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正文內(nèi)容

大學(xué)無機化學(xué)第四版-上冊習(xí)題答案(編輯修改稿)

2024-07-15 12:55 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 據(jù),鹵化銅應(yīng)取NaCl 晶體構(gòu)型,而事實上卻取ZnS 型,這表明鹵離子與銅離子之間的化學(xué)鍵有什么特色?為什么?25﹑解:預(yù)計鹵化銅取NaCl結(jié)構(gòu)的前提是其中的化學(xué)鍵是100%的離子鍵,即只考慮幾何制約關(guān)系,事實上鹵化銅取ZnS型,配位數(shù)下降,表明鹵離子與銅離子之間的化學(xué)鍵有明顯的共價鍵成分,換言之,鍵型是除幾何因素外另一個離子晶體結(jié)構(gòu)制約因素。326據(jù)最新報道二氧化碳在40GPa 的高壓下也能形成類似二氧化硅的原子晶體(Science,1999,283;1510),從第34節(jié)給出的干冰晶胞圖如何理解二氧化碳晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化的壓力條件?26﹑解:從圖上可見,在高壓下相鄰分子的氧原子與碳原子將接近到可以成鍵,于是就將使二氧化碳分子的雙鍵打開。放馬后炮,二氧化碳在高壓下出現(xiàn)原子晶體是很符合邏輯的,可惜在這則報道前并沒有很多人想去嘗試。這說明,并非知識越多創(chuàng)造性越高。327圖338中用虛線畫的晶胞是方解石的正當(dāng)晶胞,試考察,該晶胞里有幾個碳酸根離子,幾個鈣離子?求一個晶胞的內(nèi)容物相當(dāng)于化學(xué)式的倍數(shù)(Z=?)。27﹑解:Z=2。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:電石晶胞是14種布拉維晶胞中的哪一種?畫出其晶胞圖并作出說明。已知 NaCN 也是NaCl 結(jié)構(gòu)相關(guān)型,請問:其中的原子排列將出現(xiàn)什么新問題?28﹑解:電石是體心四方晶胞。c軸與c22長軸方向一致(圖略)。對NaCN,將出現(xiàn)CN離子的長軸取向(或者說頭尾)是否一致的新問題。329金剛石晶體中的碳原子為什么為什么不是最密堆積?29﹑解:金剛石是原子晶體,其結(jié)構(gòu)的主要制約因素是共價鍵的方向性和飽和性,因金剛石中的碳原子取sp3雜化軌道,故具有四面體配位結(jié)構(gòu)。330 晶體結(jié)構(gòu)中的“化學(xué)單元”與“結(jié)構(gòu)基元”兩個概念是否同一?舉例說明它們的異同。在過去的教科書里常有“晶格結(jié)點”一詞,你認(rèn)為它是不是指晶體結(jié)構(gòu)中的“結(jié)構(gòu)單元”?為什么?30﹑解::“晶格接點”不是晶體學(xué)術(shù)語,沒有確切的意義。它經(jīng)常不是指晶體微觀空間中的結(jié)構(gòu)基元,例如常見到在書上說,干冰的結(jié)構(gòu)結(jié)點是CO2分子,但干冰的結(jié)構(gòu)結(jié)點是4個CO2分子的集合,不是一個分子。又例如,常見到書上說,NaCl晶體的晶格結(jié)點是單獨的Na+和Cl,它們(晶格結(jié)點)之間的作用力是離子鍵。但晶體的結(jié)構(gòu)基元是一對(Na++Cl)離子,結(jié)構(gòu)基元內(nèi)就有離子鍵。所以,最好放棄“晶格結(jié)點”這樣一個不確切的概念。331學(xué)了本章后再閱讀《高中物理》(第三冊)中的點陣概念,你認(rèn)為應(yīng)對它作什么修改?31﹑解:點陣是結(jié)構(gòu)基元的抽象,抽象后原子就隱去不見了,說將原子核連接起來得到點陣網(wǎng)絡(luò)或格子容易造成誤解。