第七章分子结构和晶体
习题解答（7）
思考题
1．举例说明下列概念的区别：
离子键与共价键、共价键与配位键、σ键和Л键、极性键和非极性键、极性分子与非极性分子、分子间力与氢键。
1．离子键是得到电子的阴离子与失去电子的阳离子的强烈静电吸引作用；共价键是原子间通过共用电子对（或电子云重叠）而形成的相互吸引作用，无阴、阳离子；配位键也是共价键中的一种，只不过共用的一对电子有一个原子提供。
σ键是各自电子云用密度最大的一头相互重叠，以使重叠体积最大，两原子间形成共价键时首先肯定以σ键成键，但两原子间只能形成σ键一次。Л键是在原子间已形成一根σ键后，其余原子轨道以“肩并肩”在侧面重叠的成键方式，其重叠体积比σ键要小，但两原子间根据各自的单电子数可形成几个Л键。
极性键是两不同原子间形成共价键时，由于两原子的电负性不同，吸引公用电子对的作用不同，使某一端带有部分正电荷，另一端带有部分负电荷，这就是极性键；若两相同的原子间形成共价键，由于彼此电负性相同，吸引共用电子对的能力相同，公用电子对不偏向任何一个原子，两原子不带“净”电荷，没有“正”或“负”的一端，即非极性键。
极性分子是整个分子中正、负电荷重心不重合，使分子一端带部分正电荷，为正极，另一端带部分负电荷，为负极。
分子之间由于偶极间的相互作用力为分子间力。氢键是氢原子与电负性大、半径小的原子形成共价键后，由于氢原子唯一的电子被其他原子吸引到离氢原子核较远的地方，氢原子几乎成了“裸露”的质子，有很强的正电场，吸引另一电负性大、半径小的原子的孤对电子，形成了一种作用力，这个作用力本质上还是分子间作用力，但比一般的分子间力强。
2．离子键是怎样形成的？离子键的特征和本质是什么？为什么离子键无饱和性和方向性？2．离子键是失电子的金属阳离子和德电子的非金属阴离子通过静电引力形成的。离子键的特征是无方向性、无饱和性。其本质是正、负点电荷间的静电引力。点电荷产生的电场向空间各个方向均匀传播，每一个在其电场中的异号电荷都会受到它的吸引作用，在理论上它可吸引无数个异号电荷，所以离子键无饱和性；由于点电荷产生的电场向空间各个方向的传播是均匀的，只要距离相等，不管在哪个方向，受到的作用里是一样的，这就是离子键的无方向性。
3．共价键是怎样形成的？共价键的特征和本质是什么？为什么共价键有饱和性和方向性？3．共价间是通过原子间共用电子对（或电子云重叠）形成的。共价键的特征是有方向性和饱和性，共价键的本质是原子间共用电子对后体系能量降低，形成稳定体系。共价间是原子间共用电子对，而拼成电子对与原子的单电子数有关，有几个单电子（包括电子激发后形成的），就有几个共价键，是有限的，所以共价键有饱和性。电子云重叠时，重叠的体积越大，体系越稳定。电子云在各个方向不是平均分布的，而是有一定的伸展方向的，各自电子云在伸展方向重叠，重叠的体积最大，形成的分子最稳定，所以共价键有方向性。
4．下列说法中哪些是不正确的，并说明理由。
⑴．离子化合物中，原子间的化学键也有共价键。
⑵．s电子与s电子间配对形成的共价键一定是σ键，p电子与p电子间配对形成的化学键一定是л键。
⑶．按价键理论，л键不能单独存在，在共价双键或叁键中只能有一个σ键。
⑷．一般说来，σ键比л键的键能大。
⑸．轨道杂化时，同一原子中所有的原子轨道都参与杂化。
⑹．键的极性越强，键能就越大。
⑺．两原子间形成的同型共价键键长越短，共价键就越牢固。
4．⑴对。离子化合物中主化学键是离子键。但有些离子是复杂离子，离子内部的原子间有共价键存在，如NH4+、NO3-、SO42-、PO43-、ClO4-等。
⑵错。s电子与s电子间配对形成的共价键确实是σ键。p电子与p电子间也有σ键，如O2、Cl2中的p电子间均有σ键。
⑶对。原子间形成共价键，首先形成σ键，形成σ键后，两原子还有单电子，则再形成л键，所以л键不能单独存在。两原子间形成σ键的“头碰头”只能碰一次，所以在共价双键或叁键中只能有一个σ键。
⑷对。σ键是各自电子云密度最大的方向重叠，重叠体积最大，键能也最大。л键是各自电子云伸展方向的侧面、电子云密度较小的方向重叠，重叠程度小，键能小。
⑸错。轨道如何杂化，要看与何种原子成键。除部分次外层参与杂化外，内层轨道不参与杂化，有时最外层的部分轨道也不参与杂化。如C原子与H原子成键形成乙烯时，C原子的两根p轨道与s轨道参与杂化，而另一根p轨道没有参与杂化。
⑹错。键的极性是共用电子偏离两原子中心，使两原子带电荷多少的程度，而键能是使两成键原子拆开变成原单独原子所需提供的能量，与电子云重叠程度有关，两个是不同的概念。
⑺对。两原子间形成的同型共价键键长越短，说明两原子越靠近，电子云重叠越多，共价键当然越牢固。
5．成键的两原子间电负性相差越大，它们形成的化学键是否就越牢固？
5．成键的两原子间电负性相差越大，只能说明该键的极性越大，不能说明共价键是否牢固。6．举例说明杂化轨道的类型与分子空间构型的关系，有什么规律？试联系周期表予以简要说明。
6．若杂化轨道均用来成键，则杂化轨道的空间构型与分子的空间构型一致。如ⅡA族Be 原子轨道杂化一般为sp杂化，形成直线型分子；如ⅢA族B原子轨道杂化一般为sp2杂化，形成平面正三角型分子；如ⅣA族C原子轨道杂化一般为sp3杂化，形成正四面体型分子。7．什么情况下发生不等性杂化？CH3Cl是等性杂化还是不等性杂化？
7．杂化的轨道成键情况不一样时发生的杂化是不等性杂化。这个不一样指杂化出的轨道有些用来成键，有些放孤对电子；或杂化出的轨道与不同样的原子成键。CH3Cl中C的四个sp3杂化轨道分别与H和Cl成键，成键情况不完全一样，故是不等性杂化。
8．指出下列各分子中各C原子所采取的杂化轨道类型。
CH4、C2H2、C2H4、H3COH、CH2O、H3C—CO=CH—CH3
8．CH4：sp3杂化；C2H2：sp杂化；C2H4：sp2杂化；H3COH：不等性sp3杂化；
CH2O：不等性sp2杂化；H3C1—C2O=C3H—C4H3：两边的C1、C4是不等性sp3杂化；中间的C2、C3是不等性sp2杂化。
9．用价层电子对互斥理论推断下列分子的空间构型。
BCl3、PH3、SnCl2、H2S、SF4、SO2、CO2、SO42-、ICl4-、NH4+、BrF3。
9．解：
分子或离子价层电子对数成键电子对数孤电子对数几何构型
BCl3 3 3 0 平面正三角形PH3 4 3 1 三角锥形
SnCl2 3 2 1 V形
H2S 4 2 2 V形
SF4 6 4 1 畸变四面体
SO2 3 2 1 V形
CO2 4 4 0 直线形
SO42- 4 4 0 正四面体
ICl4- 6 4 2 平面正方形
NH4+ 4 4 0 正四面体3
10．写出NO分子的分子轨道电子排布式，并说明：
⑴它的键级是多少？
⑵它的键长应比NO-更长或更短？
⑶有几个单电子？
⑷并从键级推测NO+化合物存在的可能性。
⑸讨论NO、NO-和NO+的磁性。
10．根据分子轨道理论，可知NO分子轨道排布式为：
[KK(σ2s)2 (σ*2s)2 (σ2px)2 (л2py)2 (л2pz)2(л*2py)1]
⑴NO的键级=（8－3）=2.5
⑵因为NO-比NO多了1个电子，根据轨道排布式可推测出该电子进入л*2py轨道，所以NO-的键级为2。又根据键级越大，键长越短，所以NO的键长比NO-短。
⑶根据NO分子轨道排布式，可知NO分子有1个单电子。
⑷因为NO+比NO少了1个电子，根据轨道排布式可推测出л*2py轨道上无电子，其键级应该等于3，所以NO+可以存在。
⑸根据分子轨道的磁性规律可知有有单电子的物质为顺磁性，反之为抗磁性。所以NO、NO-为顺磁性，NO+为抗磁性。
