武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)第19章 f区元素.doc
F区元素
1．按照正确顺序写出镧系元素和锕系元素的名称和符号，并附列它们的原子顺序。
解：镧系：
元素名称
镧铈镨钕钷钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥
La Ce Pr Nb Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
5758 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
锕系
锕钍镤铀镎钚镅锔锫锎锿镄钔锘铑
Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
8990 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103
2．镧系元素的特征氧化态为+3，为什么铈、镨、铽、镝常呈现+4氧化态，而钐、铕、铥、镱却能呈现+2氧化态？
答：镧系元素的特征氧化态都是+Ш ，这是由于镧系元素的原子第一、第二、第三电离势之和
不是很大，成键时释放的能量足以弥补原子在电离时能量的消耗，因此它们的+Ш氧化态都是稳定
的。
与+Ш特征氧化态发生差异的诸元素有规律的分布在La（+Ш）、Gd（+Ш）、Lu（+Ш）附近。
这可由原子结构规律变化得到解释。La（+Ш）、Gd（+Ш）、Lu（+Ш）分别具有4f轨道全空、半满、
全满的稳定电子层结构。
镧系元素的氧化态取决于其外围的6s电子，4f和5d电子数，当它们失去两个6s电子，进而再
失去一个4f电子或一个5d电子时，所需的电离度不太高，因此表现出ШB族的特征氧化态（+3）。
铈、镨、铽、镝除了生成+3氧化态外，还可以再失去一个电子，4f轨道达到或接近全满或半满，
成为稳定结构故它们也常出现+4氧化态。
而钐，铕，铥和镱，失去两个电子后，就可以使4f轨道达到或接近半满，或全满的稳定，而
常呈现出+2氧化态。
3．解释镧系元素在化学性质上的相似性。
答：镧系元素的价电子层结构为4f1-145d0-16s2鉴于4f同5d的能量比较近，因此在失去3个电
子形成特征的+3氧化态时所需要的能量相差不大，即使在水溶液中，由于它们的离子半径接近，使
得离子的水合能也相差不大，因此无论是在电离能或电负性以及标准电极电势方面，镧系原素均较接
近，说明它们的单质在任何状态下所表现出来的化学活性是相近的，在+3氧化态时，离子构型和离
子半径也相近，所以Ln3+离子的性质也极为相似。
4．为什么叫做“镧系收缩”？讨论出现这种现象的原因和它对第6周期中镧系后面各个元素的性质所发生的影响。
答：镧系收缩即：镧系元素的原子的半径和离子半径依次缓慢缩小的现象。
镧系收缩是因为镧系元素原子依次增加的电子填在外数第三层的4f分层上在充填4f电子的
同时，原子核的核电荷在逐渐增加，对电子层的吸引力也逐渐增强，结果使整个电子壳层逐渐收缩。
但由于4f分层离核较近，屏蔽作用较大，抵消了一部分核对外层电子的引力，核的有效电荷虽然增
大，但依次增大得不多，所以原子或离子半径虽在收缩，但减小的数值很小，除4f轨道半充满和全
充满的Er和Yb，其它原子半径总的趋势都在缩小，而特征的+3价离子的半径呈现出极有规律的依
次减小。
镧系收缩的结果，使后面的各过渡元素原子半径同相应同族上面的一个元素半径几乎相等，如
IVB的Zr和Hf；VB的Nb和Ta；VIB的Mo和W等原子，离子半径极为接近，性质相似很难分离。
5．为什么镧系元素彼此之间在化学性质上的差别比锕系元素彼此之间要小的多？
答：镧系元素多呈现特征的+3氧化态，而且结构和半径也都相近，因此，无论它们的单质或化合
状态的差别都比较小。至于锕系元素，于价电子充填在7s，6d，5f轨道上，而轻锕系元素的6d，5f
之间的能量差比镧系元素中的5d，4f间的能量差还要小，因此，轻锕系元素比镧系元素易呈现高的
氧化态，如Ac，Th，Pa，U ，Np，Pu的稳定氧化态依次为+3，+4，+5，+6，+5，+4。其余元素以
+3为特征，而且锕系元素也较镧系元素呈现出更多种的氧化态，如铀有+3，+4，+5，+6等具有多
种氧化态的特性，使锕系元素间的差别无论在单质或化合状态都比较大。
6．为什么镧系元素形成的配合物多半是离子型的？试讨论镧系配位化合物稳定性的规律及其原因。
答：Ln3+离子的外层结构皆属Xe型8电子外壳，其中内层的4f电子不易参加成键，具有更高
能量的轨道（5d，6s，6p）虽可参加成键，但配位场稳定化能很小（只有1千卡），这说明Ln3+离子
与配体轨道之间的相互作用极弱，故不易形成共价络合物，而只能依靠Ln3+离子对配体的静电引力形
成离子型络合物，但由于Ln3+的离子半径较大，对配位体的引力较弱，所以形成络合物一般说来不够
稳定，可是由于镧系收缩在镧系内随中心离子对配位体的引力作用逐渐增加，所成络合物的稳定性
也就依次递增。
7． 有一含铀样品重1.6000g ，可提取0.4000g 的U 3O 8（相对分子质量为842.2），该样品中铀（相对原
子质量为238.1）的质量分数是多少？
解：U% = 2.211006000
.14.02.84231.238=???%
8． 水合稀土氯化物为什么要在一定的真空度下进行脱水？这一点和其它哪些常见的含水氯化物的脱
水情况相似？
答：欲使水合稀土氯化物脱水，常采用加热的方法而加热又促进了稀土离子的水解从而得不到无水氯化物，为了防止水解，可采用控制一定真空读的方法，这样一方面可将水蒸汽抽出，抑制水解，另一方面，也可起到降低脱水温度作用和BeCl 2?4H 2O 、ZnCl 2?H 2O 、MgCl 2?6H 2O 等水合氯化物的脱水情况相似
9． 完成并配平下列反应方程式：
（1） EuCl 2 + FeCl 3?→?
（2） CeO 2 + HCl EuCl 2 + FeCl 3?→?
（3） UO 2(NO 3)2 ?→?
?
（4） UO 3 UO 2(NO 3)2 ?→?
? （5） UO 3 +2HNO 3 EuCl 2 + FeCl 3?→?
（6） UO 3 + HF EuCl 2 + FeCl 3?→?
（7） UO 3 + NaOH EuCl 2 + FeCl 3?→?
（8） UO 3 + SF 4 EuCl 2 + FeCl 3?→?
