无机及分析化学答案全南京大学第四版.docx

无机及分析化学答案全南京大学第四版.docx

《无机及分析化学答案全南京大学第四版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无机及分析化学答案全南京大学第四版.docx（65页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

无机及分析化学答案全南京大学第四版

第8章习题答案

1.命名下列配合物：

（1）K2[Ni（CN）4]

（2）（NH4）2[FeCl5（H2O）]

（3）[Ir（ONO）（NH3）5]Cl2（4）Na2[Cr（CO）5]

解：

（1）四氰根合镍（Ⅱ）酸钾

（2）五氯•一水合铁（III）酸铵

（3）二氯化亚硝酸根•五氨合铱（III）

（4）五羰基合铬（-Ⅱ）酸钠（参考P172）

2.写出下列配合物（配离子）的化学式？

（1）硫酸四氨合铜（Ⅱ）

（2）四硫氰•二氨合铬（III）酸铵

（3）二羟基•四水合铝（III）离子（4）二苯合铬（0）

解：

（1）[Cu（NH3）4]SO4

（2）（NH4）[Cr（NH3）2（SCN）4]

（3）［Al（H2O）4（OH-）2］+（4）[Cr（C6H6）2]

6.试用价键理论说明下列配离子的键型（内轨型或外轨型）、几何构型和磁性大小。

（1）［Co（NH3）6］2+

（2）［Co（CN）6］3-

解：

（1）Co最外层价电子排布为：

27Co：

3d74s2

Co2+的最外层价电子排布为：

27Co2+：

3d74s0

[][][][][][][][][][][][][][]

3d74S04P04d0

[][][][][][][][][][][][][][]

SP3d2杂化、成键，形成［Co（NH3）6］2+

因为：

形成［Co（NH3）6］2+时用的是Co2+最外层4S、4P、4d空轨道以SP3d2杂化、成键，而且中心离子Co2+形成配离子的前后单电子数没变，所以：

该［Co（NH3）6］2+配合离子是外轨型，SP3d2杂化，几何构型为正八面体。

因为：

以SP3d2杂化、成键形成［Co（NH3）6］2+后，具有3个单电子，所以：

［Co（NH3）6］2+的磁矩为：

，因为具有单电子分子是顺磁性分子，无单电子分子是抗磁性分子，所以形成［Co（NH3）6］2+后，具有3个单电子，［Co（NH3）6］2+是顺磁性分子。

（2）Co最外层价电子排布为：

27Co：

3d74s2

Co3+的最外层价电子排布为：

27Co3+：

3d64s0

[][][][][][][][][]

3d64S04P0

[][][][][][][][][]

d2SP3杂化、成键，形成［Co（CN）6］3-

因为：

形成［Co（CN）6］3-时用的是Co3+内层d轨道，即（n-1）层d轨道与nS、nP空轨道以d2SP3杂化、成键，而且中心离子Co3+形成配合离子前有4个单电子，形成配合离子后没有单电子，中心离子Co3+形成配合离子前、后内层电子发生了重新排布，所以：

该［Co（CN）6］3-配合离子是内轨型，d2SP3杂化，几何构型为正八面体。

因为：

以d2SP3杂化、成键形成［Co（CN）6］3-后，没有单电子，所以：

［Co（CN）6］3-的磁矩为：

，因为具有单电子分子是顺磁性分子，无单电子分子是抗磁性分子，所以形成［Co（CN）6］3-后，没有单电子，［Co（CN）6］3-是抗磁性分子。

7.有两个化合物A和B具有同一化学式：

Co（NH3）3（H2O）2ClBr2.在一干燥器中，1molA很快失去1molH2O，但在同样条件下，B不失去H2O。

当AgNO3加入A中时，1molA沉淀出1molAgBr,而1molB沉淀出2molAgBr。

试写出A和B的化学式。

解：

∵在干燥器中，1molA很快失去1molH2O，但在同样条件下，B不失去H2O知，说明A中的H2O是外配位体，而B中的水是内配位体。

当AgNO3加入A溶液中时，1molA沉淀出1molAgBr,而1molB沉淀出2molAgBr，说明1molA中外配体为1molBr-，而1molB中外配体为2molBr-。

