天大无机化学课后习题参考答案0916131326.docx

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天大无机化学课后习题参考答案0916131326

《无机化学第四版》复习资料

制作人：

姚永超

第1章化学反应中的质量关系和能量关系习题参考答案（P-23）

9.解：

U=QpV=0.771kJ

10.解：

（1）Vi=38.310-m=38.3L

（2）H=丛二320K

（3）W=（pV）=502J

（4）U=Q+W=-758J

（5）H=Q=-1260J

12.解：

rHm=Qp=89.5kJ

rUm=rHmnRT

=96.9kJ

13.解：

（1）C（s）+O2（g）-CO2（g）

rHm=fHm（CC2,g）=393.509kJ•mol

2CO（g）+1C（s）-CO（g）

rHm=86.229kJ•mol

CO（g）+1FqO（s）-|Fe（s）+CO2（g）

rHm=8.3kJ•mol

各反应rHm之和rHm=315.6kJ•mOl1。

（2）总反应方程式为

2C（s）+O2（g）+1FeQ（s）-3CG（g）+2Fe（s）

rHm=315.5kJ•mol

由上看出：

（1）与⑵计算结果基本相等。

所以可得出如下结论：

反应的热效应只与反应的始、终态有关，而与反应的途径无关。

15.解：

（1）Q=rHm==4fHm（Al2O,s）-3fHm（Fe3O,s）=3347.6kJ•mol

（2）Q=4141kJ•mol

18.解：

CH（g）+202（g）—CC2（g）+2H20

（1）

rHm=fHm（CQ,g）+2fHm（H2O,l）fHm（CHk,g）

=890.36kJ•mo

Qp=3.69104kJ

第2章化学反应的方向、速率和限度习题参考答案（P-57）

rSm

rGm

T>rHm（298.15K）=1639KrSm（298.15K）

p（NH3）/p

=P（CO2）/p

lgK1

fGm

（1）=

2.303RT

30.32,故

K1=4.810

P（H2）/p

7.解：

（1）

rGm（l）=2

fGm（NO,g）=173.1kJ•mol

（2）rGm

（2）=

fGm（N2O,g）=208.4kJ•mol

lgK2=©⑵

O"7

36.50,故K2=3.210

2.303RT

（3）rGm（3）=

fGm（NH,g）=32.90kJ•mol

lgK3=5.76,故

K3=5.810

由以上计算看出：

选择合成氨固氮反应最好

8.解：

rGm=fGm（CQ,g）fGm（C0,g）fGm（N0,g）

=343.94kJ•mol1<0,所以该反应从理论上讲是

可行的。

平衡分压/kPa

K=P（NH3）/pp（H2S）/p=0.070

贝yx=0.26100kPa=26kPa

平衡时该气体混合物的总压为52kPa

NH4HS（s）

平衡分压/kPa

K=（25.3y）/p

NH3（g）+H2S（g）

25.3+y

y/p=0.070

（2）T不变，k不变。

y=17kPa

13.解：

（1）PCl5（g）PCl3（g）+

Cl®

平衡浓度/（mol•

l1）-

0.700.50

0.50

2.0

Kc=

c（PCl3）c（Cl2）

=0.62mol•

L1,

（PCl5）

c（PCl5）

71%

PCl5（g）

PCl3（g）

+Cl

2（g）

平衡分压

0.20

RT0.5

0.5RT

P（PCl3”P

p（Cl2）/p

p（PCi5）/p

=27.2

（2）PCI5（g）

新平衡浓度/（mol•L1）0.10+

PCI3（g）+Cl2（g）y0.25

0.25+空y

0.050+z

z=0.24mol•L,（PCI5）=68%

比较

（2）、（3）结果，说明最终浓度及转化率只与始、终态有关,与加入过程无关。

15.解：

（1）a（CO=61.5%;

