无机化学练习题

Lir-i

无机化学练习5（含答案）

第1章原子结构与元素周期系

1-1试讨论，为什么有的元素的相对原子质量（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）的有效数字却少至夕4位？

1-2B。分子分解为Br原子需要的最低解离能为190kJ/moL求引起溟分子解离

需要吸收的最低能量子的波长与频率。

1-3氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为103nm，问：它

相应于氢原子核外电子的哪一个跃迁？

1-4周期系中哪一个元素的电负性最大？哪一个元素的电负性最小？周期系从

左到右和从上到下元素的电负性变化呈现什么规律？为什么？

1-5什么叫惰性电子对效应？它对元素的性质有何影响？

1-6当氢原子的一个电子从第二能级层跃迁至第一能级层时发射出光子的波长

是121.6nm；当电子从第三能级层跃迁至第二能级层时，发射出光子的波长是

656.3nmo问哪一个光子的能量大？

1-7有A,B,C,D四种元素。其中A为第四周期元素，与D可形成1:1和1:2原子

比的化合物。B为第四周期d区元素，最高氧化数为7。C和B是同周期元素，

具有相同的最高氧化数。D为所有元素中电负性第二大元素。给出四种元素的元

素符号，并按电负性由大到小排列之。

1-8有A,B,C,D,E,F元素，试按下列条件推断各元素在周期表中的位置、元素符

号，给出各元系的价电子构型。

（1）A,B,C为同一周期活泼金属元素，原子半径满足A>B>C,已知C有3个电

子层。

（2）D,E为非金属元素，与氢结合生成HD和HE。室温下D的单质为液体，E

的单质为固体。

（3）F为金属元素，它有4个电子层并且有6个单电子。

第2章分子结构

2-1。键可由s-s、s-p和p-p原子轨道“头碰头”重叠构建而成，试讨论LiH

(气态分子)、HC1、Ck分子里的展键分别属于哪一种？

2-2NF3和NH3的偶极矩相差很大，试从它们的组成和结构的差异分析原因。

2-3一氧化碳分子与酮的埃基(>C=0)相比，键能较小，键长较小,偶极矩则小

得多，且方向相反，试从结构角度作出解释。

2-4考察表2-5中HC1、HBr、HI的色散力、取向力、诱导力以及它们构成的范

德华力的顺序，并作出解释。

2-5从表2-6可见，氟化氢分子之间的氢键键能比水分子之间的键能强，为什么

水的熔、沸点反而比氟化氢的熔沸点低？

2-6已知NaF晶体的晶格能为894kJ•mo-，Na原子的电离能为494kJ-mol1,

金属钠的升化热为101kJ•mol-1,F2分子的离解能为160kJ•mol1,NaF的标准

摩尔生成热为-571kJ-mol1,试计算元素F的电子亲合能。

2-7试用杂化轨道理论讨论下列分子的成键情况。

BeCb,PCI5,OF2,ICI3,XeF4o

2-8用价层电子对互斥理论推测下列分子或离子的空间构型。

+

BeCL,S11CI3,ICb,XeC)4,BrFj,S11CI2,SF4,ICI2",SFg0

2-9画出HF的分子轨道能级图并计算分子的键级。

2-10已知N与H的电负性差(0.8)小于N与F的电负性差(0.9),解释NH3

分子偶极矩远比NF3大的原因

第3章晶体结构

3-1给出金刚石晶胞中各原子的坐标。

3-2亚硝酸钠和金红石(TiO2)哪个是体心晶胞？为什么？

3-3晶体结构中的“化学单元”与“结构基元”两个概念是否同一？举例说明它

们的异同。在过去的教科书里常有“晶格结点”一词，你认为它是不是指晶体结

构中的“结构基元”？为什么？

3-4课文里谈到，金刚烷熔点很高，文献又报道，金刚烷在常温压下是--种易挥

发的固体。请问：这两个事实是否矛盾？为什么？

第4章配合物

4-1设计一些实验，证明粗盐酸的报春花黄是Fe，+与C1离子的络离子而不是铁

的水合离子或者羟合子离子的颜色。

4-2配位化学创始人维尔纳发现，将等物质量黄色紫红色

CoCl3-6NH3,

CoCL-5NIL、绿色CoCL・4NH3和紫色CoCL・4NL四种配合物溶于水，加硝酸银,

立即沉淀的氯化银分别为3、2、1、1摩尔，请根据实验事实推断它们所含的配

离子的组成。用电导法可以测定电解质在溶液中电离出来的离子数，离子数与电

导的大小呈正相关性。请预言，这四种配合物的电导之比呈现什么定量关系？

4-3实验证实，FeaO)」和Fe(CN]的磁矩差别极大，如何用价键理论来理解？

4-4以下说法对不对？简述理由。

(1)粗盐酸的黄色是Fe，'离子的颜色。

(2)根据光化学序列可断言，Fe(NCS)；f的n越大，离子的颜色越深。

(3)配合物中配体的数目称为配位数。

(4)配位化合物的中心原子的氧化态不可能等于零，更不可能为负值。

(5)谈基化合物中的配体CO是用氧原子的中心原子结合的，因为氧的电负性比

碳大。

(6)同一种金属元素的配合物的磁性决定于该元素的氧化态，氧化态越高，磁

矩就越大。

(7)Co(en)」没有立体异构体。

(8)根据晶体场理论可以预言，Ti(CN)/的颜色比TiCl/的颜色深。

(9)根据晶体场理论，NF的六配位八面体配合物按磁矩的大小可分为高自旋和

低自旋两种。

4-5实验测得Fe(CN”‘和Co(NH3)/均为反磁性物质(磁矩等于零)，问它们的杂

化轨道类型。

4-6.命名下列配合物和配离子

3

(1)(NH4)3[SbCl6];(2)[Co(en)3]Cl3;(3)[Co(NO2)6]-；

(4)[Cr(H2O)4Br2]Br«2H2O;(5)[Cr(Py)2(H2O)Cl3]；(6)NH4fCr(SCN)4(NH3)2]O

4-7.根据下列配合物和配离子的名称写出其化学式。

(1)四氯合粕(II)酸六氨合箱(II);

