无机及分析化学教材课后习题答案

第一章物质结构基础1-1.简答题(1)不同之处为：原子轨道的角度分布一般都有正负号之分，而电子云角度分布图均为正值，因为Y平方后便无正负号了；除s轨道的电子云以外，电子云角度分布图比原子轨道的角度分布图要稍“瘦”一些，这是因为︱Y︱≤1，除1不变外，其平方后Y2的其他值更小。(2)几率：电子在核外某一区域出现的机会。几率密度：电子在原子核外空间某处单位体积内出现的几率,表示微粒波的强度，用电子云表示。(3)原子共价半径：同种元素的两个原子以共价单键连接时，它们核间距离的一半。金属半径：金属晶体中相邻两个金属原子核间距离的一半。范德华半径：分子晶体中相邻两个分子核间距离的一半。(4)BF3分子中B原子采用等性sp2杂化成键，是平面三角形；而NF3分子中N原子采用不等性sp3杂化，是三角锥形。（5）分子式，既表明物质的元素组成，又表示确实存在如式所示的分子，如CO2、C6H6、H2；化学式，只表明物质中各元素及其存在比例，并不表明确实存在如式所示的分子，如NaCl、SiO2等；分子结构式，不但表明了物质的分子式，而且给出了分子中各原子的具体联接次序和方式，像乙酸的结构式可写为其结构简式可记为CH3COOH。1-2解1错；2错；3对；4对；5对；6错。7对；8错；9对10错；11错；12错。1-3波动性；微粒性1-4.3s=3p=3d=4s；3s<3p<4s<3d；3s<3p<3d<4s；1-532；E4s<E4p<E4d<E4f1-6HF>HCl>HBr>HI；HF>HCl>HBr>HI;HF<HCl<HBr<HI;HF>HI>HBr>HCl。1-7(1)M原子的核外电子排布：。(2)M原子的最外层电子数为2，最高能级组中电子数为7。(3)M元素在周期表中属于第4周期，，Mn。1-81-9(1)电子数为35，1个未成对电子。(2)4个电子层；4个能级组；18个轨道；8个能级1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p；7个价电子(3)第四周期，ⅦA，非金属，最高氧化态为7。1-10（1）Zn元素，属于ds区，第4周期，IIB族。（2）位于IIIA族、p区、价层电子构型为ns2np1的元素。1-11答：该元素的价层电子排布式为：3d104s1，为铜元素，属于第4周期，IB族，ds区。1-12(1)Si≈Ge＞As（2）As＞Si＞Ge（3）As＞Si＝Ge（4）As＞Ge＞Si1-13NH4＋中心原子N采取等性sp3杂化，CS2中心原子C采取sp杂化，C2H4中心原子C采取sp2杂化。1-14PCl3中心原子P价电子构型3s23p3，采取不等性sp3杂化，分子构型三角锥形。HgCl2中心原子Hg价电子构型5d106s2，采取sp杂化，分子构型直线形。BCl3中心原子B价电子构型2s22p1，采取sp2杂化，分子构型正三角形。H2S中心原子S价电子构型3s23p4，采取不等性sp3杂化，分子构型折线形。1-15极性分子：HF、NO、CHCl3、NF3、C2H5OH、C2H5OC2H5非极性分子：Ne、Br2、CS2、C2H4、C6H61-16（1）不能；（2）不能；（3）能；（4）能1-17答：[Ar]3d54s1；[Xe]4f145d106s26p1；[Kr]5s1；[Ar]3d9；[Ar]3d1；[Kr]4d105s21-18答：V型；直线；正八面体；正四面体；三角锥；四面体5）第二章化学反应的基本原理2-1简答题1.热力学第一定律，又称为能量守恒与转换定律。其定义为：自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同形式，它能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递过程中能量的总和不变。根据能量守恒定律，可得体系热力学能（亦称内能）的变化ΔU为Q与W之和，即ΔU=Q+W。2.热力学只规定了浓度（或压力）——规定100kPa为标准压力，但未指定温度。因从手册中查到的热力学常数大多是298.15K下的数据，所以本书以298.15K为参考温度。同一种物质，所处的状态不同，标准状态的含义也不同，具体规定如下：=1\*GB3①气体的标准状态物质的物理状态为气态，气体具有理想气体的性质，且气体的压力（或分压）值为标准压力。=2\*GB3②纯液体（或纯固体）的标准状态处于标准压力下，且物理状态为纯液体（或纯固体）。=3\*GB3③溶液的标准状态处于标准压力下，且溶质的质量摩尔浓度bθ=1mol∙kg-1的状态。热力学用bθ表示标准浓度，且bθ=1mol∙kg-1。对于比较稀的溶液，通常做近似处理，用物质的量浓度c代替b，这样标准状态就可近似看做c=1mol∙L-1时的状态，记为cθ。