天大无机化学_课后习题参考答案

1、无机化学第四版复习资料制作人：姚永超第1章化学反应中的质量关系和能量关系习题参考答案（P-23）9. 解：U = Q p V = 0.771 kJ3310. 解： (1)Vi = 38.310- m = 38.3L(2) H =丛二 320 KnR(3) W=( p V)=502 J(4) U = Q+ W= -758 J(5) H = Q = -1260 J12. 解：rHm= Qp =89.5 kJrUm= rHmnRT=96.9 kJ13. 解：(1) C (s) + O 2 (g) - CO2 (g)1rHm =fHm(CC2, g) =393.509 kJ mol2 CO(g) +1

2、 C(s) - CO(g)1rH m = 86.229 kJ molCO(g) +1FqO(s) - |Fe(s) + CO 2(g)1rHm =8.3 kJ mol各反应 rHm 之和 rHm =315.6 kJ mOl 1。(2)总反应方程式为2 C(s) + O 2(g) + 1 FeQ(s) - 3 CG(g) +2 Fe(s)1rH m =315.5 kJ mol由上看出：(1)与 计算结果基本相等。所以可得出如下结论： 反应的热效应只与反应的始、终态有关，而与反应的途径无关。15.解：(1)Q= rHm = 4fHm(Al2O, s)-3 fHm(Fe3O, s) = 3347.6

3、 kJ mol(2) Q =4141 kJ mol18.解：CH(g) + 20 2(g) CC2(g) + 2H 20(1)rHm = fHm(CQ, g) + 2 fHm (H2O, l) fHm (CHk, g)1=890.36 kJ moQ p =3.69104kJ第2章 化学反应的方向、速率和限度习题参考答案(P-57)3.解：rHJ mol 1(2)m K ； rGm =由以上计算可知:170.81 kJ molSr m143.9 kJ mol43.243.2 JrHm (298.15 K)=1 1 mol K70.81kJ molrSm (298.15 K)=33rSmrGmT

4、rH m (298.15 K) = 1639 K rSm (298.15 K)4.解：（1） Kc3c(CO) c(H2) 3c(CH4)c(H2O)Kp3p(CO) p(H2)p(CH4)p(H2O)(2)KcP(H2)/ pp(CH4)/pp(H2。)/ p13c(N2) 2 c(H2) ? c(NH3)1p(N2)/p2 P(H2)/pp (CO) / pKp13P(N2)2 p(H2)2P(NH 3)p(NH 3)/p(3)Kc=c(CO2)Kp = pg)=P(CO2)/p(4)Kc3c(H2。)33-c(H2)Kp3P(H2O)_3-P（H2）p (H 2O)/ pP(H2)/ p

5、7.解：（1）rGm (l) = 21fGm(NO, g) = 173.1 kJ mollg K1f Gm (1)=2.303 RT30.32,故31K1 = 4.810(2)rGm (2)=2fGm (N2O, g) =208.4 kJ mollgK2= =O 736.50,故K2 = 3.2102.303 RT(3)rGm (3)=2fGm(NH, g) =32.90 kJ mollg K3 = 5.76,故5K3 = 5.810由以上计算看出：选择合成氨固氮反应最好8.解：rGm =fGm (CQ, g)fGm (C0, g)fGm (N0, g)=343.94 kJ mol 1Ksp

6、(Mg(OH 时开始有 Mg(OH)沉淀出。- Ksp (Mg(OH) 2)c(OH )卩心 2+、 c(Mg )5.6110 12. 5.010 21.010 5mol L-1(2) c(Al 3+) c(OH)3 = 4.0 x 10-22 切(Al(OH) 3)，所以还 有Al3+可被沉淀出。c(Fe3+) c(OH) 3 = 2.0 x 10-22Ksp9(Fe(OH)3)，所以还有 Fe3+ 可被沉淀出。11 .解：Cd 2+ + Ca(OH) 2Cf + Cd(OH) 2 JCd(OH(s) = Cd+ + 2OH-Ksp9 =7.2 x 10-15gL-1112.41g gmol

7、(7.2 10 151 8.9 10 7若使 c(Cd2+) v0.10mgL-1 = 1.0 10 4g-1 =8.9 x 10-7mol L-1Ksp(Cd(OH) 2) c(OH )J p2+ c(Cd2+ )/c 9.0 10 5mol L-1pH (14.00-pOH) = 10.0L-1L-12+设OH浓度为xNH-1c 平/(mol L )12.解:(1)混合后:c(Mn ) = 0.0010mol c(NHt H2O) = 0.050 mol mol L-10.050-x2x51.8 100.050 x即 c(OH) 2= 9.0 x 10-73 也。=NH4+ + OH -x

