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无机化学第四版第六章思考题与知识题目解析

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第六章分子的结构与性质思考题1．根据元素在周期表中的位置，试推测哪些元素之间易形成离子键，哪些元素之间易形成共价键。

答：ⅠA、ⅡA族与ⅥA、ⅦA元素之间由于电负性相差较大，易形成离子键，而处于周期表中部的主族元素原子之间由于电负性相差不大，易形成共价键。

2．下列说法中哪些是不正确的，并说明理由。

（1）键能越大，键越牢固，分子也越稳定。

不一定，对双原子分子是正确的。

（2）共价键的键长等于成键原子共价半径之和。

不一定，对双原子分子是正确的。

（3）sp2杂化轨道是由某个原子的1s轨道和2p轨道混合形成的。

×由一个ns轨道和两个np轨道杂化而成。

（4）中心原子中的几个原子轨道杂化时，必形成数目相同的杂化轨道。

√（5）在CCl4、CHCl3和CH2Cl2分子中，碳原子都采用sp2杂化，因此这些分子都呈四面体形。

×sp3，CCl4呈正四面体形；CHCl2和CH2Cl2呈变形四面体形。

（6）原子在基态时没有未成对电子，就一定不能形成共价键。

×成对的电子可以被激发成单电子而参与成键。

（7）杂化轨道的几何构型决定了分子的几何构型。

×不等性的杂化轨道的几何构型与分子的几何构型不一致。

3．试指出下列分子中那些含有极性键？Br2CO2H2O H2S CH44．BF3分子具有平面三角形构型，而NF3分子却是三角锥构型，试用杂化轨道理论加以解释。

BF3中的B原子采取SP2杂化，NF3分子的N原子采取不等性的SP3杂化。

5．CH4，H2O，NH3分子中键角最大的是哪个分子? 键角最小的是哪个分子? 为什么? CH4键角最大（109028，），C采取等性的SP3杂化，NH3（107018，），H2O分子中的N、O采用不等性的SP3杂化，H2O分子中的O原子具有2对孤电子对，其键角最小（104045，）。

6．解释下列各组物质分子中键角的变化（括号内为键角数值）。

（1）PF3 (97.8°)，PCl3 (100.3°)，PBr3 (101.5°)中心原子相同，配体原子F、Cl、Br的电负性逐渐减小，键电子对的斥力逐渐增加，所以键角逐渐增加（2）H2O(104°45')，H2S(92°16')，H2Se(91°)配位原子相同，中心原子的电负性逐渐减小，键电子对的斥力逐渐减小，所以键角逐渐减小7．试用分子轨道法写出下列分子或粒子的分子轨道表示式，并指出其中有哪几种键？是顺磁性、还是反磁性的物质?O 2 O 22- N 2 N 22-O 2和N 2见教材，O 22-和N 22-的分子轨道分别为： O 22-()()()()()()()()()222222222112222222x y z y z s s s s p p p p p σσσσσππππ****⎡⎤⎢⎥⎣⎦具有1个双电子的σ键，是反磁性物质。

N 22- ()()()()()()()()()221122222112222222yzxy z s s s s p p p p p σσσσππσππ****⎡⎤⎢⎥⎣⎦具有1个双电子的σ键和2个三电子的π键，具有顺磁性。

8．解释下列各对分子为什么极性不同? 括号内为偶极矩数值（单位是10-30C ·m ）（1） CH 4(0)与CHCl 3 (3.50) CH 4为非极性分子，CHCl 3极性分子（2） H 2O(6.23)与H 2S(3.67)均为极性分子，但H 2O 分子的极性更大9．用分子间力说明以下事实。

