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无机化学课后习题答案(天津大学第四版)

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无机化学课后习题答案(天津大学第四版)_第1页
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第2章化学反应的方向、速率和限度习题参考答案1 .解:ArHm=与347.6kJmol」;ArSm=-216.64Jmol"K」;ArGm=*283.0kJmol」v0该反应在298.15K及标准态下可自发向右进行2 .解:ArGm=113.4kJmol'>0该反应在常温(298.15K)、标准态下不能自发进行3 2)ArHm=146.0kJmol'aSm=110.45JmolK^;ArGm=68.7kJmol,>0该反应在700K、标准态下不能自发进行4 .解:ArHm=10.81kJmolj;ArSm=K3.2JmoL仁/d=43.9kJmol1(2)由以上计算可知:△rHm(298.15K)=,0.81kJmol:-岛(298.15K)=-43.2Jmol一K△rGm=4Hm—TrSmW0丁.:也(298.15K)……T>———=1639K."-:rSm(298.15K)4.解:(1) Kcc(CO)ic(H2) )3c(CH4)c(H2O)p(CO)ip(H2) ;3 p(CH4) p(H2O)jp(CO)/pRp(H2)/pF':p(CH4)/pHp(H2)/p:'(2) Kc. .1 . .3lc(N2)” 1c(H2)氏c(NH3)Kp・ 1 . 3lp(N2),2 1p(H2)”p(NH3)..1■.31p(N2)/p^IpEz/p互p(NH3)/p(3)Kc=cg)Kp=p(CO2)p(H2O) )3。

⑸)K=p(CO2)/p(4) KcK%(H2):3&H2))3{p(H2O)/pF{p(H2〃py 5 .解:设ArHm、△「Sm基本上不随温度变化&Gm=ArHmTT△「Sm.:rGm(298.15K)=-233.60kJ.“Gm(298.15K)=-243.03kJ1gK(298.15K)=40.92,故1gK(373.15K)=34.02,故mol1molK(298.15K)=8.31040K(373.15K)=1.010346 .解:(1)4Gm=2&Gm(NH3,g)=—32.90kJmol」v0该反应在298.15K、标准态下能自发进行2)lgK(298.15K)=5.76,K(298.15K)=5.81057.解:(1)ArGm(l)=24Gm(NO,g)=173.1kJmollg Ki— -(1)2.303 RT-430.32,故Ki = 4.8 10 3(2)4Gm(2)=2AfGm(N2O,g)=208.4kJmollgK2"fGm⑵=-36.50,故2.303RTK2=3.210团(3)4Gm(3)=2AfGm(NH3,g)=-32.90kJmollgK3=5.76,故K3=5.8X105由以上计算看出:选择合成氨固氮反应最好8 .斛:A「Gm=&Gm(CO2,g)-^fGm(CO,g)—&Gm(NO,g)=H343.94kJ-mol,所以该反应从理论上讲是可行的9 .解:ArHm(298.15K)=4Hm(NO,g)=90.25kJmol△rSm(298.15K)=12.39Jmolk"ArGm(1573.15K)^ArHm(298.15K)-1573.15ArSm(298.15K)=70759Jmol1lgK(1573.15K)=-2.349,K(1573.15K)=4.4810T10.解:平衡分压/kPaH2(g)+I2(g)—2HI(g)2905.74—x2905.74-/2x(2x)22(2905.74-x)2=55.3产2290.12p(HI)=2水Pa=4580.24kPan=-pV=3.15molRTp (H2O) = 2.02 105 Pa11.解:p(CO)=1.01X105Pa,p(CO2)=1.01105Pa,p(H2)=0.34105PaCO(g)+H2O(g)>CO2(g)+H2(g)起始分压/105 Pa1.01 2.021.01 0.34J=0.168,Kp=1>0.168=J故反应正向进行。

