無(wú)機(jī)化學(xué)習(xí)題參考答案

1、第一章 原子結(jié)構(gòu)和元素周期系 1-1答：（1）33+c32c31=18 （2）23+c22c31=91-2答：出現(xiàn)兩個(gè)峰1-3答：ar=78.918350.54%+80.916349.46%=79.90651-4. 解：fi203tl=x，fi205tl=y，則有x+y=100%， 202.97x +204.97y =204.39 由此得到 fi203tl=29% fi205tl=71%1-5解：magcl :magi=143.321(107.868+ar)=1:1.63810ar=126.911-6. 解：ar=195.078-194.753=0.3251-8答：因?yàn)樵氐南鄬?duì)原子質(zhì)量的取值

2、決定于兩個(gè)因素：一，同位素相對(duì)原子質(zhì)量的準(zhǔn)確性。另一是某元素同位素豐度測(cè)量準(zhǔn)確性。對(duì)于那些只有一種同位素豐度特別大的元素，同位素 測(cè)量不準(zhǔn)確對(duì)原子影響較小。而幾個(gè)同位素豐度較大的原子量準(zhǔn)確性就不高。1-9答：地球上所有比氫重的原子，是在形成太陽(yáng)系時(shí)從其它星體噴發(fā)物質(zhì)中俘獲的。1-13解：（1）r=c /=(3108)/(63310-9)=4.741014hz 氦-氖激發(fā)是紅光（2）r=c/=(3.0108)/(435.810-9)=6.881014hz 汞燈發(fā)藍(lán)光（3）r=c/=(3.0108)/(670.810-9)=4.471014hz 鋰是紫紅1-14解：r=e/h=(190103)/(

3、6.0210236.6310-34)=4.76761014hz=c/r=(3108)/(4.76761014)=638nm1-17. 解：r=e/h=(310103)/(6.6310-346.021023) 則=c/r397nm1-18. 解：=hz/e=(6.6310-3431086.021023)/(305103)=392nm屬于紫外層當(dāng)=320nm時(shí)，則此時(shí)光的能量e=5.6410-19e最低，所以會(huì)解離1-19解：e=hc/=(6.6310-343108)/(10310-9)=10.2ev e1=-13.6ev e2=-3.4ev 它相應(yīng)于氦原子核外電子的l-k躍遷1-21解：mli=

4、7.021.6610-27kg=1.16510-26kg電子=h/p=(6.6310-34)/(9.10910-313.010820%)=12pmli=h/p=(606310-34)/(1.16510-263.010820%)=9.4810-4pm1-23解：k層電子最大數(shù)目：2 l層電子最大數(shù)目：8 m層電子最大數(shù)目：81-24解：（b）1p (d) 2d (f) 3f這些符號(hào)是錯(cuò)誤的。1-25解：n=1 l=1 m=0 這一套量子數(shù)是不存在的1-26解：（a） l=0 (b) l=1 (c) l=2 (d) l=0 (e) l=3 (f) l=41-27. 解：4s能級(jí)有1個(gè)軌道 5p能級(jí)

5、有3個(gè)軌道 6d能級(jí)有5個(gè)軌道 7f能級(jí)有7個(gè)軌道5g能級(jí)有9個(gè)軌道1-28解：（a）k : 1s22s22p63s23p64s1 (b) al: 1s22s22p63s23p1(c) cl : 1s22s22p63s23p5 (d) ti : 1s22s22p63s23p64s23d2(e) zn : 1s22s22p63s23p64s23d10 (f ) as : 1s22s22p63s23p64s23d104p31-30. 解：a .be 2s2 b. n 2s2 2p3 c. f 2s2 2p5 d.cl- 3s2 3p6 e. ne+ 2s2 2p5 f. fe3+ 4s2 3d3

