无机分析化学第4章 习题答案
无机与分析化学第四章课后习题答案
第四章(p.96)1.下列说法是否正确？说明理由。
(1)凡是盐都是强电解质；(2)BaSO4, AgCl难溶于水，水溶液导电不显著，故为弱电解质；(3)氨水冲稀一倍，溶液中[OH-]就减为原来的一半；(4)由公式cα可推得，溶液越稀，就越大，即解离出来的离子浓度就越大。
=K aθ(5)溶度积大的沉淀都容易转化为溶度积小的沉淀。
(6)两种难溶盐比较，θK较大者其溶解度也较大。
sp答：(1) 不正确。
强电解质应在水溶液中能够百分之百的离解。
但有些盐，如：HgCl2在水溶液中的离解度远达不到百分之百，所以不是强电解质。
(2)不正确。
溶解在水溶液中的BaSO4, AgCl可以百分之百地离解，所以它们是强电解质。
只是由于它们的溶解度非常小，所以其水溶液的导电性不显著。
(3)不正确。
氨水在水溶液中产生碱离解平衡：NH3 + H2O = NH4+ + OH-当氨水被稀释时，离解平衡将向氨离解度增加的方向移动，所以达到平衡时，溶液中的[OH-]将高于原平衡浓度的1/2。
(4) 不正确。
溶液越稀，离解度就越大，但溶液中相应离子的浓度是弱电解质的浓度c和离解度的乘积，所以离子的浓度还是会随着c的降低而降低的。
(5) 不正确。
对于不同类型的难溶盐而言，溶度积大的物质未必是溶解度大的物质，严格的讲，应该是溶解度大的物质易于转化溶解度小的物质。
(6) 不正确。
对于相同类型的难溶盐，θK较大者其溶解度也较大。
对于不同类型的难sp溶盐，不能直接用溶度积的大小来比较它们的溶解度。
2. 指出下列碱的共轭酸：SO42-, S2-, H2PO4-, HSO4-, NH3；指出下列酸的共轭碱：NH4+, HCl,HClO4, HCN, H2O2。
答：SO42-, S2-, H2PO4-, HSO4-, NH3的共轭酸分别是：HSO4-, HS-, H3PO4, H2SO4, NH4+；NH4+, HCl, HClO4, HCN, H2O2的共轭碱分别是：NH3, Cl-, ClO4-, CN-, HO2-。
兰叶青无机及分析化学课后习题答案(所有章节)
第二章 习题解答2－10解：（1）×；（2）×；（3）√；（4）×；（5）×；（6）×；（7）×；（8）×；（9）；（10）×；（11）×2－11解：（1）敞开体系；（2）孤立体系；（3）敞开体系；2－12解：（1） Q =100kJ W=-500 kJ △U = Q + W=-400 kJ（2）Q =-100kJ W=500 kJ △U = Q + W=400 k2－13解：因为此过程为可逆相变过程，所以Q p =△H= ·mol -1W=-p 外△V ≈-n R T =-×=- kJ ·mol -1 △U = Q + W= +（-）= kJ ·mol -12－14解：（1）r m B f m Bf m 2f m f m f m 231B)3CO g Fe,s 3CO,g Fe O ,s 3393.51203(110.52)(822.2)26.77kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯---=-⋅∑（（，）+2（）（）（）（）+ΘΘΘΘΘΘ（2）r m B f m Bf m 2f m 2f m f m 21B)CO g H ,g CO,g H O,g 393.510(110.52)(241.82)41.17kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=-----=-⋅∑（（，）+（）（）（）（）+ΘΘΘΘΘΘ（3）r m B f m Bf m 2f m f m 2f m 31B)6H O l NO,g 5O ,g 4NH ,g 6285.834(90.25)504(46.11)1169.54kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯-⨯-=-⋅∑（（，）+4（）（）（）（）+ΘΘΘΘΘΘ2－15解：乙醇的Θm f H ∆反应r m H ∆Θ为：（4） 2C （s ，石墨）+3H 2（g ）+1/2O 2（g ）= C 2H 5OH （l ），所以：反应（4）=反应（2）×2+反应（3）×3-反应（1）r m r m r m r m -1(4)2(2)3(3)(1)2(393.5)3(571.6)(1366.7)1135.1kJ mol H H H H ∆=∆+∆-∆=⨯-+⨯---=-⋅ΘΘΘΘ对反应2C （s ，石墨）+ 2H 2（g ）+ H 2O （l ）= C 2H 5OH （l ）r m f m f m 2f m 2f m 1()(H O,l)2(H ,g)2(C,s)1135.1(285.83)2020849.27kJ mol H H H H H -∆=∆-∆-∆-∆=----⨯-⨯=-⋅乙醇ΘΘΘΘΘ虽然，该反应的r m H ∆Θ＜0（能量下降有利），但不能由r m H ∆Θ单一确定反应的方向，实际反应中还须考虑其他因素，如：混乱度、反应速率等。
