无机化学练习题含答案.docx

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无机化学练习题含答案

无机化学练习题（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3~4位？

1-2Br2分子分解为Br原子需要的最低解离能为190kJ/mol，求引起溴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656.3nm。

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）、HCl、Cl2分子里的

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羰基（>C=O）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HCl、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·mol-1，Na原子的电离能为494kJ·mol-1，金属钠的升化热为101kJ·mol-1，F2分子的离解能为160kJ·mol-1，NaF的标准摩尔生成热为-571kJ·mol-1，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。

BeCl2, PCl5, OF2, ICl3, XeF4。

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。

BeCl2, SnCl3-,ICl2+, XeO4, BrF3, SnCl2, SF4， ICl2-, SF6。

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一种易挥发的固体。

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Fe3+与Cl-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CoCl3·6NH3、紫红色CoCl3·5NH3、绿色CoCl3·4NH3和紫色CoCl3·4NH3四种配合物溶于水，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，Fe（H2O）63+和Fe（CN）63-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Fe3+离子的颜色。

（2）根据光化学序列可断言，Fe（NCS）n3-n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）羰基化合物中的配体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）33+没有立体异构体。

（8）根据晶体场理论可以预言，Ti（CN）63-的颜色比TiCl63-的颜色深。

（9）根据晶体场理论，Ni2+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）64-和Co（NH3）63+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

（1）（NH4）3[SbCl6];  

（2）[Co（en）3]Cl3;  （3）[Co（NO2）6]3-;

（4）[Cr（H2O）4Br2]Br·2H2O;（5）[Cr（Py）2（H2O）Cl3];（6）NH4[Cr（SCN）4（NH3）2]。

4-7．根据下列配合物和配离子的名称写出其化学式。

（1）四氯合铂（II）酸六氨合铂（II）；

（2）四氢合铝（III）酸锂；

（3）氯化二氯·四水合钴（III）；

（4）羟基·水·草酸根·乙二胺合铬（III）；

（5）氯·硝基·四氨合钴（III）配阳离子；

（6）二氨·草酸根合镍（II）。

4-8．画出下列配合物可能有的旋光异构体的结构。

（1）[FeCl2（C2O4）en]-;  

（2）[Co（C2O4）3]3-;  （3）[Co（en）2Cl2]+。

第5章化学热力学基础

5-1在10000C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）热力学能和焓。

（4）生成焓、燃烧焓和反应焓。

（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）碳酸钙的生成焓等于CaO（s）+CO2（g）=CaCO3（s）的反应焓。

（2）单质的生成焓等于零，所以它的标准熵也等于零。

5-4．在373K时，水的蒸发热为40.58kJ·mol-1。

计算在1.013×105Pa，373K下，

1mol水气化过程的ΔU和ΔS（假定水蒸气为理想气体，液态水的体积可忽略不计）。

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1dm3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）

  -110.5                  -393.5                 -241.8

5-6．在一密闭的量热计中将2.456g正癸烷（C10H12，l）完全燃烧，使量热计中的水温由296.32K升至303.51K。

已知量热计的热容为16.24kJ·K-1，求正癸烷的燃烧热。

5-7．阿波罗登月火箭用联氨（N2H4,l）作燃料，用N2O4（g）作氧化剂，燃烧产物为N2（g）和H2O（l）。

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（l）         N2O4（g）          H2O（l）

     50.6          9.16            -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）+Fe3O4（s）=3Fe（s）+4H2O（g）

（2）N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）

（3）N2O4（g）=2NO2（g）

6-2下面的反应在一个1升的容器里，在298K下达成平衡；

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-             Kθ1=4.9×10-10

（2）NH3+H2O

 NH4++OH-     Kθ2=1.8×10-5

（3）H2O

 H++OH-             Kθw=1.0×10-14

试计算下面反应的平衡常数

NH3+HCN

 NH4++CN-    Kθ=？

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Kθ=2.6。

（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）+I2（g），若开始时有1molHI，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I2？

