天大无机化学_课后习题参考答案.doc 15页

'《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=Qp-pV=0.771kJ10.解：（1）V1=38.310-3m3=38.3L（2）T2==320K（3）-W=-(-pDV)=-502J（4）DU=Q+W=-758J（5）DH=Qp=-1260J12.解：=Qp=-89.5kJ=-DnRT=-96.9kJ13.解：（1）C(s)+O2(g)→CO2(g)=(CO2,g)=-393.509kJ·mol-1CO2(g)+C(s)→CO(g)=86.229kJ·mol-1CO(g)+Fe2O3(s)→Fe(s)+CO2(g)=-8.3kJ·mol-1各反应之和=-315.6kJ·mol-1。（2）总反应方程式为C(s)+O2(g)+Fe2O3(s)→CO2(g)+Fe(s)=-315.5kJ·mol-1由上看出：(1)与(2)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）Qp===4(Al2O3,s)-3(Fe3O4,s)=-3347.6kJ·mol-115 （2）Q=-4141kJ·mol-118.解：CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)=(CO2,g)+2(H2O,l)-(CH4,g)=-890.36kJ·mo-1Qp=-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)3.解：=-70.81kJ·mol-1;=-43.2J·mol-1·K-1;=-43.9kJ·mol-1（2）由以上计算可知：(298.15K)=-70.81kJ·mol-1;(298.15K)=-43.2J·mol-1·K-1=-T·≤0T≥=1639K4.解：（1）===　（2）===（3）===（4）===7.解：（1）(l)=2(NO,g)=173.1kJ·mol-1==-30.32,故=4.8´10-3115 （2）(2)=2(N2O,g)=208.4kJ·mol-1==-36.50,故=3.2´10-37（3）(3)=2(NH3,g)=-32.90kJ·mol-1=5.76,故=5.8´105由以上计算看出：选择合成氨固氮反应最好。8.解：=(CO2,g)-(CO,g)-(NO,g)=-343.94kJ·mol-1<0，所以该反应从理论上讲是可行的。12.解：（1）NH4HS(s)®NH3(g)+H2S(g)平衡分压/kPa==0.070则=0.26´100kPa=26kPa平衡时该气体混合物的总压为52kPa（2）T不变，不变。NH4HS(s)®NH3(g)+H2S(g)平衡分压/kPa25.3+==0.070=17kPa13.解：（1）PCl5(g)®PCl3(g)+Cl2(g)平衡浓度／(mol·L-1)==0.62mol·L-1，(PCl5)=71%PCl5(g)®PCl3(g)+Cl2(g)平衡分压0.200.50.5==27.2（2）PCl5(g)®PCl3(g)+Cl2(g)15 新平衡浓度／(mol·L-1)0.10+0.25-0.25+=mol·L-1=0.62mol·L-1(T不变，不变)=0.01mol·L-1，(PCl5)=68%（3）PCl5(g)®PCl3(g)+Cl2(g)平衡浓度／(mol·L-1)0.050+==0.62mol·L-1=0.24mol·L-1，(PCl5)=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）α（CO）=61.5%;（2）α（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／kPa101-79.2=21.8286-79.2／2=24679.2（673K）==5.36=，(673K)=-9.39kJ·mol-1第3章酸碱反应和沉淀反应习题参考答案(P-84)2．解：（1）pH=1.00c(H+)=0.10mol·L-1pH=2.00c(H+)=0.010mol·L-1等体积混合后：c(H+)=（0.10mol·L-1+0.010mol·L-1）/2=0.055mol·L-1pH=-lgc(H+)=1.26（2）pH=2.00c(H+)=0.010mol·L-1pH=13.00pOH=14.00-13.00=1.00,c(OH-)=0.10mol·L-115 等体积混合后：酸碱中和后：H++OH-→H2Oc(OH-)=0.045mol·L-1pH=12.657.解：（1）设NH4Cl水解产生的H+为xmol·L-1，则NH4++H2ONH3·H2O+H+c平/(mol·L-1)0.010-xxxx=2.4×10-6，pH=5.62（2）设NaCN水解生成的H+为x’mol·L-1，则CN-+H2OHCN+OH-c平/(mol·L-1)0.10-x’x’x’x`=1.3×10-3，pH=11.119．解：（1）设CaF2在纯水中的溶解度(s)为xmol·L-1。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·L-1)x2x｛c(Ca2+)｝·｛c(F-)｝2=Kspθ(CaF2)x=1.1×10-3（2）设CaF2在1.0×10-2mol·L-1NaF溶液中的溶解度(s)为ymol·L-1。