(完整版)无机化学(天津大学第四版答案)
无机化学(天津大学第四版答案)
第1章化学反应中的质量关系和能量关系习题参考答案1．解：1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。
2．解：氯气质量为2.9×103g。
3．解：一瓶氧气可用天数４．解：= 318 K℃５．解：根据道尔顿分压定律p(N2) = 7.6104 Pap(O2) = 2.0104 Pap(Ar) =1103 Pa６．解：（1）0.114mol;（2）（3）7.解：（1）p(H2) =95.43 kPa（2）m(H2) == 0.194 g8.解：（1） = 5.0 mol（2） = 2.5 mol结论: 反应进度()的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关，但与反应式的写法有关。
9.解：U = Qp pV = 0.771 kJ10.解：（1）V1 = 38.310-3 m3= 38.3L（2） T2 == 320 K（3）W = (pV) = 502 J（4） U = Q + W = -758 J（5） H = Qp = -1260 J11.解：NH3(g) +O2(g)NO(g) +H2O(g)= 226.2 kJ·mol112.解：= Qp = 89.5 kJ=nRT= 96.9 kJ13.解：（1）C (s) + O2 (g) → CO2 (g)=(CO2, g) = 393.509 kJ·mol1CO2(g) +C(s) → CO(g)= 86.229 kJ·mol1CO(g) +Fe2O3(s) →Fe(s) + CO2(g)= 8.3 kJ·mol1各反应之和= 315.6 kJ·mol1。
（2）总反应方程式为C(s) + O2(g) +Fe2O3(s) →CO2(g) +Fe(s)= 315.5 kJ·mol1由上看出：(1)与(2)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。
无机化学(第四版)课后答案
无机化学课后答案 第13章氢和稀有气体13-1 氢作为能源，其优点是什么？目前开发中的困难是什么？ 1、解：氢作为能源，具有以下特点：（1）原料来源于地球上储量丰富的水，因而资源不受限制； （2）氢气燃烧时放出的热量很大；（3）作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水，不会污染环境； （4）有可能实现能量的储存，也有可能实现经济高效的输送。
发展氢能源需要解决三个方面的问题：氢气的发生，氢气的储备和氢气的利用13-2按室温和常压下的状态（气态 液态 固态）将下列化合物分类，哪一种固体可能是电的良导体？BaH 2;SiH 4;NH 3;AsH 3;PdH 0.9;HI13-3试述从空气中分离稀有气体和从混合气体中分离各组分的根据和方法。
3、解：从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分，主要是利用它们不同的物理性质如：原子间不同的作用力、熔点沸点的高低以及被吸附的难易等差异达到分离的目的。
13-4试说明稀有气体的熔点 、沸点、密度等性质的变化趋势和原因？4、解：氦、氖、氩、氪、氙，这几种稀有气体熔点、沸点、密度逐渐增大。
这主要是由于惰性气体都是单原子分子，分子间相互作用力主要决定于分子量。
分子量越大，分子间相互作用力越大，熔点沸点越来越高。
密度逐渐增大是由于其原子量逐渐增大，而单位体积中原子个数相同。
13-5你会选择哪种稀有气体作为：（a ）温度最低的液体冷冻剂；（b ）电离能最低 安全的放电光源；（c ）最廉价的惰性气氛。
13-6用价键理论和分子轨道理论解释HeH 、HeH +、He 2+粒子存在的可能性。
为什么氦没有双原子分子存在？13-7 给出与下列物种具有相同结构的稀有气体化合物的化学式并指出其空间构型：(a) ICl 4- (b)IBr 2- (c)BrO 3- (d)ClF7、 解： 4XeF 平面四边形 2XeF 直线形3XeO 三角锥 XeO 直线形13-8用 VSEPR 理论判断XeF 2 、XeF 4、XeF 6、XeOF 4及ClF 3的空间构型。
天津大学无机化学教研室《无机化学》(第4版)课后习题(原子结构与元素周期性)【圣才出品】
价层电子构型为 为相似。