6、g. as3+ 4s2 1-31. 解： 1s 2s 2p 這組組態(tài)符合洪特規(guī)則1-32解：（a） 1s22s2是基態(tài)原子 （b） 1s23s1是激發(fā)態(tài)（c）1s23d3是激發(fā)態(tài) （d） ne3s23d1是不可能電子組態(tài) （e）ar3d24s2是基態(tài)原子 （f） 1s22s22p63s1是基態(tài)原子（g）ne3s23d12是不可能電子組態(tài) (h) xe4f7是激發(fā)態(tài)(i) ar3d6是激發(fā)態(tài)原子組態(tài)1-33解：li+ 次外層（最外層）1s2 na+ 次外層1s2 最外層2s2p6 k+次外層2s22p6 最外層3s3p6 rb+次外層3s23p6 最外層4s23d104p6cs+次外層4s23d

7、104p6最外層5s24d105p61-34.al+,cs+具有8電子外殼1-35解：a . 3s23p5屬于p區(qū)viia第三周期 .b. 3d64s2屬于d區(qū)viii第四周期c. 5s2屬于s區(qū)iia第五周期 d. 4f96s2屬于f區(qū) 鑭系 第六周期e. 5d106s1屬于d區(qū) ib第六周期1-36解：ti :1s22s22p63s23p64s23d2 ge:1s22s22p63s23p64s23d104p2ag:1s22s22p63s23p64s23d104p65s14d10 rb:1s22s22p63s23p64s23d104p65s1ne:1s22s22p61-37. 解：第六周期電

8、子排布：2，8，18，32，18，8，共86個(gè) 第七周期電子排布：2，8，18，32，32，18，8，共118個(gè)所以 114號(hào)元素處于第七周期 ，118號(hào)為0族， 114號(hào)元素為第iva1-42解：1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f121-43. 解：最外層電子數(shù)6，次外層18個(gè)，可能氧化態(tài)：+6，+4，+2，0，-2，位于第四周期via p區(qū)基態(tài)電子未成對(duì)電子數(shù)為2，氫化物為h2se 1-44解：此元素位于d區(qū)，是第五周期ivb ，離子電子構(gòu)型為1s22s22p63s23p64s23d104p6 ao21-47. 解：氟的電負(fù)性最大。銫的電負(fù)性最

9、小1-50 答:b族，銅，銀，金和稀有氣體。1-52 答:從上到下，同族元素氧化態(tài)穩(wěn)定性增強(qiáng)，但第五周期非金屬的氧化態(tài)很不穩(wěn)定，第六周期的汞，鉈，鉛，鉍的最穩(wěn)定氧化態(tài)不是族序數(shù)，而是0，+1，+2，+3，第族從左到右最高氧化態(tài)的穩(wěn)定性下降，從上到下最高正氧化態(tài)穩(wěn)定性增強(qiáng)。 第二章 分子結(jié)構(gòu)2-1 解： o2： . . h2o2: . . : o o: hooh 共12e 共14eco: . co2: . . :c o: :oco: 共10e 共16encl3 . sf4 f cl | f s f n . | f cl cl 共34e 共26e2-3 答：lih: li的電子排布:1s22s1

10、h的電子排布:1s1該分子內(nèi)的鍵由ss原子軌道重疊構(gòu)建,即形成ss鍵. hcl: h的電子排布:1s1 cl的電子排布:1s22s22p63s23p5該分子內(nèi)的鍵由sp原子軌道重疊構(gòu)建,即形成sp鍵. cl2: cl的電子排布:1s22s22p63s23p5該分子內(nèi)的鍵由pp原子軌道重疊構(gòu)建,即形成pp鍵.2-4 答： n的基態(tài)電子組態(tài)為1s22s22p3,這說(shuō)明n原子的3個(gè)2p電子各自占有一個(gè)2p軌道,即px , py , pz ,這三個(gè)軌道相互正交,這樣就形成了由一個(gè)鍵和2個(gè)鍵構(gòu)成的三鍵,即 在該圖中,中間的直線(xiàn)代表-nn 骨架,兩個(gè)方框表示形成鍵的兩對(duì)2p電子的電子云在空間的取向.2-5