2-2判断题1×；2×；3√；4√；5×；6×；7×；8×；9×；10×；11√；12×；13×；2-3填空题1.Q=__-1.67kJ/mol，W=-40.13kJ/mol，ΔrUmθ=-41.8kJ/mol，ΔrHmθ=-41.8kJ/mol，ΔrSmθ=-5.6kJ/mol，ΔrGmθ=-40.13kJ/mol2.放，<,>,<3.-16.64kJ/mol,465.7K4.2ΔrGmθ(1)+3ΔrGmθ(3)-2ΔrGmθ(2)△rHθm=284.1kJ/mol，△rSθm=422.3J/mol·KT转=672.74K>467.8K，可确定AgNO3（s）分解的最终产物是Ag。3解：未反应时，PCl5的物质的量设反应达到平衡时，气体总的物质的量为：根据反应式：可得，达到平衡时，根据理想气体分压定律：4解:△rHθm=-201.0-(-110.5)=-90.5kJ.mol－1rSθm=239.9-130.7*2-197.7=-219.2J.mol－1.K－1rGθm（350K）=△rHθm-T△rSθm=-90.5-350*(-219.2)*10-3=-13.78kJ.mol－1lnKθ(350K)=-13.78/0.00831×350=2.06Kθ(350K)=114.8Q=p（CH3OH）/pθp（CO）/pθ.(p（H2）/pθ)2=1.6因为Q<Kθ(350K)所以反应向正反应方向进行.5解：设反应掉的SO2的分压为xkPa2SO2（g）+O2(g)2SO3(g)100500100-x6解：为防止反应正向自发，应保证Q>Kθ，故p(CO2)>9.56×10-1kPa7解：CCl4(l)=CCl4(g)ΔfHmθ/kJ·mol-1-135.4-102.9ΔrHmθ=32.5kJ·mol-1Smθ/J·mol-1·K-1216.4309.74ΔrSmθ=93.34J·mol-1·K-1p=101.3kPa≈100kPa，Tb≈T转=ΔrHmθ/ΔrSmθ=32.5/0.09334=348.19（K）又据克拉贝龙-克劳修斯方程式：ln｛20/101.3｝=32.5(Tb－348.19)/0.00831×348.19Tb解得：20kPa压力下，Tb=304.2(K)8解：xx9解4HBr(g)+O2(g)=2H2O(g)+2Br2(g)∵∴10解：设速率方程为（1）（2）（1）/(2)得：11解：(1)设速率方程为v=kcn(CH3CHO)。任选两组数据，代入速率方程即可求得n值。如选第1，4两组数据得:0.025mol－1·L·s－1=k(0.10mol·L－1)n0.406mol－1·L·s－1=k(0.40mol·L－1)n两式相除得:解得n≈2，故该反应的速率方程为:v=kc2(CH3CHO)(2)将任一组实验数据(如第3组)代入速率方程，可求得k：0.228mol·L－1·s－1=k(0.30mol·L－1)2k=2.53mol－1·L·s－1(3)当c(CH3CHO)=0.25mol·L－1时:v=kc2(CH3CHO)=2.53mol－1·L·s－1×(0.25mol·L－1)2=0.158mol·L－1·s－112解：r=2.713解：解：14解：15解：第三章气体、溶液和胶体3-1简答题：1.由于雪的表面有一层水膜，将盐洒在雪里后，盐会溶解于水膜中形成溶液，致使蒸气压下降，凝固点降低，从而使雪融化。2.与海水相适应，海鱼体内细胞液的渗透压高于淡水，将海鱼置于淡水中后，淡水就会向海鱼的细胞内渗透，致使细胞肿胀甚至破裂(溶血现象)。当然水压力等环境的变化，亦应是海鱼难以在淡水中存活的原因。3.（1）溶胶是多相分散体系，有巨大的比表面，在电解质溶液中会选择吸附某种离子，而获得表面电荷。（2）胶体粒子表面上的分子与水接触时发生电离，其中一种离子进入介质水中，结果胶体粒子带电。3-20.0292；1.58×10-3；-0.163℃；217.8kPa；3.16kPa；6.33kPa·kg·mol3-3半透膜存在；膜两边浓度不相等；低浓度向高浓度方向渗透3-4粒子直径在1～100nm之间的分散系；丁铎尔效应；许多难溶的小分子聚集体；胶核；选择性地吸附与其组成相类似的离子；电势离子3-5胶粒带有同种电荷和有水化膜；与胶粒带相反电荷的离子3-6水包油，油包水，O/W3-7解：（1）混合前：混合后：混合前后n数相等∴也可这样计算：（2）（3）3-8解：查表得，则（1）（2）（3）（4）3-9解.该蔗糖水溶液的质量摩尔浓度为，由ΔTb＝Kb∙bB得ΔTb＝1.134mol∙kg－1×0.512K∙mol－1∙kg＝0.590K沸点为373.15K＋0.590K＝373.74K。3-10解苯的凝固点下降常数为5.12K·kg·mol-1，设萘的摩尔质量为M，则3-11解.ΔTf＝Tf*－Tf＝273.15K－270.00k＝3.15K根据ΔTf＝Kf∙bB∴因甘油的M=92g∙mol－1，故100g水中应加入的甘油质量为mB＝M×nB＝92g∙mol－1×0.169mol＝1