6-6．在900K和1.013×105Pa时，若反应

SO3（g）

 SO2（g）+1/2O2（g）

的平衡混合物的密度为0.925g·dm-3，求SO3的解离度。

6-7．在308K和总压1.013×105Pa时，N2O4有27.2%分解。

（1）计算N2O4（g）

 2NO2（g）反应的Kθ；

（2）计算308K时的总压为2.026×105Pa时，N2O4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.PCl5（g）在523K达分解平衡。

PCl5（g）

 PCl3（g）+Cl2（g）

平衡浓度：

[PCl5]=1mol·dm-3, [PCl3]=[Cl2]=0.204mol·dm-3。

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SO2Cl2（g）

 SO2（g）+Cl2（g）在375K时平衡常数Kθ=2.4。

以7.6gSO2Cl2和1.013×105Pa的Cl2作用下1.0dm3的烧瓶中。

试计算平衡时SO2Cl2,SO2和Cl2的分压。

6-10．在523K时，将0.110molPCl5（g）引入1dm3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·dm-3。

求在523K时反应的Kc和Kθ。

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mol-1·dm3·s-1，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N2O5→2NO2+1/2 O2，温度与速率常数的关系列于下表，求反应的活化能。

T/K

338

328

318

308

298

273

k/s-1

4.87×10-3

1.50×10-3

4.98×10-4

1.35×10-4

3.46×10-5

7.87×10-7

7-4．CO（CH2COOH）2在水溶液中分解成丙酮和二氧化碳。

在283K时分解反应速率常数为1.08×10-4mol·dm-3·s-1，333K时为5.48×10-2mol·dm-3·s-1。

求303K时分解反应的速率常数。

7-5．已知水解反应

HOOCCH2CBr2COOH+H2O

 HOOCCH2COCOOH+2HBr为一级反应，实验测得数据如下：

t/min

0

10

20

30

反应物质量m/g

3.40

2.50

1.82

1.34

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（C6H12O6）、蔗糖（C12H22O11）和氯化钠三种溶液，它们的质量分数都是1%，试比较三者渗透压的大小。

8-2取0.324gHg（NO3）2溶于100g水中，其凝固点为-0.05880C;0.542gHgCl2溶于50g水中，其凝固点为-0.07440C,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（C12H22O11）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－1。

8-4．常压下将2.0g尿素（CON2H4）溶入75g水中，求该溶液的凝固点。

已知水的Kf=1.86K·mol-1·kg。

8-5．在298K时，若1dm3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－0.56℃，求37℃时人血浆的渗透压。

已知水的Kf =1.86K·mol-1·kg。

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·3H2O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0.010mol·dm-3，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0.010mol·dm-3H2SO4溶液的pH=1.84，求HSO4-的解离常数。

9-4．已知0.10mol·dm-3HCN溶液的解离度0.0063%，求溶液的pH和HCN的解离常数。

9-5．将0.20mol·dm-3HCOOH（

=1.8×10-4）溶液和0.40mol·dm-3HOCN（

=3.3×10-4）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0.25dm3。

求溶液中H+，CN-，HCN的浓度。

已知

（HCN）=6.2×10-10。

9-7．欲由H2C2O4和NaOH两溶液配制pH=4.19的缓冲溶液，问需0.100mol·dm-3H2C2O4溶液与0.100mol·dm-3NaOH溶液的体积比。

（H2C2O4

=5.9×10-2，

=6.4×10-5）

9-8．要配制450cm3pH=4.70的缓冲溶液，求需0.10mol·dm-3HAc和0.10mol·dm-3NaOH溶液的体积。

〔

（HAc）=1.8×10-5〕

第10章沉淀平衡

10-1某溶液含有Fe3+和Fe2+，其浓度均为0.050mol/L,要求Fe（OH）3沉淀不生成Fe（OH）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：

（1）

（2）

10-3定量分析中用AgNO3溶液滴定Cl-1离子溶液，加入K2CrO4为指示剂，达到滴定终点时，AgCl沉淀完全，最后1滴AgNO3溶液中的CrO42-反应生成砖红色的AgCrO4沉淀，指示滴定达到终点。

问滴定终点时溶液中的CrO42-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0.1mol/L的K2CrO4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Cu2+的浓度。