解：（1）EuCl 2 + FeCl 3 = EuCl 3 + FeCl 2
(2) 2CeO 2 + 8HCl = 2CeCl 3 + Cl 2 + 4H 2O
(3)2UO 2(NO 3)2 = 2UO 3 + 4NO 2 + O 2
(4)6UO 3 = 2U 3O 8 +O 2
(5)UO 3 +2HNO 3 = UO(NO 3)2 + H 2O
(6)6UO 3 + HF = UO 2F 2 + H 2O
(7)2UO 3 + 2NaOH = Na 2U 2O 7 + H 2O
(8)UO 3 + 3SF 4 = UF 6 + 3SOF 2
10．用硝酸浸取氢氧化铈（Ⅳ）和氢氧化稀土（Ⅲ）的混合物时，若将溶液的酸度控制在pH=2.5，氢
氧化稀土进入溶液，而氢氧化铈仍留在沉淀中，通过计算说明。
解：KspCe(OH)4=1.5×10-51
故当 p H=2.5，即 [OH-]=3.162×10-12 mol?dm -3时
[Ce 4+]=541251
105.1)10162.3(105.1---?=?? mol?dm -3 说明Ce 4+离子基本沉淀完全，而Ln(OH)3 的Ksp 介于1.0×10-19-2.5×10-4之间，当[Ln 3+]=0.1 mol?d m -3时，开始沉淀Ln 3+离子的pH 值则为7.82-6.30，这样当pH=2.5甚至再大一些时Ce 4+以Ce(OH)4沉淀的形式除去，而稀土离子Ln 3+皆不沉淀析出，如此，即可将Ln 3+ 与Ce 4+分离。
11．简述从独居石中提取混合稀土氯化物的原理。
答：独居石是稀土，钍，铀的磷酸盐矿，可用酸法（浓硫酸）和碱法（浓NaOH ）将稀土与钍、铀、磷等元素分离，得混合稀土氯化物，碱法更优越。当独居石精矿与50%的浓NaOH 溶液加热时，磷酸盐转变为稀土水合氯化物和氢氧化物并生成磷酸钠盐，用热水浸取和洗涤分离 可溶性的磷酸盐，沉淀物进行酸溶，根据稀土比钍、铀等易溶于酸的 性质，所以用盐酸溶解时 ，控制一定的pH 值就可使大部分稀土 优先溶出，而铀、钍等溶解很少，这样就能得到混合氯化稀土，并与放射性元素铀、钍分离。
主要反应：
REPO 4 + 3NaOH = RE(OH)3 + Na 3PO 4
RE(OH)3 + 3HCl = RECl 3 + 3H 2O
Th 3(PO 4)4 + 12NaOH = 3Th(OH)4 + 4Na 3PO 4
2U 3O 8 + O 2 + 6NaOH = 3Na 2U 2O 7 + 3H 2O
12．为什么用电解法制备稀土金属时，不能在水溶液中进行？
答：因为稀土元素还原性强，能与水进行反应，置换出水中的氢，因此在水溶液中进行电解反应，不能得到它们的单质。
13．稀土金属主要以（Ⅲ）氧化态的化合物形式存在，经富集后，通常可以通过熔融电解法制备纯金
属或混合金属，一般采用什么化合物作为电解质？
答：一般以KCl作为电解质，加入一定量的KCl是为了降低混合稀土的熔点，使电解在较低
的温度下进行。
14．镧系元素和锕系元素同处一个副族（ⅢB），为什么锕系元素的氧化态种类较镧系多？
答：这是由锕系元素电子壳层的结构决定的，锕系的前半部元素中的5f电子与核的作用比镧系元素的4f电子弱，因而不仅可以把6d和7s轨道上的电子作为价电子给出，而且也可以把5f轨道上的电子作为价电子参与成键形成高价稳定态。而镧系元素由于其原子核对4f轨道的作用很强，4f轨道上的电子不能作为价电子参与成键，呈现出的氧化态种类较少。
15．钍的卤化物有什么特点？
解：钍的卤化物都是高熔点的白色晶体，都容易水解。
第四版无机化学习题及答案
第四版无机化学习题及 答案 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
第一章原子结构和原子周期系 1-1根据原子序数给出下列元素的基态原子的核外电子组态： （a）K （b）Al （c）Cl （d）Ti（Z=22）（e）Zn（Z=30）（f）As （Z=33） 答：（a）[Ar]4s1（b）[Ne]3s23p1（c）[Ne]3s23p5（d）[Ar]3d54s2（e）[Ar] 3d104s1（f）[Ar]4s24p3 1-2给出下列原子或离子的价电子层电子组态，并用方框图表示轨道，填入轨道的电子用箭头表示。 （a）Be （b）N （c）F （d）Cl-（e）Ne+（f）Fe3+（g）As3+ 1-3 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+的基态的最外层电子组态与次外层电子组态分别如何 1-4以下+3价离子那些具有8电子外壳Al3+、Ga3+、Bi3+、Mn3+、Sc3+ 答：Al3+和Sc3+具有8电子外壳。 1-5已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为： （a）3s23p5（b）3d64s2（c）5s2（d）4f96s2（e）5d106s1 试根据这个信息确定它们在周期表中属于那个区、哪个族、哪个周期。
答：（a）p区，ⅦA族，第三周期（b）d区，Ⅷ族，第四周期（c）s区，ⅡA族，第五周期（d）f区，ⅢB族，第六周期（e）ds区，ⅠB族，第六周期1-6根据Ti、Ge、Ag、Rb、Ne在周期表中的位置，推出它们的基态原子的电子组态。 答：Ti位于第四周期ⅣB族，它的基态原子的电子组态为[Ar]3d24s2； Ge位于第四周期ⅣA族，它的基态原子的电子组态为[Ar]3d104s24p2； Ag位于第五周期ⅠB族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 4d105s1； Rb位于第五周期ⅠA族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 5s1； Ne位于第二周期0族，它的基态原子的电子组态为[He] 2s22p6。 1-7某元素的基态价层电子构型为5d36s2，给出比该元素的原子序数小4的元素的基态原子电子组态。 答：该元素的基态原子电子组态为[Xe] 4f126s2。 1-8某元素基态原子最外层为5s2，最高氧化态为+4，它位于周期表哪个去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代表它的元素符号，写出相应氧化物的化学式。 答：该元素的基态原子电子组态为[Kr] 4d25s2，即第40号元素锆（Zr）。它位于d区，第五周期ⅣB族，+4氧化态离子的电子构型为[Kr]，即 1s22s22p63s23p63d104s24p6, 相应氧化物为AO2。 第二章分子结构 2-1用VSEPR模型讨论CO2、H2O、NH3、CO32-、PO33-、PO3-、PO43-的分子模型，画出他们的立体结构，用短横代表σ键骨架，标明分子构型的几何图形的名称。