(2)四氢合铝(III)酸锂；

(3)氯化二氯•四水合钻(III)；

(4)羟基•水•草酸根•乙二胺合铭(III)；

(5)氯•硝基•四氨合钻(in)配阳离子；

(6)二氨•草酸根合银(ID-

4-8.画出下列配合物可能有的旋光异构体的结构。

3+

(1)[FeCl2(C2O4)en]-;(2)[Co(C2O4)3]'；(3)[Co(en)2Cl2]o

第5章化学热力学基础

5-1在1000°C和97kPa下测得硫蒸气的密度为0.5977g/dm3,求硫蒸气的摩尔质

量和化学式。

5-2分辨如下概念的物理意义：

(1)封闭系统和孤立系统。

(2)功、热和能。

(3)热力学能和焰。

(4)生成烯、燃烧焰和反应焰。

(5)过程的自发性和可逆性。

5-3判断以下说法的正确与错误，尽量用一句话给出你作出判断的根据。

(1)碳酸钙的生成焰等于CaO(s)+CO2(g)=CaCO：i(s)的反应焰。

(2)单质的生成熔等于零，所以它的标准嫡也等于零。

5-4.在373K时，水的蒸发热为40.58kJmol"。计算在l.O13xl()5pa,373K下，

1mol水气化过程的/U和(假定水蒸气为理想气体，液态水的体积可忽略不

诩O

5-5.制水煤气是将水蒸气自红热的煤中通过，有下列反应发生

C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)

将此混合气体冷至室温即得水煤气，其中含有CO,H2及少量CO2(水蒸气可忽

略不计)。若C有95%转化为CO,5%转化为CO2，则1dn?此种水煤气燃烧

产生的热量是多少(燃烧产物都是气体)？已知

CO(g)CO2(g)H2O(g)

AfH®/kTmoi-1.110.5-393.5-241.8

5-6.在一密闭的量热计中将2.456g正癸烷(C10H12，/)完全燃烧，使量热计

中的水温由296.32K升至3O3.51K。已知量热计的热容为16.24kJK1,求正癸

烷的燃烧热。

5-7.阿波罗登月火箭用联氨(N2H4,I)作燃料，用N2O4(g)作氧化剂，燃烧

产物为N2(g)和H2O(Z)o计算燃烧1.0kg联氨所放出的热量，反应在300K,

101.3kPa下进行，需要多少升N2O4(g)?

已知

N2H4(/)N2O4(g)H2O(/)

AfH®/kJmol-150.69.16-285.8

第6章化学平衡常数

6-1下列反应的Kp和Kc之间存在什么关系？

(1)4H2(g)+Fe304(s)=3Fe(s)+4H20(g)

(2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

(3)N20.l(g)=2N02(g)

6-2下面的反应在一个1升的容器里，在298K下达成平衡；

C(石墨)+。20)=。。2地)=-393kJ/mol

以下各种措施对氧气的平衡分压有何影响？

A、增加石墨的量。

B、增加CO2气体的量。

C、增加氧气的量。

D、降低反应的温度。

E、加入催化剂。

6-3.已知下列反应的平衡常数

(1)HCN-H++CN'K°i=4.9Xl(yi。

(2)NH3+H2O.NH/+OH-Ke2=1.8XIO5

+e14

(3)H2O.H+OH-Kw=1.0X10

试计算下面反应的平衡常数

NH3+HCN一NH4++CNKe=?

6-4.已知反应CO+H2O-CO2+H2在密闭容器中建立平衡，在749K时该反

应的平衡常数K。=2.6o

(1)求n(H2O)/n(CO)为1时，CO的平衡转化率；

(2)求n(H2O)/n(CO)为3时，CO的平衡转化率；

(3)从计算结果说明浓度对平衡移动的影响。

6-5.HI分解反应为2HI(g)=H2(g)+L(g)，若开始时有ImolHL平衡时有

24.4%的HI发生了分解。今欲将HI的分解数降低到10%,应往此平衡体系中

加入多少摩12?

6-6.在900K和1.013X1()5pa时，若反应

SO3(g).SO2(g)+l/2O2(g)

的平衡混合物的密度为0.925gdm-3,求SO3的解离度。

6-7.在308K和总压1.013X105Pa时，N2O4有27.2%分解。

(1)计算N2O4(g)i2NO2(g)反应的K°;

(2)计算308K时的总压为2.026X1()5pa时，用。4的解离分数;

(3)从计算结果说明压强对平衡移动的影响。

6-8.PC15(g)在523K达分解平衡。

PCl5(g)-PCl3(g)+Cl2(g)

33

平衡浓度：[PC®=Imoldm,[PC13]=[Cl2]=0.204moldm-o若温度不变而压

强减小一半，在新的平衡体系中各物质的浓度为多少？

6-9.反应SO2cb(g)-SO2(g)+Cl2(g)在375K时平衡常数Ke=2.4。以7.6g

3

SO2c12和1.013义1()5Pa的02作用下1.0dm的烧瓶中。试计算平衡时SO2C12,SO2

和Cb的分压。

6-10.在523K时，将O.UOmolPCk(g)引入Idn?容器中，建立下列平衡：

PCl5(g)-PCl3(g)+Cl2(g)