（1） 常温下F 2、Cl 2是气体，Br 2是液体，I 2是固体。

（2） HCl ，HBr ，HI 的熔、沸点随相对分子质量的增大而升高。

（3） 稀有气体He-Ne-Ar-Kr-Xe 的沸点随着相对分子质量的增大而升高。

(1) F2、Cl2、Br2、I2均是极性分子，分子间力是色散力，随着相对分子质量的增加，分子变形性增大，色散力增强。

(2) HCl，HBr，HI均为极性分子，分子间力以色散力为主，随着相对分子质量的增加，分子变形性增大，色散力增强。

(3) 稀有气体He-Ne-Ar-Kr-Xe均是非极性分子，分子间力是色散力，随着相对分子质量的增加，分子变形性增大，色散力增强。

10．判断下列物质熔、沸点的相对高低。

（1）C2H6（偶极矩等于0）和C2H5Cl（偶极矩等于6.84×10-30C·m）。

C2H6<C2H5Cl（2）乙醇（C2H5OH）和已醚（C2H5OC2H5）C2H5OH>C2H5OC2H511．试解释：（1）为什么水的沸点比同族元素氢化物的沸点高？形成分子间氢键（2）为什么NH3易溶于水，而CH4难溶于水？NH3和水同为极性分子，且它们之间能形成氢键，而CH4则不然。

（3）HBr的沸点比HCl高，但又比HF的低？HBr的分子间力比HCl大，所以HBr的沸点比HCl高，但HF的分子间能形成氢键，所以HBr的沸点又比HF的低。

（4）为什么室温下CCl4是液体，CH4和CF4是气体，而CI4是固体？CCl4，CH4，CF4，CI4均为非极性分子，分子间力是色散力，随着相对分子质量的增加，分子变形性增大，色散力增强。

12．举例说明下列说法是否正确?（1）两个单键就组成一个双键。

×（2）非极性分子中只有非极性键。

×（3）同类分子，分子越大，分子间力也就越大。

×（4）色散力只存在于非极性分子之间。

×（5）一般来说，分子键作用力中，色散力是主要的。

√（6）所有含氢化物的分子之间，都存在着氢键。

×（7）浓硫酸、甘油等液体粘度大，是由于它们分子间可形成众多的氢键。

√（8）相同原子间的叁键键能是单键键能的三倍。

×（9）对多原子分子来说，其中键的键能就等于它的离解能。

×13．使用对比的方式总结下列各组结构化学的名词、术语。

（1）电子：孤电子对，键电子对s电子，p电子，d电子成键电子，反键电子σ电子，π电子（2）轨道：原子轨道，分子轨道成键轨道，反键轨道，σ轨道，π轨道（3）键：离子键，共价键，极性键，非极性键σ键，π键，强极性键，弱极性键单键，单电子键，叁键，三电子键（4）结构式：原子：电子结构式，电子分布式，原子轨道表示式分子：分子式，化学式，分子结构式，价键结构式，分子轨道表示式，化学键示意图。

（5）偶极：固有偶极，诱导偶极，瞬间偶极（6）分子极化：定向极化，变形极化极化力，极化率（7）分子间力：色散力，诱导力，取向力第六章分子的结构与性质-习题1．C-C，N-N，N-Cl键的键长分别为154，145，175pm，试粗略估计C-Cl键的键长。

答：C原子的共价半径为：154pm/2=77.0 pm N原子的共价半径为：145pm/2=72.5 pmCl原子的共价半径为：175-72.5=102.5 pmC-Cl键的键长为：77.0 + 102.5 ＝179.5 pm2．已知H-F ，H-Cl ，H-I 键的键能分别为569，431，366及299kJ ·mol -1。

试比较HF ，HCl ，HBr 及HI 气体分子的热稳定性。

答：这些分子的热稳定性为： HF>HCl>HBr>HI.3．根据电子配对法，写出下列各物质的分子结构式： BBr 3 CS 2 SiH 4 PCl 5 C 2H 4 答：4．写出下列物质的分子结构式并指明σ键、π键。