武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)第15章p区元素
P区元素（1） 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）O2+（二氧基阳离子） （2）O2 （3）O2-（超氧离子） （4）O22-（过氧离子） 解:见下表 物 种 分子轨道键键级磁性相对稳定性 O2+ KK（σ2s）2（σ2s*） 2（σ2p）2(П2p)4 (П2py*)11( П2pz*)0一个σ键 一个二电子П键， 一个三电子П键 2.5 顺依次减小 O2KK（σ2s）2（σ2s*）2（σ2p）2(П2p)4 (П2py*)1( П2pz*)1一个σ键 二个三电子П键 2 顺 O2-KK（σ2s）2（σ2s*）2（σ2p）2(П2p)4 (П2py*)1( П2pz*)1一个σ键 一个三电子П键 1.5 顺 O22-KK（σ2s）2（σ2s*） 2（σ2p）2(П2p)4 (П2py*)1( П2pz*)2 一个σ键 1 逆 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:D2O；重氧水: ；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O2分子具有顺磁性，O3具有反磁性？ 答：根据O2分子的分子轨道式KK（σ2s）2（σ2s*）2（σ2p）2(П2p) 4(П2py*)1( П2pz*)1
分子中两个П2p反键轨道各有一单电子，因此它具有顺磁性。 在O3分子中，每个氧原子各用一个P轨道组成一个成键П轨道，一个反键П轨道，一个非键П轨道，其中4各P电子，两个进入成键П轨道，两个进入非键П轨道，П键键级为一，分子没有成单电子，所以分子具有反磁性。 4.在实验室怎样制备O3？它有什么重要性？ 5.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 6. 7.油画放置久后为什么会发暗、发黑？为什么可用H2O2来处理？写出反应方程式。 8.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PbSO4，遇到空气中的 H2S会生成PbS造成的。PbSO4+H2S=PbS（黑）+H2SO4 用H2O2处理又重新变白，是因为发生以下反应H2O2=PbSO4+H2O2 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H20,H2S,H2Se,H2Te 卤族元素的氢化物有HF,HCl,HBr,HI (1)酸性 H20
武大吉大第三版无机化学教材课后习题答案9-11
第九章 1.什么叫稀溶液的依数性？试用分子运动论说明分子的几种依数性？ 答 2.利用溶液的依数性设计一个测定溶质分子量的方法。 答 3.溶液与化合物有什么不同？溶液与普通混合物又有什么不同？ 答 4.试述溶质、溶剂、溶液、稀溶液、浓溶液、不饱和溶液、饱和溶液、过饱和溶液的含意。答 为溶质。 体 系叫溶液。 5.什么叫做溶液的浓度？浓度和溶解度有什么区别和联系？固体溶解在液体中的浓度有 哪些表示方法？比较各种浓度表示方法在实际使用中的优缺点。 答 6.如何绘制溶解度曲线？比较KNO3、NaCl和NaSO4的溶解度曲线，说明为什么着三条 曲线的变化趋势（及斜率）不一样？ 答以溶解度为纵坐标，以温度为横坐标所做出的溶解度随温度变化的曲线叫做溶解度曲线。 KNO3溶解度随温度升高而增大；NaCl溶解度随温度升高几乎不变；NaSO4溶解度随温
度升高而减小。 7.为什么NaOH溶解于水时，所得的碱液是热的，而NH4NO3溶解与水时，所得溶液是 冷的？ 答 8.把相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100g水中，问所得溶液的沸点、凝固点、蒸汽压 和渗透压相同否？为什么？如果把相同物质的量的葡萄糖和甘油溶于100g水中，结果又怎样？说明之。 答 9.回答下列问题： （a）提高水的沸点可采用什么方法？（b）为什么海水鱼不能生活在淡水中？（c）气体压强和溶液渗透压有何差别？（d）为什么临床常用质量分数为0.9%生理食盐水和用质量分数为5%葡萄糖溶液作输液？（e）为什么浮在海面上的冰山其中含盐极少？（f）试述亨利（Henry）定律和拉乌尔（Raoult）定律的适用范围是。 答（a）增大水的蒸气压；（b）因为渗透压不同；（c） =CRT 稀溶液的渗透压与溶液的浓度和温度的关系同理想气体方程式一致。（d）在一定条件下，难挥发非电解质稀溶液的渗透压与溶液中溶质的浓度成正比，而与溶质的本性无关。 （e）非极性或弱极性的固态物质溶于弱极性溶剂而难溶于强极性溶剂。（f）亨利（Henry）定律的适用范围是中等强度；拉乌尔（Raoult）定律的适用范围是任何强度。 10.采用何种简便的办法可得到223K的低温？ 答 11.10.00cm3NaCl饱和溶液重12.003g，将其蒸干后得NaCl3.173g，试计算： （a）NaCl的溶解度。（b）溶液的质量分数。（c）溶液物质的量的浓度。 （d）溶液的质量摩尔浓度。（e）盐的摩尔分数。（f）水的摩尔分数。 解
高中无机化学习题与答案
高中无机化学习题与答案 绪论 一.是非题: 1.化学变化有新物质产生,而物理变化无新物质产生. 2.化学变化是由于构成分子的原子外层电子运动状态的改变而引起的、原子核不变的一类变化 3.元素的变化为物理变化而非化学变化. 4.化学变化的特点是原子核不变分子组成或原子间结合方式发生变化. 5.化学反应常伴有发光现象,但并非所有的发光现象都属于化学反应. 二.选择题: 1.化学研究的对象是具有宏观实体的物质,它不包括 A.希有气体 B:混合物 C.电子流或γ──射线 D.地球外的物质 2.纯的无机物不包括 A.碳元素 B.碳化合物 C.二者都对 D.二者都错 3.下列哪一过程不存在化学变化 A.氨溶于水 B.蔗糖溶在水中 C.电解质溶液导电 D.照相底片感光 第一章原子结构和元素周期系 一.是非题 1.电子在原子核外运动的能量越高,它与原子核的距离就越远.任何时候,1s电 子总比2s电子更靠近原子核, 因为 E 2s > E 1s . 2.原子中某电子的各种波函数,代表了该电子可能存在的各种运动状态,每一种状态可视为一个轨道. 3.氢原子中,2s与2p轨道是简并轨道,其简并度为4;在钪原子中,2s与2p 轨道 不是简并轨道, 2p x ,2p y ,2p z 为简并轨道,简并度为3. 4.从原子轨道能级图上可知,任何原子在相同主量子数的轨道上,能量高低的顺序总是f > d > p > s;在不同主量子数的轨道上,总是(n-1)p > (n-2)f > (n-1)d > ns. 5.在元素周期表中, 每一周期的元素个数正好等于该周期元素最外电子层轨道可以容纳的电子个数.