因此它们的化学式分别为：

A的化学式为：

［Co（NH3）3（H2O）ClBr］Br•H2O

B的化学式为：

［Co（NH3）3（H2O）2Cl］Br2

17：

在50mL0.10mol•L-1AgNO3溶液中加入密度为0.93g•cm-3、质量分数为0.182的氨水30mL后，加水冲稀到100mL，求算溶液中Ag+,[Ag（NH3）2]+和NH3的浓度是多少？

已配位在［Ag（NH3）2］+中的Ag+，占Ag+总浓度百分之几？

解：

溶液稀释后，AgNO3溶液的浓度为：

NH3的浓度为：

显然，NH3大大过量，故可认为全部的Ag+都已生成[Ag（NH3）2]+，

+

c始（mol•L-1）：

0.0503.00

c终（mol•L-1）：

03.0-2×0.050=2.900.050

c平（mol•L-1）：

x2.90+2x≈2.900.050-x≈0.050

∵很大，∴x很小，可近似处理：

2.90+2x≈2.90；0.050-x≈0.050

∴

∴x=cAg+=3.670×10-10≈3.7×10-10（mol•L-1）

=0.050-x=0.050-3.7×10-10≈0.050（mol•L-1）

=2.90+2x=2.90+2×（3.7×10-10）≈2.9（mol•L-1）

已配位的Ag+约占总浓度Ag+的100%。

（也可计算：

）（8个9）

答：

溶液中Ag+浓度为3.7×10-10mol•L-1。

[Ag（NH3）2]+浓度约为0.050mol•L-1。

NH3浓度约为2.9mol•L-1。

已配位的Ag+约占总浓度Ag+的100%。

19.欲将14.3mgAgCl溶于1.0mL氨水中，问此氨水溶液的总浓度至少应为多少？

解：

14.3mgAgCl溶于1.0mL氨水中的浓度：

∵++

++

c始（mol•L-1）：

0.1000

c终（mol•L-1）：

0-2×0.100.100.10

c平（mol•L-1）：

x0.10-x≈0.100.10-x≈0.10

∵=很大，∴x很小，可近似处理，0.10-x≈0.10

∴=

答：

氨水溶液的总浓度至少应为2.2mol•L-1。

21．已知Zn2++2e-=Zn，,求算[Zn（CN）4］2-+2e-=Zn+4CN-的。

解：

第一种解法：

∵生成[Zn（CN）4］2-后比更小，∴为正极。

又∵（见书P458；附录十二）

∴

第二种解法：

答：

[Zn（CN）4］2-+2e-=Zn+4CN-的为-1.259V。

第九章s区元素

5.为什么碱金属氯化物的熔点

NaCl﹥KCl﹥RhCl﹥CsCl？

而碱土金属氯化物的熔点

MgCl2﹤CaCl2﹤SrCl2﹤BaCl2？

前者阳离子电荷小，极化力弱，主要比较晶格能；

而后者阳离子电荷大，极化力较强，比较极化作用

6.锂、钠、钾在氧气中燃烧生成何种氧化物？

各氧化物与水反应情况如何？

分别生成Li2O、Na2O2、KO2；

Li2O+H2O〓2LiOH

Na2O2+2H2O（冷水）〓H2O2+2NaOH

2Na2O2+2H2O（热水）〓O2+4NaOH

2KO2+2H2O〓H2O2+2KOH+O2

8.比较下列性质的大小

⑴与水反应的速率：

MgO﹤BaO

⑵溶解度：

CsI﹤LiI；CsF﹥LiF；LiClO4﹥KClO4

