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无机化学试题.doc无机化学试题.doc 无机化学练习题(含答案) 第1章 原子结构与元素周期系 1-1 试讨论,为什么有的元素的相对原子质量(原子量)的有效数字的位数多达9位,而有的元素的相对原子质量(原子量)的有效数字却少至3-4位, 1-2 Br2分子分解为Br原子需要的最低解离能为190kJ/mol,求引起溴分子解离需要吸收的最低能量子的波长与频率。 1-3 氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为103nm,问:它相应于氢原子核外电子的哪一个跃迁, 1-4 周期系中哪一个元素的电负性最大,哪一个元素的电...

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PCl5 (g) 在523K达分解平衡。 PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g) 平衡浓度:[PCl5] = 1mol?dm-3, [PCl3] = [Cl2] = 0.204mol?dm-3。若温度不变而压强减小一半,在新的平衡体系中各物质的浓度为多少, 6-9(反应SO2Cl2 (g) SO2 (g) + Cl2 (g) 在375K时平衡常数Kθ=2.4。以7.6 g SO2Cl2和1.013×105 Pa的Cl2作用下1.0 dm3的烧瓶中。试计算平衡时SO2Cl2 , SO2和Cl2的分压。 6-10(在523 K时,将0.110mol PCl5 (g) 引入1 dm3容器中,建立下列平衡: PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g) 平衡时PCl3 (g) 的浓度是0.050mol?dm-3。求在523K时反应的Kc和Kθ。 第7章 化学动力学基础 7-1 试对比阿仑尼乌斯活化能(表现活化能或实验活化能)、碰撞理论活化能和过渡状态理论活化能的物理意义,并由此说明表现动力学与分子动力学的不同性。 7-2 以下说法是否正确,说明理由。 (1)某反应的速率常数的单位是mol-1?dm3?s-1,该反应是一级反应。 (2)化学动力学研究反应的快慢和限度。 (3)活化能大的反应受温度的影响大。 (4)反应历程中的速控步骤决定了反应速率,因此在速控步骤前发生的反应和 在速控步骤后发生的反应对反应速率都毫无影响。 (5)反应速率常数是温度的函数,也是浓度的函数。 2 NO2 +1/2 O2,温度与速率常数的关系列于下表,求反应7-3(反应N2O5 ? 的活化能。 T/K 338 328 318 308 298 273 k/s-1 4.87×10-3 1.50×10-3 4.98×10-4 1.35×10-4 3.46×10-5 7.87×10-7 7-4(CO(CH2COOH)2在水溶液中分解成丙酮和二氧化碳。在283K时分解反应 速率常数为1.08×10-4 mol?dm-3?s-1,333K时为5.48×10-2 mol?dm-3?s-1。 求303K时分解反应的速率常数。 7-5(已知水解反应 HOOCCH2CBr2COOH + H2O HOOCCH2COCOOH + 2 HBr为一级反应,实验测得数据 如下: t/min 0 10 20 30 反应物质量m/g 3.40 2.50 1.82 1.34 试计算水解反应的平均速率常数。 第8章 水溶液 8-1 今有葡萄糖(C6H12O6)、蔗糖(C12H22O11)和氯化钠三种溶液,它们的质量分数都是1%,试比较三者渗透压的大小。 8-2 取0.324g Hg(NO3)2溶于100g 水中,其凝固点为-0.05880C;0.542g HgCl2 0.07440C,用计算结果判断这两种盐在水中的电离情溶于50g水中,其凝固点为- 况。 8-3(在293 K时,蔗糖(C12H22O11)水溶液的蒸气压是2110 Pa,纯水的蒸气压是2333 Pa。试计算1000 g水中含蔗糖的质量。已知蔗糖的摩尔质量为 342 g?mol,1。 8-4(常压下将2.0 g尿素(CON2H4)溶入75g水中,求该溶液的凝固点。已知水的Kf =1.86 K?mol-1?kg。 8-5(在298 K时,若1dm3苯溶液中含聚苯乙烯5.0g,其渗透压为1013Pa,求聚苯乙烯的相对分子质量。 8-6(人的血浆凝固点为,0.56?,求37?时人血浆的渗透压。已知水的Kf = 1.86 K?mol-1?kg。 第9章 酸碱平衡 9-1 欲配制pH=5.0的缓冲溶液,需称取多少克NaAc?3H2O固体溶解在300mL0.5mol/L的Hac的溶液中, 9-2(某一元弱酸HA的浓度为0.010mol?dm-3,在常温下测得其pH为4.0。