武汉大学版无机化学课后习题答案 13氧族元素
武汉大学、吉林大学《无机化学》(第3版)(下册)名校考研真题(氧族元素)【圣才出品】
第13章 氧族元素1．下列叙述中，错误的是（ ）[北京科技大学2012研]A ．Na 2S 2O 3可作为还原剂，在反应中只能被氧化成S 4O 62-B ．在早期的防毒面具中，曾应用Na 2S 2O 3作解毒剂C ．照相术中，AgBr 被Na 2S 2O 3溶液溶解而生成配离子D ．Na 2S 2O 3可用于棉织物等漂白后脱氯【答案】A【解析】A 项：硫代硫酸钠具有还原性，可以被较强的氧化剂Cl 2氧化为硫酸钠，反应方程式为：2223224S O 4Cl 5H O 2SO 8Cl 10H ---+++→++，故题述错误。
B 项：Na 2S 2O 3在医药上可用作氰化物（如氰化钠NaCN ）的解毒剂，反应方程式为：22233CN S O SCN SO ----+→+。
C 项：硫代硫酸钠具有配位能力，可与Ag ＋和Cd 2＋等形成稳定的配离子，如用作照相的定影剂，底片上未感光的溴化银在定影液中被溶解，反应方程式为：32232322S O AgBr Ag(S O )Br ---⎡⎤+→+⎣⎦。
D 项：如A 项中的反应，在纺织工业上用Na 2S 2O 3作脱氯剂。
2．下列对氧族元素性质的叙述中正确的是（ ）。
[北京科技大学2012研]A ．氧族元素与其他元素化合时，均可呈现＋2，＋4，＋6或-1，-2等氧化值B ．氧族元素电负性从氧到钋依次增大C．氧族元素的电负性从氧到钋依次减小D．氧族元素都是非金属元素【答案】C【解析】A项：氧只有与氟化合时，其氧化值才为正值。
B项：氧是氧族元素中电负性最大的元素，从氧到钋电负性逐渐减弱。
D项：氧族元素钋属于放射性金属元素。
3．下列关于O3的叙述中正确的是（）。
[南开大学2011研]A．O3比O2稳定B．O3是非极性分子C．O3是顺磁性物质D．O3比O2氧化性强【答案】D【解析】臭氧不稳定，易分解。
分子结构呈三角形，具有极性。
分子中没有成单电子，具有反磁性。
4．下列分子或离子最稳定的是（）。
《无机化学下》第四版习题答案
第13章 氢和稀有气体13-1 氢作为能源，其优点是？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。
(上册)课后武大无机化学习题答案
第二章物质的状态1.某气体在293K与9.97×104Pa时占有体积1.910-1dm3其质量为0.132g，试求这种气体的相对分子质量，它可能是何种气体?解4.一容器中有4.4 g CO2，14 g N2，12.8g O2，总压为2.026105Pa，求各组分的分压。
解9.有一高压气瓶，容积为30 dm3，能承受2.6×107Pa，问在293K时可装入多少千克O2而不致发生危险？解第五章氢和稀有气体3.写出工业制氢的三个主要化学方程式和实验室中制备氢气最简便的方法？答14.完成并配平下列反应方程式：（1）XeF4 + ClO-3→（2）XeF4 + Xe →（3）Na4XeO6 + MnSO4 + H2SO4→（4）XeF4 + H2O →（5）XeO3 + Ba(OH)2→（6）XeF6 + SiO2→答①XeF4 +2 ClO-3+2 H2O=Xe + 2ClO-4+ 4HF③5Na4XeO6 + 2MnSO4 +7 H2SO4 =5XeO3 +2 NaMnO4 + 7 H2O + 9Na2SO4⑤2XeO3 +2 Ba(OH)2 = Ba2XeO6 + Xe + O2 + 2H2O第六章化学热力学初步2. 计算体系的热力学能变化，已知：（1）体系吸热1000J，对环境做540J的功；（2）体系吸热250J，环境对体系做635J的功；解3. 在298K 和100kPa 恒压下，21mol 的OF 2同水反应，放出161.5kJ 热量，求 反应OF 2(g) + H 2O(g) → O 2(g) + 2HF(g)的△rH θm 和△rU θm 。