⑶碱性的强弱：

Be（OH）2﹤Mg（OH）2﹤Ca（OH）2﹤NaOH）

⑷分解温度：

K2CO3﹥Na2CO3﹥MgCO3﹥NaHCO3

⑸水合能：

Be2+﹥Mg2+﹥Na+﹥K+

9.解释下列事实

⑴卤化锂在非极性溶剂中的溶解度大小的顺序为

LiI﹥LiBr﹥LiCl﹥LiF（LiI电负性差小，极性小）

⑵虽然电离能I（Li）﹥I（Na）,但E⊖（Li+/Li）﹤（Na+/Na）。

（Li+水合能大）。

⑶虽然E⊖（Li+/Li）﹤（Na+/Na），但锂与水反应不如与

水反应钠激烈。

（Li熔点高，LiOH溶解度小）。

⑷锂的第一电离能小于铍的第一电离能，但锂的第

二电离能却大于铍的第二电离能。

（内层难电离）。

10.利用什么性质可以区分下列化合物？

⑴Be（OH）2Mg（OH）2

碱性、溶解度。

⑵BeCO3MgCO3

热稳定性。

⑶LiFKF

水溶性。

1.完成下列反应方程式

⑴5KBr+KBrO3+3H2SO4〓3Br2+3K2SO4+3H2O

⑵AsF5+4H2O〓H2AsO4+5HF

⑶OCl2+H2O〓2HClO

⑷3Cl2+6NaOH（热）〓NaClO3+5NaCl+3H2O

⑸Br2+2NaOH（冰水）〓NaBr+NaBrO+H2O

3.Br2能从I-溶液中取代出I，但I2又能从KBrO3溶液

中取代出Br2,这两种实验事实有无矛盾？

为什么？

Br2+2I-〓2Br-+I2

E⊖（Br2/Br-）﹥（I2/I-）

2KBrO3+5I2〓2KIO3+5Br2

E⊖（BrO3-/Br2）﹥（IO3-/I2）

不矛盾。

4.将Cl2不断地通入KI溶液中，为什么开始时溶液

呈黄色，继而有棕色沉淀产生，最后又变成无色

溶液？

开始时Cl2+2I-〓2Cl-+I2

I2在水溶液中呈棕红色，由浅至深，I2多产生

沉淀；

最后5Cl2+I2〓2IO3-+10Cl-

6.比较下列性质的大小

⑴键能：

F—F﹤Cl—Cl

⑵电子亲合能：

F﹤Cl

⑶酸性：

HI﹥HCl

⑷热稳定性：

HI﹤HCl

⑸水中溶解度：

MgF2﹤MgCl2

⑹氧化性：

HClO﹥HClO4

7.在淀粉碘化钾溶液中加入少量NaClO时，得到

蓝色溶液A；加入过量NaClO时，得到无色溶液B。

然后酸化之，并加入少量固体Na2SO3于B溶液，

则蓝色又出现；当Na2SO3过量时，蓝色又褪去成

无色溶液C；再加NaIO3溶液兰色又出现。

指出

A、B、C各为何物？

并写出各步的反应方程式。

ClO-（少量）+2I-+2H2O〓I2（A）+Cl-+2OH-

I2+5ClO-（过量）+2OH-〓2IO3-（B）+5Cl-+H2O

2IO3-+5SO32-（少量）+2H+〓I2+5SO42-+H2O

I2+SO32-（过量）+H2O〓SO42-+2I-（C）+2H+

IO3-+5I-+6H+〓3I2+3H2O

8.完成下列反应方程式

⑴Na2SO3+2Na2S+6HCl〓3S+6NaCl+3H2O

⑵H2SO3+Br2+H2O〓H2SO4+2HBr

⑶2Na2S2O3+I2+H2O〓Na2S4O6+2NaI

⑷2HNO3（稀）+3H2S〓3S+2NO+4H2O

⑸2H2SO4（浓）+S〓3SO2+2H2O

