大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)(课后习题详解 p区元素(二))
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》（第5版）（课后习题详解固体结构）
⼤连理⼯⼤学⽆机化学教研室《⽆机化学》（第5版）（课后习题详解固体结构）10.2 课后习题详解1. 填充下表：解：根据已知条件可得表10.1：表 10.12.根据晶胞参数，判断下列物质各属于何种晶系?解：根据已知条件可得表10.2：表 10.23. 根据离⼦半径⽐推测下列物质的晶体各属何种类型。
解：上述物质都为AB 型离⼦键化合物，在不考虑离⼦极化的前提下，晶体的离⼦半径⽐与晶体构型的关系为：+-r r 当=0.225～0.414时，晶体为ZnS 型；+-r r =0.414～0.732时，晶体为NaCl 型；+-r r =0.732～1.000时，晶体为CsCl型。
+-r r4. 利⽤Born-Haber 循环计算NaCl 的晶格能。
解：设计循环如下：5. 试通过Born-Haber 循环，计算MgCl 2晶格能，并⽤公式计算出晶格能，再确定两者符合程度如何（已知镁的I 2为1457 kJ?mol -1）。
解：设计的循环如下：则通过Born-Haber 循环，计算MgCl 2晶格能为：⽤公式计算出晶格能为：通过⽐较两种⽅法计算出的晶格能⼤⼩，可见⽤两种⽅法计算的结构基本相符。
6. KF 晶体属于NaCl 构型，试利⽤公式计算KF 晶体的晶格能。
已知从Born-Haber 循环求得的晶格能为802.5 kJ?mol -1。
⽐较实验值和理论值的符合程度如何。
解：根据题意可知，晶体属于构型，即离⼦晶体构型，故查表可知KF NaCl 。
1.748A =⼜因为，，所以1(79)82n =+=0()()133136269R r K r F pm pm pm +-=+=+=与Born-Haber 循环所得结果相⽐，误差为7. 下列物质中，何者熔点最低?解：⼀般情况下，离⼦晶体的晶格能越⼤，则其熔点越⾼。
影响晶格能的因素很多，主要是离⼦的半径和电荷。
电荷数越⼤，离⼦半径越⼩，其晶格能就越⼤，熔点越⾼。
所以的熔点最低。
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)(名校考研真题详解 酸碱平衡)
二、填空5×10-5，
K
θ a
（HNO2）=7.2×10-4；
K
θ a
（HOCl）
=2.8×10-8；在相同浓度的 HAc、HNO2、HOCl、HBr 溶液中，c（H+）由大到小的顺序
A．
Kfθ
（1）·
K
θ f
（2）·
K
θ f
（3）·
K
θ f
（4）
=[
K
θ d
（1）·
K
θ d
（2）·
K
θ d
（3）·
Kdθ
（4）]-1
B．
K
θ f
（1）=[
K
θ d
（1）]-1
C．
K
θ f
（4）=[
K
θ d
（1）]-1
D．
K
θ f
（2）=[
K
θ d
（3）]-1
【答案】B
【解析】配合物的解离常数与稳定常数存在如下关系：
c(S2- )=1.64 10-9 mol L-1 。
三、选择题
1．在一定温度下，某配离子
ML4
的逐级稳定常数为
K
θ f
（1）、
K
θ f
（2）、
K
θ f
（3）、
Kfθ
（4），逐级不稳定常数为
Kdθ
（1）、
Kdθ
（2）、
Kdθ
（3）、
K
θ d
（4）。则下列关系式中
错误的是（ ）。[北京科技大学 2012 研]
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》笔记和课后习题(含考研真题)详解(热化学)【圣才出品】
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式中，U、p、V、H 均是状态函数，焓（H）与热力学能的单位相同，其绝对值也不能 测定。
②热化学方程式 定压反应热 Qp：封闭系统中，系统压力与环境压力相等时的反应热。 在定压和不做非体积功的过程中，封闭系统从环境所吸收的热等于系统焓的增加，即 Qp＝ΔH 规定：吸热反应，ΔH＞0；放热反应，ΔH＜0。 焓变 ΔH 的单位为 J·mol－1 或 kJ·mol－1。 反应的定压反应热可以用杯式热量计测量。
