无机合成化学简明教程课后习题参考答案
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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;。
无机化学基础课后习题答案无机化学基础课后习题答案在学习无机化学基础课程时,课后习题是巩固知识和检验自己学习成果的重要方式。
在这里,我将为大家提供一些常见无机化学基础课后习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和应用所学知识。
1. 以下哪个元素的电子亲和能力最大?答案:氟(F)。
根据元素周期表,从左到右和从上到下,电子亲和能力逐渐增加。
氟位于元素周期表的第二周期第七族,处于最右上方,因此电子亲和能力最大。
2. 下列化合物中,哪个具有最小的离子半径?答案:Al3+。
离子半径随着原子序数的增加而增加,但随着电荷数的增加而减小。
Al3+带有3个正电荷,比Al原子的电子云更紧凑,因此具有最小的离子半径。
3. 以下哪个化合物是不易溶于水的?答案:CH4。
根据溶解规律,极性分子更容易溶解于水中。
CH4是非极性分子,由于水分子的极性,CH4不易溶解于水。
4. 对于以下反应:2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g),哪个是氧化剂?答案:H2O。
氧化剂是在化学反应中接受电子的物质。
在该反应中,H2O失去电子形成H2和O2,因此H2O是氧化剂。
5. 以下哪个配位化合物是六配位的?答案:[Fe(CN)6]4-。
六配位化合物具有六个配位位点,可以与六个配位体形成配位键。
[Fe(CN)6]4-中的铁离子与六个氰根离子形成配位键,因此是六配位的。
6. 以下哪个元素在同位素中具有最长的半衰期?答案:铀(U)。
铀的同位素中,U-238具有最长的半衰期,约为45亿年。
7. 以下哪个元素在自然界中存在于单质状态?答案:金(Au)。
金是自然界中存在的稀有金属,以单质的形式存在。
8. 以下哪个化合物是无色的?答案:NaCl。
NaCl是一种离子化合物,由于没有吸收可见光的能力,因此呈现无色。
9. 下列哪个元素的化合物具有最高的氧化态?答案:氟(F)。
氟是元素周期表中最电负性的元素,因此在化合物中通常具有最高的氧化态。
10. 以下哪个化学方程式是不平衡的?答案:2H2 + O2 → 2H2O。
无机化学教材习题答案第二章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3.温度下,将1.013105Pa的N2 2dm3和0.5065Pa的O23 dm3放入6 dm3的真空容器中,求O2和N2的分压及混合气体的总压。
解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5.在300K,1.013105Pa时,加热一敝口细颈瓶到500K,然后封闭其细颈口,并冷却至原来的温度,求这时瓶内的压强。
解6.在273K和1.013×105Pa下,将1.0 dm3洁净干燥的空气缓慢通过H3C—O—CH3液体,在此过程中,液体损失0.0335 g,求此种液体273K时的饱和蒸汽压。
解7.有一混合气体,总压为150Pa,其中N2和H2的体积分数为0.25和0.75,求H2和N2的分压。
解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10.在273K时,将同一初压的4.0 dm3 N2和1.0dm3 O2压缩到一个容积为2 dm3的真空容器中,混合气体的总压为3.26×105 Pa,试求(1)两种气体的初压;(2)混合气体中各组分气体的分压;(3)各气体的物质的量。
解用作图外推法(p对ρ/p)得到的数据求一氯甲烷的相对分子质量。
