普通化学赵士铎第三版习题详细答案Word文档格式.docx
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N2H4（l）+）O2（g）=N2（g）+2H2O（l）
∆rHmθ=2⨯∆rHmθ（4）-∆rHmθ（5）=2⨯（-286kJ⋅mol-1）-50.5kJ⋅mol-1=-622.5kJ⋅mol-1
2.4∆rHmθ=2∆fHmθ（CO2,g）+3∆fHmθ（H2O,l）+（-1）⨯∆fHmθ（CH3OCH3,l）+（-3）∆fHmθ（O2,g）
∴∆fHmθ（CH3OCH3,l）=2∆fHmθ（CO2,g）+3∆fHmθ（H2O,l）-∆rHmθ=-183kJ⋅mol-1
2.5
C（s）+O2（g）∆rHmθ
（1）CO2（g）
∆rHmθ
（2）∆rHmθ（3）
CO（g）+（1/2）O2（g）
由题意知，∆rHmθ
（1）<
0,∆rHmθ
（2）<
0,∆rHmθ（3）<
∆rHmθ
（1）=∆rHmθ
（2）+∆rHmθ（3）
∆rHmθ
（1）-∆rHmθ（3）=∆rHmθ
（2）<
即：
以碳直接作燃料时放热较多
2.6C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）
∆rHmθ=∆fHmθ（CO,g）+（-1）∆fHmθ（H2O,g）=
-110.5kJ⋅mol-1-（-）241.8kJ⋅mol-1=131.3kJ⋅mol-1
C（s）+O2（g）+H2O（g）∆rHmθ
（1）CO2（g）+H2O（g）
∆rHmθ
（2）∆rHmθ（3）
CO（g）+H2（g）+O2（g）
∆rHmθ
（1）=∆rHmθ
（2）+∆rHmθ（3）∴∆rHmθ
（1）-∆rHmθ（3）=∆rHmθ
（2）>
由题意知，∆rHmθ
（1）<
0故：
以水煤气作燃料时放热较多
2.7均为熵增过程。
2.8标准状态下：
∆rHmθ
∆rSmθ
<
低温自发
>
任意温度均自发
高温自发
任意温度均不可能自发
2.9
（2）（反应为气体物质的量增加的过程，∆rSmθ>
0）
2.10不可以。
因为物质的Smθ,不是指由参考状态的元素生成该物质（νB=+1）反应的标准摩尔熵。
2.11
∆Hθ:
-40kJ-40kJ
∆Gθ:
-38kJ-38kJ
∆Sθ:
-6.7J⋅K-1-6.7J⋅K-1
2.12
Sn（白锡）=Sn（灰锡）
∆rHmθ（298K）=∆fHmθ（灰锡）+（-1）⨯∆fHmθ（白锡）=-2.1kJ⋅mol-1<
∆rSmθ（298K）=Smθ（灰锡）-Smθ（白锡）=-7.41J⋅mol-1K-1<
∴反应在标准状态，低温自发。
在转变温度，∆rGmθ（T）=0
∆rGmθ（T）≈∆rHmθ（298K）-T∆rSmθ（298K）
T≈[∆rHmθ（298K）/∆rSmθ（298K）]≈283K
2.13
2Fe2O3（S）+3C（S）=4Fe（S）+3CO2（g）
∆rHmθ（298K）=3∆fHmθ（CO2,g）+（-2）⨯∆fHmθ（Fe2O3,s）=467.87kJ⋅mol-1
∆rSmθ（298K）=4⨯Smθ（Fe,s）+3Smθ（CO2,g）+（-2）⨯Smθ（Fe2O3,s）+
（-3）⨯Smθ（C,s）=557.98J⋅mol-1⋅K-1
反应在标准状态下自发进行：
∆rGmθ（T）≈∆rHmθ（298K）-T∆rSmθ（298K）
T>
[∆rHmθ（298K）/∆rSmθ（298K）],即T>
839K
故以木炭为燃料时，因最高温度低于839K，反应不可能自发。
2CuO（s）+C（s）=2Cu（s）+CO2（g）
∆rHmθ（298K）=-79.51kJ⋅mol-1>
∆rSmθ（298K）=189J⋅mol-1⋅K-1>
∴反应在标准状态,任意温度均自发
2.14（略）
2.152AsH3（g）=2As（s）+3H2（g）
∆rHmθ（298K）=-132.8kJ⋅mol-1<
∆rSmθ（298K）=15.71J⋅mol-1⋅K-1<
∴标准状态,任意温度下AsH3的分解反应均自发。
加热的目的是加快反应速率。