11．用VB法和MO法分别说明为什么H2能稳定存在？而He2分子不能稳定存在？11．VB法认为H(1s1)原子有一个单电子，会与另一H原子的单电子配对，形成稳定的双原子分子H2。而He(1s2)原子没有单电子，不可能与其他原子成键，故不能形成He2分子。MO法认为两个H原子的1s轨道组合成σ1s和σ＊1s分子轨道，两个电子根据能量最低原理进入σ1s轨道，使体系能量比两个单独的H原子低，从而形成稳定的H2分子。两个He原子的1s轨道ye 组合成σ1s和σ＊1s分子轨道，四个电子根据能量最低原理进入σ1s轨道和σ＊1s分子轨道，体系能量与两个单独的He一样，因此不能形成稳定的He2分子。
12．试解释下述事实：
⑴C和Si是同族元素，但通常情况下CO2是气体，SiO2则是高熔点、高硬度固体；
⑵常温下，氟和氯是气体，溴是液体，而碘是固体；
⑶甲烷、氨和水有相似的相当分子量，但甲烷沸点是111.5K，氨的沸点是239.6K，水的沸点是373K。
12．⑴CO2(固体)是分子晶体，分子间只存在微弱的范德华力，温度稍高CO2分子就能克服这种作用力而汽化，故通常情况下CO2是气体；而SiO2则属于原子晶体，Si原子和O原子彼此以强的共价键连接在一起，构成一个庞大的体系，Si原子和O原子很难克服强烈的共价键作用，而是在固定的位置，所以SiO2则是高熔点、高硬度固体。
⑵氟、缕、溴、碘的单质均属于分子晶体，且结构相似，分子间作用力与分子量有关。熔、沸点随分子量的增加而升高。故常温下，氟和氯是气体，溴是液体，而碘是固体。
⑶甲烷是非极性分子，分子间作用力小，沸点低。氨和水分子间有氢键，且水分子中的氢键(O—H…O)比氨分子中的氢键(N—H…N)强，古氨和水的沸点较高，其中水更高。
习题
1．从元素的电负性数据判断下列化合物哪些是离子型化合物，哪些是共价型化合物。NaF,AgBr,RbF,HI,CuI,HBr,KCl
1．解：
物资NaF AgBr RbF HI CuI HBr KCl
△Х 3.07 3.18 0.46 0.76 2.34
归属离子离子共价共价离子2．NaF，MgO为等电子体，都具有NaCl晶型，但MgO的硬度几乎是NaF的两倍，MgO 的熔点(2800℃)比NaF的熔点(993℃)高得多，为什么？
2．它们都是离子化合物，彼此间的静电作用可用公式F=K
2
) (
) ( r q
q-
+
近似判断。NaF电荷数少，MgO电荷数多，离子间作用力强，故熔点很高。
3．C—C、N—N、N—Cl键的键长分别为154、145、175pm，试粗略估算C—Cl键的键长。3．解：C—C键长的一般为154/2=77 pm，N—N键长的一般为145/2=72.5 pm，N—Cl键中Cl贡献的键长为175－72.5=102.5pm，则C—Cl键的键长为77＋102.5=179.5pm
4．分别指出下列各组化合物中，哪个价键的极性最大？哪个极性最小？
⑴NaCl、MgCl2、AlCl3、SiCl4、PCl5。
⑵LiF、NaF、KF、RbF、CsF。
⑶HF、HCl、HBr、HI。
4．⑴NaCl极性最大，PCl5极性最小。
⑵CsF极性最大，LiF极性最小。
⑶HF极性最大，HI极性最小。
5．在BCl3和NCl3分子中，中心原子的氧化数和配体数都相同，为什么二者的中心原子采取的杂化类型、分子构型却不同？
5．BCl3中B原子外层电子排布为2s22p1，激发成2s12p2后发生sp2杂化，三个杂化轨道分别与氯原子的3p成键，分子为平面正三角形；而NCl3分子中N原子外层电子排布为2s22p3，发生sp3杂化，由于三个杂化轨道分别与氯原子的3p成键，一个杂化轨道被孤对电子占据，故分子的几何构型为三角锥形。
6．指出下列分子或离子中中心原子杂化轨道类型、几何构型：
OF2CH3-CH3+BH4-H3O+
6．解：
分子或离子OF2CH3-CH3+BH4-H3O+
杂化类型不等性sp3不等性sp3sp2等性sp3等性sp2
几何构型V形三角锥形平面三角形正四面体平面三角形
7．下列各变化中，中心原子的杂化轨道类型及空间构型如何变化。
⑴BF3→BF4-⑵H2O→H3O+⑶NH3→NH4+
7．BF3→BF4-，B原子的杂化由sp2变为sp3，空间构型由平面三角形变为正四面体；
H2O→H3O+，O原子的杂化由不等性sp3变为sp2，空间构型由V形变为平面三角形；NH3→NH4+，N原子的杂化由不等性sp3变为等性sp3，空间构型由三角锥形变为正四面体。8．用价层电子对互斥理论推测下列分子或离子的空间构型。
BeCl2, SnCl3-, ICl2+, XeO4, BrF3, SnCl2, SF4，ICl2-, SF6。
8．解：
分子或离子价层电子对数成键电子对数孤电子对数几何构型
BeCl2 2 2 0 直线形
SnCl3- 4 3 1 三角锥形
ICl2+ 4 2 2 V形
XeO4 4 4 0 正四面体
BrF3 5 3 2 平面三角形
SnCl 2
3 2 1 V 形 SF 4
6 4 2 正方形 ICl 2- 5 2 3 V 形
SF 6 6 6 0 正八面体
9．写出下列双原子分子或离子的分子轨道式，指出所含的化学键，计算键级并判断哪个最稳定？哪个最不稳定？哪个具有顺磁性？哪个具有反磁性？
H 2+，He 2+，C 2，Be 2，B 2，N 2+，O 2+
9．解：
分子或离子 分子轨道式 化学键 稳定性 磁性 H 2+ [(σ1s )1] 一个单电子σ键 较稳定 顺 He 2+ [(σ1s )2(σ*1s )1] 一个三电子σ键 较稳定 顺 C 2 [KK(σ2s )2(σ*2s )2(л2py )2(л2pz )2] 两个л键 稳定 反 Be 2 [KK(σ2s )2(σ*2s )2] 不成键 不 反 B 2 [KK(σ2s )2(σ*2s )2(л2py )1(л2pz )1] 两个单电子л键 稳定 顺 N 2+ [KK(σ2s )2(σ*2s )2(л2py )2(л2pz )2(σ2px )1]
两个л键和一个单电子σ键 稳定 顺
O 2+ [KK(σ2s )2 (σ*2s )2 (σ2px )2 (л2py )2 (л2pz )2 (л*2py )1]
一个л键、一个三电子л键，一个σ键
稳定 顺
10．试用分子轨道理论说明超氧化钾(KO 2)中的超氧离子O 2-和过氧化钠(Na 2O 2)中的过氧离
子O 22-能否存在？和O 2比较，其稳定性和磁性如何？
10．O 2-的分子轨道式为：[KK(σ2s )2(σ*2s )2(σ2px )2 (л2py )2 (л2pz )2 (л*2py )2(л*2pz )1]，键级=(8－5)/2=1.5，顺磁性。
O 22-的分子轨道式为：[KK(σ2s )2(σ*2s )2(σ2px )2 (л2py )2 (л2pz )2 (л*2py )2(л*2pz )2]，键级=(8－6)/2=1.0，反磁性。
O 2 [KK(σ2s )2 (σ*2s )2 (σ2px )2 (л2py )2 (л2pz )2 (л*2py )1(л*2pz )1]，键级=2.0。
可见，O 2-和O 22-键级大于0，能存在。由于键级小于O 2的键级，稳定性均小于O 2。O 2-为顺磁性，O 22-为反磁性。
11．请指出下列分子中哪些是极性分子，哪些是非极性分子？
NO 2； CHCl 3； NCl 3; SO 3; SCl 2; COCl 2; BCl 3。
11．极性分子：NO 2； CHCl 3； NCl 3; SCl 2。
非极性分子：SO 3; BCl 3。
