基础化学习题

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第一章 稀溶液的依数性

一、思考题

1.解释下列名词

拉乌尔定律 饱和蒸气压 渗透压 渗透压定律 渗透浓度 晶体渗透压

胶体渗透压 渗透现象

2.何谓Raoult定律?在水中加入少量葡萄糖后,凝固点将如何变化?为什么?

3.在临床补液时为什么一般要输等渗溶液?给病人大量输入高渗或低渗溶液,会出现何现象?

4.一杯纯水和一杯等量的糖水同时放置时,为什么纯水蒸发得快? 5.为什么在下雪的路面上撒盐会比较容易清除积雪?

6.稀溶液刚凝固时,析出的物质是纯溶剂还是溶质?还是溶剂、溶质同时析出? 7.将100 mL 50g·L-1葡萄糖溶液和100mL 9g·L-1生理盐水混合,与血浆相比较,此混合溶液是高渗溶液、低渗溶液、等渗溶液?

8.浓度均为0.001的溶液、乙醇溶液、葡萄糖溶液,它们的沸点、凝固点都相同吗?为什么?

9. 下列几组溶液能否发生渗透现象?若能,请用箭头标明渗透方向(用“│”表示半透膜)。

(1)5%葡萄糖溶液和5%蔗糖溶液; (2)5%葡萄糖溶液│5%蔗糖溶液;

--

(3)0.01mol?L1葡萄糖溶液│0.01mol?L1蔗糖溶液;

-1-1

(4)0.01mol?L葡萄糖溶液│0.01mol?LNaCl溶液;

-1 -1

(5)0.02mol?LCaCl2溶液│0.03mol?LNaCl溶液;

-1 -1

(6)0.01mol?LNa2SO4溶液│0.01mol?L MgCl2溶液。

10.纯液体的蒸气压、沸点、凝固点和难挥发非电解质稀溶液的蒸气压、沸点、凝固点有何区别?何谓稀溶液依数性?

11. 下列各组溶液发生渗透(用“│”表示半透膜)的方向由左向右的是哪些?

--

(1)50g?L1葡萄糖溶液│50g?L1蔗糖溶液;

--

(2)0.02mol?L1葡萄糖溶液│0.01mol?L1蔗糖溶液;

-1-1

(3)0.01mol?L蔗糖溶液│0.01mol?LKBr溶液;

-1 -1

(4)0.02mol?LNaCl溶液│0.02MgCl2mol?L溶液。 12. 下列说法是否正确,为什么?

(1)液体和溶液的沸点都随着蒸发的进行而发生变化;

(2)将0oC的冰放入0oC的蔗糖溶液中,冰会逐渐融化;

(3)临床上的两种等渗溶液只有以相同体积混合时才能得到等渗溶液;

(4)只与溶质微粒数目有关,而与溶质本性无关的性质称为稀溶液的依数性; (5)对于强电解质稀溶液,其依数性要用校正因子i来校正;

(6)渗透浓度均为300的NaCl溶液的渗透压大于葡萄糖溶液的渗透压;

13. 浓度均为0.01 mol?kg1的NaCl和葡萄糖水溶液,在101.3kPa下,下列有关沸点的说法,哪种

是正确的?试说明理由。

(1) NaCl溶液的沸点低于373K,葡萄糖溶液的沸点高于373K (2)NaCl溶液的沸点高于373K,葡萄糖溶液的沸点低于373K (3)沸点都高于373K,但NaCl溶液的沸点比葡萄糖溶液的要低 (4)沸点都高于373K,但NaCl溶液的沸点比葡萄糖溶液的要高

14. 将一块冰放在0oC的水中,另一块冰放在的盐水中,各发生何现象?为什么? 15. 试分别比较下列各组水溶液中,渗透压的高低,并说明原因。

--

(1)50g?L1葡萄糖溶液和50g?L1蔗糖溶液;

--

(2)0.01mol?L1 CaCl2和0.01mol?L1 Na2SO4溶液;

(3)0.01mol?L1蔗糖溶液和0.01mol?L1 KBr溶液;

--

(4)0.01mol?L1NaCl溶液和0.01 mol?L1 MgCl2溶液。

--

(5)0.01mol?L1KI溶液和0.01 mol?L1 MgSO4溶液。

二、练习题

1.计算下列常用试剂的物质的量浓度

(1)质量分数为0.98,相对密度为1.84的浓H2SO4。 (2)质量分数为0.28,相对密度为0.90的浓氨水。

(18.4,14.8)

-1

2.预配制6.0mol?L的H2SO4溶液500ml,问需要质量分数为0.98,相对密度为1.84的浓H2SO4多少毫升?

(160.0ml) 3.水在293.15K时的饱和蒸气压为2.34kPa。将10.0g蔗糖(相对分子质量342.0)溶于100.0g水中,求此溶液的蒸气压。

(2.33kPa) 4.甲溶液由1.68g蔗糖和20.00g水组成,乙溶液由2.45g某非电解质(相对分子质量690.0)和20.00g水组成。

(1)在相同温度下,哪份溶液的蒸气压高?

(2)将两份溶液放入同一个恒温密闭的钟罩里,时间足够长,两份溶液浓度会不会发生变化?为什么?

(3)当达到系统蒸气压平衡时,转移的水的质量是多少?

(3.22g)

-1

5.已知293.15K时水的蒸气压为2.34kPa,若某一甘油(C3H8O3,M = 92.0 g·mol)水溶液中甘油的质量分数为0.10,试计算该甘油溶液的蒸气压。

(50.4Pa)

6.已知苯的沸点是353.2g,将2.67g某难挥发性物质溶于100.0g苯中,测得该溶液的沸点升高了0.531K,求该物质的摩尔质量。

(128.0g?mol1

-1

7.将4.60 g甘油(C3H8O3,M = 92.0 g·mol)溶于100 g水中,已知水的沸点升高常数

-1

Kb = 0.512 K· kg·mol,试计算此甘油溶液的沸点。

(Tb﹦100.256 oC,或Tf﹦373.406K)

8.将0.638g尿素溶于250.0g水中,测得该溶液的凝固点降低值为0.079K,求尿素的摩尔质量。

(60.0g?mol-1

9.今有一氯化钠溶液,测得凝固点为272.74K,下列说法哪个正确?

(1)此溶液的渗透浓度为70 m mol?L1。

(2)此溶液的渗透浓度为140 m mol?L1。

(3)此溶液的渗透浓度为280 m mol?L1。

(4)此溶液的渗透浓度为560 m mol?L1。

(2)

10.溶解3.24g硫于40.0g苯中,其凝固点降低1.61K。求此溶液中硫分子是由

几个硫原子组成的?(Kf =5.10 K?kg?mol1)

(8)

o

11.将30.0mg赖氨酸溶解在1.20g联苯中,凝固点降低值为1.37C,试求赖氨酸的相对分

子质量和分子式。已知联苯的Kf ﹦8.0K2kg?mol1;赖氨酸中:w(C)﹦49.29% ,w(H)﹦9.65%,

w(O)﹦21.89% ,w(N)﹦19.16% .