平衡时PCl3(g)的浓度是0.050mol.dnf3。求在523K时反应的&和K®。

第7章化学动力学基础

7-1试对比阿仑尼乌斯活化能(表现活化能或实验活化能)、碰撞理论活化能

和过渡状态理论活化能的物理意义，并由此说明表现动力学与分子动力学的不同

性。

7-2以下说法是否正确？说明理由。

（1）某反应的速率常数的单位是moU・dm，•s'该反应是一级反应。

（2）化学动力学研究反应的快慢和限度。

（3）活化能大的反应受温度的影响大。

（4）反应历程中的速控步骤决定了反应速率，因此在速控步骤前发生的反应和

在速控步骤后发生的反应对反应速率都毫无影响。

（5）反应速率常数是温度的函数，也是浓度的函数。

7-3.反应N205f2NO2+1/2O2,温度与速率常数的关系列于下表，求反应的

活化能。

T/K338328318308298273

k/s-14.87X10-31.50X10-34.98X10-41.35X10-43.46X10?7.87X10-7

7-4.CO（CH2coOH）2在水溶液中分解成丙酮和二氧化碳。在283K时分解反

1231

应速率常数为l.OSXlO^moldm^s,333K5.48X10-mol-dm--s-o303K

时分解反应的速率常数。

7-5.已知水解反应

HOOCCH2CBr2COOH+H20.HOOCCH2COCOOH+2HBr为一级反应，实

验测得数据如下：

t/min0102030

反应物质量m/g3.402.501.821.34

试计算水解反应的平均速率常数。

第8章水溶液

8-1今有葡萄糖（CHA）、蔗糖（G此2。“）和氯化钠三种溶液，它们的质量分数

都是现，试比较三者渗透压的大小。

8-2取0.324gHg（N（h）2溶于100g水中，其凝固点为-0.0588°C;0.542gHgCb溶

于50g水中，其凝固点为-0.0744℃,用计算结果判断这两种盐在水中的电离情况。

8-3.在293K时，蔗糖(G2H22。口)水溶液的蒸气压是2110Pa,纯水的蒸气压

是2333Pa。试计算1000g水中含蔗糖的质量。已知蔗糖的摩尔质量为

342g-mol'o

8-4.常压下将2.0g尿素(CON2H。溶入75g水中，求该溶液的凝固点。已知

水的Kf=1.86K-mol'-kgo

8-5.在298K时，若Idn?苯溶液中含聚苯乙烯5.0g,其渗透压为1013Pa,求聚

苯乙烯的相对分子质量。

8-6.人的血浆凝固点为-0.56C求37c时人血浆的渗透压。已知水的Kt=1.86

Kmol'-kgo

第9章酸碱平衡

9-1欲配制pH=5.0的缓冲溶液，需称取多少克NaAc-3H20固体溶解在

300mL0.5mol/L的Hac的溶液中？

9-2.某一元弱酸HA的浓度为O.OlOmol•dm',在常温下测得其pH为4.0。求

该一元弱酸的解离常数和解离度。

9-3.已知O.OlOmol•dm*2so4溶液的pH=1.84,求HSO"的解离常数。

9-4.已知O.lOmol-dm3HCN溶液的解离度0.0063%,求溶液的pH和HCN的

解离常数。

9-5.W0.20mol•dm3HCOOH(M=1.8xl0")溶液和0.40mol-dm^HOCN(V

=3.3x10“)溶液等体积混合，求混合溶液的pH值。

9-6.将含有5.00gHCl的水溶液和6.72gNaCN混合，再加水稀释到OZSdnJ。求

溶液中H+,CN,HCN的浓度。已知U(HCN)=6.2x101°。

9-7.欲由H2c2O4和NaOH两溶液配制pH=4.19的缓冲溶液，问需

O.lOOmol・dm-3H2c2O4溶液与O.lOOmol-dm_3NaOH溶液的体积比。(H2c2O4K

=5.9x10-2,弓=6.4xl(y5)

9-8.要配制450cm3PH=4.70的缓冲溶液，求需O.lOmol-dm^HAc和O.lOmol-dm3

NaOH溶液的体积。阳(HAc)=1.8xW5)

第10章沉淀平衡

10-1某溶液含有Fe/和Fe",其浓度均为0.050mol/L,要求Fe(0H)：;沉淀不生成

Fe(0H)2沉淀,需控制pH在什么范围？

10-2计算下列反应的平衡常数，并讨论反应的方向：

2+

(1)PbS+2HAcPb+H2S+2Ac-

2++

(2)Cu+HsS+2H2O»CuS+2HyO

10-3定量分析中用AgNO3溶液滴定C「离子溶液，加入K£rO」为指示剂，达到

滴定终点时，AgCl沉淀完全，最后1滴AgN0,溶液中的CrO；反应生成石专红色的

AgCrOi沉淀，指示滴定达到终点。问滴定终点时溶液中的CrO『离子的浓度多大

合适？设滴定终点时锥形瓶里溶深信的体积为50ml,在滴定开始时应加入

0.Imol/L的(CrOi溶液多少毫升？

10-4.在下列溶液中不断通入H2S,计算溶液中最后残留的Cd+的浓度。

(1)O.lOmol•dm^CuSCU溶液。

(2)O.lOmol•dm^CuSCU与1.0mol•dm3HCl的混合溶液。

10-5.根据下列给定条件求溶度积常数。

(1)FeC2O4•2H2O在1dn?水中能溶解010g.