⑹2Mn2++5S2O82-+8H2O〓2MnO4-+10SO42-+16H+

⑺2MnO4-+5H2O2+6H+〓2Mn2++5O2+8H2O

9.试解释

⑴为何氧单质以O2形式而硫单质以S8形式存在？

比较原子半径和键能大小。

⑵为何亚硫酸盐溶液中往往含有硫酸盐？

SO32-被空气中O2氧化。

⑶为何不能用HNO3与FeS作用来制取H2S？

HNO3氧化S2-。

⑷为何H2S通入MnSO4溶液中得不到Mn2S沉淀？

若向溶液中加入一定量氨水，就有Mn2S沉淀生成？

Mn2S溶于稀酸。

11.将下列酸按强弱的顺序排列

HMnO4HBrO3HIO3H3PO4H3AsO4H6TeO6

12古代人常用碱式碳酸铅2PbCO3•Pb（OH）2（俗称

铅白）作白色颜料作画，这种画长期与空气接触

受空气中H2S的作用而变灰暗。

用H2O2溶液涂抹

可使古画恢复原来的色彩。

使用化学方程式指出

其中的反应。

PbS+4H2O2〓PbSO4+4H2O

14.试用简便的方法鉴别

Na2S、Na2SO3、Na2SO4、Na2S2O3

加酸生成：

H2S，SO2，无现象，SO2+S

15.有一瓶白色粉末状固体，它可能是…，鉴别。

Na2CO3和Na2SO4：

加BaCl2和HCl

NaCl和NaBr：

加AgNO3

NaNO3：

棕色环实验，加浓H2SO4和FeSO4

16.完成下列反应方程式

⑴2Na（s）+2NH3（l）〓2NaNH2+H2

⑵3Cl2（过量）+NH3〓NCl3+3HCl（不过量为N2）

⑶（NH4）2Cr2O7（加热）〓N2+Cr2O3+4H2O

⑷2HNO3+S〓2NO+H2SO4

⑸4Fe+10HNO3（极稀）〓4Fe（NO3）2+NH4NO3+3H2O

⑹2Zn（NO3）2（加热）〓2ZnO+2NO2+O2

⑺Pt+4HNO3+18HCl〓3H2[PtCl6]+4NO+8H2O

⑻NO3-+3Fe2++4H+〓3Fe3++NO+2H2O

⑼As2S3+6NaOH〓Na3AsS3+Na3AsO3+3H2O

⑽Sb2S3+3Na2S〓2Na3SbS3

17.解释下列事实

⑴N2很稳定，可用作保护气；而磷单质白磷却很活泼，在空气中可自燃。

N≡N三键稳定；白磷分子存在张力，不稳定。

⑵浓氨水可检查氯气管道是否漏气。

2NH3+3Cl2〓N2+6HCl（HCl+NH3〓NH4Cl）

⑶NaBiO3是很强的氧化剂，而Na3AsO3是较强的还原剂。

Bi（Ⅴ）惰性电子对效应，而Na3AsO4较稳定。

⑷氮族元素中有PCl5，AsCl5，SbCl5，却不存在NCl5，BiCl5。

N的最大配位数为4，Bi（Ⅴ）不稳定。

18.用简便的方法鉴定下列各组物质

⑴NO3-和NO2-：

酸性条件加KMnO4（或KI）

⑵H3PO4和H3PO3：

酸性条件加KMnO4（或Ag+）

⑶Na2HPO4和NaH2PO4：

测pH值或加CaCl2

⑷Na3AsO4和Na3AsO3：

酸性条件加KMnO4（或KI）

22.有一钠盐A，将其灼烧有气体B放出，留下残余

物C。

气体B能使带有火星的木条复燃。

残余物C

可溶于水，将该水溶液用H2SO4酸化后，分成两

份：

一份加几滴KMnO4溶液，KMnO4褪色；另

一份加几滴KI—淀粉溶液，溶液变蓝色。

问A、

B、C为何物？

并写出各有关的反应式。