CaF2（s）Ca2++2F-c平/(mol·L-1)y2y+1.0×10-2{c(Ca2+)}·{c(F-)}2=Kspθ(CaF2)y(2y+1.0×10-2)2=5.2×10-9y=5.2×10-515 （3）设CaF2在1.0×10-2mol·L-1CaCl2溶液中的溶解度(s)为zmol·L-1。CaF2（s）Ca2++2F-c平/(mol·L-1)1.0×10-2+z2z{c(Ca2+)}·{c(F-)}2=Kspθ(CaF2)(z+1.0×10-2)(2z)2=5.2×10-9z=3.6×10-47．解：溶液混合后有关物质的浓度为：HA+OH-A-+H2Oc/(mol·L-1)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：HAA-+H+c平/(mol·L-1)xpH=5.00=-lgx，x=1.00×10-5mol·L-1代入弱酸HA的解离平衡常数表示式：（近似计算）10．解：（1）由题意可知：c(Mg2+)=0.050mol·L-1当c(Mg2+)·{c(OH-)}2＞Kspθ(Mg(OH)2)时开始有Mg(OH)2沉淀出。（2）{c(Al3+)}·{c(OH-)}3=4.0×10-22＞Kspθ(Al(OH)3)，15 所以还有Al3+可被沉淀出。c(Fe3+)}·{c(OH-)}3=2.0×10-22＞Kspθ(Fe(OH)3)，所以还有Fe3+可被沉淀出。11．解：Cd2++Ca(OH)2Ca2++Cd(OH)2↓Cd(OH)2(s)Cd2++2OH-Kspθ=7.2×10-15若使c(Cd2+)＜0.10mg·L-1==8.9×10-7mol·L-1pH＞(14.00-pOH)=10.012．解：（1）混合后：c(Mn2+)=0.0010mol·L-1c(NH3·H2O)=0.050mol·L-1设OH-浓度为xmol·L-1NH3·H2ONH4++OH-c平/(mol·L-1)0.050-xxxx2=9.0×10-7，即{c(OH-)}2=9.0×10-7{c(Mn2+)}·{c(OH-)}2=9.0×10-10＞Kspθ(Mn(OH)2)=1.9×10-13所以能生成Mn(OH)2沉淀。（2）已知(NH4)2SO4的相对分子质量为132.15c((NH4)2SO4)=mol·L-1=0.25mol·L-1c(NH4-)=0.50mol·L-1设OH-浓度为xmol·L-1NH3·H2ONH4++OH-c平/(mol·L-1)0.050-x0.50+xxx=1.8×10-6c(OH-)=1.8×10-6mol·L-115 {c(Mn2+)}·{c(OH-)}2=3.2×10-15＜Kspθ(Mn(OH)2)，所以不能生成Mn(OH)2沉淀。13．解：使BaSO4沉淀所需Ag2SO4沉淀所需故BaSO4先沉淀。当Ag+开始沉淀时，c(Ba2+)＜＜10-5mol·L-1故此时Ba2+已沉淀完全。即可用加入Na2SO4方法分离Ba2+和Ag+。15．解：（1）Pb(OH)2、Cr(OH)3开始析出所需c(OH-)的最低为因为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Pb(OH)2不沉出所容许的OH-最高浓度为c(OH-)＜2.2×10-7mol·L-1即c(OH-)应控制在（4.0×10-9mol·L-1～2.2×10-7）mol·L-1pHmin=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。15 第4章氧化还原反应习题参考答案(P-120)2．解：（1）3Cu+8HNO3(稀)→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O（2）4Zn+5H2SO4(浓)→4ZnSO4+H2S↑+4H2O（3）KClO3+6FeSO4+3H2SO4→KCl+3Fe2(SO4)3+3H2O（4）3Cu2S+22HNO3→6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO↑+8H2O3．解：（1）12I-2e→I2+)1H2O2+2H++2e→2H2O2I+H2O2+2H+→I2+2H2O（2）1Cr2O+14H++6e→2Cr3++7H2O+)3H2S-2e→S+2H+Cr2O+3H2S+8H+→2Cr3++3S↓+7H2O（3）1ClO+6H++6e→Cl-+3H2O+)6Fe2+-e→Fe3+ClO+6Fe2++6H+→Cl-+6Fe3+3H2O（4）1/2Cl2+2e→2Cl-+)1/2Cl2+4OH-2e→2ClO-+2H2OCl2+2OH→Cl-+ClO-+H2O（5）1Zn+4OH-2e→[Zn(OH)4]2-+)1ClO-+H2O+2e→Cl-+2OH15 Zn+ClO-+2OH+H2O→[Zn(OH)4]2-+Cl-（6）2MnO+e→MnO+)1SO+OH-2e→SO+H2O2MnO+SO+2OH→2MnO+SO+H2O4．