无机及分析化学 第四章
4-1 酸碱理论(theory of acids and
近代酸碱理论(配碱电离理论)：在水中能解离出 的正离子全是H+的化合物为酸；解离出的负离子全是 OH-的化合物为碱。 酸碱质子论(proton theory of acids and bases) 酸碱电子论(electronic theory of acids and bases) 硬软酸碱规则(rule of hard and soft acids and bases)
Ka c
Kb c c
Kb c
练习：P96 8
*4、水解常数 Khθ hydrolytic constant
盐的水解：
盐在水溶液中，与水作用使水的解离平衡发生移 动，从而可能改变溶液的酸度,这种作用叫作盐的水解。 按照阿累尼乌斯酸碱理论，NaAc为盐，它在水溶 液中的解离反应称为盐的水解反应，按照酸碱质子论， Ac-是碱，则其解离常数Kbθ 即为水解常数Khθ
见例4 - 6、4 - 7
4-2-4 同离子效应和盐效应
解离平衡也是一种化学平衡，当外界条件改变时，平衡就会发生移 动。离子浓度的变化是影响解离平衡的重要因素。
1、同离子效应(common ion effect) α变小
在弱电解质溶液中加入含有相同离子的强电解质，使弱电解质解离度 降低的效应。P81 例4-8
b
MOH c OH ， 若弱碱起始浓度为 c， 平衡时 M OH ， 代入上式
2 2 b
MOH
K OH K
b
b
b
b
2
b
《无机及分析化学》1-12章习题答案
第一章 气体和溶液 (15页)
17. 聚沉能力由大到小排列： A. 100 mL0.005mol·L-1KI 和100 mL0.01mol·L-1
AgNO3 制成的为正溶胶，所以排列顺序为： AlCl3 K3[Fe(CN)6] MgSO4 (电荷同由小到大) B. 100 mL0.005mol·L-1 AgNO3和100 mL0.01mol·L-1 KI制成的为负溶胶，所以排列顺序为： K3[Fe(CN)6] AlCl3 MgSO4(电荷同由大到小)
13.
2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g)
n平衡
1.90
0.95 1.10
K K p( p ) B K C ( Rp T ) B
c(ScO (2S)O c3()O2)RpT1
1.1208.0 010.31 1.2 90.9 58.31151 00.5 031
第三章 化学反应速率和化学平衡 (56页)
V=1425∕900=1.58 L
c=1 25.2 0∕1.5.81 0 =.0 151 .80m1 o8 l·.L6 0 -1 0 9. 40.:0 6.6 00 :5.33 1:2:1
T bm B 0 .05 0 1 .50 00 M K b m A0 .51 9 .0 20 1g 8 m 0-1o
⑸ 减小容器体积
n(Cl2)增大
⑹ 减小容器体积
p(Cl2)增大
⑺ 减小容器体积
K⊖不变
⑻ 升高温度
K⊖增大
⑼ 升高温度
p(HCl)增大
⑽ 加N2 ⑾ 加催化剂
无机及分析化学 第四章习题答案
解：(1) HA+NaOH NaA+H 2 O 1.2500 滴定终点时： 0.09000 41.20 10 3 M HA M HA 337.1g mol 1
(2)当pH=4.30时，溶液为HA
NaA的缓冲溶液，则
1.2500 0.09000 8.24 103 1 cHA 337.1 0.05093 mol L (50.00 8.24) 103 0.09000 8.24 103 1 c A 0.01273 mol L (50.00 8.24) 103 c 0.01273 cH+ K HA HA K HA 104.30 1.25 105 c A 0.05093 1.2500 1 337.1 (3)化学计量点时为NaH溶液:cA- ＝ 0.04066 mol L (50.00 41.20） 103
