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大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)第四版-上冊(cè)習(xí)題答案(更新版)

  

【正文】 濃鹽酸﹑ 濃硫酸﹑ 濃硝酸﹑濃氨水的密度和質(zhì)量分?jǐn)?shù),計(jì)算它們的(體積)物質(zhì)的量濃度(c)和質(zhì)量摩爾濃度(m)。L1 H2C2O4 mL molL1 NaOH 。L1 的HAc 和 20mL mol L1 的HAc溶液中?(),用 mol 410某弱酸 HA, molL1 。H2O 與10mL molL1 ,求飽和溶液的pH 。337到網(wǎng)站。334你認(rèn)為晶胞概念和點(diǎn)陣單位概念有何異同?3解:晶體是由無(wú)數(shù)肉眼看不見(jiàn)的,形狀 、大小、取向相同的微小幾何體堆積而成的,這種觀念發(fā)展成晶胞的概念。又例如,常見(jiàn)到書(shū)上說(shuō),NaCl晶體的晶格結(jié)點(diǎn)是單獨(dú)的Na+和Cl,它們(晶格結(jié)點(diǎn))之間的作用力是離子鍵。328已知電石(CaC2)的晶體結(jié)構(gòu)是NaCl 晶體結(jié)構(gòu)的相關(guān)型,而且C22 離子的取向是一致的,晶胞的剖面圖如圖355,試問(wèn):電石晶胞是14種布拉維晶胞中的哪一種?畫(huà)出其晶胞圖并作出說(shuō)明。實(shí)際得到的晶胞參數(shù)遠(yuǎn)大于氟離子,該晶體結(jié)構(gòu)型中氟離子并不相切,可以適當(dāng)遠(yuǎn)離仍不破壞結(jié)構(gòu)。321金屬密堆積結(jié)構(gòu)晶體學(xué)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是測(cè)定阿伏加德羅數(shù)的重要實(shí)驗(yàn)方法,試給出計(jì)算方程。316試在金屬密堆積的面心立方晶胞的透視圖上畫(huà)出一個(gè)二維密堆積層,數(shù)一數(shù),在該密堆積層上每個(gè)原子周圍有幾個(gè)原子,在該原子的上下層又分別有幾個(gè)原子?(參考354)16﹑解:6;3。利用以下符號(hào)體系可以判斷四層﹑五層為一周期的密置層垛積模型是二層垛積和三層垛積的混合:當(dāng)指定層上下層的符號(hào)(A﹑B﹑C)相同時(shí),該指定層用h 表示,當(dāng)指定層上下層的符號(hào)不相同時(shí),該指定層用c 表示。1解:金屬鍵的另一種理論是能帶理論。310 圖353是一種分子晶體的二維結(jié)構(gòu),問(wèn):每個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)所代表的結(jié)構(gòu)基元由幾個(gè)分子組成?圖中給出的點(diǎn)陣單位(每個(gè)平均)含幾個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)?含幾個(gè)分子?10﹑解:每個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)代表6個(gè)分子。5﹑解:是體心晶胞。1/4,3/4,5/8。1/2,0,1/4。3/4,1/4,1/4。234 分別用ACD/Chemsketch程序畫(huà)聯(lián)萘和2,2’二甲基1,1’聯(lián)萘的立體結(jié)構(gòu)圖,使其旋轉(zhuǎn),觀察這兩個(gè)分子的碳原子是否都在一個(gè)平面上,對(duì)觀察的結(jié)果作適當(dāng)?shù)睦碚摻忉尅?24 極性分子——極性分子﹑ 極性分子——非極性分子﹑非極性分子——非極性分子,其分子間得范德華力各如何構(gòu)成?為什么?225考察表25中HCl ﹑HBr ﹑HI 的色散力﹑取向力﹑誘導(dǎo)力以及它們構(gòu)成的范德華力的順序,并作出解釋。218 NF3和 NH3的偶極矩(表24) 相差很大,試從它們的組成和結(jié)構(gòu)的差異分析原因。211實(shí)驗(yàn)證明,臭氧離子O3 的鍵角為100176。解:共13種,如:23 鍵可由ss ﹑sp 和pp 原子軌道“頭碰頭”重疊構(gòu)建而成,試討論LiH(氣體分子)﹑HCl﹑Cl2 分子里的鍵分別屬于哪一種?24 N2分子里有幾個(gè)∏ 鍵?它們的電子云在取向上存在什么關(guān)系?用圖形描述之。