解0.00.20.40.60.81.01.22.02.22.4ρ/P (g ·d m -3·10 -5 p a -1)P (105可得出一氯甲烷的相对分子质量是50.49512.(1)用理想气体状态方程式证明阿佛加德罗定律;(2)用表示摩尔分数,证明x i =总V iν (3)证明2μ=MkT3 证明:(1)PV=nRT当p 和T 一定时,气体的V 和n 成正比可以表示为V ∞n(2)在压强一定的条件下,V 总=V 1+V 2+V 3+----- 根据分体积的定义,应有关系式 P 总V i =nRT混合气体的状态方程可写成P 总V 总=nRT总V Vi = nni又n ni =x i 所以 x i = 总V i ν(3)B A μμ=ABM M 又pV=31N 0m(2μ)2 2μ=mpV 0N 3=M RT 3所以MkT 3 13.已知乙醚的蒸汽热为25900J ·mol -1,它在293K 的饱和蒸汽压为7.58×104Pa ,试求在308K 时的饱和蒸汽压。
《无机化学》课程习题册及答案第一章溶液和胶体一、是非题:(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号)1.渗透压力比较高的溶液,其物质的量浓度也一定比较大。
()2.相同温度下,物质的量浓度均为200mmol·L-1的NaCl溶液和葡萄糖溶液,其渗透压相等()3.相同温度下,渗透浓度均为200mmol·L-1的NaCl溶液和CaCl2溶液,其渗透压相等()4.临床上的两种等渗溶液只有以相同的体积混合时,才能得到等渗溶液。
()5. 两种等渗溶液以任意比例混合所得溶液在临床上必定是等渗溶液()6.临床上,渗透浓度高于320 mmol⋅L-1的溶液称高渗液()7.在相同温度下,0.3 mol⋅L-1的葡萄糖溶液与0.3 mol⋅L-1的蔗糖溶液的渗透压力是相等的()8. 物质的量浓度均为0.2mol·L-1的NaCl液和葡萄糖液渗透浓度相等()9. 对于强电解质溶液,其依数性要用校正因子i来校正。
()二、选择题1.使红细胞发生溶血的溶液是()A.0.2mol·L-1 NaCl B.0.1mol·L-1葡萄糖C.0.3mol·L-1葡萄糖D.0.4mol·L-1 NaCl2.物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液,其渗透压最大的是()A.葡萄糖B.NaCl C.CaCl2D.无法比较3.使红细胞发生皱缩的溶液是()A.0.1mol·L-1 NaCl B.0.1mol·L-1葡萄糖C.0.3mol·L-1葡萄糖D.0.2mol·L-1 NaCl4.在相同温度下,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液,其渗透压最小的是()A.葡萄糖B.NaCl C.CaCl2D.无法比较5.物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液,在临床上属于等渗溶液的是()A.葡萄糖B.NaCl C.CaCl2D.蔗糖6. 试排出在相同温度下下列溶液渗透压由大到小的顺序( )a. c(C6H12O6)= 0.2 mol·L-1b. c[(1/2)Na2CO3]= 0.2 mol·L-1c. c[(1/3)Na3PO4]= 0.2 mol·L-1d. c(NaCl)= 0.2 mol·L-1A. d>b>c>aB. a>b>c>dC. d>c>b>aD. b>c>d>a7. 医学上的等渗溶液,其渗透浓度为()A. 大于280 mmol·L-1B. 小于280 mmol·L-1C. 大于320 mmol·L-1D. 280-320 mmol·L-18.欲使同温度的A、B两种稀溶液间不发生渗透,应使两溶液(A、B中的基本单元均以溶质的“分子”式表示)( ) A 质量摩尔浓度相同 B 物质的量浓度相同C 质量浓度相同D 渗透浓度相同9. 质量浓度为11.1g·L-1CaCl2 (M=111.0 g·mol-1)溶液的渗透浓度是( )A.100mmol ·L-1B.200mmol ·L-1C.300mmol ·L-1D.400mmol ·L-1三、填充题:1.10.0 g·L-1NaHCO3(Mr=84)溶液的渗透浓度为__________mol·L-1。
《无机化学》习题册及答案《无机化学》课程习题册及答案第一章溶液和胶体一、是非题:(以“+”表示正确,“―”表示错误填入括号)1 ?渗透压力比较高的溶液,其物质的量浓度也一定比较大。
()2?相同温度下,物质的量浓度均为200mmol ? L-1的NaCI溶液和葡萄糖溶液,其渗透压相等()3?相同温度下,渗透浓度均为200mmol ? L-1的NaCI溶液和CaCl2溶液,其渗透压相等()4?临床上的两种等渗溶液只有以相同的体积混合时,才能得到等渗溶液。