HClO BBr 3 C 2H 2答：BrBBr BrSCSSiHHHHPClClClClClCCHHH H O HClσσBrBBrBrσσσHσ5．指出下列分子或离子中的共价键哪些是由成键原子的未成对电子直接配对成键？哪些是由电子激发后配对成键? 哪些是配位键?HgCl 2 PH 3 NH 4+ [Cu(NH 3)4]2+ AsF 5 PCl 5 答：由成键原子的未成对电子直接配对成键：由电子激发后配对成键：形成配位键：6．根据电负性数据，在下列各对化合物中，判断哪一个化合物内键的极性相对较强些？（1）ZnO 与ZnS （2）NH 3与NF 3 （3）AsH 3与NH 3（4）IBr 与ICl （5）H 2O 与OF 2 答： （1） ZnO>ZnS ； （2）（3）3PH ；55AsF PCl 、；()2+434NH Cu NH +⎡⎤⎣⎦、。

33;NH NF <33;AsH NH <（4）（5）#7．按键的极性由强到弱的次序重新排列以下物质。

O 2 H 2SH 2O H 2Se Na 2S8．试用杂化轨道理论，说明下列分子的中心原子可能采取的杂化类型，并预测其分子或粒子的几何构型。

BBr 3 PH 3 H 2S SiCl 4 CO 2 NH 4+解:22;H O OF >22222Na S>H O>H S>H Se>O 答：.IBr ICl <9．用价层电子对互斥理论推测下列离子或分子的几何构型。

PbCl2 BF3 NF3 PH4+ BrF5SO42-NO3-XeF4CHCl3解:注意几点:①在形成共价键时,作为配位原子的氧族原子可以认为不提供电子(如PO43-、AsO43-、NO3-中的氧原子不提供电子)；②当氧族原子作为分子的中心原子时，则可以认为它们提供6个价电子(如SO2中的S原子)；③当卤族原子作为分子的中心原子时，将提供7个价电子(如ClF3中的Cl原子)；④如果是离子基团的话，则负离子基团应给中心原子的价电子数加上相应的电荷数，正离子基团应给中心原子的价电子数减去相应的电荷数，最后得到中心原子的价层电子对数。

10．应用同核双原子分子轨道能级图，从理论上推断下列分子或离子是否可能存在，并指出它们各自成键的名称和数目，写出价键结构式或分子结构式。

H 2+ He 2+ C 2 Be 2 B 2 N 2+ O 2+分子或离子分子轨道表示式 键名及数目价键结构式或分子结构式 能否存在H 2+()11s σ1个单电子σ键能He 2+()()1211s s σσ*1个3电子σ键能C 2()()()()22222222yzKK s s p p σσππ*2个π键能Be 2()()2222KK s s σσ*不成不键能B 2()()()()22112222yzKK s s p p σσππ*2个单电子π键能N 2+()()()()()2221222222yzxKK s s p p p σσππσ*2个π键1个单电子σ键能O 2+()()()()()()222122222222x yzy KK s s p p p p σσσπππ**2个π键1个3电子π键1个σ键能11．通过计算键级，比较下列物质的结构稳定性。

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无机化学(天津大学第四版答案)

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第1章化学反应中的质量关系和能量关系习题参考答案1．解：1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。

2．解：氯气质量为2.9×103g。

3．解：一瓶氧气可用天数４．解：= 318 K℃５．解：根据道尔顿分压定律p(N2) = 7.6104 Pap(O2) = 2.0104 Pap(Ar) =1103 Pa６．解：（1）0.114mol;（2）（3）7.解：（1）p(H2) =95.43 kPa（2）m(H2) == 0.194 g8.解：（1） = 5.0 mol（2） = 2.5 mol结论: 反应进度()的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关，但与反应式的写法有关。

9.解：U = Qp pV = 0.771 kJ10.解：（1）V1 = 38.310-3 m3= 38.3L（2） T2 == 320 K（3）W = (pV) = 502 J（4） U = Q + W = -758 J（5） H = Qp = -1260 J11.解：NH3(g) +O2(g)NO(g) +H2O(g)= 226.2 kJ·mol112.解：= Qp = 89.5 kJ=nRT= 96.9 kJ13.解：（1）C (s) + O2 (g) → CO2 (g)=(CO2, g) = 393.509 kJ·mol1CO2(g) +C(s) → CO(g)= 86.229 kJ·mol1CO(g) +Fe2O3(s) →Fe(s) + CO2(g)= 8.3 kJ·mol1各反应之和= 315.6 kJ·mol1。