（1）0.10mol·dm-3CuSO4溶液。

（2）0.10mol·dm-3CuSO4与1.0mol·dm-3HCl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1dm3水中能溶解0.10g；

（2）Ni（OH）2在pH=9.00的溶液的溶解度为1.6×10-6mol·dm-3。

10-6．1gFeS固体能否溶于100cm31.0mol·dm-3的盐酸溶液中？

已知

（FeS）=6.0×10-18，

（H2S）=9.23×10-22，式量（FeS）=87.9。

10-7．求在0.50dm31.0mol·dm-3NH4Cl溶液中能溶解Mg（OH）2的质量。

已知

（NH3·H2O）=1.8×10-5，

〔Mg（OH）2〕=1.8×10-11。

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

Mg2+

Ca2+

Cd2+

Fe3+

浓度/mol·dm-3

0.06

0.01

2×10-3

2×10-5

1.8×10-11

1.3×10-6

2.5×10-14

4×10-38

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Mg2+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MnSO4溶液滴入KMnO4酸性溶液得到MnO2沉淀。

（3）Cu2+（ap）在水溶液中会歧化为Cu2+（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0.1mol·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。

已知Eθ（Cu2+/Cu）=0.337V，Eθ（Zn2+/Zn）=-0.763V，H2S的

=1.3×10-7，

=7.1×10-15，求CuS的溶度积常数。

11-3．已知Eθ（Cu2+/Cu）=0.337V，Eθ（Cu2+/Cu+）=0.153V，

（CuCl）=1.2×10-6，通过计算求反应Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl能否自发进行，并求反应的平衡常数Kθ。

11-4．已知Eθ（Tl3+/T1+）=1.25V，Eθ（Tl3+/T1）=0.72V。

设计成下列三个标准电池为

（a）（-）Tl∣T1+‖Tl3+∣Tl（+）；

（b）（-）Tl∣T1+‖Tl3+，Tl+∣Pt（+）；

（c）（-）Tl∣T13+‖Tl3+，Tl+∣Pt（+）。

（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

11-5．对于反应Cu2++2I-═CuI+1/2I2，若Cu2+的起始浓度为0.10mol·dm-3，I-的起始浓度为0.50mol·dm-3，计算反应达平衡时留在溶液中的Cu2+浓度。

已知Eθ（Cu2+/Cu+）=0.153V，Eθ（I2/I-）=0.535V，

（CuI）=1×10-12。

第12章配位平衡

12-1定性地解释以下现象：

（1）向Hg（NO3）2滴加KI，反过来，向KI滴加Hg（NO3）2，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）42+呈深蓝色而Cu（NH3）2+却几乎无色。

12-2．已知向0.010mol·dm-3ZnCl2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ZnCl2溶液中加入1.0mol·dm-3KCN后通入H2S至饱和，求在多大pH时会有ZnS沉淀产生？

{

〔

〕=5.0×1016}

12-3．在1dm36mol·dm-3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？

{

〔

〕=2.09×1013，

〔

〕=2.2×10-20}

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）Icl4-（b）Ibr2-（c）BrO3-（d）ClF

第14章卤素

14-1三氟化氮NF3（沸点-1290C）不显Lewis碱性，而相对分子质量最低的化合物NH3（沸点-330C）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

15-1SO2与Cl2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Na2O2固体上滴加几滴热水；

（2）H2S通入FeCl3溶液中；

（3）用盐酸酸化多硫化铵溶液

第16章氮磷砷

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NO2和N2O中少量的NO？

16-3请解释下列有关键长和键角的问题。

NH3、PH3、AsH3分子中的键角依次为1070、93.080、91.80，逐渐减小。

第17章碳硅硼

17-1对比等电体CO与N2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）Na2CO3、Na2SiO3、Na2B4O7、10H2O

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HNO3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：

⑴HI﹥HBr﹥HCl﹥HF

⑵HClO4﹥H2SO4﹥H3PO4﹥H4SiO4

⑶HNO3﹥HNO2

⑷HIO4﹥H5IO6

⑸H2SeO4﹥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：