第三章化学平衡原理
3.1
（1）正确，
（2）错误，（3）错误。
3.2K=40
3.3
3.44×
（3）-2×
（1）-2×
（2）得所求反应式
故：
ΔrGm=4ΔrGm（3）-2ΔrGm
（1）-2ΔrGm
（2）
3.5pV=nRT
故对于反应H2（g）+I2（g）=2HI（g）
3.6
（1）O2（g）=O2（aq）
P（O2）=21.0kPa时：
c（O2,aq）=2.88×
10-4mol·
L-1
（2）K=85.5/1.37×
10-3=6.24×
104
3.7Q=4逆向自发Q=0.1逆向自发
3.8Ag2CO3（s）=Ag2O（s）+CO2（g）
ΔrGm（383K）=14.8kJ·
mol-1
lnK（383K）=-ΔrGm（383K）/RT=-4.65
K（383K）=9.56×
10-3
K=p（CO2）/p
为防止反应正向自发，应保证Q>
K
故：
p（CO2）>
9.56×
10-1kPa
3.9CCl4（g）CCl4（l）
ΔfHm/kJ·
mol-1-102.93-135.4
Sm/J·
K-1·
mol-1309.74216.4
CCl4（g）=CCl4（l）
ΔrHm=32.47kJ·
ΔrSm=0.09334kJ·
mol-1·
K-1
所以CCl4的正常沸点为T1=348K
根据克拉贝龙——克劳休斯方程计算，可得在20kPa时，其沸点为304K。
第四章化学反应速率
4.1不能
4.2A的物理意义为PZ0，f的物理意义为相对平均动能超过Ec的A、B分子间的碰撞频率与A、B分子间碰撞频率的比值。
4.3Z0基本不变，P不变，f大，k大，v大。
4.4直线
4.5
4.6略
4.7解：
4.8
4.9解：
4.10解：
第五章原子结构
5.1原子发射光谱,电子衍射
5.2确定,动量,不确定,轨道
5.3
（2）,（4）正确
5.4波函数,电子的几率密度
5.5
（1）
5.6
n
l
m
ms
1
+1/2
-1/2
3
4
+1
5
-1
5.7（3）
5.8He+E（3s）=E（3p）=E（3d）<
E（4s）
KE（3s）<
E（3p）<
E（4s）<
E（3d）
MnE（3s）<
E（3d）<
5.9（略）
5.104s,3d,4p
5.11能级组,外层电子结构,主族元素基态原子内层轨道,或全满,或全空（稳定构型）
5.12一,二,三主族元素,镧系元素,第六周期镧后元素
5.13He>
H,Ba>
Sr,Ca>
Sc,Cu>
Ni,La>
Y,Zr>
Ti,Zr>
Hf
5.14（3）,
（2）
5.15Mg失去2个最外层s电子后成稳定的电子构型，故I3明显大于I2，常见氧化数为+2；
Al失去3个最外层电子后成稳定的电子构型，故I4明显大于I3，常见氧化数为+3。
Mg元素第一、第二电离能之和小于Al元素第一、第二、第三电离能之和，所以气态Mg原子的金属性强于Al。
第六章化学键与分子结构
6.1
（1）错,
（2）错,（3）错,（4）错,（5）对,（6）错
6.2离子,BeO>
MgO>
CaO>
SrO>
BaO,
BaCO3>
SrCO3>
CaCO3>
MgCO3>
BeCO3
6.3Fe2+:
[Ar]3d6,9~17,
Fe3+:
[Ar]3d5,9~17,
Pb2+:
[Xe]5d106s218+2,
Sn4+:
[Kr]4d10,18,
Al3+:
[He]2s22p6,8,
S2-:
[Ne]3s23p6,8,
Hg2+:
[Xe]5d10,18.
6.4OF2:
非等性sp3杂化,V型,极性;
NF3:
非等性sp3杂化,三角锥,极性;
BH3:
等性sp2杂化,正三角型,非极性;
SiCl4:
等性sp3杂化,正四面体,非极性;
NH3:
HCN:
等性sp杂化，直线型，极性；
PCl3:
非等性sp3杂化，三角锥，极性；
PCl5:
sp3d杂化，三角双锥，非极性；
CS2:
sp杂化，直线型，非极性；
SnCl2:
非等性sp3杂化，V型，极性。
6.5C2H6:
sp3;
C2H4:
sp2;
CH3CCH:
sp3spsp;
CH3CH2OH:
H2CO:
COCl2:
sp2.