(146,C6H14O2N2)

12.将3.42 g蔗糖(C12H22O11,M = 342 g·mol)溶于100 g水中,已知水的凝固点降低常

-1

数Kf = 1.86 K· kg·mol,试计算此蔗糖溶液的凝固点。

(Tf﹦-0.186 oC,或Tf﹦272.96K) -1

13. 蛙肌细胞内液的渗透浓度为240 m mol?L,若将蛙肌细胞分别置于质量浓度

-1-1-1

分别为10 g?L,7g?L,3g?LNaCl溶液中,试计算这三种溶液的渗透浓度,并说明各呈何形态及其原因。

(342mmol·L-1,239.3mmol·L-1,102.6mmol·L-1;高渗─细胞皱

缩,

等渗─没有变化,低渗─细胞胀大或破裂)

-1

14.某蛋白质的饱和水溶液的浓度为5.18 g?L,293.0K时其渗透压为0.413kPa,求此蛋白质的摩尔质量。

(3.063104 g?mol-1

15.计算下列溶液的渗透浓度(m mol?L1)

(1)19.0 g?L1乳酸钠(C3H5O3Na)溶液。

(2)12.5 g?L1NaHCO3溶液。

(339.0mmol?L1,298.0m mol?L-1

16.试排出相同温度下下列溶液渗透压由大到小的顺序:

(1)c(C6H12O6)=0.2 mol?L1

-1

1-

Na2CO3)=0.2 mol?L1 21-

(3)c(Na3PO4)=0.2 mol?L1

3(2)c(

(4)c(NaCl)=0.2 mol?L1

17.糖尿病人和健康人血浆中,所含葡萄糖(M﹦180g/mol)质量浓度分别是

1.80 g2L1

和0.85 g2L1。假定糖尿病人和健康人血浆渗透压的差异仅仅是由于糖尿病人血浆中含有较多的葡萄糖。试计算在正常体温(37oC)时其渗透压的差值。

(π1﹦25.77 kPa,π2﹦12.17 kPa,Δπ﹦13.6 kPa ; -1-1

或:c1﹦0.01 mol·L,c2﹦0.0047 mol·L,Δπ﹦(c1-c2)RT﹦13.6 kPa)

18.测得泪水的凝固点为272.48K,求泪水的渗透浓度(mmol?L1)和310K时的渗透压(kPa)。

(280.0m mol?L1,722.0kPa)

19.某种药物(C21H23O5N,相对分子质量:369)样品中,需添加乳糖(C12H22O11,相对分子质量:342)做赋形剂,可通过测定其渗透压确定乳糖含量。假如100.0 mL溶液中,含1.0g药物样品,298K时渗透压为70.24kPa,试计算药物样品中乳糖的质量分数。

(m乳糖﹦0.58g,w乳糖58%)

-1

20.树身内部树汁的上升是由渗透压力差造成的,若树汁为0.20 mol?L的糖

溶液,树汁小管外部水溶液的渗透浓度为0.010 mol?L1。试估算293K时树汁上升的高度。已知10.2cm水柱产生的压力为1kPa。

(π﹦462.84kPa,高度:47.21m)

-1

21.在50mL10 g?L尿素溶液中,加入多少g葡萄糖固体才能与血液(Tf,血液

﹦272.44K,

T0f﹦273.0K)等渗?

(1.2g)

第二章 化学热力学基础

一、思考题

1.热力学第一定律与Hess定律有什么关系?反应的始态和终态的压力相等,而中间 过程压力有改变的反应,是否一定服从Hess定律?为什么?

2. 决定化学反应自发性的因素有哪些?什么情况下温度对化学反应自发进行方向有影响?

3.什么是状态函数?它的基本特征是什么?T、V、P、U、Q、W、S、H、G中哪些是状态函数?

4.自发过程的特征是什么? 5.区别下列概念:

(1)?fHm和?rHm; (2)?fGm和?rGm; (3)S0和?rS 6.什么是热化学方程式?写热化学方程式时应注意什么?

7.从以下各对物质中选出有较大混乱度的物质,除已注明条件者外,每对物质都处于相同的温度和压力。

(1) Br2(l)、 Br2(g) (2)Ar(0.1kPa) 、Ar(0.01kPa) (3)HF(g)、HCl(g) (4)CH4(g) 、C2H6(g) (5)NH4Cl(s) 、NH4I(s) (6)HCl(g,298K)、 HCl(g,1000K) 8.既然水结冰过程是熵减小过程,那么为何在低温时水却能自发结冰? 9.判断下列说法是否正确。 (1)放热反应是自发的。

(2)反应的产物分子数比反应物多,该反应的ΔrS必是正值。 (3)纯单质的?fHm、?fGm和Sm皆为零。

(4)反应的?rGm(298K)﹥0,该反应永远不能自发进行。 (5)凡是自发反应都是快速反应。

?00000???二、练习题

1.计算下列封闭体系热力学能的变化:

(1)体系吸收了1.65kJ的热,环境对体系作功200J; (2)体系放出了200J的热,并对环境作功60J。

(1850J,-260J)

2.不查表,排出下列各组物质的熵值由大到小的顺序: (1)O2(l)、O2(g)、O3(g);

(2)NaCl(s)、Na2O(s)、Na2CO3(s)、NaNO3(s)、Na(s); (3)H2(g)、F2(g)、Br2(g)、Cl2(g)、I2(g);

((1)O3(g)>O2(g)>O2(l);(2)Na2CO3(s)>NaNO3(s)>Na2O(s)>NaCl(s)>Na(s);(3)I2(g)>Br2(g)>Cl2(g)>F2(g)>H2(g)。)

3.已知反应

A+B=C+D ?rH0=-40.0 kJ·mol1

C+D=E ?rH=60.0 kJ·mol1

0计算下列反应的?rH: (1)C+D=A+B ;

(2)1/2C+1/2D=1/2A+1/2B ; (3)A+B=E 。

---

[(1)140.0kJ·mol1;(2)-1166.0 kJ·mol1;(3)-2802.8 kJ·mol1]

4.已知下列热化学方程式:

(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ?rH10=-24.8 kJ·mol1

00(2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ?rH2=-47.2 kJ·mol1

-(3)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ?rH3=19.4 kJ·mol1

0不用查表,计算反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)在298.15K时的?rH。

(-110.0 kJ·mol1)

5.已知下列热化学方程式:

(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ?rH1=-890.5 kJ·mol1

00(2)C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ?rH2=-393.5 kJ·mol1

-(3)H2(g)+1O2(g)=H2O(l) ?rH3=-285.8 kJ·mol1

002不用查表,计算反应C(石墨)+2H2(g)=CH4(g)的?rH。

00(-74.6 kJ·mol1)