12．下列每对分子中，哪个分子的极性较强？试简单说明理由。
⑴HCl 和HB r ⑵H 2O 和H 2S ⑶NH 3和PH 3
⑷CH 4和CCl 4 ⑸CH 4和CH 3Cl ⑹BF 3和NF 3
12．⑴HCl ＞HBr ，Cl 的电负性大于Br ；⑵H 2O ＞H 2S ，O 的电负性大于S ；
⑶NH 3＞PH 3，N 的电负性大于P ；⑷CH 4=CCl 4，它们均为非极性分子；⑸CH 4＜CH 3Cl ，CH 4是非极性分子，偶极距为零，CH 3Cl 为极性分子，偶极距大于零；⑹BF 3＜NF 3，BF 3是非极性分子，偶极距为零，NF 3为极性分子，偶极距大于零；
13．HF 分子间氢键比H 2O 分子间氢键更强些，为什么HF 的沸点及气化热均比H 2O 的低？
13．H 2O 分子间单个氢键虽比HF 分子间单个氢键弱，但H 2O 中两个H 原子都能与相邻的O 原子形成氢键，分子间氢键多，且构成立体结构；HF 分子间氢键只能构成链状结构，氢键数目少，故沸点和汽化热小。
14．C 和O 的电负性差较大，CO 分子极性却较弱，请说明原因。
14．CO 分子中，还存在着O 的一对孤对电子进入C 原子空轨道的配位键，把O 较多吸引共用电子对形成的负电荷基本抵消掉了，故CO 分子极性却较弱。
15．为什么由不同种元素的原子生成的PCl 5分子为非极性分子，而由同种元素的原子形成的O 3分子却是极性分子？
15．PCl5分子构型为三角双锥，空间高度对称，故分子无极性。O3分子为V形,类似与SO2结构，中间的带部分负电荷，成为极性分子。
16．指出下列物质在晶体中质点间的作用力、晶体类型、熔点高低。
（1）KCl, （2）SiC, （3）CH3Cl, （4）NH3, （5）Cu, （6）Xe。
16．
物质KCl SiC CH3Cl NH3Cu Xe
作用力离子键共价键范德华力范德华力、
金属键范德华力
氢键
晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体分子晶体
熔点高低高高低较低高低
17．列出下列两组物质熔点由高到低的次序：
⑴NaF，NaCl，NaBr，NaI
⑵BaO，SrO，CaO，Mg O
17．⑴NaF，NaCl，NaBr，NaI
⑵MgO，CaO，SrO，BaO
这两组物质均为离子晶体。离子晶体的熔点主要取决于晶格能，晶格能主要与离子电荷与离子半径有关，此外也与离子晶体类型有关。
18．对下列各对物质的沸点的差异给出合理的解释。
⑴HF(20℃)与HCl(－85℃) ⑵NaCl(1465℃)与CsCl(1290℃)
⑶TiCl4(136℃)与LiCl(1360℃) ⑷CH3OCH3(－25℃)与CH3CH2OH (79℃)
18．⑴HF分子间存在氢键，分子间作用力较强。⑵NaCl间的离子间距离较短，作用力较强。
⑶TiCl4是分子晶体，而LiCl是离子晶体。⑷CH3OCH3是非极性分子，而CH3CH2OH分子间存在氢键。
19．试用离子极化理论比较下列各组氯化物熔沸点高低。
⑴CaCl2和GeCl4；⑵ZnCl2和CaCl2；⑶FeCl3和FeCl2。
19．熔沸点⑴CaCl2＞GeCl4，由于离子极化，GeCl4带有较多的共价成分。
⑵ZnCl2＜CaCl2，由于离子极化，ZnCl2带有较多的共价成分。
⑶FeCl3＜FeCl2，Fe3+比Fe2+极化更强，FeCl3带有更多的共价成分。
20．判断下列化合物的分子间能否形成氢键，哪些分子能形成分子内氢键？
NH3; H2CO3; HNO3; CH3COOH; C2H5OC2H5; HCl;
20．分子间氢键：NH3; H2CO3; CH3COOH;
21．判断下列各组分子之间存在何种形式的分子间作用力。
⑴CS2和CCl4；⑵H2O与N2；⑶CH3Cl；⑷H2O与NH3。
21．⑴CS2和CCl4分子间仅存在色散力；⑵H2O与N2分子间存在色散力和诱导力；⑶CH3Cl 分子间存在色散力、取向力和诱导力；⑷H2O与NH3分子间存在色散力、取向力、诱导力和氢键。
22．解释下列实验现象：
⑴沸点HF＞HI＞HCl；BiH3＞NH3＞PH3；⑵熔点BeO＞LiF；
⑶SiCl4比CCl4易水解；⑷金刚石比石墨硬度大。
22．⑴HI与HCl分子结构相似，HI分子量大，故沸点高；HF分子间存在氢键，故沸点比HI、HCl都高。NH3分子间存在氢键，故沸点比PH3高，但BiH3分子量比BiH3高许多，尽管NH3分子间存在氢键，但沸点还是比BiH3低。
⑵BeO和LiF均是离子化合物，组成BeO的阴、阳离子电荷数比LiF多，故熔点高。
⑶由于C-Cl键的键能很大，Cl在水中不会被OH-取代而水解；而Si-Cl键的键能较小，Cl 在水中易被OH-取代而水解。
⑷金刚石是原子晶体而石墨是过渡型晶体。
23．试用离子极化观点排出下列化合物的熔点及溶解度由大到小的顺序
⑴BeCl2，CaCl2，HgCl2；⑵CaS，FeS，HgS；⑶LiCl，KCl，CuCl。
23．⑴极化：Hg2+＞Be2+＞Ca2+，熔点及溶解度CaCl2＞BeCl2＞HgCl2；
⑵极化：Hg2+＞Fe2+＞Ca2+，熔点及溶解度CaS＞FeS＞HgS；
⑶极化：Cu+＞Li+＞K+，熔点及溶解度KCl＞LiCl＞CuCl；
24．元素Si和Sn的电负性相差不大，为什么常温下SiF4为气态而SnF4却为固态？24．固体SiF4是分子晶体，沸点低，常温下是气体；而SnF4是离子晶体，常温下是固体。
无机化学课后习题答案(天津大学第四版)
第2章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案 1.解： m r H ? = -3347.6 kJ·mol -1; m r S ? = -216.64 J·mol -1·K -1; m r G ? = -3283.0 kJ·mol -1 ＜ 0 该反应在298.15K 及标准态下可自发向右 进行。 2.解： m r G ? = 113.4 kJ·mol -1 ＞ 0 该反应在常温(298.15 K)、标准态下不能自发进行。 （2） m r H ? = 146.0 kJ·mol -1; m r S ? = 110.45 J·mol -1·K -1; m r G ? = 68.7 kJ·mol -1 ＞ 0 该反应在700 K 、标准态下不能自发进行。 3.解： m r H ? = -70.81 kJ·mol -1 ; m r S ? = -43.2 J·mol -1·K -1; m r G ? = -43.9 kJ·mol -1 （2）由以上计算可知： m r H ?(298.15 K) = -70.81 kJ·mol -1; m r S ?(298.15 K) = -43.2 J·mol -1·K -1 m r G ? = m r H ? - T · m r S ? ≤ 0
