天大无机化学课后习题参考答案0916131326.docx

1、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 = Q p V = 0.771 kJ3 310.解： (1)Vi = 38.3 10- m = 38.3L(2)H =丛二 320 KnR(3)W= ( p V)= 502 J(4)U = Q+ W= -758 J(5)H = Q = -1260 J12.解：rHm= Qp = 89.5 kJrUm= rHm nRT=96.9 kJ13.解：(1) C (s) + O 2 (g) - CO2 (g)1rHm = fHm(CC2, g) =

2、 393.509 kJ mol2 CO(g) + 1 C(s) - CO(g)1rH m = 86.229 kJ molCO(g) + 1FqO(s) - |Fe(s) + CO 2(g)1rHm = 8.3 kJ mol各反应 rHm 之和 rHm = 315.6 kJ mOl 1。(2)总反应方程式为2 C(s) + O 2(g) + 1 FeQ(s) - 3 CG(g) + 2 Fe(s)1rH m = 315.5 kJ mol由上看出：(1)与 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(A

3、l2O, s)-3 fHm(Fe3O, s) = 3347.6 kJ mol(2)Q = 4141 kJ mol18.解：CH(g) + 20 2(g) CC2(g) + 2H 20(1)rHm = fHm(CQ, g) + 2 fHm (H2O, l) fHm (CHk, g)1= 890.36 kJ moQ p = 3.69 104kJ第2章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案(P-57)rSmrGmT rH m (298.15 K) = 1639 K rSm (298.15 K)p(NH 3)/p=P(CO2)/plg K1f Gm (1)=2.303 RT30.32,故31K1

4、= 4.8 10P(H2)/ p7.解：（1）rGm (l) = 21fGm(NO, g) = 173.1 kJ mol(2) rGm (2)=2fGm (N2O, g) =208.4 kJ mollgK2= =O 736.50,故 K2 = 3.2 102.303 RT(3) rGm (3)=2fGm(NH, g) = 32.90 kJ mollg K3 = 5.76,故5K3 = 5.8 10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)= 343.94 kJ mol 1Ksp (Mg(OH 时开始有 Mg(

5、OH)沉淀出。- Ksp (Mg(OH) 2)c(OH ) 卩心 2+、 c(Mg )5.61 10 12. 5.0 10 21.0 10 5mol L-1(2)c(Al 3+) c(OH)3 = 4.0 x 10-22 切(Al(OH) 3)，所以还 有Al3+可被沉淀出。c(Fe3+) c(OH) 3 = 2.0 x 10-22Ksp9(Fe(OH)3)，所以还有 Fe3+ 可被沉淀出。11 .解：Cd 2+ + Ca(OH) 2 Cf + Cd(OH) 2 JCd(OH(s) = Cd+ + 2OH- Ksp9 =7.2 x 10-15gL-1112.41g gmol(7.2 10 15

6、1 8.9 10 7若使 c(Cd2+) v0.10mgL-1 = 1.0 10 4g -1 =8.9 x 10-7mol L-1Ksp(Cd(OH) 2) c(OH )J p2+ c(Cd2+ )/c 9.0 10 5mol L-1pH (14.00-pOH) = 10.0L-1L-12+12.解:(1)混合后:c(Mn ) = 0.0010mol c(NHt H2O) = 0.050 mol mol L-1设OH浓度为xNH-1c 平/(mol L )0.050-x2x 51.8 100.050 x即 c(OH) 2= 9.0 x 10-73 也。=NH4+ + OH -x2 = 9.0

7、x 10-7,2+ 2 10 p 13c(Mn ) c(OH) =9.0 x 10- KSp (Mn(OH) =1.9 x 10-所以能生成Mn(OH2沉淀。(2)已知(NH4)2SO的相对分子质量为132.15-1c(NH4)2SO) = o.495 1000 mol L = 0 .25mol L132.15 15c(NH-) = 0.50 mol L-1设OH浓度为x mol L-1+ NH 3 HO = NH4 + OH1c 平/(mol L ) 0.050-x 0.50+x xc(QH)=1.8 X 10-6mol L-1c(Mn2+) c(QH) 2 = 3.2 X 10-15 v

8、Ksp9 (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1.20 10 5 , , -1厂 mol L (0.10)23 11.2 10 mol L-故BaSQ先沉淀。当 Ag+开始沉淀时，c(Ba2+) v 1.08 10 v 10-5mol L11.2 10 3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1.43 10 15 -1. 2 mol L.3.0 10 22.2 10 7 mol L 1c(QH )Ksp(CrQH) 3)c(Cr3+

9、)6.3 10 5 mol L-1 4.0 10 9 mol L-11.0 10PbQHR不沉出所容许的QH最高浓度为- -7 -1c(OH) v 2.2 x 10 mol L即 c(OH)应控制在(4.0 x 10-9mol L-1 2.2 x 10-7) mol L-1pH min = 5.60pH max = 7.34所以若要分离这两种离子，溶液的 pH应控制在5.607.34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+2 NOf + 4H 2O(2)4Zn+ 5H2SQ浓)4ZnSQ +fSf + 4H?O(3)KCI

10、O + 6 FeSO4 + 3SO KCl +3 Fe? (SO4) 3 + 3O(4)3CuS + 22HNQ 6Cu(NQ)2 + 3H2SQ+ 10NOf +8 H 2O 7z(2I - 2e I 2HO+ 2H+ + 2e 2HO(2) 1+)32I + H2O+ 2H+ I 2+2HO3lCr2O2 + 14H + 6e 2Cr + 7H2OH2S - 2e S + 2H +(3) 1+)6Cg + 3HS + 8H 2Cr3+ + 3SJ + 7HOCIO3 + 6H + + 6e Cl - + 3H 2O1-2+ L 3+Fe -e Fe 1/2+)1/22+ + 3CIO3 +