6.利用标准生成焓(?fH)计算下列反应在298.15K时的?rH。 (1)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ; (2)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ; (3)C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)

(已知C6H12O6(s)在298.15K时的?fH为-1273.0 kJ·mol1)。

--

[(1)-41.2 kJ·mol1;(2)-1166.0 kJ·mol1;(3)-2802.8 kJ·mol

-1

00]

7.Na2O(s)和Na2O2(s)在298.15K时的标准生成焓分别为-415.9 kJ·mol

-1

和-504.6

kJ·mol1,求下列反应的?rH。

2 Na2O2(s)=2 Na2O(s)+O2(g)

0(177.4 kJ·mol1)

8.求下列反应在298.15K的?rH、?rS和?rG。

2 CO(g)+2NO(g)=2 CO2(g)+N2(g)

(?rH=-748.6 kJ·mol1,?rS=-197.8 J·K1·mol1,?rG=-689.6 kJ·mol1)

0000009.已知反应 2CuO(s)=Cu2O(s)+1O2(g)

2(1)利用标准生成焓(?fH)和标准熵(S0)计算反应在298.15K时的?rH和?rS ; (2)计算反应在298.15K和1000K时的?rG,并判断反应的自发性; (3)计算在标准状态下反应自发进行的最低温度。

[(1)?fH=146 kJ·mol1,?rS=110.5 J·K1·mol1;

000000(2)?rG(298.15K)=113.1 kJ·mol1,反应不能自发进行;

mol1,反应不能自发进行;(3)T>1321.3K。] ?rG0(1000K)=35.5 kJ·

0

第三章 化学反应速率和化学平衡

(608mL,392mL)

5.0.10 mol?L

1

-1

NH3?H2O200mL与0.20 mol?L

-1

NH4Cl溶液100mL混合,此

溶液的pH至为多少?若使此溶液的pH改变0.04个单位,需加入0.10 mol?LNaOH溶液

多少毫升?

(9.25,9.5mL)

6.欲配制37℃时pH近似为7.40的缓冲溶液,在100mLTris和Tris?HCl浓度均为0.0500 mol?L

-1

-1

的溶液中,需加入0.0500 mol?LHCl溶液多少毫升?

(已知Tris?HCl在37℃时,pKa为7.85)

(47.6mL) 7.临床检验测得三人血浆中HCO3和CO2溶解的浓度如下: 甲:[HCO3]=24.0m mol?L 乙:[HCO3]=21.6m mol?L 丙:[HCO3]=56.0m mol?L

---

-1-1-1

-1-1-1

,[CO2]溶解=1.20m mol?L,[CO2]溶解=1.34m mol?L,[CO2]溶解=1.40m mol?L

; ; 。

试计算三人血浆的pH值,并判断何人属正常,何人属酸中毒(pH<7.35),何人属碱中毒(pH>7.45)。已知

pK'a,(H2CO3)?6.10(37℃)。

(7.40,7.31,7.70)

8.在以下三种情况下,各形成什么缓冲溶液?它们的理论缓冲范围各是多少?它们的最大缓冲容量各是多少? (1)等体积的0.10 mol?L (2)等体积的0.10 mol?L (3)等体积的0.10 mol?L

-1-1-1

-1-1-1

H3PO4溶液与0.05 mol?L H3PO4溶液与0.15 mol?L H3PO4溶液与0.25 mol?L

NaOH溶液混合; NaOH溶液混合; NaOH溶液混合。

(1.16~3.16,6.21~8.21,11.32~13.30,0.00288) 9.配制pH=10.0的缓冲溶液1000mL,

(1)今有缓冲系HAc-NaAc、KH2PO4-Na2HPO4、NH3-NH4Cl,问选用何种缓冲系最好?

(2)如选用的缓冲系的总浓度为0.20 mol?L体积变化)?0.50 mol?L

-1

-1

,问需要固体酸多少克(忽略

的共轭碱溶液多少毫升?

(3)该缓冲系的缓冲容量为多少?

(1.62g,340.0mL,0.0589) 10.50.0mL0.10 mol?L

-1

-1

的某一元弱酸(HB)溶液与32.0mL0.10 mol?LNaOH

溶液混合,并稀释至100.0mL,已知此缓冲溶液的pH为5.12,求HB的Ka值。

(1.353105)

第六章 酸碱滴定

一、思考题

1.名词解释

(1)滴定分析 (2)化学计量点 (3)滴定终点 (4)滴定曲线 (5)系统误差 (6)偶然误差 2.滴定分析法有哪些常见的类型?滴定分析法对化学反应有哪些要求? 3.在滴定分析中,化学计量点和滴定终点有什么不同?在强酸与强碱的滴定和 一元弱酸(碱)的滴定中,化学计量点、滴定终点和中性点之间的关系如何?

4.酸碱滴定中突跃范围的大小与哪些因素有关?选择指示剂的原则是什么? 5.用下列物质标定NaOH溶液浓度所得的浓度偏高、偏低还是准确?为什么? (1)部分风化的H2C2O4·H2O;

(2)含有少量不溶性杂质(中性)的邻苯二甲酸氢钾。

6.在滴定分析中,分析结果的准确度和精密度各表示什么意义?准确度和精密度的关系 如何?

二、练习题

1.下列物质能否用酸碱滴定法直接准确滴定?若能,计算计量点时的pH值, 并选择合适的指示剂。

(1)0.10 mol?L(2)0.10 mol?L(3)0.10 mol?L((1)(2)(3)

cKa,H3BO34-1-1-1

H3BO3 NH4Cl NaCN

=7.3×10-11<10-8,不能用酸碱滴定法直接准确滴定;

cKa,NH?cKa,CN?=5.68×10-11<10-8,不能用酸碱滴定法直接准确滴定;

=2.03×10-6>10-8,能用酸碱滴定法直接准确滴定。Ph=5.30,选用

-1

甲基红作指示剂。)

2.称取基准物质邻苯二甲酸氢钾(M=204.2g?mol

)0.5032g,以酚酞为指示

剂,标定NaOH溶液的浓度,滴定至终点时消耗22.56mLNaOH溶液,求此NaOH 溶液的浓度。

(0.1092mol?

3.下列情况各引起什么误差?如果是系统误差,应如何消除? (1)砝码的锈蚀

(2)称量时试样吸收了空气中的水分 (3)天平零点稍有变动

(4)滴定管读数时,最后一位数字估计不准 (5)试剂含有微量被测组分 (6)滴定时指示剂选择不当

4.在用邻苯二甲酸氢钾滴定NaOH溶液的浓度时,若在实验过程中发生下列 过失情况,将对实验结果产生什么影响?