（2）a（CO=86.5%;（3）说明增加反应物中某一物质浓度可提高另一物质的转化率；增加反应物浓度，平衡向生成物方向移动。

24679.2

2.解：

（1）pH=1.00c（H+）=0.10mol•L-1

pH=2.00c（H+）=0.010mol•L-1

等体积混合后：

c（H+）=（0.10mol^L-1+0.010moI•L-1）/2=0.055

--1

mol•L

pH=-lgc（H+）=1.26

（2）pH=2.00

pH=

-1

0.10mol•L

等体积混合后：

13.00

c（H+）=0.010mol•L-1pOH=14.00-13.00

1.00,

c（OH）

c（OH

c（H）

-）

O.IOmol

0.010molL-1

L-1

0.050mol

0.0050molL-1

L-1

酸碱中和后：

H+OH-

c（OH）=

pH=12.65

TH2O

-1

0.045mol•L

xmol•L-1，则

7.解：

（1）设NHCI水解产生的^为

NH3•HO+H

NH++H2O

c平/（mol•L）0.010-x

/c（NH3H2O）c（H）

c（NH4）

K（NH3H2O）5"E0

xx10

5.61010

0.010x

x=2.4x10-6,pH=5.62

（2）设NaCN水解生成的H为x'mol•L-1，贝S

CN-+H20一HCN+OH

c平/（mol•L-1）0.10-x'x'

c（HCN）c（OH■）/

c（CN）

x'二1.3x10-3,pH=11.11

9.解：

（1）设CaF在纯水中的溶解度（s）为xmol•L

为难溶强电解质，且基本上不水解，所以在

CaF2（s）—Ca2++

c平/（mol•L）

-1。

因为CaF

CaF饱和溶液中：

2F-

（2）设

mol•L-1。

2x{c（Ca2+）}・{c（F-）}2=Kspe（CaF2）

x=1.1x10

CaF在1.0x10-2mol・L-1NaF溶液中的溶解度（s）为y

2+.

CaF

Ca2++2F

-1-2

c平/（mol•L）y2y+1.0x10

{c（Ca2+）}•{c（F-）}2=Ksp9（CaF2）

y（2y+1.0x10-2）2=5.2x10-9

-5

y=5.2x10

（3）设CaE在1.0x10-2mol•L-1CaCb溶液中的溶解度（s）为zmol•L-1。

2+・

CaF2（s）—Ca+2F

c平/（mol•L-1）1.0x10-2+z2z

{c（Ca2+）}•{c（F-）}2=Kp9（CaF2）

（z+1.0x10-2）（2z）2=5.2x10-9

-4

z=3.6x10

7.解：

溶液混合后有关物质的浓度为:

设c（H+）=xmol•L-1，则弱酸HA弱酸根A及氢离子H的平衡浓度表示为：

Ka（HA）

c（A）c（H）

c（HA）

20.00.10

（x）x

100.0

50.00.1020.00.10

（x）

100.0

（近似计算）

20.00.105

（）（1.0010）

100.0

30.00.10

（）

100.0

6.67106

10.解：

（1）由题意可知：

c（Mg2+）=0.050mol•L-1

2+29,,

当c（Mg）•{c（OH）}>Ksp（Mg（OH»时开始有Mg（OH）沉淀出。

-Ksp（Mg（OH）2）

c（OH）>卩心2+、—

\c（Mg）

'5.611012

■.5.0102

1.0105molL-1

（2）{c（Al3+）}•{c（OH）}3=4.0x10-22>切（Al（OH）3），所以还有Al3+可被沉淀出。

c（Fe3+）}•{c（OH）}3=2.0x10-22>Ksp9（Fe（OH）3），所以还有Fe3+可被沉淀出。

11.解：

Cd2++Ca（OH）2Cf+Cd（OH）2J

Cd（OH》（s）=Cd++2OH-Ksp9=7.2x10-15

〒gL-1

112.41ggmol

（7.21015

18.9107

若使c（Cd2+）v0.10mg・L-1=1.0104g-1=8.9x10-7mol•L-1

〜Ksp（Cd（OH）2）c（OH）>J—p2+

\c（Cd2+）/c9.0105molL-1

pH>（14.00-pOH）=10.0

L-1

12.解:

（1）混合后:

c（Mn）=0.0010mol•c（NHt・H2O）=0.050mol•mol•L-1

设OH浓度为x

-1

c平/（mol•L）

0.050-x

1.810

0.050x

即{c（OH）}2=9.0x10-7

3也。

=NH4++OH-

x2=9.0x10-7,

2+210p13

{c（Mn）}•{c（OH）}=9.0x10->KSp（Mn（OH》）=1.9x10-

所以能生成Mn（OH2沉淀。

（2）已知（NH4）2SO的相对分子质量为132.15

-1

c（（NH4）2SO）=o.4951000mol•L=0.25mol•L

132.1515

c（NH-）=0.50mol•L-1

设OH浓度为xmol•L-1

+・

NH3・HO=NH4+OH

c平/（mol•L）0.050-x0.50+xx

c（QH）=1.8X10-6mol•L-1

{c（Mn2+）}•{c（QH）}2=3.2X10-15vKsp9（Mn（QH）O，所以不能生成Mn（QH2沉淀。

13.解：

使BaSO沉淀所需

AgSQ沉淀所需

1.20105,,-1

厂molL（0.10）2

1.210molL-

故BaSQ先沉淀。

当Ag+开始沉淀时，c（Ba2+）v1.0810v10-5mol•L1

1.2103

故此时Ba2+已沉淀完全。

即可用加入NaSQ方法分离Ba2+和Ag+。

15.