150 哪些元素的最高氧化態(tài)比它在周期表內(nèi)的族序數(shù)高?151 金屬是否有負(fù)氧化態(tài)?152 周期系從上到下﹑從左到右元素的氧化態(tài)穩(wěn)定性有什么規(guī)律?153 什么叫惰性電子對(duì)效應(yīng)?它對(duì)元素的性質(zhì)有何影響?154 閱讀《中國(guó)大百科全書(shū)》光盤第3盤化學(xué)部分中的條目“化學(xué)史”﹑“原子結(jié)構(gòu)”﹑“周期律?!邦愪X”熔點(diǎn)在1110K~1941K之間,沸點(diǎn)在1757~3560K之間,~ g/m3之間。(a)Be (b)N (c)F (d)Cl (e)Ne+ (f)Fe3+ (g)As3+ 131 下列哪些組態(tài)符合洪特規(guī)則?1s 2s 2p 3s 3p ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓↑↓ ↑↑↑↑ 132 以下哪些原子或離子的電子組態(tài)是基態(tài)﹑激發(fā)態(tài)還是不可能的組態(tài)? (a)1s22s2 (b)1s23s1 (c)1s23d3 (d)[Ne]3s23d1 (e)[Ar]3d24s2 (f)1s22s22p63s1 (g)[Ne]3s23d12 (f)[Xe]4f7 ( g)[Ar]3d6133 Li+ ﹑Na+﹑ K+ ﹑ Rb+﹑ Cs+ 的基態(tài)的最外層電子組態(tài)與次外層電子組態(tài)分別如何?134 以下+3價(jià)離子哪些具有8電子外殼?Al3+ , Ga3+, Bi3+, Mn3+, Se3+135已知電中性的基態(tài)原子的價(jià)電子層電子組態(tài)分別為:(a) 3s23p5(b)3d64s2(c)5s2(d)4f96s2(e)5d106s1 試根據(jù)這個(gè)信息確定它們?cè)谥芷诒碇袑儆谀膫€(gè)區(qū)?哪個(gè)族?哪個(gè)周期?136 根據(jù)Ti ﹑Ge ﹑Ag ﹑Rb ﹑Ne 在周期表中的位置,推出它們的基態(tài)原子的電子組態(tài)。這兩個(gè)電離能的和是表觀能A(He2+),即從He得到He2+的能量。115 , ? 116 當(dāng)頻率為 1015Hz 的輻射照射到金屬銫的表面,發(fā)生光電子效應(yīng),釋放出的光量子的動(dòng)能為 1019 ,求金屬銫釋放電子所需能量。16 表11中貝采里烏斯1826年測(cè)得的鉑原子量與現(xiàn)代測(cè)定的鉑的相對(duì)原子質(zhì)量(原子量)相比,有多大差別?17 設(shè)全球有50億人,設(shè)每人每秒數(shù)2個(gè)金原子,需要多少年全球的人才能數(shù)完1mol金原子(1年按365天計(jì))?18 試討論,為什么有的元素的相對(duì)質(zhì)量(原子量)的有效數(shù)字的位數(shù)多達(dá)9位,而有的元素的相對(duì)原子質(zhì)量(原子量)的有效數(shù)字卻少至3~4位?19 太陽(yáng)系,例如地球,存在周期表所有穩(wěn)定元素,而太陽(yáng)卻只開(kāi)始發(fā)生氫燃燒,該核反應(yīng)的產(chǎn)物只有氫,應(yīng)怎樣理解這個(gè)事實(shí)?110 中國(guó)古代哲學(xué)家認(rèn)為,宇宙萬(wàn)物起源于一種叫“元?dú)狻钡奈镔|(zhì),“元?dú)馍庩?yáng),陰陽(yáng)生萬(wàn)物”,請(qǐng)對(duì)比元素誕生說(shuō)與這種古代哲學(xué)。14 鉈的天然同位素203Tl和205Tl的核素質(zhì)量分別為202。46%,求溴的相對(duì)原子質(zhì)量(原子量)。453,求碘得相對(duì)原子質(zhì)量(原子量)。mol1 ,求引起溴分子解離需要吸收的最低能量子的波長(zhǎng)與頻率。(d)已知 I(He+)/ I(He)=。130 給出下列基態(tài)原子或離子的價(jià)電子層電子組態(tài),并用方框圖表示軌道,填入軌道的電子則用箭頭表示。當(dāng)時(shí)他已知:Ca與 Ti 的熔點(diǎn)分別為1110K ﹑1941K ,沸點(diǎn)分別為1757K ﹑3560K ,密度分別為 ﹑ g/m3 ,試預(yù)言在周期表中處于鈣鈦之間的“類鋁”熔沸點(diǎn)和密度,并與現(xiàn)代數(shù)據(jù)對(duì)比。主族元素與副族元素的變化規(guī)律是否相同?為什么?147周期系中哪一個(gè)元素的電負(fù)性最大?哪一個(gè)元素的電負(fù)性最?。恐芷谙祻淖蟮接液蛷纳系较碌碾娯?fù)性變化呈現(xiàn)什么規(guī)律?