第四版 无机化学 答案 - 图文
更新时间:2024-03-02 18:48:03 阅读量: 综合文库 文档下载
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第一章 原子结构和原子周期系
1-1根据原子序数给出下列元素的基态原子的核外电子组态:
(a)K (b)Al (c)Cl (d)Ti(Z=22) (e)Zn(Z=30) (f)As(Z=33) 答:(a)[Ar]4s1(b)[Ne]3s23p1(c)[Ne]3s23p5(d)[Ar]3d54s2(e)[Ar] 3d104s1(f)[Ar]4s24p3
1-2给出下列原子或离子的价电子层电子组态,并用方框图表示轨道,填入轨道的电子用箭头表示。
(a)Be (b)N (c)F (d)Cl- (e)Ne+ (f)Fe3+ (g)As3+
1-3 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+的基态的最外层电子组态与次外层电子组态分别如何?
1-4以下+3价离子那些具有8电子外壳?Al3+、Ga3+、Bi3+、Mn3+、Sc3+ 答:Al3+和Sc3+具有8电子外壳。
1-5已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为: (a)3s23p5(b)3d64s2(c)5s2(d)4f96s2(e)5d106s1
试根据这个信息确定它们在周期表中属于那个区、哪个族、哪个周期。 答:(a)p区,ⅦA族,第三周期 (b)d区,Ⅷ族,第四周期 (c)s区,ⅡA族,第五周期 (d)f区,ⅢB族,第六周期 (e)ds区,ⅠB族,第六周期
1-6根据Ti、Ge、Ag、Rb、Ne在周期表中的位置,推出它们的基态原子的电子组态。 答:Ti位于第四周期ⅣB族,它的基态原子的电子组态为[Ar]3d24s2; Ge位于第四周期ⅣA族,它的基态原子的电子组态为[Ar]3d104s24p2; Ag位于第五周期ⅠB族,它的基态原子的电子组态为[Kr] 4d105s1; Rb位于第五周期ⅠA族,它的基态原子的电子组态为[Kr] 5s1; Ne位于第二周期0族,它的基态原子的电子组态为[He] 2s22p6。
1-7某元素的基态价层电子构型为5d36s2,给出比该元素的原子序数小4的元素的基态原子电子组态。
答:该元素的基态原子电子组态为[Xe] 4f126s2。
1
1-8某元素基态原子最外层为5s2,最高氧化态为+4,它位于周期表哪个去?是第几周期第几族元素?写出它的+4氧化态离子的电子构型。若用A代表它的元素符号,写出相应氧化物的化学式。
答:该元素的基态原子电子组态为[Kr] 4d25s2,即第40号元素锆(Zr)。它位于d区,第五周期ⅣB族,+4氧化态离子的电子构型为[Kr],即1s22s22p63s23p63d104s24p6, 相应氧化物为AO2。
2
第二章 分子结构
2-1用VSEPR模型讨论CO2、H2O、NH3、CO32-、PO33-、PO3-、PO43-的分子模型,画出他们的立体结构,用短横代表σ键骨架,标明分子构型的几何图形的名称。
2-2讨论上题列举的分子(或离子)的中心原子的杂化类型。 答:见上表。
2-3第二周期同核双原子分子中哪些不能稳定存在?哪些有顺磁性?用分子轨道模型解释。
2*2
答:Be2不能稳定存在,分子轨道组态为[He2]σ2sσ2s.键级为0。
2*2112
B2 、O2有顺磁性。分子轨道组态分别为:B2 :[He2]σ2sσ2sπ2pxπ2py ;O2 :[He2]σ2s
*2222*1*1
σ2sσ2pπ2pxπ2py π2pxπ2py ;因为存在孤对电子,所以有顺磁性。
2-4试用分子轨道模型做出预言,O2 +的键长与O2的键长哪个较短,N2 +的键长与N2的键长哪个较短?为什么?