解:

（1）Pb（QH》、Cr（QH）3开始析出所需c（QH）的最低为

1.431015「-1

.2—molL

.3.0102

2.2107molL1

c（QH）>

Ksp（CrQH）3）

c（Cr3+）

6.3105molL-14.0109molL-1

1.010

PbQHR不沉出所容许的QH最高浓度为

--7-1

c（OH）v2.2x10mol•L

即c（OH）应控制在（4.0x10-9mol•L-1〜2.2x10-7）mol•L-1

pHmin=5.60

pHmax=7.34

所以若要分离这两种离子，溶液的pH应控制在5.60〜7.34之间

第4章氧化还原反应习题参考答案（P-120）

2.解：

（1）3Cu+8HNO（稀）—3Cu（NQ）2+2NOf+4H2O

（2）4Zn+5H2SQ浓）—4ZnSQ+fSf+4H?

（3）KCIO+6FeSO4+3"SO—KCl+3Fe?

（SO4）3+3"O

（4）3CuS+22HNQ—6Cu（NQ）2+3H2SQ+10NOf+8H2O

••

z（\

2I-2e—I2

HO+2H++2e—2HO

（2）1

+）

2I+H2O+2H+—I2+2HO

3^l

Cr2O2+14H+6e—2Cr+7H2O

H2S-2e—S+2H+

（3）1

+）

Cg+3HS+8H—2Cr3++3SJ+7HO

CIO3+6H++6e—Cl-+3H2O

1-2+L3+

Fe-e—Fe

⑷1/2

+）

1/2

2++3

CIO3+6Fe+6H—Cl-+6Fe+3HO

CI2+2e—2CI-

Cl2+4OH-2e—2CIO+2H2O

（5）

Zn+CIO-+2OH+H2O^[Zn（OH）4]2-+Cl-

（6）2MnQ+e—MnC

+）SQ3+QH-2e—SQ4+H2Q

c（Zn）/c}

+2+

E=E（Ag/Ag）-E（Zn/Zn）

=1.4729V

0.0592V

lgKZ'{Ag/Ag）E（Zn/Zn）}

=52.8

K=6.3x1052

11.解：

c（Ag+）=0.040mol•L-1

12.解：

（1）E（Cu27Cu）=E（Cu2+/Cu）+0.0592Vlg{c（Cu2+）/c}

=+0.33V

（2）c（Cu2+）=Kp（CuS）/（S2-）=6.3c10-36mol•L-1E（Cu2+/Cu）=-0.70V

++0.0592V{c（H）/c}2

（3）E（H/"）=E（H/H2）+lg{p（H2）/p}

=-0.0592V

（4）0H+H+—H2O

c/（mol•L-1）0.10.1

刚好完全中和，所以c（H+）=1.0x10-7mol•L-1

E（H+/H2）=-0.41V

（5）加入的NaOA与HCl刚好完全反应生成0.10mol•L-1的HOAc

HOAc一H++OAc-

平衡浓度c/（mol/L）0.10-xxx

Ka（HOAc）=x2/（0.10-x）=1.8x10-5

x=0.0013mol•L

E（H+/H2）=-0.17V

16.解：

（1）E：

Ag+/Ag）=E（Ag+/Ag）+0.0592Vxlg{c（Ag+）/c}=+0.74V

E（Zn2+/Zn）=E（Zn2+/Zn）+（0.0592V/2）xlg{c（Zn2+）/c}=

-0.78V

+2+

E=E（Ag/Ag）-E（Zn/Zn）=+1.5V

（2）lgK=z'{E（Ag/Ag）-E（Zn/Zn）}/0.0592V,K=

5.76x1052

+2+

E=E（Ag/Ag）-E（Zn/Zn）=+1.5617V

△G=-z‘FE=-3.014x102kJ•mol-1

（3）达平衡时，c（Ag）=xmol•L-

+2+

2Ag+Zn—-2Ag+Zn

平衡时浓度c/（mol•L-1）x0.30+（0.10-x）/2

c（Zn2）/c

{c（Ag）/c}

17.解:

（1）E（MnQ2-/MnO）={3E（MnO-/MnO）-E（MnO7MnO2-）}/2

=+2.27V

E（MnQ/Mn3+）={2E（MnO/Mn2+）-E（Mn3+/Mn2+）}/1=

+1.0V

（2）MnO-,Mn3+。

（3）是Mn+。

反应式为Mn+2H+—Mn2++出

18.解：

（1）E（Cr2&-/Cr2+）=0.91V;E（Cr3+/Cr2+）=-0.74V;

⑵Cr3+,Cr2+均不歧化,Cr3+较稳定，Cr2+极不稳定。

第5章原子结构与元素周期性习题参考答案（P-146）

1.解：

（1）n》3正整数；

（2）l=1；

（3）m二+?

（或？

）；

（4）m=0。

2.解：

（1）不符合能量最低原理；

（2）不符合能量最低原理和洪德规则；

（3）不符合洪德规则；

（4）不符合泡利不相容原理；

（5）正确。

3.解：

（1）20、2py、2pz为等价轨道；

（2）第四电子层共有四个亚层，最多能容纳32个电子亚层轨道数容纳电子数

s12

p36

d510

f714

5.解:

（1）[Rn]5f146d107s27p2,第7周期，WA族元素，与Pb的性质最相似。

（2）[Rn]5f146d107s27p6，原子序数为118。

&解:

元素

周期

族

最高氧化数

价层电子构型

电子分布式

原子序数

甲

IIA

3s2

[Ne]3s2

乙

5d56s2

[Xe]4f145d56s2

丙

IVA

4s24p2

[Ar]3d104s24p2

丁

4d105s2

[Kr]4d105s2

11.解:

兀素代号

兀素符号

周期

族

价层电子构型

三

3s1

rMg

三

3s2

三

皿A

3s23p1

四

4s24p5

五

5s25p5

二

2s22p5

四

3d54s2

第6章分子的结构与性质习题参考答案（P-190）

ClO——

H——C

8解:

分子或离子

中心离子杂化类型

分子或离子的几何构型

BBr3

等性sp2「

平面正三角形

不等性sp3—

三角锥形

H2S

不等性sp3

V形

SiCI4

等性sp3

正四面体形

等性sp

直线形

nh4

等性sp3

正四面体形

13.解：

非极性分子：

NeBr2、CS、CCb、BF3；极性分子：

HFNOHSCHC3、NF3。

14.解：

（1）色散力；

（2）色散力、诱导力；（3）色散力、诱导力、取向力

第8章配位化合物（习题参考答案）（P-246）

1.解:

配离子

形成体

配体

配位原子

配位数

[Cr（NH3）6]3+

Cr3+

[Co（H2O）6]2+

Co2+-

-H2O

O-

[Al（OH）4]—

Al3+

O-

[Fe（OH）2（H2O）4]+

Fe2+-

OH\-HO

-6

[PtCl5（nh）]—

Pt-

C「、NHk

-Cl、N

2.解:

配合物

名称

配离子

电荷

形成体氧化数

[Cu（NH04][PtCI4]

四氯合铂（H）酸四氨合铜（H）

+2、一2

+2、

Cu[SiFq

六氟合硅（W）酸铜

—2

K3[Cr（CN）6]

六氟合铬（皿）酸钾

一3

[Zn（OH）（H2O）3]NQ

硝酸羟基•二水合锌

（H）

[CoCI2（NH3）3（H2O）]CI

一氯化二氯•三氨•一水

合钻（皿）

[PtCI2（en）]

二氯•一乙二胺合铂（H）

6.31031「-1

、2molL

■2.010

3.21010molL-1

因为C1（QH）>>C2QH），所以Cr（QH）3先沉淀。

（2）Cr（QH）3沉淀完全时所需QH最低浓度为

E=E（MnQ-/Mn2+）-E（Fe3+/Fe2+）=0.83V

（3）lgK=Z'{E（MnQ-/Mn2+）-E（Fe3+/Fe2+）}/0.0592V=62.5

K=3.2x1062

8解：

E（Ag+/Ag）=E（Ag+/Ag）+0.0592Vlg{c（Ag+/c）}

=0.6807V

2+2+

E（Zn/Zn）=E（Zn/Zn）+0.0592V/2lg{

=-0.7922V

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