(2)Ni(OH)2在pH=9.00的溶液的溶解度为1.6xl06mol-dm)

10-6.IgFeS固体能否溶于100cm3l.Omol,dm”的盐酸溶液中？已知去:(FeS)

18

=6.0xl0,U(H2S)=9.23X10-22,式量(FeS)=87.9。

3

10-7.求在0.50dn?l.Omol-dmNH4Cl溶液中能溶解Mg(OH)2的质量。已知

K

b(NH3•H2O)=1.8x10-5,弓(Mg(OH)2)=1.8x10”。

10-8.某混合溶液中阳离子的浓度及其氢氧化物的溶度积如下：

阳离子Mg"Ca2+Cd2+Fe"

浓度/mol•dm-30.060.012x10-32x10-5

q1.8X10111.3x1O-62.5x1O-144x10-38

向混合溶液中加入NaOH溶液使溶液的体积为原来的2倍时，恰好使50%的Mg?+

沉淀。问:

(1)此时溶液的pH是多少：

(2)其他阳离子被沉淀的物质的量分数是多少？

第11章电化学基础

11-1解释如下现象：

(1)镀锡的铁，铁先腐蚀，镀锌的铁，锌先腐蚀。

(2)将MnSO,溶液滴入KMnCh酸性溶液得到MnO?沉淀。

(3)Cu"(ap)在水溶液中会歧化为Cu"(ap)和铜。

11-2.某学生为测定CuS的溶度积常数，设计如下原电池：正极为铜片浸在

O.lmol・dm-3Cu2+的溶液中，再通入H2s气体使之达到饱和；负极为标准锌电极。

测得电池电动势力0.670V。改口E"(Cu27Cu)=0.337V,E"(Zn2+/Zn)=-0.763V,

H2s的1=1.3x10-7,V=7.1xl(yi5,求CuS的溶度积常数。

11-3.由口E"(CU2+/CU)=0.337V,E"(CU2+/CU+)=0.153V,《(CUCD=1.2X10R

通过计算求反应Cd++Cu+2c1=2CUC1能否自发进行，并求反应的平衡常数

K"o

3+

11-4.已知E"(TF+/T1+)=1.25V,E°(T1/T1)=0.72Vo设计成下列三个标准

电池为

(a)(-)Tl|Tl+IITl3+IT1(+)；

(b)(-)TlITl+IITl3+,Tl+IPt(+)；

(c)(-)Tl|Tl3+IITl3+,Tl+IPt(+)o

(1)请写出每一个电池的电池反应式；

(2)计算每个电池的电动势和A，

11-5.对于反应Cu2++21一CuI+l/2l2，若Ci?+的起始浓度为O.lOmol・du，,「的

起始浓度为0.50mol・dm-3,计算反应达平衡时留在溶液中的Ci?+浓度。已知E"

2++12

(Cu/Cu)=0.153V,E"(I2/D=0.535V,弓(Cui)=lxl0o

第12章配位平衡

12-1定性地解释以下现象：

(1)向Hg(N03)2滴加KI,反过来，向KI滴加Hg(NOJ2,滴入一滴时,都能

见很快消失的红色沉淀，分别写出沉淀消失的反应。

(2)少量AgCl沉淀可溶于浓盐酸，但加水稀释溶液又变混浊。

(3)Cu(NH3)「呈深蓝色而CU(NH3)2,却儿乎无色。

12-2.已知向O.OlOmol-dm^ZnCb溶液通H2s至饱和，当溶液的pH=1.0时刚开

始有ZnS沉淀产生。若在此浓度ZnCb溶液中加入LOmol-dm3KCN后通

入H2S至饱和，求在多大pH时会有ZnS沉淀产生？{V(次€用)：)

=5.0x1016}

33

12-3.在1dm6mol•dm的氨水中加入0.01mol固体CuSO4,溶解后，在此溶

液中再加入0.01mol固体NaOH,是否会有Cu(OH)2沉淀生成？{4

〔°吨见叉+)=2.09x10*弓〔CBEO2)=2.2X10-2。}

第13章氢和稀有气体

13-1氢作为能源，其优点是什么？

13-2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？

13-3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)最廉价的惰性气体。

13-4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；(b)Ibr；(c)Br03(d)C1F

第14章卤素

14-1三氟化氮NR(沸点T29℃)不显Lewis碱性，而相对分子质量最低的化合

物NR,(沸点-33℃)却是个人所共知的Lewis碱(a)说明它们挥发性判别如此

之大的原因(b)说明它们碱性不同的原因。

14-2写出三个具有共价键的金属卤化物的分子式，并说明这种类型卤化物的共

同特性。

第15章氧族元素

15-1SO?与Ck的漂白机理有什么不同？

15-2写出下列各题的生成物并配平。

(1)在Na?。?固体上滴加儿滴热水；

(2)H2s通入FeCh溶液中；

(3)用盐酸酸化多硫化筱溶液

第16章氮磷碑

16-1请回答下列有关氮元素性质的问题。

为什么氮不能形成五卤化物？

16-2请回答下列问题：

(1)如何除去NO中微量的N0?和N20中少量的NO?

16-3请解释下列有关键长和键角的问题。

阿、PH；、AsH：,分子中的键角依次为107°、93.08°、91.8°,逐渐减小。

第17章碳硅硼

17-1对比等电体CO与N?的分子结构及主要物理、化学性质。

17-2如何鉴别下列各级物质：

(1)Na2c。3、Na2SiO:s>Na?B。、10H20

17-3试说明硅为何不溶于氧化性的酸(如浓硝酸)溶液中，却分别溶于碱溶液

及HNQ,与HF组成的混合溶液中。

第18章非金属元素小结

18-1为什么氟和其他卤素不同，没有多种可变的正氧化化态？

18-2概括非金属元素的氢化物有哪些共性？

18-3试解释下列各组酸强度的变化顺序：

(DHI>HBr>HC1>HF

(2)HC10t>H2soi>H3PO4>H4SiO4

(3)HNO3>HN02

(4)HI0,>H5I06

(5)H2SeO4>H2TeO6

18-4何谓次级周期性？为什么它在p区第二、第四、第六周期中表现？为什么

它主要表现在最高氧化态化合物的性质(稳定性和氧化性)上？

18-5试解释下列现象：

⑴硅没有类似于石墨的同素异性体。

⑵氮没有五卤化氮，却有+5氧化态的N2O5,HN03及其盐，这两者是否有矛盾？

第19章金属通论

19-1根据氧化物的自由能一温度图，i宽973K时CO能否还原NiO而制得Ni?

