无机化学课后习题答案.doc

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. C 1-3. D1-4. D1-5. A1-6. B1-7. B1-8. A为Ca ，B为Mn ，C为Br ，D 为O 1-9. 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.（1）（2）（3）（4）（5）（6）W 0 0 0Q 0 0 0U 03-5.3-6. （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 U而不是U；（3） 对，冰熔化成0水需要吸热。3-7.3-8. 133 kJmol-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W3W2W1，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 J U =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. A 4-6. 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. ，。可以作为酸的有：；可以作为碱的有：。5-3. 溶解度不变。5-4. （1）的溶解度会降低，但对溶度积没影响； （2）的溶解度会增加，不影响溶度积； （3）的溶解度会增加，不影响溶度积。5-5.5-6. =1.7510-45-7. 在纯水中：s=1.0510-6 molL-1 在0.01 molL-1溶液中：s=1.110-10 molL-15-8. 5-9. ，故有沉淀生成。5-10. 500 K时， 第六章 电解质溶液理论 6-1. 略。 6-2. 略。6-3. C 6-4. C 6-5. pH值分别为：（1）8.31； （2）5.12； （3）11.6； （4）13.06-6. 为5.010-66-7. =2.3 ，=6-8. pH值分别为：（1）4.75； （2）4.74； （3）4.76； （4）4.756-9. ； ；第七章 氧化还原反应和电化学理论7-1. 7-17-2. C 7-3. B 7-4. C 7-5. B 7-6. C7-7. B 7-8. C7-9.（1） (-)ZnZn2+(1M)Zn2+(1M)Cu(+)（2）Li K Na（3） 负极； 阴阳极. （4） 阴离子； 阳极； 阳离子；阴极7-10. 解：（1）根据能斯特方程式，得(Zn2 + / Zn) =+nlgc (Zn2 + ) = - 0. 792 V(Cu2 + / Cu) =+lgc (Cu2 + ) = 0. 316 V则电池电动势为E =(Cu2 + / Cu) (Zn2 + / Zn) =0. 316 ( 0. 792) = 1. 11 V（2）按题意可设AgI 沉淀的溶解度为 x molL 1，溶解产生的Ag + 离子完全转化为配离子Ag(NH3 ) 2 + 。应用溶解转化总反应式求解:AgI(s) + 2NH3 Ag(NH3) 2 + + I 起始浓度/ molL - 1 0. 01 0 0平衡浓度/ molL - 1 0. 01 - 2 x x x代入平衡常数表示式可得:K =c ( Ag(NH3) 2 + ) c ( I - )/c2 (NH3)= xx/(0. 01 - 2 x) 2 =Ksp (AgI)/K不稳( Ag(NH3) 2 + )将K不稳( Ag(NH3) 2 + )和Ksp (AgI) 代入上式得:x2/2(0. 01 2 x) =8. 30 10 17/8. 91 10 - 8 = 9. 32 10 - 10两边开方后得:x/(0. 01 - 2 x)= 3. 05 10 - 5x3. 05 10 - 7所以,AgI 沉淀的溶解度为3. 05 10 - 7molL - 1 。(3)解： Pt，Cl2(pf )|Cl(1.0 moldm3)MnO4(1.0 moldm3)，Mn2(1.0 moldm3)， H(1.0 moldm3) |Pt (+)极：MnO4+ 8H+ 5e= Mn2+ 4H2O； (-)极：2Cl= Cl2+ 2e电池反应：2MnO4+ 10Cl+ 16H= 2Mn2+ 5Cl2+ 8H2OEf =jf(+)-jf(-)= 1.51-1.36= 0.15 (V)rGmf =1.4102(kJ/mol)； Kf = 2.61025； E=0.039 (V) K不变。 rGm= 38 (kJmol1)第八章 s区和p区元素8-1. 解：单斜硫和菱形硫都是由S8环状分子构成，而O2和O3、黄磷和白磷的构成分子不同,其性质当然不同。8-2. 解：（AlCl3）2；（AlBr3）2；（AlI3）2；分子中均含有配位键8-3. 解：SO2的漂白作用是能和一些有机色素结合成为无色的化合物； 而Cl2的漂白作用是利用HClO的氧化性。8-4. 解：因为氧单质的原子之间为双键，而氮单质的氮原子之间为叁键，氧的化学性质比氮活泼得多，所以氧气与各种元素形成各类氧化物及含氮酸（及盐），而氮气存在以单质为主，故大气中氮的含量比氧高。8-5. 解：结构决定性质，各元素按原子序数从小到大排列，依次为HCNOF，其中C为原子晶体，以共价键联结，而其它为分子晶体，以分子间力联结，故出现熔点曲线在C的位置最高，从而出现走向不连续现象。Cl2 + 2NaOH（冷）NaCl + NaClO + H2O 或3Cl2 + 6NaOH（热）5NaCl + NaClO3 + 3H2O8-6 解：（1）Fe + 2FeCl3 3FeCl2Cl2 + 2FeCl22FeCl3（2）8-7.