大学化学基础重点知识详解课件

1、 第1章 热力学基础 1.什么叫体系、环境?在敞口容器里进行的化学反应是什么体系？ 答：体系：被划出来作为研究对象的这部分物体或空间称为体系。 环境：体系以外的部分。环境通常是指与系统有相互影响的有限部分。 在敞口容器里进行的化学反应是敞开体系。因为反应体系与环境既有物质交换，又有能量交换。 思考与习题 2.影响化学反应进行方向的主要因素有哪些？自由能判据使用的条件是什么？ 答：影响化学反应进行方向的主要因素有：反应的焓变、反应的熵变、温度。 自由能判据使用的条件是：对于封闭体系，在恒温、恒压和只做体积功的条件下。 3.影响化学平衡的主要因素有哪些？ 答：影响平衡移动的主要因素：反应的温度、压

2、力和物质的浓度等 4.什么是化学反应的反应商？如何应用化学反应商和平衡常数的关系来判断化学反应进行的方向及化学平衡移动的方向？答：对于反应：在任一状态时： Q称为反应商。如果参与反应的为气体，则以相对分压P/P 表示。Q = K 系统处于平衡状态， Q K 反应向逆方向自发进行， 5.试计算下列情况的热力学能变化。 (1)体系吸收热量500J，对环境做功400J. (2)体系吸收热量500J ，环境对体系做功800J。 解：由热力学第一定律 U = Q w代入已知数据得：U = 500J - 400J =100J (2) U = 500J (-400J) =900J 6.反应：N2(g)+3H

3、2(g)=2NH3(g) 在恒容量热器中进行，生成2molNH3时放热82.7KJ，求反应的 rUm 和298K时反应的 rHm 。根据解：Qv=1mol rUm Qv= 82.7JrUm = 82.7J/mol根据热力学第一定律： U=Q+W ， 由 Qp= H 得:rHm = rUm nRTrHm = 82.7KJ/mol+(2)8.314 Jmol-1 K-1 298K 10-3 7. 查表求298K及标准状态下，下列反应的反应热。 (1)3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(l)+NO(g) (2)CuO(s)+H2(g)=Cu(s)+H2O(g)解：查表得298K时各物质的fHm

4、 (1) 3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(l)+NO(g)fHm/kJ/mol33.18 -285.83 -174.10 90.25 (2) CuO(s) + H2(g)=Cu(s) + H2O(g)fHm/kJ/mol-157.3 0 0 -241.82rHm.1=-414.8kJ/mol 8. 已知下列热效应： (1) N2(g)+3O2(g) +H2(g)=2HNO3(aq) (2) N2O5 (g)+ H2O(l) = 2HNO3(aq) (3) 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O(l) 求下列反应的热效应: (4) N2(g)+ 5O2 (g) = 2N2O5

5、(g)rHm.2=-140kJ/molrHm.3=-571.6kJ/mol解：对以上四个方程式进行进行计算(4) 2 (1) (2) (3)根据盖斯定律：= 414.8 (140) 2(571.6) rHm.4=rHm.1rHm.2rHm.32 9. 已知下列反应中前三个反应的热效应分别为-27.6 kJ/mol，-58.58kJ/mol，38.07kJ/mol，求第四个反应的热效应： Fe2O3 (s)+3CO (g)=2Fe(s)+ 3CO2 (g) （1） 3Fe2O3 (s) +CO (g) = 2Fe3O4(s) + CO2 (g) （2） Fe3O4(s) +CO (g) = 3F

6、eO (s) + CO2 (g) （3） FeO (s) +CO (g) = Fe(s)+ CO2 (g) （4） 解：对已知反应方程式进行运算 （4） (1)3(3)2 (2)6 根据盖斯定律： Q(4) Q(1) 3Q(3)2- Q(2)6= 16.7 kJ/mol 10. 分析下列反应的熵值是增加还是减少？ (1) O2(g)+ 2CO (g) = 2CO2 (g) (2) 2NO2(g) =N2O4(g) (3) 2H2O2(l) = 2H2O (l) +O2(g) (4) A2(s) + B2(g)= 2AB(g) 解： (1)反应前气体分子数多于反应后的气体分子数，因此反应的熵值减