p12.解:(1)NH4HS(s)>NH3(g)+H2s(g)平衡分压/kPaK=1p(NH3)/pNp(H2S)/p)=0.070贝Ux=0.26100kPa=26kPa平衡时该气体混合物的总压为52 kPa(2) T不变,K不变NH 4HS(s) 一;NH 3(g) + H 2s(g)平衡分压/kPa25.3+ y25.3 y) / py,"•y / pJ = 0.070y=17kPa13.解:(1)PCl5(g) >PCl3(g) + Cl 2(g)平衡浓度/(mol LT)0.70-0.50200.50y00.50y0Kc嚅答=…,:(PCl5) = 71%PCl5(g)>PCl3(g)+Cl2(g)平衡分压RT 0.20 —— VRT 0.5 —RT 0.5V、(PCl3)/pNp(Cl2)/p、(PCl5)/p=27.2(2)PCl5(g)一,PCl3(g)+Cl2(g)新平衡浓度/(molL-)0.10+0.25-y0.100.25+-y2Kc(0.25-y)(0.30-y)mol(0.10-y)L"=0.62molL"(T不变,Kc不变)y=0.01mol二(PCl5)=68%(3)平衡浓度/(mol L」)0.35-zz 0.050 + zKc =(0.050 z)z0.35 -z=0.62 molL4z= 0.24 mol L」,a(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14.解:N2(g) + 3H 2(g)> 2NH 3(g)平衡浓度/(mol L」)1.0 0.50K = %3f)}2c c(N2)七(H2):,30.50若使N2的平衡浓度增加到新平衡浓度/(mol匕力Kc ==2.0(mol L/)/1.2mol • t1,设需从容器中取走 x摩尔的H2。

N2(g) + 3H2(g) —2NH 3(g)1.2 0.50+(3 0.2) -x 0.50 -2 0.20(0.50 -2 0.20)231 .2 (0.50 3 02 -x)3(mol L/)/ = 2.0(mol L,)」x=0.9415 .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16 .解:2NO(g) + O2(g)2NO2(g)平衡分压/kPaK (673K)101 -79.2 = 21.8286 — 79.2 /2 = 24679.2,P(NO2)/p :2{p(NO)/p F*(O2)/p=5.36PCl5(g)>PCl3(g)+Cl2(g)△rGm=-2.303RTlgK,ArGm(673K)=—9.39kJmol17.解:ArGm(298.15K)=-95278.54Jmol△rGm(298.15K)=AHm(298.15K)—298.15K&Sm(298.15K)△rSm(298.15K)=9.97JmolKtArGm(500K)=—97292JmollgK(500K)=0.16,故K(500K)=1.4M1010或者(500 K) = 1.4 1010l4-4Hm(298.15K),T2-T1-KK1R

4 .解:一元弱酸 HA, pH =2.77 C(H+)=1.7 X-1mol 叫HA -- H+ + A-c 平/(mol -1) L 0.10-1.7 X 彳0 1.7 X 彳0 1.7 X 彳0=051^ =2.9 成1.7 100.10100%=1.7%5 .解:溶液的 pH = 9.00, C(H + ) = 1.0 X -90nol 1 故 c(OH -) = 1.0 X 150nol -1L假设在 1.0 L 0.10 mol • E1 氨水中加入 x mol NH 4Cl(s)NH 3 H2O+ OH-c 平/(mol -1) L 0.10-1.0 x 忖x+1.0 x -50 1.0 x -50+ —C(NH 4 )C(OH )C(NH 3 H2O)= K;(NH 3 H2O)(x 1.0 10^5)1.0 10 55 _5 z =1.8 10 0.10 -1.0 10,x = 0.18应加入 NH4Cl 固体的质量为:0.18mol - 1-X 1L X 53.5g -1 =n9o6g6 .解:设解离产生的H+浓度为x mol • 11 ,则HOAc -- H+ + OAC-C 平/(mol -1) L 0.078-x x 0.74+x+ —C(H )C(OAc ) 1 = Ka (HOAc)C(HOAc)0.74x0.078-5= 1.8 101.9 x 干0 ,pH = -lgC(H + ) = 5.72向此溶液通入0.10molHCl气体,则发生如下反应NaOAc+HCl-NaCl+HOAc反应后:c(HOAc)=0.18mol”1,c(OAc-)=0.64mol-1设产生的H+变为x'mol-1]则HOAc---H++OAc- c平/(mol-1)L0.18-x'x'0.64+x(0.64x')x'1810a=1,8100.18-x'x,=5.1X平0pH=5.30A(pH尸5.30-5.72=-0.427.解:(1)设NH4CI水解产生的H+为xmol•11,则c 平/(molKENH4+ + H2O-1) L 0.010- xc( NH 3 H2O) c(H )c(NH 4 )R?NH3 H2O)NH 3 H2O += 5.6 10-°xx10=5.6100.010-xx=2.4X甲0pH=5.62(2)设 NaCN水解生成的H+为x' mol-1CN- + H2OHCN + OHc 平/(mol -1) L0.10-xc(HCN)c(OH -)c(CN -)Ke =Khx'=1.3X-30pH=11.118.解:(1)Kai(HClO)=2.9X105;(2)Ksp0(AgI)=8.51X1079.解:(1)设CaF2在纯水中白溶解度(s)为xmol・11。