T ≥K) (298.15K) (298.15m r m r S H ?? = 1639 K 4.解：（1）c K = {} O) H ( )(CH )(H (CO) 243 2c c c c p K = {}O) H ( )(CH )(H (CO) 243 2p p p p K = {}{}{}{} p p p p p p p p / O)H ( /)(CH / )(H / (CO) 2 4 3 2 （2） c K = {}{} )(NH )(H )(N 32 32212c c c p K = {}{} )(NH )(H )(N 32 3221 2p p p K = {}{} p p p p p p / )(NH / )(H / )(N 32 32212 （3）c K =)(CO 2 c p K =)(CO 2 p K = p p / )(CO 2 （4）c K ={}{} 3 23 2 )(H O)(H c c p K = {}{} 3 23 2 )(H O)(H p p K = {}{} 3 232 /)(H /O)(H p p p p 5.解：设 m r H ?、 m r S ?基本上不随温度变化。 m r G ? = m r H ? - T · m r S ? m r G ?(298.15 K) = -233.60 kJ·mol -1 m r G ?(298.15 K) = -243.03 kJ·mol -1 K lg (298.15 K) = 40.92, 故 K (298.15 K) = 8.3?1040
第二章化学热力学初步 思考题 1．状态函数的性质之一是：状态函数的变化值与体系的始态与终态有关；与过程无关。在U、H、S、G、T、p、V、Q、W中，属于状态函数的是U、S、G、T、p、V。在上述状态函数中，属于广度性质的是U、H、S、G、V，属于强度性质的是T、p。 2．下列说法是否正确： ⑴状态函数都具有加和性。 ⑵系统的状态发生改变时，状态函数均发生了变化。 ⑶用盖斯定律计算反应热效应时，其热效应与过程无关。这表明任何情况下，化学反应的热效应只与反应的起止状态有关，而与反应途径无关。 ⑷因为物质的绝对熵随温度的升高而增大，故温度升高可使各种化学反应的△S大大增加。 ⑸△H，△S受温度影响很小，所以△G受温度的影响不大。 2．⑴错误。强度状态函数如T、p就不具有加和性。 ⑵错误。系统的状态发生改变时，肯定有状态函数发生了变化，但并非所有状态函数均发生变化。如等温过程中温度，热力学能未发生变化。 ⑶错误。盖斯定律中所说的热效应，是等容热效应ΔU或等压热效应ΔH。前者就是热力学能变，后者是焓变，这两个都是热力学函数变，都是在过程确定下的热效应。 ⑷错误。物质的绝对熵确实随温度的升高而增大，但反应物与产物的绝对熵均增加。化学反应△S的变化要看两者增加的多少程度。一般在无相变的情况，变化同样的温度，产物与反应物的熵变值相近。故在同温下，可认为△S不受温度影响。 ⑸错误。从公式△G=△H－T△S可见，△G受温度影响很大。 3．标准状况与标准态有何不同？ 3．标准状态是指0℃，1atm。标准态是指压力为100kPa，温度不规定，但建议温度为25℃。 4．热力学能、热量、温度三者概念是否相同？试说明之。 4．这三者的概念不同。热力学能是体系内所有能量的总和，由于对物质内部的研究没有穷尽，其绝对值还不可知。热量是指不同体系由于温差而传递的能量，可以测量出确定值。温度是体系内分子平均动能的标志，可以用温度计测量。 5．判断下列各说法是否正确： ⑴热的物体比冷的物体含有更多的热量。 ⑵甲物体的温度比乙物体高，表明甲物体的热力学能比乙物体大。 ⑶物体的温度越高，则所含热量越多。 ⑷热是一种传递中的能量。 ⑸同一体系： ①同一状态可能有多个热力学能值。 ②不同状态可能有相同的热力学能值。 5．⑴错误。热量是由于温差而传递的能量，如果没有因温差而传递就没有意义。 ⑵错误。原因同⑴，温度高，但不因温差而传递能量就无热量意义。 ⑶错误。原因同⑴。 ⑷正确。 ⑸①错误。状态确定，热力学值也确定了，各热力学值都是唯一的数据。
第13章 氢和稀有气体 13-1 氢作为能源，其优点是？目前开发中的困难是什么？ 1、解：氢作为能源，具有以下特点： （1）原料来源于地球上储量丰富的水，因而资源不受限制； （2）氢气燃烧时放出的热量很大； （3）作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水，不会污染环境； （4）有可能实现能量的储存，也有可能实现经济高效的输送。 发展氢能源需要解决三个方面的问题：氢气的发生，氢气的储备和氢气的利用 13-2按室温和常压下的状态（气态 液态 固态）将下列化合物分类，哪一种固体可能是电的良导体？ BaH 2;SiH 4;NH 3;AsH 3;PdH 0.9;HI 13-3试述从空气中分离稀有气体和从混合气体中分离各组分的根据和方法。 3、解：从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分，主要是利用它们不同的物理性质如：原子间不同的作用力、熔点沸点的高低以及被吸附的难易等差异达到分离的目的。 13-4试说明稀有气体的熔点 、沸点、密度等性质的变化趋势和原因？ 4、解：氦、氖、氩、氪、氙，这几种稀有气体熔点、沸点、密度逐渐增大。 这主要是由于惰性气体都是单原子分子，分子间相互作用力主要决定于分子量。分子量越大，分子间相互作用力越大，熔点沸点越来越高。 密度逐渐增大是由于其原子量逐渐增大，而单位体积中原子个数相同。 13-5你会选择哪种稀有气体作为：（a ）温度最低的液体冷冻剂；（b ）电离能最低 安全的放电光源；（c ）最廉价的惰性气氛。 13-6用价键理论和分子轨道理论解释HeH 、HeH + 、He 2+ 粒子存在的可能性。为什么氦没有双原子分子存在？ 13-7 给出与下列物种具有相同结构的稀有气体化合物的化学式并指出其空间构型： (a) ICl 4- (b)IBr 2- (c)BrO 3- (d)ClF 7、 解： 4XeF 平面四边形 2XeF 直线形 3XeO 三角锥 XeO 直线形
第十二章 1．卤素中哪些元素最活泼为什么有氟至氯活泼性变化有一个突变 答：单质的活泼性次序为：F2>>Cl2>Br2>I2 从F2到Cl2活泼性突变，其原因归结为F原子和F—离子的半径特别小。 F Cl Br I F—Cl—Br—I— r/pm 64 99 114 133 136 181 195 216 (1)由于F的原子半径非常小，F—F原子间的斥力和非键电子对的斥力较大，使F2的 解离能（155KJ/mol）远小于Cl2的解离能（240KJ/mol）。 (2)由于F-离子半径特别小，因此在形成化合物时，氟化物的离子键更强，键能或晶格 能更大。 由于F-离子半径特别小，F-的水合放热比其他卤素离子多。 2．【 3．举例说明卤素单质氧化性和卤离子X-还原性递变规律，并说明原因。 答：氧化性顺序为：F2 >Cl2 >Br2>I2 ;还原性顺序为：I- >Br->Cl->F-. 尽管在同族中氯的电子亲合能最高，但最强的氧化剂却是氟 卤素单质是很强的氧化剂,随着原子半径的增大,卤素的氧化能力依次减弱。尽管在同族中氯的电子亲合能最高,但最强的氧化剂却是氟。一种氧化剂在常温下,在水溶液中氧化能 ?值的大小和下列过程有关（见课本P524） 力的强弱,可用其标准电极电势值来表示,θ 4．写出氯气与钛、铝、氢、水和碳酸钾作用的反应式，并注明必要的反应条件。 答：（1）2Cl2+Ti =TiCl4加热，干燥 （2）3Cl2+2Al =2AlCl3 加热，干燥 （3）Cl2+H2 =2HCl 点燃 （4）3Cl2+2P(过量)=2PCl3 干燥 ！ 5Cl2(过量)+2P=2PCl5干燥 （5）Cl2+H2O=HClO +HCl (6) Cl2+2K2CO3+H2O=KCl+KClO+2KHCO3 5．试解释下列现象： （1）I2溶解在CCl4中得到紫色溶液，而I2在乙醚中却是红棕色。 （2）I2难溶于水却易溶于KI中。 答：（1）CCl4为非极性溶剂，I2溶在CCl4中后仍为分子状态，显示出I2单质在蒸气时的紫颜色。 而乙醚为极性溶剂，I2溶于乙醚时与溶剂间有溶剂合作用，形成的溶剂合物不再呈其 单质蒸气的颜色，而呈红棕色。 （2）I2以分子状态存在，在水中歧化部分很少，按相似相溶的原则，非极性的I2在水中溶解度很小。但I2在KI溶液中与I-相互作用生成I3—离子，I3—离子在水中的溶解度很大，因 此，I2易溶于KI溶液。