求 该一元弱酸的解离常数和解离度。 9-3(已知0.010mol?dm-3H2SO4溶液的pH=1.84,求HSO4-的解离常数。 9-4(已知0.10mol?dm-3HCN溶液的解离度0.0063%,求溶液的pH和HCN的解离常数。 9-5(将0.20mol?dm-3HCOOH( =1.8×10-4)溶液和0.40 mol?dm-3HOCN( =3.3×10-4)溶液等体积混合,求混合溶液的pH值。 9-6(将含有5.00gHCl的水溶液和6.72gNaCN混合,再加水稀释到0.25dm3。求溶液中H+,CN-,HCN的浓度。已知 (HCN)=6.2×10-10。 9-7(欲由H2C2O4和NaOH两溶液配制pH=4.19的缓冲溶液,问需0.100mol?dm-3H2C2O4溶液与0.100mol?dm-3NaOH溶液的体积比。(H2C2O4 =5.9×10-2, =6.4×10-5) 450cm3pH=4.70的缓冲溶液,求需0.10mol?dm-3HAc和0.10mol?dm-3 9-8(要配制 NaOH溶液的体积。〔 (HAc)=1.8×10-5〕 第10章 沉淀平衡 10-1 某溶液含有Fe3+和Fe2+,其浓度均为0.050 mol/L, 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 Fe(OH)3沉淀不生成Fe(OH)2沉淀,需控制pH在什么范围, 10-2 计算下列反应的平衡常数,并讨论反应的方向: (1) (2) 10-3 定量分析中用Ag NO3溶液滴定Cl-1离子溶液,加入K2CrO4为指示剂,达到滴定终点时,AgCl沉淀完全,最后1滴Ag NO3溶液中的CrO42-反应生成砖红色的AgCrO4沉淀,指示滴定达到终点。问滴定终点时溶液中的CrO42-离子的浓度多大合适,设滴定终点时锥形瓶里溶深信的体积为50ml,在滴定开始时应加入0.1mol/L的K2CrO4溶液多少毫升, 10-4(在下列溶液中不断通入H2S,计算溶液中最后残留的Cu2+的浓度。 (1)0.10mol?dm-3CuSO4溶液。 (2)0.10mol?dm-3CuSO4与1.0 mol?dm-3HCl的混合溶液。 10-5(根据下列给定条件求溶度积常数。 (1)FeC2O4?2H2O在1dm3水中能溶解0.10g; (2)Ni(OH)2在pH=9.00的溶液的溶解度为1.6×10-6mol?dm-3。 10-6(1gFeS固体能否溶于100cm3 1.0mol?dm-3的盐酸溶液中,已知 (FeS)=6.0×10-18, (H2S)=9.23×10-22,式量(FeS)=87.9。 10-7(求在0.50dm3 1.0mol?dm-3NH4Cl溶液中能溶解Mg(OH)2的质量。已知 (NH3?H2O)=1.8×10-5, 〔Mg(OH)2〕=1.8×10-11。 10-8(某混合溶液中阳离子的浓度及其氢氧化物的溶度积如下: 阳离子 Mg2+ Ca2+ Cd2+ Fe3+ 浓度/mol?dm-3 0.06 0.01 2×10-3 2×10-5 1.8×10-11 1.3×10-6 2.5×10-14 4×10-38 向混合溶液中加入NaOH溶液使溶液的体积为原来的2倍时,恰好使50%的Mg2+ 沉淀。问: (1)此时溶液的pH是多少: (2)其他阳离子被沉淀的物质的量分数是多少, 第11章 电化学基础 11-1 解释如下现象: (1)镀锡的铁,铁先腐蚀,镀锌的铁,锌先腐蚀。 (2)将MnSO4溶液滴入KMnO4酸性溶液得到MnO2沉淀。 (3)Cu2+(ap)在水溶液中会歧化为Cu2+(ap)和铜。 溶度积常数,设计如下原电池:正极为铜片浸在11-2(某学生为测定CuS的 0.1mol?dm-3Cu2+的溶液中,再通入H2S气体使之达到饱和;负极为标准锌电极。测得电池电动势力0.670V。已知Eθ(Cu2+/Cu)=0.337V,Eθ(Zn2+/Zn)=-0.763V,H2S的 =1.3×10-7, =7.1×10-15,求CuS的溶度积常数。 11-3(已知Eθ(Cu2+/Cu)=0.337V,Eθ(Cu2+/Cu+)=0.153V, (CuCl)=1.2×10-6,通过计算求反应Cu2+ + Cu + 2 Cl- = 2 CuCl 能否自发进行,并求反应的平衡常数Kθ。 11-4(已知Eθ(Tl3+/T1+)=1.25V,Eθ(Tl3+/T1)=0.72V。设计成下列三个标准电池为 (a)(-)Tl?T1+‖Tl3+?Tl(+); (b)(-)Tl?T1+‖Tl3+,Tl+?Pt(+); (c)(-)Tl?T13+‖Tl3+,Tl+?Pt(+)。 (1) 请写出每一个电池的电池反应式; (2) 计算每个电池的电动势和 11-5(对于反应Cu2++2I-?CuI+1/2I2,若Cu2+的起始浓度为0.10mol?dm-3,I-的起始浓度为0.50mol?dm-3,计算反应达平衡时留在溶液中的Cu2+浓度。已知Eθ(Cu2+/Cu+)=0.153V,Eθ(I2 / I-)=0.535V, (CuI)=1×10-12。 第12章 配位平衡 12-1 定性地解释以下现象: (1)向Hg(NO3)2滴加KI,反过来,向KI滴加Hg(NO3)2,滴入一滴时,都能见很快消失的红色沉淀,分别写出沉淀消失的反应。 (2)少量AgCl沉淀可溶于浓盐酸,但加水稀释溶液又变混浊。 (3) Cu(NH3)42+呈深蓝色而Cu(NH3)2+却几乎无色。 12-2(已知向0.010mol?dm-3ZnCl2溶液通H2S至饱和,当溶液的pH=1.0时刚开始有ZnS沉淀产生。若在此浓度ZnCl2溶液中加入1.0mol?dm-3KCN后通入H2S至饱和,求在多大pH时会有ZnS沉淀产生,{ 〔 〕=5.0×1016} 12-3(在1dm3 6mol?dm-3的氨水中加入0.01mol固体CuSO4,溶解后,在此溶液中再加入0.01mol固体NaOH,是否会有Cu(OH)2沉淀生成,{ 〔 〕=2.09×1013, 〔 〕=2.2×10-20} 第13章 氢和稀有气体 13-1 氢作为能源,其优点是什么, 13-2 试说明稀有气体的熔点、沸点、密度等性质的变化趋势和原因, 你会选择哪种稀有气体作为:(a)温度最低的液体冷冻剂;(b)电离能最13-3 低、安全的放电光源;(c)最廉价的惰性气体。 13-4 给出与下列物种具有相同结构的稀有气体化合物的化学式并指出其空间构型: (a)Icl4- (b)Ibr2- (c)BrO3- (d)ClF 第14章 卤素 14-1 三氟化氮NF3(沸点-1290C)不显Lewis碱性,而相对分子质量最低的化合物NH3(沸点-330C)却是个人所共知的Lewis碱。(a)说明它们挥发性判别如此之大的原因;(b)说明它们碱性不同的原因。 14-2 写出三个具有共价键的金属卤化物的分子式,并说明这种类型卤化物的共同特性。 第15章 氧族元素 15-1 SO2与Cl2的漂白机理有什么不同, 15-2 写出下列各题的生成物并配平。 (1)在Na2O2固体上滴加几滴热水; (2)H2S通入FeCl3溶液中; (3)用盐酸酸化多硫化铵溶液 第16章 氮 磷 砷 16-1 请回答下列有关氮元素性质的问题。 为什么氮不能形成五卤化物, 16-2 请回答下列问题: (1)如何除去NO中微量的NO2和N2O中少量的NO, 16-3 请解释下列有关键长和键角的问题。 NH3、PH3、AsH3分子中的键角依次为1070、93.080、91.80,逐渐减小。 第17章 碳 硅 硼 17-1 对比等电体CO与N2的分子结构及主要物理、化学性质。 17-2 如何鉴别下列各级物质: (1)Na2CO3、Na2SiO3、Na2B4O7、10H2O 17-3 试说明硅为何不溶于氧化性的酸(如浓硝酸)溶液中,却分别溶于碱溶液 及HNO3与HF组成的混合溶液中。 第18章 非金属元素小结 18-1为什么氟和其他卤素不同,没有多种可变的正氧化化态, 18-2概括非金属元素的氢化物有哪些共性, 18-3试解释下列各组酸强度的变化顺序: ?HI,HBr,HCl,HF ?HClO4,H2SO4,H3PO4,H4SiO4 ?HNO3,HNO2 ?HIO4,H5IO6 ?H2SeO4,H2TeO6 18-4何谓次级周期性,为什么它在-p区第二、第四、第六周期中表现,为什么它主要表现在最高氧化态化合物的性质(稳定性和氧化性)上, 18-5试解释下列现象: ?硅没有类似于石墨的同素异性体。 却有+5氧化态的N2O5,HNO3及其盐,这两者是否有矛盾, ?氮没有五卤化氮, 第19章 金属通论 19-1 根据氧化物的自由能一温度图,讨论973K时CO能否还原NiO而制得Ni , 19-2 据硫化物的埃林汉姆图,若从硫化物中提取金属,适宜的还原剂和温度条件各如何, 属的晶体结构有哪几种主要类型,它们的空间利用率和配位数各是多19-3 金 少,对金属性质的影响又如何, 第20章 S区元素(碱金属与碱土金属) 20-1 含有Ca2+、Mg2+和SO42-离子的粗食盐如何精制成纯的食盐,以反应式表示。 20-2 商品NaOH中为什么常含杂质NaCO3,如何检验,又如何除去, 20-3 写出下列物质的化学式: 光卤石 明矾 重晶石 天青石 白云石 方解石 苏打 石膏 萤石 芒硝 元明粉 泻盐 20-4 往BaCl2和CaCl2的水溶液中分别依次加入:(1)碳酸铵;(2)醋酸;(3)铬酸钾,各有何现象发生,写出反应方程式。 