6.所有非金属元素(H,He除外)都在p区,但p区所有元素并非都是非金属元素. 7.就热效应而言,电离能一定是吸热的,电子亲和能一定是放热的. 8.铬原子的电子排布为Cr[Ar]4s13d5,由此得出: 洪特规则在与能量最低原理出现矛盾时,首先应服从洪特规则. 9.s区元素原子丢失最外层的s电子得到相应的离子,d区元素的原子丢失处于最高能级的d电子而得到相应的离子. 10.在原子核里因质子数和中子数不同,就组成了不同的核素;同样在原子核里因质子数和中子数不等,就构成了同位素.可见,核素也就是同位素. 二.选择题 1.玻尔在他的原子理论中 A.证明了电子在核外圆形轨道上运动; B.推导出原子半径与量子数平方成反比; C.应用了量子力学的概念和方法; D.解决了氢原子光谱和电子能量之间的关系问题. 2.波函数和原子轨道二者之间的关系是 A.波函数是函数式,原子轨道是电子轨迹; B.波函数和原子轨道是同义词; C.只有轨道波函数与原子轨道才是同义的; D.以上三种说法都不对. 3.多电子原子的原子轨道能级顺序随着原子序数的增加 A.轨道能量逐渐降低,但能级顺序不变; B.轨道能量基本不变,但能级顺序改变; C.轨道能量逐渐增加,能级顺序不变; D.轨道能量逐渐降低,能级顺序也会改变. 4.周期表中各周期元素数目是由什么决定的 A.2n2(n为主量子数); B.相应能级组中所含轨道总数; C.相应能级组中所含电子总数 D. n + 0.7规则 5.下列电子构型中,电离能最低的是
武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)(下册)
16. 完成并配平下列反应式： （1）H2S+H2O2→ （2）H2S+Br2→ （3）H2S+I2→ （4）H2S+O2→ +H+→ （5）H2S+ClO- 3 （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
武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)第17章d区元素 (1)
D区元素（1） 1.钛的主要矿物是什么？简述从钛铁矿制取钛白得反应原理。 解：钛的主要矿物有钛铁矿FeTiO2 反应原理： FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O TiOSO 4 + 2H2O =TiO2?H2O↓ + H2SO4 TiO2?H2O = TiO2 + H2O 2.解释TiCl3和[Ti(O2)OH(H2O)4]+ 有色得原因。 解：TiCl3显色是因为产生了电核跃迁，[Ti(O2)OH(H2O)4]+有色是因为O22-离子变形性较强，d—d跃迁所引起。 3.完成并配平下列反应方程式。 （1）Ti + HF → （2）TiO2 + H2SO4→ （3）TiCl4 + H2O → （4）FeTiO3 + H2SO4→ （5）TiO2 + BaCO3→ （6）TiO2 + C + Cl2→ 解：(1) Ti + 5HF = H2TiF6 + 2H2↑ (2)TiO2 + H2SO4 = TiOSO4 + H2O (3)TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl (4)FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O (5)TiO2+ BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ (6)TiO2 + 2C + 2Cl2 = TiCl4+ 2CO↑ 4.完成下列反应 （1）TiI4在真空中强热； （2）FeTiO3和碳得混合物在氯气中加热；
（3） 向含有TiCl - 26得水溶液加入过量得氨； （4） 向VCl 3的水溶液加入过量的氨； （5） 将VCl 2的固体加到HgCl 2水溶液中。 解：(1) TiI 4 = Ti + 2I 2 (2) 2FeTiO 3 + 6C + 5Cl 2 = 2FeCl 3 + 2TiCl 4 + 6CO (3) TiCl 62- + NH 3 = [Ti(NH 3)6]4+ + 6Cl - (4) VCl 3 + Na 2SO 3 = (5) VCl 2 + HgCl 2= 5. 根据下列实验写出有关的反应方程式：将一瓶TiCl 4打开瓶塞时立即冒白烟。向瓶中加入浓HCl 溶液 和金属锌时生成紫色溶液，缓慢地加入NaOH 溶液直至溶液呈碱性，于是出现紫色沉淀。沉淀过滤后，先用HNO 3处理，然后用稀碱溶液处理，生成白色沉淀。 解：TiCl 4 + 3H 2O = H 2TiO 3 + 4HCl↑ 2TiCl 4 +Zn = 2TiCl 3↓ + ZnCl 2 TiCl 3 + 3NaOH = Ti(OH)3 + 3NaCl 3Ti(OH)3 + 7HNO 3 = 3TiO(NO 3) + 2 NO ↑+ 8H 2O TiO 2+ + 2OH - + H 2O = Ti(OH)4↓ 6. 利用标准电极电势数据判断H 2S ，SO 2，SnCl 2和金属Al 能否把TiO 2+离子还原成Ti 3+离子？ 解：由查表得： V Al Al E V Sn Sn E V S H S E V SO H SO E V Ti TiO E 67.0/,15.0/,141.0/20.0/,1.0/32423224 32-=====+++-+θθθθθ 因为E θAl 3+/Al 第十二章 1．卤素中哪些元素最活泼为什么有氟至氯活泼性变化有一个突变 答：单质的活泼性次序为：F2>>Cl2>Br2>I2 从F2到Cl2活泼性突变，其原因归结为F原子和F—离子的半径特别小。 F Cl Br I F—Cl—Br—I— r/pm 64 99 114 133 136 181 195 216 (1)由于F的原子半径非常小，F—F原子间的斥力和非键电子对的斥力较大，使F2的 解离能（155KJ/mol）远小于Cl2的解离能（240KJ/mol）。 (2)由于F-离子半径特别小，因此在形成化合物时，氟化物的离子键更强，键能或晶格 能更大。 由于F-离子半径特别小，F-的水合放热比其他卤素离子多。 2．【 3．举例说明卤素单质氧化性和卤离子X-还原性递变规律，并说明原因。 答：氧化性顺序为：F2 >Cl2 >Br2>I2 ;还原性顺序为：I- >Br->Cl->F-. 