6.6正丁烷：
否；
1，3-丁二烯：
2-丁炔：
是
6.7HFHClHBrHI;
HFHClHBrHI;
HIHBrHClHF;
HFHIHBrHCl
6.8
（1）~c;
（2）~d;
（3）~a;
（4）~b
6.9
（1）Fe3+电荷高、半径小，极化力大于Fe2+;
（2）Zn2+18电子构型，极化力、变形性大于Ca2+;
（3）Cd2+18电子够型，极化力、变形性大于Mn2+。
6.10ClO-,ClO2-,ClO3-,ClO4-。
6.11HClO酸性强于HBrO。
成酸元素原子电负性大，含氧酸酸性强。
第七章酸碱反应
1（略）
2H3O+,OH-
3
（2）
4
（2）
5H++OH-=H2O,1/Kw
H++B=HB（略去电荷），Kb/Kw
HB+OH-=B-+H2O,Ka/Kw
HA+B=A+HB（略去电荷）KaKb/Kw
6
（1）K（正）=1.9×
105>
K（逆），易于正向反应
（2）K（正）=2×
10-11<
K（逆），易于逆向反应
（3）K（正）=1.4×
102>
（4）K（正）=6.2×
10-8<
76.4×
10-5,1.7×
10-13,小于
7.8
7.9
7.10
C6H5NH2+H+=C6H5NH3+
c（C6H5NH3+）=0.020mol·
Ka（C6H5NH3+）=Kw/Kb（C6H5NH2）=2.2×
10-5
应用最简式计算溶液酸度：
c（H+）=6.6×
10-4mol/LpH=3.2
7.11
Kb1/Kb2>
101.6
所以可忽略第二步离解，按最简式计算：
c（C10H14N2）=0.050mol·
L-1-1.9×
L-1=0.050mol·
c（C10H14N2H+）=c（OH-）=1.9×
c（C10H14N2H22+）=cKb2=1.4×
10-11mol·
7.12
Kb1（S2-）=Kw/Ka2（H2S）=1.4
Kb2（S2-）=Kw/Ka1（H2S）=7.7×
10-8
经判断，可忽略第二步离解，依近似式计算
S2-+H2O=HS-+OH-
Ceq/mol·
L-10.10-xxx
x=0.094
c（OH-）=0.094mol·
pH=12.97
c（S2-）=0.10mol·
L-1-0.094mol·
L-1=0.01mol·
c（HS-）=c（OH-）=0.094mol·
c（H2S）=cKb2=7.7×
10-8mol·
7.13
pH=1.30
c（S2-）=3.7×
10-20mol·
7.14
7.15pOH=5.00
c（NH4+）=0.10mol/L/0.56=0.18mol/L
M{（NH4）2SO4}=0.5c（NH4+）V（NH4+）M{（NH4）2SO4}=11.9g
7.16
因系统中含有2缓冲对，且酸与碱的浓度比均在缓冲范围内，所以此溶液具有酸碱缓冲能力。
若两级酸常数相差较大，则酸碱浓度比将超出缓冲范围，失去缓冲性质。
7.17甘氨酸：
不移动；
谷氨酸：
向正极运动；
赖氨酸：
向负极运动
第八章沉淀—溶解反应
8.1
Ksp（AgBr）={c（Ag+）/c}{c（Br-）/c}
Ksp（Ag2S）={c（Ag+）/c}2{c（S2-）/c}
Ksp{Ca3（PO4）2}={c（Ca2+）/c}3{c（PO43-）/c}
Ksp（MgNH4AsO4）={c（Ca2+）/c}{c（NH4+）/c}{c（AsO43-）/c}
8.2
（1）
（2）
（3）
8.3PbCO3计算结果偏低
8.4因氢氧化铁在水中溶解度极小，溶液pH约等于7.0
8.5
（2）
8.6
CaF2=Ca2++2F-
F－+H+=HF
根据：
2c（Ca2+）=c（HF）+c（F-）=2s，得：
c（F-）=2s/1.028
Ksp（CaF2）=（s/c）（2s/1.028c）2S=3.38×
10-4mol/L
8.7CaF2、CaCO3和MnS,KClO4
8.8此系统为多重平衡系统，所以：
8.9c（NH3）=0.050mol/L
故有氢氧化镁沉淀生成。
为防止沉淀生成，c（OH-）/c的最大值为：
8.10
故不被沉淀的离子M2+的硫化物的溶度积最小为：
Ksp={c（M2+）/c}{c（S2-）/c}=0.01×
1.0×
10-21=1×
10-23,所以，Mn2+,Ni2+不被沉淀。
离子被完全定性沉淀时，c（M2+）≤10-5mol/L,g故可被沉淀完全的硫化物溶度积的最大值为：
Ksp=10-5×
1×
10-21=10-26
所以可被沉淀完全的离子为：
Pb2+,Cd2+,Hg2+,Cu2+。
8.11欲使Fe（OH）3沉淀完全：
欲使Fe（OH）2不发生沉淀：
所以应控制pH约在2.8~6.5范围。
8.12（略）
8.13CuCO3（计算得CuCO3的溶解度为1.2×