5．化学反应计量式和反应进度 （1）化学反应计量式（化学反应方程式） ①定义 依据质量守恒定律，用规定的化学式和化学符号表示化学反应的式子。 ②化学反应方程式书写原则 a．根据反应方向和事实，写出反应物和产物的化学式； b．根据原子守恒、电荷守恒配平化学式； c．标注物质状态（g，l，s，aq）。 （2）反应进度（ξ）
气体的标准状态：p＝pϴ。混合气体中某组分的标准态是指该组分单独存在且分压为 pϴ 时的状态。
液体或固体的标准状态：温度为 T，p＝pϴ。 液体溶液中溶剂和溶质的标准态：p＝pϴ，bB＝bϴ＝1mol·kg－1，且表现出无限稀释溶 液特性时溶质的假想状态。溶液浓度较小时，bϴ≈cϴ＝1mol·L－1。
2．热力学第一定律（能量守恒与转化定律） （1）定义 系统的热力学能的变化等于系统与环境之间传递的热和功的总值，其数学表达式为
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ΔU＝Q＋W
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【适用条件】封闭系统。
（2）应用
隔离系统的过程：Q＝0，W＝0，ΔU＝0。
二、热力学第一定律 1．能量传递 （1）能量传递的形式 热和功是系统与环境之间能量传递的两种形式，能量的传递具有方向性。 （2）能量传递的过程 ①热力学上规定： a．系统吸热，Q＞0；系统放热，Q＜0； b．环境对系统做功，W＞0；系统对环境做功，W＜0。 ②功的分类： a．体积功：系统因体积变化而对抗外压所做的功； b．非体积功：所有其他形式的功。 （3）能量传递的特点 热力学能（内能，U）是系统所有粒子内部能量的总和。无法测定具体值，但可确定其 变化量（ΔU） 能量传递特点：热和功不是状态函数，均与过程有关，而热力学能 U 是状态函数，与 过程无关。
《无机化学》电子教案：P区元素(二).doc
《元素化学》课程第3章P区元素（二）教案任课专业、年级、班级2012级应用化学主讲教师主讲教师职称教授使用教材大连理工大学（高教第5版）学时安排16 学时二。
一^年三月元素化学课程教案填表说明：1、每项页面大小可自行添减；2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
元素化学课程教案填表说明：1、每项页面大小可自行添减；2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
元素化学课程教案填表说明：1、每项页面大小可自行添减；2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
元素化学课程教案填表说明：1、每项页面大小可自行添减；2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
元素化学课程教案教学目的与要求1.掌握：氧气\臭氧和过氧化氢的结构和性质。
2.熟悉：臭氧和过氧化氢的制备。
3.了解：臭氧水在环境保护和生态平衡中的作用。
教学内容（包括基本内容、重点、难点）:1.基本内容：氧气，臭氧和过氧化氢的结构，离域兀键，臭氧和过氧化氢的性质和用途，过氧化氢的制备。
2.重点：臭氧、和过氧化氢的结构和性质，离域兀键。
3.难点：臭氧、和过氧化氢的结构。
教学过程具体教学内容和过程见电子课件复习巩固与作业要求:参考资料（含参考书、文献等）：考资料（含参考书、文献等）：①《无机化学》，北京师范大学等校编，高等教育出版社，2002年8月第4版。
②《无机化学》，武汉大学等校编，高等教育出版社，1994年4月第3版。