19-2据硫化物的埃林汉姆图，若从硫化物中提取金属，适宜的还原剂和温度条

件各如何？

19-3金属的晶体结构有哪几种主要类型？它们的空间利用率和配位数各是多

少？对金属性质的影响又如何？

第20章S区元素(碱金属与碱土金属)

20-1含有Ca'M广和SO；离子的粗食盐如何精制成纯的食盐，以反应式表示。

20-2商品NaOH中为什么常含杂质NaCQ；?如何检验？又如何除去？

20-3写出下列物质的化学式：

光卤石明矶重晶石天青石白云石方解石苏打石膏萤石芒硝

元明粉泻盐

20-4往BaCL和CaCL的水溶液中分别依次加入：(1)碳酸铁；(2)醋酸；(3)

格酸钾，各有何现象发生？写出反应方程式。

第21章P区金属

21-1下列方程式为什么与实验事实不符？

(1)2A1(NO3)3+3Na2C03====Al2(C03)3+NaN03

(2)Pb02+4HC1===PbCL+2H2

2

(3)Bi2s3+3S2===BiS/+S

21-2回答下列问题：

(1)实验室配制及保存SnCk溶液时应采取哪些措施？写出有关的方程式。

(2)如何用实验的方法证明PbM中铅有不同价态？

(3)金属铝不溶于水，为什么它能溶于NHC1和Na。)：,溶液中？

第22章ds区金属

22-1.为什么cu(II)在水溶液中比在cu(I)更稳定，Ag(I)比较稳定，Au

易于形成+HI氧化态化合物？

22-2.用反应方程式说明下列现象？

(1)铜器在潮湿空气中慢慢生成一层绿色的铜锈；

(2)金溶于王水；

(3)在CuCL浓溶液中逐渐加水稀释时，溶液颜色由黄棕色经绿色而变为蓝色;

(4)当SO,通入CuSOi与NaCl浓溶液中时析出白色沉淀；

(5)往AgNQ；溶液中滴加KCN溶液时，先生成白色沉淀而后溶解，再加入NaCl

溶液时，并无AgCl沉淀生成，但加入少量Na2s溶液时却有黑色Ag2s沉淀析出；

(6)热分解CuCl2•2H2O时得不到无水CuCl2

22-3.解释下列实验事实：

(1)铁能使Cd还原，铜能使Fe"还原，这两件事实有无矛盾？并说明理由；

(2)焊接铁皮时，先常用ZnCk溶液处理铁皮表面；

(3)HgS不溶于HC1、HNOs和(NHJ2s中，而能溶于王水或Na2s中;

(4)HgCk溶液中在有NH.C1存在时,加入NH3・H20得不到白色沉淀HgNH2Cl2

22-4(1)为什么Cu*不稳定、易歧化，而Hg?"则较稳定。试用电极电势的数据

和化学平衡的观点加以阐述；

(2)在什么情况下可使C/*转化为Cu’,试举一例；

(3)在什么情况下可使Hg(II)转化为Hg(I)；Hg(I)转化为Hg(II),试

各举儿个反应方程式说明。

第23章d区金属(一)第四周期d区金属

23-1试以原子结构理论说明：

(1)第四周期过渡金属元素在性质上的基本共同点；

(2)讨论第一过渡系元素的金属性、氧化态、氧化还原稳定性以及酸碱稳定性

变化规律；

(3)阐述第一过渡系金属水合离子颜色及含氧酸根颜色产生的原因。

23-2.根据以下实验说明产生各种现象的原因，并写出有关反应方程式。

(1)打开装有TiCL的瓶塞，立即冒白烟；

(2)向此瓶中加入浓盐酸和金属锌时，生成紫色溶液；

(3)缓慢地加入NaOH至溶液呈碱性，则析出紫色沉淀；

(4)沉淀过滤后，先用硝酸，然后用稀碱溶液处理，有白色沉淀生成。

23-3向一含有三种阴离子的混合溶液中滴加AgNO：,溶液至不再有沉淀生成为

止，过滤，当用硝酸处理沉淀时，砖红色沉淀溶解得到橙色溶液，但仍有白色沉

淀。过滤呈紫色，用硫酸酸化后，加入NazSO”则紫色逐渐消失。指出上述溶液

中含有哪三种阴离子，并写出有关反应方程式。

23-4用反应方程式说明下列实验现象：

(1)在绝对无氧条件下，向含有Fe"的溶液中加入NaOH溶液后，生成白色沉淀,

随后逐渐成红棕色；

(2)过滤后的沉淀溶于盐酸得到黄色溶液；

(3)向红色溶液中加几滴KSCN溶液，立即变血红色，再通入SO?,则红色消失;

(4)向红色消失的溶液中滴加KMnOi溶液，其紫色会褪去；

(5)最后加入黄血盐溶液时，生成蓝色沉淀。

参考答案

第一章：

1-1:单核元素只有一种同位素，因而它们的相对原子质量十分准确，有效数字

达到的位数较多；对于那些只有一种同位素，因而它们的相对原子质量十分准确,

有效数字达到的位数较多；对于那些只有一种同位素的丰度特别大(99%以上)

