《无机化学》习题解析和答案
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第二章1. 在医学及药学中常用的溶液的组成标度包括哪些?这些组成标度的定义各是什么?答:常用的溶液的组成标度包括质量分数、摩尔分数、质量摩尔浓度、体积分数、质量浓度、物质的量浓度和比例浓度。
质量分数定义为溶质B 的质量除以溶液的质量。
摩尔分数定义为溶质B 的物质的量与溶液的总物质的量之比。
质量摩尔浓度定义为溶质B 的物质的量除以溶剂的质量。
体积分数定义为在相同温度和压力下,物质B 的体积除以混合物混合前各组分体积之和。
质量浓度定义为溶质B 的质量除以溶液的体积。
物质的量浓度定义为溶质B 的物质的量除以溶液的体积。
比例浓度定义为将固体溶质1 g 或液体溶质1 mL 制成X mL 溶液。
2. 在溶液中,KI 和KMnO 4可发生如下反应:10KI + 2KMnO 4 + 16H + = 12K + + 2Mn 2+ + 5I 2 + 8H 2O若反应后有0.476 g I 2生成,则以(KI +51KMnO 4)为基本单元时,所消耗的反应物的物质的量是多少? 解:mol 10753)mol 126.9g (2210.476g )I 21()KMnO 51(KI 3124--⨯=⋅⨯⨯==+.n n 3. 现有一患者需输液补充Na + 3.0 g ,如用生理盐水(9.0 g ·L -1 NaCl 溶液),应需多少体积? 解:L 85.0L9.0g 123.0g 35.5)g (23.03.0g )NaCl (1=⋅⨯+⨯=-V 4. 经检测某成年人每100 mL 血浆中含K + 20 mg 、Cl - 366 mg ,试计算它们各自的物质的量浓度(单位用mmol ·L -1表示)。
解:11L mmol 1.5mol 1mmol 1000L 1mL 1000mg 1000g 1mL 1001molg 1.93mg 02)(K --+⋅=⨯⨯⨯⨯⋅=c11L mmol 031mol 1mmol 1000L 1mL 1000mg 1000g 1mL 1001molg 45.53mg 663)(Cl ---⋅=⨯⨯⨯⨯⋅=c 5. 在室温下,物质B (M B = 100.00 g ·mol -1)的饱和溶液9.00 mL 的质量为10.00 g ,将该溶液蒸干后得到溶质2.00 g ,试计算此溶液的:(1) 质量分数ωB ;(2) 质量浓度ρB ;(3) 质量摩尔浓度b B ;(4) 物质的量浓度c B 。
《无机化学选论》习题解答习题一1. 由下列电势图判断H 2O 2与I -发生氧化还原反应的产物:解:I -处于最低价态,只能作还原剂,H 2O 2作氧化剂。
当H 2O 2为氧化剂时,其还原产物只能是H 2O ,但I -却因使用量的不同而可能被氧化到不同价态从而得到不同的产物:(1) 当I -的量很少,H 2O 2过量时,H 2O 2先将I -氧化为I 2,再将I 2继续氧化,最终产物是IO 3-;3H 2O 2+I -= IO 3-+3 H 2O(2) 当I -过量,H 2O 2的量不足时,H 2O 2将部分I -氧化为I 2,生成的I 2与足量的I -生成I 3-离子;H 2O 2+2I -+2H +=I 2+3H 2O I 2+I -=I 3-(3) 当控制用量 n(H 2O 2):n(I -)=1:2时,产物为纯粹的I 2。
H 2O 2+2I -+2H +=I 2+3H 2O2. 已知锰的元素电势图为:φθA MnO-MnO 2-0.56 V 2.26 V MnO Mn 3+Mn 2+Mn 0.95 V 1.51 V -1.18 V 1.695 V(1)求φθ(MnO 4-/Mn 2+); (2)确定MnO 2可否发生歧化反应?(3)指出哪些物质会发生歧化反应并写出反应方程式。
(4)将Mn 2+与MnO 4-溶液混合在一起,在酸性介质中能否共存,若发生反应,请写出反应方程式并且运用元素电势图说明。
解:(1) IO 3I 2+1.19+0.54+1.08O 2H 2O 2+0.69+1.77H 2O I V n n n n n n i i i Mn MnO 51.12323.12)695.1(3212211/4=+⨯+⨯=+⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅++-θθθθϕϕϕϕ=(2)因φ右θ< φ左θ,MnO2不能发生歧化反应。
(3)MnO42-、Mn3+离子能发生歧化反应:3MnO42-+ 4H+= MnO4-+MnO2 ↓+2 H2O2Mn3++2H2O = MnO2↓+Mn2++4H+(4)因φθ(MnO4-/MnO2)=1.695V>φθ(MnO2/ Mn2+)=1.23V,Mn2+与MnO4-在酸性介质中不能共存,反应式为:2MnO4-+ 3Mn2++2H2O = 5MnO2 ↓+4H+3. Fe 元素的电势-pH图(部分)如图所示。
《无机化学》第6版张天蓝主编课后习题答案第一章原子结构1、υ=∆E/h=(2.034⨯10-18 J) / (6.626⨯10-34 J⋅s)=3.070⨯1015 /s; λ=hc/∆E= (6.626⨯10-34 J⋅s ⨯2.998⨯108 m/s ) / (2.034⨯10-18 J)= 9.766⨯10-8 m2、∆υ≥ h/2πm∆x = (6.626⨯10-34 kg⋅m2/s) / (2⨯3.14⨯9.11⨯10-31 kg⨯1⨯10-10m)=1.16⨯106 m/s。
其中1 J=1(kg⋅m2)/s2, h=6.626⨯10-34 (kg⋅m2)/s3、(1) λ=h/p=h/mυ=(6.626⨯10-34 kg⋅m2/s) / (0.010 kg⨯1.0⨯103 m/s)=6.626⨯10-35 m,此波长太小,可忽略;(2)∆υ≈h/4πm∆υ =(6.626⨯10-34 kg⋅m2/s) / (4⨯3.14⨯0.010 kg⨯1.0⨯10-3 m/s)= 5.27⨯10-30 m,如此小的位置不确定完全可以忽略,即能准确测定。
4、He+只有1个电子,与H原子一样,轨道的能量只由主量子数决定,因此3s与3p轨道能量相等。
而在多电子原子中,由于存在电子的屏蔽效应,轨道的能量由n和l决定,故Ar+中的3s与3p轨道能量不相等。
5、代表n=3、l=2、m=0,即3d z2轨道。
6、(1)不合理,因为l只能小于n;(2)不合理,因为l=0时m只能等于0;(3)不合理,因为l只能取小于n的值;(4)合理7、(1)≥3;(2)4≥l≥1;(3)m=08、14Si:1s22s22p63s23p2,或[Ne] 3s23p2;23V:1s22s22p63s23p63d34s2,或[Ar]3d34s2;40Zr:1s22s22p63s23p63d104s24p64d25s2,或[Kr]4d25s2;Mo:1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1,或[Kr]4d55s1;79Au:421s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s1,或[Xe]4f145d106s1;9、3s2:第三周期、IIA族、s区,最高氧化值为II;4s24p1:第四周期、IIIA 族、p区,最高氧化值为III;3d54s2:第四周期、VIIB族、d区,最高氧化值为VII;4d105s2:第五周期、IIB族、ds区,最高氧化值为II;10、(1)33元素核外电子组态:1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d10s24p3,失去3个电子生成离子的核外电子组态为:1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2,属第四周期,V A族;(2)47元素核外电子组态:1s22s22p63s23p63d104s24p64d05s1或[Kr]4d105s1,失去1个电子生成离子的核外电子组态为:1s22s22p63s23p63d104s24p64d10或[Kr]4d10,属第五周期,I B族;(3)53元素核外电子组态:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5或[Kr]4d105s25p5,得到1个电子生成离子的核外电子组态为:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6或[Kr]4d105s25p6,属第五周期,VII A族。