③《无机化学》，孟庆珍，胡鼎文，程泉寿等，北京师范大学出版社，1988年8月第1版④《无机化学学习指导》，大连理工大学无机化学教研室等编（配高教第5版），大大连理工大学出版社，2006年9月第5版.⑤《无机化学习题详解》（高教社•《无机化学•第4版•第三版》，大连理工），郭丽萍，雷家壻，童辉编，华中科技大学出版社，2004年5月第1版.⑥《无机化学-全析精解》（高教社•大连理工•第4版），许国根编，西北工业大学出版社，2007 年8月第1版.⑦《无机化学一辅导讲案》（高教社•大连理工•第5版），岳红编，西北工业大学出版社，2008 年1月第1版备注2013-04-05因清明节放假调至2013-04-07填表说明：1、每项页面大小可自行添减；2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)(课后习题详解 气 体)
1.2 课后习题详解1．有多个用氦气填充的气象探测气球，在使用过程中，气球中氦的物质的量保持不变，它们的初始状态和最终状态的实验数据如下表所示。
试通过计算确定表中空位所对应的物理量，以及由（2）的始态求得M （He ）和（3）的始态条件下解：（1）根据题意可知，,,3121110.0, 5.0010p p kPa V L ===⨯1273.1547320.15T K =+=217273.15290.15T K=+=由于恒定，，因此,n p 1221V T V T =335.0010290.15 4.5310320.15L ⨯⨯==⨯。
3331111010 5.0010102078.314320.15p V n mol RT -⨯⨯⨯⨯===⨯（2）已知,,,1101.3251.02103.41kPa p atm kPa atm=⨯=31 3.510V L =⨯32 5.010V L =⨯12273.15T T K==由于恒定，,因此,n T 1122p V p V =311232103.4 3.510715.1010p V p kPa V ⨯⨯===⨯因为,所以mRT M Vρ=。
11136378.314273.15() 4.0103.4 3.510g J mol K K M He g mol kPa L---⨯⨯==⨯⨯g g g （3）已知,,,,1101.3250.9899.30p kPa kPa =⨯=4110V L =1303T K =260.80p kPa =41 1.3610V L=⨯由于一定，，因此n 42460.8 1.3610303252.399.3010kPa L K T K kPa L⨯⨯⨯==⨯。
2．某气体化合物是氮的氧化物，其中含氮的质量分数以某一容器中充有该氮氧化物的质量是4.107g ，其体积为0.500L ，压力为202.65kPa ，温度为0℃。
试求：（1）在标准状况下，该气体的密度；（2）该氧化物的相对分子质量和化学式。
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)(名校考研真题详解 固体结构)
10.3 名校考研真题详解一、判断题对偶极矩为零的多原子分子，其组成分子的原子的电负性必定相等。
（ ）[南京航空航天大学2011研]【答案】×【解析】对H 2和N 2分子，组成分子的原子相同，电负性相同，偶极矩为零；而对CO 2分子，分子构型为直线型，属于非极性分子，偶极矩为零，但是其组成原子C 和O 的电负性并不相同。
二、填空题请写出之间存在的分子间的力类型为（ ）。
[南京航空航天大学32CH OH-H O 2011研]【答案】氢键【解析】中的能和形成氢键。
3CH OH OH -2H O H O H -⋅⋅⋅三、选择题1．下列分子中偶极矩最大的是（ ）。
[北京科技大学2012研]A ．HCl B ．HI C ．HBr D ．HF【解析】卤素中电负性从氟到碘逐渐减弱，而偶极矩是由于成键原子的电负性不同引起的，电负性越大，分子偶极矩越大。
2．已知下列离子半径：Tl +（140 pm ）、Ag + （126 pm ）、Zn 2+ （74 pm ）、Cl -（181 pm ）、S 2- （184 pm ），则在下列物质中属于CsCl 型离子晶体的是（ ）。
[北京科技大学2012研]A ．AgClB ．Ag 2SC ．TlClD ．ZnCl 2【答案】C【解析】半径比规则如表10-4所示：表10-4 离子晶体构型与阴阳离子半径比之间的关系AgCl ：；Ag 2S ：；1261810.696r r +-==1261840.685r r +-==TlCl ：；ZnCl 2：。
1401810.773r r +-==741810.409r r +-==故属于CsCl 型离子晶体的是TlCl 。
