无机化学习题课课件市公开课金奖市赛课一等奖课件

无机化学习题课(一)第1页第1页第1章原子结构与元素周期表

4.写出含有电子构型为1S22S22P3原子中各电子全套量子数。解：由电子构型可知n=2，那么li=0、1mi=0、±1，si=±1/2需要注意是些全套量子数时候不要忘了n=1时量子数，好多同学忘了考虑洪特规则：在等价轨道上排布电子将尽也许占据不同轨道，且自旋平行（即自旋方向相同）。第2页第2页各电子全套量子数为①(1，0，0，+1/2)②(1，0，0，-1/2)③(2，0，0，+1/2)④(2，0，0，-1/2)⑤(2，1，1，+1/2)⑥(2，1，0，+1/2)⑦(2，1，-1，+1/2)第3页第3页8.已知元素A原子，电子最后布入3d轨道，最高氧化态为4；

元素B原子，电子最后布入4p轨道，最高氧化态为5。回答下列问题：

①写出A、B两元素原子电子排布式；

②依据电子排布，指出它们在周期表中位置(周期、族、区)。元素电子排布式周期族区A1S22S22P63d24S2四4(ⅣB)dB1S22S22P63S23P63d104S24P3四15(ⅤA)P相关知识在p38页第4页第4页9.写出下列离子电子排布式Pb2+：1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s2或[Xe]4f145d106s2Mn2+:1s22s22p63s23p63d5Co2+:1s22s22p63s23p63d7注：即使d区元素在写电子排布式时候是最后排到d区，但是在失去电子时候则是先失去最外层电子，然后才失去次外层，直到到达相应价态。第5页第5页10.既有第四周期A、B、C三种元素，其价电子数依次为1、2、7，其原子序数按A、B、C顺序增大。已知A、B次外层电子数为8，而C次外层电子数为18。依据这些条件判断：①哪些是金属元素？②C与A简朴离子是什么？③哪一元素氢氧化物碱性最强？④B与C两元素能形成何种化合物？试写出化学式。答：①元素A、B是金属元素。②C与A简朴离子是C－、A+。③A元素氢氧化物碱性最强。

④B与C两元素能形成离子化合物。化学式为BC2。

第6页第6页阐明：也可先写出电子排布式：元素符号：

A：1S22S22P63S23P64S1 KB：1S22S22P63S23P64S2 CaC：1S22S22P63S23P63d104S24P5 Br①元素K、Ca是金属元素。②C与A简朴离子是Br－、K+。③K元素氢氧化物碱性最强。④B与C两元素能形成离子化合物。化学式为CaBr2。

答：第7页第7页第2章分子结构2.依据下列分子空间构型，推断中心原子杂化类型，并简明阐明它们成键过程。(1)SiH4(正四周体)中心原子Si杂化类型为sp3杂化，Si价层电子构型：3s23p2，与H成键时：3s3p3s3p激发sp3杂化sp3杂化轨道中心原子Si以4个sp3杂化轨道与4个H原子1s轨道形成4个sp3-sσ键。第8页第8页(2)HgCl2(直线型)中心原子Hg杂化类型为sp杂化，Hg

价层电子构型为：6s2，与Cl原子成键时：6s6s6p激发sp杂化sp杂化轨道中心原子Hg以2个sp杂化轨道与2个Cl原子3p轨道形成2个sp-pσ键。第9页第9页(3)BCl3(正三角形)中心原子B杂化类型为sp2杂化，

B价层电子构型为：2s22p1，与Cl原子成键时：中心原子B以3个sp2杂化轨道与3个Cl原子3p轨道形成3个sp2-pσ键。2s2p2s2p激发sp2杂化sp2杂化轨道第10页第10页(4)CS2