332有人說,晶體中的晶格網(wǎng)絡(luò)骨架就是化學(xué)鍵骨架,你同意這種說法嗎?32﹑解:不同意這種說法。例如NaCl的網(wǎng)絡(luò)確實是離子鍵,但例如金剛石的共價鍵沒有一根在面心立方格子上。333有人說,點陣不必一定與網(wǎng)絡(luò)或格子相聯(lián)系,這種說法對嗎?為什么?33﹑解:這種說法是對的,因為點陣是結(jié)構(gòu)基元的抽象,將每個結(jié)構(gòu)基元抽象成一個點,只要點在結(jié)構(gòu)基元里同一個位置上即可,并不一定要劃格子或網(wǎng)絡(luò)。再說,沒有格子或網(wǎng)絡(luò)也不影響考慮點陣的對稱性。334你認(rèn)為晶胞概念和點陣單位概念有何異同?3解:晶體是由無數(shù)肉眼看不見的,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。把二維點陣的所有點陣用平行的直線連接起來,可以把點陣分割成許許多多無隙并置的平行四邊形構(gòu)成的格子或者網(wǎng)絡(luò),得到的格子的每一個平行四邊形平均只含一個點陣,稱為點陣單位。335試研究:單斜晶系當(dāng)b 角不等于 90176。時 ,不應(yīng)有B 底心晶胞,因為它可以轉(zhuǎn)化為素單斜晶胞。336課文里談到,金剛烷熔點很高,文獻又報道,金剛烷在常溫常壓下是一種易揮發(fā)的固體。請問:這兩個事實是否矛盾?為什么?36﹑解:不矛盾。金剛烷為非極性分子,分子間力不大,熔點高是因球型而致緊密堆積,分子幾乎相切,空隙很小。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。337到網(wǎng)站。338登錄網(wǎng)站。339登錄網(wǎng)站 觀察旋轉(zhuǎn)的單晶圖,點擊圖下的標(biāo)號晶體可看到更多晶體外形。第4章 酸堿平衡41以下哪些物種是酸堿質(zhì)子理論的酸,哪些是堿,哪些具有酸堿兩性?請分別寫出它們的共軛堿和酸。SO42 ,S2 ,H2PO4 ,NH3 ,HSO4 ,[Al(H2O)5OH]2+ ,CO32 ,NH4+ ,H2S,H2O,OH ,H3O+ ,HS , HPO4241為什么 pH = 7 并不總是表明水溶液是中性的。42本章表示電解質(zhì)及其電離產(chǎn)物的濃度有兩種,一種如 c(HAc)、c(NH4+),另一種如[HAc], [NH4+]等,它們的意義有何不同?什么情況下電離平衡常數(shù)的表達式中可以用諸如c(HAc),c(NH4+)等代替諸如 [HAc] ,[NH4+]等?有的書上沒有諸如c(HAc)、c(NH4+)這樣的濃度符號,遇到濃度時一律用諸如 [HAc]、[NH4+]等來表示,這樣做有可能出現(xiàn)什么混亂?43苯甲酸(可用弱酸的通式 HA 表示,相對分子質(zhì)量122)的酸常數(shù)Ka = 105 ,試求:(1) molL1 的 NaOH 溶液多少毫升?(2)求其共軛堿的堿常數(shù)Kb 。(3) gL1 ,求飽和溶液的pH 。45 計算下列各種溶液的 pH :(1)10mL 103 molL1 的 NaOH 。(2)10mL molL1 HCl 與 10mL molL1 NaOH 的混合溶液。(3)10mL molL1 NH3H2O 與10mL molL1 HCl的混合溶液。(4)10mL molL1 HAc 與 10mL molL1 NH4Cl 的混合溶液。 46 把下列溶液的 pH 換算成 [H+] :(1)牛奶的PH=(2)檸檬汁的PH=(3)葡萄酒的PH=(4)啤酒的PH=47 把下列溶液的 [H+] 換算 pH :(1)某人胃液的 [H+] =102 molL1 。(2)人體血液的 [H+] =108 molL1 。(3)食醋的 [H+] =103 molL1 。(4)番茄汁的 [H+] =104 molL1 。