第五章氧化-还原反应 无机化学习题解答（5） 思考题 1．什么是氧化数如何计算分子或离子中元素的氧化数 氧化数是某一原子真实或模拟的带电数。若某一原子并非真实得到若 失去电子而带电荷，可以认为得到与之键合的电负性小于它的原子的 电子或给予与之键合的电负性大于它的原子电子，然后计算出来的带 电情况叫氧化数。 已知其他原子的氧化数，求某一原子的氧化数时可用代数和的方法， 中性分子总带电数为零；离子总带电数为离子的电荷。 2．指出下列分子、化学式或离子中划线元素的氧化数： As2O3 KO2 NH4+ Cr2O72- Na2S2O3 Na2O2 CrO5 Na2PtCl6 N2H2 Na2S5 2．As2O3 +3，KO2 +1，NH4+ -3，Cr2O72-+3，Na2S2O3 +2，Na2O2 -1，CrO5 +10，Na2PtCl6 +4，N2H2 -1，Na2S5 -2/5， 3．举例说明下列概念的区别和联系： ⑴氧化和氧化产物⑵还原和还原产物 ⑶电极反应和原电池反应⑷电极电势和电动势 3．⑴氧化是失去电子氧化数升高，所得氧化态较高产物即为氧化产物。 ⑵还原是得到电子氧化数降低，所得氧化态较较产物即为还原产物。
⑶在某个电极上发生的反应为电极反应，分为正极的还原反应和负极的氧化反应，总反应为原电池反应。 ⑷固体电极材料与所接触的溶液间的电势差即为该原电池的电极电势。两电极构成原电池时两电极间的电势差为该原电池的电动势。 4．指出下列反应中何者为氧化剂，它的还原产物是什么何者为还原剂，它的氧化产物是什么 ⑴2FeCl3+Cu→FeCl2+CuCl2 ⑵Cu+CuCl2+4HCl→2H2[CuCl3] ⑶Cu2O+H2SO4→Cu+CuSO4+H2O 4．⑴氧化剂：FeCl3，还原产物：FeCl2，还原剂：Cu，氧化产物：CuCl2。 ⑵氧化剂：CuCl2，还原产物：2H2[CuCl3]，还原剂：Cu，氧化产物：2H2[CuCl3]。 ⑶氧化剂：Cu2O，还原产物：Cu，还原剂：Cu2O，氧化产物：CuSO4。 5．离子-电子法配平氧化-还原方程式的原则是什么判断下列配平的氧化还原方程式是否正确，并把错误的予以改正。 ⑴2FeCl2+3Br2→2FeBr3+4Cl- ⑵Fe2++NO3-+4H+→Fe3++NO↑+2H2O 5．原则是：(1)根据质量守恒定律，反应前后各种元素的原子总数各 自相等； (2)根据电荷平衡，反应前后各物种所带电荷总数之和相 等。 ⑴6FeCl2+3Br2→2FeBr3+4FeCl3 ⑵3Fe2++NO3-+4H+→3Fe3++NO↑+2H2O
第15章碳族元素 一、选择题 1．关于单质硅，以下结论中正确的是（）。 （1）能溶于盐酸中； （2）能溶于硝酸中； （3）能溶于氢氟酸中； （4）能溶于由氢氟酸和硝酸组成的混酸中。 A．（1） B．（1）、（2） C．（3） D．（4） 【答案】D 2．下列物质中热稳定性最高的是（）。 A．Mg(HCO3)2 B．MgCO3 C．H2CO3 D．CaCO3 【答案】D 3．下列各对化合物的热稳定性顺序判断正确的是（）。
A．NaHCO3＜Na2CO3＜CaCO3 B．Na2CO3＜NaHCO3＜CaCO3 C．CaCO3＜NaHCO3＜Na2CO3 D．NaHCO3＜CaCO3＜Na2CO3 【答案】D 【解析】因为极化能力：H＋＞Ca2＋＞Na＋，且极化能力越强含氧酸盐的稳定性越差，所以，热稳定性：NaHCO3＜CaCO3＜Na2CO3。 4．下列物质中碱性最强的是（）。 A．Sn(OH)2 B．Sn(OH)4 C．Ge(OH)2 D．Ge(OH)4 【答案】A 【解析】Sn(OH)2、Sn(OH)4、Ge(OH)2、Ge(OH)4都是两性化合物，溶于强碱溶液。同族元素形成氧化态相同的同类化合物，随着周期的增加，化合物的碱性增强；同一元素的同类化合物，氧化态高的化合物酸性强。 5．将SiF4通入NaOH溶液中，主要产物是（）。 A．H4SiO4＋NaF B．Na2SiO3＋NaF C．Na2SiO3＋Na2SiF6
D．SiO2＋HF 【答案】C 【解析】 6．下列氯化物中最不稳定的是（）。 A．SnCl4 B．SbCl5 C．GeCl4 D．PbCl4 【答案】D 【解析】由于惰性电子对效应，Pb（Ⅳ）和Bi（Ⅴ）的氧化能力很强，除氟化物外，与其他卤离子形成的化合物不稳定。SbCl5中的Sb（Ⅴ）氧化数虽高，但氧化能力不强，故SbCl5稳定。 7．下列硫化物中，能溶于Na2S溶液的是（）。 A．SnS B．SnS2 C．PbS D．Bi2S3 【答案】B 【解析】B项，SnS2为酸性硫化物，溶于NaOH、Na2S和(NH4)2S溶液中，如
第四版无机化学习题及 答案 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
第一章原子结构和原子周期系 1-1根据原子序数给出下列元素的基态原子的核外电子组态： （a）K （b）Al （c）Cl （d）Ti（Z=22）（e）Zn（Z=30）（f）As （Z=33） 答：（a）[Ar]4s1（b）[Ne]3s23p1（c）[Ne]3s23p5（d）[Ar]3d54s2（e）[Ar] 3d104s1（f）[Ar]4s24p3 1-2给出下列原子或离子的价电子层电子组态，并用方框图表示轨道，填入轨道的电子用箭头表示。 （a）Be （b）N （c）F （d）Cl-（e）Ne+（f）Fe3+（g）As3+ 1-3 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+的基态的最外层电子组态与次外层电子组态分别如何 1-4以下+3价离子那些具有8电子外壳Al3+、Ga3+、Bi3+、Mn3+、Sc3+ 答：Al3+和Sc3+具有8电子外壳。 1-5已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为： （a）3s23p5（b）3d64s2（c）5s2（d）4f96s2（e）5d106s1 试根据这个信息确定它们在周期表中属于那个区、哪个族、哪个周期。
答：（a）p区，ⅦA族，第三周期（b）d区，Ⅷ族，第四周期（c）s区，ⅡA族，第五周期（d）f区，ⅢB族，第六周期（e）ds区，ⅠB族，第六周期1-6根据Ti、Ge、Ag、Rb、Ne在周期表中的位置，推出它们的基态原子的电子组态。 答：Ti位于第四周期ⅣB族，它的基态原子的电子组态为[Ar]3d24s2； Ge位于第四周期ⅣA族，它的基态原子的电子组态为[Ar]3d104s24p2； Ag位于第五周期ⅠB族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 4d105s1； Rb位于第五周期ⅠA族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 5s1； Ne位于第二周期0族，它的基态原子的电子组态为[He] 2s22p6。 1-7某元素的基态价层电子构型为5d36s2，给出比该元素的原子序数小4的元素的基态原子电子组态。 答：该元素的基态原子电子组态为[Xe] 4f126s2。 1-8某元素基态原子最外层为5s2，最高氧化态为+4，它位于周期表哪个去是第几周期第几族元素写出它的+4氧化态离子的电子构型。若用A代表它的元素符号，写出相应氧化物的化学式。 答：该元素的基态原子电子组态为[Kr] 4d25s2，即第40号元素锆（Zr）。它位于d区，第五周期ⅣB族，+4氧化态离子的电子构型为[Kr]，即 1s22s22p63s23p63d104s24p6, 相应氧化物为AO2。 第二章分子结构 2-1用VSEPR模型讨论CO2、H2O、NH3、CO32-、PO33-、PO3-、PO43-的分子模型，画出他们的立体结构，用短横代表σ键骨架，标明分子构型的几何图形的名称。