绪论一.是非题:1.化学变化有新物质产生,而物理变化无新物质产生.2.化学变化是由于构成分子的原子外层电子运动状态的改变而引起的、原子核不变的一类变化3.元素的变化为物理变化而非化学变化.4.化学变化的特点是原子核不变分子组成或原子间结合方式发生变化.5.化学反应常伴有发光现象,但并非所有的发光现象都属于化学反应.二.选择题:1.化学研究的对象是具有宏观实体的物质,它不包括A.希有气体B:混合物C.电子流或γ──射线D.地球外的物质2.纯的无机物不包括A.碳元素B.碳化合物C.二者都对D.二者都错3.下列哪一过程不存在化学变化A.氨溶于水B.蔗糖溶在水中C.电解质溶液导电D.照相底片感光第一章原子结构和元素周期系一.是非题1.电子在原子核外运动的能量越高,它与原子核的距离就越远.任何时候,1s电子总比2s电子更靠近原子核, 因为E2s > E1s.2.原子中某电子的各种波函数,代表了该电子可能存在的各种运动状态,每一种状态可视为一个轨道.3.氢原子中,2s与2p轨道是简并轨道,其简并度为4;在钪原子中,2s与2p 轨道不是简并轨道, 2p x,2p y,2p z为简并轨道,简并度为3.4.从原子轨道能级图上可知,任何原子在相同主量子数的轨道上,能量高低的顺序总是f > d > p > s;在不同主量子数的轨道上,总是(n-1)p > (n-2)f > (n-1)d > ns.5.在元素周期表中, 每一周期的元素个数正好等于该周期元素最外电子层轨道可以容纳的电子个数.6.所有非金属元素(H,He除外)都在p区,但p区所有元素并非都是非金属元素.7.就热效应而言,电离能一定是吸热的,电子亲和能一定是放热的.8.铬原子的电子排布为Cr[Ar]4s13d5,由此得出: 洪特规则在与能量最低原理出现矛盾时,首先应服从洪特规则.9.s区元素原子丢失最外层的s电子得到相应的离子,d区元素的原子丢失处于最高能级的d电子而得到相应的离子.10.在原子核里因质子数和中子数不同,就组成了不同的核素;同样在原子核里因质子数和中子数不等,就构成了同位素.可见,核素也就是同位素.二.选择题1.玻尔在他的原子理论中A.证明了电子在核外圆形轨道上运动;B.推导出原子半径与量子数平方成反比;C.应用了量子力学的概念和方法;D.解决了氢原子光谱和电子能量之间的关系问题.2.波函数和原子轨道二者之间的关系是A.波函数是函数式,原子轨道是电子轨迹;B.波函数和原子轨道是同义词;C.只有轨道波函数与原子轨道才是同义的;D.以上三种说法都不对.3.多电子原子的原子轨道能级顺序随着原子序数的增加A.轨道能量逐渐降低,但能级顺序不变;B.轨道能量基本不变,但能级顺序改变;C.轨道能量逐渐增加,能级顺序不变;D.轨道能量逐渐降低,能级顺序也会改变.4.周期表中各周期元素数目是由什么决定的A.2n2(n为主量子数);B.相应能级组中所含轨道总数;C.相应能级组中所含电子总数D. n + 0.7规则5.下列电子构型中,电离能最低的是A.ns2np3B.ns2np4C.ns2np5D.ns2np66.下列元素中,第一电离能最大的是A.BB.CC.AlD.Si7.原子光谱中存在着不连续的线谱,证明了A.在原子中仅有某些电子能够被激发B. 一个原子中的电子只可能有某些特定的能量状态C.原子发射的光,在性质上不同于普通的白光D.白光是由许许多多单色光组成.8.原子轨道中"填充"电子时必须遵循能量最低原理,这里的能量主要是指A.亲合能B.电能C.势能D.动能9.下列哪一原子的原子轨道能量与角量子数无关?A.NaB.NeC.FD.H10.下列哪一种元素性质的周期规律最不明显A.电子亲合能B.电负性C.电离能D.原子体积11.用来表示核外某电子运动状态的下列各组量子数(n l m ms)中哪一组是合理的?A.(2,1,-1,-1/2)B.(0,0,0,+1/2)C.(3,1,2,+1/2)D.(2,1,0,0)12.元素和单质相比较时,正确的说法是A.元素由单质构成;B.元素可分解为单质;C.元素的质量比单质的质量重;D.单质是元素存在的一种形式.13.核素和同位素的相同点是A.它们中的质子数均大于中子数;B.它们中的质子数均小于中子数;C.它们中的质子数和中子数相等;D.它们各自含有相同的质子数.14.关于核素的正确说法是A.具有一定数目的核电荷的一种原子;B.具有一定数目的质子的一种原子;C.具有一定数目的中子的一种原子;D.具有一定数目的中子和一定数目的质子的一种原子.15.测定原子量最直接的方法是A.质谱法B.化合量法C.气体密度法D.α─粒子散射法三.填空题:1.宏观物体的运动可用方程F=ma 描述,但微观物体的运动要用量子力学中的( )描述. 它是一个偏微分方程式.2主量子数为4 的一个电子,它的角量子数的可能取值有( )种,它的磁量子数的可能取值有( )种. 3.在氢原子中,4s和3d轨道的能量高低为( ),而在19 号元素K 和26 号元素Fe中, 4s和34轨道的能量高低顺序分别为( )和( ).4.填上合理的量子数:n=2,l=( ),m=( ),ms=+1/2.5.+3价离子的电子层结构与S2-离子相同的元素是( ).6.微观粒子运动与宏观物质相比具有两大特征,它们是( )和( ),说明微观粒子运动特点的两个重要实验是( ).7.ψn,l,m是( ),当n,l,m,一定时,处于ψn,l,m状态的一个电子的( ), ( ),( )可以确定.n,l,m可以确定一个( ).8.氢原子的电子能级由( )决定,而钠原子的电子能级由( )决定.9.Mn原子的价电子构型为( ),用四个量子数分别表示每个价电子的一定状态,是( ).10.在电子构型 a.1s22s2, b.1s22s22p54s1, c.1s22s12p13d13s1, d.1s22s22p63s13d1, e.1s22p2, f.1s22s32p1,g.1s12s22p13d1中,属于原子基态的是( ),属于原子激发态的是( ),纯属错误的是( ).11.用元素符号填空:(均以天然存在为准)原子半径最大的元素是( ), 第一电离能最大的元素是( ),原子中3d半充满的元素是( ),原子中4p半充满的元素是( ),电负性差最大的两个元素是( ), 化学性质最不活泼的元素是( ).四.简答题1.第114号元素属于第几周期? 第几族?2.为什么碳(6C)的外围电子构型是2s22p2, 而不是2s12p3,而铜(29Cu)的外围电子构型是3d104s1,而不是3d94s2?3、气体常数R是否只在气体中使用?五.综合题1.某元素位于周期表中36号元素之前,该元素失去2个电子以后,在角量子数l=2的轨道上正好半充满,试回答:(1).该元素的原子序数,符号,所处周期和族;(2).写出表示全部价电子运动状态的四个量子数;(3).该元素最高价氧化物水合物的分子式及酸碱性.2.某元素原子序数为33,试问:(1).此元素原子的电子总数是多少?有多少个未成对电子?(2).它有多少个电子层?多少个能级?最高能级组中的电子数是多少?(3).它的价电子数是多少?它属于第几周期?第几族?是金属还是非金属?最高化合价是几?3.写出原子序数为24的元素的名称,符号及其基态原子的电子排布式,并用四个量子数分别表示每个价电子的运动状态.第二章分子结构一.是非题:1、两原子间可以形成多重键,但两个以上的原子间不可能形成多重键。
无机化学课后习题答案无机化学是化学科学的一个重要分支,研究无机物质的性质、组成、结构和变化规律。
学习无机化学时,课后习题是巩固知识和检验学习效果的重要手段。
本文将为大家提供一些无机化学课后习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握相关知识。
1. 以下哪个元素的原子半径最大?答案:铯(Cs)。
根据周期表可知,原子半径随着周期数的增加而递增,而在同一周期内,原子半径随着原子序数的增加而递减。
铯位于第6周期,原子序数为55,因此原子半径最大。
2. 以下哪个元素的电负性最大?答案:氟(F)。
电负性是原子吸引和保持共价键中电子的能力,氟的电负性最大,因此它能够吸引和保持共价键中的电子最强。
3. 以下哪个离子的电荷最大?答案:氧(O2-)。