因为CaF2为难溶强电解质,且基本上不水解,所以在CaF2饱和溶液中:CaF2(s)=Ca2++2F-c平/(mol-1)Lx2x{c(Ca2+)}•c(F-)}2=Kspe(CaF2)x=1.1x*0(2)设CaF2在1.0X102mol-lNaF溶液中的溶解度(s)为ymol•-%CaF2(s)Ca2++2F-c平/(mol-1)Ly2y+1.0x-20{c(Ca2+)}{c(F-)}2=Ksp0(CaF2)y(2y+1.0x-2)0=5.2X-90y=5.2x-50(3)设CaF2在1.0X102mol「fCaCb溶液中的溶解度(s)为zmol•11 CaF2(s)Ca2++2F-c 平/(mol -1) L1.0x-2+z2z{c(Ca2+)}{c(F-)}2=Ksp0(CaF2)亿+1.0x-21)(2z)2=5.2x-90z=3.610-47.解:溶液混合后有关物质的浓度为HA + OH- ―:A- + H2Oc/(mol - 1) L50.0 0.10 -20.0 0.1020.0 0.10100.0100 .0c 平/(mol20 .0 0.10 x x1 0 00pH = 5.00 = -lg x,x = 1.00 x -50mol 1代入弱酸HA的解离平衡常数表示式Ka (HA)— +c(A ) c(H )c(HA)2 0. 0 0. 1 0( x) x100.050.0 0.10 -20.0 0.10( x)100.0(近似计算)20.0 0.10 _5( )(1.00 10 )100.030.0 0.10( )100.0-6= 6.67 1010 .解:(1)由题意可知:c(Mg 2+) = 0.050 mol -1 - L设c(H+)=xmol-1L则弱酸HA,弱酸根A-及氢离子H+的平衡浓度表示为HA「A-+H+150.00.10-20.00.101)L-x100.0当c(Mg2+){c(OH-)}2>Kspe(Mg(OH)2)时开始有Mg(OH)2沉淀出。

1.0103molL-1(2){c(Al3+)}{c(OH-)}3=4.0X-20>Ksp0(Al(OH)3),所以还有Al3+可被沉淀出c(Fe3+)}{c(OH-)}3=2.0x-20>Ksp0(Fe(OH)3),所以还有Fe3+可被沉淀出11.解:Cd2++Ca(OH)2tCa2++Cd(OH)2JCd(OH)2(s)-Cd2++2OH-Ksp0=7.2X1104若使c(Cd2+)v0.10mg-•=10vKsp0(Mn(OH) 2),所以不能生成 Mn(OH) 2 沉淀13.解:使BaSO4沉淀所需黑10-g口_-1=8.9xI70mol-1L112.41g~[mol-1c(OH-)>Ks^Cd(OH) 2)c(Cd2+ )27.2 108.9 10-5555=9.010-molLpH>(14.00-pOH)=10.012.解:(1)混合后:c(Mn2+)=0.0010mol-kLc(NH3-SO)=0.050mol1设OH-浓度为xmol-C1NH3H2ONH4++OH-c平/(mol-1)L0.050-xxx2x5=1.810一0.050-xx2=9.0x-70即{c(OH-)}2=9.0x彳0{c(Mn2+)}{c(OH-)}2=9.0xY0>Kspe(Mn(OH)2)=1.9X13I0所以能生成Mn(OH)2沉淀。