(1)滴定管中NaOH溶液的初读数应为0.15mL,误记为0.05mL。

(2)称量邻苯二甲酸氢钾的质量应为0.4375g,误记为0.4315g。

-1

(3)滴定完后,下端尖嘴外出现有液滴。 (4)滴定过程中,向锥形瓶中加入少量蒸馏水。 (5)滴定时,操作者不小心从锥形瓶中溅出少量试剂

5.今有一样品分送6处,分析蛋白质中含氮量,结果为:0.3510,0.3496,0.3492, 0.3526,0.3511及0.3501。求算 ①分析结果的平均值;②绝对偏差;③平均偏差; ④相对平均偏差。

(①0.3506②0.0004,-0.0010,-0.0014,0.0020,

0.0005,-0.0005③9.7310

-4

④0.28%)

6.用沉淀法测定纯NaCl中氯的百分含量(%),得到下列结果:59.82,60.06, 60.46,59.86和60.24。计算平均结果及平均结果的绝对误差和相对误差。

(60.09,-0.57,-0.94%)

7.若用0.02000 mol/L的HCl滴定20.00 ml 0.02000 mol/L KOH溶液,试计算化学计量 点前0.1%,化学计量点和化学计量点后0.1%溶液的pH值,并说明选用何种指示剂?

(pH=5,选用甲基红作指示剂。)

8.试计算用0.1000 mol/L NaOH滴定0.1000 mol/L甲酸溶液到达化学计量点时的pH值, 并说明应选用何种指示剂?(HCOOH的Ka=1.8310-4)

(pH=8.22,选用酚酞作指示剂。)

第七章 难溶电解质的沉淀溶液平衡

一、思考题

1.解释下列名词

溶度积原理 同离子效应 盐效应 分步沉淀 2.下列叙述是否正确?并说明之。

(1)标准溶度积常数大的难溶强电解质,其溶解度也一定大; (2)为了使某种离子沉淀完全,索价沉淀剂越多,其溶解度也一定大; (3)所谓沉淀完全,就是指溶液中这种离子的浓度为零;

(4)含有多种可被沉淀离子的溶液,当逐滴慢慢加入沉淀试剂时,一定是浓度大的离子先沉淀。

3.是否可以根据难溶强电解质的标准溶度积常数的大小直接比较难溶强电解质的溶解度的大小?

4.现有两种溶液:(1)在0.1 mol/L的H2S溶液中含有0.3 mol/L HCl; (2)在0.1 mol/L的H2S溶液中含有0.1 mol/L HCl。 问在哪种溶液中的[S2-]大,为什么?

5.在含有固体AgCl的饱和溶液中,分别加入下列物质,对AgCl的溶解度有什么影响,并解释之:(1)盐酸 (2)AgNO3 (3)KNO3 (4)氨水

二、练习题

1.已知298K时,AgCl的溶解度为1.50310

-4

g / 100gH2O,求AgCl的溶度积。

(1.10310

-10

2.假设溶于水的Mg(OH)2完全电离,计算 (1)Mg(OH)2在水中的溶解度。

(2)Mg(OH)2饱和溶液的pH值。

(1.12310

-4

mol?L

-1

;10.35)

3.假设溶于水的PbI2全部电离,分别计算298K时PbI2 (1)在水中的溶解度。 (2)在0.10 mol?L (3)在0.10 mol?L (1.35310

-1-1

KI溶液中的溶解度。 Pb(NO3)2溶液中的溶解度

-1

-7

-1

-4

-1

-3

mol?L

-1

;9.80310 mol?L;1.57310

-1

mol?L;)

4.通过计算说明下列情况有无沉淀析出。 (1)将2mL0.010 mol?L (2)在0.010 mol?L (3)将0.10 mol?L

-1-1

Na2CO3溶液与3mL0.010 mol?L

-1

BaCl2溶液混合。

BaCl2溶液中通入CO2气体达到饱和。

氨水等体积混合。

-13

-5

MgCl2溶液与0.10 mol?L

(Qc=2.50310

5.将0.010 mol?L浓度均为0.20 mol?L

-1

,有沉淀析出;Qc=2.81310

-8

-1

无沉淀析出;Qc=4.4310

FeCl3溶液、0.010 mol?L

-1

,有沉淀析出)

MgCl2溶液分别与NH3、NH4Cl<Ksp,无Mg(OH)2沉淀析出;

的缓冲溶液等体积混合,通过计算分别说明能否产生沉淀。

-12 -17

(Qc=1.55310

Qc=2.73310

6.判断沉淀的先后顺序

>Ksp,有Fe(OH)3沉淀析出;)

-1

(1)向含有Mn2、Pb2、Fe2离子浓度均为0.010 mol?L滴加入NaOH溶液。

(2)向含有0.010 mol?L滴加入Pb(NO3)2溶液。

-1

的混合溶液中逐

I-离子和0.010 mol?L

-1

SO42-离子的混合溶液中逐

[沉淀顺序:Pb2、Fe2、Mn2;开始沉淀时所需Pb2离子浓度: c(PbI2)=9.80310

-5

mol?L

-1

,c(PbSO4)=2.53310

-6

mol?L

-1

先析出PbSO4沉淀,后析出PbI2沉淀]

7.下列三种溶液混合后的体积是60.0ml,欲阻止Mg(OH)2沉淀发生,问所加HCl溶液 的最低浓度为多少?(已知Mg(OH)2的Ksp = 1.3 ×10-11 ,NH3的Kb = 1.8×10-5)

(1)30.0ml 2.0mol?L MgCl2 溶液; (2)20.0ml 0.6mol?L NH3水; (3)10.0ml 多少mol?L HCl溶液?。

8.AgI沉淀用(NH4)2S溶液处理使之转化为Ag2S沉淀,该转化反应的平衡常数是多少?

-1-1-1

若在1.0L (NH4)2S溶液中转化0.010mol AgI,(NH4)2S溶液的最初浓度应为多少? (

Ksp,AgI?8.51?10?17Ksp,Ag2S?6.69?10?50;

(K0=1.2×1017;5.0×10-3mol?L)

-1

-1

9.CaCO3能溶解HAc中,设在沉淀溶解平衡时,[HAc]为1.0mol?L,已知室温下H2CO3

的饱和浓度为0.040mol?L,求1L溶液中能溶解多少摩尔CaCO3?HAc的最初浓度是多少?