第1章 物质的聚集态习题答案 1-1 实验室内某氦气钢瓶，内压为18 MPa ，放出部分氦气后，钢瓶减重500 kg ，瓶内氦气的压强为9.5 MPa 。假定放出气体前后钢瓶的温度不变，钢瓶原储有氦气为多少（物质的量）？ 解：V 与T 一定时，n 与p 成正比， 即： mol .0026 410500MPa )5.918(MPa 183?=－总n 解得 mol 10645.25?=总n 1-2 273Ｋ和101 kPa 的1.00 dm 3干燥空气缓慢通过液态的二甲醚（CH 3OCH 3）。假定（１）通过二甲醚后的空气被二甲醚饱和且液态二甲醚损失0.0335g ；（２）被二甲醚饱和的空气的总压强仍为101kPa 。计算二甲醚在273Ｋ时的饱和蒸汽压。 解：由理想气体状态方程得： 空气的物质的量：m ol 0445.0K 273K m ol dm 8.314kPa 1.00dm kPa 1011133 =?????==－－空RT pV n 二甲醚的物质的量：mol 10283.7mol g 0.46g 02335.041－－二甲醚?=?==M m n 二甲醚的摩尔分数：0161.00445 .010283.710283.744=+??=+=－－二甲醚空二甲醚二甲醚n n n x 二甲醚的饱和蒸汽压： 1.626kPa kPa 1010161.0=?=?=p x p 二甲醚二甲醚 1-3 在273.15 K 和1.01325×105 Pa 压力下，测得某气体的密度为1.340 g ·dm -3，在一实验中测得这种气体的组成是C 79.8%和H 20.2%。求此化合物的分子式。 解 =30.02(g·mol -1) 每分子含碳原子：30.02×0.798/12.01=1.9953≈2 每分子含氢原子：30.02×0.202/1.008=6.016≈6 即分子式为：C 2H 6 1-4 在293 K 和9.33×104 Pa 条件下，在烧瓶中称量某物质的蒸气得到下列数据，烧瓶
16. 完成并配平下列反应式： （1）H2S+H2O2→ （2）H2S+Br2→ （3）H2S+I2→ （4）H2S+O2→ +H+→ （5）H2S+ClO- 3 （6）Na2S+Na2SO3+H+→ （7）Na2S2O3+I2→ （8）Na2S2O3+Cl2→ （9）SO2+H2O+Cl2→ （10）H2O2+KMnO4+H+→ （11）Na2O2+CO2→ （12）KO2+H2O→ （13）Fe(OH)2+O2+OH-→ → （14）K2S2O8+Mn2++H++NO- 3 （15）H2SeO3+H2O2→ 答：（1）H2S+H2O2=S+2H2O H2S+4H2O2（过量）=H2SO4+4H2O （2）H2S+Br2=2HBr+S H2S+4Br2（过量）+4H2O=8HBr+H2SO4 （1）H2S+I2=2I-+S+2H+ （2）2H2S+O2=2S+2H2O （3）3H2S+ClO3-=3S+Cl-+3H2O （4）2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O （5）2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI （6）Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl （7）SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl （8）5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2+8H2O （9）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 （10）2KO2+2H2O=2KOH+O2+H2O2 （11）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 （12）5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+（13）H2SeO3+H2O2=H2SeO4+H2O
高中无机化学习题与答案 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 E 2s > E 1s . 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
无机化学(周祖新)习题解答第二章 https://www.doczj.com/doc/be2662628.html,work Information Technology Company.2020YEAR
第二章化学热力学初步 思考题 1．状态函数的性质之一是：状态函数的变化值与体系的始态与终态 有关；与过程无关。在U、H、S、G、T、p、V、Q、W中，属于状态函数的是U、S、G、T、p、V。在上述状态函数中，属于广度性质的是U、H、S、G、V，属于强度性质的是T、p。 2．下列说法是否正确： ⑴状态函数都具有加和性。 ⑵系统的状态发生改变时，状态函数均发生了变化。 ⑶用盖斯定律计算反应热效应时，其热效应与过程无关。这表明任何情况下，化学反应的热效应只与反应的起止状态有关，而与反应途径无关。 ⑷因为物质的绝对熵随温度的升高而增大，故温度升高可使各种化学反应的△S大大增加。 ⑸△H，△S受温度影响很小，所以△G受温度的影响不大。 2．⑴错误。强度状态函数如T、p就不具有加和性。 ⑵错误。系统的状态发生改变时，肯定有状态函数发生了变化，但并非所有状态函数均发生变化。如等温过程中温度，热力学能未发生变化。 ⑶错误。盖斯定律中所说的热效应，是等容热效应ΔU或等压热效应ΔH。前者就是热力学能变，后者是焓变，这两个都是热力学函数变，都是在过程确定下的热效应。 ⑷错误。物质的绝对熵确实随温度的升高而增大，但反应物与产物的绝对熵均增加。化学反应△S的变化要看两者增加的多少程度。一般在无相变的情况，变化同样的温度，产物与反应物的熵变值相近。故在同温下，可认为△S不受温度影响。 ⑸错误。从公式△G=△H－T△S可见，△G受温度影响很大。 3．标准状况与标准态有何不同？ 3．标准状态是指0℃，1atm。标准态是指压力为100kPa，温度不规定，但建议温度为25℃。
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《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 mmolL-1的溶液称高渗液（） 7．在相同温度下， molL-1的葡萄糖溶液与 molL-1的蔗糖溶液的渗透压力是相等的（） 8. 物质的量浓度均为·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．·L-1 NaCl B．·L-1葡萄糖 C．·L-1葡萄糖 D．·L-1 NaCl 2．物质的量浓度均为 mol·L-1的下列溶液，其渗透压最大的是（） A．葡萄糖 B．NaCl C．CaCl2 D．无法比较 3．使红细胞发生皱缩的溶液是（）