7、少； (2)反应前气体分子数多于反应后的气体分子数，因此反应的熵值减少； (3)反应前气体分子数少于反应后的气体分子数，因此反应的熵值增加； (4)反应前气体分子数少于反应后的气体分子数，因此反应的熵值增加。 11. 试分析下列反应自发进行的温度条件： (1) 2N2(g)+O2 (g) =2NO2(g) (2) Ag (s)+ 1/2Cl2(g) = AgCl(s) (3) HgO (s) = Hg(l)+1/2O2 (g) (4) 2H2O2(l) = 2H2O (l) +O2(g) rHm=-163.0kJ/mol解：查表得298K时各物质的Sm(1) 2N2(g)+O2 (g) =2N

8、O2(g)191.5 205.03 210.65要使反应自发进行，则(2) Ag (s)+ 1/2Cl2(g) = AgCl(s)42.55 222.96 96.2要使反应自发进行，则(3) HgO (s) = Hg(l)+1/2O2 (g)70.29 76.06 205.03要使反应自发进行，则 12. 查表求下列反应：2Fe2O3 (s)+3C(s) = 4Fe(s) + 3CO2 (g) 在什么温度下能够自发进行？解：查表得298K时各物质的和2Fe2O3 (s)+3C(s) = 4Fe(s) + 3CO2 (g)-824.2 0 0 393.587.4 5.74 27.28 213.6

9、4要使反应自发进行，则 13. 如果下列反应：C(s) + H2O (g)=CO(g) + H2 (g) 的标准平衡常数为10，试求该反应达到平衡时的温度。C(s) + H2O (g)=CO(g) + H2 (g)0 -241.82 110.52 0 解：查表得298K时各物质的和5.74 188.72 197.56 130.574 根据 则 14. 在308K和总压强为101.3kPa时，N2O4有27.2分解为NO2。 (1)计算反应的N2O4(g)=2 NO2 (g)的 ； (2)计算308K，总压强增加1倍时，N2O4的离解百分率； (3)从计算结果说明压强对平衡移动的影响。K 解：

10、（1）设反应前N2O4的物质的量为100mol。 平衡时N2O4的物质的量为100mol(1- 27.2)=72.8mol， 平衡时NO2的物质的量为2100mol27.2=54.4mol。 平衡时N2O4的分压 平衡时NO2的分压(2) 设平衡时100molN2O4的离解百分率为x。则平衡时N2O4的物质的量为1-xmol。 平衡时NO2的物质的量为2xmol。求得： (3)增加压强，N2O4的离解百分率降低，即平衡向逆反应方向移动，也就是向气体分子数减少的方向移动。 15. 在某温度下，反应PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)的标准平衡常数为20，在某真空瓶中置入一定量的PCl5气

11、体，当达到平衡时， PCl5的分压为26kPa，计算： (1)平衡时PCl3和Cl2的分压 ； (2)离解前PCl5的压强； (3)平衡时PCl5的离解百分率。 解： (1)设平衡时PCl3的分压为xkPa ，则Cl2的分压也为xkPa。离解前 PCl5(g)的压强为： (3) PCl5的离解百分率=得： 16. 在一定温度和压强下，某一定量的PCl5气体体积为1L，此时PCl5已经有50离解为PCl3和Cl2 ，试判断在下列情况下， PCl5的离解度是增加还是减少？ (1)减少压强，使PCl5的体积 变为2L ； (2)保持压强不变，加入氮气，使体积增加至2L； (3)保持体积不变，加入氮气

12、，使压强增加1倍； (4)保持压强不变，加入氯气，使体积变为2L ； (5)保持体积不变，加入氯气，使压强增加1倍 ； 解： (1)减少压强，使PCl5的体积 变为2L，PCl5的离解度是增加； (2) 保持压强不变，加入氮气，使体积增加至2L，PCl5的离解度是增加； (3) 保持体积不变，加入氮气，使压强增加1倍，PCl5的离解度是不变； (4) 保持压强不变，加入氯气，使体积变为2L ， PCl5的离解度是降低； (5) 保持体积不变，加入氯气，使压强增加1倍 ， PCl5的离解度是降低。 第2章 化学反应速率 1.化学反应速率如何表示？增加温度，化学反应速率是否也增加？答：对于一般反应

13、 aA + bB gG + hH化学反应速率有两种表示方法：1平均速率2. 瞬时速率 以反应物的浓度来表示，有 增加温度，化学反应速率增加。温度升高，分子的平均能量增大，活化分子的百分数增大，从而使反应速率增加。 2.什么叫基元反应？什么叫反应级数？ 答：基元反应指反应物分子在有效碰撞中一步直接转化为产物的反应。 反应级数指反应速率方程中各反应物浓度的指数之和。 3.催化剂为什么能改变化学反应的速率？ 答：催化剂对反应速率的影响主要原因：催化剂改变反应的历程，降低反应活化能，使更多的分子成为能越过活化能垒的活化分子，从而提高了反应的速率。 答：有些反应的历程相当复杂，只要用任何方法使反应一经开