()5. 两种等渗溶液以任意比例混合所得溶液在临床上必定是等渗溶液()6. 临床上,渗透浓度高于320 mmol L-1的溶液称高渗液()7. 在相同温度下,0.3 mol L-1的葡萄糖溶液与0.3 mol L-1的蔗糖溶液的渗透压力是相等的()8. 物质的量浓度均为0.2mol ? L-1的NaCl液和葡萄糖液渗透浓度相等()9. 对于强电解质溶液,其依数性要用校正因子i来校正。
()二、选择题1. 使红细胞发生溶血的溶液是()A. 0.2mol ? L-1 NaClB. 0.1mol ? L-1葡萄糖C. 0.3mol ? L-1葡萄糖D. 0.4mol ? L-1 NaCl2 .物质的量浓度均为0.1 mol - L-1的下列溶液,其渗透压最大的是()A.葡萄糖B. NaClC. CaCl2D.无法比较3. 使红细胞发生皱缩的溶液是()A. 0.1mol ? L-1 NaClB. 0.1mol ? L-1葡萄糖C. 0.3mol ? L-1葡萄糖D. 0.2mol ? L-1 NaCl4 .在相同温度下,物质的量浓度均为0.1 mol ? L-1的下列溶液,其渗透压最小的是0.1 mol ? L -1的下列溶液,在临床上属于等渗溶液的是6?试排出在相同温度下下列溶液渗透压由大到小的顺序()8. 欲使同温度的A 、B 两种稀溶液间不发生渗透,应使两溶液(A 、B 中的基本单元均以溶质的“分子”式表示)()A 质量摩尔浓度相同B 物质的量浓度相同C 质量浓度相同D 渗透浓度相同9. 质量浓度为11.1g ? L -1CaCl 2 (M=111.0 g ? mol -1)溶液的渗透浓度是()1 1 1 1A. 100mmol -L 1B.200mmol -L 1C.300mmol -L 1D.400mmol -L 1三、填充题:1. ____________________________________________________ 10.0 g - L -1NaHCO 3 (Mr=84)溶液的渗透浓度为 _______________________ mol - L -1。
无机化学课后习题答案在无机化学的学习过程中,课后习题是帮助学生巩固知识点和提高解题技能的重要环节。
以下是一些常见无机化学习题的解答示例,供参考。
习题1:描述原子轨道的四个量子数,并解释它们的含义。
答案:原子轨道的四个量子数包括主量子数(n)、角量子数(l)、磁量子数(m_l)和自旋量子数(m_s)。
主量子数(n)决定了电子所处的能量层,n的值越大,电子所处的能量层越高。
角量子数(l)描述了电子轨道的形状,l的值从0到n-1,对应不同的轨道形状,如s、p、d、f等。
磁量子数(m_l)描述了在外部磁场中电子轨道的取向,其值从-l到+l。
自旋量子数(m_s)描述了电子自旋的方向,对于一个电子来说,m_s的值只能是+1/2或-1/2。
习题2:说明离子键和共价键的区别。
答案:离子键通常形成于活泼金属和活泼非金属之间,是由正离子和负离子之间的静电吸引力构成的。
在离子键中,原子通过转移电子形成离子,从而产生强烈的静电吸引。
共价键则形成于非金属原子之间,通过共享一对电子来实现化学键的形成。
在共价键中,原子之间没有电子的转移,而是通过电子的共享来达到稳定的电子排布。
习题3:描述路易斯结构规则,并给出一个例子。
答案:路易斯结构规则是一种用于表示分子中原子间化学键和孤对电子的图形表示法。
规则包括:1) 每个原子都尽可能满足八隅体规则,即每个原子周围有八个电子。
2) 单键、双键和三键分别表示两个、四个和六个共享电子。
3) 孤对电子通常以一对对的形式存在,并且不能形成化学键。
例如,水分子的路易斯结构可以表示为H-O-H,其中氧原子与两个氢原子形成单键,并且氧原子还有两对孤对电子。
习题4:说明如何计算一个化合物的摩尔质量。
答案:摩尔质量是指一摩尔物质的质量,单位是克/摩尔。
计算化合物的摩尔质量需要将构成化合物的每种元素的相对原子质量相加。
例如,水(H2O)的摩尔质量可以通过以下方式计算:摩尔质量= 2 ×氢的相对原子质量 + 氧的相对原子质量= 2 × 1.008 g/mol +15.999 g/mol = 18.015 g/mol。
第一章物质及其变化1、在30℃时,于一个10.0L的容器中,O2,N2和CO2混合气体的总压为93.3kPa。