解：0％：0.1mol.L-1苯酚钠溶液：
cOH
14 10 c Kb 0.1 9.95 2.99 103 mol L1 , 10
pH 11.48
50％：苯酚－苯酚钠缓冲溶液：
cH K a
c苯酚 c苯酚钠
＝ 10－9.95 mol L1， pH 9.95
pH 9.70，选用酚酞为指示剂。
11. 准确称取某一元弱酸（HA）纯试样1.2500g，溶于50.00mL水 中，当加入0.09000 mol· L－1NaOH标准溶液8.24mL时，溶液的 pH=4.30，滴定至终点消耗NaOH标准溶液41.20mL。（1）求弱 酸的摩尔质量M；（2）计算弱酸的解离常数；（3）求化学计量 点时的pH值，并选择合适的指示剂指示终点。
cH
无机及分析化学(董元彦)第四章选择题及答案
9．基态11Na原子最外层电子的四个量子数应是（C ）A. 4，1，0，+1/2或－1/2B. 4，1，1，＋1/2或－1/2C. 3，0，0 ，+1/2或－1/2D. 4，0，0 ，+1/2或－1/2 9．基态19K原子最外层电子的四个量子数应是（D）A. 4，1，0，+1/2或－1/2B. 4，1，1，－1/2C. 3，0，0 ，+1/2D. 4，0，0 ，+1/2或－1/29．在多电子原子中，决定电子能量的量子数为（B）（A）n （B）n和l （C）n, l, m （D）l14．在一个多电子原子中，具有下列各组量子数（n,l,m,m s）的电子，能量最大的电子具有的量子数是（A）A. 3,2,+1,+1/2B. 2,1,+1,-1/2C. 3,1,0,-1/2D. 3,1,-1,+1/2 12．下列各组量子数中，合理的是：（A ）A. n=3，l =1，m=1B. n=3，l =2，m=3C. n=4，l =4，m=0D. n=2，l =1，m=－216. 以波函数Ψ(n,l,m)表示原子轨道时，正确的表示是（A ）A. Ψ3，2，0B. Ψ3，1，1/2C. Ψ3，3，2D. Ψ4，0，-110．某元素基态原子，有量子数n=4，l=0，m=0的一个电子，有n=3，l=2的10个电子，此元素价电子层构型及其在周期表中的位置为 B 。
A.3p63d44s1四周期ⅤBB. 3p63d104s1四周期ⅠBC.3p63d44s1四周期ⅠBD. 3p63d104s1三周期ⅠB12．可以用来描述3d电子的一组量子数是A 。
A. 3，2，1，-1/2B. 3，1，1，+1/2C. 3，0，1，+1/2D. 3，3，1，-1/27. 基态原子的第五层只有2个电子，则原子的第四电子层中的电子数（D）A. 肯定为8个B. 肯定为18个C. 肯定为8~32个D. 肯定为8~18个8. 某元素原子基态的电子构型为[Ar] 3d84s2 ,它在元素周期表中的位置是（A）A. d区B. f区C. p区D. s区9. 对于原子的s轨道，下列说法中正确的是（B）A. 距原子核最近B. 球形对称C. 必有成对电子D. 具有方向性8．BF3中B原子的杂化是sp2杂化，BF3分子空间构型为（B）A. 直线形B. 平面三角形C. 正四面体形D. 三角锥形8. 基态原子外层轨道的能量存在的现象是因为：（ D）A．钻穿效应 B. 洪特规则 C. 屏蔽效应 D. A和C6．从中性原子Li、Be、B原子中去掉一个电子，需要大约相同的能量，而去掉第二个电子时，最难的是：（A）A. LiB. BeC. BD. 都一样11．下列物质中，属于非极性分子的是：（B）A. NH3B. CO2C. PCl3D. H2S13. 下列原子轨道不存在的是（A）A. 2dB. 8sC. 4fD. 7p15. 下列分子中相邻共价键的夹角最小的是（D）A. BF3B. CCl4C. NH3D. H2O16. 都能形成氢键的一组分子是（C）A. NH3，HNO3，H2SB. H2O，C2H2，CF2H2C. H3BO3，HNO3，HFD. HCl，H2O，CH48．下列哪种分子的偶极矩等于零？（C）A. NH3B. H2SC. BeH2D. CH410．水具有反常沸点的主要原因是由于存在着（D）（A）孤对电子（B）共价键（C）范德华力（D）氢键12．