的元素，同位素丰度的不确定性对它们的原子量的准确性的影响较小；而对于那

些几个同位素的丰度都较大的元素，原子量的不确定性的就较高了；特别是那些

不同来源的样品中同位素丰度涨落很大的元素，原子量的不确定性就更明显了。

1-2：E=NAhv

334

v=E/hNA=190X10J•mol76.626X10J・s'X

6.02X1023mor'=4.76X10"Hz

4=c/v=2.988X10m-s74.76X10HsH=6.30X107m

答：能引起滨分子分解需要吸收的最低能量子的波长是630mm；频率是

4.76X10l4HZo

1-3：莱曼光谱：〃=1,根据=一硝，代入数据

l/130wn=1.09677xl07x(l/l-l/n2)

解得，〃=3,

答：是M-K跃迁。

1-4：电负性最大是氟；电负性最小的是钠和钻；电负性变化的整体趋势是：从

左到右逐渐增大；从上到下逐渐减小；但这一趋势对于位于周期表d区后半段和

P区某些元素是不符合的。这是因为在此区域尽管核电荷数增大，原子半径却增

加得很少，有效核电荷数增大。

1-5：第6周期汞-诧-铜-锡最稳定的氧化态不是族序数，而分别是0、+1、+2、

+30这时它们的原子正好呈6s2构型，这被归结为“6s2惰性电子对效应”。该效

应使Tl、Pb、Bi在化合物中常呈低价态，而其高价态化合物的氧化性较强，是

强氧化剂。

第二章：

2-1：LiH是s-s；键；HCI是s-p；键；Ckp-p是；键。

2-2：NF3和NHs的偶极矩分别为0.24和1.48,对于NH、，因为氮的电负性大于氢

原子，偶极矩的方向指向氮原子，而孤对电子的取向与之一致，使偶极矩更大；

对于NF3,因F的强电负性使偶极矩指向氟原子，而孤对电子的取向与之相反，

使偶极矩变小。

2-3：对于CO,C原子和0原子成键时不仅形成2个共用电子对，而且氧原子上

的已经成对的电子还要进入碳原子的空轨道（配位键），使碳原子反而呈负电性,

该偶极与氧较大电负性吸引电子是相反的，因此CO分子的偶极矩接近零。

2-4：取向力：HCl>HBr>HI;因为HC1、HBr、HI偶极矩依次减小,故取向力依次

减小；

诱导力：HCl>HBr>HI；因为偶极矩越大，诱导力也越大；

色散力：HCl>HBr<HI；因为分子的极化率越大，变形性越大，色散力越大。

2-5：每摩HQ分子平均有2mol氢键，比HF间的氢键数多一倍。

第三章：

3-1：0,0,0；1/4,1/4,1/4；3/4,1/4,3/4；3/4,3/4,3/4,1/4,1/4；

1/4,3/4,3/4,晶胞体对角线上的四个碳原子也可位于3/4,1/4,1/4；3/4,

3/4,1/4；1/4,1/4,3/4；3/4,3/4,3/4。

3-2：亚硝酸钠是体心晶胞。在亚硝酸钠晶胞中，每个N0?离子的氮、氧原子与

其它NO2离子的氮、氧原子的取向一致，N-0的键长键角相等，因此可公考察氮

!!

原子在晶胞中的坐标：0,0,0和5,2,2,可见N02离子可作体心平移；而

且，在亚硝酸钠晶胞中，只有两个Na+离子，它们的坐标分别为（0,2+x,0）

和（5,x,2）,也是体心平移关系，因而，亚硝酸钠晶胞是体心晶胞。

金红石不是体心晶胞。在金红石晶胞中，两个钛原子坐标分别为（0,0,0）

_L_L_1

和（2,2,2）,是体心平移关系，然而，氧原子却不能作体心平移，所以金

红石不是体心晶胞，而是素晶胞。

3-3：“晶格结点”不是晶体学术语，没有确切的意义。它经常不是指晶体微观空

间中的结构基元，例如常见到书上说，干冰的晶格结点是CO?分子，但干冰的结

构基元是4个CO,分子的集合，不是一个分子。又例如，常见到书上说，NaCl晶

体的晶格结点是单独的Na-和C1,它们(晶格结点)之间的作用力是离子键。但

NaCl晶体的结构基元是一对(Na+CD离子，结构基元内就有离子键。所以，

最好放弃“晶格结点”这样一个不确切的概念。结构单元是化学术语，例如，干

冰晶体的结构单元是二氧化碳分子，而结构基元是晶体学术语，例如，干冰晶体

的结构基元是4个取向不同的二氧化碳分子的集合，这种原子集合是该晶体微观

空间中的原子周期性平移的最小集合。

3-4：不矛盾。金刚烷为非极性分子，分子间力不大，熔点高是因球型而致紧密

堆积，分子几乎相切，空隙很小。挥发性高则是固休表面分子间力小容易脱离固

体而逃逸。

第四章：

4-1：粗盐酸中的黄色主要是FeCl「引起的，证明的方法很多，例如：

1、向溶液中加硝酸或高氯酸，可看到黄色褪去，得到近无色或浅紫色的溶液。

2、向硝酸铁溶液滴加盐酸，溶液渐渐转为黄色。

3、向含Fe：*离子的粗盐酸中加入锌粒，放出氢气的同时Fe"离子被锌还原为Fe。

粗盐酸的黄色褪去。

4-2：配离子的组成为：

配合物组成离子数电导之比

黄色CoCL・6NH3[CO(NH3)6]C1342

紫红色CoCk•5NH3[CO(NH3)5C1]C1231.5

绿色CoCl3-4NH3[CO(NH3)4C12]C121'