Ka1?4.3?10?7Ka2?5.61?10?11-5

(已知HAc的Ka = 1.76310;H2CO3的, ;CaCO3 的 Ksp = 4.96310-9)

(0.74 mol;2.48 mol?L)

10.解释下列现象

(1)HgS不溶于浓HNO3却溶于王水中。 (2)Mn(OH)2能溶于盐酸和NH4Cl溶液中。

(3)在Pb(NO3)2溶液中加入K2CrO4溶液会出现黄色沉淀,再加入Na2S溶液黄色沉淀变为黑色沉淀

(4)在PbSO4饱和溶液中加入Na2SO4溶液,其溶解度减小;若加入KNO3

溶液,其溶解度略微增大。

-1

-1

第八章 氧化还原与电极电势

一、思考题

1.解释下列名词:

氧化数 原电池 标准氢电极 标准电极电势 2. 将下列反应设计成电池。 (1) H+ + Zn → Zn2+ + H2

(2) Fe3+ + Hg(l) + Cl- → Hg2Cl2(s) + Fe2+ (3) Pb2+ + SO42- → PbSO4(s) (4) Ag+ + 2NH3 → Ag(NH3)2+

3.在含有Cl- 、Br- 、I- 的混合液中,欲使I-氧化成I2 ,而Br-和Cl-不被氧化,在常用 的氧化剂Fe2(SO4)3和KMnO4中应选择哪一种?(酸性介质)

4.分别往铜-锌原电池中的铜半电池或锌半电池中加入氨水,电池电动势怎样变化? 5.实验表明:当pH=8.0时,

?AsO33H3Aso4可以使I2完全还原成I-;而当c(H+)=4 mol?L时,

-1

却又能使I-氧化成I2。试用H+浓度对电极电势的影响说明之。 2 I- + 2 Fe3+=== I2 + 2 Fe2+ Br2 + 2 Fe2+ === I2 + 2 Fe3+

6.根据下列反应,定性判断Br2/Br-,I2/I-,Fe3+/Fe2+三个电对的电极电势的相对大小。

二、练习题

1.指出下列化合物中元素符号右上角示*号元素的氧化数。 Na2O2* Na2S2*O3 K2Mn*O4 N*O2

CaH2* Pb*O2 H3As*O4 Hg2*Cl2

2.用离子-电子法配平下列各反应方程式 (1)Cr2O72+NO2+H

++Cr3+NO3

(2)MnO4+H2C2O4+H(3)H2O2+I+H

--

+-

Mn2+CO2↑ MnO42+SO42

I2+H2O

--

(4)MnO4+SO32+OH

(5)Cl2+OHCl+ClO3

中性

(6)KMnO4+K2SO3 MnO2+K2SO4 3.根据标准电极电势表中有关数据

(1)按由强到弱的顺序排列下列氧化剂:Fe2+、MnO4-、I2、Ag+、Cr2O72-。 (2)按由强到弱的顺序排列下列还原剂:Sn2+、Cl、Zn、Fe2+、I。

4.分别找出两种满足下列要求的物质。

(1)能将Br氧化为Br2,但不能将Cl氧化为Cl2; (2)能将Sn2还原为Sn,但不能将Zn2还原为Zn。

5.根据E0值,判断下列反应在标准状态下自发进行的方向。 (1)MnO4+5Fe2+8H

Mn2+5Fe3+4H2O

(2)Br2+2Cl

--

2Br+Cl2 Sn2+I2

(3)Sn4+2I (4)Mg+2H

Mg2+H2

++

6.将氧化还原反应Cu2+Pb Cu+Pb2在标准状态下组成一个原电池,用

电池符号表示此原电池的装置并写出电极反应。

7.计算298K时下列电极的电极电势。 (1)MnO4(1mol2L (2)AgBr(s)+e

-1

-5

-1

)+8H(10

-2

mol2L

+-1

)+5e

-1

)+4H2O

Mn2(1mol2L

Ag+Br(10

mol2L

)

(1.0337V,0.1897V) 8.求下列原电池的电动势,标明正、负极并写出电极反应和电池反应。 (1)Fe│Fe2(10

++

-3

-1

mol2L

)‖Cr3(10

++

-5

mol2L

-1

)│Cr )│Zn

(2)Cd│Cd2(10

-3

mol2L

-1

)‖Zn2(10

-2

mol2L

-1

(0.3069V,0.3293V) 9.判断下列反应在298K时自发进行的方向。 (1)I2(s)+2Fe2(1mol2L1)

--

2I(105mol2L1)+2Fe3(102mol2L1)

(2)Fe +Sn4(1mol2L1)

2Fe2(0.01mol2L1)+Sn2(0.02mol2L1)

(3)AsO43-(1mol2L1)+2I(1mol2L1) +2H(107mol2L1)10.判断反应 MnO2+4HCl

AsO33-(1mol2L1)+I2+H2O

(ε : 0.1786V,0.7075V,—0.3896V) MnCl2+Cl2↑+2H2O 在标准状态下能否正向

自发进行;若改用浓盐酸,而其它条件仍为标准状态,反应将向哪个方向进行?

(ε =0.1343V;ε = 0.0572V) 11.计算298K时下列氧化还原反应的平衡常数,判断反应进行的程度。 (1)Zn+2HCl(2)2Fe3+2I

o

ZnCl2+H2↑ 2Fe2+I2

(3)Ag+Fe2

Ag+Fe3

(5.6731025,9.153107,3.04) 12.准确量取过氧化氢试样25.00mL,置于250mL容量瓶中,加水稀释至刻度并

混匀。准确吸出25.00mL,加H2SO4酸化,用0.2132 mol2L定,

达终点时,消耗38.86mL,计算过氧化氢试样溶液的质量浓度。

(281.7g2L-1) 13.已知298.15K时,AgI(s) + e ? Ag(s) + I 的标准态时:

(1)写出由这两个电对组成原电池的电池符号; (2)写出电极反应及电池反应。

(3)计算原电池的ε。 (4)计算电池反应的?rG0。 (5)求AgI的Ksp。

14.在Ag+、Cu2+ 离子浓度分别为1.00×10-2 mol·L-1 和0.10 mol·L-1 的混合溶液中加入铁 粉,哪一种金属被先还原?当第二种金属离子被还原时,第一种金属离子在溶液中的浓度为 多少?已知E( Cu2+/Cu)=0.341 9V,E(Ag+/Ag)=0.799 6V。

(Ag+先被还原;5.0×10-9 mol·L-1)

15.解释下列现象

(1)H2S的水溶液久置变浑。

(2)配制SnCl2溶液时,常需加入Sn粒。 (3)Na2SO3或FeSO4溶液久置会失效。 00(4)虽然气。

(5)在碘水中滴加Na3AsO3溶液,红棕色褪去;再滴加稀H2SO4,溶液中又出

现红棕色。

-+

(6)在电对Br2/Br体系中加入AgNO3溶液,E值增大,而在电对Ag/Ag 体系中加入KBr溶液,E值减小。

00o

-1

KMnO4标准溶液滴

-

0EAVgIAg??0.152,

0EAg?Ag??0.799V,

ECrO2?/Cr3?27<

ECl2/Cl-,但实验室还常用K2Cr2O7与盐酸反应来制取氯

第九章 原子结构

一、思考题

1.原子核外电子的运动有什么特征?如何理解波粒二象性?