氧是周期表上最电负的元素之一,当它获得两个电子形成O2-离子时,电荷最大。
4. 以下哪个化合物是无机酸?答案:硫酸(H2SO4)。
无机酸是指在水中能够释放出H+离子的化合物,硫酸是一种无机酸。
5. 以下哪个化合物是无机盐?答案:氯化钠(NaCl)。
无机盐是由阳离子和阴离子组成的化合物,氯化钠是一种无机盐。
6. 以下哪个化合物是金属氧化物?答案:氧化铁(Fe2O3)。
金属氧化物是由金属和氧元素组成的化合物,氧化铁是一种金属氧化物。
7. 以下哪个化合物是非金属氧化物?答案:二氧化碳(CO2)。
非金属氧化物是由非金属和氧元素组成的化合物,二氧化碳是一种非金属氧化物。
8. 以下哪个化合物是酸性氧化物?答案:二氧化硫(SO2)。
酸性氧化物是指在水中能够形成酸的氧化物,二氧化硫是一种酸性氧化物。
9. 以下哪个化合物是碱性氧化物?答案:氢氧化钠(NaOH)。
碱性氧化物是指在水中能够形成碱的氧化物,氢氧化钠是一种碱性氧化物。
10. 以下哪个化合物是氢氧化物?答案:氢氧化钠(NaOH)。
氢氧化物是由金属离子和氢氧根离子(OH-)组成的化合物,氢氧化钠是一种氢氧化物。
通过以上习题的答案,我们可以巩固和加深对无机化学知识的理解。
无机化学实验习题及参考答案1、烘干试管时,为什么开始管口要略向下倾斜答:开始试管口低于管底是以免水珠倒流炸裂试管;2、容量仪器应用什么方法干燥为什么答:晾干法或吹干法,否则会影响容量仪器的精度;3、酒精灯和酒精喷灯的在使用过程中,应注意哪些安全问题答:在酒精灯使用中,对于旧的特别是长时间未用的酒精灯,取下灯帽后,应提起灯芯瓷套管,用洗耳球轻轻地向灯壶内吹几下以赶走其中聚集的酒精蒸气;燃着的酒精灯,若需添加酒精,首先熄灭火熄,决不能在酒精灯燃着时添加酒精;点燃酒精灯一定要用火柴点燃,决不能用燃着的另一酒精灯对点;使用酒精喷灯时,应在预热盘酒精快燃完,能使液态酒精转化为酒精蒸气时再打开挂式喷灯的酒精贮罐;另外,要准备一块湿抹布放在喷灯旁,当酒精液滴洒落到实验台上引起小火时给予及时扑灭;座式酒精喷灯连续使用超过半小时,必须熄灭喷灯,待冷却后,再添加酒精继续使用;若座式喷灯的酒精壶底部凸起时,不能再使用,以免发生事故;4、在加工玻璃管时,应注意哪些安全问题答:切割玻璃管时,要防止划破手指;熔烧玻璃管时,要按先后顺序放在石棉网上冷却,未冷之前不要用手拿,防止烫伤;在橡皮塞上装玻璃管时,防止手持玻璃管的位置离塞子太远或用力过猛而将玻璃管折断,刺伤手掌;5、切割玻璃管棒时,应怎样正确操作答:切割玻璃管棒时,应将坡璃管棒平放在实验台面上,依所需的长度用左手大拇指按住要切割的部位,右手用锉刀的棱边在要切割的部位向一个方向不要来回锯用力锉出一道凹痕;锉出的凹痕应与玻璃管棒垂直,这样才能保证截断后的玻璃管棒截面是平整的;然后双手持玻璃管棒,两拇指齐放在凹痕背面,并轻轻地由凹痕背面向外推折,同时两食指和两拇指将玻璃管棒向两边拉,如此将玻璃管棒截断;6、塞子钻孔时,应如何选择钻孔器的大小答:塞子钻孔时,应选择一个比要插入橡皮塞的玻璃管口径略粗一点的钻孔器,因为橡皮塞有弹性,孔道钻成后由于收缩而使孔径变小;7、分析天平的灵敏度主要取决于天平的什么零件称量时应如何维护天平的灵敏性答:天平梁上有三个三棱形的玛瑙刀,刀口的尖锐程度决定天平的灵敏度;在每次旋动指数盘和取放物品时,应关好旋钮,使天平横梁托起,才可维护天平的灵敏性;8、掌握减量法的关键答:用减量法称量物质时量不能太多,倒药品时,右手拿称量瓶盖轻轻敲击称量瓶,动作应缓慢;9、什么情况下用直接称量法什么情况下需用减量法称量答:有些固体试样没有吸湿性,在空气中性质稳定,用直接法称量;某些固体试样易吸水,在空气中性质不稳定,用减量法称量;10、用半自动电光天平称量时,常不能一下判断是该加码,还是减码,是何故答:半自动电光天平是一件非常灵敏的仪器,即使是几毫克的差量也感应得出来;因此,砝码比称量物重轻许多,光标都可能不移动,故无法判断是该加码还是减码;11、试用已知物质量浓度的盐酸测定未知物质量浓度的氢氧化钠溶液为例选用甲基橙溶液为指示剂,讨论中和滴定实验的误差;1滴定管只经过蒸馏水洗,未经标准酸液润洗;结果偏大,未经标准酸液润洗,相当于降低酸液浓度,使消耗的盐酸体积偏大;2滴定管末端尖嘴处未充满标准溶液或有气泡;结果偏大,因为实验测得读数之差大于实际耗盐酸的量;3滴定完毕后,滴定管尖嘴处有酸液剩余;结果偏大,原因同2;4锥形瓶用水洗后,又用碱液冲洗;结果偏大;用碱液冲洗,增加了碱量,从而增大碱的浓度;5最后一滴酸液滴入后红色消失,又补加两滴酸液;结果偏大,此时酸过量;由C酸V酸=C碱V碱知C碱偏大;6滴定迅速,过快,未摇匀,发现后已变色;结果偏大,原因同5;7观察滴定终点时,仰视液面;体积读数偏大,无法判断结果;8移液管只经蒸馏水洗,未用标准碱液润洗就取碱液;结果偏小;只经蒸馏水洗相当于稀释了碱液;9滴定过程中,由于摇荡过于激烈,致使部分液体溅出;结果偏小;部分液体溅出,使酸耗量减少,而C酸,V碱不变,由C碱= C酸V酸/V碱,知C碱偏小;10指示剂用量太少;结果偏大;指示剂也是有浓度的,用量太少,则含指示剂成分太少,变色不明显; 11最后一滴酸液滴入后,橙红色消失,片刻后,橙红色又出现;结果偏小;此时还未达到滴定终点;12当滴至溶液呈橙红色即停止;若橙红色在半分钟内不褪去,则无影响,反之则偏小;13俯视观察滴定终点的刻度;体积读数偏小,无法判断结果偏大还是偏小;14如果没有移液管,待测碱液是用碱式滴定管取,而碱式滴定管内未赶走气泡;结果偏小; 此时,V碱真〈V碱测,致使V酸测偏小;15滴定前用移液管移取碱液时,移液管未端尖嘴内有剩余液体;若滴定管上标明“吹”则结果偏小,反之则无影响;16如果移取碱溶液时,剩余液体在尖嘴外结果偏小,此时碱量减少,从而结果偏低;17向锥形瓶待测的碱液中,加入少量蒸馏水无影响;12、为什么CO2+ 瓶 + 塞子的总质量要在分析天平上称量,而水+瓶+塞子的质量可以在台秤称量两者的要求有何不同答:这是因为二氧化碳气体的质量很小,CO2+瓶+塞子的质量在台秤上称量会因为精确度低而造成较大的误差,而水 + 瓶 + 塞子的质量相对较大,在台秤上称量,相对误差很小,可忽略不计,在误差容许范围之内;所以CO2+ 瓶 + 塞子的总质量要在分析天平上称量,而水 + 瓶 + 塞子的质量则可以在台秤上称量,在台秤上称量也不会造成很大的误差;两者的要求不同就是对精确度要求的不同;13、为什么在计算锥形瓶的容积时不考虑空气的质量,而在计算二氧化碳的质量时却要考虑空气的质量答:这是因为空气的质量相对于锥形瓶中水的质量小得多,在误差范围内可忽略不计,而空气的质量和二氧化碳的质量相差较小,如果忽略会导致很大的误差;14、为什么当CO2 + 瓶 + 塞子达到恒重时,即可认为锥形瓶中已充满CO2气体答:若未充满,两次CO2%,则不恒重;15、讨论CO2净化干燥的原理答:因为制取二氧化碳的药品是稀盐酸和石灰石;石灰石含有硫,所以在制取过程中有硫化氢、酸雾、水汽产生;硫酸铜的主要作用是除硫化氢,碳酸氢钠的主要作用是除酸雾,无水氯化钙与二氧化碳不反应,故可以用来做干燥剂;15、除去CuSO4溶液中Fe2+杂质时,为什么须先加H2O2氧化,并且调节溶液的pH≈,太大或太小有何影响答:Fe2+不易水解,加H2O2氧化为易水解的Fe3+,在pH≈就会水解完全;pH太大,会析出CuOH2;pH太小,Fe3+水解不完全;16、如果粗硫酸铜中含有铅等盐,它们会在哪一步中被除去,可能的存在形式是什么答:第2步中除去,可能的存在形式是PbSO4沉淀;17、如何检查Fe2+的存在答:用K3 FeCN6溶液,若产生蓝色沉淀,表明Fe2+的存在;18、何谓重结晶转化法制备硝酸钾实验都涉及哪些基本操作应注意什么答:转化法制备硝酸钾实验实验涉及溶解、减压抽滤、重结晶法等基本操作;19、转化法制备硝酸钾实验中溶液沸腾后为什么温度高达100℃以上答:因为含有盐类,按照溶液依数性,沸点应上升;20、能否将除去氯化钠后的滤液直接冷却制取硝酸钾答:不能;因为第3步滤液中仍含有多量氯化钠,属饱和溶液,直接冷却时,会有氯化钠析出;21、能否用FeSO4代替硫酸亚铁铵来合成K3FeC2O43这时可用HNO3代替H2O2作氧化剂,写出用HNO3作氧化剂的主要反应式;你认为用哪个作氧化剂较好为什么答:能;FeC2O4·2H2O + HNO3+ K2C2O4+ H2C2O4= K3FeC2O43·3H2O+NO↑+KNO3H 