分析结果得p(O2) =26.7kPa,CO2的含量为5.00g,试求:(1)容器中p(CO2);(2)容器中p(N2);(3)O2的摩尔分数。
2、0℃时将同一初压的4.00L N2和 1.00L O2压缩到一个体积为2.00L的真空容器中,混合气体的总压为255.0kPa,试求:(1)两种气体的初压;(2)混合气体中各组分气体的分压;(3)各气体的物质的量。
3、在25℃和103.9kPa下,把1.308g锌与过量稀盐酸作用,可以得到干燥氢气多少升?如果上述氢气在相同条件下于水面上收集,它的体积应为多少升(25℃时水的饱和蒸气压为3.17kPa)?4、1.34gCaC2和H2O发生如下反应:CaC2(s)+2H2O(l)⇋C2H2(g)+Ca(OH)2(s)产生的C2H2气体用排水集气法收集,体积为0.471L。
若此时温度为23℃,大气压为99.0kPa,该反应的产率为多少(已知23℃时水的饱和蒸气压为2.8kPa)?5、在27℃,将电解水所得的H2,O2混合气体干燥后贮于60.0L容器中,混合气体总质量为40.0g,求H2,O2的分压。
6、甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)的混合气体在温度T下置于体积为V 的容器内,测得压力为32.0kPa。
该气体在过量O2中燃烧,所有C都变成CO2,使生成的H2O和剩余的O2全部除去后,将CO2收集在体积为V的容器内,在相同温度T时,压力为44.8kPa。
计算在原始气体中C3H8的摩尔分数(假定所有气体均为理想气体)。
7、已知在250℃时PCl5能全部汽化,并部分解离为PCl3和Cl2。
现将2.98g PCl5置于1.00L容器中,在250℃时全部汽化后,测定其总压为113.4kPa。
其中有哪几种气体?它们的分压各是多少?8、今将压力为99.8kPa的H2 150ml,压力为46.6kPa的O2 75.0ml 和压力为33.3kPa的N2 50.0ml,压入250ml的真空瓶内。
第一章原子结构和元素周期律1-1. 不可能存在的是:(1)(2)(5)(6)(7)(8)1-2. C1-3. D1-4. D1-5. A1-6. B1-7. B1-8. A为Ca ,B为Mn ,C为Br ,D 为O1-9. A为Na ,B为Mg ,C为Al ,D 为Br ,E 为I ,F 为Cr第二章分子结构与晶体结构2-1. A2-2. C2-3. B2-4. B2-5. C2-6. AD2-7. BD2-8. D2-9. LiH属于s-s,HCl属于s-p,Cl2属于p-p2-10. 主要形成离子键的有:(1),(3),(8)主要形成极性共价键的有:(2),(5),(6),(7)主要形成非极性共价键的有:(4)第三章化学热力学基础3-1. C3-2. A3-3. D3-4.U3-6. (1)不对,可通过作功形式改变温度;(2)不对,热力学能的绝对值目前无法测得,热力学第一定律表达式中有ΔU而不是U;(3)对,冰熔化成0℃水需要吸热。
3-7.3-8.133 kJ·mol-13-9.解:(1)向真空膨胀W1 =-(2)恒外压膨胀J(3)两步恒外压膨胀J由于W3>W2>W1,说明膨胀次数愈多,则体系与环境的压力差愈小,做的功愈大。
3-10.解:=0.01 m3=810.5 JU =H = 0 ,Q = W = 810.6 J第四章化学动力学基础4-1. D 4-2. D 4-3. C 4-4. D 4-5. A4-6. C 4-7. D 4-8. B第五章 化学平衡与平衡原理5-1. 增加总压平衡向左移动;注入惰性气体平衡不变;升高温度平衡向右移动。
5-2. O H 2,+O H 3。
可以作为酸的有:-3HCO ;可以作为碱的有:33,,Ac NH HCO --。
5-3. 溶解度不变。
5-4. (1)AgCl 的溶解度会降低,但对溶度积没影响; (2)AgCl 的溶解度会增加,不影响溶度积; (3)AgCl 的溶解度会增加,不影响溶度积。