解：因为玻璃中主要成分有SiO2 ，它会与HF反应： NH4F +H2ONH3H2O+ HF 4HF + SiO2SiF4(g) + 2H2O因为NH4F会发生水解反应：产生的HF会腐蚀玻璃。8-8.（1） S + 6HNO3(液)H2SO4 + 6NO2+ 2H2O解：（2） 3S + 6NaOH2Na2S + Na2SO3 + 3H2O 4S(过量) + 6NaOH2Na2S + Na2S2O3 + 3H2O（3） SO2 +2H2S3S + 2H2O（4） S2O32 + 2H+S+ 2H2O + SO28-9. 解：(1) 用淀粉KI溶液，作用后，溶液变蓝色的是NO-2；(2) 用淀粉KI溶液，作用后，溶液变蓝色的是AsO43-；(3)在酸性条件下,加SnCl2 ,反应后有黑棕色的As析出的是AsO33- ；(4)能使蛋白质沉淀的是P2O74-；(5)用AgNO3溶液；(6)用稀盐酸酸化,有蛋黄色沉淀析出的是AsS43-。第九章 d区和ds区元素9-1. 解：随着原子序数的增加，镧系元素的原子半径只是略有减小，这种现象称为镧系收缩。由于受到镧系收缩的影响，使第五、六周期族元素的原子半径很接近，从而使它们的性质很相近。9-2.解：（1）K：1s22s22p6 3s23p6 4s1；Cu：1s22s22p6 3s23p63d10 4s1虽然K和Cu最外层都是4s1，但Cu的原子半径比K小得多，Cu的4s1电子感受到的有效核电荷比K多，故活泼性比K差。（2）K的次外层为稳定的8e构型, 不可能参与成键，只有4s1电子可以成键，故表现为单一的+1价。 Cu除了最外层的4s1电子可以参与成键外，次外层中3d10有2个电子可以参与成键，故可表现为+1、+2、+3等氧化态。（3）Cu2+为3d9构型，4s、4p轨道能量与3d轨道能量较接近，可以参与形成配位键，K+为3s23p6构型，4s4p 轨道与3p轨道能量差很大，不可能用于成键。故前者容易形成配合物，后者不易。9-3. 解：（1）逐渐加水时，依次有CuCl42(黄绿色)和Cu（H2O）42+（浅蓝色）配合物生成。CuCl2浓溶液呈绿色或黄棕色，水释时生成Cu(H2O)呈兰色，中间过程为二者混合物呈绿色。（2）SO2通入溶液中和Cu2+，Cl发生反应生成了CuCl白色沉淀。SO2 + 2CuSO4 + 4NaCl + 2H2O2CuCl+ H2SO4 + 2HCl + 2NaSO4（3）向AgNO3中加KCN溶液时，产生的白色沉淀为AgCN。AgNO3 +KCNAgCN+ KNO3反应式为：AgCN +CNAg（CN）2而后，沉淀溶解：加Na2S，又有黑色沉淀Ag2S生成。（1） 2Cu + O2 + 2H2SO4(稀)2CuSO4 + 2H2O9-4.解：（2） Cu2O + H2SO4(稀)CuSO4 + H2O + Cu（3）4Ag + O2 + 8CN + 2H2O4Ag(CN)2 + 4OH（4） HgCl2 + HgHg2Cl2（5）Hg2（NO3）2 + H2SHgS+ Hg+ 2HNO3（6）2Ag（S2O3）23 + 9H2S + 6H+Ag2S+ 16S+ 12H2O9-5.解：Fe2+易被空气中的O2氧化4Fe2+ + O2 + 4H+4Fe2+ + 2H2O4Fe（OH）2+ O2 + 4H2O4Fe（OH）32Fe3+ + Fe3Fe2+（1）加入金属铁可以抑制Fe2+被氧化：（2）由于以上反应达到平衡，查表知K = 2.6 10 41 ，即K = Fe2+30 / Fe3+2 = 2.6 1041 因为Fe3+ = 0.1 mol / dm3 ，Fe3+ =6.2 1023 ml/dm3。(3) 根据Fe(OH)3溶度积常数Fe3+ OH3 = 2.64 1039若溶液中pH=7，则OH=107mol/dm3,当Fe3+ = (2.641039) / （107） 3 = 2.64 1018 ml/dm3时，即生成Fe(OH)3沉淀。所以 FeSO4溶液会出现Fe(OH)3沉淀，pH升高的原因是单质铁消耗了过量的HCl。Fe + 2H+Fe2+ + H2 解决办法有：加入Fe ； 保持溶液酸性9-6.解Cu(OH)2 + 2HNO3Cu(NO3)2 + 2H2O Cu(OH)2：3CuS + 2NO3+ 8H+3Cu2+ + 3S+2NO+ 4H2O CuS：AgBr + 2Na2S2O3Na3Ag(S2O3)2 + NaBr AgBr：3Ag2S + 8HNO36AgNO3 + 2NO + 3S +4H2O Ag2S：Zn(OH)2 + 2NaOHNa2Zn(OH)4 Zn(OH)2：HgI2 + 2KIK2HgI4 HgI2：HgS + Na2SNa2HgS2 HgS：9-7.解：（1）将溶液C（H+）调至0.3mol/L，通入H2S，生成CuS而不生在ZnS；（2）a. 加入稀HCl，生成AgCl沉淀，Pb也部分沉淀；过滤，将沉淀用热水处理使PbCl2溶解而和AgCl分离。（用约2molL1的氨水将AgCl溶解成Ag(NH3)2+,加入HNO3后AgCl又沉淀。）b. 溶液通入H2S，生成CuS和HgS沉淀，HNO3使CuS溶解而HgS不溶，三种离子分离。c. 加王水使HgS溶解。（3）将溶液的C（H+）调至0.3 molL1，通入H2S ，生成HgS，CdS沉淀，过滤，沉淀中加HNO3，CdS溶解，HgS不溶；（4）加入稀HCl，生成AgCl沉淀，过滤（用约2 molL1氨水将AgCl溶解成Ag(NH3)+，加入HNO3，AgCl又沉淀。），将溶液的C（H+）调节至0.3 molL1，通入H2S，生成CuS，HgS沉淀，过滤，在沉淀中加入氨水与铜离子反应生成蓝色Cu(NH3)42+,与HgS分离，而HgS用水溶解，往滤液中加入氨水，生成ZnS沉淀。8