尽管在同族中氯的电子亲合能最高，但最强的氧化剂却是氟 卤素单质是很强的氧化剂,随着原子半径的增大,卤素的氧化能力依次减弱。尽管在同族中氯的电子亲合能最高,但最强的氧化剂却是氟。一种氧化剂在常温下,在水溶液中氧化能 ?值的大小和下列过程有关（见课本P524） 力的强弱,可用其标准电极电势值来表示,θ 4．写出氯气与钛、铝、氢、水和碳酸钾作用的反应式，并注明必要的反应条件。 答：（1）2Cl2+Ti =TiCl4加热，干燥 （2）3Cl2+2Al =2AlCl3 加热，干燥 （3）Cl2+H2 =2HCl 点燃 （4）3Cl2+2P(过量)=2PCl3 干燥 ！ 5Cl2(过量)+2P=2PCl5干燥 （5）Cl2+H2O=HClO +HCl (6) Cl2+2K2CO3+H2O=KCl+KClO+2KHCO3 5．试解释下列现象： （1）I2溶解在CCl4中得到紫色溶液，而I2在乙醚中却是红棕色。 （2）I2难溶于水却易溶于KI中。 答：（1）CCl4为非极性溶剂，I2溶在CCl4中后仍为分子状态，显示出I2单质在蒸气时的紫颜色。 而乙醚为极性溶剂，I2溶于乙醚时与溶剂间有溶剂合作用，形成的溶剂合物不再呈其 单质蒸气的颜色，而呈红棕色。 （2）I2以分子状态存在，在水中歧化部分很少，按相似相溶的原则，非极性的I2在水中溶解度很小。但I2在KI溶液中与I-相互作用生成I3—离子，I3—离子在水中的溶解度很大，因 此，I2易溶于KI溶液。 《无机化学实验》习题及参考答案 1、烘干试管时，为什么开始管口要略向下倾斜？ 答：开始试管口低于管底是以免水珠倒流炸裂试管。 2、容量仪器应用什么方法干燥？为什么？ 答：晾干法或吹干法，否则会影响容量仪器的精度。 3、酒精灯和酒精喷灯的在使用过程中，应注意哪些安全问题？ 答：在酒精灯使用中，对于旧的特别是长时间未用的酒精灯，取下灯帽后，应提起灯芯瓷套管，用洗耳球轻轻地向灯壶内吹几下以赶走其中聚集的酒精蒸气。燃着的酒精灯，若需添加酒精，首先熄灭火熄，决不能在酒精灯燃着时添加酒精。点燃酒精灯一定要用火柴点燃，决不能用燃着的另一酒精灯对点。使用酒精喷灯时，应在预热盘酒精快燃完，能使液态酒精转化为酒精蒸气时再打开挂式喷灯的酒精贮罐。另外，要准备一块湿抹布放在喷灯旁，当酒精液滴洒落到实验台上引起小火时给予及时扑灭。座式酒精喷灯连续使用超过半小时，必须熄灭喷灯，待冷却后，再添加酒精继续使用。若座式喷灯的酒精壶底部凸起时，不能再使用，以免发生事故。 4、在加工玻璃管时，应注意哪些安全问题？ 答：切割玻璃管时，要防止划破手指。熔烧玻璃管时，要按先后顺序放在石棉网上冷却，未冷之前不要用手拿，防止烫伤。在橡皮塞上装玻璃管时，防止手持玻璃管的位置离塞子太远或用力过猛而将玻璃管折断，刺伤手掌。 5、切割玻璃管（棒）时，应怎样正确操作？ 答：切割玻璃管（棒）时，应将坡璃管（棒）平放在实验台面上，依所需的长度用左手大拇指按住要切割的部位，右手用锉刀的棱边在要切割的部位向一个方向（不要来回锯）用力锉出一道凹痕。锉出的凹痕应与玻璃管（棒）垂直，这样才能保证截断后的玻璃管（棒）截面是平整的。然后双手持玻璃管（棒），两拇指齐放在凹痕背面，并轻轻地由凹痕背面向外推折，同时两食指和两拇指将玻璃管 无机化学习题册及答案 Revised as of 23 November 2020 《无机化学》课程习题册及答案 第一章溶液和胶体 一、是非题：（以“＋”表示正确，“－”表示错误填入括号） 1．渗透压力比较高的溶液，其物质的量浓度也一定比较大。（）2．相同温度下，物质的量浓度均为200mmol·L-1的NaCl溶液和葡萄糖溶液，其渗透压相等（） 3．相同温度下，渗透浓度均为200mmol·L-1的NaCl溶液和CaCl2溶液，其渗透压相等（） 4．临床上的两种等渗溶液只有以相同的体积混合时，才能得到等渗溶液。（） 5. 两种等渗溶液以任意比例混合所得溶液在临床上必定是等渗溶液（）6．临床上，渗透浓度高于320 mmolL-1的溶液称高渗液（） 7．在相同温度下， molL-1的葡萄糖溶液与 molL-1的蔗糖溶液的渗透压力是相等的（） 8. 物质的量浓度均为·L-1的NaCl液和葡萄糖液渗透浓度相等（） 9. 对于强电解质溶液，其依数性要用校正因子i来校正。（） 二、选择题 1．使红细胞发生溶血的溶液是（） A．·L-1 NaCl B．·L-1葡萄糖 C．·L-1葡萄糖 D．·L-1 NaCl 2．物质的量浓度均为 mol·L-1的下列溶液，其渗透压最大的是（） A．葡萄糖 B．NaCl C．CaCl2 D．无法比较 3．使红细胞发生皱缩的溶液是（） A．·L-1 NaCl B．·L-1葡萄糖 C．·L-1葡萄糖 D．·L-1 NaCl 4．在相同温度下，物质的量浓度均为 mol·L-1的下列溶液，其渗透压最小的是（） A．葡萄糖 B．NaCl C．CaCl2 D．无法比较 5．物质的量浓度均为 mol·L-1的下列溶液，在临床上属于等渗溶液的是 （）A．葡萄糖 B．NaCl C．CaCl2 D．蔗糖 6. 试排出在相同温度下下列溶液渗透压由大到小的顺序 ( ) a. c(C6H12O6)= mol·L-1 b. c[(1/2)Na2CO3]= mol·L-1 c. c[(1/3)Na3PO4]= mol·L-1 d. c(NaCl)= mol·L-1 A. d＞b＞c＞a B. a＞b＞c＞d C. d＞c＞b＞a D. b＞c＞d＞a 7. 医学上的等渗溶液，其渗透浓度为（） A. 大于280 mmol·L-1 B. 小于280 mmol·L-1 C. 大于320 mmol·L-1 D. 280－320 mmol·L-1 8. 欲使同温度的A、B两种稀溶液间不发生渗透，应使两溶液（A、B中的基本单元均以溶质的“分子”式表示） ( ) A 质量摩尔浓度相同 B 物质的量浓度相同 C 质量浓度相同 D 渗透浓度相同 9. 质量浓度为11.1g·L-1CaCl2 (M=111.0 g·mol-1）溶液的渗透浓度是 ( ) ·L-1·-1 C ·L-1·L-1 三、填充题: 第七章化学反应的速率 1. 什么是化学反应的平均速率，瞬时速率？两种反应速率之间有何区别与联系？ 答 2. 分别用反应物浓度和生成物浓度的变化表示下列各反应的平均速率和瞬时速率，并表示 出用不同物质浓度变化所示的反应速率之间的关系。这种关系对平均速率和瞬时速率是否均适用？ （1） N 2 + 3H 2 → 2NH 3 （2） 2SO 2 + O 2 →2SO 3 （3） aA + Bb → gG + hH 解 （1）V = t N △△][2= t H △△][2= t NH △△][3 V 瞬=0 lim →t △t N △△][2 = l i m →t △t H △△][2 = lim →t △t NH △△][3 V 2 N = 3 1V 2 H = 2 1V 3 NH 两种速率均适用。 （2）（3）（同1）。 3. 简述反应速率的碰撞理论的理论要点。 答 4. 简述反应速率的过渡状态理论的理论要点。 答 3级，910K时速率常数为5.反应C2H6→C2H4+ H2，开始阶段反应级数近似为 2 1.13dm1.5·mol5.0-·s1-。试计算C2H6（g）压强为1.33×104Pa时的起始分解速率 γ（以 0 [C2H6]的变化表示）。 解 6.295K时，反应2NO + Cl2→2 NOCl，其反应物浓度与反应速率关系的数据如下： （2）写出反应的速率方程； （3）反应的速率常数为多少？ 解 7.反应 2 NO（g）+ 2 H2（g）→N2（g）+ 2 H2O其速率方程式对NO（g）是二次、 对H2（g）是一次方程。 （1）写出N2生成的速率方程式； （2）如果浓度以mol·dm—3表示，反应速率常数k的单位是多少？ （3）写出NO浓度减小的速率方程式，这里的速率常数k和（1）中的k的值是否相同，两个k值之间的关系是怎样的？ 解 8.设想有一反应Aa + bB + cC →产物，如果实验表明A，B和C的浓度分别增加1倍后， 整个反应速率增为原反应速率的64倍；而若[A]与[B]保持不变，仅[C]增加1倍，则反应速率增为原来的4倍；而[A]、[B]各单独增大到4倍时，其对速率的影响相同。求a，b，c的数值。这个反应是否可能是基元反应？ 解 分子结构 1. 试用离子键理论说明由金属钾和单质氯反应，形成氯化钾的过程如何理解离子键没有方向性和饱和性 答：KCl 的形成表示如下： K(s)?K +(g)+e 1 2Cl 2?Cl(g) Cl (g) +e ? Cl -(g) K +(g) + Cl -(g) =KCl (s) 离子键的本质是静电作用力，由于离子的电荷分布是球形对称的，因此它对异号离子的引力可以是任何方向，也就是没有方向性；一个离子的周围，能容纳多少个异离子，是随离子的半径变化而变化的，它没有固定的配位数，所以说离子键没有饱和性。 2.用下列数据求氢原子的电子亲和能。 答：电子亲和能为下列反应的焓变，它由(5)-(4)-(3)-(2)-(1)得到： 3. ClF 的解离能为1 246kJ mol -?，ClF 的生成热为－56kJ/mol-1，Cl 2的解离能为238kJ/mol -1，试计算 F 2(g)的解离能。 解：据题意： （1） ClF(g) = Cl(g) +F(g) ΔH 1 = 246 kJ ·mol -1 （2） 12 Cl 2(g) +1 2F 2(g) = ClF(g) ΔH 2 = －56kJ/mol -1 （3）Cl 2(g) = 2Cl(g) ΔH 3 = 238kJ/mol -1 2?（1）＋2?（2）－（3）得 F 2 (g) = 2 F (g) ΔH ＝2 ΔH 1+2ΔH 2－ΔH 3 ＝2?246－2?56－238 ＝142 kJ / mol -1 4. 试根据晶体的构型与半径比的关系,试判断下列AB 型离子化合物的晶体构型： BeO NaBr CaS RbI BeS CsBr AgCl 解：查表求各离子的Pauling 半径如下表： Pauling 半径(pm) 无机化学课后答案全解(武大吉大第三版) 第一章 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 2．一敝口烧瓶在280K时所盛的气体，需加热到什么温度时，才能使其三分之一逸出? 解 3．温度下，将 1.013105Pa的N22dm3和0.5065Pa的O23 dm3放入6 dm3的真空容器中，求O2和N2的分压及混合气体的总压。解 4．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 5．在300K，1.013105Pa时，加热一敝口细颈瓶到500K，然后封闭其细颈口，并冷却至原来的温度，求这时瓶内的压强。 解 6．在273K和1.013×105Pa下，将1.0 dm3洁净干燥的空气缓慢通过H3C—O—CH3液体，在此过程中，液体损失0.0335 g，求此种液体273K时的饱和蒸汽压。 解 7．有一混合气体，总压为150Pa，其中N2和H2的体积分数为0.25和0.75，求H2和N2的分压。 解 8．在291K和总压为1.013×105Pa时，2.70 dm3含饱和水蒸汽的空气，通过CaCl2干燥管，完全吸水后，干燥空气为3.21 g，求291K时 水的饱和蒸汽压。 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 10．在273K时，将同一初压的4.0 dm3N2和1.0dm3O2压缩到一个容积为2 dm3的真空容器中，混合气体的总压为3.26×105 Pa，试求（1）两种气体的初压； （2）混合气体中各组分气体的分压； （3）各气体的物质的量。 解 第一章思考题 1.一气柜如下图所示： A 假设隔板（A）两侧N2和CO2的T, P相同。试问： （1）隔板两边气体的质量是否相等浓度是否相等物质的量不等而浓度相等 （2）抽掉隔板（假设不影响气体的体积和气柜的密闭性）后，气柜内的T和P 会改变？N2、CO2物质的量和浓度是否会改变T和P 会不变，N2、CO2物质的量不变而浓度会改变 2.标准状况与标准态有何不同标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体，标准态是在标准压力下（100kPa）的纯气体、纯液体或纯固体 3.化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同对某一化学反应方程式来说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为 负值,生成物的化学计量数为正值 4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同试说明之。 5.试用实例说明热和功都不是状态函数。 6.判断下列各说法是否正确： （1）热的物体比冷的物体含有更多的热量。× （2）甲物体的温度比乙物体高，表明甲物体的热力学能比乙物体大。