2O2作氧化剂好,因为还原产物为H2O,不会引入杂质;22、根据三草酸合铁Ⅲ酸钾的合成过程及它的TG曲线,你认为该化合物应如何保存答:保存于棕色瓶中,置于阴凉干燥处;23、在三草酸合铁Ⅲ酸钾的制备过程中,加入15 mL饱和草酸溶液后,沉淀溶解,溶液转为绿色;若往此溶液中加入25mL 95%乙醇或将此溶液过滤后往滤液中加入25mL 95%的乙醇,现象有何不同为什么并说明对产品质量有何影响答:由于沉淀在加入15 mL饱和草酸溶液后,可能未溶完,若往此溶液中加入25mL 95%乙醇,会使产品不纯;24、氯能从含碘离子的溶液中取代碘,碘又能从氯酸钾溶液中取代氯,这两个反应有无矛盾为什么答:这两个反应无矛盾;因为氯的氧化性强于碘,而碘的氧化性又强于氯酸钾;25、根据实验结果比较:①S2O82-与MnO4-氧化性的强弱;②S2O32-与I-还原性的强弱;答:因为S2O82-可以将Mn2+氧化为MnO4-,所以S2O82-的氧化性强于MnO4-,S2O32-能将I2还原为I-,S2O32-和还原性强于I-;26、硫代硫酸钠溶液与硝酸银溶液反应时,为何有时为硫化银沉淀,有时又为AgS2O323-配离子答:这与溶液的浓度和酸碱性有关,当酸性强时,会生成硫化银沉淀,而在中性条件下就会生成AgS2O323-配离子;27、如何区别:①次氯酸钠和氯酸钠;②三种酸性气体:氯化氢、二氧化硫、硫化氢;③硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫化钠;答:①分别取少量两种固体,放入试管中,然后分别往试管中加入适量水,使固体全部溶解,再分别向两支试管中滴入两滴品红溶液,使品红溶液褪色的试管中放入的固体为次氯酸钠,剩下的一种为氯酸钠;②将三种气体分别通入品红溶液中,使品红褪色的是二氧化硫,然后将剩余的两种气体分别通入盛有KMnO4溶液的试管中,产生淡蓝色沉淀的是H2S,剩下的一种气体是氯化氢;③分别取四种溶液放入四支试管中,然后向四支试管中分别加入适量等量的H2SO4溶液,有刺激性气味气体产生的是亚硫酸钠,产生臭鸡蛋气味气体是的硫化钠,既有刺激性气味气体产生,又有黄色沉淀产生的是硫代硫酸钠,无明显现象的是硫酸钠;28、在氯酸钾和次氯酸钠的制备实验中,如果没有二氧化锰,可改用哪些药品代替地二氧化锰答:可用高锰酸钾代替二氧化锰;29、用碘化钾淀粉试纸检验氯气时,试纸先呈蓝色,当在氯气中放置时间较长时,蓝色褪去,为什么答:因为2KI+Cl2=2KCl+I2,I2遇淀粉变蓝,因此试纸呈蓝色,但氯气有氧化性,可生成HClO,可以将蓝色漂白,所以在氯气中放置时间较长时,蓝色褪去;30、长久放置的硫化氢、硫化钠、亚硫酸钠水溶液会发生什么变化如何判断变化情况答:长期放置的硫化氢会有黄色沉淀生成2H2S+O2=2S↓+2H2O长期放置的硫化钠会呈碱性:Na2S+H2O=HS-+2Na++OH-长期放置的亚硫酸钠会变成硫酸钠,溶液由碱性变为中性:2Na2SO3+O2=2Na2SO431、设计三种区别硝酸钠和亚硝酸钠的方案;方案一:测定相同浓度的硝酸钠和亚硝酸钠溶液的pH,呈中性的是硝酸钠,呈碱性的是亚硝酸钠;方案二:取等量的少量亚硝酸钠和硝酸钠的溶液,使它们分别与酸性高锰酸钾溶液反应,使高锰酸钾由紫色褪为无色的是亚硝酸钠,不能使高锰酸钾褪色的是硝酸钠;方案三:将硝酸钠和亚硝酸钠溶液均酸化,然后分别与碘水反应,能使碘水褪为无色的是硝酸钠,不能使碘水褪色的是亚硝酸钠;32、用酸溶解磷酸银沉淀,在盐酸、硫酸、硝酸中选用哪一种最合适为什么答:应选用硝酸,因为硝酸银是可溶性的,而盐酸和硫酸与磷酸银反应后,又会生成氯化银沉淀和硫酸银沉淀,使得溶解现象不明显;33、通过实验可以用几种方法将无标签的试剂磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠一一鉴别出来答:①可以分别测定其pH,呈强碱性的是磷酸钠,成弱碱性的是磷酸氢钠,成酸性的是磷酸二氢钠;②加热三种固体,其中分解的是磷酸钠,分解后产生无色玻璃状固体的是磷酸氢钠;加热分解成硬而透明的玻璃状物质的是磷酸二氢钠;34、为什么装有水玻璃的试剂瓶长期敞开瓶口后水玻璃会变浑浊反应Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑能否正向进行说明理由;答:水玻璃是硅酸盐,长期放置,硅酸盐可与空气中的二氧化碳反应生成原硅酸,而原硅酸的溶解度很小,所以水玻璃会变浑浊;即Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓,Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑不能正向进行,因为碳酸的酸性比硅酸的酸性强;35、现有一瓶白色粉末状固体,它可能是碳酸钠、硝酸钠、硫酸钠、氯化钠、溴化钠、磷酸钠中的任意一种;试设计鉴别方案;答:取少量固体制成它的稀溶液,向溶液中加入氯化钡溶液,再加入盐酸,若有白色沉淀生成,加入盐酸后沉淀消失,则固体为碳酸钠;若有白色沉淀生成,加入盐酸后沉淀不消失,则固体为硫酸钠;若无明显现象则继续检验;再取少量稀溶液,加入少量氯化钙溶液,若有白色沉淀生成,则固体为磷酸钠;若无明显现象,则再取少量稀溶液,向溶液中加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则固体为氯化钠,若有淡黄色沉淀生成,则固体为溴化钠,若无明显现象,则固体为硝酸钠;36、为什么一般情况下不用硝酸作为酸性反应介质硝酸与金属反应和稀硫酸或稀盐酸与金属反应有何不同答:硝酸有强氧化性,所以一般不用硝酸作为酸性反应介质;硝酸与金属反应是氮元素被还原,而稀硫酸或稀盐酸与金属反应是氢元素被还原;37、取下列盐中之两种混合,加水溶解时有沉淀生成;将沉淀分成两分,一分溶于盐酸,另一份溶于硝酸溶液;试指出下列哪两种盐混合时可能有此现象 BaCl 2、AgNO 3、Na 2SO 4、NH 42CO 3、KCl 答:BaCl 2和NH 42CO 3混合时可能有此现象;Ba 2+ + CO 32- = BaCO 3↓ BaCO 3+2H +=Ba 2+ + H 2O+CO 2↑38、一种能溶于水的混合物,已检出含Ag +和Ba 2+;下列阴离子中哪几个可不必鉴定SO 32-、Cl -、NO 3-、SO 42-、CO 32-、I -答:SO 32-、Cl -、SO 42-、CO 32-、I -不必鉴定;因为它们与Ag +或Ba 2+均可生成沉淀,不溶于水;SO 32-+Ba 2+=BaSO 3↓ Cl -+Ag +=AgCl↓ SO 42-+Ba 2+=BaSO 4↓ CO 32-+Ba 2+=BaCO 3↓ I -+Ag +=AgI↓39、某阴离子未知液经初步实验结果如下:⑴试液呈酸性时无气体产生;⑵酸性溶液中加BaCL 2溶液无沉淀产生;⑶加入席硝酸溶液和AgNO 3溶液产生沉淀;⑷酸性溶液中加入KMnO 4,紫色褪去,加I 2-淀粉溶液,蓝色不褪去;⑸与KI 无反应;由以上初步实验结果,推测哪些阴离子可能存在;说明理由,拟出进一步验证的步骤简表;答:可能存在I -;验证:取未知液少量,向其中加入淀粉溶液,然后滴入几滴氯水,若溶液变蓝,则证明存在I -;40、加稀H 2SO 4或稀HCl 溶液于固体式样中,如观察到有气泡产生,则该固体式样中可能存在哪些阴离子答:可能存在CO 32-、SO 32-、S 2O 32-、S 2-、NO 2-等离子;41、有一阴离子未知溶液,用稀硝酸调节其酸性后,加入硝酸试剂,发现并无沉淀生成,则可确定哪几种阴离子不存在答:Cl -、SO 42-、Br -、I -、SO 32-、S 2O 32-不存在;42、在酸性溶液中能使I 2-淀粉溶液褪色的阴离子是哪些答:SO 32-、S 2O 32-、S 2-等;43、实验中如何配制氯化亚锡溶液答:称取克氯化亚锡含结晶水固体,用160mL 浓盐酸溶解,然后加入蒸馏水稀释至1L,再加入数粒纯锡以防氧化;若配制其它浓度的溶液,方法也如上; 44、预测二氧化铅和浓盐酸反应的产物是什么写出其反应方程式;答:二氧化铅和浓盐酸反应生成PbCl 2、Cl 2和水;反应方程式为PbO 2+4HCl=PbCl 2+Cl 2↑+2H 2O 45、今有未贴标签无色透明的氯化亚锡,四氯化锡溶液各一瓶,试设法鉴别;答:各取少量SnCl 2和SnCl 4的溶液分别置于两支试管中,然后分别注入少量饱和硫化氢水溶液,生成棕色沉淀的是SnCl 