第21章 P区金属 21-1 下列方程式为什么与实验事实不符, (1)2 Al(NO3)3 + 3Na2CO3 ==== Al2(CO3)3 + NaNO3 (2)PbO2 + 4HCl === PbCl4 + 2H2O (3)Bi2S3 + 3S22- === BiS43- + S 21-2 回答下列问题: )实验室配制及保存SnCl2溶液时应采取哪些措施,写出有关的方程式。 (1 (2)如何用实验的方法证明Pb3O4中铅有不同价态, (3)金属铝不溶于水,为什么它能溶于NH4Cl和Na2CO3溶液中, 第22章 ds区金属 为什么cu(II)在水溶液中比在cu(I)更稳定,Ag(I)比较稳定,Au22-1. 易于形成+III氧化态化合物, 22-2. 用反应方程式说明下列现象, (1)铜器在潮湿空气中慢慢生成一层绿色的铜锈; (2)金溶于王水; (3)在CuCl2浓溶液中逐渐加水稀释时,溶液颜色由黄棕色经绿色而变为蓝色; (4)当SO2通入CuSO4与NaCl浓溶液中时析出白色沉淀; (5)往AgNO3溶液中滴加KCN溶液时,先生成白色沉淀而后溶解,再加入NaCl溶液时,并无AgCl沉淀生成,但加入少量Na2S溶液时却有黑色Ag2S沉淀析出; (6)热分解CuCl2?2H2O时得不到无水CuCl2 22-3. 解释下列实验事实: (1)铁能使Cu2+还原,铜能使Fe3+还原,这两件事实有无矛盾,并说明理由; (2)焊接铁皮时,先常用ZnCl2溶液处理铁皮表面; (3)HgS不溶于HCl、HNO3和(NH4)2S中,而能溶于王水或Na2S中; (4)HgCl2溶液中在有NH4Cl存在时,加入NH3?H2O得不到白色沉淀HgNH2Cl2 22-4 (1)为什么Cu+不稳定、易歧化,而Hg22+则较稳定。试用电极电势的数据和化学平衡的观点加以阐述; (2)在什么情况下可使Cu2+转化为Cu+,试举一例; (3)在什么情况下可使Hg(II)转化为Hg(I);Hg(I)转化为Hg(II),试各举几个反应方程式说明。 第23章 d区金属(一)第四周期d区金属 23-1 试以原子结构理论说明: )第四周期过渡金属元素在性质上的基本共同点; (1 (2)讨论第一过渡系元素的金属性、氧化态、氧化还原稳定性以及酸碱稳定性变化规律; (3)阐述第一过渡系金属水合离子颜色及含氧酸根颜色产生的原因。 23-2. 根据以下实验说明产生各种现象的原因,并写出有关反应方程式。 (1)打开装有TiCl4的瓶塞,立即冒白烟; (2)向此瓶中加入浓盐酸和金属锌时,生成紫色溶液; (3)缓慢地加入NaOH至溶液呈碱性,则析出紫色沉淀; (4)沉淀过滤后,先用硝酸,然后用稀碱溶液处理,有白色沉淀生成。 23-3 向一含有三种阴离子的混合溶液中滴加AgNO3溶液至不再有沉淀生成为止,过滤,当用硝酸处理沉淀时,砖红色沉淀溶解得到橙色溶液,但仍有白色沉淀。过滤呈紫色,用硫酸酸化后,加入Na2SO3,则紫色逐渐消失。指出上述溶液中含有哪三种阴离子,并写出有关反应方程式。 23-4 用反应方程式说明下列实验现象: (1)在绝对无氧条件下,向含有Fe2+的溶液中加入NaOH溶液后,生成白色沉淀,随后逐渐成红棕色; (2)过滤后的沉淀溶于盐酸得到黄色溶液; (3)向红色溶液中加几滴KSCN溶液,立即变血红色,再通入SO2,则红色消失; (4)向红色消失的溶液中滴加KMnO4溶液,其紫色会褪去; (5)最后加入黄血盐溶液时,生成蓝色沉淀。 参考答案 第一章: 1-1:单核元素只有一种同位素,因而它们的相对原子质量十分准确,有效数字达到的位数较多;对于那些只有一种同位素,因而它们的相对原子质量十分准确,有效数字达到的位数较多;对于那些只有一种同位素的丰度特别大(99%以上)的元素,同位素丰度的不确定性对它们的原子量的准确性的影响较小;而对于那些几个同位素的丰度都较大的元素,原子量的不确定性的就较高了;特别是那些不同来源的样品中同位素丰度涨落很大的元素,原子量的不确定性就更明显了。 1-2:E=NAhv v=E/hNA=190×103J?mol-1/6.626×10-34J?s-1×6.02×1023mol-1=4.76×1014Hz =c/v=2.988×108m?s-1/4.76×1014s-1=6.30×10-7m 答:能引起溴分子分解需要吸收的最低能量子的波长是630mm;频率是4.76×1014Hz。 1-3:莱曼光谱: ,根据 ,代入数据 解得, , 答:是 跃迁。 1-4:电负性最大是氟;电负性最小的是铯和钫;电负性变化的整体趋势是:从左到右逐渐增大;从上到下逐渐减小;但这一趋势对于位于周期表d区后半段和p区某些元素是不符合的。