0.25mol -1 L(2)已知(NH4)2SO4的相对分子质量为132.15c((NH4)2SO4)=0.4951000mol♦-1=132.1515c(NH4-)=0.50mol-1-L设OH-浓度为xmol-C1NH3 H2ONH4+ +OH-c 平/(mol -1)L0.050-x0.50+xc(NH 4+ )Lc(OH c(NH 3LH2O)"(NH 卜)=(0.50'x)x=18M10与0.050-x0.50x0.050W.810x=1.8X-60c(OH-)=1.8x-*mol1{c(Mn2+)}{c(OH-)}2=3.22-c(SO4)>Ksp(BaSO4)_2+c(Ba).101^8-^molL-10.109-1=1.0810molLAg2SO4沉淀所需2-c(SO42)>Ks^Ag2SO4){c(Ag+)}21.2010-II~2-(0.10)molL=1.210-molL故BaSO4先沉淀0当Ag+开始沉淀时,c(Ba2+)<1.08x10<10-5mol-1L1.210-故此时Ba2+已沉淀完全即可用加入Na2SO4方法分离Ba2+和Ag+14.解:Fe3+沉淀完全时,c(OH-)的最小值为c(OH )>3 Ksp(Fe(OH) 3)c(Fe3+)2.79—10飞91.0 10 -mol L-1=6.510」2molLpH=2.81若使0.10mol--1MgCl2溶液不生成Mg(OH)2沉淀,此日c(OH-)最大值为_ —c(OH )>Ksp(Mg(OH) 2)\ c(Mg 2+)5.6110」2一-1molL0.106-1=7.510molL1pH=8.88所以若达到上述目的,应控制2.81vpH<8.88。

15.解:(1)Pb(OH)2、Cr(OH)3开始析出所需c(OH-)的最低为c1(OH -)>KsP(Pb(OH) 2)■: c(Pb2+)1.43—10工一, 2 mol,3.0 10L-1= 2.2 10,mol Lc2 (OH -)>3 KsP(Cr(OH) 3) \ c(Cr 3+)3 6.3 10’、 2 mol. 2.0 10L-1= 3.2 10,° mol L-1因为 c1(OH-)>>c2(OH-),所以 Cr(OH)3先沉淀2) Cr(OH) 3沉淀完全时所需 OH-最低浓度为 — —c(OH )>3ks2(OH)—3) :c(Cr 3+)3 6.3-10-1 : 1.0 10-molL-1 = 4.0 10 Jmol LPb(OH)2不沉出所容许的OH-最高浓度为C(OH")<2.2X-71mol-1L即C(OH-)应控制在(4.0X-9110101•1〜2.2X-710mol-1LpHmin=5.60pHmax=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16.解:(1)rc(CrO42-)c(CrO42-)c(Pb2+)Kc(s2-)c(s2-)c(Pb2+)_Ksp(PbCrO4)_2.810」3一Ksp(PbS)一80~10-8=3.51014(2)K__c(CrO42-)c(CrO42-){c(Ag+)}2一{c(Cl-)}2-{c(Cl-)}2{c(Ag+)}2_Ksp(Ag2CQ4)_1.1210"—g(AgCl)}2_(1.7710」0)2=3.610717.解:26S2O32-2630.0 x 0.1001)设Cu2+的起始浓度为xmol•-1o由提示可知2Cu2+反应物质的量比2n/10-3molxx=0.230x-3molc(Cu2+)=0.0115mol-1•L(2)c(IO3-)=0.0230mol-1-LKsp0(Cu(IO3)2)={c(Cu2+)}c(IO3-)}2=6.08x干018.解:设残留在溶液中的Cu2+的浓度为xmol•11oCu2++H2SCuSJ+2H+c平/(mol-1)Lx0.100.10+2(0.10-x) K1{c(H+)}2呼2-)c(HS-)一{c(Cu2+)}{c(H2S)}c(S2-)"c(HS-)_Ka?i)l_K*)_1.4x10-0"Ksp(CuS)-6.310-6___15=2.210(0.30)0.10x= 2.2 10ax=4.1x-110c(Cu2+)=4.1x吊0mol•1故残留在溶液中的Cu2+有4.1x1016moi0.10Lx63.546g-1=2nOlx10g19.解:(1)c(Fe3+)=c(Fe2+)~0.010mol-1-L若使Fe3+开始产生沉淀,则— —c(OH )>Ksp(Fe(OH) 3)c(Fe3+)3 2.79 10-9 一-1 mol L0.010= 6.5 10」3mol L-1pH=14.00-12.19=1.81(2)Fe(OH)3沉淀完全,要求c(Fe3+)<10-5mol•1,则3KsP(Fe(OH)3)\c(Fe3+)32.7910-\1.010,molL-12-1=6.510molL1pH=2.81第4章氧化还原反应习题参考答案1 .解:S的氧化数分别为-2、0、2、4、5、6。