解12. 已知下列键能数据键 N ≡N N —F N —Cl F —F Cl —Cl 键能/ kJ ·mol1- 942 272 201 155 243试由键能数据求出标准生成热来说明NF 3在室温下较稳定而NCl 3却易爆炸。
无机化学第三版下册答案Word版
答：6个ａ粒子和4个ß粒子。
6.确定在下面各种情况下产生的核？
(a) As(α, n); (b) Li(p , n); (c) P( H , p)
解：（a） (b) (c)
7.计算燃烧1mol的CH4所损失的质量？在这个过程中，体系放出890Kj的能量。
解（1） Kr → e + Rb
(2) Fe + e → Mn
(3) Cr + He → n + Fe
(4) Na → Mg + e
(5) U → He + Th
(6) Cu → e + Ni
(7) Mg + n → H + Na
(8) Be + H → Li + He
(9) U + n → Sr + Te + 2 n
解： k = 0.693/t1/2= 0.693/(4.51×109)
= 1.54×10-10/年
x0= 4.64 + 1.22×238/206 = 6.45mg
得：t = 1.72×109年
11.用氦核轰击Al-27核时，得到P-30和一个中子，写出这个核反应的平衡关系式。
解：
12. 写出下列转变过程的核平衡方程式：
解 N=N ( )
m = m( )
m = m( )
= ( ) 所以T=2.5年
第二十四章
1.举例说明何为生命元素？生命元素分哪几种？
答 把维持生命所需要的元素称为生物体的必需元素，叫做生命元素。
分为 （1）大量元素和微量元素；
（2）必需元素和有害元素。
第十五章氧族元素课后习题参考答案
第十五章氧族元素课后习题参考答案1解：因气体在水中的溶解度与分压成正比。
在273K 时，当O 2分压为101.3KPa 时,它在1L 水中溶解49.10ml,如果O 2分压变为21kPa,则在1L 水中的溶解度应为213.10110.49⨯,同理,N 2的溶解度为783.10170.23⨯, 则57.07870.232110.4922=⨯⨯=N O S S2解：设750ml 中含有O 3为x ml,则O 2的体积为750-x 。
2O 3 == 3O 2750-x+3/2x=780 x=60（ml ）1L 氧气中含有臭氧为(1000×60)÷750 = 80（ml ） 其 n =0.08÷22.4=0.0036(mol)O 3 + 2KI + H 2O == O 2 + I 2 + 2KOH由方程式可知: 生成的I 2的量为0.0036×127×2=0.914 克.5解：查元素电极电势表可知: Φ0(H 2O 2/H 2O)=1.776V>Φ0(MnO 2/Mn 2+)=1.228V , 则H 2O 2可以氧化Mn 2+,反应方程式为: H 2O 2 + Mn 2+ == MnO 2 + 2H +又: Φ0(MnO 2/Mn 2+)=1.228V> Φ0(H 2O 2/O 2)=0.692V 则 MnO 2也可氧化H 2O 2,即 MnO 2 + H 2O 2 + 2H + == O 2 + Mn 2+ + 2H 2O 11解： (1) 2Ag + + S 2O 32- (少量) == Ag 2S 2O 3 (白色)↓ Ag 2S 2O 3 + H 2O == Ag 2S (黑色)↓ + H 2SO 4(2) 2Ag ++ S 2O 32- (过量) == [ Ag(S 2O 3)2]3-(无色) 14解：虽然理论上H 2O 放电只需1.23V ,但由于氧气在电极上析出时会产生1.0V 的超电压,所以实际上水放电需要1.23+1.0=2.23V 才行.而SO 42-放电却低于该值,则实际上应为SO 42-或HSO 4-放电而非水. 16解：(1) Na 2O 2 + 2H 2O(冷)== 2NaOH + H 2O 2 (2) Na 2O 2 + H 2O(热)== 2NaOH + 1/2O 2 (3) Na 2CO 3 + 2SO 2 + H 2O == 2NaHSO 3 + CO 2 (4) FeCl 3 + H 2S == 2FeCl 2 + S + 2HCl (5) Cr 2S 3 + 6H 2O == 2Cr(OH)3 + 3H 2S(6) (NH 4)2S x + 2HCl == 2NH 4Cl + H 2S + (x-1)S(7) Se + HNO 3 ==SeO 2 + NO 2 + NO + H 2O （加热蒸干）。