48 25℃標(biāo)準(zhǔn)壓力下的 CO2 molL1 ,求溶液的 pH 和[CO32] 。49 將 15g P2O5 溶于熱水,稀釋至 750mL ,設(shè) P2O5 全部轉(zhuǎn)化為 H3PO4 ,計算溶液的 [H+][H2PO4][HPO42]和[PO43] 。 410某弱酸 HA, molL1 %,濃度為 molL1 時電離度多大? molL1 Na2CO3溶液的PH和CO3 2以及 HCO3堿式電離的電離度。 412某未知濃度的一元弱酸用未知濃度的NaOH 滴定, mL NaOH 時,混合溶液的pH= , mL NaOH時,混合溶液的pH= ,求該弱酸的電離常數(shù)。413緩沖溶液HAcAc molL1 ,當(dāng)溶液的pH 為:(1);(2),HAc 和Ac 的濃度分別多大?414欲配制PH= 的緩沖溶液,需稱取多少克NaAc 3H2O 固體溶解在300 mL mol L1 的HAc溶液中?(),用 molL1 HCl滴定,需用 ;在滴定過程中, 酸時,溶液的 PH為 。求該堿的電離常數(shù)和樣品的純度。 416將Na2CO3 和 NaHCO3 混合物 30g 配成1L 溶液,測得溶液的 PH= ,計算溶液含Na2CO3 和 NaHCO3 各多少克。 Na2CO310H2O 溶解于水配成100ml純堿溶液,求溶液中碳酸根離子的平衡濃度和PH 。 molL1 Na3PO4 溶液中,[PO43] 和 PH 多大?419計算 molL1 的HAc 和 20mL molL1 HCN 混合得到的溶液中的[H+]﹑[Ac]﹑[CN] 。420今有3種酸 ClCH2COOH、HCOOH 和 (CH3)2AsO2H ,它們的電離常數(shù)分別為 10 107 ,試問:(1)配制 PH= 的緩沖溶液選用哪種酸最好?(2) molL1 的酸 和多少克NaOH 才能配成1L molL1 的緩沖溶液。421計算下列反應(yīng)的平衡常數(shù),并指出其中哪些是酸或堿的電離反應(yīng) 。c(1)HCO3 + OH ≒ CO32 + H2O(2)HCO3 + H3O+ ≒ H2CO3 + H2O(3)CO32 + 2H3O+ ≒ H2CO3 + 2H2O(4)HPO42 + H2O ≒ H3O+ + PO43(5)HPO42 + H2O ≒ H2PO4 + OH(6)HAc + CO32 ≒ HCO3 + Ac(7)HSO3 + OH ≒ SO32 + H2O(8)H2SO3 + SO32 ≒ 2HSO3422分別計算下列混合溶液的PH:(1) molL1 mL molL1 NaOH 。(2) molL1 mL molL1 NaOH 。 (3) molL1 mL molL1 NaOH 。(4) molL1 H2C2O4 mL molL1 NaOH 。 L1 20mL 乳酸(分子式HC3H5O3 ,常用符號HLac 表示,酸常數(shù)為Ka=104 ),L1 NaOH 溶液,試計算:(1) 未加 NaOH 溶液前溶液的PH。(2) NaOH 后溶液的PH。(3) NaOH 后溶液的PH。(4) NaOH 后溶液的PH。第五章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)51從手冊查出常用試劑濃鹽酸﹑ 濃硫酸﹑ 濃硝酸﹑濃氨水的密度和質(zhì)量分?jǐn)?shù),計算它們的(體積)物質(zhì)的量濃度(c)和質(zhì)量摩爾濃度(m)。52從手冊查出常溫下的飽和水蒸氣壓,計算當(dāng)相對濕度為40%時,水蒸氣壓多大。53化學(xué)實驗事中經(jīng)常用蒸餾水沖洗已用自來水洗凈的燒杯。設(shè)洗后燒杯內(nèi)殘留“水”為1ml,試計算,用30ml蒸餾水洗一次和洗兩次,燒杯中殘留的“自來水的濃度”分別多大?54計算 15℃ ,97kPa下15g氯氣的體積。55 20 ℃, L ,求該氣體的摩爾質(zhì)量。