A．·L-1 NaCl B．·L-1葡萄糖 C．·L-1葡萄糖 D．·L-1 NaCl 4．在相同温度下，物质的量浓度均为 mol·L-1的下列溶液，其渗透压最小的是（） A．葡萄糖 B．NaCl C．CaCl2 D．无法比较 5．物质的量浓度均为 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．CaCl2 D．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)= mol·L-1 b. c[(1/2)Na2CO3]= mol·L-1 c. c[(1/3)Na3PO4]= mol·L-1 d. c(NaCl)= mol·L-1 A. d＞b＞c＞a B. a＞b＞c＞d C. d＞c＞b＞a D. b＞c＞d＞a 7. 医学上的等渗溶液，其渗透浓度为（） A. 大于280 mmol·L-1 B. 小于280 mmol·L-1 C. 大于320 mmol·L-1 D. 280－320 mmol·L-1 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-1CaCl2 (M=111.0 g·mol-1）溶液的渗透浓度是 ( ) ·L-1·-1 C ·L-1·L-1 三、填充题:
第二章物质的状态 习题 2.1 什么是理想气体？实际气体在什么条件下可用理想气体模型处理？ 2.2 为什么家用加湿器都是在冬天使用，而不在夏天使用？ 2.3 常温常压下，以气体形式存在的单质、以液体形式存在的金属和以液体形式存在的 非金属单质各有哪些？ 2.4 平均动能相同而密度不同的两种气体，温度是否相同？压力是否相同？为什么？ 2.5 同温同压下，N2和O2分子的平均速度是否相同？平均动能是否相同？ 2.6试验测得683K、100kPa时气态单质磷的密度是2.64g·dm－3。求单质磷的分子量。2.71868年Soret用气体扩散法测定了臭氧的分子式。测定结果显示，臭氧对氯气的扩散速 度之比为1.193。试推算臭氧的分子量和分子式。 2.8常压298K时，一敞口烧瓶盛满某种气体，若通过加热使其中的气体逸出二分之一，则 所需温度为多少？ 2.9氟化氙的通式为XeF x（x＝2、4、6…），在353K、1.56×104Pa时，实验测得某气态氟 化氙的密度为0.899g·dm－3。试确定该氟化氙的分子式。 温度为300K、压强为3.0×1.01×105Pa时，某容器含，每升空气中水汽的质量。 （2）323K、空气的相对湿度为80％时，每升空气中水汽的质量。 已知303K时，水的饱和蒸气压为4.23×103Pa； 323K时，水的饱和蒸气压为1.23×104Pa。 2.10在303K，1.01×105Pa时由排水集气法收集到氧气1.00dm3。问有多少克氯酸钾按 下式分解？ 2KClO3 === 2KCl ＋3O2 已知303K时水的饱和蒸气压为4.23×103Pa。 2.11298K，1.23×105Pa气压下，在体积为0.50dm3的烧瓶中充满NO和O2气。下列反 应进行一段时间后，瓶内总压变为8.3×104Pa，求生成NO2的质量。 2NO ＋O2 === 2NO2 2.12一高压氧气钢瓶，容积为45.0dm3，能承受压强为3×107Pa，问在298K时最多可 装入多少千克氧气而不致发生危险？
第六章原子结构和元素周期律 习题解答 思考题 1．氢原子为什么是线状光谱谱线波长与能层间的能量差有什么关系 1．因为氢原子(也包括其他原子)核外电子按不同能量分层排布，这些能量间是不连续的。跃迁到高能量轨道的电子回到低能量轨道时放出的能量以光的形式放出。任一原子轨道间的能量差个数是有限的，故放出的光谱是有限的几条，所以是线状光谱。根据hγ=△E，谱线波长λ= hc/△E。 2．原子中电子的运动有什么特点 2．原子中电子的运动有什么特点与其他微观粒子一样，具有波粒两象性。量子力学用几率波来描述电子的运动。 3．量子力学的轨道概念与波尔原子模型的轨道有什么区别和联系 3．波尔原子模型的轨道把原子核作为球心，电子在原子核为球心的同心圆上围绕原子核旋转，也称“星系模型”。量子力学的轨道概念是电子作为几率波，在原子核和其他电子形成的电场中运动。用波动方程描述电子的运动，由于是微分方程，要有合理解，要确定一系列量子数，每一组量子数确定的波动方程即为一轨道。 4．比较原子轨道角度分布图与电子云角度分布图的异同。 4．原子轨道有正负之分，且原子轨道比较“胖”；电子云是原子轨道的平方，无正负之分，比原子轨道“瘦”。 5．氢原子的电子在核外出现的概率最大的地方在离核的球壳上(正好等于波尔半径)，所以电子云的界面图的半径也是。这句话对吗 5．不对。电子云的界面图指包括电子运动概率很大(例如90%或99%)的等密度面的界面。6．说明四个量子数的物理意义和取值范围。哪些量子数决定了原子中电子的能量 6．主量子数是决定电子与原子核平均距离的参数。其取值范围n为1、2、3、4……∞的自然数。角量子数是电子运动角动量的参数，其取值范围l为0、1、2、3、……(n-1)的自然数。磁量子数是具有相同角动量的电子在空间不同伸展方向的参数，其取值范围m为0、±1、±2、……±l。自旋量子数是表示电子自旋的参数，根据电子自旋只有顺时针和逆时针两种情况，自旋量子数m s的取值范围取＋1/2和－1/2。对于氢原子，只有主量子数决定原子中电子的能量，对于其他原子，有主量子数和角量子数决定电子的能量。 7．原子核外电子的排布遵循哪些原则举例说明。 7．原子核外电子排布遵循泡利不相容原理、能力最低原理和洪特规则极其特例。（举例略）8．为什么任何原子的最外层均不超过8个电子次外层均不超过18个电子为什么周期表中各周期所包含的元素数不一定等于相应电子层中电子的最大容量2n2 8．这是原子轨道能级交错的必然结果。当原最外层已排满8个电子时，按基态能量最低原理，这8个电子排布的轨道肯定是n s2n p6，若还有电子要进入原子轨道，由于n d的能量大于的(n+1)s能量，电子排在新开辟的(n+1)s轨道，在(n+1)s轨道排满2个电子后，电子再依次进入n d轨道，这时n层是次外层，所以最外层电子不会超过8个电子。当次外层d轨道的10个电子排满后，也是由于能级交错的原因，新增的电子进入到能量较低的(n+2)s轨道，只有(n+2)s轨道排满2个电子后，电子再依次进入n f轨道，这时n层是倒数第三层，所以次外层电子不会超过18个电子。 9．什么叫有效核电荷其递变规律如何有效核电荷的变化对原子半径、第一电离能有什么影响 9．元素的有效核电荷Z*是核对最外层电子的净吸引作用。即扣除了其他电子屏蔽作用后剩
无机化学试题及答案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