14、始，它就可以自动迅速地、连续不断地进行下去，有时甚至以爆炸形式出现，这类反应称为链反应。 4.什么叫链式反应？它主要有哪些步骤？ 链反应包含三个基本步骤：链的引发、链的增长、链终止。 5.在298K下，反应：A+B=产物 的有关数据如下：A/molL1B/molL1v/molL1 s11230.1000.5000.1000.1000.1000.5008.01032.01014.0102 求：(1)对不同反应物的反应级数各为多少？ (2)反应速率常数k； (3)写出反应速率方程式； (4)试总结的测定反应级数的方法。 解：（1）设反应物A和B的反应级数分别为x、y 由实验1和2有 由实验1和3有

15、 两式相除得： A的反应级数为2 两式相除得： B的反应级数为1（2） 由得：(3) 反应速率方程式为： (4)反应级数等于各反应物分级数之和，而各反应级数反映了该反应物浓度变化时对反应速率得影响。因此在实验中，我们比较反应速率随各反应物浓度的变化即可确定各反应物的级数，也就能确定反应的总级数。 6.在某温度下，反应:aA + bB +dD gG速率方程式对A是二次，对B是二次，对D是一次方程。 (1) 写出生成G的速率方程式; (2) 如果浓度mol/L以表示，反应速率常数k的单位是什么？ (3) 写出A浓度减少的速率方程式，这里的速率常数k(3)与(1)中的速率常数k(1)的值有什么关系？

16、 (4) 该反应是否是基元反应？ 解： (1) 生成G的速率方程式为： (2) 如果浓度mol/L以表示，反应速率常数k的单位是 (3) 写出A浓度减少的速率方程式，这里的速率常数k(3)与(1)中的速率常数k(1)的值有什么关系？ (4) 该反应是否是基元反应？ 7.已知反应:CH3I(aq)+OH-(aq) CH3OH(aq)+I-(aq)的活化能为93kJ/mol，在298K时反应速率常数为6.510-5mol.dm-3.s-1 ，求360K时反应速率常数。 解： 求得： 8.如果一反应的活化能为120kJ/mol，试问在什么温度下反应的速率常数k的值是300K时速率常数的两倍？ 解：根

17、据 9.某反应的速率方程式表示为： v=k A2在592K，速率常数为4.9810-1dm3.mol-1.s-1 ，升高温度至656K时，其值变为4.74 dm3.mol-1.s-1， ，试计算该反应的活化能。 解：根据10实验测得反应 2CO + Cl22COCl的速率方程为： dCOCl2/dt=kCOCl23/2有人建议其反应机理为： （快平衡） (快平衡) (慢反应)（1）这一机理与速率方程式是否相符？（2）指出反应速率方程式中的k与反应机理中的各速率常数（k1，k-1，k2，k-2）之间的关系。解： （1）对于快反应，正、逆反应速率相等 整个反应的速率由慢反应控制，其反应速率应由慢反

18、应速率表示： (1)(2)(3) 将(1)、(2)式代入到(3)，得这一机理与速率方程式相符。 （2）式中的k与反应机理中的各速率常数（k1，k-1，k2，k-2）之间的关系为： 11.下列说法是否正确，请说明理由： (1)速率常数k就代表该化学反应的速率； (2)反应速率只取决于温度，而与反应物或生产物的浓度无关； (3)反应级数就是反应分子数； (4)反应的活化能越大，在一定温度下化学反应的 速率越慢； (5)催化剂能加快反应速率是因为它能降低了反应的活化能； (6)如果某一化学反应分几步进行，其总反应的速率主要取决于最慢一步的化学反应。 (1) 错误，在单位浓度时速率常数k等于该化学反应

19、的速率； (2) 错误，反应速率取决于温度和反应物或生成物的浓度。 (4) 正确。 (3) 错误，反应级数不一定等于反应分子数； (5) 正确。 (6)正确。 12.反应：2NO(g) + Cl2(g) 2NOCl(g)的速率表达式为v=kNO2Cl2, ，试讨论下列各种条件变化时对反应的初速率有什么影响？ (1) Cl2的分压增加一倍； (2)加入某种催化剂； (3)将反应容器增大一倍； (4)将总压增加一倍。 解：(1) Cl2的分压增加一倍，反应的初速率增加一倍。(2) 加入某种催化剂，加快反应的初速率。(3) 将反应容器增大一倍，反应的初速率为原来的1/8倍。(4) 将总压增加一倍，反

