华东理工无机化学第四版答案

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

第13章 氢和稀有气体

13-1 氢作为能源，其优点是？目前开发中的困难是什么？ 1、解：氢作为能源，具有以下特点：

（1）原料来源于地球上储量丰富的水，因而资源不受限制； （2）氢气燃烧时放出的热量很大；

（3）作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水，不会污染环境； （4）有可能实现能量的储存，也有可能实现经济高效的输送。

发展氢能源需要解决三个方面的问题：氢气的发生，氢气的储备和氢气的利用

13-2按室温和常压下的状态（气态 液态 固态）将下列化合物分类，哪一种固体可能是电的良导体？

BaH2;SiH4;NH3;AsH3;PdH0.9;HI

13-3试述从空气中分离稀有气体和从混合气体中分离各组分的根据和方法。

3、解：从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分，主要是利用它们不同的物理性质如：原子间不同的作用力、熔点沸点的高低以及被吸附的难易等差异达到分离的目的。 13-4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？ 4、解：氦、氖、氩、氪、氙，这几种稀有气体熔点、沸点、密度逐渐增大。

这主要是由于惰性气体都是单原子分子，分子间相互作用力主要决定于分子量。分子量越大，分子间相互作用力越大，熔点沸点越来越高。

无 化机学 习复一、础基机化学的无论理架框质物构结原理微 观( 元 )素 周期 热力学原 理宏(观 )律 微(观、 宏 观

|)| — ———————— ————————————— | || | | 原|结构子分 子构结晶 结体构反 应过 程应自发性 反应反限 能量变化度 △rG K、△rH | | || | |—————————————————————————— |— 性 |质 —————————————————— ||制 备 应

用二、分子结

理论构离键理子论 ZZ U 0 rLeis 学说w共 价键 理论VEPS RVB 杂化轨 道论理M OFTC

金属理键

论(八律隅

配)位场 论

自由理电子理

论能带 理

配 论合

物三、反自应发(性一△) 判G 据G△< 0 ( <QK ) → 自 发=0 (Q =K) 平 态 衡 >0( Q > )K← 自发 态标改： 用△ G 。

要重公：式1 Va.n’tHo f f化学反等应温式 △G:= △ G +TRlnQ = RT l n( /QK

2).吉斯布—赫姆—霍方程：芝△ G= △ H - T△ S△G = △H

无机化学（第四版）答案

第一章物质的结构

1-1 在自然界中氢有三种同位素，氧也有三种同位素，问：总共有种含不同核素的水分子？由于3H太少，可以忽略不计，问：不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子？

1-2 天然氟是单核素（19F）元素，而天然碳有两种稳定同位素（12C和13C），在质谱仪中，每一质量数的微粒出现一个峰，氢预言在质谱仪中能出现几个相应于CF4+的峰？

1-3 用质谱仪测得溴得两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为50。54%，81Br 80。9163占49。46%，求溴的相对原子质量（原子量）。

79

Br 789183占

1-4 铊的天然同位素203Tl和205Tl的核素质量分别为202。97u和204。97u，已知铊的相对原子质量（原子量）为204。39，求铊的同位素丰度。

1-5 等质量的银制成氯化银和碘化银，测得质量比m（AgCl）：m（AgBr）=1。63810：1， 又测得银和氯得相对原子质量（原子量）分别为107。868和35。453，求碘得相对原子质量（原子量）。

1-6 表1-1中贝采里乌斯1826年测得的铂原子量与现代测定的铂的相对原子质量（原子量）相比，有多大差别？

1-7 设全球有50亿人，

第1章

化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案

1．解：1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。

2．解：氯气质量为2.9×103g 。

3．解：一瓶氧气可用天数

33111-1

222()(13.210-1.0110)kPa 32L 9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -???===?? ４．解：pV MpV T nR mR

== = 318 K 44.9=℃

５．解：根据道尔顿分压定律

i i n p p n

=

p (N 2) = 7.6?104 Pa

p (O 2) = 2.0?104 Pa

p (Ar) =1?103 Pa ６．解：（1）2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ?

（2）222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =?

（3）4224(O )(CO ) 2.6710Pa 0.2869.3310Pa

n p n p ?===? 7.解：（1）p (H 2) =95.43 kPa

（2）m (H 2) = pVM RT

= 0.194 g 8.解：（1）ξ = 5.0 mol

（2）ξ = 2.5 mol

结论: 反应进

无 化机学 习复一、础基机化学的无论理架框质物构结原理微 观( 元 )素 周期 热力学原 理宏(观 )律 微(观、 宏 观

|)| — ———————— ————————————— | || | | 原|结构子分 子构结晶 结体构反 应过 程应自发性 反应反限 能量变化度 △rG K、△rH | | || | |—————————————————————————— |— 性 |质 —————————————————— ||制 备 应