8、2 = 9.0 x 10-7,2+210p13c(Mn ) c(OH) =9.0 x 10- KSp (Mn(OH) =1.9 x 10-所以能生成Mn(OH2沉淀。(2) 已知(NH4)2SO的相对分子质量为132.15-1c(NH4)2SO) = o.495 1000 mol L = 0 .25mol L132.1515c(NH-) = 0.50 mol L-1设OH浓度为x mol L-1+ NH 3 HO = NH4 + OH1c 平/(mol L )0.050-x0.50+x x-1坯1.80.050c(NH 4+)gc(QH -)c(NH3gH2。)Kb (NH 3CH2O)竺少1

9、.8 10 50.050 x10 56x=1.8 X 10c(QH)=1.8 X 10-6mol L-1c(Mn2+) c(QH) 2 = 3.2 X 10-15 v Ksp9 (Mn(QH)O，所以不能生 成Mn(QH2沉淀。13.解：使BaSO沉淀所需c(SQ42-) Ksp(BaSQ4)1.082+c(Ba )1010 -1 mol L0.109.11.0810 mol LAgSQ沉淀所需c(SQ42- ) Ksp(Ag2S4)c(Ag+)21.2010 5, -1厂 mol L (0.10)2311.2 10 mol L-故BaSQ先沉淀。当 Ag+开始沉淀时，c(Ba2+) v 1.

10、08 10 v 10-5mol L11.2 10 3故此时Ba2+已沉淀完全。即可用加入NaSQ方法分离Ba2+和Ag+。15. 解:(1) Pb(QH、Cr(QH)3开始析出所需c(QH)的最低为C1 (QH )Ksp(PbQH) 2)c(Pb 2+)1.4310 15-1.2 mol L.3.010 22.2 10 7 mol L 1C2QH -) .KSp (Cr(QH) 3)c(Cr3+)c(QH )Ksp(CrQH) 3)c(Cr3+)6.3 10 5 mol L-14.0 10 9 mol L-11.0 10PbQHR不沉出所容许的QH最高浓度为-7-1c(OH) v 2.2 x

11、10 mol L即 c(OH)应控制在(4.0 x 10-9mol L-1 2.2 x 10-7) mol L-1pHmin = 5.60pHmax = 7.34所以若要分离这两种离子，溶液的 pH应控制在5.607.34之间第4章 氧化还原反应 习题参考答案(P-120)2. 解：(1) 3Cu + 8HNO(稀)3Cu(NQ)2+2 NOf + 4H 2O(2) 4Zn+ 5H2SQ浓)4ZnSQ +fSf + 4H?O(3) KCIO + 6 FeSO4 + 3SO KCl +3 Fe? (SO4) 3 + 3O(4) 3CuS + 22HNQ 6Cu(NQ)2 + 3H2SQ+ 10N

12、Of +8 H 2O 7z(2I - 2e I 2HO+ 2H+ + 2e 2HO(2) 1+)32I + H2O+ 2H+ I 2+2HO3lCr2O2 + 14H + 6e 2Cr + 7H2OH2S - 2e S + 2H +(3)1+)6Cg + 3HS + 8H 2Cr3+ + 3SJ + 7HOCIO3 + 6H + + 6e Cl - + 3H 2O1-2+L 3+Fe -e Fe 1/2+)1/22+3CIO3 + 6Fe + 6H Cl - +6Fe +3HOCI2+ 2e 2CI-Cl2 + 4OH - 2e 2CIO+ 2H2OCl2 + 2OH C+CIO+ H2OZn

13、 + 4OH - 2e Zn(OH)J 2-+)CIO- + H2O +2e Cl-+ 2OH1(5)Zn + CIO-+2OH+ H2OZn(OH)42- + Cl -(6)2 MnQ + e MnC2MnQ +SQ2 + 2QH 2 MnQ4 +SC4 + H 2Q4. 解：(1)(-) Pt, I2(s) II (ci) II CI-(C2)I Cl2(P ), Pt (+) (-) Pt I Fe2+, Fe3+(C3)II MnQ(ca), MrT(C4), H+O I Pt(+) ( -) Zn 丨 ZnSQ ( C1) I CdSQ( C2) I Cd (+)8解：(1) E (

14、 MnQ/ Mrn+) E (Fe3+/Fe2+)，该反应能自发向右进行。 (2)原电池的电池符号：(-)Pt|Fe 2+(1mol?L-1),Fe3+(1mol?L-1) II MnQ(1mol?L-1),Mn+(1mol?L-1), H +(10.0mol?L -1) | Pt(+)E(MnQ-/Mn2+)( MnQ/| 则nQq/c c(h + /c 8E 2+2+= Mn)+gc(Mn /c =1.51 Vlg(10= 1.60 V+ 5 * * .0) 8+)SQ3 + QH - 2e SQ4 + H 2Qc(Zn)/ c 1+2+E = E(Ag/Ag) - E(Zn /Zn)=1