20、应的初速率为原来的8倍。 1. 20时，把6.31g的某种不挥发物质溶解在500g水中，此时测得溶液的蒸气压为2.309kPa，而同温度时纯水的蒸气压为2.3138kPa，试计算此溶质的摩尔质量。 第3章 溶液与水溶液中的离子平衡 解： 2. 有2.00g某种不挥发性碳氢化合物，该化合物中碳的质量分数WC=0.994。在20时将它溶解在100g苯中，使苯的蒸气压从9.953kPa降低到9.8672kPa，试求此碳氢化合物的化学式。 解： 3. 26.6g氯仿（CHCl3）中熔有0.402g萘（C10H8）的溶液，其沸点比纯氯仿的沸点高0.455，求氯仿的沸点升高常数Kb。 解：根据有 4. 一

21、多酞水溶液，在1dm3该溶液中含有溶质0.4g，在27测得这溶液的渗透压为498.63Pa，求多酞的近似摩尔质量。 解：根据得 5. 0时200g乙醇中含有23g溶质的溶液，其蒸气压等于27.62KPa。已知0时乙醇的蒸气压为29.30KPa，求该溶质的摩尔质量。 解：根据 6. 1.00g硫溶于20.0g萘中，溶液的凝固点比纯萘低1.28，求硫的摩尔质量和分子式。 解：由 7. 强电解质和弱电解质的电离方式有何不同？它们在水溶液中各主要以什么形式存在？ 答：强电解质在水溶液中完全电离成阴、阳离子，电离后，以阴、阳离子形式存在；弱电解质在水溶液中部分电离，因此，其存在形式有分子、阴离子、阳离子

22、。 8. 0.01moldm-3 HAc溶液的电离度为4.2%，求HAc的电离常数和该溶液的H+。 解：由于 则可用以下公式进行近似计算 9. 知HClO的电离常数Ka=2.9510-8，计算0.05moldm-3 HClO溶液中的H+、ClO-及电离度。 解：由于 则可用以下公式进行近似计算 10. 制pH=5.0的缓冲溶液，需称取多少克NaAc3H2O固体溶解于300ml 0.5moldm-3醋酸中？ 解：设需NaAc3H2O固体x克 根据缓冲溶液公式查表得 11.已知浓盐酸的相对密度为1.19gml-1，其中含HCl均为37%，求其浓度。如欲配置1L 0.15 mol/L HCl溶液，应

23、取这种浓盐酸多少毫升？ 解：设浓盐酸的浓度为xmol/L，体积为1L。需浓盐酸yml。则 12. 配制CNa2C2O4为0.10 moldm-3溶液500ml，应称取Na2C2O4多少克？ 13. 5时，Br2在CCl4和水中的分配比为29.0，水溶液中的溴用（1）等体积；（2）1/2体积的CCl4萃取时，萃取效率各为多少？ 解：设需称取Na2C2O4固体xg。 解：根据（1）（2） 15将具有下述pH值的各组强电解质溶液，以等体积混合，所得溶液的pH值各为多少？ (1).pH1.00+pH2.00； (2).pH1.00+pH5.00; (3).pH13.00+pH1.00； (4).pH5

24、.00+pH9.00 解： (1) pH=1.26 (2) pH=1.30 (3) pH=7.0 (4) pH=7.0 16.欲配制pH=10.0的缓冲溶液1L，用了16.0 mol/L氨水420ml，需加NH4Cl多少克？ 解：设需加NH4Cl x克。已知：pKb=4.75 根据缓冲溶液公式： 17.将一弱碱0.950g溶解成100ml溶液，其pH为11.0，已知该弱碱的相对分子量为125，求弱碱的pkb. 解：设弱碱的浓度为cmol/L。 18.计算下列溶液的pH值及水解度 (1).0.02 mol/LNH4Cl (2).0.1 mol/LKCN 解： (1) 已知Kb(NH3.H2O)=