2.原子轨道是否意味着电子在原子核外运动时,有固定的运动轨迹?如3p轨道,电子的运动轨迹是否象个8字形的?

3.几率、几率密度和电子云有何关系?

4.什么是屏蔽效应和钻穿效应?它们和能级交错有什么关系?如何解释下列轨 道能量的差别?(1)E1s

5.写出量子数的符号、名称、取值条件,并简述它们各表示的意义。

6.原子轨道角度分布和电子云角度分布的含义有何不同?它们的图形有何相似和区 别?

7.主族元素的原子半径随着原子序数的增加,在周期表中由上到下和由左到右分别呈现 什么规律?当原子失去电子别为阳离子和得到电子变为阴离子时,半径分别有何变化?

8.下列电子层结构中,哪种属于基态?哪种属于激发态?哪种是错误的? (1)1s22s12p2 (2)1s22s22p63s1 3d1 (3)1s22s23p62d1 (4)1s22s12p243s1 (5)1s22s32p1 (6)1s22s22p63s1

9.电子层、能级、原子轨道各需要哪些量子数确定?用合理的量子数表示3d能级、4px

原子轨道、5s1电子。

二、练习题

1.氮的价电子构型为2s22p3,试用四个量子数分别表明每个电子的运动状态。

(2,0,0,+1/2;2,0,0,-1/2;2,1,0,+1/2;

2,1,+1,+1/2;2,1,-1,+1/2。)

2.下列各量子数哪些是合理的?为什么?

(1) n=2,l=2,m=0; (2) n=1,l=0,m=±1;

(3) n=3,l=1,m=±1; (4) n=2,l=2,m=±2。

(不合理;不合理;合理;不合理)

3.下列元素原子的电子排布各违背了什么原理?写出改正后的电子排布。 (1)1s22s22px22pz1 (2)1s22s22p63s3 (3)1s22s22p63s23p63d10 4s14p3

[(1)违背Hund规则,应为1s22s22px12py12pz1; (2)违背Pauli不相容原理,应为1s22s22p63s23p1; (3)违背能量最低原理,应为1s22s22p63s23p63d10 4s24p2 ]

5.下列说法是否正确,为什么?

(1)价电子构型为ns2的元素一定是碱土金属元素; (2)主量子数n相同的两个电子其能量也相等。 (3)元素周期表中所属的族数就是它的最外层电子数;

(4)d轨道的角度分布为“花瓣”形,表明电子沿“花瓣”形轨道运行;

(5)一个原子中不可能存在两个运动状态完全相同的电子; (6)同族元素的电负性数值从上到下依次递减。

6.一个波函数包含n,l,m,ms四个量子数,所以只有当四个量子数全部确定时才可以确定一个波函数,这句话是否正确?如何理解波函数和原子轨道?

(不正确;波函数是包含n,l,m三个量子数的数学函数式,一组合理的n,l,m就决定了一个波函数,表示核外电子的一种运动状态,即有一个原子轨道。)

7.用Ψn,l,m和轨道符号(如3d)的形式分别表示下列原子轨道: (1)n=3,l=0,m=0 (2)n=2,l=1,m=+1 (3)n=4,l=2,m=-2

(Ψ3,1,0,3s;Ψ2,1,+1,2p;Ψ4,2,-2,4d。)

8.写出下列元素原子的核外电子排布式:

19K, 14Si

, 24Cr, 29Cu,33As, 42Mo, 52Te

9.已知某些元素原子的价电子构型分别为:

5s2;3s23p2;3d54s2;4d105s2

它们分别属于第几周期?第几族?哪个区?

(第五周期,IIA族,s区;第三周期,IVA族,p区; 第四周期,VIIB族,d区;第五周期,IIB,ds区。)

10.试给出下列原子或离子的电子排布式和未成对电子数: (1)第6周期第6个元素。 (2)4p轨道半充满的主族元素。

(3)原子序数为35的元素的最稳定离子。 (4)第3周期的稀有气体元素。

11.元素原子的最外层仅有一个电子,该电子的4个量子数是n=4,l=0,m=0,ms=+1/2,问:

(1)符合上述条件的元素可以有几种?分别写出元素符号和名称。

(2)写出相应元素原子的核外电子排布式和原子序数,确定它们在元素周期表中的位置。它们属于金属元素还是非金属元素?最高氧化数是多少?

12.第四周期元素原子中,核外未成对电子数最多的是多少个?分别写出这些电子的4个量子数。该元素属于哪一族、哪一区?写出该元素原子的核外电子排布式和原子序数。

13.已知元素原子A,电子最后排入3d轨道,最高氧化数为4;元素原子B,电子最后排入4p轨道,最高氧化数为5。

(1)写出A、B元素原子的电子排布式和相应的原子序数; (2)确定它们在元素周期表中所处的周期、族和区。

14.第四周期的A、B、C三种元素,价电子数依次为1、2、7,原子序数按A、B、C顺序增大。已知A、B原子次外层电子数为8,而C原子的次外层电子数为18,根据结构

判断:

(1)哪些是金属元素?哪些是非金属元素?分别写出核外电子排布式、原子序数和元 素符号;

(2)分别写出A、B、C的简单离子;

(3)B、C元素间能形成何种化合物?写出化合物的化学式。

15.第四周期某元素,其原子失去3个电子后,在l =2的轨道内电子半充满,试推断该 元素的原子序数,并指出该元素的名称。

16.已知四种元素的原子的外层电子结构分别为: (1)4s2 (2)3s23p5 (3)3d24s2 (4)5d106s2

试指出它们在周期系中各处于哪一周期?哪一族?哪一区?

17.比较下列元素:

(1)氟与氯哪个元素的电负性大?

(2)氧与氮哪个元素的第一电离能大?

(3)氧与负氧离子(O)哪个电子亲合能大?

(氟>氯;氧>氮;氧>负氧离子。)

第十章 分子结构

一、思考题

1.解释下列名词

(1)σ键和π键 (2)等性杂化和不等性杂化 (3)氢键 (4)等性杂化和不等性杂化 (5)成键轨道和反键轨道 2.共价键为什么具有方向性和饱和性?

3. 为何F2分子的化学键比O2分子的化学键弱?

4. 氧元素与碳元素的电负性相差较大,但CO 分子的偶极矩很小,CO2分子 的偶极矩确为零,为什么?

5.下列化合物中有没有氢键存在? 如果存在的话,是分子内氢键还是分子间氢键?

OHOHCHO(1)NH3 (2)C6H6 (3)

CHO (4)

二、练习题

1.试用杂化轨道理论说明下列分子的中心原子可能采取的杂化类型及分子的 空间构型。

(1)SF2 (2) PH3 (3) SiH4 (4)BeH2 (5)BCl3

2.为什么BF3分子的空间构型是平面正三角形,而NF3是三角锥型,用杂化 轨道理论解释。

3.根据杂化轨道理论回答下列问题: 分子 键角

CH4 109.5°

H2O 104.5°

NH3 107.3°

CO2 180°

C2H4 120°

(1)上表中各种物质的中心原子以何种类型杂化轨道成键?