（2）总反应方程式为C(s) + O2(g) +Fe2O3(s) →CO2(g) +Fe(s)= 315.5 kJ·mol1由上看出：(1)与(2)计算结果基本相等。

所以可得出如下结论：反应的热效应只与反应的始、终态有关，而与反应的途径无关。

大连理工大学《无机化学》教材习题全部答案及详解第六章

大连理工大学《无机化学》教材习题全部答案及详解第六章


＝ １畅 ０
× １０４
J ＞ K譟 无 M n（O H）２ 沉淀生成 。
请仿照（１）的方法来求解 。
5（6 11）畅 （１） 在 ０畅 １０ mol· L － １ FeCl２ 溶液中 ，不断通入 H２ S（ g） ， 若不生
成 FeS 沉淀 ，溶液的 p H 最高不应超过多少 ？
（２） 在 p H 为 １畅 ００ 的 某 溶 液 中 含 有 FeCl２ 与 CuCl２ ， 两 者 的 浓 度 均 为
118
第六章 沉淀 溶解平衡
（４）
M g（O H）２ （s）
平衡时 cB ／ c譟
M g２ ＋ （aq） ＋ ２ O H － （aq） ０畅 ０１０ ＋ ｛ s３ ｝ ２｛ s３ ｝
（０畅 ０１０ ＋ ｛ s３ ｝）（２｛ s３ ｝）２ ＝ ５畅 １ × １０ － １２ ， s３ ＝ １畅 １ × １０ － ５ m ol· L － １ 3（6 8）畅 将 ５０畅 ０ m L 的 ０畅 １００ mol· L － １ 的 Ba（ O H ）２ 溶液 与 ８６畅 ４ m L 的 ０畅 ０４９ ４ m ol· L － １ H２ SO４ 溶液混合 。 计算生成 BaSO４ 的质量和混合溶液的 p H 。 解 ： Ba（ O H ）２ 溶 液 与 H２ SO４ 溶 液 混 合 后 ，同 时 发 生 了 酸 碱 中 和 反 应 和 BaSO４ 沉淀反应 。
按多重平衡来判断有无 M n（O H）２ 沉淀生成 ：
M n２ ＋ （aq） ＋ ２ N H３ · H２ O（aq）
M n（ O
H ）２
（ s）
＋
２N
H＋ ４
（aq）
K譟
＝
［ c（ M n２ ＋
［
北师大无机化学四版习题答案6章酸碱平衡

北师大无机化学四版习题答案6章酸碱平衡

第6章 酸碱平衡6.1以下哪些物种是酸碱质子理论的酸、哪些是碱，哪些具有酸碱两性？SO 42－、S 2－、H 2PO 4－、NH 3、HSO 4－、[Al(H 2O)2OH]2+、CO 32－、NH 4+、H 2S 、H 2O 、OH －、H 3O +、HS －、HPO 42－、SO 42－解：酸：NH 4+、H 2S 、H 3O +碱：SO 42－、S 2－、CO 32－、OH －酸碱两性：H 2PO 4－、NH 3、HSO 4－、[Al(HO)2OH]2+、H 2O 、HS －、HPO 42－6.2 为什么pH ＝ 7 并不总是表明水溶液是中性的？解：只有在常温下，K w ＝1.0×10－14时，pH ＝ 7表明 [OH －]＝[H +]，而K w 是温度的函数 （注：在非常温下测量pH 的电子仪器具有自动校准pH 至常温值的功能）。