25、1.7610-5 (2) 已知：Ka(HCN)=4.931010 19.写出下列离子水解反应的离子方程式 CO32-； CN-； HPO42-； F-20.已知Zn(OH)2的溶度积为1.210-17，求其溶解度。 解：设Zn(OH)2的溶解度为s mol/L 。平衡平衡时的浓度(mol/L) s 2s 21. 20时PbI2的溶解度为0.068g/100克水，求其溶度积Ks。 解： 设PbI2的溶解度s以摩尔浓度来表示为s mol/L。 由于该溶液为稀溶液，以溶剂水的体积代替溶液的体积。 22.现有100ml溶液，其中含有0.001mol的NaCl和0.001mol的K2CrO4，逐滴加入A

26、gNO3时，何者先产生沉淀。 解：已知： 0.01mol/LCl-开始沉淀时需Ag+的浓度为 求得： 0.01mol/LCrO4-开始沉淀时需Ag+的浓度为故Cl-先沉淀 23.一溶液中含有Fe3+和Fe2+离子，它们的浓度均为0.05 mol/L，如果要求Fe(OH)3沉淀完全而Fe2+离子不生成Fe(OH)2沉淀，需控制pH值为何值？ 解：已知： 要使Fe(OH)3沉淀完全，即使Fe3+ np nd 同一主层中的能级分裂能量高低顺序为Ens Enp End 不同主层中的能级交错现象也可用钻穿效应来解释。例如： E4sE3d ，是因为4s电子的钻穿能力强于3d的，使其能量降低。 3、描述原子

27、中电子运动状态的四个量子数的物理意义？它们的可能值是什么？ 答：（1）主量子数(n)：描述原子中电子出现几率最大区域离核的远近，或者说它决定电子层数。 n = 1、2、3 （2）角量子数(l)：描述原子轨道或电子云的不同形状。 l的取值为 0、1、2(n 1)，共n个数 （3）磁量子数：描述电子云在空间的伸展方向。 m 取值为 0、1、2、 l，共有(2 l +1)个m值。 （4）自旋量子数ms：描述电子的自旋运动。 ms的取值为 1/2 、1/2 。4、将下列轨道上的电子填上允许的量子数： n= ，l = 2，m = 0，ms = 1/2； n = 2，l = ，m = 0，ms = 1/2

28、； n = 4，l = 2，m = ，ms = 1/2； n = 3，l = 2，m = +2，ms = ； n = 2，l = ，ms = 1，ms = 1/2； n = 5，l = 0，m = ，ms = 1/2。3、40、10、 1 、 21/210 5、写出原子序数分别为13、19、27、33元素的原子的电子排布式，并指出它们属于哪一区，哪一族，哪一周期？ 27号元素: 1s22s22p63s23p63d74s2 位于d区、第 族、第四周期 33号元素: 1s22s22p63s23p63d104s24p3 位于p区、第A族、第四周期 答：13号元素: 1s22s22p63s23p1 位

29、于p区、第A族、第三周期 19号元素: 1s22s22p63s23p64s1 位于s区、第A族、第四周期 6、已知元素A的原子，最后一个电子排入3d轨道，最高氧化态为4；元素B的原子，最后一个电子排入4p轨道，最高氧化态为5。回答下列问题： 写出A、B两元素的电子排布式； 根据电子排布式，指出它们在周期表中的位置。 A位于周期表中第四周期、 第B族 B位于周期表中第四周期、第A族答：A ：1s22s22p63s23p63d24s2 B：1s22s22p63s23p63d104s24p3 7、某一周期中有A、B、C、D四种元素，已知它们的最外电子层电子数分别为2、2、1、7；A、C的次外层电子数

30、为8，B、D次外层电子数为18。指出A、B、C、D四种元素的元素名称、电子数及原子序数。答：A：Ca 电子数：20 ，原子序数：20 B：Zn 电子数：30 ，原子序数：30 C：K 电子数：19，原子序数：19 D：Br 电子数：35，原子序数：35 8、什么是元素的电负性？电负性在同周期、同族元素中各有怎样的规律？ 答：电负性是描述化学键中各原子对共用电子对的吸引能力。 同周期元素，从左到右，电负性数值逐渐增加，但同周期过渡元素的电负性变化不大。 同主族元素，从上到下，电负性数值逐渐降低。 9、比较下列各组元素的原子半径大小，用表示： Na和Mg； K和V； Li和Pb； Mo和W； S和