11、答：co2: m=(4-22+0)/2=0,故其分子屬于ay2型分子,其分子的立體結(jié)構(gòu)為: o=c=o 直線(xiàn)型分子h2o: m=(6-12+0)/2=2,故其分子屬于ay4型分子,其vsepr模型為正四面體,其分子結(jié)構(gòu)為角型分子nh3: m=(5-13+0)/2=1,故其分子屬于ay4型分子,其vsepr模型為正四面體,其分子結(jié)構(gòu)為三角錐體co32 : m=(4-23+2)/2=0,故其分子屬于ay3型分子,其vsepr模型和其分子結(jié)構(gòu)都是平面三角形, po33: m=(5-23+3)/2=1,即其分子屬于ay4型分子,其vsepr模型為正四面體,其分子結(jié)構(gòu)為三角錐體,即 po3: m=(5-

12、23+1)/2=0,故其屬于ay3型分子,其vsepr模型和其分子結(jié)構(gòu)都是平面三角形。 po43: m =(5-24+3)/2=0,故其分子屬于ay4型分子,其vsepr模型和其分子的立體結(jié)構(gòu)都是正四面體。 2-7 答: 由三個(gè).丙烷分子中的每個(gè)c原子都是 sp3雜化,形成正四面體,故只有三個(gè)原子可以處于同一個(gè)平面內(nèi),如圖 2-8 解：金剛烷的立體構(gòu)型為由圖可知，立體烷分子中有四個(gè)六元環(huán)，這些六元環(huán)各不相同，因?yàn)閏10h16中的c原子取sp3雜化，而每個(gè)c原子與其連的原子有差異，形成的4個(gè)sp3雜化軌道有差異，是不等性雜化，故形成的六元環(huán)不相同。當(dāng)分子中的次甲基處于立方體的面心位置時(shí)，根據(jù)雜化

13、軌道理論，分子中的ch基團(tuán)的c原子將處于立方體的四個(gè)面上，而其中ch上的4個(gè)氫原子位于四個(gè)頂點(diǎn)上。2-9 解：（1）of2：由vsepr模型知，of2屬于ay4型分子型分子，其空間構(gòu)型為正四面體，由雜化軌道模型可知，四個(gè)鍵的 鍵角應(yīng)為109o28;由斥力順序可知，l-o-ll-o-ff-o-f故of2的分子構(gòu)型為角型分子，鍵角小于109o28（2）cclf3 由vsepr模型知，cclf3分子屬于ay5型分子，其空間構(gòu)型為三角雙錐體，有3種空間結(jié)構(gòu)： f e e f f cl f cl f f f c l (a) f (b) f e (c) 比較三種構(gòu)型的斥力，可得(a)的斥力最小，故cclf

14、3的空間構(gòu)型為（a）型。（3）socl2:具有ay3型通式，總價(jià)電子數(shù)為26， 斥力順序可知，o=s-clcl-s-cl故o=s-cl109o28，cl-s-clxe-f-xe90o范圍內(nèi)。（5）sf6：由vsepr模型知，sf6屬ay6型分子，空間構(gòu)型為正八面體，即其鍵角為90o。（6）pcl5:由vsepr模型知，pcl5屬ay5型分子，空間構(gòu)型為三角雙錐體，即其鍵角為120o和90o兩種。2-10解：路易斯結(jié)構(gòu)式：hc=c=c=ch h hc：1s22s22p2 h：1s1從左起，c原子編號(hào)1.2.3.4.1號(hào)c原子取sp2雜化，形成3個(gè)鍵，鍵角為120o，有一個(gè)含有1個(gè)電子的垂直于該分

