无机化学教材习题答案

第二章

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N2 2dm3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 dm3 N2和1.0dm3 O2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

用作图外推法（p对ρ/p）得到的数据求一氯甲烷的相对分子质量。

解

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

2.0

2.2

2.4

ρ/P (g ·d m -3·

10 -5 p a -1

)P (105

pa)

可得出一氯甲烷的相对分子质量是50.495

12.（1）用理想气体状态方程式证明阿佛加德罗定律； （2）用表示摩尔分数，证明x i =

总

V i

ν （3）证明

2μ=

M

kT

3 证明：（1）PV=nRT

当p 和T 一定时，气体的V 和n 成正比 可以表示为V ∞n

（2）在压强一定的条件下，V 总=V 1+V 2+V 3+----- 根据分体积的定义，应有关系式 P 总V i =nRT

混合气体的状态方程可写成P 总V 总=nRT

总V Vi = n

ni

又

n ni =x i 所以 x i = 总

V i ν

（3）

B A μμ=A

B

M M 又pV=

3

1

N 0m(2μ)2 2μ=

m

pV 0N 3=M RT 3

所以

2μ=

M

kT 3 13．已知乙醚的蒸汽热为25900J ·mol -1，它在293K 的饱和蒸汽压为7.58×104Pa ，试求在308K 时的饱和蒸汽压。 解

14．水的气化热为40 kJ·mol-1，，求298K时水的饱和蒸汽压。

解

15．如图所示是NaCl的一个晶胞，属于这个晶胞的Cl （用表示）和Na+（用表示）各多少个？

解

第三章

（1）原子中电子的运动有何特点？几率与几率密度有何区别与联系？

答

（2）什么是屏蔽效应和钻穿效应？怎样解释同一主层中的能级分裂及不同主层中的能级交错现象？

答

（3）写出原子序数为24的元素的名称、符号及其基态原子的电子结构式，并用四个量子数分别表示每个价电子的运动状态。

答

（4）已知M2+离子3d轨道中有5个电子，试推出：（1）M原子的核外电子排布；（2）M原子的最外层和最高能级组中电子数；（3）M元素在周期表中的位置。

答

（5）按斯莱脱规则计算K，Cu，I的最外层电子感受到的有效核电荷及相应能级的能量。

答

（6）根据原子结构的知识，写出第17号、23号、80号元素的基态原子的电子结构式。

答

（7）画出s，p，d各原子轨道的角度分布图和径向分布图，并说明这些图形的含意。

答见课本65页

s电子云它是球形对称的。

p电子云它是呈无柄的桠铃形。

d电子云形状似花瓣。

（8）描述原子中电子运动状态的四个量子数的物理意义各是什么？它们的可能取值是什么？答

（9）下列各组量子数哪些是不合理的，为什么？

（1）n=2，l=1，m=0 （2）n=2，l=2，m=-1

（3）n=3，l=0，m=0 （4）n=3，l=1，m=1

（5）n=2，l=0，m=-1 （6）n=2，l=3，m=2

答

（10）下列说法是否正确？不正确的应如何改正？

a)s电子绕核运动，其轨道为一圆周，而电子是走S形的；

b)主量子数n为1时，有自旋相反的两条轨道；

c)主量子数n为4时，其轨道总数为16，电子层电子最大容量为32；

d)主量子数n为3时，有3s，3p，3d三条轨道。

答

（11）将氢原子核外电子从基态激发到2s或2p，所需能量是否相等？若是氦原子情况又会怎样？答

（12）通过近似计算说明，12号、16号、25号元素的原子中，4s和3d哪一能级的能量高？

（13）根据原子轨道近似能级图，指出下表中各电子层中的电子有无错误，并说明理由。

答

（14）说明在同周期和同族中原子半径的变化规律，并讨论其原因。答

（15）说明下列各对原子中哪一种原子的第一电离能高，为什么？

S与P Al与Mg Sr与Rb Cu与Zn Cs与An Rn与At 答

（16） 电子亲合能与原子半径之间有何规律性的关系？为什么有些非金属元素（如F ，O 等）却显得反常？ 答

（17） 什么是元素的电负性？电负性在同周期，同族元素中各有怎样变化规律？ 答

（18） 若磁量子数m 的取值有所变化，即m 可取0，1，2，…l 共l+1个值，其余不变。那么周期表将排成什

么样？按新周期表写出前20号元素中最活泼的碱金属元素，第一个稀有气体元素，第一个过度元素的原子序数，元素符号及名称。

答 前20号元素中最活泼的碱金属元素Rb 第一个稀有气体元素是He

第一个过度元素的原子序数是21，元素符号是Sc ，名称钪

第四章

第四章

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

原子所得，二者因静电引力而吸引，之间得作用力成为离子键。 离子键没有方向性可以这样理解：阴离子与阳离子并非只有再某一方向才具有吸引力，而是在任何方向都有力的作用，只不过当距离远时其作用力小一点而已。