(2)NH3 、H2O的键角为什么比CH4小?CO2的键角为何是180°?乙烯为何是120° 的键角?

4.写出下列分子或离子的分子轨道式,并计算它们的键级,比较它们稳定性的 大小,指出哪个具有顺磁性?哪个具有反磁性?

(1)B2 (2)O

2 (3)F2 (4) He2

(He2分子的键级为0,所以不存在)

5.用分子轨道理论说明He2不能存在的原因。 6.写出NO分子的分子轨道结构式,并说明: (1)它的键级是多少? (2)是否具有顺磁性?

(3)与NO比较稳定性的相对大小。

7.写出O22- 、O2 、O2+ 、O2- 分子或离子的分子轨道结构式,并比较它们的稳定性。 8.试用杂化轨道理论说明乙烯分子的形成及其构型

9.说明下列分子之间存在着什么样的分子间力(取向力、诱导力、色散力、 氢键)

(1)苯和CCl4 (2)甲醇和水 (3)NaCl和水 (4)HBr气体

[(1)色散力;(2)取向力、诱导力、色散力、氢键;

(3)取向力、诱导力、色散力;(4)取向力、诱导力、色散力]

10.下列分子中,哪个分子的极性较强?并说明原因。

(1)HCl和HI (2)H2O和H2S (3)CH4和CHCl3 (4)BF3和NF3

(HCl>HI;H2O>H2S;CHCl3>CH4;NF3>BF3。)

11.在室温下,为什么水是液体而H2S是气体。

(水能形成分子间氢键,而H2S不能。)

12.将下列两组物质按沸点有低到高的顺序排列并说明理由。 (1)Cl2 ,I2 ,F2,Br2 (2)H2,CO,Ne,HF

[(1)F2,Cl2,Br2,I2;(2)H2,Ne,CO,HF]

13.某一化合物的分子式为AB4,A属第四主族元素,B属第七主族元素, A、B的电负性分别为2.55和3.16。试回答下列问题:

(1)已知AB4的空间构型为正四面体,推测原子A与原子B成键时采用的 杂化类型。

(2)A-B键的极性如何?AB4分子的极性如何?

(3)AB4在常温下为液体,该化合物分子间存在什么作用力? (4)若AB4与SiCl4比较,哪一个的熔点、沸点高?

[(1)等性sp3杂化;(2)极性共价键,非极性分子; (3)色散力;(4)AB4的熔沸点小于SiCl4的熔沸点]

第十章 分子结构

一、思考题

1.解释下列名词

(1)σ键和π键 (2)等性杂化和不等性杂化 (3)氢键 (4)等性杂化和不等性杂化 (5)成键轨道和反键轨道 2.共价键为什么具有方向性和饱和性?

3. 为何F2分子的化学键比O2分子的化学键弱?

4. 氧元素与碳元素的电负性相差较大,但CO 分子的偶极矩很小,CO2分子 的偶极矩确为零,为什么?

5.下列化合物中有没有氢键存在? 如果存在的话,是分子内氢键还是分子间氢键?

OHOHCHO(1)NH3 (2)C6H6 (3)

CHO (4)

二、练习题

1.试用杂化轨道理论说明下列分子的中心原子可能采取的杂化类型及分子的 空间构型。

(1)SF2 (2) PH3 (3) SiH4 (4)BeH2 (5)BCl3

2.为什么BF3分子的空间构型是平面正三角形,而NF3是三角锥型,用杂化 轨道理论解释。

3.根据杂化轨道理论回答下列问题: 分子 键角

CH4 109.5°

H2O 104.5°

NH3 107.3°

CO2 180°

C2H4 120°

(1)上表中各种物质的中心原子以何种类型杂化轨道成键?

(2)NH3 、H2O的键角为什么比CH4小?CO2的键角为何是180°?乙烯为何是120° 的键角?

4.写出下列分子或离子的分子轨道式,并计算它们的键级,比较它们稳定性的 大小,指出哪个具有顺磁性?哪个具有反磁性?

(1)B2 (2)O

2 (3)F2 (4) He2

5.用分子轨道理论说明He2不能存在的原因。

(He2分子的键级为0,所以不存在)

6.写出NO分子的分子轨道结构式,并说明: (1)它的键级是多少? (2)是否具有顺磁性?

(3)与NO比较稳定性的相对大小。

7.写出O22- 、O2 、O2+ 、O2- 分子或离子的分子轨道结构式,并比较它们的稳定性。 8.试用杂化轨道理论说明乙烯分子的形成及其构型

9.说明下列分子之间存在着什么样的分子间力(取向力、诱导力、色散力、 氢键)

(1)苯和CCl4 (2)甲醇和水 (3)NaCl和水 (4)HBr气体

[(1)色散力;(2)取向力、诱导力、色散力、氢键;

(3)取向力、诱导力、色散力;(4)取向力、诱导力、色散力]

10.下列分子中,哪个分子的极性较强?并说明原因。

(1)HCl和HI (2)H2O和H2S (3)CH4和CHCl3 (4)BF3和NF3

(HCl>HI;H2O>H2S;CHCl3>CH4;NF3>BF3。)

11.在室温下,为什么水是液体而H2S是气体。

(水能形成分子间氢键,而H2S不能。)

12.将下列两组物质按沸点有低到高的顺序排列并说明理由。 (1)Cl2 ,I2 ,F2,Br2 (2)H2,CO,Ne,HF

[(1)F2,Cl2,Br2,I2;(2)H2,Ne,CO,HF]

13.某一化合物的分子式为AB4,A属第四主族元素,B属第七主族元素, A、B的电负性分别为2.55和3.16。试回答下列问题:

(1)已知AB4的空间构型为正四面体,推测原子A与原子B成键时采用的 杂化类型。

(2)A-B键的极性如何?AB4分子的极性如何?

(3)AB4在常温下为液体,该化合物分子间存在什么作用力? (4)若AB4与SiCl4比较,哪一个的熔点、沸点高?

[(1)等性sp3杂化;(2)极性共价键,非极性分子; (3)色散力;(4)AB4的熔沸点小于SiCl4的熔沸点]

第十章 分子结构

一、思考题

1.解释下列名词

(1)σ键和π键 (2)等性杂化和不等性杂化 (3)氢键 (4)等性杂化和不等性杂化 (5)成键轨道和反键轨道 2.共价键为什么具有方向性和饱和性?

3. 为何F2分子的化学键比O2分子的化学键弱?

4. 氧元素与碳元素的电负性相差较大,但CO 分子的偶极矩很小,CO2分子 的偶极矩确为零,为什么?