(直线型)中心原子C杂化类型为sp杂化，C价层电子构型为：2s22p2，与S原子成键时：中心原子C以2个sp杂化轨道与2个S原子3p轨道形成2个sp-pσ键，C原子剩余2个p轨道与2个S原子另一个3p轨道形成2个p-pπ键。2s2p2s2p激发

sp杂化sp杂化轨道S：3s23p43s3pS=C=Sσσππ第11页第11页13.下列物质中存在哪些分子间力：物质

分子间力色散力诱导力取向力氢键①

液态水

√

√

√

√

②

氨水

√

√

√

√

③

酒精水溶液

√

√

√

√

④碘四氯化碳溶液√

⑤碘酒精溶液√

√

？

？

⑥

硫化氢水溶液

√

√

√

？

第12页第12页第3章晶体结构

1.填写下表：物质晶格结点上质点质点间作用力晶格类型预言熔点高下MgCl2正、负离子，Mg2+、Cl－离子键离子晶体高O2分子，O2分子间力分子晶体低SiC原子，Si、C共价键原子晶体高HF分子，HF分子间力、氢键分子晶体低H2O分子，H2O分子间力、氢键分子晶体低MgO正、负离子，Mg2+、O2－离子键

离子晶体高第13页第13页解：将反应设计成“玻恩－哈伯”循环6.已知KI晶格能U=649kJ·mol-1，K升华热∆sH

=90kJ·mol-1，K电离能I1=418.9kJ·mol-1，I2离解能D(I-I)=152.549kJ·mol-1，I2升华热∆sH

=62.4kJ·mol-1，I电子亲和能Y=

295.29kJ·mol-1，求KI生成焓∆fHm

。

ӨӨӨӨ第14页第14页Born-Haber循环：K(g)-e-I(g)+e-U-+升华热电离能电子亲和能K(s)+½I2(s)KI(s)½I2(g)I-(g)K+(g)生成焓晶格能∆fHmӨ∆H1Ө∆H2Ө∆H3Ө∆H4Ө∆H5Ө∆H6Ө第15页第15页由题意：

=

-327.915kJ·mol-1=90+31.2+76.275+418.9-295.29-649

∆H1

=

∆sH

(K)

=90kJ·mol-1，∆H2

=

½

∆sH

(I2)=1/2×62.4=31.2kJ·mol-1，

∆H3

=

½

D(I-I)

=1/2×152.549=76.275kJ·mol-1

∆H4

=

I1=418.9kJ·mol-1，

∆H5

=

-

Y

=

-

295.29kJ·mol-1∆H6

=

-

U

=

-649kJ·mol-1ӨӨӨӨӨӨӨӨӨ∆fHm

=

∆H1

+∆H2

+

∆H3

+

∆H4

+

∆H5

+

∆H6

ӨӨӨӨӨӨӨ=

∆sH

(K)+½

∆sH

(I2)+½

D

(I-I)+I1–Y-UӨӨӨKI生成焓∆fHm

为-327.915kJ·mol-1Ө第16页第16页7.写出下列各种离子电子分布式，

并指出它们属于何种离子电子构型？离子电子分布式离子电子构型Fe3+1S22S22P63S23P63d59～17Ag+1S22S22P63S23P63d104S24P64d1018Ca2+1S22S22P63S23P68Li+1S22Br-1S22S22P63S23P63d104S24P68S2-1S22S22P63S23P68Pb2+1S22S22P63S23P63d104S24P64d104f145S25P65d106S218+2Pb4+1S22S22P63S23P63d104S24P64d104f145S25P65d1018Bi3+1S22S22P63S23P63d104S24P64d104f145S25P65d106S218+2第17页第17页14.密闭容器中CO和H2O在某温度下反应CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g)平衡时c(CO)=0.1mol·L-1，c(H2O)=0.2mol·L-1，c(CO2)=0.2mol·L-1，问此温度下反应平衡常数K=？反应开始前反应物浓度各是多少？平衡时CO转化率是多少？Ө解：CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g)平衡浓度0.10.20.20.2第4章

化学平衡

Kθ

=0.2×0.2/(0.1×0.2)=2第18页第18页反应开始前反应物浓度：c(CO)=0.1+0.2=0.3mol·L-1c(H2O)=0.2+0.2=0.4mol·L-1平衡时CO转化率：第19页第19页13.273K时，水饱和蒸气压为611Pa,该温度下反应