為什么?148 馬立肯電負(fù)性的計(jì)算式表明電負(fù)性的物理意義是什么?149 試計(jì)算F﹑O﹑N﹑H 的阿萊羅周電負(fù)性,并與泡林電負(fù)性對(duì)照。不要忘記標(biāo)出孤對(duì)電子和分子的總電子數(shù)!解:O=O (12e); HOOH 14(e); C=O (10e);0=C=O(16e);ClNCl(26e);F–S F (34e) F F 22 畫(huà)出硫酸根各共振體的結(jié)構(gòu)式。210 有一種叫做丁三烯的平面分子,請(qǐng)根據(jù)其名稱畫(huà)出路易斯結(jié)構(gòu)式,標(biāo)明分子的價(jià)電子數(shù),再討論分子中碳原子的雜化軌道﹑碳碳鍵的鍵角﹑…. 鍵或大 …. 鍵的取向,用圖形來(lái)解題。216為什么大 ….. 鍵中的電子數(shù)達(dá)到軌道數(shù)的2倍,整個(gè)大 ….. 鍵就會(huì)崩潰?217偶極矩的 SI 制單位為 ,有的教材已經(jīng)用1030 代替 D 作為鍵矩和分子偶極矩的單位,其數(shù)值的數(shù)量級(jí)與用德拜為單位是相同的,但數(shù)值卻不同,為免相混,請(qǐng)計(jì)算 D 與1030 的換算系數(shù)。223一氧化碳分子與醛酮的羰基(﹥C=O)相比,鍵能較大,鍵長(zhǎng)較小,偶極矩則小得多,且方向相反,試從結(jié)構(gòu)角度作出解釋?;卮鹑缦聠?wèn)題:怎樣用 A 和B 的電負(fù)性差估算AB 鍵的離子性百分?jǐn)?shù)?怎樣用電負(fù)性差估算反應(yīng)熱?233 在計(jì)算機(jī)上使用ACD/Chemsketch程序畫(huà)甲烷﹑ 乙烷﹑ 丙烷﹑乙烯﹑乙炔﹑立方烷 ﹑金剛烷 ﹑C60等分子的立體結(jié)構(gòu)圖(棍棒式﹑球棍式﹑球式等),并使其旋轉(zhuǎn)(該程序可從網(wǎng)站,是免費(fèi)程序)。1/4,3/4,3/4或 0,0,0。Fe 1/2,1/2,0。3/4,1/4,5/8。35白鎢礦晶體(圖350)是素晶胞還是體心晶胞?說(shuō)明理由。如果黑白兩色沒(méi)有區(qū)別,每個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)代表幾個(gè)甲殼蟲(chóng)?如果黑白兩色有區(qū)別,一個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)代表幾個(gè)甲殼蟲(chóng)?前者得到什么布拉維點(diǎn)陣型式,后者又得到什么布拉維點(diǎn)陣型式?9﹑解:前者1個(gè)甲殼蟲(chóng)1個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn),二維菱形單位;后者2個(gè)甲殼蟲(chóng)1個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn),二維面心立方。最好閱讀后寫(xiě)一篇小文(主題任選)。313二層﹑三層為一周期的金屬原子二維密置層的三維垛積模型只是最簡(jiǎn)單的當(dāng)然也就是最基本的金屬堆積模型。假設(shè)干冰晶體中的二氧化碳分子能夠無(wú)限制地以碳原子為中心自由旋轉(zhuǎn),問(wèn):原先的素立方晶胞將轉(zhuǎn)化為什么晶胞?15﹑解:面心立方晶胞。=1024= 1016密度:ρ=2/10231016=320實(shí)驗(yàn)測(cè)得金屬鉑的原子半徑為 ,試問(wèn):假設(shè)鉑取面心立方最密堆積晶體結(jié)構(gòu),將從X衍射圖譜算出的晶胞參數(shù)多大?20﹑解:事實(shí)為a=。r(MI)133pm。27﹑解:Z=2。它經(jīng)常不是指晶體微觀空間中的結(jié)構(gòu)基元,例如常見(jiàn)到在書(shū)上說(shuō),干冰的結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)是CO2分子,但干冰的結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)是4個(gè)CO2分子的集合,不是一個(gè)分子。再說(shuō),沒(méi)有格子或網(wǎng)絡(luò)也不影響考慮點(diǎn)陣的對(duì)稱性。發(fā)揮性高則是固體表面分子因分子間力小容易脫離固體而逃逸。(3) gL1 NH3(2)人體血液的 [H+] =108 mol49 將 15g P2O5 溶于熱水,稀釋至 750mL ,設(shè) P2O5 全部轉(zhuǎn)化為 H3PO4 ,計(jì)算溶液的 [H+][H2PO4][HPO42]和[PO43] 。 