这是因为在此区域尽管核电荷数增大,原子半径却增加得很少,有效核电荷数增大。 1-5:第6周期汞-铊-铜-铋最稳定的氧化态不是族序数,而分别是0、+1、+2、+3。这时它们的原子正好呈6s2构型,这被归结为“6s2惰性电子对效应”。该效应使T1、Pb、Bi在化合物中常呈低价态,而其高价态化合物的氧化性较强,是强氧化剂。 第二章: 2-1:LiH是s-s 键;HCI是s-p 键;Cl2p-p是 键。 2-2:NF3和NH3的偶极矩分别为0.24和1.48,对于NH3,因为氮的电负性大于氢原子,偶极矩的方向指向氮原子,而孤对电子的取向与之一致,使偶极矩更大;对于NF3,因F的强电负性使偶极矩指向氟原子,而孤对电子的取向与之相反,使偶极矩变小。 2-3:对于CO,C原子和O原子成键时不仅形成2个共用电子对,而且氧原子上的已经成对的电子还要进入碳原子的空轨道(配位键),使碳原子反而呈负电性,该偶极与氧较大电负性吸引电子是相反的,因此CO分子的偶极矩接近零。 2-4:取向力:HCl>HBr>HI;因为HCl、HBr、HI偶极矩依次减小,故取向力依次 减小; 诱导力:HCl>HBr>HI;因为偶极矩越大,诱导力也越大; 色散力:HCl>HBrC6H12O6>C12H22O11 8-2:Hg(NO3)2:m= 配的Hg(NO3)2质量摩尔浓度为(0.324g/(325g.mol-1)?0.100kg)=0.0100mol.kg-1 HgCl2: 配的HgCl2质量摩尔浓度为(0.542g/272g.mol-1)?0.0500kg=0.0399mol.kg-1 Hg(NO3)2几平全部电离,HgCl2几平不电离。 第九章: 9-1:此题是缓冲溶液体系的计算: Ph=5 [H+]=10-5 mol.L-1 [H+]=Kac(HAc)/c(Ac-) 即10-5=1.76×10-5×0.5/c(Ac) c(Ac-)=0.88 mol.L-1 已知M(NaAc?3H2O)=136g mol.L-1,称取固体NaAc?3H2O的质量为 m=0.88 mol.L-1×136g mol.L-1×0.30L=36g 第十章: 10-1:计算Fe(OH)3沉淀完全的pH 设Fe(OH)3沉淀完全时[Fe3+]<=1.0×10-5mol.L-1 pH=14+lg6.4×10-12=14-11.2=2.8 计算Fe(OH)2开始沉淀的pH pH=14+lg3.1×10-8=14-7.5=6.5 .8~6.5之间,可使Fe3+沉淀完全而Fe2+不沉淀。 控制pH在 10-2:(1) =2.3×10-17 K太小,正向很难进行 (2) K很大,正向趋势很大。 10-3: -小于或等于1.0×10-6 mol.L-1,则: 沉淀完全时,设浓度Cl 这时CrO42-的浓度为: =3.6×10-5(mol.L-1) 第十一章: 11-1:(1)活泼性:Fe>Sn;Zn>Fe (2) 正向可进行 (3) 第十二章: 12-1:(1) (2)AgCl在浓盐酸中 AgCl2-中加水 (3)Cu(NH3)2+中的Cu+的d轨道上无单电子。 第十三章: 13-1:氢作为能源,用许多优点。例如:(1)H2燃烧时发热量很大,其燃烧热为同质量石油燃烧的三倍。作为动力燃料,在许多方面比汽油柴油更优越,用氢的发动机更易发动。(2)它燃烧后生成物是水,不会污染环境;(3)制备氢的原料来源于水,资源不受限制,等等。 13-2:从He到Rn,稀有气体的熔点、沸点逐渐升高,密度逐渐增大。原因是:对这些单原子分子,物质的溶点、沸点与原子间的作用力的大小成正比,而惰性气体原子间的作用力主要是色散力,其与原子量的大小成正比,因而从He到Rn,分子间作用力增大,故熔、沸点升高。 从He到Rn密度增大的原因是从He到Rn原子半径虽然增大,但其原子量增加的幅度更大,因而总的说来,密度增大。 13-4:(a)XeF4平面正方形 )XeF2 直线形 (b (c)XeO3 三角锥形 (d)[XeF]+ 直线形 第十四章: 14-1:(a)NF3的挥发性较NH3低,主要是由于氨气中NH3分子间存在较强的氢键,使其不易挥发,因而沸点较NF3高。 (b)NH3的碱性强于NF3。从结构式来看,它们均为三角锥形,表现上N均有一孤对电子,但NF3分子中,由于F的强吸电子能力,使得N上的电子密度减弱,同质子等酸结合的能力减小;NH3中N周围的电子密度较NF3中的N要大多很多,故碱性强。 14-2:AlCl3, SnCl4, TiCl4 这些卤化物的共同特点:熔、沸点一般较低,易挥发,能溶于非极性溶剂,在水中强烈水解。 第十五章: 15-1:SO2的漂泊作用昌由于SO2能和一些有机色素结合成为无色的加合物;而Cl2的漂泊作用是由于Cl2可与水反应生成HClO,HClO是一种强氧化剂,它分解出的原子氧能氧化有机色素,使其生成无色产物,属于氧化还原作用。 