所以它属于第七周期、ⅣA 族，可能与已知元素 Pb 的性质最
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（2）电子最先填充在第一个 59 轨道上的元素的原子序数可能是 121。
推测：根据电子填充轨道的次序为
可知出
现第一个 59 电子的元素的电子分布式应为
8．（1）试写出 S 区、P 区、d 区及 ds 区元素的价层电子构型。 （2）具有下列价层电子构型的元素位于周期表中哪一个区？它们各是金属还是非金 属？
答：（1）
表 5-2
（2）
表 5-3
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9．已知某副族元素的 A 原子，电子最后填入 3d，最高氧化数为＋4；元素 B 的原子， 电子最后填入 4p，最高氧化数为＋5。回答下列问题：
所以该元素原子序数是 121。
（3）118。第七周期最后一种元素的价层构型应为
其电子分布式为
所以第七周期最后一种元素的原子序数应为 118。
（4）50。第八周期的元素种数应该是第八能级组可填充的电子数，即
，所以第八周期应该包括（2＋18＋14＋10＋6）＝50 种元素。
（二）习题 1．在下列各组量子数中，恰当填入尚缺的量子数。 （1） （2） （3） （4） 解：（1）n≥3 正整数； （2）l＝1；
（1）写出 A、B 元素原子的电子分布式； （2）根据电子分布，指出它们在周期表中的位置（周期、区、族）。 答：（1）A： B： （2）A：四周期、d 区、ⅣB 族元素；B：四周期、p 区、ⅤA 族元素。
10．不参看周期表，试推测下列每一对原子中哪一个原子具有较高的第一电离能和较 大的电负性值？
大学《无机化学》第四版_习题答案
1-30给出下列基态原子或离子的价电子层电子组态，并用方框图表示轨道，填入轨道的电子则用箭头表示。(a)Be (b)N (c)F (d)Cl-(e)Ne+(f)Fe3+(g)As3+
1-43某元素的价电子为4s24p4，问：它的最外层﹑次外层的电子数；它的可能氧化态，它在周期表中的位置（周期﹑族﹑区），它的基态原子的未成对电子数，它的氢化物的立体结构。
1-44某元素基态原子最外层为5s2，最高氧化态为+4，它位于周期表哪个区？是第几周期第几族元素？写出它的+4氧化态离子的电子构型。若用A代替它的元素符号，写出相对应氧化物的化学式。
2-6讨论上题列举的分子（或离子）的中心原子的杂化类型。
1-48马立肯电负性的计算式表明电负性的物理意义是什么？
1-49试计算F﹑O﹑N﹑H的阿莱-罗周电负性，并与泡林电负性对照。
1-50哪些元素的最高氧化态比它在周期表内的族序数高？
1-51金属是否有负氧化元素的氧化态稳定性有什么规律？
1-53什么叫惰性电子对效应？它对元素的性质有何影响？
1-22垒球手投掷出速度达152Km.h-1质量为142g的垒球，求德布罗意波长。
1-23处于K﹑L﹑M层的最大可能数目各为多少？
1-24以下哪些符号是错误的？（a）6s (b)1p (c)4d (d)2d (e)3p (f)3f
1-25描述核外电子空间运动状态的下列哪一套量子数是不可能存在的？
n l m n l m n l m n l m
大学《无机化学》第四版_习题答案
无机化学（第四版）答案第一章物质的结构1-1 在自然界中氢有三种同位素，氧也有三种同位素，问：总共有种含不同核素的水分子？由于3H太少，可以忽略不计，问：不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子？1-2 天然氟是单核素（19F）元素，而天然碳有两种稳定同位素（12C和13C），在质谱仪中，每一质量数的微粒出现一个峰，氢预言在质谱仪中能出现几个相应于CF4+的峰？1-3 用质谱仪测得溴得两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为79Br 789183占50。
54%，81Br 80。
9163占49。
46%，求溴的相对原子质量（原子量）。
1-4 铊的天然同位素203Tl和205Tl的核素质量分别为202。
97u和204。
97u，已知铊的相对原子质量（原子量）为204。
39，求铊的同位素丰度。
1-5 等质量的银制成氯化银和碘化银，测得质量比m（AgCl）：m（AgBr）=1。
63810：1，又测得银和氯得相对原子质量（原子量）分别为107。