3H2O 固體溶解在300 mL molL1 Na3PO4 溶液中,[PO43] 和 PH 多大?419計(jì)算 molL1 mL mol(4) mol(4) NaOH 后溶液的PH。58 在25℃ L 氮?dú)夂?5 L L 的真空容器中,測(cè)得混合氣體的總壓為150 kPa ,(1)求兩種氣體的初始?jí)毫?;?)求混合氣體中氮和氧的分壓;(3)將溫度上升到 210 ℃ ,容器的總壓。515 人類登月使用的阿波羅火箭的第一級(jí)火箭使用了550 。522生石灰的水化反應(yīng)放出的熱足以將紙張著火或雞蛋煮熟。527查閱熱力學(xué)數(shù)據(jù)表,試回答,若在常溫下將碳(石墨)氧化為一氧化碳的反應(yīng)做成燃燒電池,這個(gè)電池可以提供的最大電能多大?在電池放電時(shí),吸熱還是放熱?這個(gè)電池的焓變多大?是正值還是負(fù)值?由此題你對(duì)焓的概念有什么新的認(rèn)識(shí)?528碘鎢燈因在燈內(nèi)發(fā)生如下可逆反應(yīng): W(s) + I2(g) ====WI2(g)碘蒸氣與擴(kuò)散到玻璃內(nèi)壁的鎢會(huì)反應(yīng)生成碘化鎢氣體,后者擴(kuò)散到鎢絲附近會(huì)因鎢絲的高溫而分解出鎢重新沉積到鎢絲上去,從而延長(zhǎng)燈絲的使用壽命。溫度對(duì)該反應(yīng)自發(fā)性的影響如何?附:298K 下 Ag2S 的標(biāo)準(zhǔn)生成焓和標(biāo)準(zhǔn)熵分別為 – kJ/ mol1和146 . K1 535高價(jià)金屬的氧化物在高溫下容易分解為低價(jià)氧化物。提示:需按反應(yīng)1/3 Fe2O3(s)+ CO ===2/3 Fe + CO2 來(lái)添加該曲線而不應(yīng)直接使用△fGmθ(Fe2O3)的溫度曲線。(6) 等壓膨脹和可逆膨脹功。(14) 理想氣體和非理想氣體。(1)溫度高的物體比溫度低的物體有更多的熱。(9)單質(zhì)的生成焓等于零,所以它的標(biāo)準(zhǔn)熵也等于零。設(shè)(1)反應(yīng)起始時(shí) CO 和 H2O 的濃度都為 1mol/L(沒(méi)有生產(chǎn)物,下同);(2)起始時(shí) CO 和 H2O 的摩爾比為1比3,求 CO 的平衡轉(zhuǎn)化率。哪一種情況符合試管內(nèi)該物質(zhì)分解的實(shí)際情況?612在 693K 和 723K 下氧化汞分解為汞蒸氣和氧的平衡總壓分 *104 和 *105 Pa ,求在該溫度區(qū)域內(nèi)分解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓和標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變。616下面的反應(yīng)在一個(gè) 1L 的容器里,在 298K 下達(dá)成平衡: C(石墨) + O2(g) = CO2(g) △rHmθ =393kJ/mol以下各種措施對(duì)氧氣的平衡分壓有何影響?A增加石墨的量。C降低溫度。619已知氯氣在飽和食鹽水里的溶解度小于在純水里的溶解度。 298 K下發(fā)生前,高層大氣里的 NO、O3和 O2 的濃度分別為 2109 mol104 mol626實(shí)驗(yàn)指出,無(wú)水三氯化鋁在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)壓力下的以下各溫度時(shí)測(cè)定的密度為:T/℃ 200 600 800d/mg73在600K下反應(yīng)2NO + O2 = 2NO2的初始濃度與初速率如下:(1)求該反應(yīng)的表觀速率方程。(1)該反應(yīng)是幾級(jí)反應(yīng)?說(shuō)明理由。711若有人告訴你:同一反應(yīng),溫度越高,溫度升高引起反應(yīng)速率增高的倍數(shù)越高。畫(huà)出有催化劑和無(wú)催化劑存在時(shí)該反應(yīng)過(guò)程能量變化示意圖。(5)活化能大的反應(yīng)受溫度的影響大。(2)濃硫酸含H2SO4 98%。 Hg(NO3)2 溶于100g 水中,其凝固點(diǎn)為–℃ ; HgCl2 溶于 50g 水中,其凝固點(diǎn)為 –℃ ,用計(jì)算結(jié)果判斷這兩種鹽在水中的離解
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