2. 用下列数据求氢原子的电子亲和能：

K(s) → K(g) △H 1=83 kJ ·mol

1

- K(g) → K +(g) △H 2=419 kJ ·mol

1

-

2

1H 2(g) → H(g) △H 3=218kJ ·mol 1- K +(g) + H -

(g) → KH(s) △H 4= -742kJ ·mol

1

-

K(s) + 2

1H 2(g) → KH(s) △H 5= -59kJ ·mol 1 解

3. ClF 的解离能为246kJ ·mol -1 ，ClF 的生成热为—56 kJ ·mol -1 Cl 2的解离能为238 kJ ·mol -1，试计算F 2（g ）

解离能。 解

4. 试根据晶体的构型与半径比的关系，判断下列AB 型离子化合物的晶体构型：

BeO ，NaBr ，CaS ，RbI ，BeS ，CsBr ，AgCl 。 答

5. 试从电负性数据，计算下列化合物中单键的离子性百分数各为多少？ 并判断哪些是离子型化合物？哪些是

共价型化合物？

NaF ，AgBr ，RbF ，HI ，CuI ，HBr ，CrCl 。 答

6. 如何理解共价键具有方向性和饱和性？ 答

7.BF3是平面三角形的几何构型，但NF3却是三角的几何构型，试用杂化轨道理论加以说明。答

8.指出下列化合物合理的结构是哪一种？不合理结构的错误在哪里？

（a)

（b)

（c)

答

N2O存在

9.在下列各组中，哪一种化合物的键角大？说明其原因。

（a）CH4和NH3（b）OF2和Cl2O

（c）NH3和NF3（d）PH3和NH3

答

10.试用价层电子互斥理论判断下列分子或离子的空间构型。说明原因。

HgCl2BCl3SnCl2NH3H2O PCl5TeCl4ClF3

ICl-

2

SF6IF5 FCl4CO2COCl2SO2NOCl

SO2Cl2POCl3SO-2

3ClO-

2

IO2F-

2

答

11.试用价键法和分子轨道法说明O2和F2分子的结构。这两种方法有何区别？

答见书177页。

价键理论认为形成共价键的电子只局限于两个相邻原子间的小区域内运动，缺反对分子作为一个整体的全面考虑，因此它对有些多原子分子，特别是有机化合物分子的结构不能说明，同时它对氢分子离子中的单电子键、氧分子中的三电子键以及分子的磁性等也无法解释。

分子轨道理论，着重于分子的整体性，它把分子作为一个整体来处理，比较全面地反映了分子内部电子的各种运动状态，它不仅能解释分子中存在的电子对键、单电子键、三电子键的形成，而且对多原子分子的结构也能给以比较好的说明。