× （3）物体的温度越高，则所含热量越多。× （4）热是一种传递中的能量。√ （5）同一体系： (a)同一状态可能有多个热力学能值。× (b)不同状态可能有相同的热力学能值。√ 7.判断下列各过程中，那个ΔU最大： （1）体系放出了60kJ热，并对环境做了40kJ功。 （2）体系吸收了60kJ热，环境对体系做了40kJ功。√ （3）体系吸收了40kJ热，并对环境做了60kJ功。 （4）体系放出了40kJ热，环境对体系做了60kJ功。 根据ΔU=Q+W, (1)ΔU=-60+(-40)=-100KJ (2) ΔU=+60+40=+100KJ ,(3) ΔU=+40+(-60)=-20KJ (4)ΔU=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的ΔU最大. 8.下列各说法是否正确： （1）体系的焓等于恒压反应热。× （2）体系的焓等于体系的热量。× （3）体系的焓变等于恒压反应热。√ （4）最稳定的单质焓等于零。× （5）最稳定的单质的生成焓值等于零。× 无机化学复习题 一、选择题（每题1分，共20分） （ ）1．已知H 2和He 的相对分子质量分别为2和4。2g H 2与2gHe 混合后体系的压力为3300kPa ，则混合气体中He 的分压为： A 、3300 kPa B 、2200 kPa C 、1100 kPa D 、1650 kPa （ ）2．关于氧的相对原子质量下列叙述正确的是： A 、 等于8O 16核素一个原子的质量 B 、等于氧的平均原子质量 C 、等于氧的平均原子质量与碳—12核素质量的121之比值 D 、等于一个氧原子的质量与碳—12核素质量的121之比值 （ ）3．下列关系式中错误的是： A 、H=U+PV B 、ΔU(体系)+ ΔU(环境)=0 C 、ΔG=ΔH-T ΔS D 、ΔG(正反应)×ΔG(逆反应)=1 （ ）4．反应 2NO 2(g)(红棕色)==N 2O 4(g)(无色) Δr H m <0 达平衡后，将体系的温度降低，则混合气体颜色： A 、变浅 B 、变深 C 、不变 D 、无法判断 （ ）5．反应 C(s)+O 2(g)===CO 2(g)，Δr H m <0 下列不能使正反应速度增大的措施是： A 、缩小体系的体积 B 、升高体系温度 C 、增大氧气的分压 D 、减小CO 2(g)的分压 （ ）6．在298K 的温度下石墨的标准生成自由能为： A 、等于零 B 、大于零 C 、小于零 D 、无法确定 （ ）7．NO(g)+CO(g)===2 1N 2(g)+CO 2(g) Δr H m = -373.4kJ ·mol -1 ，欲使有害气体NO 和CO 取得最高转化率，则应选择的操作是： A 、增大NO 浓度 B 、增大CO 浓度 C 、降低温度、增大压力 D 、使用高效催化剂 （ ）8．对于等温等压下进行的任一反应，下列叙述正确的是： A 、Δr S m 越小反应速度越快 B 、Δr H m 越小反应速度越快 C 、Δr G m 越小反应速度越快 D 、Ea 越小反应速度越快 （ ）9．下列四个量子数（依次为n ，l ，m ，m s ）不合理的一组是： A 、（3、1、0、+21） B 、（4、3、1、-2 1） C 、（4、0、0、+21） D 、（2、0、1、-2 1） （ ）10．下列四个量子数所描述的电子运动状态中，能量最高的电子是： A 、（4、1、0、+21） B 、（4、2、1、-2 1） C 、（4、0、0、+21） D 、（4、1、1、-2 1） （ ）11．下列分子中C 原子形成共价键时，原子轨道采取SP 3杂化的是： 第十章电解质溶液 1．把下列氢离子浓度、氢氧根离子浓度换算成pH和pOH。 （1）[H+]=3.2×105-mol·dm3-；（2）[H+]=6.7×109-mol·dm3-； （3）[OH-]=2.0×106-mol·dm3-；（4）[OH-]=4.0×1012-mol·dm3-。 解 2．把下列pH、pOH换算成氢离子浓度、氢氧根离子浓度。 （1）pH=0.24；（2）pH=7.5； （2）pOH=4.6；（4）pOH=10.2 解 3．已知298K时某一弱酸的浓度为0.010 mol·dm3-，测得其pH为4.0。求Kθ 和α及稀 a 、α和pH。 释至体积变成2倍后的Kθ a 解 4．将1.0dm30.20 mol·dm3-的HAc溶液稀释导多大体积时才能使Hac的解离度比原溶液 增大1倍？解 5．求0.10 mol·dm3-盐酸和0.10 mol·dm3-H2C2O4混合溶液中的C2O-2 4和HC2O- 4 的浓 度。 解 6．计算0.010 mol·dm3-的H2SO4溶液中各离子的浓度，已知H2SO4的Kθ 2 为1.2×102-。解 7．有一混合酸溶液，其中HF的浓度为1.0 mol·dm3-，HAc的浓度为0.10 mol·dm3-，求溶液中H+，F-，Ac-,HF和HAc的浓度。 解 解 解 解 8．将1.0 mol·dm3-Na3PO4和2.0 mol·dm3-盐酸等体积混合，求溶液的pH值。解 解 解 14. 写出下列分子或离子的共轭酸。 SO-2 4，S-2，H2PO- 4 ，NH3，HNO3，H2O 答 15．写出下列分子或离子的共轭碱。 HAc，H2O，NH3，HPO-2 4 ，HS- 答 16．举列说明酸碱电子理论中有哪几类常见反应。 无机化学基础实验考题 1．什么叫“中间控制检验”？在提纯NaCl的过程中，为什么要进行中间控制检验？ 答：在提纯过程中，取少量清液，滴加适量试剂，以检查某种杂质是否除尽，这种做法称为中间控制检验。 由于食盐中SO 42- 、 Ca2+、Mg2+等杂质，随食盐来源不同而含量不同，为了节省除去 这些杂质的试剂和时间，应通过中间控制检验确定这些试剂的最少用量。 2．为什么选用BaCl 2、Na 2 CO 3 作沉淀剂？除去CO 3 2-用盐酸而不用其它强酸？ 答：加BaCl 2可去除SO 4 2- ； 加Na 2 CO 3 可除去Ca2+、Mg2+及多余的Ba2+离子，多余的 CO 32-用加Hcl或CO 2 的方法除去，Na2+与Cl-生成NaCl，而不引入新的杂质。 3．为什么先加BaCl 2后加Na 2 CO 3 ？为什么要将BaSO 4 过滤掉才加Na 2 CO 3 ？什么情况下 BaSO 4可能转化为BaCO 3 ？