2 .解:(1)3Cu+8HNO3(稀)―3Cu(NO3)2+2NOT+4H2O(2) 4Zn+5H2SO4(浓)-4ZnSO4+H2ST+4H2O(3) KClO3+6FeSO4+3H2SO4―KCl+3Fe2(SO4)3+3H2O(4) 3Cu2s+22HNO3―6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NOT+8H2O3.解:(1)12I--2e—-2+)1H2O2+2H++2e一—2H2O2I-+H2O2+2H+-2+2H2O⑵1Cr2O__ 2_, __ 2_ 2_ —2MnO 1 +SO 3 + 2OH - 2 MnO 4 +SO 4 + H 2O4.解:(1) (-) Pt, l2(S) I I -(C1)|| Cl-(C2) I Cl2(P ), Pt (+) (-) Pt IFe2+,Fe3+ (C3) II MnO T(C3), Mn 2+(C4), H+(cs)IPt(+)-+14H++6e--2c产+7H2O+)3H2s-2e一一S+2H+Cr202f3H2S+8H+-2C/++3SJ+7H2O(3) 1ClOf+6H++6e一一C-+3H2O+)6Fe2+-e一一Fe3+ClO3"+6Fe2++6H+―C「+6Fe (-) Zn IZnSO4(C1) II CdSO4(C2) I Cd (+)5 .解:由于 E (F2/HF) > E (S2O 厂/SO42-)> E (H2O2/H 2O) > E (MnO 4/Mn 2+) >E (PbO2/Pb2+)>E (Cl2/Cl-)>E (Br2/Br-)>E (Ag +/Ag) >E (Fe3+/Fe2+) > E (I2/I-)2故氧化能力顺序为 F2 >S2O8 > H2O2> MnO 4 >PbO2>Cl2 > Br2 > Ag + >Fe3+>2I2。

其对应的还原广物为 HF, SO2 , H2O, Mn2+ , Pb2+ , Cl , Br , Ag, Fe2+ , I 6.解:由于 E (Zn2+/Zn) < E (H + /H 2) < E (S/H2S) < E (Sn4+/Sn2+) < E (SO427H 2SO3) H2>H2S>SnCl2>Na2SO3>Cu>KI>FeCl2>Ag>KCl7.解:(1)E(Fe3+/Fe2+)0,该反应能自发向左进行。