6.3 本章表示电解质及其电离产物的浓度有两种，一种如 c (HAc)、c (NH 4+ )。

另一种如 [HAc] 、[NH 4+ ]等，它们的意义有何不同？什么情况下电离平衡常数的表达式中可以用诸如以c (HAc) 、 c (NH 4+ )等代替诸如 [HAc] 、[NH 4+ ] 等？有的书上没有诸如 c (HAc) 、c (NH 4+ )这样的浓度符号，遇到浓度时一律用诸如 [HAc] 、[NH 4+ ] 等来表示，这样做有可能出现什么混乱？解：用 [ ] 表示的浓度是达到平衡状态下的浓度，简称平衡浓度，未达到平衡的浓度不能用 [ ]表示，c (HAc) 、c (NH 4+ )等通常称为分析浓度，是对溶液的浓度进行测定或计算确定的浓度，例如对于醋酸溶液，c (HAc)＝[HAc]+[ Ac －]。

只有当[HAc] >>[ Ac －]，c (HAc)≈[HAc]，计算有效数字允许时，才能不会造成混乱，例如缓冲溶液计算pH 。

6.4 苯甲酸（可用弱酸的通式HA 表示，相对分子质量122 ）的酸常数K a ＝6.4×10－5 试求：( 1 ) 中和1.22 g 苯甲酸需用0.4 mol ·dm －3 的NaOH 溶液多少毫升？( 2 ) 求其共轭碱的碱常数K b 。

无机化学第四版 杨宏孝主编 高等教育出版社 思考题答案

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第一章思考题1. （1）物质的量不等而浓度相等（2）T 和P 会不变，N2、CO2物质的量不变而浓度会改变2. 标准状况指气体在273.15K和101325Pa下的理想气体，标准态是在标准压力下（100kPa）的纯气体、纯液体或纯固体3. 对某一化学反应方程式来说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为负值,生成物的化学计量数为正值4. 热力学能是体系内部所含的能量，热量是因温差而传递的能量，温度是体系的状态函数。

5. 试用实例说明热和功都不是状态函数。

6. 判断（1）×（2）×（3）×（4）√（5）(a)×(b)√7. 判断下列各过程中，那个ΔU最大：（2）根据ΔU=Q+W, (1) ΔU=-60+(-40)=-100KJ (2) ΔU=+60+40=+100KJ ,(3) ΔU=+40+(-60)=-20KJ (4) ΔU=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的ΔU最大.8.下列各说法是否正确：（1）×（2）×（3）√（4）×（5）×（6）√（7）×（8）×9. 下列纯态单质中，哪些单质的标准摩尔生成焓不等于零：（1）金刚石√（3）O3(臭氧）√（5）Br(l)（2）Fe(s) （4）Hg(g) √（6）石墨10. 在一标准态下CO2(g)的为下列那个反应的值?(3) C(石墨) + O2(g) ─→CO2(g) √习题1. 提示：n(NH3):n(HNO3)=1:2/3. 答案：2.47吨硝酸2. 答案：2.86×103g3. 答案9.6天<提示>：分别计算允许使用的氧气物质的量为：每天需用氧气的物质的量为：一瓶氧气可用的天数4. 答案：45℃5.(1) 1/2N2(g) + 3/2H2(g) ─→NH3(g)（答案：ξ＝5.0mol）(2) N2(g) + 3H2(g) ─→2NH3(g) （答案：ξ＝2.5mol）6. 提示：ΔU＝Qp－pΔV=0.771kJ7. (1)起始体积38.3L(2)终态温度320K(3)体系做功501.6J (4)热力学能变化-758.4J （5）焓变-1260J 提示：(问题主要出现在正负号上)8. 答案：NH3(g)+5/4O2(g) 298.15K/标准态NO(g)+3/2H2O(g), △rHmθ= -226.2 kJmol-19. ΔrHm(-89.5kJmol-1)和ΔU（-96.9kJmol-1）10. (1)-393.51kJ•mol-1,86.23kJ•mol-1,-8.25kJ•mol-1,-315.5kJ•mol-1,(2)ΔrHm＝-315.5kJ•mol-1,计算结果与（1）基本相等。