（已知K SPBaSO4 =1.1×10-10 K SPBaCO3 =5.1×10-9） 答：先知BaCl 2除去SO 4 2-，过量的Ba2+加Na 2 CO 3 可除去，若先加Na 2 CO 3 除去Ca2+、 Mg2+。再加BaCl 2除去SO 4 2-时，过量的有毒的Ba2+，还得再想办法除去。 生成的BaSO 4沉淀若不过滤后再加Na 2 CO 3， 则在较大量的Na 2 CO 3， 存在的情况下 BaSO 4有可能转化为BaCO 3 ： BaSO 4+ Na 2 CO 3 =BaCO 3 ↓+ Na 2 SO 4 这样就达不到除去Na 2CO 3 的目的。 因为K SPBaCO3≈5OK SPBaSO4 因此,只要在体系中[CO 3 2-]>5O[SO 4 2-]时, BaS0 4 就可能转 化为BaC0 3 . 4.溶解粗食盐时加水量的根据是什么?加水过多或过少对粗食盐的提纯有何影响? 答：溶盐加水量是根据NaCl在一定温度下在水中的溶解度来确定的。 加水过多对后面的蒸发处理增加困难；而且由[Ba2+][SO42-]=K SP可见加水过多会增加Ba2+的用量而影响除杂；加水过少粗盐溶不完而影响产率。 5．在烘炒NaCl前，要尽量将NaCl抽干，其主要因是什么？ 答：因为KCl的溶解度大于NaCl，尽量抽干可除去K+。 6．往粗食盐液中加BaCl2和Na2CO3后均要加热至沸，其主要原因是什么？ 答：增加离子碰撞机会使沉淀完全。 7．在制备CuSO 4·5H 2 O的实验中,量取比重为d、百分浓度为C、体各为V的CuSO 4 溶液，制得质量为w的CuSO 4·5H 2 O，已知CuSO 4 的分子量为160，CuSO 4 ·5H 2 O的分 子量为250。写出收率的公式。 第一章化学反应的一般原理 1．是非题（对的在括号内填 +，错的填 -） (1) 已知下列过程的热化学方程式为： UF 6 (l) → UF 6 (g) θ1r m 30.1kJ mol H -?=? 则此温度时蒸发 1mol UF 6 (l)，会放出热 30.1 kJ. ( ) (2) 在定温定压条件下，下列两化学反应放出的热量相同。 ( ) 2221H (g)O (g)H O (l)2 +→ 2222H (g)O (g)2H O (l)+→ (3) ?r S 为正值的反应都是自发反应。 ( ) (4) 在常温常压下，空气中的N 2和O 2长期存在而不会生成NO ，这表明此时该反应的吉布斯函数变是负值。 ( ) (5) 反应 C(s) + H 2O (g) = CO (g) + H 2 (g)，θ1r m (298.15K)131.3kJ mol H -?=?，由于方程式两边物质的化学计量数的总和相等，所以增加总压力对平衡无影响。 ( ) (6) 上述反应达平衡后，若升高温度，则正反应速率增加，逆反应速率减小，即平衡向右移动。 ( ) (7) 反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数。 ( ) 2. 选择题（将所有正确答案的标号填入空格内） (1) 下列反应中，反应 ______ 放出的热量最多。 (A) 4222CH (l)2O (g)CO (g) + 2H O (g)+= (B) 4222CH (g)2O (g)CO (g) + 2H O (g)+= (C) 4222CH (g)2O (g)CO (g) + 2H O (l)+= (D) 4223CH (g)O (g)CO(g) + 2H O (l)2 += (2) 定温定压下，某反应的θ1r m ()10kJ mol G T -?=?，这表明该反应 _______。 (A) 能自发进行。 (B) 不能自发进行。 (C) 能否自发进行，还需要具体分析。 第十二章 1．卤素中哪些元素最活泼？为什么有氟至氯活泼性变化有一个突变？ 答：单质的活泼性次序为：F2>>Cl2>Br2>I2 从F2到Cl2活泼性突变，其原因归结为F原子和F—离子的半径特别小。 F Cl Br I F— Cl— Br— I— r/pm 64 99 114 133 136 181 195 216 (1)由于F的原子半径非常小，F—F原子间的斥力和非键电子对的斥力较大，使 F2的解离能（155KJ/mol）远小于Cl2的解离能（240KJ/mol）。 (2)由于F-离子半径特别小，因此在形成化合物时，氟化物的离子键更强，键能或 晶格能更大。 由于F-离子半径特别小，F-的水合放热比其他卤素离子多。 2．举例说明卤素单质氧化性和卤离子X-还原性递变规律，并说明原因。 答：氧化性顺序为：F2 >Cl2 >Br2>I2 ;还原性顺序为：I- >Br->Cl->F-. 尽管在同族中氯的电子亲合能最高，但最强的氧化剂却是氟 卤素单质是很强的氧化剂,随着原子半径的增大,卤素的氧化能力依次减弱。尽管在同族中氯的电子亲合能最高,但最强的氧化剂却是氟。一种氧化剂在常温下,在水溶液中 ?值的大小和下列过程有关（见课氧化能力的强弱,可用其标准电极电势值来表示,θ 本P524） 3．写出氯气与钛、铝、氢、水和碳酸钾作用的反应式，并注明必要的反应条件。 答：（1） 2Cl2+Ti =TiCl4加热，干燥 （2） 3Cl2+2Al =2AlCl3 加热，干燥 （3） Cl2+H2 =2HCl 点燃 （4） 3Cl2+2P(过量)=2PCl3 干燥 5Cl2(过量)+2P=2PCl5干燥 （5） Cl2+H2O=HClO +HCl (6) Cl2+2K2CO3+H2O=KCl+KClO+2KHCO3 4．试解释下列现象： （1）I2溶解在CCl4中得到紫色溶液，而I2在乙醚中却是红棕色。 （2）I2难溶于水却易溶于KI中。 答：（1）CCl4为非极性溶剂，I2溶在CCl4中后仍为分子状态，显示出I2单质在蒸气时的紫颜色。而乙醚为极性溶剂，I2溶于乙醚时与溶剂间有溶剂合作用，形成的溶剂合物 不再呈其单质蒸气的颜色，而呈红棕色。 （2）I2以分子状态存在，在水中歧化部分很少，按相似相溶的原则，非极性的I2在水中溶解度很小。但I2在KI溶液中与I-相互作用生成I3—离子，I3—离子在水中的溶解 度很大，因此，I2易溶于KI溶液。 5．溴能从含碘离子的溶液中取代出碘，碘又能从溴酸钾溶液中取代出溴，这两者有矛盾吗？为什么？ 答：Eθ（Br2/Br-）> Eθ（I2/I-）,因此Br2能从I-溶液中置换出I2, Br2+2I-===2Br-+I2。武大吉大第三版无机化学教材课后习题答案12-17
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