1J互为异构

紫色CoCl-4NH[CO(NH3)4C1]C12

332体

4-3：Fe(HQ)「的中心原子Fe，+用spd杂化轨道成键，属外轨高自旋配合物，有

5个单电子；而Fe(CN)J的中心原子F7用d2sp,杂化轨道成键，属内轨低自旋配

合物，有1个单电子，所以二者磁矩差别极大。

4-4：(1)粗盐酸中黄色是FeCL引起的。

(2)在［Fe(NCS)Q中，n越大,颜色越深。

(3)配合物中配位体的数目不一定等于配位数；如：en,一个配体，配位数为

20

(4)中心原子的氧化态可为零如Ni(CO),；有的还可以是负如V(CO)…

(5)媒基配合物中配位原子为C,在CO中C因氧原子的电子进入其空轨道反而

呈^一，更易提供电子对。

(6)配合物的磁矩与中心原子的氧化态有关。

(7)有旋光异构体，旋光异构体属于立全异构体。

(8)CFSE是配合物额外的稳定化能，因此稳定化能为零的配合物可以存在的。

4-5：Fe(CN)J,Co(W的4=0,中心原子均为d2sp轨道杂化。

第五章:

__mRTRT

M——-------p-----

5-1：VP'P

cue”r-18.314/・〃2。尸・x(1000+273)K

0.5977gLx-----------------------------------------------

=97x1()3p.

=0.065依•mol-3=65g-mol^

65c

—n2

一个硫蒸气分子中硫原子的个数是32

所以，分子式为S2。

答：硫蒸气的摩尔质量是65g•〃加工化学式为S*.

5-2：(1)封闭系统是无物质交换而有能量交换的热力学系统；孤立系统既是无

物质交换又无能量交换的热力学系统。

(2)热是系统与环境之间的温度差异引起的能量传递方式，除热而外的所有其

它能量传递形式都叫做功，功和热是过程量；能是物质所具有的能量和物质

能做某事的能力，是状态量。

(3)热力学能，即内能，是系统内各种形式能量的总和；焰，符号为H,定义

式为H=U+pVo

(4)在热力学标态下由指定单质生成1摩尔物质的反应焙变称为该物质的标准

摩尔生成焰，简称生成焰；1摩尔燃料与氧气发生完全燃烧放出的热称为燃

烧焰；反应焰是发生1摩尔反应的焰变。

(5)过程的自发性是指在自然界能自然而然发生的性质；可逆性是指一个过程

中每个状态都无限接近平衡的性质。

5-3：(1)错误。生成焰是在热力学标态下由指定单质生成1摩尔物质的反应焰,

所以碳酸钙的生成焰等于反应Ca(s)+C(s,石墨)+3/202(g)=CaC0:i(S)的反应熔。

(2)错误。标准炳是1摩尔物质处于标态时所具有的炳值，热力学第三定律指

出，只有在温度T=OK时，物质的嫡值才等于零，所以，标准嫡一定是正值。

第六章：

6T：根据K»=Kc(RT)Z"

M

(1)KP<(RT)=KC

(2)KP=L(RT)2TT=KC(RT)-2

(3)KT((RT产=K°RT

6-2：A、不变；B、增大；C、增大；D、减少；E、不变。

第七章：

Ea

7-1：阿仑尼乌斯活化能：阿仑尼乌斯公式攵而中的Ea,其中Ea不随温度

改变；碰撞理论活化能：活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差；过

渡态理论活化能；反应物分子平均能量与处在过渡态的活化络合物分子平均能量

之差；

表现动力学中的讨论是宏观统计平均量；分子动力学是分子水平的平均表现。

7-2：(1)错，该反应是二级反应；

(2)错，动力学只研究反应的快慢，热力学研究反应的限度；

(3)对；因为温度一定时，Ink与Ea成正比；

(4)错，速控步前发生的反应对反应速率有影响，速控步后发生的反映对反应

速率才是没有影响；

(5)错，速率常数只是温度的函数，与浓度无关。

第八章：

8-1：在质量分数相同时，渗透压的大小与分子量的大小有关，还与溶液中的离

子数有关。NaCl>C6H12O6>C12H22Ou

AT

8-2：Hg(N03)2：m=//=0.588/1.86=0.0316mol-kg

配的Hg的。3)2质量摩尔浓度为(0.324g/(325g.mol1)+0.100kg)=0.OlOOmol.kg'

m=AT；/K,=0.0744/1.86=0.0400机。/.kg

HgCL：

配的HgCb质量摩尔浓度为(0.542g/272g.mol')4-0.0500kg=0.0399mol.kg1

Hg(N03)2儿平全部电离，HgCL儿平不电离。

第九章：

9-1：此题是缓冲溶液体系的计算：

+

HACoH+Ac-

Ph=5时]=10-5mol.匚’

[H+>K„c(HAc)/c(Ac)即10-5=l.76X105X0.5/c(Ac)

c(Ac)=0.88mol.L-1

已知M(NaAc•3H20)=136gmol.L称取固体NaAc•3H20的质量为

m=0.88mol.L'X136gmol.L1X0.30L=36g

第十章：

10-1：计算Fe(0H)3沉淀完全的pH设Fe(OH)3沉淀完全时

[Fe3+]<=1.0X10-5mol.LH

[04-J仁=J264x1。：=6.4xIO-(m。/厂)

]c(Fe3+)Vl.OxlO-5

pH=14+lg6.4X1012=14-ll.2=2.8

计算Fe(OH)2开始沉淀的pH

…IKSP-14.87xlO-17,,…、

[OH]=J--义一=J-----------=3.lx10(mol.L)