5.下列化合物中有没有氢键存在? 如果存在的话,是分子内氢键还是分子间氢键?

OHOHCHO(1)NH3 (2)C6H6 (3)

CHO (4)

二、练习题

1.试用杂化轨道理论说明下列分子的中心原子可能采取的杂化类型及分子的 空间构型。

(1)SF2 (2) PH3 (3) SiH4 (4)BeH2 (5)BCl3

2.为什么BF3分子的空间构型是平面正三角形,而NF3是三角锥型,用杂化 轨道理论解释。

3.根据杂化轨道理论回答下列问题: 分子 键角

CH4 109.5°

H2O 104.5°

NH3 107.3°

CO2 180°

C2H4 120°

(1)上表中各种物质的中心原子以何种类型杂化轨道成键?

(2)NH3 、H2O的键角为什么比CH4小?CO2的键角为何是180°?乙烯为何是120° 的键角?

4.写出下列分子或离子的分子轨道式,并计算它们的键级,比较它们稳定性的 大小,指出哪个具有顺磁性?哪个具有反磁性?

(1)B2 (2)O

2 (3)F2 (4) He2

(He2分子的键级为0,所以不存在)

5.用分子轨道理论说明He2不能存在的原因。 6.写出NO分子的分子轨道结构式,并说明: (1)它的键级是多少? (2)是否具有顺磁性?

(3)与NO比较稳定性的相对大小。

7.写出O22- 、O2 、O2+ 、O2- 分子或离子的分子轨道结构式,并比较它们的稳定性。 8.试用杂化轨道理论说明乙烯分子的形成及其构型

9.说明下列分子之间存在着什么样的分子间力(取向力、诱导力、色散力、 氢键)

(1)苯和CCl4 (2)甲醇和水 (3)NaCl和水 (4)HBr气体

[(1)色散力;(2)取向力、诱导力、色散力、氢键;

(3)取向力、诱导力、色散力;(4)取向力、诱导力、色散力]

10.下列分子中,哪个分子的极性较强?并说明原因。

(1)HCl和HI (2)H2O和H2S (3)CH4和CHCl3 (4)BF3和NF3

(HCl>HI;H2O>H2S;CHCl3>CH4;NF3>BF3。)

11.在室温下,为什么水是液体而H2S是气体。

(水能形成分子间氢键,而H2S不能。)

12.将下列两组物质按沸点有低到高的顺序排列并说明理由。 (1)Cl2 ,I2 ,F2,Br2 (2)H2,CO,Ne,HF

[(1)F2,Cl2,Br2,I2;(2)H2,Ne,CO,HF]

13.某一化合物的分子式为AB4,A属第四主族元素,B属第七主族元素, A、B的电负性分别为2.55和3.16。试回答下列问题:

(1)已知AB4的空间构型为正四面体,推测原子A与原子B成键时采用的 杂化类型。

(2)A-B键的极性如何?AB4分子的极性如何?

(3)AB4在常温下为液体,该化合物分子间存在什么作用力? (4)若AB4与SiCl4比较,哪一个的熔点、沸点高?

[(1)等性sp3杂化;(2)极性共价键,非极性分子; (3)色散力;(4)AB4的熔沸点小于SiCl4的熔沸点]

第十章 分子结构

一、思考题

1.解释下列名词

(1)σ键和π键 (2)等性杂化和不等性杂化 (3)氢键 (4)等性杂化和不等性杂化 (5)成键轨道和反键轨道 2.共价键为什么具有方向性和饱和性?

3. 为何F2分子的化学键比O2分子的化学键弱?

4. 氧元素与碳元素的电负性相差较大,但CO 分子的偶极矩很小,CO2分子 的偶极矩确为零,为什么?

5.下列化合物中有没有氢键存在? 如果存在的话,是分子内氢键还是分子间氢键?

OHOHCHO(1)NH3 (2)C6H6 (3)

CHO (4)

二、练习题

1.试用杂化轨道理论说明下列分子的中心原子可能采取的杂化类型及分子的 空间构型。

(1)SF2 (2) PH3 (3) SiH4 (4)BeH2 (5)BCl3

2.为什么BF3分子的空间构型是平面正三角形,而NF3是三角锥型,用杂化 轨道理论解释。

3.根据杂化轨道理论回答下列问题: 分子 键角

CH4 109.5°

H2O 104.5°

NH3 107.3°

CO2 180°

C2H4 120°

(1)上表中各种物质的中心原子以何种类型杂化轨道成键?

(2)NH3 、H2O的键角为什么比CH4小?CO2的键角为何是180°?乙烯为何是120° 的键角?

4.写出下列分子或离子的分子轨道式,并计算它们的键级,比较它们稳定性的 大小,指出哪个具有顺磁性?哪个具有反磁性?

(1)B2 (2)O

2 (3)F2 (4) He2

(He2分子的键级为0,所以不存在)

5.用分子轨道理论说明He2不能存在的原因。 6.写出NO分子的分子轨道结构式,并说明: (1)它的键级是多少? (2)是否具有顺磁性?

(3)与NO比较稳定性的相对大小。

7.写出O22- 、O2 、O2+ 、O2- 分子或离子的分子轨道结构式,并比较它们的稳定性。 8.试用杂化轨道理论说明乙烯分子的形成及其构型

9.说明下列分子之间存在着什么样的分子间力(取向力、诱导力、色散力、 氢键)

(1)苯和CCl4 (2)甲醇和水 (3)NaCl和水 (4)HBr气体

[(1)色散力;(2)取向力、诱导力、色散力、氢键;

(3)取向力、诱导力、色散力;(4)取向力、诱导力、色散力]

10.下列分子中,哪个分子的极性较强?并说明原因。

(1)HCl和HI (2)H2O和H2S (3)CH4和CHCl3 (4)BF3和NF3

(HCl>HI;H2O>H2S;CHCl3>CH4;NF3>BF3。)

11.在室温下,为什么水是液体而H2S是气体。

(水能形成分子间氢键,而H2S不能。)

12.将下列两组物质按沸点有低到高的顺序排列并说明理由。 (1)Cl2 ,I2 ,F2,Br2 (2)H2,CO,Ne,HF

[(1)F2,Cl2,Br2,I2;(2)H2,Ne,CO,HF]

13.某一化合物的分子式为AB4,A属第四主族元素,B属第七主族元素, A、B的电负性分别为2.55和3.16。试回答下列问题:

(1)已知AB4的空间构型为正四面体,推测原子A与原子B成键时采用的 杂化类型。

(2)A-B键的极性如何?AB4分子的极性如何?

(3)AB4在常温下为液体,该化合物分子间存在什么作用力? (4)若AB4与SiCl4比较,哪一个的熔点、沸点高?

[(1)等性sp3杂化;(2)极性共价键,非极性分子; (3)色散力;(4)AB4的熔沸点小于SiCl4的熔沸点]

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