《无机化学》习题解析和答案
1、教材《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，2002年8月第4版。
2、参考书《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，1992年5月第3版。
《无机化学》邵学俊等编，武汉大学出版社，2003年4月第2版。
《无机化学》武汉大学、吉林大学等校编，高等教育出版社，1994年4月第3版。
《无机化学例题与习题》徐家宁等编，高等教育出版社，2000年7月第1版。
《无机化学习题精解》竺际舜主编，科学出版社，2001年9月第1版《无机化学》电子教案绪论（2学时）第一章原子结构和元素周期系（8学时）第二章分子结构（8学时）第三章晶体结构（4学时）第四章配合物（4学时）第五章化学热力学基础（8学时）第六章化学平衡常数（4学时）第七章化学动力学基础（6学时）第八章水溶液（4学时）第九章酸碱平衡（6学时）第十章沉淀溶解平衡（4学时）第十一章电化学基础（8学时）第十二章配位平衡（4学时）第十三章氢和稀有气体（2学时）第十四章卤素（6学时）第十五章氧族元素（5学时）第十六章氮、磷、砷（5学时）第十七章碳、硅、硼（6学时）第十八章非金属元素小结（4学时）第十九章金属通论（2学时）第二十章s区元素（4学时）第二十一章p区金属（4学时）第二十二章ds区元素（6学时）第二十三章d区元素（一）第四周期d区元素（6学时）第二十四章d区元素（二）第五、六周期d区金属（4学时）第二十五章核化学（2学时）1 ．化学的研究对象什么是化学？●化学是研究物质的组成、结构、性质与变化的一门自然科学。
（太宽泛）●化学研究的是化学物质(chemicals) 。
●化学研究分子的组成、结构、性质与变化。
●化学是研究分子层次以及以超分子为代表的分子以上层次的化学物质的组成、结构、性质和变化的科学。
●化学是一门研究分子和超分子层次的化学物种的组成、结构、性质和变化的自然科学。
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）。
无机化学课后题答案13
第十三章习题解答13-1 答：生命元素可分为二类，它们是：生命必需元素和有害元素。
前者又可进一步分为：必需宏量元素和必需微量元素。
绝大多数生命必需元素分布于第1-4周期，其原子序数小于36，只有Sn和I位于原子序数36之后；必需宏量元素主要集中在元素序数为20之前；必需微量元素主要分布在第四周期的过渡金属元素；有害元素主要分布在5、6周期的IIB和IIIA-VIA族中。
13-2答：因为生物效应不仅与生体内的某元素总浓度有关，更与其存在的形态有关。
同一元素不同的形态，其生物效应是不同的。
例如，Cr3+是维持生物体内葡萄糖平衡以及脂肪蛋白质代谢的必需微量元素之一；而Cr6+是水体中的重要污染物，有包括致癌作用在内的多种毒性。
又如，Al3+ 离子能穿过血脑屏障而进入人脑组织引起痴呆等严重后果；而AlF4- 没有这种危险。
茶叶中铝含量较高，但茶水中的铝主要以AlF4-形态存在，因此，茶叶的营养价值不受铝含量高的影响。
由此可见，研究元素的形态较之研究实际总浓度对生命物质影响的意义更为重要。
13-3答：因为铝在冷浓硝酸和硫酸中会产生钝化作用，表面形成的致密氧化膜阻止它们之间的进一步反应。
13-4答：因为Na+离子的半径比K+离子的小，水合能大，易吸水。
若用NaClO3替代KClO3制造炸药，易潮解而失效。