3．已知钠的电负性为0.93，Cl 的电负性为3.16，则NaCl 中化学键的离子百分数为A．100％B．95.2％C．87.81％D．71.15％E．无答案可选【答案】D【解析】键的离子百分数大小由成键两原子电负性差值（ΔX）决定，两元素电负性差值越大，它们之间键的离子性也就越大，单键的离子性百分数与电负性差值之间的关系如表10-5所示。
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)(课后习题详解 原子结构)
8.2 课后习题详解1. 利用氢原子光谱的频率公式，令n=3，4，5，6，求出相应的谱线频率。
解：根据公式，可得各能级相应的谱线频率：Balmer 15122113.82910()2snν-=⨯-2. 利用教材图8-2的氢原子能级数值，计算电子从n=6能级回到n=2能级时，由辐射能量而产生的谱线频率。
解：由光谱图可知，；1866,0.060510n E J -==-⨯1822,0.54510n E J-==-⨯。
3. 利用氢原子光谱的能量关系式求出氢原子各能级（n=1，2，3，4）的能量。
解：已知氢原子光谱的能量关系式为 221211H E R nn ∆⎛⎫=- ⎪⎝⎭4. 钠蒸气街灯发出亮黄色光；其光谱由两条谱线组成，波长分别为589.0 nm 和589.6 nm 。
计算相应的光子能量和频率。
解：光子的能量关系式为，频率的关系式为E h ν=1cT νλ==台。
5. 下列各组量子数中哪一组是正确的?将正确的各组量子数用原子轨道符号表示之。
解：（1）组量子数是正确的，其相应的原子轨道为。
23z d （2）组中，n=4，可能取值为0，1，2，3，而题中=－1，故不正确。
l l （3）组中，，是错误的。
m 只能等于-，……，0，……，+。
l l （4）组中，n=3时，可能的取值为0，1，2，故=3不正确。
l l 6. 一个原子中，量子数n=3，l=2，m=2时可允许的电子数最多是多少?解：此为一个量子轨道，根据不相容原理，一个量子轨道最3,2,2n l m ===Pauli 多能容纳两个自旋方向相反的电子。
7.已知（氢原子基态）（1）计算r=52.9 pm 处的值；（2）计算r=2×52.9 pm 处的值；（3）计算（1）与（2）的值；（4）计算（1）与（2）的扩值；（5）当r=O和r=∞时，分别等于多少?解：（1）根据题给的公式，代入数据得，时52.9rpm =（2）同理，当时252.9r pm =⨯，8. 从轨道的角度分布图[教材图8-14（a ）]说明的最大绝对值对应于曲线的哪一部位，最小绝对值又是哪里?这些部位怎样与电子的出现概率密度相联系?解：当角等于θ°0°1802(,)z p Y θφ2(,)z p Y θφ线（面）与z 轴相交出，2pz 电子出现的概率密度最大。
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)(名校考研真题详解 氧化还原反应电化学基础)
2．已知 E (Zn2 / Zn) 0.7621 V ，则 △ f Gm (Zn2 , aq) 为（
天大学 2011 研] 【答案】147.06 kJ·mol-1 【解析】Zn2+的生成反应如下：
Zn Zn2 2e
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）。[南京航空航
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7.3 名校考研真题详解
一、判断题 原电池中电子由负极经导线流到正极，再由正极经溶液流到负极，从而构成了电回路。 （ ）[南京航空航天大学 2012 研] 【答案】√ 【解析】原电池中，负极为阳极，负极的阳离子浓度较高，而在正极即阴极阴离子浓 度较高，故负极的电子密度大于正极，故电子经导线流向正极，再由正极经溶液流到负极， 构成回路。
浓度 c1 比 c2（ ）， EMθ F =（ ）V，放电停止，EMF=（ 应的 K θ =（ ）。[北京科技大学 2011 研]
）V，相应的氧化还原反
【答案】小；0；0；1
【解析】电极反应的能斯特方程为：