第四章化学平衡课后习题参考答案4解:由2×②-2×①得反应:4H 2(g)+2SO 2(g) == 4H 2O(g) + S 2(g)5解:反应开始时: 平衡时: 即平衡时NOCl 的分压增加了(8.53-6.97)×105=1.56×105(Pa )对于反应: 2NO(g) + Cl 2(g) === 2NOCl(g)平衡分压/Pa (4.18-1.56)×105 (2.79-1/2×1.56)×105 8.53×1058解:(1)2.2710252383142.0)10252383145.0(525=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=θKPCl 5的分解率=0.5/0.7×100%=71.4%(2) 加入Cl 2,平衡向左移动,设生成物转化了x mol/LPCl 5 ===== PCl 3 + Cl 2平衡浓度 (0.1+x)×8314×523 (0.25-x)×8314×523 (0.25+0.05-x)×8314×523x= 0.01074(mol/L) PCl 5的分解率=%4.68%10035.0)01074.01.0(35.0=⨯+-平衡向左移动,其分解率减小到68.4%.(3)设生成PCl 3 x mol/LPCl 5 ===== PCl 3 + Cl 2平衡浓度 (0.35-x)×8314×523 x ×8314×523 (0.05+x)×8314×523代入平衡常数表达式x=0.239(mol/L ) PCl 5的分解率=0.239/0.35=68.4%8242121006.5)80.0108.1()(⨯=⨯==θθθK K K 2.27105238314)1.0(105238314)3.0(105238314)25.0(555=⨯⨯+⨯⨯-⋅⨯⨯-=x x x K θ2.27105238314)35.0(105238314)05.0(105238314555=⨯⨯-⨯⨯+⋅⨯⨯=x x x K θ)(1018.40.155038314500.1)()(500Pa V RT NO n NO p ⨯=⨯⨯==)(1079.20.155038314000.1)()(52020PaV RT Cl n Cl p ⨯=⨯⨯==)(1097.60.155038314500.2)()(500PaV RT NOCl n NOCl p ⨯=⨯⨯==)(1053.80.155038314060.3)()(5Pa V RT NOCl n NOCl p ⨯=⨯⨯==)(940.050383140.1510)56.118.4()()(5mol RT V NO p NO n =⨯⨯⨯-==27.5)1/01.2()1/62.2()1/53.8(]/)([]/)([]/)([22222===θθθθp Cl p p NO p p NOCl p K(2)和(3)的情况下PCl 5的分解率相同,说明不论是达到平衡后再加入相同量的Cl 2还是一开始就加入,其分解率不变。
第三章电解质溶液和离子平衡1、完成下列换算:(1)把下列H+浓度换算成PH:C(H+)/ mol .L-1: 5.6*10-5 4.3*10-12 8.7*10-8 1.8*10-4(2)把下列pH换算成H+浓度:0.25 1.38 7.80 12.502、试计算:(1)pH=1.00与pH=3.00的HCl溶液等体积混合后溶液的pH和c(H+);(2) pH=2.00的HCl溶液与pH=13.00的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH和c(H+)。
3、写出下列弱酸在水中的解离方程式与K aθ的表达式:(1) 亚硫酸(2)草酸(H2C2O4)(3)氢硫酸(4)氢氰酸(HCN)(5)亚硝酸(HNO2)4、已知25℃时,某一元弱酸0.100 mol .L-1溶液是pH为4.00,试求:(1)该酸是K aθ(2) 该浓度下酸的解离度α5 }/(∉ π:5.0%ξ CH3COOH)溶液,假定白醋的密度ρ为1.007g •ml-1,它的pH为多少?6、设0.10 mol .L-1氢氰酸(HCN)溶液的解离度为0.0079%,试求此时溶液的pH和HCN的标准解离常数K aθ。
7、已知质量分数为2.06%的氨水密度ρ为0.988 g•ml-1,试求:(1)该氨水的pH;(2)若将其稀释一倍,pH又为多少?8、(1)在1.00L 0.10 mol .L-1HAc溶液中通入0.10 mol HCl气体(且不考虑溶液体积改变),试求HAc的解离度,并与未通入HCl前做比较。
(2)在1.0L 0.10 mol .L-1NH3•H2O溶液中,加入0.20 mol NaOH (设加入后,溶液体积无变化),试求NH3•H2O的解离度,并与未加NaOH 前做比较。