]c(Fe3+)V0.050

pH=14+lg3.1X10-8=14-7.5=6.5

控制pH在.8飞.5之间，可使Fe，.沉淀完全而Fe"不沉淀。

pbS2HAcpb2+

10-2：(1)++H2S+2AC-

2

K=Ksp(PbS).(KHAC)/

=9,0X10-29x(1.76X10-5)2/9.5Xio"x1.3xIO-14

=2.3X1017K太小，正向很难进行

2++

⑵Cu+HsS+2H2O»CuS+2H3O

+2+

K=[Hy/[Cu][H2S]=Ki(H2S).K2(HsS)/K;;p(CuS)

=9.5x10-Kxl.OxlO_36=9.7xlO14

K很大，正向趋势很大。

10,3:Kw(Ag,C0)=l.12x10Ksp(AgCl)=l.llxW-'°

沉淀完全时,设浓度C「小于或等于1.0X10-6mol.L。则:

+-10-64

[Ag]=Ksp(A^CZ)/[C/]=1.77x1O-/l.OxlO=1.77xl0-

这时CrO：的浓度为：

+2

[CrO^]=Ksp(Ag2CrO4)/[Ag]=\A2x10*/Q.77x10一)2

=3.6X105(mol.L1)

(50m/x3.6x10)/0.1/"。//L=0.018/nl«0.02m/

第十一章：

11-1：(1)活泼性：Fe>Sn;Zn>Fe

2++

(2)2MnO/+3Mn+2H2Oc^5MnO2+4H

E°=S°+—S°-=1.68V-1.23V=0.45V正向可进行

(3)2Cw+0Cu+Cu2+

E。=S°+-=0.522V-0.152V=0.370V

第十二章：

12-1：(1)时+r=Hgl+而++3厂0Hgi3-

(2)AgCl在浓盐酸中AgCl+CrASC12'AgCl/中加水

AgCl2~。AgCl+cr

(3)CMNHJ；中的C中的d轨道上无单电子。

第十三章：

13-1：氢作为能源，用许多优点。例如：(1)上燃烧时发热量很大，其燃烧热为

同质量石油燃烧的三倍。作为动力燃料，在许多方面比汽油柴油更优越，用氢的

发动机更易发动。(2)它燃烧后生成物是水，不会污染环境；(3)制备氢的原料

来源于水，资源不受限制，等等。

13-2：从He到Rn,稀有气体的熔点、沸点逐渐升高，密度逐渐增大。原因是：

对这些单原子分子，物质的溶点、沸点与原子间的作用力的大小成正比，而惰性

气体原子间的作用力主要是色散力，其与原子量的大小成正比，因而从He到Rn,

分子间作用力增大，故熔、沸点升高。

从He到Rn密度增大的原因是从He到Rn原子半径虽然增大，但其原子量增加的

幅度更大，因而总的说来，密度增大。

13-4：(a)XeF,平面正方形

(b)XeF2直线形

(c)Xe03三角锥形

(d)[XeF]+直线形

第十四章：

14-1：(a)NF,的挥发性较NH：,低，主要是由于氨气中NH；,分子间存在较强的氢键,

使其不易挥发，因而沸点较丽3高。

(b)NHs的碱性强于他3。从结构式来看，它们均为三角锥形，表现上N均有一

孤对电子，但NF3分子中，由于F的强吸电子能力，使得N上的电子密度减弱，

同质子等酸结合的能力减小；NH,中N周围的电子密度较NF：；中的N要大多很多，

故碱性强。

14-2：A1C13,SnCL,TiCl.t

这些卤化物的共同特点：熔、沸点一般较低，易挥发，能溶于非极性溶剂，在水

中强烈水解。

第十五章：

15-1：SO?的漂泊作用昌由于SO?能和一些有机色素结合成为无色的加合物；而

Ch的漂泊作用是由于Ck可与水反应生成HC1O,HC1O是一种强氧化剂，它分解

出的原子氧能氧化有机色素，使其生成无色产物，属于氧化还原作用。

(1)2Na-,Oj+-,0—>ANaOH+(7,T

(2)H,S+2FeCk—>SJ+2FeCl,+2HCL

+2

(3)2H+Sx~H25T+(x-1)5I

第十六章：

16-1：氮原子的价层只有4个价轨道，只能形成4个共价键，故不能形成含有5

个N-X键的NX5O

16-2：(1)将含有微量NO2的NO通入水中以吸收N02(用碱液吸收更好)。将含

有少量NO的风0通入FeSO”溶液中，使NO与给合成Fe(NO)SO,。

16-3：NH,分子中的N原子价电子层充满电子，而P&、Ss%分子中的P、As原子

价电子层有空的d轨道，前者键合电子对间的斥力大于后二者，故NL分子中的

键角比PK、AsH：,的大。至于PR,的键角比AsH：、的稍大，是因为P的原子半径比

As的小，键合电子对间的排斥作用较大所致。

第十七章：

17-1：CO和1是等电体(14e),分子轨道能级图相似，分子中都有三重键：键

能相近。一般条件下，两种物质都是气体，很少溶于水；熔、沸点，临界力，临

界温度等一些物理性质也相似。

但CO和N2分子中三重键特点并不完全相同，用分子中负电荷分布是对称的，而

CO却是却是不对称的。C原子略带电荷，再加上C的电负性比N小，因此CO比

N2较易给出电子对向过渡金属原子(离子)配位，除形成。-配键外，还有乃-反

馈键形成，故生成的配合物较稳定。而N2的配位能力远不如CO,分子氮配合物

远不如世基化合物稳定。所以CO的键能虽比N2略大，但化学性质却比N2要活

泼，不象不那样“惰性”。

17-2：分别于三种溶液中加酸，有气体(C02)放出者为Na£03,有白色沉淀析出

者可能是Na?S