3) &Gm<0,该反应能自发向右进行8.解:(1)E(MnO4-/Mn2+)>E(Fe3+/Fe2+),该反应能自发向右进行2)原电池的电池符号:(-)Pt|Fe2+(1mol?L-1),Fe3+(1mol?L-1)IIMnO4-(1mol?L-1),Mn2+(1mol?L-1),H+(10.0mol?L-1)|Pt(+)E=E(MnO4-/Mn2+)-E(Fe3+/Fe2+)=1.51V-0.771V=0.74V0.0592VZ lg{c(MnO4d}{ c(H+/c《}8{c(Mn 2+/c:(3)(MnO4-/E(MnO4-/Mn2+)=EMn2+)+=1.51 V +0.0592V5lg(10.0) 8 = 1.60 VE=E(MnO4-/Mn2+)-E(Fe3+/Fe2+)=0.83V8 .解:E(Ag+/Ag)=E(Ag+/Ag)+0.0592Vlg{c(Ag+/c)}=0.6807VE(Zn2+/Zn)=E(Zn2+/Zn)+0.0592V/2lg{c(Zn)/c}=-0.7922VE=E(Ag+/Ag)-E(Zn2+/Zn)=1.4729VeZ′{Ag+/Ag)-Ee(Zn2+/Zn)}lgK=0^592V=52.8K=6.3X509 .解:(1)(-)ZnIZn2+(0.020molI)IINi2+(0.080mol-^)INi(+);E=0.524V;(2)(-)Pt,Cl2(P)ICl-(10mol•-1I)||Cr2O72-(1.0mol・%Cr3+(1.0mol1),H+(10mol-1L)IPt(+);E=0.21V10 .解:E(AgBr/Ag)=E(Ag+/Ag)=E(Ag+/Ag)+0.0592VXlg{c(Ag+)/c6}=E(Ag+/Ag)+0.0592VXlgKsp(AgBr)0.0711V=0.7991V+0.0592VXlgKsp(AgBr)Ksp(AgBr)=5.04X¥011 .解:E(Cu2+/Cu)=E(Cu2+/Cu)+0.0592Vlg{c(Cu2+)/c}=0.340V+(0.0592V/2)lg(0.01)=0.28VE=E(Ag+/Ag)-E(Cu2+/Cu)=E(Ag+/Ag)+0.0592VXlg{(Ag+)/c}-E(Cu2+/Cu)0.436V=0.7991V+0.0592VXlgx-0.28VX=c(Ag+)=0.040molI12 .解:(1)E(Cu2+/Cu)=E(Cu2+/Cu)+0.0592Vlg{c(Cu2+)/c}=+0.33V(2) c(Cu2+)=Ksp(CuS)/(S2-)=6.3c10-36mol1E(Cu2+/Cu)=-0.70V0.0592V{c(H+)/c¥(3) E(H+/H2)=E(H+/H2)+-Z-lg小、2)”斗=-0.0592V(4) OH-+H+一H2Oc/(mol-1)I0.10.1刚好完全中和,所以c(H+)=1.0x-1moi1E(H+/H2)=-0.41V(5)加入的NaOAc与HCl刚好完全反应生成0.10mol•-1的HOAcHOAcH++OAc-平衡浓度c/(mol/L)0.10-xxxKa(HOAc)=x2/(0.10-x)=1.8X彳0x=0.0013mol-1LE(H+/H2)=-0.17V13 .解:c(H+)=2.7X1-5mol•1,pH=4.57;K(HA)=2.7X1(514 .解:由lgK=4.3345,得K=4.63X1-515 .解:E(Cu2+/Cu)=E(Cu2+/Cu)+0.0592Vig{c(Cu2+)/c}=+0.31VE(Ag+/Ag)=E(Ag+/Ag)+0.0592VXlg{(Ag+)/c}=+0.681VE(Fe2+/Fe)=-0.44V,{E(Ag+/Ag)-E(Fe2+/Fe)}>{E(Cu2+/Cu)-E(Fe2+/Fe)}故Ag+先被Fe粉还原。