56測得 氯化汞在 407℃的 1L 容積的真空系統(tǒng)里完全蒸發(fā)達到的壓力為60 kPa ,求氯化汞蒸汽的摩爾質(zhì)量和化學(xué)式。57 在1000℃ 和 97kPa ,求硫蒸氣的摩爾質(zhì)量和化學(xué)式。58 在25℃ L 氮氣和15 L L 的真空容器中,測得混合氣體的總壓為150 kPa ,(1)求兩種氣體的初始壓力;(2)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。59在25 ℃ , L 剛性壁容器中,在350℃ 下催化劑使部分氨分解為氮氣和氫氣,測得總壓為 5MPa ,求氨的解離度和各組分的摩爾分?jǐn)?shù)和分壓。510 某乙烯和足量的氫氣的混合氣體的總壓為 6930Pa ,在鉑催化劑催化下發(fā)生如下反應(yīng): C2H4(g) +H2(g) === C2H6(g) 反應(yīng)結(jié)束時溫度降至原溫度后測得總壓為4530Pa 。求原混合氣體中乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)。511以下哪些關(guān)系式是正確的( p、V、n 無下標(biāo)時表示混合氣體的總壓、總體積和總的物質(zhì)的量)?說明理由。pVB = nBRT pBV = nBRT pBVB = nRT pV = nRT 512以下系統(tǒng)內(nèi)各有幾個相?(1) 水溶性蛋白質(zhì)的水溶液;(2)氫氧混合氣體;(3)鹽酸與鐵塊發(fā)生反應(yīng)的系統(tǒng)(4)超臨界狀態(tài)的水。513 10g水在 373K 和100kPa 下汽化,所做的功多大?(設(shè)水蒸氣為理想氣體)514反應(yīng)CaC2(s) + 2H2O(l) ====Ca(OH)2(s) + C2H2(g)在 298K 下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熱力學(xué)能變化量為128 。求該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。515 人類登月使用的阿波羅火箭的第一級火箭使用了550 。以C12H26(l)為煤油的平均分子式的燃燒熱為7513 ,試計算這個燃燒發(fā)應(yīng)的功率。516已知Al2O3(s) 和MnO2 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為1676 和 521 ,計算1g鋁與足量MnO2反應(yīng)(鋁熱法)產(chǎn)生的熱量。517已知Cl(aq) ,計算1 mol HCl(g) 溶于足量的水釋放多少熱?[注]計算得到的值為氯化氫的熔解熱;HCl(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓可從本書附表中查獲。假設(shè)水量的多少與水合反應(yīng)的程度無關(guān)(事實上是有關(guān)的,因此的數(shù)值通常設(shè)定為無限稀釋。)518用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的數(shù)據(jù)計算SiF4(g) 與足量H2O(l) 反應(yīng)生成 SiO2(s) 和HF(g) 的摩爾反應(yīng)焓。519利用本書附表與下列數(shù)據(jù)計算石灰?guī)r[以 CaCO3 (方解石)計]被 CO2(g) 溶解發(fā)育成 喀斯特地形的如下反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓:CaCO3(s) + CO2(g)+ H2O(l)===Ca2+ (aq) +2HCO3(aq) △fHmθ/ : Ca2+
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