2-5计算表明CO、NO分子轨道能级图中的σ2p轨道和π2p轨道的顺序跟N2分子轨道里的顺序相同,它们有没有顺磁性?计算它们的键级,并 推测它们的键长顺序。
*
答:CO与N2等电子(10e),无未成对电子,无顺磁性。NO是11e分子,π2p有1e,有顺
3
磁性。CO的键级是3,NO的键级是2.5,键级降低,键长增大,因而CO的键长比NO短。
2-6极性分子—极性分子、极性分子—非极性分子、非极性分子—非极性分子,其分子间的范德华力各如何构成?为什么? 答:
分子类型 极性分子—极性分子 极性分子—非极性分子 非极性分子—非极性分子 取向力 有 无 无 诱导力 有 有 无 色散力 有 有 有
取向力是固有偶极之间的作用力,非极性分子没有固有偶极,只有极性分子之间的范德华力有取向力的成分;诱导力是固有偶极诱导产生的偶极,因此非极性分子之间没有诱导力的成分,而色散力是顺时偶极之间的作用力,,因此任何分子之间都存在色散力。
2-7考察HCl、HBr、HI的色散力、取向力、诱导力以及它们构成的范德华力的顺序,并做出解释。
答:取向力HCl>HBr>HI,因为HCl、HBr、HI偶极矩依次减小; 诱导力HCl>HBr>HI,因为偶极矩越大,诱导力越大。
色散力HCl<HBr<HI,因为分子的极化率越大,变形性越大,色散力越大。
4
第四章 配位化合物
4-1给出下列配合物的名称和中心原子的氧化态:[Co(NH3)6]Cl3、K2[Co(NCS)4]、H2[PtCl6]、[CrCl(NH3)5]Cl2、K2[Zn(OH)4]、[PtCl2(NH3)2],并用化学式单独表示其中的络离子。 答: 分子式 命名 中心原子 氧化态
[Co(NH3)6]Cl3 氯化六氨合钴(Ⅲ) Co +3 K2[Co(NCS)4] 四异硫氰根合钴(Ⅱ)酸钾 Co +2 H2[PtCl6] 六氯合铂(Ⅳ)酸 Pt +4 [CrCl(NH3)5]Cl2 氯化一氯五氨合铬(Ⅲ) Cr +3 K2[Zn(OH)4] 四羟合锌(Ⅱ)酸钾 Zn +2 [PtCl2(NH3)2] 二氯二氨合铂(Ⅱ) Pt +2
4-2写出下列配合物的化学式
⑴氯化二氯一水三氨合钴(Ⅲ) ⑵六氯合铂(Ⅳ)酸钾
⑶二氯四硫氰合铬酸铵 ⑷二(草酸根)二氨合钴(Ⅲ)酸钙 答:⑴[CoCl2(H2O) (NH3)3]Cl ⑵ K2[PtCl6]
⑶ (NH4)3[Cr(SCN)4Cl2] ⑷ Ca[Co(C2O4)2(NH3)2]2
4-3五种配合物的实验式相同——K2CoCl2I2(NH3)2,电导实验表明它们的等浓度水溶液里离 子数目跟等浓度的Na2SO4相同,写出它们的化学式,给出中心离子的氧化态。 答:配合物的化学式为K2[CoCl2I2(NH3)2],中心原子Co的氧化态为+2。
(注:五种物质指的是它的立体异构体,分别是三邻式、三反式、一反两顺式,其中一反两顺式有三种,而三邻式未区分对映异构体,见下图)
4-4实验证实,Fe (H2O)63+和Fe (CN)63-的磁矩差别很大,如何用价键理论解释?
答:Fe (H2O)63+的中心原子Fe 3+用sp3d2杂化轨道成键,属于外轨高自旋配合物,有5个单电子;而Fe (CN)63-的中心原子Fe 3+用d2sp3杂化轨道成键,属于内轨低自旋配合物,有1个单电子,所以二者磁矩差别很大。
5
9-13 缓冲溶液HAc-Ac-的总浓度为1.0 mo1/L当溶液pH为(1)4.0;(2)5.0时,HAc和Ac-的浓
度分别多大?
21
9-19 计算10 mL浓度为0.30 mo1/L 的Hac和20 ml浓度为0.15 mo1/L HCN混合得到的溶
液中的[H+]、[Ac]、[CN]。
9-23 在烧杯中盛有0.2 mo1/L 20mL乳酸(分子式HC3H5O3,常用符号HLac表示,酸常数
为K=1.4×10-4),向该烧杯逐步加入0.20 moL/L NaOH溶液,试计算: (1) 未加入NaOH溶液前溶液的pH。 (2) 加入10.0 mL NaOH后溶液的pH。 (3) 加入20.0 mL NaOH后溶液的pH。 (4) 加入30.0 mL NaOH后溶液的pH。
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第10章习题解答
(1) 用Na2SO4作沉淀剂能否将Ca2+和Ba2+离子分离? (2) 加入多少克Na2SO4才能达到BaSO4完全沉淀的要求(忽略加入Na2SO4引起的体积
变化)?
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25
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15-1 1 大气层中臭氧是怎样形成的?哪些污染物引起臭氧的破坏?如何鉴别O3,它有什么
特征反应?
37
解:
E
θ
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15-11 完成下列反应方程式并解释在反应(1)过程中,为什么出现由白到黑的颜色变化?
15-12 硫化硫酸钠在药剂中常用作解毒剂,可解卤素卤单质、重金属离子及氰化物中毒。请
说明能解毒的原因,写出有关的反应方程式。 解:硫化硫酸钠在药剂中作卤素单质及氰化物中毒的解毒剂,主要是由于它的氧化还原性
所致:
39
40
41
42
43
解:(1)C、O均为第二周期元素,形成键的倾向强,CO分子中除有
键外,还
44
20-3 写出下列反应的方程式:
45
46
47
48
49
22-4 4 有一份硝酸铜和硝酸银的混合物,试设计一个分离它们的方案。
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