15、.4729 VA20.0592Vlg K ZAg /Ag) E (Zn /Zn)=52.8K =6.3 x 105211. 解：c(Ag+)=0.040 mol L-112. 解：(1) E(Cu27 Cu) = E (Cu2+/Cu) + 0.0592V lg c(Cu 2+)/ c =+0.33 V(2) c(Cu 2+) = Kp (CuS)/(S 2-) =6.3c10 -36 mol L-1 E(Cu2+/Cu) = -0.70 V+0.0592V c(H )/c 2(3) E(H/) = E (H/H2) +lg p(H2)/p=-0.0592 V(4) 0H+ H+ H2Oc/(

16、mol L-1) 0.1 0.1刚好完全中和，所以c(H+)=1.0 x 10-7mol L-1E(H+/H2) = -0.41 V(5) 加入的NaOA与HCl刚好完全反应生成0.10 mol L-1的HOAcHOAc 一 H+ + OAc-平衡浓度 c/(mol/L) 0.10-x x xKa (HOAc) = x 2/(0.10-x) =1.8 x 10-51x = 0.0013 mol LE(H+/H2) = -0.17 V16. 解：(1) E：Ag+/Ag) = E (Ag+/Ag) + 0.0592 V x lg c(Ag+)/ c = +0.74 VE(Zn2+/Zn) = E

17、 (Zn2+/Zn) + (0.0592V/2) x lg c(Zn2+)/ c =-0.78 V+2+E = E(Ag /Ag) -E(Zn /Zn) = +1.5 V(2) lg K = z E (Ag /Ag) - E (Zn /Zn)/0.0592 V, K =5.76 x 1052+ 2+E = E (Ag/Ag) - E (Zn /Zn) = +1.5617 V G=-z FE = -3.014 x 102 kJ mol-1(3)达平衡时，c(Ag ) =x mol L-+2+2Ag+ Zn - 2Ag + Zn平衡时浓度 c/(mol L-1) x0.30+ (0.10-x)/2

18、c(Z n2 )/c2c(Ag )/c -27x = 2.5 x 10 ,c(Ag+) = 2.5-27x 10 mol L17.解:(1) E (MnQ2-/MnO) = 3E (MnO-/MnO) - E (MnO7MnO2-)/2=+2.27VE (MnQ/Mn3+) = 2 E (MnO/Mn2+) - E ( Mn 3+/Mn2+)/1 =+ 1.0 V(2) MnO-, Mn 3+。(3) 是 Mn+。反应式为 Mn + 2H+ Mn 2+ + 出18.解：(1) E (Cr2&-/Cr2+)=0.91V; E (Cr 3+/Cr 2+)= -0.74V;Cr 3+, Cr 2+均

19、不歧化,Cr 3+较稳定，Cr 2+极不稳定。第5章原子结构与元素周期性习题参考答案(P-146)1 .解：(1) n3正整数；(2) l = 1 ；(3) m 二 +?(或？)；(4) m = 0。2.解：(1)不符合能量最低原理；(2) 不符合能量最低原理和洪德规则；(3) 不符合洪德规则；(4) 不符合泡利不相容原理；(5) 正确。3. 解：(1) 20、2py、2pz为等价轨道；(2)第四电子层共有四个亚层，最多能容纳 32个电子 亚层 轨道数容纳电子数s12p36d510f714325. 解:(1) Rn 5f 146d107s27p2,第 7周期，W A族元素，与 Pb 的性 质最

20、相似。(2) Rn 5f 146d107s27p6，原子序数为 118。&解:元 素周 期族最高氧化 数价层电子 构型电子分布式原子序 数甲3II A+23s2Ne3s 212乙6W B+75d56s2Xe4f 145d56s275丙4IV A+44s24p2Ar3d 104s24p232丁5I B+24d105s2Kr4d 105s24811 .解:兀素代 号兀素符 号周期族价层电子构 型ANa三I A3s1Br Mg三I A3s2CAl三皿A3s23p1DBr四W A4s24p5EI五W A5s25p5GF二W A2s22p5MMn四W B3d54s2第6章 分子的结构与性质 习题参考答案(P-190)4.解：HCIOBBr2HaaCl OBrCTCTHCCT8解:分子或离子中心离子杂化类型分子或离子的几何 构型BBr3等性sp2平面正三角形PH不等性sp3 三角锥形H2S不等性sp3V形SiCI 4等性sp3正四面体形CO等性sp直线形nh4等性sp3正四面体形13. 解：非极性分子：Ne Br2、CS、CCb、BF3； 极性分子：HF NO HS CHC3、NF3。14. 解：（1）色散力；（2）色散力、诱导力；