下列说法中正确的是（（B））（A）色散力仅存在于非极性分子之间（B）极性分子之间的作用力称为取向力（C）诱导力仅存在于极性分子于非极性分子之间（D）分子量小的物质，其熔点、沸点也会高于分子量大的物质10、从中性原子Li、Be、B原子中去掉一个电子，需要大约相同的能量，而去掉第二个电子时，最难的是：A（1）Li （2）Be （3）B （4）都一样6．下列分子中，由极性键组成的非极性分子为（ A ）A、CCl4B、CHCl3C、HClD、Cl2 11．下列物质中，属于非极性分子的是：（ B ）A. NH3B. CO2C. PCl3D. H2S8．下列哪一系列的排列顺序正好是电负性减小的顺序( C) （A）K、Na、Cl （B）Cl 、Na、K（C）Cl、Na、K （D）三者都是19．下列有关元素核外电子排布错误的是：( C)（A）Fe（Z = 26）：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2（B）Cr (Z=24) ：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1（C）Cu (Z=29) ：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2（D Ca（Z = 20）：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s27．下列分子都具有极性的一组是 C 。
无机及分析 沉淀习题
无机及分析化学习题第四章沉淀的形成与沉淀平衡一、选择题1、AgCl在1mol⋅L-1氨水中比在纯水中的溶解度大。
其原因是（）A.盐效应；B.配位效应；C.酸效应；D.同离子效应2、已知AgCl的p K sp=9.80。
若0.010mol⋅L-1NaCl溶液与0.020mol⋅L-1AgNO3溶液等体积混合，则混合后溶液中[Ag+](单位:mol⋅L-1)约为（）A.0.020;B.0.010;C.0.030;D.0.00503、Sr3(PO4)2的s=1.0⨯10-8mol⋅L-1,则其K sp值为（）A.1.0⨯10-30;B.5.0⨯10-30;C.1.1⨯10-38;D.1.0⨯10-124、用莫尔法测定Cl-对测定没有干扰的情况是（）A.在H3PO4介质中测定NaCl;B.在氨缓冲溶液(pH=10)中测定NaCl;C.在中性溶液中测定CaCl2;D.在中性溶液中测定BaCl25、已知AgBr的p K sp=12.30,Ag(NH3)2+的lg K稳=7.40,则AgBr在1.001mol⋅L-1NH3溶液中的溶解度(单位:mol⋅L-1)为（）A.10-4.90B.10-6.15C.10-9.85D.10-2.456、今有0.010mol⋅L-1MnCl2溶液，开始形成Mn(OH)2溶液(p K sp=12.35)时的pH值是（）A.1.65;B.5.18;C.8.83;D.10.357、已知BaCO3和BaSO4的p K sp分别为8.10和9.96。
如果将1molBaSO4放入1L1.0mol⋅L-1的Na2CO3溶液中，则下述结论错误的是（）A.有将近10-1.86mol的BaSO4溶解；B.有将近10-4.05mol的BaCO3沉淀析出；C.该沉淀的转化反应平衡常数约为10-1.86；D.溶液中[SO2-]=10-1.86 [CO32-]48、晶形沉淀陈化的目的是（）A.沉淀完全；B.去除混晶；C.小颗粒长大，使沉淀更纯净；D.形成更细小的晶体9、某溶液中含有KCl，KBr和K2 CrO4 其浓度均为0.010 mol.dm－3 ，向该溶液中逐滴加入0.010 mol.dm－3 的AgNO3 溶液时，最先和最后沉淀的是( )(已知: K sp AgCl=1.56×10－10 ，K sp AgBr=7.7×10－13 ，K sp Ag2CrO4 =9.0×10－12 )A.AgBr和Ag2CrO4B.Ag2CrO4 和AgClC.AgBr和AgClD.一齐沉淀10、在100 cm3 含有0.010 mol Cu2＋溶液中通H2S 气体使CuS 沉淀，在沉淀过程中，保持C H＋= 1.0 mol.dm－3 ，则沉淀完全后生成CuS 的量是( )(已知H2S:K1 =5.7×10－8 ，K2 = 1.2×10－15，K sp CuS=8.5×10－4 5原子量:Cu 63.6，S 32)A.0.096 gB. 0.96 gC. 7.0×10－22 gD.