河南中医学院 2007至 2008学年第一学期 《无机化学》试题 （供药学本科使用） 学号：姓名：座号： 复核人： 1分，共40分） 1、对于Zn2＋/Zn电对，增大Zn2＋的浓度，则其标准电极电势将 （） A 增大 B 减小 C 不变 D 无法判断 2、Cu2＋离子的外层电子构型为 （） A 8e B 18e型 C 18＋2e D 9～17e型 3、设氨水的解离平衡常数为θ b K。浓度为m mol·L－1的氨水溶液,若将其用水稀 释一倍,则溶液中OH－的浓度（mol·L－1）为 （） A m 2 1 B θ b K m? 2 1 C 2/ m K b ?θ D 2m 4、已知θsp K(Ag3PO4) = ×10-16，其溶解度为 ( ) A ×10-4molL-1； B ×10-5molL-1； C ×10-8molL-1； D ×10-5molL-1 5、下列各组物质，能自发发生反应的是（） A Cu、Cu2+； B Cr2O72-、Cr3+； C MnO2、Mn2+； D SnCl4、Sn 6、3d轨道的磁量子数可能是 （） A 1,2,3 B 0,1,2 C 0,±1 D 0, ±1, ±2 7、下列各分子中,以sp3不等性杂化轨道成键的是 （） A BeCl2 B PCl3 C BF3 D SiH4 8、熔化下列晶体时,只需克服色散力的是 （） A HF B Ag C KF D CO2 9.已知V E A/θ：Cr2O72- + Cr3+ Cr2+ Cr，则判断发生歧化反应的是（） A 都不能 B Cr2O72- C Cr3+ D Cr2+ 10.下列各物质中,熔点最高的是 （）
第五章氧化-还原反应 无机化学习题解答(5) 思考题 １、什么就是氧化数?如何计算分子或离子中元素的氧化数？ 氧化数就是某一原子真实或模拟的带电数。若某一原子并非真实得到若失去电子而带电荷,可以认为得到与之键合的电负性小于它的原子的电子或给予与之键合的电负性大于它的原子电子,然后计算出来的带电情况叫氧化数。 已知其她原子的氧化数,求某一原子的氧化数时可用代数与的方法,中性分子总带电数为零;离子总带电数为离子的电荷。 2.指出下列分子、化学式或离子中划线元素的氧化数: As2O3KＯ2NH4+Cr2O７２－Nａ2S2O3Na2O２ＣｒO5Na２ＰtＣl６N2H2Na２Ｓ5 2.As2O３+3,KO2 +１,NH4＋－３,Cr2O72-+3,Ｎa2S2Ｏ３+2,Ｎa2O2－1,CrＯ5 +10,Na2PｔCl6+4,N2H2 -1,Ｎａ2Ｓ5 -2/5, ３.举例说明下列概念的区别与联系: ⑴氧化与氧化产物⑵还原与还原产物 ⑶电极反应与原电池反应⑷电极电势与电动势 ３.⑴氧化就是失去电子氧化数升高,所得氧化态较高产物即为氧化产物。 ⑵还原就是得到电子氧化数降低,所得氧化态较较产物即为还原产物。 ⑶在某个电极上发生的反应为电极反应,分为正极的还原反应与负极的氧化反应,总反应为原电池反应。 ⑷固体电极材料与所接触的溶液间的电势差即为该原电池的电极电势。两电极构成原电池时两电极间的电势差为该原电池的电动势。 4.指出下列反应中何者为氧化剂,它的还原产物就是什么？何者为还原剂,它的氧化产物就是什么? ⑴2ＦeCl3＋Ｃｕ→ＦeCｌ２+CuCl2 ⑵Cｕ+CuＣl2+4HCl→2Ｈ2[CuＣl3] ⑶Cｕ2Ｏ＋H2SO4→Cu+CuSO4+H２O ４、⑴氧化剂:FeCl3,还原产物:FeＣl2,还原剂:Cｕ,氧化产物:CuCl2。 ⑵氧化剂:CｕCｌ２,还原产物:2Ｈ２[CuＣl3］,还原剂:Ｃu,氧化产物:２Ｈ２［CuＣl3］。 ⑶氧化剂:Cu2O,还原产物:Cu,还原剂:Cu2O,氧化产物:CｕSＯ4。 5.离子-电子法配平氧化－还原方程式的原则就是什么？判断下列配平的氧化还原方程式就是否正确,并把错误的予以改正。 ⑴2FｅCｌ2＋3Br2→2FeBｒ3＋4Cl－ ⑵Fｅ2＋+NO3-＋4H+→Fe3＋+NＯ↑＋２H2O 5、原则就是:(1)根据质量守恒定律,反应前后各种元素的原子总数各自相等; (２)根据电荷平衡,反应前后各物种所带电荷总数之与相等。 ⑴6FｅCｌ2+3Br２→2FeＢr3+4ＦeCl３ ⑵3Fe2++NＯ3-+4H+→3Fe３+＋ＮＯ↑+２H２O ６.下列说法就是否正确？ ⑴电池正极所发生的反应就是氧化反应; ⑵E 值越大则电对中氧化型物质的氧化能力越强; ⑶E 值越小则电对中还原型物质的还原能力越弱; ⑷电对中氧化型物质的氧化能力越强则还原型物质的还原能力越强。 6、⑴错。电池正极所发生的反应就是还原反应; ⑵错。氧化能力强弱还与该物质浓度有关;⑶错。还原能力强弱还与该物质浓度有关; ⑷错。电对中氧化型物质的氧化能力越强则还原型物质的还原能力越弱。
精心整理 第十一章电化学基础11-1用氧化数法配平下列方程式 （1）KClO 3→KClO 4+KCl （2）Ca 5（PO 4）3F+C+SiO 2→CaSiO3+CaF 2+P 4+CO （3）NaNO 2+NH 4Cl →N 2+NaCl+H 2O （4）K 2Cr 2O 7+FeSO 4+H 2SO 4→Cr 2（SO 4）3+Fe 2（SO 4）3+K 2SO 4+H 2O （5）CsCl+Ca →CaCl 2+Cs 解：（（（（（11-2（1（2（3（4（5解：（2（3（4（511-3.用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式 （1）K 2Cr 2O 7+H 2S+H 2SO 4——K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+H 2O （2）MnO 42-+H 2O 2———O 2+Mn 2+（酸性溶液） （3）Zn+NO 3-+OH -——NH 3+Zn （OH ）42- （4）Cr （OH ）4-+H 2O 2——CrO 42- （5）Hg+NO 3-+H +——Hg 22++NO 解：（1）K 2Cr 2O 7+3H 2S+4H 2SO 4==K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+7H 2O+3S （2）MnO 42-+2H 2O 2+4H +==2O 2+Mn 2++4H 2O （3）Zn+NO 3－+3H 2O+OH -==NH 3+Zn （OH ）42-
（4）2Cr(OH)4－+3H2O2+2OH==-2CrO42－+8H2O （5）6Hg+2NO3-+8H+==3Hg22++2NO+4H2O 11-4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+3H2O 11-5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）Fe (2)Cu2+ (3)Zn2+ (4)Cu2+ (5)O2 11-6 （氧 11-7 半反应 半反应 11—8 Fe3+］? 11-9用能斯特方程计算来说明，使Fe+Cu2+=Fe2++Cu的反应逆转是否有现实的可能性？ 解：ΦΘ(Cu+/Cu)=0.345V,ΦΘ(Fe2+/Fe)=-0.4402V 要使反应逆转，就要使ΦΘ(Fe2+/Fe)>ΦΘ(Cu2+/Cu) 由能斯特方程得[Fe2+]/[Cu2+]>1026.5=3.2×1026 11-10用能斯特方程计算与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度解：设与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度是X， 因：反应方程式为：MnO2+4HCl＝MnCl2+2H2O+Cl2↑ 半反应为：MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O（正） Cl2+2e-=2Cl－（负） 要使反应顺利进行，须φ（MnO2/Mn2+）=φ（Cl2/Cl-）