A、B、C分别为NaNO3、O2、NaNO2

2NaNO3（灼烧）〓2NaNO2+O2↑

5HNO2+2MnO4-+H+〓5NO3-+2Mn2++3H2O

2HNO2+2I-+2H+〓2NO↑+I2+2H2O

23.完成下列反应方程式

⑴SiO2+4HF〓SiF4+H2O

⑵Sn（OH）2+NaOH〓NaSn（OH）3

⑶Na2SiO3+2NH4Cl〓H2SiO3+2NaCl+2NH3

⑷Pb3O4+8HCl（浓）〓3PbCl2+Cl2+4H2O

⑸SnCl2+2HgCl2〓Hg2Cl2+SnCl4

⑹SnS+Na2S2〓Na2SnS3

24.试举出下列物质两种等电子体

CO：

N2CN-

CO2：

N2ONO2+

ClO4-：

SO42-PO43-

25.写出Na2CO3溶液与下列几种盐反应的方程式

⑴BaCl2+Na2CO3〓BaCO3+2NaCl

⑵2MgCl2+2Na2CO3+H2O

〓Mg2（OH）2CO3+CO2+4NaCl

⑶2Pb（NO3）2+2Na2CO3+H2O

〓Pb2（OH）2CO3+CO2+4NaNO3

⑷2AlCl3+3Na2CO3+3H2O

〓2Al（OH）3+3CO2+6NaCl

26.比较下列性质的大小

⑴氧化性：

SnO2﹤PbO2

⑵碱性：

Sn（OH）2﹤Pb（OH）2

⑶分解温度：

PbCO3﹤CaCO3

⑷溶解度：

Na2CO3﹥NaHCO3

⑸化学活性：

a-锡酸﹥b-锡酸

28.某红色固体粉末A与HNO3反应得黑色沉淀B。

将沉淀过滤后，在滤液中加入K2Cr2O7溶液，

得黄色沉淀C。

在滤液B中加入浓盐酸，则有气

体D放出，此气体可使KI—淀粉试纸变蓝。

问A、

B、C、D为何物？

并写出各有关的反应方程式。

A、B、C、D分别为Pb3O4、PbO2、PbCrO4、Cl2

Pb3O4+4HNO3〓2Pb（NO3）2+PbO2+2H2O

2Pb（NO3）2+K2Cr2O7+H2O

〓2PbCrO4+2HNO3+2KNO3

PbO2+4HCl（浓）〓PbCl2+Cl2+2H2O

Cl2+2I-〓2Cl-+I2

29.写出下列反应方程式

⑴B2H6在空气中燃烧

B2H6+3O2〓B2O3+3H2O

⑵B2H6通入水中

B2H6+6H2O〓2H3BO3+6H2

⑶固体Na2CO3同Al2O3一起熔融，然后将打碎的熔块放在水中，产生白色乳状沉淀。

Na2CO3+Al2O3+4H2O〓2Al（OH）3+CO2+2NaOH

⑷铝和热浓NaOH溶液作用放出气体

2Al+2NaOH+6H2O〓2Na[Al（OH）4]+3H2

⑸铝酸钠溶液中加入NH4Cl，有氨气放出，溶液有白色乳状沉淀。

Na[Al（OH）4]+NH4Cl〓Al（OH）3+NH3+NaCl+H2O

30.设计最简便的方法，鉴别下列各组物质

⑴纯碱和烧碱：

Na2CO3+BaCl2→BaCO3↓

⑵石灰石和石灰：

CaCO3+HCl→CO2↑

⑶硼砂和硼酸：

测pH值或比较水溶性（硼酸在冷水中不溶）

⑷明矾和泻盐（MgSO4•7H2O）

加过量的NaOH溶液，前者溶。

第十章ds区元素3.解释下列现象并写出反应式

⑴埋在湿土中的铜线变绿：

2Cu+O2+CO2+H2O〓Cu2（OH）2CO3

⑵银器在含H2S的空气中发黑：