31、Cl。 答： NaMg； KV； LiPb； MoCl。 10、如何理解共价键具有方向性和饱和性？ 答： 共价键的形成条件之一是原子中必须有成单电子，而且形成的共价键的数目受到未成对电子数的限制。在形成共价键时几个未成对的电子只能与几个自旋相反的单电子配位成键。这说明共价键具有饱和性。 在形成共价键时，原子间总是尽可能沿着原子轨道最大重叠的方向成键，轨道重叠越多，形成的共价键也就越稳定。原子轨道最大重叠原理说明了共价键的方向性。 11.举例说明什么叫键？什么叫键？它们有何区别？ 答： 例如氮分子N N结构中，一个是键外，另两个为键。 N原子的单电子px轨道与另一个N原子单电子px轨道以“头碰头

32、”方式重叠，形成键； N原子的单电子py、 pz轨道与另一个N原子单电子py 、 pz轨道分别以“肩并肩”方式重叠，形成两个键； 键的强度大，化学活泼性小； 键的强度小，化学活泼性高，易发生化学反应。 12、CO2分子的空间构型具有线形，试用杂化理论予以说明。 答： CO2分子中的中心原子C是以sp方式进行杂化，形成两个杂化轨道，其空间夹角为180，因此CO2分子的空间构型具有线形。 13.下列化合物中是否存在氢键？若存在氢键，是何种类型？ NH3、 H3BO3 、 C6H6 。 答： NH3分子之间存在氢键，类型为：NHN； H3BO3分子之间存在氢键，类型为： OHO ； C6H6分子之间

33、不存在氢键。 14、BCl3分子的空间构型是平面三角形，而NCl3分子的空间构型是三角锥形，为什么？ 答：BCl3分子的中心原子B进行sp2杂化，形成三个等同的sp2杂化轨道，夹角为120，因此BCl3为平面三角形；而NCl3分子的中心原子N进行sp3不等性杂化，形成四个的sp3杂化轨道，其中一个杂化轨道占有一对电子，另三个杂化轨道为单电子，分别与三个Cl原子的p轨道重叠成键，因此 NCl3为三角锥形。 15、判断下列各组分子间存在什么形式的分子间作用力？ 苯和CCl4； 甲醇和水； NH3气体分子； He和H2O； CO2气体分子； 答:苯和CCl4分子之间存在色散力、诱导力； 甲醇和水分子

34、之间存在色散力、诱导力、取向力； NH3气体分子之间存在色散力、诱导力、取向力； He和H2O分子之间存在色散力、诱导力； CO2气体分子之间存在色散力。 16、晶体有几种主要类型？以下物质各属于何种晶体？ NaCl； SiC； 石墨； 冰； 铁。 答：晶体主要有：离子晶体、分子晶体、金属晶体、原子晶体和过渡型晶体。 NaCl为离子晶体； SiC为原子晶体； 石墨为过渡型晶体； 冰为分子晶体； 铁为金属晶体 。17、用分子间力说明下列事实：常温下F2、Cl2是气体，Br2是液体，碘是固体；NH3易溶于水，而CH4却难溶于水；水的沸点高于同族其它氢化物的沸点。答： F2 、 Cl2 、 Br2

35、、碘分子都为非极性分子，其分子量逐渐增大，色散力也逐渐增大，沸点逐渐增高，所以常温下F2、Cl2是气体，Br2是液体，碘是固体。 NH3易溶于水，而CH4却难溶于水是因为NH3与水都为极性分子，而且存在氢键，溶解度大； CH4为非极性分子，与水之间的分子间作用力小，溶解度小。水的沸点高于同族其它氢化物的沸点，是因为水中存在氢键，而其它氢化物没有。 18、举例说明金属原子、半导体和绝缘体的能带结构有何区别？ 答：碱土金属晶体中，3s能带为满带，3p能带为空带由于3s能带和3p能带重叠，3s能带中的电子容易跃迁到空的3p能带中。因此，碱土金属具有良好的导电性。 绝缘体不能导电，其原因是只存在满带和

36、空带，且满带和相邻空带之间的能隙较宽(Eg5eV)。在一般电场条件下，难以将满带中的电子激发到空带中，故不能导电。 半导体的满带和相邻空带之间的能隙较窄，当受光或加热时，满带中的部分电子可以跃迁到空带中，空带中有了电子变成导带，原满带缺少电子也形成导带。因此，半导体在一定条件下具有导电性。 19、试用离子极化的观点解释AsF溶于水，AsCl、AsBr、AsI难溶于水，溶解度由AsCl到AsI依次减少。 答：阴离子半径越大，受阳离子的极化影响，其电子云的变形性越大，阴、阳离子的电子云重叠也就越多。离子中的共价键成分也越多。由于F、Cl 、Br 、I从左到右，离子半径逐渐增大。 其变形性程度： F