2溶液,生成黄色沉淀的是SnCl 4溶液;46、若实验室中发生镁燃烧的事故,可否用水或二氧化碳灭火器扑灭应用何种方法灭火答:不能用水或二氧化碳灭火器扑灭;因为镁与热水和二氧化碳都反应;Mg+CO 2=MgO+CO Mg+2H 2O=MgOH 2+H 2↑ 可用泡沫灭火器来灭火;47、在制备氯化亚铜时,能否用氯化铜和铜屑在用盐酸酸化呈微弱的酸性条件下反应为什么若用浓氯化钠溶液代替盐酸,此反应能否进行为什么答:不能在用盐酸酸化的呈微弱酸性条件下反应;因为当铜做还原剂时,由于难溶的CuCl 附着在铜的表面,影响了反应的继续进行;因此只有加入浓盐酸才能使CuCl 溶解生成配离子CuCl 2-,使溶液中的铜离子浓度降低到非常小,可使反应进行到完全程度;然后加水使溶液中氯离子浓度变小,CuCl 2-被破坏而析出大量的CuCl;不能用浓氯化钠代替盐酸,因为CuCl 不溶于氯化钠溶液中,所以此反应不能进行;48、根据钠、钾、钙、镁、铝、锡、铅、铜、银、锌、镉、汞的标准电极电势,推测这些金属的活动性顺序;49、当二氧化硫通入硫酸铜饱和溶液和氯化钠饱和溶液的混合液时,将发生什么反应能看到什么现象试说明之;写出相应的反应方程式;答:现象:产生白色沉淀;方程式:2Cu 2++2Cl -+SO 2+2H 2O=2CuCl↓+4H ++SO 42- 50、选用什么试剂来溶解下列沉淀:CuOH 2 CuS AgI CuBr答:溶解CuOH 2可用6mol ·L -1NaOH 溶液或硫酸、盐酸、硝酸等;CuOH 2+2NaOH=Na 2CuOH 4 CuOH 2+2H +=Cu 2++2H 2O溶解CuS 用王水 3CuS+12HCl+2HNO 3=3H 2CuCl 4+3S↓+2NO↑+4H 2O溶解AgI用浓氨水过量 AgI+2NH3·H2O=AgNH32+ + I-+2H2O溶解CuBr用浓氨水或浓盐酸均可CuBr + 2NH3·H2O浓 = CuNH32+ + Cl- + 2H2OCuBr + HCl浓 = CuCl2- + H+51、现有三瓶已失去标签的硝酸汞、硝酸亚汞和硝酸银溶液,至少用两种方法鉴别之;答:方法一:取少量三种试剂于三支试管中,加入NaOH溶液,若有黄色沉淀产生HgO,则为HgNO32,若有黑色沉淀,则为硝酸亚汞,若有白色沉淀产生,则为硝酸银溶液;反应方程式:Hg2+ + OH- = HgOH2 = HgO↓ + H2OHg22+ + 2OH-=Hg2OH2= Hg↓+HgO↓+H2O2Ag+ + 2OH- = 2AgOH = Ag2O + H2O方法二:分别取少量三种试剂于三支试管中,往三支试管中分别滴加SnCl2,若有白色沉淀产生者,则可能为硝酸汞和硝酸银,继续滴加,若白色沉淀消失,则为硝酸汞,若沉淀不消失,则为硝酸银,无现象的则为硝酸汞;方程式:2HgNO32 + SnCl2= Hg2Cl2↓ + SnNO34Hg2Cl2+ SnCl2= SnHgCl4+ HgAg+ + Cl- = AgCl↓52、试用实验证明:黄铜的组成是铜和锌,实验步骤:取一小块黄铜,将其置于浓硝酸中,过一会儿取出固体物质,向溶液中加入硫代硫酸钠溶液,并且加热,若有黑色沉淀产生证明黄铜中含有铜,反之,则没有;将取出的黄铜固体又放入到浓氨水中,若溶解,且产生无色、无味、燃烧时发出淡蓝色火焰的气体,证明黄铜中含有锌;方程式:Cu+4HNO3浓 = CuNO32+ 2NO2↑ + 2H2O 2Cu2++2S2O32-+2H2O=Cu2S↓+S↓+2SO42-+4H+Zn + 4NH3+ 2H2O = ZnNH342+ + H2↑ + 2OH-2H2 + O2= 2H2O53、选用一种试剂区别下列四种溶液:KCl CdNO32 AgNO3ZnSO4答:用硫化氢试剂;硫化氢与KCl不反应,与CdNO32反应生成CdS黄色沉淀,与AgNO3反应生成Ag2S黑色沉淀,与ZnSO4反应生成ZnS白色沉淀;反应方程式:Cd2+ + H2S=CdS↓+2H+2Ag+ + H2S = Ag2S↓ + 2H+Zn2+ + H2S = ZnS↓ + 2H+54、选用一种试剂区别下列四种离子:Cu2+ Zn2+ Hg2+ Cd2+答:用H2S试剂;CuS沉淀为黑色,ZnS沉淀为白色,Hg沉淀为红色,CdS沉淀为黄色;55、用一种试剂分离下列各组离子:⑴ Zn2+和Cd2+答:用NaOH溶液;①加过量NaOH溶液,②过滤或离心分离Zn2+ + 4OH- = ZnOH42-Cd2+ + 2OH- = CdOH2↓⑵ Zn2+和Al3+答:用氨水;在溶液中加入过量氨水至沉淀完全,然后离心分离,Al3+生成AlOH3沉淀被分离出来,而Zn2+则生成ZnNH342+配离子留在溶液中;Zn2+ + 4NH3·H2O = ZnNH342+ + 4H2OAl3+ + 3NH3·H2O = AlOH3↓ + 3NH4+⑶Cu2+和Hg2+答:用NH42S溶液,加NH42S溶液至过量,然后离心分离,Cu2+生成CuS沉淀被分离出来,而Hg2+则生成HgS22-配离子留在溶液中;Cu2+ + NH42S = CuS↓ + 2NH4+Hg2+ + 2NH42S = HgS22- + 4NH4+⑷ Zn2+和Cu2+答:用硫化氢溶液;加硫化氢至沉淀完全;然后离心分离;Zn2+与H2S溶液不反应,而Cu2+与H2S溶液反应生成CuS沉淀;⑸ Zn2+和Sb3+答:可用氨水或硫化氢溶液;首先加试剂至沉淀完全,然后离心分离;① Sb3+ + 3NH3·H2O = SbOH3↓白 + 3NH4+Zn2+ + 4NH3·H2O = ZnNH342 + 4H2O② 2Sb3+ + 3H2S = Sb2S3↓橙红 + 6H+Zn2+与H2S不反应;56、如何把BaSO4转化为BaCO3与Ag2CrO4转化为AgCl相比,哪种转化更容易答:把固体BaSO 4与浓Na 2CO 3溶液共同煮沸,则可使BaSO 4转化为BaCO 3;BaSO 4 + Na 2CO 3 = BaCO 3↓ + Na 2SO 4 把Ag 2CrO 4转化为AgCl 更容易些; 57、使用汞应注意什么为什么要用水封存答:取用汞时要用端部弯成弧形的滴管,不能直接倾倒,以免洒落在桌面或地上下面可放一只搪瓷盘,,当不慎洒落时,要用滴管或锡纸把汞尽量收集起来,然后在有可能残存汞的地方,撒上一层硫磺粉,使汞变成难挥发的硫化汞;由于汞能挥发,汞蒸气吸入人体内会引起慢性中毒,因此不能让汞暴露在空气中,要把汞储存在水面以下;58、在水溶液中能否有Ti 4+、Ti 2+或TiO 44-等离子的存在答:在水溶液中Ti 4+、Ti 2+和TiO 44-均不能存在;因为Ti 4+在水溶液中易分解产生白色的二氧化钛的水合物H 2TiO 3 或TiO 2,如TiCl 4 + 3H 2O = H 2TiO 3↓+4HCl ;而Ti 2+则是非常不稳定的离子;59、根据实验结果,总结钒的化合物的性质;答:①偏钒酸铵加热分解可得五氧化二钒;五氧化二钒呈橙红色至深红色,微溶于水,是两性偏酸性的氧化物,易溶于碱,能溶于强酸中;V2O5溶解在盐酸中时,钒Ⅴ被还原为钒Ⅳ;②在钒酸盐的酸性溶液中,加入还原剂如锌粉,可观察到溶液的颜色由黄色渐渐变成蓝色、绿色,最后成紫色,这些颜色各相应于钒Ⅳ、钒Ⅲ和钒Ⅱ的化合物,向钒酸盐溶液中加酸,随PH 渐渐下降,生成不同综合度的多钒酸盐;在钒酸盐的溶液中加过氧化氢,若溶液呈弱碱性,中性或弱酸性时,得到黄色的二过氧钒酸离子;若溶液是强酸性时,得到红棕色的过氧钒阳离子;60、在碱性介质中,氧能把锰Ⅱ氧化为锰Ⅵ,在酸性介质中,锰Ⅵ又可将碘化钾氧化为碘;写出有关反应式,并解释以上现象,硫代硫酸钠标准液可滴定析出碘的含量,试由此设计一个测定溶解氧含量的方法; 答:反应式:O 2 + Mn 2+ + 4OH - = MnO 42- + 2H 2O MnO 42- + 4I - + 8H + = 2I 2 + Mn 2+ + 4H 2O2S 2O 32- + I 2 = S 4O 62- + 2I -测定溶解氧的含量:由硫代硫酸钠标准液滴定碘,可得出析出的碘的含量,由2I2—MnO42-—O2的关系式,可由析出的碘的量得出溶解氧的含量;61、制取CoOH3、NiOH3时,为什么要以CoⅡ、NiⅡ为原料在碱性溶液中进行氧化,而不用CoⅢ、NiⅢ直接制取答:因为钴和镍的+Ⅲ价氧化态在一般简单化合物中是不稳定的,会生成其它氧化态,所以由CoⅢ、NiⅢ直接制得的NiOH3和CoOH3也不纯净,存在其它氧化态;62、有一浅绿色晶体A,可溶于水得到溶液B-于B中加入不含氧气的6mol·L-1NaOH溶液,有白色沉淀C和气体D生成;C在空气中渐渐变成棕色,气体D使红色石蕊试纸变蓝;若将溶液B加以酸化再滴加一紫红色溶液E,则得到浅黄色溶液F,于F中加入黄血盐溶液,立即产生深蓝色的沉淀G;若溶液B中加入BaCl2溶液,有白色沉淀H析出,此沉淀不溶于强酸,问A、B、C、D、E、F、G、H是什么物质,写出分子式和有关的反应式;答:根据题意,A为NH42FeSO42·6H2OB为NH42FeSO42C为FeOH2D为NH3E为KMnO4F为Fe2SO42G为Fe4FeCN63H为BaSO4化学反应方程式:NH42FeSO42+4NaOH=2NH3↑+FeOH2↓+2Na2SO4+4H2O4FeOH2+O2+2H2O=4FeOH310FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=5Fe2SO43+2MnSO4+K2SO4+8H2O4Fe3++3FeCN64-=Fe4FeCN63↓深蓝色Ba2+ + SO42- = BaSO4↓63、每次洗涤沉淀所用洗涤剂都有所不同,例如洗涤AgCl、PbCl2沉淀用HCl溶液2 mol·L-1,洗涤PbS、HgS、CuS沉淀用NH4Cl溶液饱和,洗涤HgS用蒸馏水,为什么答:这是由沉淀和洗涤剂和性质决定的;沉淀必须在所选洗涤剂中难溶,而且洗涤剂要容易将杂质离子洗掉,且不能带来新的杂质离子;所以不同的沉淀在洗涤时要选用不同的洗涤剂;。
11-1用氧化数法配平下列方程式。
(1)KClO3→KClO4+KCl(2)Ca5(PO4)F+C+SiO2→CaSiO3+CaF2+P4+CO(3)NaNO2+NH4Cl→N2+NaCl+H2O(4)K2Cr2O7+FeSO4+H2SO4→Cr2(SO4)3+Fe2(SO4)3+K2SO4+H2O(5)CsCl+Ca→CaCl2+Cs↑11-2 将下列水溶液化学反应的方程式先改写为离子方程式,然后分解为两个半反应式(答案见附表电极电势表):(1)2H2O2=2H2O+O2(2)Cl2+2H2O=HCl+HClO(3)3Cl2+6KOH=KClO3+5KC+3H2O(4)2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=K2SO4+5Fe2(SO4)3+5MnSO4+8H2O(5)K2Cr2O7+3H2O2+4H2SO4= K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2+7H2O11-3 用半反应法(离子-电子法)配平下列方程式:(1)K2Cr2O7+H2S+H2SO4→K2SO4+Cr2(SO4)3+S+H2O (2)MnO42-+H2O2→O2+Mn2-(酸性溶液)(3)Zn+NO3-+OH-→NH3+Zn(OH)4-(4)Cr(OH) 42-+H2O2→CrO 42-(5)Hg+NO3-+H+→Hg22++NO11-4将下列反应设计成原电池,用标准电极电势判断标准下电池的正极和负极,电子传递的方向,正极和负极的电极反应,电池的电动势,写出电池符号。
(1)Zn+2Ag+= Zn2++2Ag g(2)2Fe3++Fe+=3 Fe2+(3)Zn+2H+= Zn2++H2(4)H2+Cl2=2HCl(5)3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O11-5 写出下列各对半反应组成的原电池的电极反应电池符号,并计算标准电动势。
(1)Fe3++е-= Fe2+;I2+2е-=2I-(2)Cu2++I-+е-= CuI2; I2+2е-=2I-(3)Zn2++2е-= Zn;2H++2е-=H2(4)Cu2++2е-= Cu;2H++2е-=H2(5)O2+2H2O+4е-=4OH-;2H2O+2е-= H2+2OH-11-6 以标准电极电势举例来说明以下说法并非一般规律:元素的氧化态越高,氧化性就越强。
第五章答案1. (1) 3.8×10−17 mol·dm−3(2) 3.58×10−2 mol·dm−3(3) 3.3×10−3 mol·dm−32. 2.90×10−703. (1) 1.34×10−4 mol·dm−3(2) 1.8×10−7 mol·dm−3(3) 1.8×10−5 mol·dm−34. FeS能溶于1.00 mol·dm−3的盐酸中,HgS则不溶。
5. 1.19×10−46. [Ag+]=[Cl−]=1.3×10−5 mol·dm−3[Ba2+]=[SO42−]=1.3×10−5 mol·dm−37. 4.9×10−108. 无CaSO4沉淀产生,有BaSO4沉淀产生。
9. (1) 3.8×10−4 mol·dm−3(2) 不相等。
因为F-离子的存在,大大减少了Sr2+的存在,增加了CO32-的存在。
10. 平衡时无PbBr2固体存在。
11. 7.3×10−412. 无ZnS沉淀,有CuS沉淀。
[H+]=0.32 mol·dm−3[Zn2+]=0.01 mol·dm−3[Cu2+]=3.74×10−15 mol·dm−313. (1) 52.7 mg/100 cm3(2) 7.0×10−4 mol·dm−314. (1) 无CdS沉淀,(2) 有CdS沉淀。
15. (1) pH=1.08(2) 有CaC2O4沉淀,第一种沉淀后不会有BaC2O4沉淀。
16. (1) 有Mg(OH)2沉淀。
(2) 加入12.8 g NH4Cl(s)。
17. (1) 1.84×10−14 mol·dm−3(2) 5.8×10−11 mol·dm−318. [Ag+]=2.4×10−5 mol·dm−3[MoO42−]=4.6×10−2 mol·dm−319. 111 mL20. (1) [SO42−]=1.8×10−5 mol·dm−3(2) 18%(3) 2.16×10−3 mol 21. [Sr2+]=8.7×10−4 mol·dm−3[Ba2+]=1.7×10−6 mol·dm−3[SO42−]=8.7×10−4 mol·dm−322. (1) AgCl先沉淀(2) [Cl−]=4.03×10−5 mol·dm−3(3) 7.15×10−4 g23. 95.6 %24. (1) 3.67 (2) 6.3925. 无BaF2沉淀产生26. 无AgAc沉淀产生27.28. −1.37 < pH ≤ 1.3329. 1.06 g30. [Br−]=3.0×10−5 mol·dm−3[I−]=4.8×10−9 mol·dm−331. 1.0×10−5 mol·dm−332. 3.0×10−1033. 1.7 g34. [Ag+]=1.0×10−8 mol·dm−3[Cl−]=0.017 mol·dm−3[Br−]=5.0×10−5 mol·dm−3[Na+]=0.067 mol·dm−3[NO3−]=0.05 mol·dm−335. [Ag+]=0.0053 mol·dm−3[Cl−]=3.2×10−8 mol·dm−3[Ba2+]=5.6×10−7 mol·dm−3[SO42−]=0.0027 mol·dm−336. 有ZnS和NiS沉淀37. 0.35 g·dm−338. 无FeS沉淀产生39. [Ba2+]=1.4×10−8 mol·dm−3[SO42−]=1.3×10−4 mol·dm−3[Sr2+]=6.0×10−3 mol·dm−3[CrO42−]=6.0×10−3 mol·dm−340. [Ag+]=1.3×10−11 mol·dm−3[Cl−]=1.4×10−2 mol·dm−3[I−]=6.4×10−6 mol·dm−3[Tl+]=1.4×10−2 mol·dm−341. [I−]=1.0×10−8 mol·dm−342. [Ag+]=4.3×10−10 mol·dm−3[NO2−]=1.1×10−4 mol·dm−343. (1) K=5.88×10−3(2) K=1.18×104对于同种类型的难溶电解质,在某种离子浓度相近时,K sp大的沉淀可以转化成K sp小的沉淀。
第12章S区元素(第一套)一、单选题1.重晶石的化学式是(A) BaCO3 , (B) BaSO4 , (C) Na2SO4 , (D) Na2CO32. 下列碳酸盐,溶解度最小的是(A) NaHCO3 , (B) Na2CO3 , (C) Li2CO3 , (D) K2CO33. NaNO3受热分解的产物是(A)Na2O,NO2,O2;(B)NaNO2,O2;(C)NaNO2,NO2,O2;(D)Na2O,NO,O2。