15-2:(1) (2) (3) 第十六章: 16-1:氮原子的价层只有4个价轨道,只能形成4个共价键,故不能形成含有5个N-X键的NX5。 16-2:(1)将含有微量NO2的NO通入水中以吸收NO2(用碱液吸收更好)。将含有少量NO的N2O通入FeSO4溶液中,使NO与给合成Fe(NO)SO4。 16-3:NH3分子中的N原子价电子层充满电子,而PH3、SsH3分子中的P、As原子价电子层有空的d轨道,前者键合电子对间的斥力大于后二者,故NH3分子中的键角比PH3、AsH3的大。至于PH3的键角比AsH3的稍大,是因为P的原子半径比As的小,键合电子对间的排斥作用较大所致。 第十七章: 17-1:CO和N2是等电体(14e),分子轨道能级图相似,分子中都有三重键:键能相近。一般条件下,两种物质都是气体,很少溶于水;熔、沸点,临界力,临界温度等一些物理性质也相似。 但CO和N2分子中三重键特点并不完全相同,N2分子中负电荷分布是对称的,而CO却是却是不对称的。C原子略带电荷,再加上C的电负性比N小,因此CO比N2较易给出电子对向过渡金属原子(离子)配位,除形成 -配键外,还有 -反馈键形成,故生成的配合物较稳定。而N2的配位能力远不如CO,分子氮配合物远不如羰基化合物稳定。所以CO的键能虽比N2略大,但化学性质却比N2要活泼,不象N2那样“惰性”。 17-2:分别于三种溶液中加酸,有气体(CO2)放出者为Na2CO3,有白色沉淀析出者可能是Na2SiO3或Na2B4O7?10H2O。再分别取二者溶液,加入浓H2SO4和甲醇,并点燃,有绿色火焰产生者为Na2B4O7?10H2O。 17-3:在氧化性酸中,Si被氧化时在其表面形成阻止进一步反应的致密的氧化物薄膜,故不溶于氧化性酸中。HF的存在可消除Si表面的氧化物薄膜,生成可溶性的[SiF62-],所以Si可溶于HNO3和HF的混合溶液中。 Si是非金属,可和碱反应放出H2,同时生成的碱金属硅酸盐可溶,也促使了反应的进行。 第十八章: 18-1:因为氟原子价层没有空的轨道,基态只有一个未成对电子,只能形成一个共价单键;再由于氟在所有元素中电负性最大,因此,没有多种可变的正氧化态。 18-2:?均为共价型,常温下为气体或挥发性液体; ?同一氢化物,其熔、沸点除NH3、H2O、HF由于氢键反常的高以外,其余均从上至下渐增。 ?除HF外,其他非金属元素氢化物都有还原性,同一族氢化物从上至下还原性渐增,同一周期氢化物从左至右还原性递减。 ?非金属 元素相对水而言,大多是酸,其酸强度同一族从上到下递增:同一周期从左至右也递增。少数氢化物如NH3、PH3在H2O中表现碱性,H2O是两性物,既可是酸也可是碱。CH4不表现酸碱性。 18-3:?从I--F-,负氧化态相同,半径依次减小,负电荷密度增加,与质子的引力增强,故从HI- HF酸性减弱。 ?从HClO4- H4SiO4含氧酸酸中心原子氧化减小,吸引羟基氧原子的能力减小,O-H键不易断裂,故酸性逐渐减弱。 ?HNO3中的N的氧化态比HNO2高,按R-O-H 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf 的酸性比的强。 ?HIO4和H5IO6分子中的非羟基数目不同,前者有三个,后者有一个,故前者是强酸,后者是弱酸。 ?H2TeO6分子中无非羟基氧,而H2SeO4则有两个非羟基氧,故是H2TeO6弱酸,是H2SeO4强酸。 18-4:次级周期是指元素周期表中,p区每族元素的物理化学性质从上而下不是直线式递变,而是呈起伏的“锯齿行”变化。 次级周期性原子的次外层和在次外层电子结构有关,第二周期p区元素次外层为1s2 ,电子数少;第四周期p区元素次外层开始出现3d10。第六周期p区元素次外层除有5d10,再此外层开始出现4f14,这三种电子排布(尤其d和f电子)对核的屏蔽作用小,致使有效核电荷Z*增大,原子半径偏小,第四4s2和第六周期6s2的和电子对变的稳定(特别是6s2,属于惰性电子对效应),不易参加成键,所以这些元素的高氧化态化合物不稳定,氧化性强,对于低氧化态化合物,由于不涉及到s电子对,故不表现出特殊性。 18-5:?Si是第三周期元素,原子半径比C的大,Si-Si键长大于C-C键长,垂直于键平面的p轨道不易侧向重叠形成?键,所以Si不能形成含有离域?键的类似石墨结构的同素异性体。 ?氮的假电子层有4个价轨道,最大共价键数只能是4,故不能形成含有5个共价键的NX5,在N2O,HNO3及其盐中,N的共价键数并未超过4,只是代表电荷 偏移的氧化态为+5而已。 第十九章: rG(1)θ=-389kJ?mol-1 19-1:2CO+O2=2CO2 (1) ? 