于外轨高自旋配合物，有5个单电子；而Fe (CN)63-的中心原子Fe 3+用d2sp3杂化轨道成键，属于内轨低自旋配合物，有1个单电子，所以二者磁矩差别很大。

5-4测得2.96ｇ氯化汞在407℃的1L容积的真空系统里完全蒸发达到的压力为60kPa。求氯

化汞蒸气的摩尔质量和化学式。

5-5 在25℃时将相同压力的5.0Ｌ氮气和15Ｌ氧气压缩到一个10.0Ｌ的真空容器中，测得混合气体的总压为150 kPa，⑴求两种气体的初始压力；⑵求混合气体中氮和氧的分压；⑶将温度上升到210℃，容器的总压。

5-6 在25℃，1.47MPa下把氨气通人容积为1.00Ｌ刚性壁密闭容器中，在350℃下用催化剂使部分氨分解为氮气和氢气，测得总压为 5MPa，求氨的解离度和各组分的摩尔分数和分压。

5-10诺贝尔发明的炸药爆炸可使产生的气体因热膨胀体积增大1200倍，其化学原理是硝酸甘油发生如下分解反应：

4C3H5(NO3)3(l)＝6 N2(g)＋10H2O(g)＋12 CO2(g)＋O2(g)

己知C3H5(NO3)3(l)的标准摩尔生成焓为-355kJ/mol，计算爆炸反应的标准摩尔反应焓。

5-11生石灰的水化反应放出的热足以将纸张着火或鸡蛋煮熟。试利用本书附表的数据计算500g（1市斤）生石灰(s)与足量的水生成熟石灰(s)放出的热。（注：可忽略溶解反应）

5-13 碘钨灯因在灯内发生如下可逆反应：W(s)+I2(g)=WI2(g)

碘蒸气与扩散到玻璃内壁的钨会发生反应生成碘化钨气体，后者扩散到钨丝附近会因钨丝的高温而分解出钨重新沉积到钨丝上去，从而可延长灯丝的使用寿命。

己知在298Ｋ时：

ａ）设玻璃内壁的温度为623Ｋ，计算上式反应的ΔrGmø(623K) ；

ｂ）估算WI2(g)在钨丝上分解所需的最低温度。

5-14 石灰窑的碳酸钙需加热到多少度才能分解（这时，二氧化碳的分压达到标准压力）?

若在一个用真空泵不断抽真空的系统内，系统内的气体压力保持10Pa，加热到多少度，碳酸钙就能分解？

6-2 实验测得合成氨反应在500℃的平衡浓度分别为：[H2]=1.15mol/L，[N2]=0.75 mol/L，[NH3]=0.261 mol/L，求标准平衡常数K、浓度平衡常数cK以及分别用Pa为气体的压力

单位和用bar为气体的压力单位的平衡常数pK。

6-4 将SO3固体置于一反应器内，加热使SO3气化并令其分解，测得温度为900Ｋ，总压为

p时，气体混合物的密度为ρ=0.925g/dm3，求SO3的（平衡）解离度α。

6-5为使Ag2O在常温下分解，真空泵需将氧的分压降至多大?

7-1二甲醚(CH3)2分解为甲烷、氢和一氧化碳的反应的动力学实验数据如下：

⑴600s和800s间的平均速率。

⑵用浓度对时间作图（动力学曲线），求800s的瞬时速率。

7-3在600Ｋ下反应2NO + O2= 2N2O的初始浓度与初速率如下；

⑴求该反应的表观速率方程。

⑵计算速率常数。

⑶预计c0(NO)=0.015mol·L-1，c0(O2)=0.025mol·L-1的初速率。

7-6 某一级反应，在300Ｋ时反应完成50％需时20分钟，在350Ｋ时反应完成50％需时5.0分钟，计算该反应的活化能。

解：一级反应，t1/2=k2ln，可看出t1/2与k成反比，

答：该反应的活化能为24.2KJ·mol-1。

7-4在300Ｋ下，氯乙烷分解反应的速率常数为2.50×10-3min-1。

⑴该反应是几级反应？说明理由。

⑵氯乙烷分解一半，需多少时间？

⑶氯乙烷浓度由0.40 mol·L-1降为0.010 mol·L-1，需要多长时间？

若初始浓度为0.40 mol·L-1，反应进行8小时后，氯乙烷浓度还剩余多少？

7-7温度相同时，三个基元反应的正逆反应的活化能如下，

基元反应 Ea/ KJ·mol-1 Ea′/ KJ·mol-1

1 30 55

2 70 20

3 16 35

⑴哪个反应的正反应速率最大？

⑵反应１的反应焓多大？

⑶哪个反应的正反应是吸热反应？

9-10 某弱酸HA，0.015 mo1/L 时电离度为0.80%,浓度为0.10mo1/L 时电离度多大？

9-13 缓冲溶液HAc-Ac-的总浓度为1.0 mo1/L当溶液pH为(1)4.0;(2)5.0时，HAc和Ac-的浓

度分别多大？

9-19 计算10 mL浓度为0.30 mo1/L 的Hac和20 ml浓度为0.15 mo1/L HCN混合得到的溶液中的[H+]、[Ac]、[CN]。

9-23 在烧杯中盛有0.2 mo1/L 20mL乳酸（分子式HC3H5O3，常用符号HLac表示，酸常数为K=1.4×10-4），向该烧杯逐步加入0.20 moL/L NaOH溶液，试计算：

（1） 未加入NaOH溶液前溶液的pH。

（2） 加入10.0 mL NaOH后溶液的pH。

（3） 加入20.0 mL NaOH后溶液的pH。

（4） 加入30.0 mL NaOH后溶液的pH。

(1) 用Na2SO4作沉淀剂能否将Ca2+和Ba2+离子分离？

(2) 加入多少克Na2SO4才能达到BaSO4完全沉淀的要求（忽略加入Na2SO4引起的体积变化）？