4. 下列哪对元素的化学性质最相似(A) Be 和Mg (B) Mg 和Al (C) Li 和Be (D) Be 和Al5. 下列元素中第一电离能最小的是(A) Li (B) Be (C) Na (D) Mg6. 下列最稳定的氮化物是(A) Li3N (B) Na3N (C) K3N (D) Ba3N27. 下列水合离子生成时放出热量最少的是(A) Li+ (B) Na+ (C) K+ (D) Mg2+8. 下列最稳定的过氧化物是(A) Li2O2 (B) Na2O2 (C) K2O2 (D) Rb2O29. 下列化合物中键的离子性最小的是(A) LiCl (B) NaCl (C) KCl (D) BaCl210. 下列碳酸盐中热稳定性最差的是(A) BaCO3 (B) CaCO3 (C) K2CO3 (D) Na2CO311. 下列化合物中具有磁性的是(A) Na2O2 (B) SrO (C) KO2 (D) BaO212. 关于s 区元素的性质下列叙述中不正确的是(A) 由于s 区元素的电负性小,所以都形成典型的离子型化合物(B) 在s 区元素中,Be、Mg 因表面形成致密的氧化物保护膜而对水较稳定(C) s 区元素的单质都有很强的还原性(D) 除Be、Mg 外,其他s 区元素的硝酸盐或氯酸盐都可做焰火材料13. 关于Mg , Ca , Sr , Ba 及其化合物的性质下列叙述中不正确的是(A) 单质都可以在氮气中燃烧生成氮化物M3N2(B) 单质都易与水水蒸气反应得到氢气(C) M(HCO3)2 在水中的溶解度大MCO3 的溶解度(D) 这些元素几乎总是生成+2 价离子二、是非题(判断下列各项叙述是否正确,对的在括号中填“√”错的填“×”)1. 因为氢可以形成H+,所以可以把它划分为碱金属2. 铍和其同组元素相比离子半径小极化作用强所以形成键具有较多共价性3. 在周期表中,处于对角线位置的元素性质相似,这称为对角线规则。
第十一章电化学基础11-1 用氧化数法配平下列方程式(1)KClO3→KClO4+KCl(2)Ca5(PO4)3F+C+SiO2→CaSiO3+CaF2+P4+CO(3)NaNO2+NH4Cl →N2+NaCl+H2O(4)K2Cr2O7+FeSO4+ H2 SO4 →Cr2(SO4)3+ Fe2(SO4)3+ K2 SO4+ H2O(5)CsCl+Ca →CaCl2+Cs解:(1)4KClO3 == 3KClO4+KCl(2)4Ca5(PO4)3F+30C+18SiO2 == 18CaSiO3+2CaF2+3P4+30CO(3)3NaNO2+3NH4Cl == 3N2+3NaCl+6H2O(4)K2Cr2O7+6FeSO4+ 7H2 SO4 ==Cr2(SO4)3+3 Fe2(SO4)3+ K2 SO4+7 H2O(5)2CsCl + Ca == CaCl2 + 2Cs11-2 将下列水溶液化学反应的方程式先改为离子方程式,然后分解为两个半反应式:(1)2H2O2==2 H2O+O2(2)Cl2 + H2O==HCl + HClO(3)3Cl2+6KOH== KClO3+5 KCl+3 H2O(4)2KMnO4+10 FeSO4+8 H2 SO4== K2 SO4+ 5Fe2(SO4)3+2MnSO4 + 8H2O(5)K2Cr2O7 + 3H2O2 + 4 H2 SO4== K2 SO4 + Cr2(SO4)3 + 3O2 + 7H2O解:(1) 离子式:2H2O2==2 H2O+O2H2O2+2H++2e-==2 H2OH2O2-2e-== O2+2H+(2)离子式:Cl2 + H2O==H++ Cl-+ HClO Cl2+2e-==2 Cl –Cl2 + H2O-2e-==2H+ + 2HClO (3)离子式:3Cl2+6OH-== ClO3-+5Cl-+3 H2O Cl2 +2e-==2 Cl –Cl2+12OH--10e-== 2ClO3-+6H2O (4)离子式:MnO4-+5 Fe2++8 H+ ==5 Fe3++ Mn2+ + 4H2OMnO4-+5 e-+8 H+ == Mn2+ + 4H2O Fe2+-e-== Fe3+(5 离子式:Cr2O72-+3H2O2+8 H+ == 2Cr3++3O2+ 7H2OCr2O72-+ 6e-+14H+ == 2Cr3++ 7H2O H2O2-2e-== O2+2H+11-3. 用半反应法(离子-电子法)配平下列方程式(1)K2Cr2O7+H2S+H2SO4——K2SO4+Cr2(SO4)3+H2O(2)MnO42-+H2O2———O2+Mn2+(酸性溶液)(3)Zn+NO3-+OH-——NH3+Zn(OH)42-(4)Cr(OH)4-+H2O2——CrO42-(5)Hg+NO3-+H+——Hg22++NO解:(1)K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4==K2SO4+Cr2(SO4)3+7H2O+3S(2)MnO42-+2H2O2+4H+==2O2+Mn2++4H2O(3)Zn + NO3-+3H2O + OH-==NH3 + Zn(OH)42-(4)2Cr(OH)4-+3H2O2+2 OH==-2CrO42-+8H2O(5)6Hg+2NO3-+8H+==3Hg22++2NO+4H2O11-4 将下列反应设计成原电池,用标准电极电势判断标准态下电池的正极和负极,电子传递的方向,正极和负极的电极反应,电池的电动势,写出电池符号.(1) Zn + 2Ag+ = Zn2+ +2Ag(2) 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+(3) Zn + 2H+ = Zn2+ + H2(4) H2 + Cl2 = 2HCl(5) 3I2 + 6KOH = KIO3 + 5KI + 3H2O11-5 写出下列各对半反应组成的原电池的电池反应、电池符号,并计算标准电动势。
1、教材《无机化学》师大学、华中师大学、师大学无机化学教研室编,高等教育,2002年8月第4版。
2、参考书《无机化学》师大学、华中师大学、师大学无机化学教研室编,高等教育,1992年5月第3版。
《无机化学》邵学俊等编,大学,2003年4月第2版。
《无机化学》大学、大学等校编,高等教育,1994年4月第3版。
《无机化学例题与习题》徐家宁等编,高等教育,2000年7月第1版。
《无机化学习题精解》竺际舜主编,科学,2001年9月第1版《无机化学》电子教案绪论(2学时)第一章原子结构和元素周期系(8学时)第二章分子结构(8学时)第三章晶体结构(4学时)第四章配合物(4学时)第五章化学热力学基础(8学时)第六章化学平衡常数(4学时)第七章化学动力学基础(6学时)第八章水溶液(4学时)第九章酸碱平衡(6学时)第十章沉淀溶解平衡(4学时)第十一章电化学基础(8学时)第十二章配位平衡(4学时)第十三章氢和稀有气体(2学时)第十四章卤素(6学时)第十五章氧族元素(5学时)第十六章氮、磷、砷(5学时)第十七章碳、硅、硼(6学时)第十八章非金属元素小结(4学时)第十九章金属通论(2学时)第二十章s区元素(4学时)第二十一章p区金属(4学时)第二十二章ds区元素(6学时)第二十三章d区元素(一)第四周期d区元素(6学时)第二十四章d区元素(二)第五、六周期d区金属(4学时)第二十五章核化学(2学时)1 .化学的研究对象什么是化学?●化学是研究物质的组成、结构、性质与变化的一门自然科学。
(太宽泛)●化学研究的是化学物质(chemicals) 。
●化学研究分子的组成、结构、性质与变化。
●化学是研究分子层次以及以超分子为代表的分子以上层次的化学物质的组成、结构、性质和变化的科学。
●化学是一门研究分子和超分子层次的化学物种的组成、结构、性质和变化的自然科学。
●化学研究包括对化学物质的①分类;②合成;③反应;④分离;⑤表征;⑥设计;⑦性质;⑧结构;⑨应用以及⑩它们的相互关系。
2 .化学的主要分支经典化学的四大分支:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学。
无机化学的研究对象:除碳以外的其它所有元素及其化合物。