9、描述下列过程中溶液pH的变化,并解释之:(1)将NaNO2溶液加入到HNO2溶液中;(2)将NaNO3溶液加入到HNO3溶液中;(3)将NH4NO3溶液加到氨水中;10、计算下列缓冲溶液的pH(设加入固体后,下列溶液体积无变化):(1)在100ml 1.0 mol .L-1 HAc中加入2.8g KOH;(2)6.6g (NH4)2SO4溶于0.50L浓度为1.0 mol .L-1的氨水。
1·化学的核心任务是研究化学反响与创造新物质。
无机合成化学研究的目标是为创造新物质和新材料提供高效、对环境友好的定向合成与制备手段,并在此根底上逐步开展无机材料的分子工程学; 无机合成化学与国民经济的开展息息相关,在国民经济中占有重要的地位。
工业中广泛使用的“三酸两碱〞,农业生产中必不可少的化肥、农药,根底建立中使用的水泥、玻璃、陶瓷,涂料工业中使用的大量无机颜料等无一不与无机合成有关。
这些产品的产量和质量几乎代表着一个国家的工业水平。
2·第一章:30~70.3·绿色化学的12条原那么:◇污染预报最好是预防废物产生而不要等到产生以后再来治理。
◇原子经济化学合成的设计要最大限度地将生产过程使用的所有原料纳入最终产品中。
◇不那么有害的化学合成只要办得到,设计合成方法时要使用和生产对人群XX 和环境危害小或无毒的物质。
◇设计较平安的化学物质,设计化学产品要让它发挥所需功能而尽量减少其毒性。
◇较平安的溶剂和辅料,尽可能少用各种辅助物质如溶剂、别离剂和其他物质,要使用平安的物质。
◇设计考虑能源效率,从环境和经济影响角度重新认识化学过程的能源需求并应尽量少用能源,合成方法应在常温常压下进展。
◇使用可再生原料技术,经济上可行时要用可再生原料代替消耗性原料。
◇减少衍生物,用一些手段〔如锁定基因、保护与反保护和暂时改变物理、化学过程〕尽量减少不必要的衍生物,因为它要求额外反响物质并能产生废物。
◇催化物质(尽可能有选择性)比化学计量物质要好。
◇设计时考虑可降解性,设计化学产品要使其用过后能降解成无害物质而不是持续存在于环境中。
◇对污染预防进展实时分析,要进一步开展分析方法的研究,进展实时和生产过程中的监测,在生成有害物质前加以控制。
◇选择平安的化学过程,在化学过程中使用的物质和物质的形成过程要能尽量减少发生化学事故的可能性,包括释放化学物质、爆炸和起火。
应用:侯德榜的“氨碱法〞,是有效的绿色无机合成反响系统:(1)NH 3+H 2O+CO 2=NH 4HCO 3 (首先通入氨气,然后再通入二氧化碳〕;(2)NH 4HCO 3+NaCl=NH 4Cl+NaHCO 3↓〔NaHCO 3溶解度最小,所以析出。
第一章概论1现代无机合成的容和方法与旧时代相比有哪些变化?答:2为什么说无机合成化学往往是一个国家工业发展水平的标志?无机合成化学与国民经济的发展息息相关,在国民经济中占有重要的地位。
工业中广泛使用的三酸两破”,农业生产中必不可少的化肥、农药,基础建设中使用的水泥、玻璃、瓷,涂料工业中使用的大量无机料等无一不与无机合成有关。
这些产品的产量和质量几乎代表着一个国家的工业水平。
3.为什么说合成化学是化学学科的核心,是化学家改造世界、创造社会財富的最有力的手段?答:作为化学学科中当之无愧的核心,合成化学已成为化学家改造世界创造未来最有力的工具。
合成化学领域的每一次进步都会带动产业的一次革命。
发展合成化学,不断创造和开发新的物种,不仅是研究结构、性能及其相互关系,揭示新的规律与原理的基础,也成为推动化学学科与相关学科发展的主要动力。
4您能举出几种由p区元素合成的无机材料吗?碳纳米管、5为什么从某种意义上讲,合成化学的发展史就是化学的发展史?6.无机合成有哪些热点领域?(1)特种结构无机材料的制备(2)软化学合成(3)极端条件下的合成(4)无机功能材料的制备(5)特殊聚集态材料的合成(6)特种功能材料的分子设计(7)仿生合成(8)纳米粉体材料的制备(9)组合化学(10)绿色化学。
7.什么是极端条件下的合成?能否举一例说明。
极端条件是指极限情况,即超高温、超高压、超真空及接近绝对零度、强磁场与电场、激光等离子体等。
例如,在模拟宇宙空间的情况下,可能合成出没有位错的高纯度品体。
8查阅文献,找出一例绿色合成原理在无机合成化学中的应用。
9何谓软化学合成方法?与所谓的“硬化学法”相比有什么特点?软化学是相对于硬化学而言的。
它是指在较温和条件下实现的化学反应过程。