以上数值都不对11、BaSO4的分子量为233，K sp = 1.0×10－10 ，把 1.0 mmol 的BaSO4配成10dm3 溶液，BaSO4没有溶解的量是( )A.0.0021 gB.0.021 gC.0.21 gD.2.1 g12、当0.075 mol.dm－3 的FeCl2 溶液通H2S气体至饱和(浓度为0.10 mol.dm－3 )，若控制FeS 不沉淀析出，溶液的pH 值应是( )(K sp FeS = 1.1×10－19 ，H2S :K a 1 = 9.1×10－8 ，K a 2 = 1.1×10－12 )A.pH ≤0.10B.pH ≥0.10C.pH ≤8.7×10－2D.pH ≤1.0613、La2(C2O4)3 的饱和溶液的浓度为1.1×10－6 mol.dm－3 ，其溶度积为( )A.1.2×10－12B.1.7×10－28C.1.6×10－30D.1.7×10－1414、已知在室温下AgCl的K sp = 1.8×10－10 ，Ag2CrO4的K sp = 1.1×10－12 ，Mg(OH)2 的K sp =7.04×10－11 ，Al(OH)3 的K sp =2×10－32.那么溶解度最大的是(不考虑水解) ( )A.AgClB.Ag2CrO4C.Mg(OH)2D.Al(OH)315、若将AgNO2放入1.0 dm3 pH = 3.00 的缓冲溶液中，AgNO2溶解的物质的量是( )。
无机及分析化学课后第四章答案
第四章 解离平衡1 各种说法均为错误。
（1）有的盐，如HgCl 2, 易溶于水，但电离度较小，属弱电解质。
（2）BaSO 4、AgCl 等虽难溶于水，但溶于水的部分完全电离，为强电解质。
（3）氨水为弱电解质，稀释时，电离度增大，因而[OH -]比原来的1/2大。
（4）α＝[H ＋]/c, [H ＋]＝c α， 稀释时c 减小显著，α略有增大，[H ＋]减小。
（5）只有相同类型的沉淀比较，溶度积大的沉淀才易转化为溶度积小的沉淀。
（6）只有相同类型的难溶盐比较，K θsp 较大者其溶解度也较大。
3 解 为质子酸的 [Al(H 2O)6]3＋, HCl 为质子碱的 CO 32－, NO 32－, Ac －, OH － 既为酸又为碱的 HS －, H 2PO 4－, NH 3, HSO 4－, H 2O4 解 强酸中 H 3N ＋－CH 2－COOH 强碱中H 2N －CH 2－COO － 纯水中H 3N ＋－CH 2－COO － 5 解 α = [H ＋]/c[H ＋] = [Ac －] = α c=0.042×0.010=0.00042mol/L据 α = (K θa /c)1/2 (α<5%时，该式成立) K θa =α2 c = 0.000422×0.010=1.76×10－5 7 解 c = 0.20/0.40 = 0.50mol/L [H ＋] = 10-2.50 = 3.16×10-3mol/Lα = [H ＋]/c = 3.16×10-3/0.50=0.00632<0.05K θa = [H ＋] 2 /c = (3.16×10-3)2/0.50 = 2.0×10-58解 （1）0.1mol/LHCl 具有最高的[H ＋]； （2）0.01mol/LHF 具有最低的[H ＋]； （3）0.1mol/LHF 具有最低的解离度； （4）0.1mol/LHCl 和0.01mol/LHCl 具有相似的解离度，均接近100%。
无机与分析化学第四章课后习题答案
第四章(p.96)1. 下列说法是否正确？说明理由。
(1) 凡是盐都是强电解质;(2) BaS04, AgCI难溶于水，水溶液导电不显著，故为弱电解质；(3) 氨水冲稀一倍，溶液中［0H-］就减为原来的一半；(4) 由公式；-K c可推得，溶液越稀，「就越大，即解离出来的离子浓度就越大。
(5) 溶度积大的沉淀都容易转化为溶度积小的沉淀。
(6) 两种难溶盐比较，K sP较大者其溶解度也较大。
答：(1)不正确。
强电解质应在水溶液中能够百分之百的离解。
但有些盐，女口：HgCl2在水溶液中的离解度远达不到百分之百，所以不是强电解质。
(2) 不正确。
溶解在水溶液中的BaSO4, AgCl可以百分之百地离解，所以它们是强电解质。
只是由于它们的溶解度非常小，所以其水溶液的导电性不显著。
(3) 不正确。
氨水在水溶液中产生碱离解平衡：NH3 + H 2O = NH 4+ + OH -当氨水被稀释时，离解平衡将向氨离解度增加的方向移动，所以达到平衡时，溶液中的［OH -］将高于原平衡浓度的1/2。