有机化学的研究对象:碳氢化合物及其衍生物。
分析化学的研究对象:化学物质的分离和表征。
物理化学的研究对象:化学反应的规律、化学物质的结构、结构的测定方法,化学物质和化学反应与电、声、光、磁、热的相互关系等等,是用物理的方法研究化学。
新型学科分支或交叉学科:元素化学、配位化学、合成化学、仪器分析、电化学、光化学、磁化学、化学热力学、化学动力学、胶体化学、界面化学、结构化学、结晶化学、高分子化学、化学工程学、地球化学、环境化学、生物化学(生命化学)、农业化学、工业化学、天体化学、宇宙化学、固体化学、药物化学、核化学(放射化学、辐射化学)、化学信息学、化学商品学、化学教育学······。
3 .怎样学好化学(1 )要有动力:做任何事情都需要有动力,学习化学同样要有动力,只有明确了为什么要学化学,自己想学化学,才有可能学好化学。
(2 )要重视实践的指导作用:要做好实验,要认真完成作业,要善于思考,要做研究,要学会自学。
(3 )要讲究方法:要选找出最适合自己的学习方法。
在学习的过程中,应努力学习前人是如何进行观察和实验的,是如何形成分类法、归纳成概念、原理、理论的,并不断体会、理解创造的过程,形成创新的意识,努力去尝试创新。
在学习的过程中,应努力把握学科发展的最新进展,努力将所学的知识、概念、原理和理论理解新的事实,思索其中可能存在的矛盾和问题,设计并参与新的探索。
[ 课后任务]1 .详细阅读本书p11 以前的所有容。
2 从/cgi-bin/regreport,pl 查截止目前化学物质的总数目。
[ 教学要求]1 .掌握近代理论在解决核外电子运动状态问题上的重要结论:电子云概念,四个量子数的意义,s 、p 、d 原子轨道和电子云分布的图象。
2 .了解屏蔽效应和钻穿效应对多电子原子能级的影响,熟练掌握核外电子的排布。
3 .从原子结构与元素周期系的关系,了解元素某些性质的周期性。
[ 教学重点]1 .量子力学对核外电子运动状态的描述。
2 .基态原子电子组态的构造原理。
3 .元素的位置、结构、性质之间的关系。
[ 教学难点]1 .核外电子的运动状态。
2 .元素原子的价电子构型。
[ 教学时数] 8 学时[ 教学容]1 .核外电子运动的特殊性:核外电子运动的量子化特征(氢原子光谱和玻尔理论)。
核外电子运动的波粒二象性(德布罗衣的预言,电子的衍射试验,测不准关系)。
2 .核外电子运动状态的描述:波函数、电子云及其图象表示(径向与角度分布图)。
波函数、原子轨道和电子云的区别与联系。
四个量子数(主量子数n ,角量子数l ,磁量子数m ,自旋量子数ms )。
3 .核外电子排布和元素周期表;多电子原子的能级(屏蔽效应,钻穿效应,近似能级图,原子能级与原子序数关系图)。
核外电子排布原理和电子排布(能量最低原理,保里原理,洪特规则)。
原子结构与元素周期性的关系(元素性质呈周期性的原因,电子层结构和周期的划分,电子层结构和族的划分,电子层结构和元素的分区)。
4 .元素某些性质的周期性,原子半径,电离势,电子亲和势,电负性。
1-1 道尔顿原子论古代自然哲学家对物质之源的臆测:本原论(元素论)和微粒论(原子论)古希腊哲学家德谟克利特(Democritus, 约460—370 B C ):宇宙由虚空和原子构成,每一种物质由一种原子构成。
波意耳:第一次给出了化学元素的操作性定义---- 化学元素是用物理方法不能再分解的最基本的物质组分,化学相互作用是通过最小微粒进行的,一切元素都是由这样的最小微粒组成的。
1732 年,尤拉(Leonhard Euler, 1707—1783 ):自然界存在多少种原子,就存在多少种元素。
1785 年,法国化学家拉瓦锡(Antoine L. Lavoisier 1743—1794 ):提出了质量守衡定律:化学反应发生了物质组成的变化,但反应前后物质的总质量不变。
1797 年,里希特(J. B. Richter 1762—1807 ):发现了当量定律。
1799 年,法国化学家普鲁斯特(Joseph L. Proust 1754—1826 ):发现定比定律:来源不同的同一种物质中元素的组成是不变的。
1805 年,英国科学家道尔顿(John Dalton 1766—1844 ):把元素和原子两个概念真正联系在一起,创立了化学原子论:每一种化学元素有一种原子;同种原子质量相同,不同种原子质量不同;原子不可再分;一种不会转变为另一种原子;化学反应只是改变了原子的结合方式,使反应前的物质变成反应后的物质。
倍比定律:若两种元素化合得到不止一种化合物,这些化合物中的元素的质量比存在整数倍的比例关系。
瑞典化学家贝采里乌斯(J. J. Berzelius 1779—1848 ):确定了当时已知元素的原子量,发明了元素符号。
1-2 相对原子质量(原子量)1-2-1 元素、原子序数和元素符号化学中元素的概念经过两次重大发展,从古代元素概念到近代化学的元素概念。
再到现代化学的包括同位素的元素概念,这些进展对化学这门重要基础科学确有革命性意义。
古代元素的本来意义是物质的基元单位,是世界万物的组成部分,如我国的五行学说;古希腊的四元素说,但这些仅仅是一种天才的猜测。
正如恩格斯指出的那样“古代人的天才的自然哲学的直觉”。
不是近代的科学概念仅是人类深入物质层次的认识水平的暂时性界限。
如四元素说认为物质本原是几种抽象的性质,由这些原始性质组合成元素,再由元素产生万物,这种把本来不存在的脱离物质的抽象性质当做第一性东西,是错误的,唯心的。
以此为指导思想,自然会产生“哲人石”的思想。
十七世纪下半叶英国波义耳(Boyle. R. 1627—1691) 批判了上述元素的错误慨念,于1661 年在其名著《怀疑派的化学家》一书中提出了新的元素慨念。
“元素是组成复杂物体和分解复杂物体时最后所得的那种最简单的物体”,是用一般化学方法不能再分解为更简单的某些实物”“化学的目的是认识物体的结构。
而认识的方法是分析,即把物体分解为元素”。
波义耳第一次把物质的最终组成归结为化学元素。
他的元素概念是实在的基元物质。
波义耳确实为人们研究万物的组成指明了方向,因此,这是化学发展中的一个转折点,对此恩格斯给予了高度的评价,认为“波义耳把化学确立为科学”。
但这个概念在很大程度上有主观因素。
确认什么是元素往往有个人经验和当时化学方法的局限性问题。
当时无法分解的东西不一定是元素。
如波义耳本人就认为火是元素。
发现氧的英国普列斯特里(Priestley .J .1733—1804) 和瑞典的舍勒(K .W .Scheele ,1742 一l786) 都还相信“燃素”是元素。
正是“这种本来可以推翻全部燃素说观点,并使化学发生革命的元素在他们手中没能结出果实来。
十九世纪原子分子论建立后,人们认识到一切物质都是由原子通过不同的方式结合而构成的。
在氧气、氧化镁、水、二氧化硫、碳酸钙等性质各不相同的物质中都合有相同的氧原子,于是元素的概念被定义为:“同种的原于叫元素”。
元素是在原子水平上表示物质组分的化学分类名称。
原子核组成的奥秘被揭开以后,人们通过科学实验发现:同种元素的原子核里所含的质子数目是一样的,但中子数却可以不同。
如自然界中氧元素的原子有99.759% 是由8 个质子和8 个中于组成的168O) ,有0.037 %是由8 个质子和9 个中子组成的( 178O) ,0.204% 是由8 个质子和10 个中子组成的( 188O) 。
因为中于数不同,所以同一元素可以有原子质量不同的几种原子,但决定元素化学性质的主要因素不是原于质量而是核外电子数,核外电子数又决定于核的质子数即核电荷数,所以质子数相同的一类原子,共化学性质基本是相同的。
根据现代化学的观念,元素是原子核里质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。
这样,人们就进一步了解了元素的本质,元素就是以核电荷为标准,对原子进行分类的,也就是说,原子的核电荷是决定元素在联系的关键。
迄今为止,人们已经发现的化学元素有109 种( 但第108 号元素尚待最后认定) ,它们组成了目前已知的大约五百万种不同物质。
宇宙万物都是由这些元素的原子构成的。
由同种元素组成的物质称单质,如氧气、铁、金刚石等。
单质相当于同一元素表现为实物时的存在状态。
由不同种元素组成的物质称化合物,如氧化镁、硫酸、氢氧化钠、食盐、水等。
最后,必须注意的是,我们不要把元素、单质、原子三个概念彼此混淆。
元素和单质是宏观的概念。