868和35。
453，求碘得相对原子质量（原子量）。
1-6 表1-1中贝采里乌斯1826年测得的铂原子量与现代测定的铂的相对原子质量（原子量）相比，有多大差别？1-7 设全球有50亿人，设每人每秒数2个金原子，需要多少年全球的人才能数完1mol金原子（1年按365天计）？1-8 试讨论，为什么有的元素的相对质量（原子量）的有效数字的位数多达9位，而有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字却少至3～4位？1-9 太阳系，例如地球，存在周期表所有稳定元素，而太阳却只开始发生氢燃烧，该核反应的产物只有氢，应怎样理解这个事实？1-10 中国古代哲学家认为，宇宙万物起源于一种叫“元气”的物质，“元气生阴阳，阴阳生万物”，请对比元素诞生说与这种古代哲学。
1-11 “金木水火土”是中国古代的元素论，至今仍有许多人对它们的“相生相克”深信不疑。
与化学元素论相比，它出发点最致命的错误是什么？1-12 请用计算机编一个小程序，按1.3式计算氢光谱各谱系的谱线的波长（本练习为开放式习题，并不需要所有学生都会做）。
大学《无机化学》第四版-上册 习题答案
无机化学(第四版)答案第一章物质得结构１-１在自然界中氢有三种同位素,氧也有三种同位素,问:总共有种含不同核素得水分子？由于3H太少,可以忽略不计,问:不计３Ｈ时天然水中共有多少种同位素异构水分子？１-2 天然氟就是单核素(19F)元素,而天然碳有两种稳定同位素(１2Ｃ与１３C),在质谱仪中,每一质量数得微粒出现一个峰,氢预言在质谱仪中能出现几个相应于ＣF4+得峰？1—３用质谱仪测得溴得两种天然同位素得相对原子质量与同位素丰度分别为７9Br 7８918３占５0、5４%,8１Ｂr 80。
9１63占４9。
4６％,求溴得相对原子质量(原子量)。
1-4 铊得天然同位素203Tl与20５Tl得核素质量分别为202、97u与２04、97u,已知铊得相对原子质量(原子量)为20４。
３９,求铊得同位素丰度。
1-5 等质量得银制成氯化银与碘化银,测得质量比m(AgCｌ):m(AgBｒ)=1。
6３８10:1,又测得银与氯得相对原子质量(原子量)分别为107。
868与3５。
453,求碘得相对原子质量(原子量)、１-６表1－1中贝采里乌斯１826年测得得铂原子量与现代测定得铂得相对原子质量(原子量)相比,有多大差别?1－7 设全球有５０亿人,设每人每秒数2个金原子,需要多少年全球得人才能数完1ｍoｌ金原子(1年按３65天计)？1－8 试讨论,为什么有得元素得相对质量(原子量)得有效数字得位数多达9位,而有得元素得相对原子质量(原子量)得有效数字却少至３~４位?1-9 太阳系,例如地球,存在周期表所有稳定元素,而太阳却只开始发生氢燃烧,该核反应得产物只有氢,应怎样理解这个事实?1—10 中国古代哲学家认为,宇宙万物起源于一种叫“元气”得物质,“元气生阴阳,阴阳生万物",请对比元素诞生说与这种古代哲学。
1—11 “金木水火土”就是中国古代得元素论,至今仍有许多人对它们得“相生相克”深信不疑。
与化学元素论相比,它出发点最致命得错误就是什么？1—12 请用计算机编一个小程序,按1、3式计算氢光谱各谱系得谱线得波长(本练习为开放式习题,并不需要所有学生都会做)。
天津大学无机化学 课后习题参考答案
� 9.6d
��解� T
�
pV nR
�
MpV mR
= 318 K � 44.9 ℃
��解�根据道尔顿分压定律
p(N2) = 7.6�104 Pa p(O2) = 2.0�104 Pa p(Ar) =1�103 Pa
pi
�
ni n
p
��解��1� n(CO2 ) � 0.114mol; p(CO2 ) � 2.87 � 104 Pa �2� p(N 2 ) � p � p(O2 ) � p(CO2 ) � 3.79 �104 Pa
�
r
H
� m
(298.15
K)
�1573.15
�
r
S
� m
(298.15
K)
= 70759 J ·mol�1
lg K � (1573.15 K) = �2.349, K � (1573.15 K) = 4.48�10�3
10. 解� 平衡分压�kPa
H2(g) + I2(g)
2HI(g)
2905.74 �χ 2905.74 �χ
平衡分压/kPa
x
x
� �� � K � = p (NH 3 ) / p� p (H 2S) / p� = 0.070