解：（1）（-）Pt，I2(s)∣I(c1)‖Cl-(c2)∣Cl2(P),Pt（+）（2）（-）Pt∣Fe2+,Fe3+(c3)‖MnO(c3),Mn2+(c4)，H+(c5)∣Pt（+）（3）（-）Zn∣ZnSO4(c1)‖CdSO4(c2)∣Cd（+）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)‖MnO4-(1mol•L-1),Mn2+(1mol•L-1),H+(10.0mol•L-1)︱Pt(+)E(MnO4-/Mn2+)=E(MnO4-/Mn2+)+lg=1.51V+lg(10.0)8=1.60VE=E(MnO4-/Mn2+)−E(Fe3+/Fe2+)=0.83V（3）lgK=Z′{E(MnO4-/Mn2+)-E(Fe3+/Fe2+)}/0.0592V=62.5K=3.2×10628．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)=1.4729V15 =52.8K=6.3×105211．解：c(Ag+)=0.040mol·L-112．解：（1）E(Cu2+/Cu)=E(Cu2+/Cu)+lg{c(Cu2+)/c}=+0.33V（2）c(Cu2+)=Ksp(CuS)/(S2-)=6.3c10-36mol·L-1E(Cu2+/Cu)=-0.70V（3）E(H+/H2)=E(H+/H2)+lg=-0.0592V（4）OH-+H+→H2Oc/(mol·L-1)0.10.1刚好完全中和，所以c(H+)=1.0×10-7mol·L-1E(H+/H2)=-0.41V（5）加入的NaOAc与HCl刚好完全反应生成0.10mol·L-1的HOAcHOAcH++OAc-平衡浓度c/(mol/L)0.10-xxxK(HOAc)=x2/(0.10-x)=1.8×10-5x=0.0013mol·L-1E(H+/H2)=-0.17V16．解：（1）E(Ag+/Ag)=E(Ag+/Ag)+0.0592V×lg{c(Ag+)/c}=+0.74VE(Zn2+/Zn)=E(Zn2+/Zn)+(0.0592V/2)×lg{c(Zn2+)/c}=-0.78VE=E(Ag+/Ag)-E(Zn2+/Zn)=+1.5V（2）lgK=z′{E(Ag+/Ag)-E(Zn2+/Zn)}/0.0592V，K=5.76×1052E=E(Ag+/Ag)-E(Zn2+/Zn)=+1.5617VΔrG=-z′FE=-3.014×102kJ·mol-115 （3）达平衡时,c(Ag+)=xmol·L-12Ag++Zn2Ag+Zn2+平衡时浓度c/(mol·L-1)x0.30+(0.10-x)/2K=x=2.5×10-27，c(Ag+)=2.5×10-27mol·L-117．解：（1）E(MnO42-/MnO2)={3E(MnO4-/MnO2)-E(MnO4-/MnO42-)}/2=+2.27VE(MnO2/Mn3+)={2E(MnO2/Mn2+)-E(Mn3+/Mn2+)}/1=+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(P-146)1．解：（1）n≥3正整数；（2）l=1；（3）ms=+½（或-½）；（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）2px、2py、2pz为等价轨道；15 （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s12p36d510f714325．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118。8．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3ⅡA+23s2[Ne]3s212乙6ⅦB+75d56s2[Xe]4f145d56s275丙4ⅣA+44s24p2[Ar]3d104s24p232丁5ⅡB+24d105s2[Kr]4d105s24811．解：元素代号元素符号周期族价层电子构型ANa三ⅠA3s1BMg三ⅡA3s2CAl三ⅢA3s23p1DBr四ⅦA4s24p5EI五ⅦA5s25p5GF二ⅦA2s22p5MMn四ⅦB3d54s2第6章分子的结构与性质习题参考答案(P-190)15 4．解：HClOBBr3C2H2σσσσσσσππσ8．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PH3不等性sp3三角锥形H2S不等性sp3V形SiCl4等性sp3正四面体形CO2等性sp直线形等性sp3正四面体形13．解：非极性分子：Ne、Br2、CS2、CCl4、BF3；极性分子：HF、NO、H2S、CHCl3、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+NH3N6-[Co(H2O)6]2+Co2+--H2OO-6-[Al(OH)4]―Al3+OH―O-4[Fe(OH)2(H2O)4]+Fe2+-OH―、-H2O-O-6[PtCl5(NH3)]―Pt4+-Cl―、NH3--Cl、N6-15 2．解：配合物名称配离子电荷形成体氧化数[Cu(NH3)4][PtCl4]四氯合铂（Ⅱ）酸四氨合铜（Ⅱ）+2、―2+2、+2Cu[SiF6]六氟合硅（Ⅳ）酸铜―2+4K3[Cr(CN)6]六氟合铬（Ⅲ）酸钾―3+3[Zn(OH)(H2O)3]NO3硝酸一羟基·三水合锌（Ⅱ）+1+2[CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl一氯化二氯·三氨·一水合钴（Ⅲ）+1+3[PtCl2(en)]二氯·一乙二胺合铂（Ⅱ）0+215'