(4) 不正确。
溶液越稀，离解度：•就越大，但溶液中相应离子的浓度是弱电解质的浓度c和离解度：•的乘积，所以离子的浓度还是会随着c的降低而降低的。
(5) 不正确。
对于不同类型的难溶盐而言，溶度积大的物质未必是溶解度大的物质，严格的讲，应该是溶解度大的物质易于转化溶解度小的物质。
(6) 不正确。
对于相同类型的难溶盐，K sp较大者其溶解度也较大。
对于不同类型的难溶盐，不能直接用溶度积的大小来比较它们的溶解度。
学习参2. 指出下列碱的共轭酸：SO42-, S2-, H2PO4-, HSO「NH3;指出下列酸的共轭碱：NH4+,HCI, HClO 4, HCN, H 2O2。
答：SO42-, S2-, H2PO4-, HSO 4-, NH 3 的共轭酸分别是：HSO,, HS-, H 3PO4, H 2SO4, NH 4+;NH4+, HCI, HCIO 4, HCN, H 2O2 的共轭碱分别是：NH 3, Cl-, CIO4-, CN-, HO 2-。
无机及分析化学第四章分散系与溶液课后练习题及答案
第四章分散系与溶液一、选择题1．稀溶液的依数性的本质是（A）。
A．蒸气压下降 B．沸点升高 C．凝固点下降D．渗透压2．已知甲溶液为0.1 mol·mL－1NaOH ，乙溶液为0.1 mol·mL －1 CaCl丙溶液为1 mol·mL－1葡萄糖，丁溶液为1 mol·mL－12 ,NaCl ，他们凝固点降低值由大到小的顺序为（B）。
A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲C．甲、丙、乙、丁 D．丁、乙、丙、甲3．将浓度均为0.1 mol·mL－1的下列溶液同时加热，首先沸腾的是（A）。
A．葡萄糖B．氯化钠C．氯化钡D．氯化铝4．将上述四种溶液同时冷却，最后结冰的是（ D）。
A．葡萄糖B．氯化钠C．氯化钡D．氯化铝5．在Fe(OH)3溶胶（正溶胶）中加入等体积、等浓度的下列电解质溶液，使溶胶聚沉最快的是（ D）。
A．KCl B．MgCl2 C．AlCl3 D．K4[Fe(CN)6]二、判断题1．因为NaCl和CaCl2都是强电解质，所以两者对As2O3溶胶（负溶胶）的聚沉能力相同。
（错）2.胶核优先吸附与自身有相同成分的离子。
（对）三、简答题1．物质的量浓度与质量摩尔浓度有什么相同？有什么不同？2．稀溶液的依数性包括哪些？3. 渗透现象产生的必要条件有哪些？4．胶体的性质有哪些？四、计算题1．临床上使用的葡萄糖等渗液的凝固点降低值为0.543K。
求葡萄糖等渗液的质量摩尔浓度和血浆的渗透压。
（葡萄糖的摩尔质量为180g · mol－1，血浆的温度为310K。
1.752KPa2．为防止水在仪器中结冰，可在水中加入甘油降低凝固点。
如果将凝固点降至－20C，每100克水中应加入甘油多少克？（甘油的分子量为92 ，水的K f =1.86）9.89g。
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第四章配位化合物习题参考解答1. 试举例说明复盐与配合物，配位剂与螯合剂的区别。
解复盐(如KCl·MgCl2·6H2O)在晶体或在溶液中均无配离子，在溶液中各种离子均以自由离子存在；配合物K2[HgI4]在晶体与溶液中均存在[HgI4]2-配离子，在溶液中主要以[HgI4]2-存在，独立的自由Hg2+很少。
配位剂有单基配位剂与多基配位剂：单基配位剂只有一个配位原子，如NH3(配位原子是N)；多基配位剂(如乙二胺H2N－CH2－CH2－NH2)含有两个或两个以上配位原子，这种多基配位体能和中心原子M形成环状结构的化合物，故称螯合剂。
2. 哪些元素的原子或离子可以作为配合物的形成体？哪些分子和离子常作为配位体？它们形成配合物时需具备什么条件？解配合物的中心原子一般为带正电的阳离子，也有电中性的原子甚至还有极少数的阴离子，以过渡金属离子最为常见，少数高氧化态的非金属元素原子也能作中心离子，如Si(Ⅳ)、P(Ⅴ)等。
配位体可以是阴离子，如X－、OH－、SCN－、CN－、C2O4－等；也可以是中性分子，如H2O、CO、乙二胺、醚等。
它们形成配合物时需具备的条件是中心离子(或原子)的价层上有空轨道，配体有可提供孤对电子的配位原子。
3. 指出下列配合物中心离子的氧化数、配位数、配体数及配离子电荷。