E(T ) Eθ (T ) RT ln c(R) zF c(O)
故该原电池的电动势：
EMF =E
IO3
IO
Eθ
IO I2
= 4 0.14 0.45 NhomakorabeaV 0.202 V ；
5
5
B 项： A E左θ B E右θ C
若 E右θ ＞左 Eθ ，歧化反应能够发生；若 E右θ ＜左 Eθ ，歧化反应不能发生。
可知 I2 和 IO-都可发生歧化反应； C 项：只有 I2 和 IO-可以发生歧化反应，
IO-歧化成 I2 和 IO3-反应的 E1θ =0.45 0.14=0.31 V I2 歧化成 IO-和 I-反应的 E2θ =0.53 0.45=0.08 V E1θ＞E2θ ，故 IO-歧化成 I2 和 IO3-反应倾向最大； D 项：卤素的歧化反应通式为： X2 H2O ‡ˆ ˆˆ†ˆ H+ +X +HXO ，D 项表示错误。
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H2S 和调节 pH 的方法来鉴别它们？
解：分别取少量四种溶液于试管中，然后通入 H2S 至饱和，出现黑色沉淀的是
P（b N）O3 2 ，然后在不出现沉淀的三支试管中加入 NH3 gH 2O ，出现黑色沉淀的是 FeSO4 ,出
现肉色沉淀的是 MnSO4 ，不出现沉淀的是 K2SO4 。PbS 的
，不溶于稀酸，
离心分离，即考研考证电子书、题库视频学习平 台
6.．某金属氧化物 A 的晶体放入水中生成白色沉淀 B；再加入盐酸，沉淀 B 消失，又
得到 A 的溶液。此溶液与过量的稀 NaOH 溶液反应生成白色沉淀 C；C 与 NaClO-NaOH
2
2
2．完成并配平下列反应方程式： 解：各反应方程式如下：
3．完成并配平下列反应方程式：
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解：各反应方程式如下：
4.．写出下列反应方程式： （1）三氧化二砷溶于氢氧化钠溶液；（2）三硫化二锑溶于硫化铵溶液； （3）硝酸铋溶液稀释时变混浊； （4）硫代亚锑酸钠与盐酸作用； （5）铋酸钠与浓盐酸反应。 解：各反应方程式如下：
12.．将 SO2（g）通入纯碱溶液中，有无色无味气体（A）逸出，所得溶液经烧碱中 和，再加入硫化钠溶液除去杂质，过滤后得溶液（B）。将某非金属单质（C）加入溶液 （B）中加热，反应后再经过滤、除杂等过程后，得溶液（D）。取 3mL，溶液（D）加入 HCl 溶液，其反应产物之一为沉淀（C）。另取 3mL 溶液（D），加入少许 AgBr（s），则其 溶解，生成配离子（E）。再取第 3 份 3mL 溶液（D），在其中加入几滴溴水，溴水颜色消 失，再加入 BaCl2 溶液，得到不溶于稀盐酸的白色沉淀（F）。试确定 A，B，C，D，E，F 的化学式，并写出各步反应方程式。
7．根据教材附表一中的相关数据计算电势图
在酸性溶液
。写出 HN3（aq）的歧化反应方程，计算 25℃下该反应的
标准平衡常数 ，并评价 HN3（aq）的稳定性。 解：查阅相关的热力学数据得：
（1） 2H（ a）q（）3N（2 ）g 2e 2HN3 aq
根据
，有
E（ N）2
/
HN3
=
643.6 103 J gmol1 2 9.6485 104 Cgmol1
（5） NaBiO3 6HC（l 浓） BiCl3 Cl2 NaCl 3H2O 5．如何鉴定 Bi3+，Sb3+的存在是否干扰 Bi3+的鉴定?如何分离 Bi3+和 Sb3+? 解：鉴定 Bi3 的方法为：在试液中加入 Sn[( OH)4 ]2- ，若生成黑色沉淀，则证明有 Bi3 。
Sb3+的存在会干扰 Bi3 的鉴定，因为碱性介质中 Sn[( OH)4 ]2- 也能将 Sb3+还原为黑色的 锑。分离两者的方法：在含有 Sb3+和 Bi3 的溶液中，加入过量的 NaOH 稀溶液，发生的 反应如下：
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8.．试计算 25℃时反应
的标准平衡常数。当
H3AsO4，同 H3AsO3 和 I 一的浓度均为 1.0mol·L-1，该反应正、负极电极电势相等时，溶
液的 pH 为多少?