37、Cl Br I 共价键成分从AsF、AsCl、AsBr到AsI逐渐增多。因此AsF离子性最强，溶解度大，易溶于水；AsCl、AsBr、AsI共价键成分多，难溶于水。由于它们的离子性逐渐降低，在水中的溶解度也逐渐降低。 第5章 配位化学基础及其应用 1. 举例说明下列各名词： 配合物 配合物形成体 配位原子 配位数 内轨型 外轨型 答： 配合物是一类由中心金属原子（离子）和配位体以配位键形成的化合物。例： Cu(NH3)4SO4配合物形成体：配离子中的中心离子如Cu2+ 、Pt4+。 配位原子：在配位体中与中心离子直接相结合的原子叫做配位原子。如：Cu(NH3)4SO4中的N。 配位数：与中心离

38、子直接相结合的配位原子的总数叫做配位数。 外轨型配合物：中心离子仅用外层的空轨道进行杂化生成能量相同，数目相等的杂化轨道与配位体结合，形成的配合物称为外轨型配合物。 内轨型配合物：受配位原子的影响，中心离子的 (n1)d轨道上的成单电子被强行配对，腾出内层能量较低的d轨道与n层的s、p轨道杂化，形成能量相等，数量相同的杂化轨道来接受配位体的孤对电子，而形成的配合物。 2. 指出配离子Ag(S2O3)23-、Pt(en)22+的中心离子、配位体和配位数。配合物 中心离子 配位体 Pt (en)22+ Ag+ Pt2+ S2O32-en Ag(S2O3)23-2 4 配位数 3. Co()以通式C

39、oClmnNH3生成八面体构型配合物，m及n的值可能是哪些？若1mol的一种上述配位化合物与Ag+离子作用生成1molAgCl沉淀，问m和n的数值各为多少？ 解： 由于Co() 为3，则 m3， CoClmnNH3为八面体构型配合物 ，即配位数为6。 n的值可能为6、5、4、3 1mol配位化合物与Ag+离子作用生成1molAgCl沉淀，配合物的外界为1，n 6-(3-1) =4。6. 用配平的离子方程式表示下列现象：（1）AgCl固体不能溶于NH4Cl溶液，却能溶于氨水中。（2）用NH4SCN溶液检出Co2+时，加入NH4F可消除Fe3+的干扰。 （3）在Al3+和Zn2+的混合溶液中加入过

40、量NH3H2O，生成Al(OH)3白色沉淀，而不生成Zn(OH)2沉淀。 （4）在Cu(NH3)42+溶液中加入H2SO4，溶液的颜色由深蓝色变为浅蓝色。解：1.3.4.2.蓝色 无色 7.试推断下列各配离子的中心离子的轨道杂化类型及其磁矩。 （1）Mn(C2O4)34- (2) Fe(CN)64- (3) Co(NCS)42- (4) Ag(NH3)2+ (5) AuCl4-解： (1)Mn(C2O4)34-：sp3d2 5.9BM (2) Fe(CN)64- : d2sp3 0.00BM (3) Co(NCS)42- : sp3d2 3.87BM (4) Ag(NH3)2+ :sp 0.0

41、0BM (5) AuCl4- : dsp2 0.00BM 8. 已知MnBr42-和Mn(CN)63-的磁矩分别为5.9B.M和2.8B.M.。试根据价键理论推测这两种离子d电子分布情况及它们的几何构型。 解： （1）MnBr42- 根据： 即MnBr42-的中心离子中有5个3d单电子，分别占5个 3d轨道，因此中心离子采取的杂化方式应为sp3，则MnBr42-为正四面体形。 （2） Mn(CN)63- 根据： 即Mn(CN)63-的中心离子中有2个3d单电子，空出2个3d轨道与最外层的4s、4p轨道进行杂化，因此中心离子采取的杂化方式应为d2sp3，则- Mn(CN)63-为正八面体形。 9

42、. 选择适当的试剂，使下列的前一化合物转化为后一化合物。并写出每一步反应的化学反应方程式。AgAgNO3AgClAg(NH3)2ClAgBrAgINa3Ag(S2O3)2 Ag2SAgNO3解：10. 计算AgBr在2.0moldm-3 Na2S2O3溶液中的溶解度。解：已知设AgBr在2.00mol/L Na2S2O3中的溶解度为xmol/L。平衡时的浓度 2-2x x x反应的平衡常数为 11. 0.10克AgBr固体能否完全溶解于100ml 1.00 moldm-3的氨水中？ 解：已知 设AgBr在100ml 1.00 moldm-3的氨水中的溶解度为smol/L。 平衡时的浓度 1-2