则 x = 0.26�100 kPa = 26 kPa
平衡时该气体混合物的总压为 52 kPa
�2�T 不变� K � 不变。
NH4HS(s) � NH3(g) + H2S(g)
平衡分压/kPa
�2� K c
=
�c
(N
2
)�
1 2
�c
(H 2 )
�3 2
天津大学无机化学教研室《无机化学》(第4版)课后习题(酸碱反应和沉淀反应)【圣才出品】
第3章 酸碱反应和沉淀反应（一）思考题1．阐述下列化学名词、概念的含义。
解离常数，解离度，分步解离，水解常数，水解度，分步水解，水的离子积，缓冲溶液，溶度积，溶度积规则，分步沉淀，沉淀完全，沉淀转化答：（1）解离常数：在溶液中存在着已解离的弱电解质的组分离子和未解离的弱电解质分子之间的平衡，该平衡的平衡常数称为解离常数。
（2）解离度：弱电解质在溶剂中解离达平衡后，已解离的弱电解质分子百分数称为解离度。
（3）分步解离：多元弱酸在水溶液中的解离是分步（或分级）进行的，平衡时每一级都有一个相应的解离平衡常数。
（4）水解常数：对于强碱弱酸盐、强酸弱碱盐、弱酸弱碱盐，盐的组分离子与水解离出来的H＋或OH－结合成弱电解质的反应的平衡常数称为水解常数。
（5）水解度：盐水解部分的物质的量或浓度与始态盐的物质的量或浓度的比值称为水解度。
（6）分步水解：与多元弱酸（或多元弱碱）的分步解离相对应，多元弱酸盐（或多元弱碱盐）的水解也是分步进行的。
（7）水的离子积：水的解离平衡常数称为水的离子积。
（8）缓冲溶液：弱酸与弱酸盐、弱碱与弱碱盐等混合液保持pH相对稳定作用的溶液称为缓冲溶液。
（9）溶度积：难溶强电解质在水中虽然难溶，但仍有一定数量的构晶离子离开晶体表面而进入水中，当溶解与沉淀的速率相等时，晶体和溶液相应的离子之间达到动态的多相离子平衡，该溶解平衡常数称为溶度积。
（10）溶度积规则：，该规律称为溶度积规则。
（11）分步沉淀：体系中同时含有多种离子，离子可能与加入的某一沉淀剂均会发生沉淀反应，生成难溶电解质，则离子积首先超过溶度积的难溶电解质先沉出，这种在混合溶液中多种离子发生先后沉淀的现象称为分步沉淀。
（12）沉淀完全：在进行沉淀反应时，当离子浓度小于10－5时，可以认为沉淀基本完全。
（13）沉淀转化：借助于某一试剂的作用，把一种难溶电解质转化为另一难溶电解质的过程称为沉淀转化。
2．在氨水中加入下列物质时，的解离度和溶液的pH 将如何变化？（1）加（2）加（3）加答：（1）使的解离度下降，溶液的pH 减小；（2）使的解离度下降，溶液的pH 升高；（3）使的解离度增大，溶液的pH 减小；（4）使的解离度增大，溶液的pH 的变化与加水量的多少有关。
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第1章化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案1．解：1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。
2．解：氯气质量为2.9×103g 。
3．解：一瓶氧气可用天数33111-1222()(13.210-1.0110)kPa 32L9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -⨯⨯⨯===⨯⨯４．解：pV MpVT nR mR== = 318 K 44.9=℃ ５．解：根据道尔顿分压定律ii n p p n=p (N 2) = 7.6⨯104 Pap (O 2) = 2.0⨯104 Pa p (Ar) =1⨯103 Pa６．解：（1）2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ⨯（2）222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =⨯ （3）4224(O )(CO ) 2.6710Pa 0.2869.3310Pan p n p ⨯===⨯7.解：（1）p (H 2) =95.43 kPa （2）m (H 2) =pVMRT= 0.194 g 8.解：（1）ξ = 5.0 mol（2）ξ = 2.5 mol结论: 反应进度(ξ)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关，但与反应式的写法有关。