13-5答：因为CuS的溶解度非常小，解离产生的S2- 浓度很小，在HCl溶液中不至于产生H2S而使沉淀溶解平衡向沉淀溶解方向移动，所以CuS不能溶解于HCl溶液中。
但在HNO3溶液中，因发生下列氧化还原反应：3CuS + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 3S + 2NO + 4H2O从而促使CuS的溶解。
13-6答：卤素单质的氧化性随卤素的原子序数的增加而减小，而卤素离子的还原性且随卤素原子序数的增加而增大。
这是因为随着原子序数的增大，原子半径也增大，其单质的非金属性减弱，接受电子的能力减弱，氧化性减弱，而其离子失去电子的能力却好相反。
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第十三章 氧族元素
1. 试用分子轨道理论描述下列各物种中的键、键级和磁性（顺磁性、逆磁性）和相对稳定
性。
（1） O 2+
（二氧基阳离子）
（2） O 2
（3） O 2-（超氧离子） （4） O 22-（过氧离子） 解：见下表
2. 重水和重氧水有何差别？写出它们的分子式。
它们有何用途？如何制备？
答：重水：D 2O ；重氧水：O H 182；重水是核能工业常用的中子减速剂，重氧水是研究化
学反应特别是水解反应机理的示踪剂。
3. 解释为什么O 2分子具有顺磁性，O 3具有反磁性？ 答：(1)O 2的分子轨道式为
1
*
21
*
22222222*222Z
Y
Z
Y
X
P P p p p
S S KK ππππσσσ
可见O 2分子中有2个单电子,因而具有顺磁
性。
而O 3为反磁性,因O 3分子中无单电子，分之中存在4
3π的大π键。
4. 在实验室怎样制备O 3？它有什么重要性？ 答：在实验室里制备臭氧主要靠紫外光(<185nm)照射氧或使氧通过静电放电装置而获得臭氧
与氧的混合物,含臭氧可达10%。
臭氧发生器的示意图见图13-10。
它是两根玻璃套管所
组成的,中间玻璃管内壁镶有锡锚,外管外壁绕有铜线,当锡箔与铜线间接上高电压时,两管的管壁之间发生无声放电(没有火花的放电),02就部分转变成了03
5. 油画放置久后为什么会发暗、发黑？为什么可用H 2O 2来处理？写出反应方程式。
答：油画放置久后会变黑，发暗，原因是油画中的白色颜料中含PbSO 4，遇到空气中的H 2S
会生成PbS 造成的。
PbSO 4+H 2S=PbS （黑）+H 2SO 4
用H 2O 2处理又重新变白，是因为发生以下反应
PbS+H 2O 2=PbSO 4+H 2O 2
6. 比较氧族元素和卤族元素氢化物在酸性、还原性、热稳定性方面的递变性规律。
答：氧族元素的氢化物有H 20,H 2S,H 2Se,H 2Te
卤族元素的氢化物有HF,HCl,HBr,HI (1)酸性
H 20<H 2S<H 2Se<H 2Te
HF<HCl<HBr<HI
卤族元素氢化物的酸性远强于同周期的氧族元素的氢化物。
(2)还原性
H 2O<H 2S<H 2Se<H 2Te
HF<HCl<HBr<HI
卤族元素氢化物的还原性弱于同周期氧族元素的氢化物。
（3）热稳定性 H 2O>H 2S>H 2Se>H 2Te
HF>HCl>HBr>HI
卤族元素氢化物的热稳定性比同周期的氧族元素氢化物热稳定性高。
可见，氧族元素的氢化物与卤族元素氢化物的性质递变规律相同。
7. 比较硫和氮的含氧酸在酸性、氧化性、热稳定性等方面的递变规律。
答：H 2SO 4没HClO 4酸性强，H 2SO 4氧化性强，HClO 4热稳定性强。
8. 为什么SOCl 2既可做Lewis 酸又可做Lewis 碱？ 答：
V
O H e H
g O V O H e H O H V
O
H Mn
e H
MnO
6824.024)(776.122223.1242
22222222
==++==++=+=+++
++
+ϑ
ϑϑ
ϕ
ϕϕ
由标准电极电位可知，)/()/(22222
O H O H Mn
MnO
ϑ
ϑ
ϕϕ<+
22O H ∴能将Mn 2+