特点:1.不需用高纯金属作原料2.制得的合金是有一定颗粒度的粉末,不需在使用时再磨碎3.产品本身具有高活性4.产品具有良好的表面性质和优良的吸放氢性能5.合成方法简单6.有可能降低成本7.为废旧储氢合金的回收再生开辟了新途径第二章低温合成1温度与物性有怎样的关系?什么是物质的第五态?温度与物性的关系:对于一般液体来说,随着温度降低,密度会逐渐增加。
物质的第五态就是玻色-爱因斯坦凝聚(Bose-Einstemcondensation,简称BEC),它是科学巨匠爱因斯坦在80多年前预言的一种新物态:预言当原来不同状态的原子在温度足够低时,会突然聚集在一种尽可能低的能量状态,即处于不同状态的原子“凝聚”到了同一种状态(一般是基态)。
2为什么稀有气体化合物总是在低温或超低温下合成?由于稀有气体自身就是在低温下进行分离纯化的,因此它们的一些化合物也是在低温下进行的。
3实验室中,获得低温的方法或低温源装置有哪几种?各举一例(1)恒温低温浴。
低温合成需要的低温源装置可分为制冷浴与相变冷浴。
例:干冰啤酒/水果(2)制冷产生低温。
例:科学研究中使用的大型氦制冷机。
(3)低温恒温器。
(4)储存液化气体的装置。
①储存液化气体的杜瓦瓶②储存液化气体的钢瓶。
(5)低温的测量。
①蒸气压温度计②低温热电偶③低温电阻温度计4在Xe的氟化物制备中,为什么系统要严格地隔绝湿气,所用仪器、管路应是防爆的,并且要用镍和蒙铜品制作?为了防止它与水发生反应生成XeO4,而XeO4的固体极不稳定,甚至在-40℃也发生爆炸,而用镍和蒙铜制品是为了防止对仪器的侵蚀。
5为什么任何碱金属与液氨反应后溶液都具有同一吸收波长的蓝光?核心物种是什么?如何证明?因为它们共同形成了氨合电子,即电子处于46个NH3的空穴中。
核心物种为氨分子。
证明:①碱金属的液氨溶液比纯溶剂的密度小②液氨中随碱金属的浓度的增大,顺磁性减少。
6在氨基钠的制备中,为什么特别强调整个装置的连接都是不允许漏气的?因为空气中的氧会和氨基钠反应并形成一种黄色含各种氧化物的表面覆盖层,这种被氧化的物质易爆炸,并且摩擦或加热就可引爆。
7.一般来说,非金属化合物的反应不会很完全,并且副反应较多。
简述它们低温分离的主要方法。
①低温下的分级冷凝。
低温下的分级冷凝就是使气体混合物通过不同低温的冷阱,当有一种气体通过冷阱后其蒸气压小于1.3Pa,就认为是定量地捕集在冷阱中;大于133.3Pa的气体能穿过冷阱,被认为不能冷凝。
②低温下的分级减压蒸发。
这是分离两种沸点之差大于80℃挥发物质最简单的方法。
③低温吸附分离。
从热力学可知,物理吸附过程中吸附是放热的。
因此,吸附量将随温度的升高而降低。
但当气体吸附质分子(如N2、Ar、CO等)的大小与吸附剂的孔径接近时,它们的活化能很低,而且在很低的温度下,沸石的孔径发生收缩,从而增加了这些分子在晶孔中扩散难度,就会出现特殊的情况。
④低温化学分离。
当碰到两种化合物通过它们的挥发性的差别进行分离达不到理想结果时,可以加上过量的第三种化合物,第三种化合物能同其中一种形成不挥发性的化合物,这样把挥发性的组分除去之后,再向不挥发性产物中加入过量的第四种化合物。
这第四种化合物可以从不挥发性化合物中把原来的组分置换出来,同先前加入的第三种化合物形成不挥发性的化合物。
8什么是金属瓷?有什么特殊性质?用在哪些方面?它们是如何在高温下制备的?它是由一种或几种瓷相与金属相或合金所组成的复合材料。
为了使瓷既可以耐高温又不容易破碎,在制作瓷的土中加入金属氧化物细粉制成金属瓷,又称弥散増强材料,主要有烧结铝(铝-氧化铝)、烧结铍(铍-氧化铍)、TD 镍(镍-氧化钍)等。
广义的金属瓷还包括难熔化合物合金、硬质合金、金属黏结的金刚石工具材料金属瓷广泛地应用于火简、导弹、超音速飞机的外売、燃烧室的火焰喷口等的制备。
9获得高温有哪些手段?获得高温的一些方法和达到的温度(1)碳管炉:用碳制管作为发热元件的电阻炉。
因为它们的电阻很小,所以也称为短路电炉”。
这种炉可以很容易地达到2000℃的高温:(5)钨管炉:用钨作发热体的加热炉,温度可达3000℃。
(6)感应炉:被加热物很快发热并达到高温(几秒之可达3000℃)。
;(7)电弧炉。
10高温合成技术有哪些广泛应用?⑴高温下的固相合成反应⑵高温下的固-气反应⑶高温下的化学转移反应⑷高温下的冶炼和合金制备⑸高温下的相变合成⑹高温熔盐电解⑺高温下的单晶生长和区域熔融提纯⑻高温下的还原反应⑼自蔓延高温合成⑽等离子体激光、聚焦等作用下的超高温合成11.从金属活泼性看,钠略弱于钾,但是工业上却是用钠还原熔融态氯化钾的方法制备金属钾。