当Cu2+要被还原时,需E(Ag+/Ag)=E(Cu2+/Cu),这时E(Ag+/Ag)+0.0592VXlg{(Ag+)/c}=E(Cu2+/Cu)即:0.7991V+0.0592Vxlg{c(Ag+)/c}=0.31V,c(Ag+)=5.0x-90mol16 .解:(1)E(Ag+/Ag)=E(Ag+/Ag)+0.0592VXlg{c(Ag+)/c}=+0.74VE(Zn2+/Zn)=E(Zn2+/Zn)+(0.0592V/2)xc(Zn2+)/c}=-0.78VE=E(Ag+/Ag)-E(Zn2+/Zn)=+1.5V(2) lgK=z'E{(Ag+/Ag)-E(Zn2+/Zn)}/0.0592V,K=5.76X520E=E(Ag+/Ag)-E(Zn2+/Zn)=+1.5617VArGm=-z'FE=-3.014x21kJ-m-Ol(3)达平衡时,c(Ag+)=xmol-1L2Ag++Zn--2Ag+Zn2+平衡时浓度c/(mol•1)x0.30+(0.10-x)/2K二c(Zn2-{c(Ag)/c32x=2.5X271,0c(Ag+)=2.5W7H0ol-1L17.解:(1)E(MnO42-/MnO2)={3E(MnO4-/MnO2)-E(MnO4-/MnO42-)}/2={(3X1.70-0.56)/2}V=+2.27VE(MnO2/Mn3+)={2E(MnO2/Mn2+)-E(Mn3+/Mn2+)}/1=(2X1.23-1.5)V=+1.0V(2)MnO42-,Mn3+。

3)是Mn2+反应式为Mn+2H+―Mn2++H218.解:(1)E(Cr2O72-/Cr2+)=0.91V;E(Cr3+/Cr2+)=-0.74V;(2)Cr3+,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1.解:(1)n>3正整数;2 2)l=1;3 3)ms=+?(或T);4 4)m=05 .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6 .解:(1)2px、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sP d f1357容纳电子数2610 14 327 .解:(2)P(Z=15)(3) 1s22s22p63s23p64s2(4) Cr[Ar](5) Cu(6) [Ar]3d104s24p68 .解:(1)[Rn]5f146d107s27p2,第7周期,IVA族元素,与Pb的性质最相似(2) [Rn]5f146d107s27p6,原子序数为1189 .解:离子电子分布式S=1s22s22p63s23p6 K+1s22s22P63s23p6Pb2+[Xe]4f145d106s2Ag+Mn2+[Kr]4d101s22s22p63s23p63d5Co2+1s22s22p63s23p63d77.解:原子序数电子分布式各层电子数周期族区金属还是非金属11[Ne]3s12,8,1二IAs金属21[Ar]3d14s22,8,9,2四mBd金属53[Kr]4d105s25p52,8,18,18,7五VHAp非金属60[Xe]4f46s22,8,18,22,8,2六mBf金属80[Xe]4f145d106s22,8,18,32,18,2六nbds金属8.解:儿系周期族最高氧化数价层电子构型电子分体式原子序数甲3na+23s2[Ne]3s212乙6vnb+75d56s2[Xe]4f145d56s275丙4WA+44s24p2[Ar]3d104s24p232丁5nb+24d105s2[Kr]4d105s2489.解:(1)A、B;(2) C-A+;(3) A;(4)离子化合物,BC2。

10.解:(1)有三种,原子序数分别为19、24、29;(2)原子序数电子分体式周期族区191s22s22p63s23p64s1四IAs241s22s22p63s23p63d54s1四VIBd291s22s22p63s23p63d104s1四IBds 11.解:兀素代号周期族价层电子构型ANa二IA3s1BMg二na3s2CAl二mA3s23p1DBr四VHA4s24p5EI五VHA5s25p5GF二VHA2s22p5MMn四WB3d54s212.解:兀素代号电子分体式周期族D1s22s22p63s23p5二VHAClC[Ar]3d104s24p4四VIASeB[Kr]5s2五nASrA[Xe]6s1六IACsABCD(1)原子半径(2)第一电离能(3)电负性(4)金属性大,小小k大小大强弱第6章分子的结构与性质习题参考答案1 .解:C原子的共价半径为:154Pm/2=77.0pmN原子的共价半径为:145Pm/2=72.5pmCl原子的共价半径为:(175—72.5)pm=102.5pm故C—Cl键的键长为:(77.0+103)pm=180pm2 .解:分子的热稳定性为HF>HCl>HBr>HI3 .解: BBr3CS2SiH4PC15S = C=SClCl\p ClCl /ClC2H44.解:HClOb 0Cl ——O一HBBr3C2H2H5 .解:由成键原子的未成对电子直接配对成键:HgCl2、PH30由电子激发后配对成键:AsF5、PCl5。