43、s s s 溶解的质量为：0.10克AgBr固体不能完全溶解于100ml 1.00 moldm-3的氨水中。 13. 10ml 0.1 moldm-3CuSO4溶液与10ml 6.0 moldm-3的NH3H2O混合并达平衡，计算溶液中Cu2+、NH3及Cu(NH3)42+的浓度各是多少？若向此混合溶液中加入0.01mol NaOH固体，问是否有Cu(OH)2沉淀生成？ 解： 已知：K稳=2.091013， KspCu(OH)2=5.6 1020 解：设配合平衡时 根据配合平衡 初始浓度/molL1 0.05 3.0 平衡浓度/molL1 x 3.04(0.05x) 0.05 x 因为K稳值很

44、大，Cu2+离子几乎完全生成了Cu(NH3)4+，故0.05 x 0.05 由 得 加入固体NaOH后，有 因为 ，故有沉淀生成。14. 计算下列反应的平衡常数，并判断反应进行的方向。 （1）HgCl42- + 4I- HgI42- + 4Cl-(已知：K稳HgCl42-=1015.07 K稳HgI42-=1029.83) (2) Fe(NCS)2+ + 6F- FeF63- + 2SCN- (已知：K稳Fe(NCS)2+=105.18 K稳FeF63-=1014.31)解： （1）HgCl42- + 4I- HgI42- + 4Cl-平衡常数大，反应向正方向进行比较完全。(2) Fe(NCS

45、)2+ + 6F- FeF63- + 2SCN- 平衡常数较大，反应向正方向进行。 15. 已知：0(Ni2+/Ni)=-0.25V 0(Hg2+/Hg)=0.854V,计算下列电极反应的0值。 （1） （2） HgI42- + 2e-=Hg+4I- 有 解：(1) 由在标态下，（2） HgI42- + 2e-=Hg+4I-解：由在标态下， 16. 用化学反应方程式写出配位化合物在分析化学、湿法冶金、环境保护、生物医学、电镀等方面的实例各一个，并予以简要说明。 答：在分析化学中的应用：在用I-来测定Cu2+时，共存的Fe3+就会因也能与I-发生氧化还原反应产生干扰，加入F-，使与Fe3+配位生

46、成稳定的FeF63-防止Fe3+的干扰。 在湿法冶金中的应用：从NiS中提取Ni粉 NiS +6NH3(aq) 加压 Ni(NH3)62+S2-Ni(NH3)62+ +H2加压 Ni(粉) + 2NH4+ +4NH3 在生物医学中的应用：作为金属中毒的解毒剂，如BAL 2,3 二硫基1丙醇。 其解毒机理如下： S S AsR+HSHSHOCHCHCH22S S HH+AsSSHOCHCHCH22(有活性的酶) （砷化物排出体外） 在电镀中的应用：如电镀铜的工艺中，不能用CuSO4溶液进行直接电镀，常加入配合剂焦磷酸钾K4P2O7,使形成Cu(P2O7)6-配离子： Cu(P2O7)6-Cu2+

47、 + 2P2O74- Cu2+离子浓度降低，在镀件上Cu的析出电势降低，析出速率得到控制，从而有利于得到良好的镀层。 第6章 电化学原理及其应用1.原电池与电解池的定义分别是什么？ 答：把氧化还原反应中电子的转移直接转变为电能的装置叫做原电池； 将电能转变为化学能，进行氧化还原反应的装置称为电解池。 2.原电池的正、负极分别发生什么反应（氧化或还原）？ 答：在原电池中，负极放出电子，发生氧化反应； 正极接受电子，发生还原反应。5.将上述反应（1）和（2）安排成原电池，写出原电池符号、电池的两极反应。电极反应解：(1) 2 Ag+ + Zn(s) 2Ag(s) + Zn2+原电池符号：电极反应：

48、原电池符号：(2) Zn +2H+ Zn2+ + H2(g)电极反应：6 利用标准电极电位判断下列反应的方向:(1) Sn2+ + 2Fe3+ = Sn4+ + Fe2+(2) Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O(3) MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O(4) 2HCl + O2 = H2O2 + Cl2(2) Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O查表得：由于反应自发进行。解: (1) Sn2+ + 2Fe3+ = Sn4+ + Fe2+由于查表得：反应自