12.今有下列双原子分子或离子

Li2 ，Be2，B2，N2 ，HF ，F2 ，CO+

①写出它们的分子轨道式。

②计算它们的键级，判断其中哪个最稳定？哪个最不稳定？

③判断哪些分子或离子是顺磁性。哪些是反磁性？

答

13.写出O-2

2，O2，O+

2

，O-

2

分子或离子的分子轨道式。并比较它们的稳定性？

答

14.已知NO2，CO2，SO2分子其键角分别为132°，180°，120°，判断它们的中心原子轨道的杂化类型？

答

。

15.写出NO+，NO，NO-分子或离子的分子轨道式，指出它们的键级，其中哪一个有磁性？

答

16. 举例说明金属导体，半导体和绝缘体的能带结构有何区别？

答

17.简单说明 键和π键的主要特征是什么？

答

18.试比较如下两列化合物中正离子的极化能力的大小：

①ZnCl2 ，Fe Cl2 ，CaCl2 ，KCl。

②SiCl4，AlCl3，PCl5，MgCl2，NaCl。

答

19. 试用离子极化的观点，解释下列现象：

①AgF易溶于水，AgCl，AgF，AgI难溶于水，溶解度由AgF到AgI依次减小。

②AgCl，AgBr，AgI的颜色依次加深。

答

20. 试比较下列物质中键的级性的大小。

NaF，HF，HCl，HI，I2

答

21. 何谓氢键？氢键对化合物性质有何影响？

答

22. 下列化合物中哪些存在氢键？并指出它们是分子间氢键还是分子内氢键？

C6H6，NH3，C2H6，OH

CHO

，

NO2

OH

，2

OH

，H3BO3（固）

答

23. 判断下列各组分子之间存在着什么形式的分子间作用力？

①苯和CCl4；②氦和水；③CO2气体；

④HBr气体；⑤甲醇和水。

答

24. 试判断Si和I2晶体哪种熔点较高，为什么？

答

第五章

1.说出BaH2，SiH4，NH3，AsH

3

，PdH0.9和HI的名称和分类？室温下各呈何种状态？哪种氢化物是电的良导体？

答

2.如何利用路易斯结构和价层电子对互斥理论判断H2Se，P2H4，H3O+的结构？

答

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

4.He在宇宙中丰度居第二位，为什么在大气中He含量却很低？

答

5.哪种稀有气体可用作低温制冷剂？哪种稀有气体离子势低，可做放电光源需要的安全气？哪种稀有气体最便

宜？

答

6.何为盐型氢化物？什么样的元素能形成盐型氢化物？怎样证明盐型氢化物内存在H 负离子？

答

7.为什么合成金属氢化物时总是要用干法？38kg的氢化铝同水作用可以产生多少dm3的氢气（298K,1.03×

105Pa）？

解

8. 怎样纯化由锌同酸反应所制得的氢气？写出反应方程式。 答 LaNi 5 + 3H 2 == LaNi 5H 6

压强在（2-3）×105Pa ，温度是温热。

9. 试用反应方程式表示氙的氟化物XeF 6和氧化物XeO 3的合成方法和条件? 答

10. 写出XeO 3在酸性介质中被I -

离子还原得到Xe 的反应方程式。 答

11. 巴特列脱用Xe 气和PtF 6作用，制得Xe 的第一种化合物.在某次实验中, PtF 6的起始压力为 9.1×10

4

-Pa ，

加入Xe 直至压力为1.98×103

- Pa ，反应后剩余Xe 的压力为 1.68×10

4

-Pa ，计算产物的化学式。

解

12. XeO 3水溶液与Ba(OH)2溶液作用生成一种白色固体。此白色固体中各成分的质量分数分别为：71.75%的BaO ，

20.60%的Xe 和7.05%的O 。求此化合物的化学式。 解

153%75.71：131%6.20：16

%

05.7== 3：1：3 BaO ：Xe ：O ==3：1：3

此化合物的化学式是Ba 3XeO 4。

13. 比较VB 法和MO 法对XeF 2分子结构的处理。 答 VB 法见书232页； MO 法见书234页。

14. 完成并配平下列反应方程式：

（1） XeF 4 + ClO -

3 →

（2） XeF 4 + Xe →

（3） Na 4XeO 6 + MnSO 4 + H 2SO 4 → （4） XeF 4 + H 2O →

（5） XeO 3 + Ba(OH)2 → （6） XeF 6 + SiO 2 →

答 ①XeF 4 +2 ClO -

3+2 H 2O=Xe + 2ClO -

4+ 4HF

③5Na 4XeO 6 + 2MnSO 4 +7 H 2SO 4 =5XeO 3 +2 NaMnO4 + 7 H 2O + 9Na 2SO 4

⑤2XeO 3 +2 Ba(OH)2 = Ba 2XeO 6 + Xe + O 2 + 2H 2O

第六章

1. 理想气体恒温膨胀过程热力学能不变，是否意味着理想气体恒温膨胀过程不做功？ 答

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，

2

1

mol 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 θ

m 和△rU θ

m 。 解

4. 反应N 2(g) + 3H 2(g) → 2NH 3(g)在恒容没量热器内进行，生成2molNH 3时放出能量82.7kJ ，求反应的△rU θ

m 和

298K 时反应的△rH θ

m 。 解