解：查阅标准电极电势表可知： E（ H）3 AsO4 / H3 AsO3 =0.5748V ， E（ ）I2 / I =0.5345V
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14.2 课后习题详解
1．试写出下列物质之间的反应方程式。 （1）氨和氧（铂催化）；（2）液氨和钠；（3）浓硝酸和汞；（4）稀硝酸和铝； （5）稀硝酸和银；（6）锡和浓硝酸；（7）氯化铵溶液与亚硝酸钠溶液； （8）酸性溶液中碘化钾与亚硝酸钠。 解：各反应方程式如下：
混合溶液反应生成土黄色沉淀 D，D 可与 MnSO4 和 HNO3 的混合溶液反应生成紫色溶液。
A 溶液与 H2S 溶液反应生成黑色沉淀 E。沉淀 C 同亚锡酸钠的碱性溶液混合，生成黑色沉
淀 F。试确定各字母所代表物种的化学式，写出相关反应方程式。 解： A、BiCl3 B、BiOCl C、B（i ）OH 3 D、NaBiO3 E、Bi2S3 F、Bi
则 有：
9．完成并配平下列反应方程式：
解：各反应方程式如下：
(3)5H2O2 +2MnO-4 +16H+
2Mn2 +5O2 +8H2O
(6)S+2HNO3 (浓)
H2SO4 2NO
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10.．在 4 个瓶子内分别盛有 FeSO4 、 P（b N）O3 2 、 K2SO4 、 MnSO4 溶液，怎样用通入
0.3335V
（2） HN（3 a）q（）11（H ） aq
8e
3NH
4
aq
E（ H）N3
/
NH
4
559.73103 J gmol1 = 8 9.6485 104 Cgmol1
0.725V
HN（3 ） aq
的歧化反应为： 3HN（3 a）q（）H（ ）aq（）4N2
g
NH
4
aq
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可通过气味或醋酸铅试纸检验 H2S 气体。多硫化合物与盐酸作用生成多硫化氢，多硫 化氢不稳定，易分解，有白色胶状硫磺生成，其离子反应方程式为：
亚硫酸盐与盐酸反应放出 SO2 气体，其离子反应方程式为：
硫代硫酸盐与盐酸作用有白色胶状硫磺生成，并放出 SO2 气体，其离子反应方程式为：
硫酸盐与盐酸不反应。
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解： A、CO2 B、Na2SO3 台C、S D、Na2S2O3 E、（Ag）S2O3 2 3 F、BaSO4
加入 H2S 就出现沉淀。MnS 的
，FeS 的
，二者均可溶于稀酸，
仅加入 H2S 不能出现沉淀。在氨碱性条件下均可出现沉淀。K2S 是水溶性硫化物。
11．试用一种试剂将钠的硫化物、多硫化物、亚硫酸盐、硫代硫酸盐和硫酸盐彼此区 分开来。写出有关的离子方程式。
解：可以采用盐酸来区分，硫化物溶于盐酸时产生 H2S 气体，其离子反应方程式为：