10-5mol/L,即CuCO3饱和水溶液的体积浓度为0.76mg/L）
8.14c（CO32-）/c=Ka2（H2CO3）=5.61×
10-11
{c（Ca）/c}{c（CO32-）/c}=5.61×
10-12<
Ksp（CaCO3）
所以无沉淀生成，不能用硝酸钙溶液代替氢氧化钙溶液来检验CO2。
原因是溶液碱度较低，CO32-不是CO2的主要存在形体，即其浓度过低。
8.15（有关数据：
Ksp（CaCO3）=4.96×
10-9,Ksp（ZnCO3）=1.19×
10-10,
Ksp（MgCO3）=6.82×
10-6,Ksp（NiCO3）=1.3×
10-7,Ksp{Ca（OH）2}=5.5×
10-6,Ksp{Zn（OH）2}=6.68×
10-7,Ksp{Mg（OH）2}=5.61×
10-12,
Ksp{Ni（OH）2}=5.47×
10-16,Ksp{Fe（OH）3}=2.64×
10-39）
在c（CO32-）=0.10mol/L的碳酸钠水溶液中：
对于两价离子M2+的氢氧化物:
Q={c（M2+）/c}{c（OH-）/c}2=1.78×
10-6
对于两价离子的碳酸盐：
Q={c（M2+）/c}{c（CO32-）/c}=10-2
所以生成的沉淀是：
CaCO3,Mg2（OH）2CO3,Zn2（OH）2CO3,Ni2（OH）2CO3
对于三价离子Fe3+:
Q={c（Fe3+）/c}{c（OH-）/c}3=7.0×
10-9>
Ksp{Fe（OH）3}
所以生成Fe（OH）3
16（4）
17溶度积，离子浓度，沉淀类型。
8.18Ksp（CaSO4）=7.10×
10-5Ksp（CaSO4）=（s/c）2
得：
s=8.4×
10-3mol/L
s=c（SO42-）M（SO42-）=8.4×
10-3mol/L×
9.6×
104mg/mol
=806mg/L
所以不可饮用。
第九章氧化还原反应
9.3还原，氧化
9.4不变，不变，变为{K}n
9.5
（1）
9.6
（2）
9.7（4）
9.8（3）
9.9
（1）2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+
（2）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
（3）2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2+8H2O
（4）H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
（5）PbO2+2Cl-+4H2O=Pb2++Cl2+2H2O
（6）Hg2Cl2+Sn2+=2Hg+Sn4++2Cl-
（7）2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2+4H+
9.10
（1）
Zn|Zn2+（0.020mol/L）||Ni2+（0.080mol/L）|Ni
（2）Cl-（1.0mol/L）|Cl2（100kPa）||Fe3+（0.10mol/L）,Fe2+（1.0mol/L）
ε=1.36V–0.71V=-0.65V
（3）Cl-（1.0mol/L）|Cl2（100kPa）||Cr2O42-（1.0mol/L）,H+（10mol/L）,Cr3+（1.0mol/L）
（结果说明，在强酸性介质中，重铬酸根亦可以氧化氯离子）
9.11
（1）
ΔrGm=-2F{-0.138V-（-0.126V）}=2.32×
103J/mol
ΔrGm=-2F{-0.176V-（-0.135V）}=7.91×
K=0.39
因为：
ϕ（Sn2+/Sn）<
ϕ（Pb2+/Pb）
或因：
ΔrGm>
0
Q=10>
所以反应逆向自发进行。
ϕ（NO3-/NO）=0.957V
ϕ（Fe3+/Fe2+）=0.771V
ΔrGm=-3F{ϕ（NO3-/NO）-ϕ（Fe3+/Fe2+）}=
-3×
96500C/mol×
{0.957V-0.771V）}=-5.38×
104J/mol
ΔrGm=-3F{ϕ（NO3-/NO）-ϕ（Fe3+/Fe2+）}=-3×
{0.721V-0.771V）}=1.45×
ϕ（NO3-/NO）<
ϕ（Fe3+/Fe2+）
Q=1.0×
1012>
K
所以反应逆向自发进行
结果说明，定性分析中利用棕色环法检验NO3-，若在pH约等于3的醋酸介质中，反应不能进行。
该反应应在浓硫酸介质中进行。
ϕ（HNO2/NO）=0.983V
ΔrGm=-F{ϕ（HNO2/NO）-ϕ（Fe3+/Fe2+）}=-96500C/mo
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