2Ni+O2==2NiO (2) ?rG(2)θ=-314KJ?mol-1 1/2[(1)-(2)]得:CO+NiO==Ni+CO2 ?rGθ=1/2?rG(1)θ,1/2?rG(2)θ=1/2×[-398KJ?mol-1,(-314KJ?mol-1)]= -42KJ?mol-1 ?rGθ<0 故该反应能自发进行。在氧化物的自由能一温度图中,973K时?rGCOθ=?fGCOθ位于?rGNiOθ的下面,故973K时CO可以还原NiO而制得Ni。 (1)1/2C + S == 1/2CS2 (2)Hg + S === HgS (3) 2/3Bi +S ===1/3Bi2S3 (4)H2 + S === H2S (5)Pb + S === PbS 19-2:从几种金属硫化物的埃林汉姆图中可以看出:在585.5K之后,?rG(pbs)总小于?rG(HgS).?rG(Bi2S3)故当T?K时,Pb可以从HgS中还原出Hg;从Bi2S3中还原出Bi。 同理 T,856K时,C可以从HgS中还原出Hg;T,1106K,C可以从Bi2S3中还原出Bi; T,585.5k时,H2可以从HgS中还原出Hg;T,690K,H2可以从Bi2S3还原出Bi. 用Bi作还原剂,在一定温度下可以从HgS中还原出Hg 19-3:金属晶体结构有简单立方、体心立方、面心立方、六方这几种主要类型,其空间利用率分别为52%、68%、74%、74%,配位数分别为:6、8、12、12。空间利用率和配位数影响金属的密度和摩尔体积,也影响延展性等物理性质。 第二十章: 20-1: (1)先将粗盐溶于水制成溶液 (2)先加入BaCl2溶液以除去SO42- Ba2++ SO42- == BaSO4? (3)再加入Na2CO3溶液以除去Ca2+ Mg2+ Ba2+ (4)最后加入适量的HCl溶液以除去CO32- 2H+++CO32- = H2O + CO2? (5)蒸发、结晶、烘干得纯的食盐 20-2: (1)商品NaOH中常含杂质NaCO3是因为它易于与空气中的CO2反应 (2)检验方法:取少量商品溶于水配成溶液,向其中加入澄清石灰水若有白色沉淀生成,则可检验其中含有NaCO3 (3)除去方法;配制NaOH的饱和溶液,NaCO3因不溶于其中而沉淀析出,取上层清夜,用煮沸后冷却的新鲜水稀释到需浓度为止。 20-3: 光卤石:KCl ?MgCl2?2H2O 明矾:KAl(SO4)2?12H2O 重晶石:BaSO4 天青石:SrSO4 白云石:CaCO3?MgCO3 方解石:CaCO3 苏打:Na2CO3 石膏:CaSO4?2H2O 萤石:CaF2 芒硝:Na2SO4?10H2O 元明粉:无水Na2SO4 泻盐:MgSO4 20-4: (1)在BaCl2溶液中 有白色沉淀 白色沉淀溶解 有黄色沉淀生成发生的反应为: Ba2++CO32-== BaCO3? BaCO3+HAC==Ba(AC)2+H2O+CO2? Ba2++CrO42-=BaCrO4? (2)在CaCl2溶液中 有白色沉淀 白色沉淀溶解 有黄色沉淀生成发生的反应为: Ca2++CO32-==CaCO3? CaCO3+HAC==Ca(AC)2+H2O+CO2? Ca2++CrO42-==CaCrO4? 第二十一章: 21-1: 〈1〉Al2(CO3)3在水中几乎完全分解:2 Al3++3 CO32-+n H2O === Al2O3?n H2O+3 CO2? 〈2〉Pb(II)比Pb(IV)稳定,PbCl4极不稳定,易分解为PbCl2和Cl2 〈3〉Bi虽然有V价,但Bi(III)很稳定,不能被多硫化物所氧化。 : 21-2 ?在配制SnCl2时,先应该将其溶解在少量浓HCl中,再加水稀释,以防止水解。在酸性条件下Sn2+易被空气中的氧所氧化,为防止Sn2+氧化,往往在新配制的中加入少量锡粒。其中的反应方程如下:SnCl2+ H2O===Sn(OH)Cl+HCl 2 SnCl2+4 HCl+O2====2SnCl4+2H2O ?将Pb3O4与HNO3反应可以证明其含不同价态,在晶体中有2/3的Pb(II)和Pb(IV)。 Pb3O4 + 4HNO3===PbO2 + 2Pb(NO3)2 + 2H2O 反应式如下: ?Al的金属性不是很强,常温下不溶于水。因为NH4Cl是弱碱盐,在水中会强强烈的水解产生大量的H+,Al是两性金属可溶于其中。同样的,Na2CO3是弱酸盐,在水中会强烈的水解产生大量的OH-;也可溶于其中生成,反应的方程式如下: 3H2O + 2Al + 6NH4Cl===2AlCl3 + 6NH3 + 3H2? + 3H2O 7H2O + 2Al + Na2CO3===2Na[Al(OH)4] + CO2? + 3H2? 第二十二章: 22-1:水溶液中?rCu2+,rCu+而电荷多一倍,cu2+溶剂化作用比cu+强,?cu(?)