用二、分子结

理论构离键理子论 ZZ U 0 rLeis 学说w共 价键 理论VEPS RVB 杂化轨 道论理M OFTC

金属理键

论(八律隅

配)位场 论

自由理电子理

论能带 理

配 论合

物三、反自应发(性一△) 判G 据G△< 0 ( <QK ) → 自 发=0 (Q =K) 平 态 衡 >0( Q > )K← 自发 态标改： 用△ G 。

要重公：式1 Va.n’tHo f f化学反等应温式 △G:= △ G +TRlnQ = RT l n( /QK

2).吉斯布—赫姆—霍方程：芝△ G= △ H - T△ S△G = △H

第十二章 配位平衡

－

12-1 在1L 6 mol·L1的NH3水中加入0.01 mol 固体CuSO4，溶解后加入0.01 mol固体NaOH，铜氨络离子能否被破坏？（K稳[Cu(NH3)42+]=2.09×1013，KSP[Cu(OH)2]=2.2×10-20） 解：CuSO4在过量的氨水溶液中几乎完全形成[Cu(NH3)4]2+，则

[Cu(NH3)4]2+ === Cu2+ + 4NH3

平衡时： 0.01-x x (6-0.04)+4x

K稳[Cu(NH3)4]2??(0.01?x)?2.09?1013 x?3.792?10?19mol?L?1 4x?(5.96?4x)[Cu2?][OH?]2?3.792?10?19?(0.01)2?3.8?10?23?Ksp[Cu(OH)2]

铜氨络离子不能被破坏。

－－

12-2 在少量NH4SCN和少量Fe3+同存于溶液中达到平衡时，加入NH4F使[F]=[SCN]= 1 mol·L－1－－

，问此时溶液中[FeF63]和 [Fe(SCN)3]浓度比为多少？（K稳[Fe(SCN)3]=2.0×103，K稳[FeF63]= 1×101

第13章氢和稀有气体

13-1 氢作为能源，其优点是什么？目前开发中的困难是什么？ 1、解：氢作为能源，具有以下特点：

（1）原料来源于地球上储量丰富的水，因而资源不受限制； （2）氢气燃烧时放出的热量很大；

（3）作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水，不会污染环境；

（4）有可能实现能量的储存，也有可能实现经济高效的输送。

发展氢能源需要解决三个方面的问题：氢气的发生，氢气的储备和氢气的利用

13-2按室温和常压下的状态（气态 液态 固态）将下列化合物分类，哪一种固体可能是电的良导体？

BaH2;SiH4;NH3;AsH3;PdH0.9;HI

13-3试述从空气中分离稀有气体和从混合气体中分离各组分的根据和方法。

3、解：从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分，主要是利用它们不同的物理性质如：原子间不同的作用力、熔点沸点的高低以及被吸附的难易等差异达到分离的目的。 13-4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？

4、解：氦、氖、氩、氪、氙，这几种稀有气体熔点、沸点、密度逐渐增大。

这主要是由于惰性气体都是单原子分子，分子间相互作用力主要决定于分子量。分子量越大，分子间相互作用力越大，熔点沸点越来越高。

第13章 氢和稀有气体

13-1 氢作为能源，其优点是什么？目前开发中的困难是什么？ 1、解：氢作为能源，具有以下特点：

（1）原料来源于地球上储量丰富的水，因而资源不受限制； （2）氢气燃烧时放出的热量很大；

（3）作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水，不会污染环境； （4）有可能实现能量的储存，也有可能实现经济高效的输送。

发展氢能源需要解决三个方面的问题：氢气的发生，氢气的储备和氢气的利用

13-2按室温和常压下的状态（气态 液态 固态）将下列化合物分类，哪一种固体可能是电的良导体？

BaH2;SiH4;NH3;AsH3;PdH0.9;HI

13-3试述从空气中分离稀有气体和从混合气体中分离各组分的根据和方法。

3、解：从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分，主要是利用它们不同的物理性质如：原子间不同的作用力、熔点沸点的高低以及被吸附的难易等差异达到分离的目的。 13-4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？ 4、解：氦、氖、氩、氪、氙，这几种稀有气体熔点、沸点、密度逐渐增大。

这主要是由于惰性气体都是单原子分子，分子间相互作用力主要决定于分子量。分子量越大，分子间相互作用力越大，熔点沸点越来越

第13章 氢和稀有气体

13-1 氢作为能源，其优点是什么？目前开发中的困难是什么？ 1、解：氢作为能源，具有以下特点：

（1）原料来源于地球上储量丰富的水，因而资源不受限制； （2）氢气燃烧时放出的热量很大；

（3）作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水，不会污染环境； （4）有可能实现能量的储存，也有可能实现经济高效的输送。

发展氢能源需要解决三个方面的问题：氢气的发生，氢气的储备和氢气的利用

13-2按室温和常压下的状态（气态 液态 固态）将下列化合物分类，哪一种固体可能是电的良导体？

BaH2;SiH4;NH3;AsH3;PdH0.9;HI

13-3试述从空气中分离稀有气体和从混合气体中分离各组分的根据和方法。

3、解：从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分，主要是利用它们不同的物理性质如：原子间不同的作用力、熔点沸点的高低以及被吸附的难易等差异达到分离的目的。 13-4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？ 4、解：氦、氖、氩、氪、氙，这几种稀有气体熔点、沸点、密度逐渐增大。

这主要是由于惰性气体都是单原子分子，分子间相互作用力主要决定于分子量。分子量越大，分子间相互作用力越大，熔点沸点越来越