平衡常数是KΘ=6.89×10-12，试用计算阐明实际发生过程是SrCl2•6H2O(S)失水风化还是SrCl2•2H2O(S)吸水潮解。第20页第20页解：由于PH2O<PH2O，饱和，阐明SrCl2•6H2O脱水反应达到平衡时水分压小于水饱和蒸汽压，使脱水反应逆向进行，即SrCl2•2H2O吸水潮解。第21页第21页第5章电离平衡5.取0.10mol·L-1HF溶液50mL，加水稀释至100mL，求稀释前后溶液c（H+）、pH和电离度。解：查表得HF电离常数Kθ=3.53×10-4由于HF电离常数Kθ=3.53×10-4》H2O电离常数Kθ=1.0×10-14，故可忽略水电离起始浓度0.100

平衡浓度0.1-xxx则：第22页第22页由于c/KθHF=0.1/3.53×10-4»500，故可近似计算：第23页第23页13.欲配制500mLpH为9.00，含NH4+为1.0mol·L-1

缓冲溶液,需密度为0.904g·mL-1，含NH326.0

浓氨水多少毫升？需NH4Cl固体多少克？

解：由题意，平衡时各物质浓度为：

c(NH4+)＝1.0mol·L-1

pH＝9.00∴c(OH-)＝10-5mol·L-1

反应式NH3·H2ONH4++OH-

由平衡常数表示式得：Ө第24页第24页Ө即平衡时c(NH3·H2O)=0.559mol·L-1(∵电离量很小，∴可认为即是起始浓度)设需密度为0.904g·mL-1，含NH326.0浓氨水V毫升V=20.2mL设需NH4Cl固体x克

则：

x

=c(NH4+)×V总×M(NH4Cl)=1.0×0.5×53.5=26.75g第25页第25页24.0.10mol·L-1MgCl2溶液中含有杂质Fe3+，欲使Fe3+以Fe(OH)3沉淀除去，溶液pH应控制在什么范围？解：只需分别计算MgCl2开始生成Mg(OH)2沉淀时pH值和Fe3+被完全除去时pH值。第26页第26页①计算Mg(OH)2沉淀开始生成时pH值：由沉淀平衡：Mg(OH)2Mg2++2OH-

得：Ksp[Mg(OH)2]=[Mg2+][OH-]2

ӨӨӨpH=-lg[H+]=-lg(7.46×10-10)=9.13第27页第27页②计算Fe3+被完全沉淀为Fe(OH)3时pH值：由沉淀平衡：

Fe(OH)3Fe3++3OH-

得：Ksp[Fe(OH)3]=[Fe3+][OH-]3

ӨӨpH=-lg[H+]=-lg(6.29×10-4)=3.20Ө33∴溶液pH应控制在3.20～9.13范围内。第28页第28页第6章

氧化还原反应3.用氧化态法配平下列氧化还原反应方程式。

3As2O3+4HNO3+7H2O=6H3AsO4+4NO4.用离子－电子法完毕并配平下列氧化还原反应方程式。②

2KMnO4+5H2O2+3H2SO4

=2MnSO4+K2SO4+5O2+8H2O第29页第29页O2+4H++4e-2H2OO2+2H2O+4e-4OH-15.已知：ӨE=1.229VӨE=0.401V求水离子积KwӨ解：将两电极反应设计为原电池：正极负极O2+4H++4e-2H2O4OH-O2+2H2O+4e-+)电池反应：4H++4OH-

4H2OӨӨ第30页第30页ӨӨӨӨӨӨӨӨӨ第31页第31页11.在100mL0.20mol·L-1AgNO3溶液中加入等体积浓度为1.00mol·L-1NH3·H2O，①计算达到平衡时溶液中Ag+、Ag(NH3)2+和NH3浓度。②溶液中加入0.010molNaCl固体，有无AgCl沉淀产生？解①：等体积混合后：

c(AgNO3)=0.10mol·L-1，

c(NH3·H2O)=0.50mol·L-1∵NH3·H2O是过量∴可假定所有Ag+已生成[Ag(NH3)2]+，然后再考虑[Ag(NH3)2]+解离。第7章配位化合物第32页第32页设平衡时c(Ag+)=xmol·L-1则：[Ag(NH3)2]+ Ag++2NH30.10-y

x0.30+z∵y和z均很小，∴0.10-y≈0.10，0.30+z≈0.30x=1.01×10-7即平衡时溶液中c(Ag+)=1.01×10-7mol·L-1，

c[Ag(NH3)2]+=0.10mol·L-1，

c(NH3)=0.30mol·L-1Ө第33页第33页