[CoCl2(NH3)(H2O)(en)]Cl Na3[AlF6] K4[Fe(CN)6] Na2[CaY] [PtCl4(NH3)2]数。
K2[PtCl6] [Ag(NH3)2]Cl [Cu(NH3)4]SO4 K2Na[Co(ONO)6] Ni(CO)4[Co(NH2)(NO2)(NH3)(H2O)(en)]Cl K2[ZnY] K3[Fe(CN)6]二硫代硫酸合银(I)酸钠四硫氰酸根⋅二氨合铬(III)酸铵；四氯合铂(II)酸六氨合铂(II) 二氯⋅一草酸根⋅一乙二胺合铁(III)离子硫酸一氯⋅一氨⋅二乙二胺合铬(III)解Na3[Ag(S2O3)2] NH4[Cr(SCN)4(NH3)2] [Pt(NH3)6][PtCl4][FeCl2(C2O4)(en)]-[CrCl(NH3)(en)2]SO46. 下列配离子具有平面正方形或者八面体构型，试判断哪种配离子中的CO32－为螯合剂？[Co(CO3)(NH3)5]+[Co(CO3)(NH3)4]+[Pt(CO3)(en)] [Pt(CO3)(NH3)(en)]解[Co(CO3)(NH3)4]+、[Pt(CO3)(en)]中CO32－为螯合剂。
7. 定性地解释以下现象：①铜粉和浓氨水的混合物可用来测定空气中的含氧量。
②向Hg(NO3)2滴加KI，反过来向KI滴加Hg(NO3)2，滴入一滴时，都能见到很快消失的红色沉淀，分别写出反应式。
③金能溶于王水，也能溶于浓硝酸与氢溴酸的混酸。
解①在浓氨水存在下，铜粉可被空气中氧气氧化。
2Cu + 8NH3 + O2 + 2H2O = 2[Cu(NH3)4]2+ + 4OH-②Hg2++ 2I-= HgI2↓ HgI2+ Hg2+= 2HgI+ HgI2 + 2I- = HgI42-③在这些混合酸中，卤离子起配位作用，生成稳定的AuCl4-或AuBr4-，使反应得以进行。
Au + 4HBr + HNO3 = HAuBr4+ NO↑+ 2H2O8. 试解释下列事实：[Ni(CN)4]2-配离子为平面正方形，[Zn(NH3)4]2+配离子为正四面体。
解Ni2+为d8构型，在强场中以dsp2杂化成键，所以为平面正方形。
Zn2+为d10构型，只能以sp3杂化成键，故为正四面体。
9. AgNO3能从Pt(NH3)6Cl4溶液中将所有的氯沉淀为AgCl，但在Pt(NH3)3Cl4中仅能沉淀出1/4的氯，试根据这些事实写出这两种配合物的结构式。
解[Pt(NH3)6]Cl4；[PtCl3(NH3)3]Cl。
10. 有两种钴(Ⅲ)的配合物组成均为Co(NH3)5Cl(SO4)，但分别只与AgNO3和BaCl2发生沉淀反应。
写出两个配合物的化学结构式。
解能与AgNO3反应生成AgCl沉淀者，Cl－为外界，化学结构式为[CoSO4(NH3)5]Cl，能与BaCl2反应生成BaSO4沉淀者外界为SO42－，化学结构式为[CoCl(NH3)5]SO4。
11. 举例说明何为内轨型配合物，何为外轨型配合物？解[Fe(H2O)6]3+配位原子O的电负性很大，不易给出孤电子对，对中心离子影响较小，中心离子使用外层空轨道4s、4p、4d进行杂化生成能量相同、数目相等的sp3d2杂化轨道与配位体结合。
这类配合物叫做外轨型配合物。
[Fe(CN)6]3－配位原子C的电负性较小，较易给出孤电子对，对中心离子影响较大使电子层结构发生变化，3d轨道上的成单电子被强行配对，腾出内层能量较低的d轨道与4s、4p杂化，形成能量相同、数目相等的d2sp3杂化轨道与配位体结合。
这类配合物叫做内轨型配合物。
12. 一些铂的配合物可以作为活性抗癌药剂，如cis-PtCl4(NH3)2、cis-PtCl2(NH3)2、cis-PtCl2(en)等。
实验测得它们都是反磁性物质，试用杂化轨道理论说明它们的成键情况，指出它们是内轨型配合物还是外轨型配合物。
解(1)cis-PtCl4(NH3)2中心原子Pt的氧化态为IV，内层d轨道有6个电子，已知配合物为反磁性物质，即无成单电子，故其一定为内轨型配合物，杂化方式为d2sp3(2)cis-PtCl2(NH3)2、cis-PtCl2(en)中心原子Pt的氧化态为II，内层d轨道有8个电子，同(1)所述，这两个配合物也是内轨型配合物，杂化方式为dsp213. 已知下列配合物的磁矩，根据价键理论指出各中心离子的价层电子排布、轨道杂化类型、配离子空间构型，并指出配合物属内轨型还是外轨型。