理由何在?工业上于850℃时用钠还原熔融态氯化钾的方法制备金属钾:虽然△f Hθm[NaCl(s)]=-411kJ.mol-1,△f Hθm[KCl(s)]=-435kJ.mol-1,上述反应正向是吸收能量即△r Hθm为正值的反应。
但因钾比钠容易挥发,沸点分别为756.5℃、881℃,在该温度下钾为气态即正向是熵增过程得以进行。
在850℃时的△r Gθm=6.6kJ·mol-1,由△r Gθm=-RTlnK,算得K=p(K)/p(Na)=0.458,即得到钠和钾的“混合物”,经真空蒸馏得“纯”钾,钠循环使用。
12.何谓高温下的化学转移反应?它主要应用在无机合成的哪些方面?化学转移反应(chemicaltransportreaction):是一种固体或液体物质A在一定的温度下与一种气体B反应,形成气相产物,这个气相反应产物在体系的不同温度部分又发生逆反应,结果重新得到A。
这个过程似乎像一个升华或者蒸馏过程,但是在这样一个温度下,物质A并没有经过一个它应该有的蒸气相,又用到了物质B(转移试剂),所以称化学转移。
应用:在新化合物合成、物质的分离提纯和大而完美的单晶生长以及测定一些热力学数据等方面。
13.试绘制转移反应实验装置原理示意图,指明如何根据反应热的符号选择不同区域温度的高低。
图中示意在温度梯度下固体物质转移的理想化流动装置。
显然,由于作为转移反应中的传输剂气体在与原料反应之后生成的是气体化合物,并要充分满足一定的蒸气压使之向生长端转移,传输剂还得在管中往返转移,因此,真空条件是必不可少的。
通常,温度和浓度是影响转移反应的重要因素。
可逆的多相反应达到平衡时,即其平衡常数为:Kp=pC/pB在原料放置区,即图中的T1段,A和B尽可能生成C并向沉淀区转移,在沉淀区(T2),C尽可能分解沉积出A。
这就要求△T不要太大,Kp尽可能接近1,即平衡时气体的分压应近似相等才好。
例子:化学蒸气转移制备TaS2晶体:由于是吸热反应,平衡常数随温度上升而增大,850℃时的挥发性产物的分压比750℃时的分压大,因此,TaS2在温度较低的一端沉积。
低温(750℃)高温(850℃)TaS2晶体TaS2粉末14.熔盐电解法制备金属钠时,为何要加入熔融的NaCl或CaCl2?为何不能使用同样的方法电解制备金属钾?加入熔融的NaCl或CaCl2的目的:降低盐的熔点。
不用电解氯化钾熔液制备金属钾的主要原因:(1)电解产物钾在电解质熔液中溶解度较大,如800℃在熔融氯化钾中钾的溶解浓度高达7.6%(mol),溶解的钾将和阳极产物氯化合;(2)浮在电解质熔液表层的(产物)钾是易挥发的活泼金属,将与空气中氧反应15.什么是等离子体超高温合成?它主要有哪些方面的用途?等离子体激光、聚焦等作用可以产生极高的温度用来进行超高温合成。
主要用途:①等离子体冶炼:用于冶炼用普通方法难于冶炼的材料和简化工艺过程。
离子体冶炼的优点是产品成分及微结构的一致性好,可免除容器材料的污染;②等离子体喷涂:许多设备的部件应能耐磨耐腐蚀、抗高温,为此需要在其表面喷涂一层具有特殊性能的材料。
用等离子体沉积快速固化法可将特种材料粉末喷入热等离子体中熔化,并喷涂到基体(部件)上,使之迅速冷却、固化,形成接近网状结构的表层,这可大大提高喷涂质量;③等离子体焊接:可用以焊接钢、合金钢;铝、铜、钛等及其合金,特点是焊缝平整、可以再加工、没有氧化物杂质、焊接速度快,用于切割钢、铝及其合金,切割厚度大。
16.描画区域熔融提纯装置并说明其原理。
为什么高温下的区域熔融是单晶生长的一种主要方法?它有哪几种装置?高温下的单晶生长也称熔体生长。
区域熔融法是用于提纯材料的:熔区限制在一段狭窄围,随着熔区由始端(经常加籽晶)沿料锭向另一端缓慢移动,晶体生长过程也逐渐完成。
水平区域熔融法垂直或悬浮区域熔融法17.写出用氢气还原WO3的各步方程式。
18.什么是自蔓延高温合成?该法有什么特点?其关键技术是什么?自蔓延高温合成材料制备是指利用原料本身的热能来制备材料.特点:①能量利用充分;②产品纯度高,因为SHS能产生1500~4000℃高温,使大量杂质蒸发而除去;③产量高,因为反应传播速度可达0.1~15cm·s-1,大大高于常规合成方法;关键:引燃(需要高能量)。