形成配位键:NHj、[Cu(NH3)4]2+6 .解:(1)ZnO>ZnS(2) NH3OF2(5)旧rH2O>H2s>H2Se>O28.解:分子或国子中心离子杂化类型分子或离子的几何构型 BBr3等性sp2平向止二角形PH3不等性sp3三角锥形H2s不等性sp3V形SiCl4等性sp3止四面体形CO2等性sp直线形NH”等性sp3止四面体形9.解:分子或离子价层电子对数成键电子对数孤电子对数几何构型PbCl3321V形BF3330平向止二角形NF3431三角锥形PH4+440止四面体BrF5651正四棱锥形so4-440止四面体NOJ321V形XeF4642四方形CHCI3440四向体*10.解:分子或离了分子轨道表小式成键的名称和数目价键结构式或分子结构式能否存在H+(Es)1一个单电子键[H?H]+能+He2(Hs)2(b1s)1一个叁电子仃键•2[He:He]台匕目匕C2KK(C2s)2(a*2s)2(N2py)2(A2pz)22个冗键1..[:CC:.*I能Be2KK(O2s)2(b2s)2不成键不能B2KK(02s)2(b2s)2(硬py)1(彩pz)12个单电子n键+1:BB:•1台匕目匕+N2KK(仃2s)2(b2s)2("2py)2(崂pz)2(&px)12个冗键一个单电子o'键[:・・1;N:N:一•1+台匕目匕O2+KK(磔)2(0*2s)2(仃2px)2(贬py)2(n2pz)2”*2Py)11个兀键一个叁电子n键1个仃键1..1:O-O:1…1+台匕目匕 11.解:分子或禺子_+0202orOf-Or键级2.521.510.5结构稳定性的次序为:o+>o2>O2->Or>o声12.解:(1)He2的分子轨道表示式为(Hs)2(o*1s)2,净成键电子数为0,所以He2分子不存在;(2)N2的分子轨道表示式为(ds)2(b1s)2(a2s)2(o*2s)2(兀2py)2(n2pz)2(o2px)2,形成一个仃键,两个n键,所以N2分子很稳定,并且电子均已配对,因而具有反磁性;(3)02-的分子轨道表示式为:(Es)2(bls)2(o2s)2(b2s)2(o2px)2(兀2py)2(鹿pz)2(乃2py)2(k2pz)1,形成一个叁电子n键,所以02■具有顺磁性。

13.解:非极性分子:Ne、B「2、CS2、CC14、BF3;极性分子:HF、NO、H2S、CHCI3、NF3014.解:(1)色散力;(2)色散力、诱导力;(3)色散力、诱导力、取向力第7章固体的结构与性质习题参考答案1.解:熔点高低、硬度大小的次序为:TiC>ScN>MgO>NaF2.解:(1)熔点由低到高的次序:KBryg)K(g)IiEA1K+(g)△subHm(I2)+2DVI)+Ea1+I1711」=[90+-X62.4+万父152.549+(—295)+418.9-649]kJ-mol々=-328kJmol19 .解:(1)极化力:Na+,,Al3+,Si4+;变形性:Si4+,Al3+,Na+。

2)极化力:I;Sn2+,Ge2+;变形性:Ge2+,Sn2+,I二10 .解:极化作用:SiCl4>AlCl3>MgCl2>NaCl11 .解:(1)阴离子相同阳离子均为18电子构型,极化力、变形性均较大,但Zn2+、Cd2+、Hg2+依次半径增大,变形性增大,故ZnS、CdS、HgS依次附加离子极化作用增加,键的共价程度增大,化合物的溶解度减小2)阳离子相同,但F二Cl二I书次半径增大,变形性增大故PbF"PbCl2、Pbl2极化作用依次增大,键的共价程度增大,化合物的溶解度减小3)阴离子相同,但Ca2+、Fe2+、Zn2+电子构型分别为8、9〜17、18,变形性依次增大,键的共价程度增大,化合物的溶解度减小。

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