9.解：∆U = Q p - p ∆V = 0.771 kJ 10.解： （1）V 1 = 38.3⨯10-3 m 3= 38.3L（2） T 2 =nRpV 2= 320 K （3）-W = - (-p ∆V ) = -502 J （4） ∆U = Q + W = -758 J （5） ∆H = Q p = -1260 J11.解：NH 3(g) +45O 2(g) 298.15K−−−−→标准态NO(g) + 23H 2O(g) m r H ∆= - 226.2 kJ·mol -1 12.解：m r H ∆= Q p = -89.5 kJ m r U ∆= m r H ∆- ∆nRT= -96.9 kJ13.解：（1）C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g)m r H ∆ =m f H ∆(CO 2, g) = -393.509 kJ·mol -121CO 2(g) + 21C(s) → CO(g) m r H ∆ = 86.229 kJ·mol -1CO(g) +31Fe 2O 3(s) → 32Fe(s) + CO 2(g)m r H ∆ = -8.3 kJ·mol -1各反应m r H ∆之和m r H ∆= -315.6 kJ·mol -1。
（2）总反应方程式为23C(s) + O 2(g) + 31Fe 2O 3(s) → 23CO 2(g) + 32Fe(s) m r H ∆ = -315.5 kJ·mol -1由上看出：(1)与(2)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。
14．解： m r H ∆（3）= m r H ∆（2）×3-m r H ∆（1）×2=-1266.47 kJ·mol -115．解：（1）Q p =m r H ∆== 4 m f H ∆(Al 2O 3, s) -3 m f H ∆(Fe 3O 4, s) =-3347.6 kJ·mol -1（2）Q = -4141 kJ·mol -116．解：（1） m r H ∆ =151.1 kJ·mol -1 （2） m r H ∆ = -905.47 kJ·mol -1（3） m r H ∆ =-71.7kJ·mol -117.解： m r H ∆=2 m f H ∆(AgCl, s)+ m f H ∆(H 2O, l)- m f H ∆(Ag 2O, s)-2 m f H ∆(HCl, g) m f H ∆(AgCl, s) = -127.3 kJ·mol -118.解：CH 4(g) + 2O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l)m r H ∆ = m f H ∆(CO 2, g) + 2 m f H ∆(H 2O, l) - m f H ∆(CH 4, g)= -890.36 kJ·mo -1 Q p = -3.69⨯104kJ第2章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案1.解： m r H ∆ = -3347.6 kJ·mol -1;m r S ∆ = -216.64 J·mol -1·K -1;m r G ∆ = -3283.0kJ·mol -1 ＜ 0该反应在298.15K 及标准态下可自发向右进行。
2.解： m r G ∆ = 113.4 kJ·mol -1 ＞ 0该反应在常温(298.15 K)、标准态下不能自发进行。
（2） m r H ∆ = 146.0 kJ·mol -1;m r S ∆ = 110.45 J·mol -1·K -1;m r G ∆ = 68.7 kJ·mol -1 ＞ 0该反应在700 K 、标准态下不能自发进行。