氧化成MnO 2，)/()/(22222
O H O Mn
MnO
ϑ
ϑ
ϕϕ>+
2MnO ∴又可被H 2O 2还原成Mn 2+
，H 2O 2被氧化得到O 2，这样形成一个循环连续的反应过
程，所以Mn 2+能加快H 2O 2的分解。
16. 完成并配平下列反应式：
（1）H 2S+H 2O 2→ （2）H 2S+Br 2→ （3）H 2S+I 2→ （4）H 2S+O 2→
（5）H 2S+ClO -
3+H +→
（6）Na2S+Na2SO3+H+→
（7）Na2S2O3+I2→
（8）Na2S2O3+Cl2→
（9）SO2+H2O+Cl2→
（10）H2O2+KMnO4+H+→
（11）Na2O2+CO2→
（12）KO2+H2O→
（13）Fe(OH)2+O2+OH-→
（14）K2S2O8+Mn2++H++NO-
→
3
（15）H2SeO3+H2O2→
答：（1）H2S+H2O2=S+2H2O
H2S+4H2O2（过量）=H2SO4+4H2O
（2）H2S+Br2=2HBr+S
H2S+4Br2（过量）+4H2O=8HBr+H2SO4
（1）H2S+I2=2I-+S+2H+
（2）2H2S+O2=2S+2H2O
（3）3H2S+ClO3-=3S+Cl-+3H2O
（4）2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O
（5）2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
（6）Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl
（7）SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
（8）5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2+8H2O
（9）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
（10）2KO2+2H2O=2KOH+O2+H2O2
（11）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
（12）5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+
（13）H2SeO3+H2O2=H2SeO4+H2O
17．在标准状况下，50cm3含有O3的氧气，若其中所含O3完全分解后，体积增加到52 cm3。
如将分解前的混合气体通入KI溶液中，能析出多少克碘？分解前的混合气体中O3的体积分数是多少？
解：5.68mg ,8.1%
18．每升含12.41克Na2S2O3·5 H2O的溶液35.00 cm3，恰好使50.00 cm3的I-
溶液退色，
3求碘溶液的浓度？
解：I 3-+2S 2O 32-=S 4O 62-+3I -
1.75×10-2mol/L
19．下述反应在298K 时的△H θ
m 为284.5kJ ·mol -1
3O
22O 3
已知此反应平衡常数为10-54，试计算该反应的△G θm 和△S θ
m 。
解：307.97kJ /mol, -78.76k -1.J.mol -1
20．利用电极电势解释在H 2O 2中加入少量Mn 2+
，可以促进H 2O 2分解反应的原因。
答：θ
ϕ+
22
/Mn
MnO
= 1.23V
H 2O 2作为氧化剂时θ
ϕO H O H 222/=1.776V
H 2O 2能氧化Mn 2+ Mn 2+ + 2H 2O 2 == MnO 2 + 2H 2O
H 2O 2作为还原剂θ
ϕ2
22
/O H O
= 0.68V 〈 1.23V
H 2O 2能还原MnO 2 MnO 2 + 2H 2O 2 == Mn 2+ + O 2 + 2H 2O 总反应式为 2H 2O 2 O 2 ↑ + 2H 2O
MnO 2。