稳定. Ag+,Ag2+半径都较大,水化能也小,但Ag的第二电离能大,?Ag+稳定.Au的离子半径较大,易失去3个电子能形成d8平面正方形结构,是较高晶体场稳定化能。 22-2: 1).2Cu+O2+H2O+CO2==Cu(OH)2?CuCO3 2).Au+4HCl+HNO3==HAuCl4+NO?+2H2O 3).CuCl2+2Cl-?〔CuCl4〕2- 〔CuCl4〕2- +6H2O?〔Cu(H2O)6〕2+ + 4Cl- 4).2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O 2CuCl?+4H++SO42- 5).Ag++CN-==AgCN? AgCN+ CN-==〔Ag(CN)2〕- 2〔Ag(CN)2〕- +S2- == Ag2S + 4CN- 6).2CuCl2?2H2O Cu(OH)2?CuCl2 +2HCl? 22-3:(1)无矛盾,?φθFe3+/Fe2+ = -0.473,φθCu2+/Cu+ = 0.153 ?Fe能将Cu2+还原而φθFe3+/Fe2+=0.771,φθCu2+/Cu+ ?Fe3+能将Cu氧化 (2)用ZnCl2清除金属表面氧化物且不损害金属表面,水分蒸发的,熔化的盐覆盖金属表面,使之不再氧化,保证焊接金属直接接触。 (3)HgS不与HCl、HNO3、(NH4)2S反应?不溶解.而HgS能与Na2S反应生成Na2〔HgS2〕 (4)?HgCl2在Cl-溶液中生成[HgCl4]2-不能再与NH3?H2O发生反应 : 22-4 (1) ?φ右θ>φ左θ ? Cu+能歧化成Cu和Cu2+,且Cu+不稳定,而Cu和Cu2+稳定。 ?φ右θ<φ左θ ?Hg22+发生歧化反应的趋势很小,Hg22+稳定,难以发生歧化反应。 (2)2Cu2+ + 4I- ==2CuI?+I2(还原) 2CuO==Cu2O + 1/2O2(高温热分解) (3)Hg(II)——Hg(I): Hg(NO3)2 + Hg == Hg2(NO3)2 HgCl2 + Hg == Hg2Cl2 Hg(I)——Hg(II): Hg22++H2S == HgS + Hg?+ 2H+ Hg2Cl2== HgCl2 + Hg(见光分解) 第二十三章: 23-1:(1)第四周期中的过渡金属元素,都具有部分填充的3d壳层电子,最外层电子为1-2个电子构型为(n-1)d1-10ns1-2。易失去电子呈金属性,有较强的还原性。 (2)第一过渡系元素从左到右金属性增强,氧化态变化规律是:?除钪以外都可失去4s2形成+II氧化态阳离子;?同一元素氧化态的变化是连续的;?有些元素会出现零氧化态如V、Cr、Mn、Fe、Co。氧化还原稳定性:?同周期金属还原性从左至右依次减弱;?最高氧化态含氧酸的氧化性逐渐增强。?中间氧化态化 合物不稳定。酸碱稳定性变规律:从左到右酸式解离增强,酸性增强;碱式解离减弱,碱性减弱。 (3)第一过渡系金属水合离子颜色产生的原因:因为含有未成对d电子,吸收可 -d跃迁,含氧酸根颜色产生原因:化合物吸收可见光后,发生了电子见光发生d 从一个原子转移到另一个原子而产生的荷移跃迁。 23-2:(1)TiCl4+3H2O H2TiO3?+4HCl,产生白色的H2TiO3或TiO2 (2)2TiCl4+Zn 2TiCl3+ZnCl2 TiCl4 +2HCl(浓)= H2[TiCl6] 得到TiCl3的水溶液,浓缩后可析出紫色的TiCl3?6H2O晶体 (3)TiCl3+3NaOH===Ti(OH)3?+3NaCl (4)Ti(OH)3+5H++NO3--====Ti4++NO2+4H2O , Ti4++4OH-- ==TiO2?+2H2O :三种阴离子:CrO42—, MnO4—, Cl— 23-3 Ag+ + Cl—=== AgCl? 2Ag+ + CrO42—=== Ag2CrO4? 2Ag2CrO4+2HNO3==Ag2Cr2O7+H2O+2AgNO3 2MnO4—+5SO32—+6H+==2Mn2++5SO42—+3H2O 23-4:(1)Fe2++2OH-====Fe(OH)2?(白色) (2)Fe(OH)3+3H+===3H2O+Fe3+ Fe3++nSCN-===Fe(SCN)n3-n(血红色) 2Fe(SCN)n3-n+SO2+2H2O===2Fe(SCN)n2-n+SO42-+4H+ 5Fe(SCN)n2-n+MnO4—+8H+===5Fe(SCN)n3-n+Mn2++4H2O 4Fe(SCN)n3-n+3[Fe(CN)6]4—===Fe4[Fe(CN)6]3?(蓝)+4nSCN3—
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