习题详解
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KMnO4可发生如下反应：
10KI + 2KMnO4 + 16H+ = 12K+ + 2Mn2+ + 5I2 + 8H2O
若反应后有0.476 g I2生成，则以(KI +51KMnO4)为基本单元时，所消耗的反应物的物质的量是多少？
解：mol10753)mol126.9g(2210.476g)I21()KMnO51(KI3124.nn
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：L85.0L9.0g123.0g35.5)g(23.03.0g)NaCl(1V
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：
11Lmmol1.5mol1mmol1000L1mL1000mg1000g1mL1001molg1.93mg02)(Kc
11Lmmol031mol1mmol1000L1mL1000mg1000g1mL1001molg45.53mg663)(Clc
第一章------1
第二章------9
第三章------14
第四章------18
第五章------28
第六章------44
第七章------52
第八章------66
第九章------69
第十章------72
第一章物质的结构
1-1 在自然界中氢有三种同位素，氧也有三种同位素，问：总共有种含不同核素的水分子？由于3H太少，可以忽略不计，问：不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子？
1-2 天然氟是单核素（19F）元素，而天然碳有两种稳定同位素（12C和13C），在质谱仪中，每一质量数的微粒出现一个峰，氢预言在质谱仪中能出现几个相应于CF4+的峰？
1-3 用质谱仪测得溴得两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为79Br 占50。54%，81Br 80。9163占49。46%，求溴的相对原子质量（原子量）。
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（原子量）为204。39，求铊的同位素丰度。
1-5 等质量的银制成氯化银和碘化银，测得质量比m（AgCl）：m（AgBr）=1。63810：1，
又测得银和氯得相对原子质量（原子量）分别为107。868和35。453，求碘得相对原子质量（原子量）。
1-6 表1-1中贝采里乌斯1826年测得的铂原子量与现代测定的铂的相对原子质量（原子量）相比，有多大差别？
1-7 设全球有50亿人，设每人每秒数2个金原子，需要多少年全球的人才能数完1mol金原子（1年按365天计）？
1-8 试讨论，为什么有的元素的相对质量（原子量）的有效数字的位数多达9位，而有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字却少至3～4位？
1-9 太阳系，例如地球，存在周期表所有稳定元素，而太阳却只开始发生氢燃烧，该核反应的产物只有氢，应怎样理解这个事实？
1-10 中国古代哲学家认为，宇宙万物起源于一种叫“元气”的物质，“元气生阴阳，阴阳生万物”，请对比元素诞生说与这种古代哲学。
第十八章 答案
1. 过渡元素的价电子构型一般为(n—1)dxns2，当过渡元素克服电子成对能而失去一个ns上的电子，成为+1氧化态时，ns上另一个电子也容易失去，∴+2氧化态是过渡元素的特征
氧化态。在一些配合物中，过渡元素会显示+1氧化态，如 CFeSFeOCOOC 中，Fe的
氧化态为+1，这是由EAN规则决定的。
2. 2Ti3+ + NH3OH+ + H2O2TiO2+ + NH4+ + 2H+
3. (1) 2TiCl4 + ZnHClChemPaster2TiCl3 + ZnCl2
(2) TiO2+ + H2O2[TiO(H2O2)]2+ 桔黄色
(3) BaTiO3BaO + TiO2
4. 钛：轻(d＝4.5)，高熔点(1675 ℃)，抗腐蚀性强，高纯度时可塑性良好。锆、铪：高熔点(分别为1852 ℃和2222 ℃)，抗腐蚀性强，不与稀酸和强碱作用，良好的金属光泽和可塑性。
用途：钛：航空、航海设备上；锆：有小的中子吸收截面，是原子反应堆中铀棒的最好外套材料，优于最早通用的铬或后来改用的铬钢；铪：可用于电子设备中作阴极。
5. 铅白[PbCO3·Pb(OH)2]虽然有良好的覆盖性能，但遇到微量的H2S，铅白就变成PbS而成为黑色，另外铅白还有毒。而钛白TiO2不仅有铅白的优越的覆盖性，而且它不受H2S的影响，∴它又有良好的持久性且无毒，故钛白涂料比铅白好。
由于Ti的密度小于钢，又耐高温，∴Ti金属用来制造飞行器。
6. (1) ∵FeTiO3 + 2H2SO4FeSO4 + TiOSO4 + 2H2O
若酸度不够，TiOSO4会发生水解生成TiO2↓，而不能进入溶液，达不到浸取的目的。
(2) 在沉淀Fe(OH)3过程中pH值必然升高，会发生TiOSO4的水解。pH＝1.35。
7. Zr和Hf化合物性质相似的原因是镧系收缩，使Zr、Hf原子、离子半径非常接近。
第七章 化学动力学基础
7-1: 区别下列概念：
(a) 碰撞理论和过渡态理论；
(b) 有效碰撞与无效碰撞；
(c) 活化能与反应热；
(d) 均相催化剂与多相催化剂；
(e) 催化剂、助催化剂与阻化剂；
(f) 物理吸附与化学吸附；
(g) 反应分子数与反应级数；
(h) 单分子过程和双分子过程。
答：(a) 碰撞理论和过渡态理论是描述反应速率理论的两个不同理论：碰撞理论：1918 年Lewis 运用气体分子运动论的成果提出的一种反应速率理论。它假设：①原子、分子或离子只有相互碰撞才能发生反应，即碰撞是反应的先决条件；②只有少部分碰撞能导致化学反应，大多数反应物微粒碰撞后发生反弹而与化学反应无缘。过渡状态理论：20 世纪30 年代，在量子力学和统计力学发展基础上，由Eyring等提出的另一种反应速率理论。它认为反应物并不只是通过简单碰撞就能变成生成物，而是要经过一个中间过渡状态，即反应物分子首先形成活化络合物，通常它是一种短暂的高能态的“过渡区物种”，既能与原来的反应物建立热力学的平衡，又能进一步解离变为产物。
(b) 在碰撞理论中，能导致化学反应的碰撞为有效碰撞，反之则为无效碰撞。
(c) 为使反应得以进行，外界必需提供的最低能量叫反应的活化能；反应热是反应过程（从始态至终态）的热效应（放出或吸收的热量）。
(d) 决定于是否与反应物同处一相。
(e) 催化剂是一类能改变化学反应速率而本身在反应前后质量和化学组成都没有变化的物质；助催化剂是能够大大提高催化剂催化效率的一类物质；阻化剂则是严重降低甚至完全破坏催化剂催化活性的一类杂质。
(f) 两者的区别在于催化剂与被吸附物之间作用力的本质不同。如果被吸附物与催化剂表面之间的作用力为范德华力, 这种吸附叫物理吸附；如果被吸附物与催化剂表面之间的作用力达到化学键的数量级, 则叫化学吸附。
(g) 反应级数是描述速率方程的一个术语，不必考虑方程所描述的反应是否为元反应，它等于速率方程中浓度项指数的和；而只是元反应才能按反应分子数分类，参与元过程的分子的数目叫该元过程的分子数；