3.解： m r H ∆ = -70.81 kJ·mol -1 ;m r S ∆ = -43.2 J·mol -1·K -1; m r G ∆ = -43.9 kJ·mol -1（2）由以上计算可知：m r H ∆(298.15 K) = -70.81 kJ·mol -1; m r S ∆(298.15 K) = -43.2 J·mol -1·K -1m r G ∆ =m r H ∆ - T ·m r S ∆ ≤ 0 T ≥K)(298.15K) (298.15m r m rS H ∆∆ = 1639 K4.解：（1）c K = {}O)H ( )(CH )(H (CO) 2432c c c c p K = {}O)H ( )(CH )(H (CO) 2432p p p pK = {}{}{}{}p p p p p p p p / O)H ( /)(CH / )(H / (CO) 2432（2）c K ={}{})(NH )(H )(N 3232212c c c p K ={}{})(NH )(H )(N 3232212p p pK ={}{}pp p p p p / )(NH/)(H/)(N3232212（3）c K =)(CO 2c p K =)(CO 2p K = p p /)(CO 2 （4）c K ={}{}3232 )(H O)(H c c p K ={}{}3232 )(H O)(H p pK ={}{}3232 /)(H/O)(Hpp p p5.解：设 m r H ∆、m r S ∆基本上不随温度变化。
m r G ∆ =m r H ∆ - T · m r S ∆m r G ∆(298.15 K) = -233.60 kJ·mol -1 m r G ∆(298.15 K) = -243.03 kJ·mol -1K lg (298.15 K) = 40.92, 故 K (298.15 K) = 8.3⨯1040K lg (373.15 K) = 34.02,故 K (373.15 K) = 1.0⨯10346.解：（1） m r G ∆=2m f G ∆(NH 3, g) = -32.90 kJ·mol -1 ＜0该反应在298.15 K 、标准态下能自发进行。
（2） K lg (298.15 K) = 5.76, K (298.15 K) = 5.8⨯1057. 解：（1） m r G ∆(l) = 2 m f G ∆(NO, g) = 173.1 kJ·mol -11lgK =RTG 303.2)1(m f∆- = -30.32, 故1K = 4.8⨯10-31（2） m r G ∆(2) = 2m f G ∆(N 2O, g) =208.4 kJ·mol -12lgK =RTG 303.2)2(m f∆- = -36.50, 故2K = 3.2⨯10-37（3） m r G ∆(3) = 2m f G ∆(NH 3, g) = -32.90 kJ·mol -1 3lg K = 5.76, 故 3K = 5.8⨯105由以上计算看出：选择合成氨固氮反应最好。
8.解： m r G ∆ = m f G ∆(CO 2, g) - m f G ∆(CO, g)-m f G ∆(NO, g)= -343.94 kJ·mol -1< 0，所以该反应从理论上讲是可行的。
9.解: m r H ∆(298.15 K) = m f H ∆(NO, g) = 90.25 kJ·mol -1 m r S ∆(298.15 K) = 12.39 J·mol -1·K -1m r G ∆(1573.15K)≈ m r H ∆(298.15 K) -1573.15 m r S ∆(298.15 K)= 70759 J ·mol -1K lg (1573.15 K) = -2.349, K (1573.15 K) = 4.48⨯10-3 10. 解： H 2(g) + I 2(g)2HI(g)平衡分压／kPa 2905.74 -χ 2905.74 -χ 2χ22)74.2905()2(x x -= 55.3 χ= 2290.12p (HI) = 2χkPa = 4580.24 kPan =pV RT= 3.15 mol11.解：p (CO) = 1.01⨯105 Pa, p (H 2O) = 2.02⨯105 Pa p (CO 2) = 1.01⨯105 Pa, p (H 2) = 0.34⨯105 PaCO(g) + H 2O(g) → CO 2(g) + H 2(g) 起始分压／105 Pa 1.01 2.02 1.01 0.34 J = 0.168, p K = 1＞0.168 = J,故反应正向进行。
12.解：（1） NH 4HS(s) → NH 3(g) + H 2S(g)平衡分压/kPa x xK ={}{}/ S)(H / )(NH 23 p p p p = 0.070 则 x = 0.26⨯100 kPa = 26 kPa 平衡时该气体混合物的总压为52 kPa（2）T 不变， K 不变。