(1) [ Mn(CN)6 ]3 (μ=2.8 B..M.)；(2) [ Co(H2O)6 ]2+ (μ=3.88 B..M.)；(3) [ Pt(CO)4 ]2+(μ=0)；(4) [ Cd(CN)4 ]2-(μ=0)。
解(1)有2d2sp3，八面体，内轨型。
(2)有3个未成对电子，sp3d2，八面体，外轨型。
(3)没有未成对电子，dsp2，正方形，内轨型。
(4)sp3，四面体，外轨型。
14. 工业上为了防止锅炉结垢，常用多磷酸盐来加以处理，试说明原因。
解工业上常用多磷酸盐来处理锅炉用水，是由于多磷酸盐能与水中的Ca2+、Mg2+离子形成稳定的、可溶性的配离子，可防止Ca2+、Mg2+离子与SO42-或CO32-结合成难溶盐沉积在锅炉内壁。
15. 举例说明何为高自旋配合物，何为低自旋配合物？解[Fe(H2O)6]3+配离子中，配体H2O为弱场配体，ΔO <P(P为电子成对能)，电子成对需要能量高，故5个电子尽量分占轨道从而使[Fe(H2O)6]3+配离子具有最多自旋平等的成单电子的状态，即为高自旋配合物。
[Fe(CN)6]3-配离子中，配体CN－为强场配体，ΔO >P，5个电子排布时优先占据3个简并的dε轨道，此时仅有一个为成单电子，[Fe(CN)6]3-为低自旋配合物。
16. 影响晶体场中中心离子d轨道分裂能的因素有哪些？试举例说明。
解分裂能Δ的大小主要依赖于配合物的几何构型、中心离子的电荷和d轨道的主量子数n，此外还同配位体的种类有很大关系。
(1)配合物的几何构型同分裂能的关系如下：平面正方形>八面体>四面体。
(2)中心离子正电荷越高，分裂能越大。
第四周期过渡元素的M2+离子水合物的ΔO约在7500～14000 cm－1之间，而M3+离子的ΔO约在14000～21000 cm－1之间。
(3)同族过渡金属相同电荷的M n+离子，在配位体相同时，绝大多数的分裂能值增大的顺序为3d<4d<5d，如：CrCl63－(ΔO=13600 cm－1)<MoCl63－(ΔO=19200 cm－1)Rh Cl63－(ΔO=20300 cm－1) <IrCl63－(ΔO=24900 cm－1)(4)当其它情况相同时，在八面体配合物ML6中分裂能的大小，随配位体的不同，有如下的“光谱化学序列”，这也是配位场从弱到强，分裂能由小到大的顺序：I－<Br－<Cl－<SCN－<F－<尿素<OH－～－O－N＝O－<C2O42－<H2O<－NCS－<EDTA4－<吡啶～NH3<en<SO32－<联吡啶～邻二氮菲<－NO2－<CN－～CO。
17. 已知下列配合物的磁矩，指出中心离子的未成对电子数，给出中心d轨道分裂后的能级图及电子排布情况，求算相应的晶体场稳定化能。
(1) [ CoF6 ]3-(μ=4.9 B..M.)；(2) [ Co(NO2)6 ]4-(μ=1.8 B..M.)；(3) [ Mn(SCN)6 ]4-(μ=6.1 B..M.)；(4) [ Fe(CN)6 ]3-(μ=2.3 B..M.)36(1)它属于什么几何构型？根据价键理论判断中心离子采取什么杂化状态？(2)根据晶体场理论说明中心离子轨道的分裂情况，计算配合物的晶体场稳定化能。
解(1)正八面体构型；因其为反磁性，故为内轨型配合物，杂化方式为d2sp3(2)该配离子为低自旋配合物，中心离子的6个电子全部填充于dε轨道中，故μ＝0：CFSE=6×(－4D q)=－24 D q19. 已知下列配离子的分裂能和中心离子的电子成对能。
给出中心离子d电子在t2g和e g轨道上的分布情况，并估算配合物的磁矩。
配离子分裂能(△/(kJ·mol－1)) 电子成对能(P/(kJ·mol－1))[ Fe(H2O)6 ]2+124 210[ Fe(CN)6 ]4 395 210[ Co(NH3)6 ]3+ 275 251[ Co(NH3)6 ]2+ 121 269[ Cr(H2O)6 ]3+ 208 －[ Cr(H2O)6 ]2+ 166 281解由Δ与P相对大小可判断配合物是高自旋和低自2626无色的？解根据晶体场理论：对于不同的中心离子，有时虽然配体相同(例如都是水分子)，但因t2g与e g能级差不同，d-d跃迁时吸收不同波长的可见光，因而呈现为不同颜色。
如果中心离子d轨道全空(d0)或全满(d10)，则不可能发生上面所讨论的那种d-d跃迁，故其水合离子是无色的(如[Zn(H2O)6]2+，[Sc(H2O)6]3+等)。
21. 试解释氯化铜溶液随Cl-离子浓度的增大，颜色由浅蓝色变为绿色再变为土黄色的原因。