11、 6Fe + 6H Cl - +6Fe +3HOCI2+ 2e 2CI-Cl2 + 4OH - 2e 2CIO+ 2H2O(5)Zn + CIO-+2OH+ H2OZn(OH)42- + Cl -(6) 2 MnQ + e MnC +) SQ3 + QH - 2e SQ4 + H 2Qc(Zn)/ c 1+ 2+E = E(Ag/Ag) - E(Zn /Zn)=1.4729 VA 20.0592Vlg K ZAg /Ag) E (Zn /Zn)=52.8K =6.3 x 105211.解：c(Ag+)=0.040 mol L-112.解：(1) E(Cu27 Cu) = E (Cu2+/Cu)

12、 + 0.0592V lg c(Cu 2+)/ c =+0.33 V(2)c(Cu 2+) = Kp (CuS)/(S 2-) =6.3c10 -36 mol L-1 E(Cu2+/Cu) = -0.70 V+ + 0.0592V c(H )/c 2(3)E(H/) = E (H/H2) + lg p(H2)/p=-0.0592 V(4)0H+ H+ H2Oc/(mol L-1) 0.1 0.1刚好完全中和，所以c(H+)=1.0 x 10-7mol L-1E(H+/H2) = -0.41 V(5)加入的NaOA与HCl刚好完全反应生成0.10 mol L-1的HOAcHOAc 一 H+ +

13、OAc-平衡浓度 c/(mol/L) 0.10-x x xKa (HOAc) = x 2/(0.10-x) = 1.8 x 10-51x = 0.0013 mol LE(H+/H2) = -0.17 V16.解：(1) E：Ag+/Ag) = E (Ag+/Ag) + 0.0592 V x lg c(Ag+)/ c = +0.74 VE(Zn2+/Zn) = E (Zn2+/Zn) + (0.0592 V/2) x lg c(Zn2+)/ c =-0.78 V+ 2+E = E(Ag /Ag) - E(Zn /Zn) = +1.5 V(2) lg K = z E (Ag /Ag) - E (Z

14、n /Zn)/0.0592 V , K =5.76 x 1052+ 2+E = E (Ag/Ag) - E (Zn /Zn) = +1.5617 V G=-z FE = -3.014 x 102 kJ mol-1(3)达平衡时，c(Ag ) =x mol L-+ 2+2Ag + Zn - 2Ag + Zn平衡时浓度 c/(mol L-1) x 0.30 + (0.10-x)/2c(Z n2 )/c2c(Ag )/c 17.解:(1) E (MnQ2-/MnO) = 3E (MnO-/MnO) - E (MnO7MnO2-)/2=+2.27VE (MnQ/Mn3+) = 2 E (MnO/Mn2

15、+) - E ( Mn 3+/Mn2+)/1 =+ 1.0 V(2)MnO-, Mn 3+。(3)是 Mn+。反应式为 Mn + 2H+ Mn 2+ + 出18.解：(1) E (Cr2&-/Cr2+)=0.91V; E (Cr 3+/Cr 2+)= -0.74V;Cr 3+, Cr 2+均不歧化,Cr 3+较稳定，Cr 2+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) n3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

16、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s 1 2p 3 6d 5 10f 7 14 325.解:(1) Rn 5f 146d107s27p2,第 7周期，W A族元素，与 Pb 的性 质最相似。(2) Rn 5f 146d107s27p6，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3II A+23s2Ne3s 212乙6W B+75d56s2Xe4f 145d56s275丙4IV A+44s24p2Ar3d 104s24p232丁5I B+24

17、d105s2Kr4d 105s24811 .解:兀素代 号兀素符 号周期族价层电子构 型ANa三I A3s1Br Mg三I A3s2CAl三皿A3s23p1DBr四W A4s24p5EI五W A5s25p5GF二W A2s22p5MMn四W B3d54s2第6章 分子的结构与性质 习题参考答案(P-190)a aCl OBrCTCTHCCT8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PH不等性sp3 三角锥形H2S不等性sp3V形SiCI 4等性sp3正四面体形CO等性sp直线形nh4等性sp3正四面体形13.解：非极性分子：Ne Br2、CS、CCb

18、、BF3； 极性分子：HF NO HS CHC3、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)63+Cr3+NHN6-Co(H2O)62+Co2+-H2OO-6-Al(OH) 4Al3+OHO-4Fe(OH)2(H2O)4+Fe2+-OH-HOO-6PtCl 5(nh)4+Pt -C、NHk-Cl、N6-2.解:配合物名称配离子电荷形成 体氧 化数Cu(NH0 4PtCI 4四氯合铂（H）酸四氨合 铜（H）+2、一 2+2、+2CuSiFq六氟合硅

19、（W）酸铜2+4K3Cr(CN) 6六氟合铬（皿）酸钾一 3+3Zn (OH)(H2O)3NQ硝酸羟基二水合锌（H）+ 1+2CoCI2(NH3) 3(H2O)CI一氯化二氯三氨一水合钻（皿）+ 1+3PtCI 2(en)二氯一乙二胺合铂（H）0+236.3 10 31 -1、 2 mol L 2.0 103.2 10 10 mol L-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 ( Fe 3+/Fe2+) = 0.83 V(3)lg K = Z E (MnQ-/ Mn2+)- E (Fe3+/Fe2+)/0.0592 V =62.5K = 3.2 x 10628 解：E(Ag+/Ag) = E (Ag+/Ag) + 0.0592V lg c(Ag+/ c )=0.6807 V2+ 2+E(Zn /Zn) = E (Zn /Zn)+0.0592 V/2 lg=-0.7922 V