4Ag+2H2S+O2〓+2Ag2S+2H2O

⑶金不溶于浓HCl或HNO3中，却溶于此两种酸的混合液中：

Au+4HCl+HNO3〓H[AuCl4]+NO+2H2O

6.用适当的方法区别下列物质

⑴镁盐和锌盐：

加过量NaOH或NH3•H2O

⑵AgCl和Hg2Cl2：

加过量NH3•H2O

⑶升汞和甘汞：

测水溶性或加NH3•H2O、SnCl2（颜色不同）

⑷锌盐和铝盐：

加过量的NH3•H2O

8.碱能否分别与Cu2+、Ag+、Zn2+、Hg2+和Hg22+反应？

若能反应，试指出反应产物及现象。

⑴Cu2++2OH-〓Cu（OH）2

⑵Ag++2OH-〓Ag2O+H2O

⑶Zn2++2OH-〓Zn（OH）2

Zn2++4OH-（过量）〓[Zn（OH）4]2+

⑷Hg2++2OH-〓HgO+H2O

⑸Hg22++2OH-〓HgO+Hg+H2O

9.氨水能否分别与Cu2+、Ag+、Zn2+、Hg2+和Hg22+反应？

若能反应，试指出产物及现象。

⑴Cu2++4NH3〓[Cu（NH3）4]2+

⑵Ag++2NH3〓[Ag（NH3）2]+

⑶Zn2++4NH3〓[Zn（NH3）4]2+

⑷HgCl2+2NH3〓Hg（NH2）Cl↓+NH4Cl

⑸Hg2Cl2+2NH3〓Hg（NH2）Cl↓+Hg↓+NH4Cl

10.I-能否分别与Cu2+、Ag+、Zn2+、Hg2+和Hg22+反应？

若能反应，试指出产物及现象。

⑴2Cu2++4I-〓2CuI↓+I2→CuI2-（I-过量）

⑵Ag++I-〓AgI↓→AgI2-（I-过量）

⑶ZnI2易溶

⑷Hg2++2I-〓HgI2↓→HgI42-（I-过量）

⑸Hg22++2I-〓HgI2↓+Hg

HgI42-（I-过量）

11.完成下列反应方程式

⑴2HgCl2+SnCl2〓Hg2Cl2+SnCl4

⑵Cu（OH）2+2OH-〓[Cu（OH）4]2+

2[Cu（OH）4]2++C6H12O6

〓Cu2O↓+C6H12O7+2OH+4H2O

2Cu（OH）2+C6H12O6+2OH-〓Cu2O↓+C6H12O7+4H2O

⑶3HgS+12HCl+2HNO3

〓3H2[HgCl4]+3S+4NO+4H2O

⑷AgBr+2Na2S2O3〓Na3[Ag（S2O3）2]+NaBr

⑸Cu2O+H2SO4〓CuSO4+Cu+H2O

13.试用简便方法将下列混合离子分离

⑴Ag+和Cu2+：

加HCl

⑵Zn2+和Mg2+：

加NaOH

⑶Zn2+和Al3+：

加NH3•H2O

⑷Hg2+和Hg22+：

加HCl

14.试用简便方法将下列混合物分离

⑴AgCl和AgI：

加NH3•H2O

⑵HgCl2和Hg2Cl2：

加H2O

⑶HgS和HgI2：

加KI

⑷ZnS和CuS：

加HCl（稀）

17.有一白色硫酸盐A，溶于水得蓝色溶液。

在此溶液中加入NaOH得浅蓝色沉淀，加热B变成黑色物质C。

C可熔于H2SO4，在所得的熔于中逐渐加入KI，先有棕色沉淀D析出，后又变成红棕色溶液E和白色沉淀F。

问A、B、C、D、E、F各为何物？

写出有关反应式。

A、B、C、D、E、F分别为

CuSO4、Cu（OH）2、CuO、I2、I3-、CuI

CuSO4+2NaOH〓Cu（OH）2+Na2SO4

Cu（OH）2