15、子平面的p軌道；2號(hào)c原子取sp雜化軌道，形成2個(gè)鍵，有兩個(gè)未參與雜化的p軌道，與該分子平面互相正交；3號(hào)c原子同2號(hào)c原子，取sp雜化；4號(hào)c原子同1號(hào)c原子，取sp2雜化。以上鍵形成cccc骨架。由以上可知，2號(hào)c原子和3號(hào)c原子的兩條在分之平面內(nèi)且與骨架垂直的兩條p軌道以“肩并肩”形成鍵，而四個(gè)c原子則共同形成了彌散在整個(gè)分子內(nèi)分子符號(hào)為44的大鍵，其方向垂直于分子平面，分子內(nèi)cc鍵之角為180o。2-11 解：由vsepr，臭氧離子o3-屬于ay4型分子，其空間構(gòu)型為正四面體，即由斥力順序可知，l-o-oo-o-o即o-o-o109o28，但o-o-o90o，因?yàn)閛-o-o，在弱場(chǎng)配體

16、(h2o)作用下，電子盡可能成單（自旋平行）填入分裂了的d軌道中，因而有5個(gè)未成對(duì)電子；fe(cn)63-形成時(shí)，由于p cl-,所以ti(cn)63-比ticl63-分裂能大,吸收光子的能量大,即頻率高,而其補(bǔ)色頻率低,故ti(cn)63-比ticl63-的顏色淺.9.不對(duì).ni2+ 的六配位八面體配合物無(wú)高低自旋之分.10.不對(duì).例如，高自旋fe3+配合物穩(wěn)定化能等于零并不意味著fe3+不能生成配合物,只意味著考慮d軌道分裂與不考慮d軌道分裂引起的配體與中心原子d軌道之間的排斥力是沒(méi)有區(qū)別的.4-26 解: 1. 如圖4-23所示，當(dāng)平面結(jié)構(gòu)的四個(gè)配體以x軸和y軸方向向中心原子靠攏時(shí),dz

17、2,dx2-y2軌道會(huì)受到配體帶負(fù)電的的孤對(duì)電子的排斥而能量升高,而dx2-y2受的排斥力更大,能量升的更高,故在八面體結(jié)構(gòu)中的dr軌道組在平面四配位結(jié)構(gòu)中會(huì)分成兩組.能量最高的d軌道符號(hào)為dx2-y2.2. 如圖4-23所示，當(dāng)平面結(jié)構(gòu)的四個(gè)配體以x軸和y軸方向向中心原子靠攏時(shí),dxy受的排斥力大一些,能量升高;dyz,dxz受的排斥力小一些,能量降低,故八面體結(jié)構(gòu)中的d軌道組在平面四邊形結(jié)構(gòu)中也會(huì)分裂成兩組.能量最低的d軌道符號(hào)為dyz,dxz.3. =n(n+2)bm=22bm2.83bm（2個(gè)未成對(duì)電子）根據(jù)價(jià)鍵軌道理論 估=0bm（無(wú)未成對(duì)電子） 估p，則電子在低能量的d軌道成對(duì)后再

18、進(jìn)入較高能量的d軌道.4-27解: 配合物中心原子未成對(duì)電子數(shù)雜化軌道類(lèi)型空間構(gòu)型所屬內(nèi)（外）軌型（價(jià)鍵理論）所屬高（低）自旋（晶體場(chǎng)理論）fe(en)32+4sp3d2八面體外軌型高自旋fef63-5sp3d2八面體外軌型高自旋co(scn)42-3sp3四面體外軌型高自旋mn(cn)42-1dsp2四邊形內(nèi)軌型低自旋ni(nh3)62+2sp3d2八面體外軌型高自旋ni(cn)42-0dsp2四邊形內(nèi)軌型低自旋第六章 化學(xué)平衡常數(shù)6-2 解 由已知得：6-3 k=（）=2.210 k=()= =(k)=(2.2) =4.84 k=)= =(k) =(2.210-3)-1 =0.455 6-

19、3 解: k= k=k 即 k=k k= k= 即 k= 同理可推 k=k(rt) 6-5 解 由已知得: h+oh=ho (4) nh+hcn=nh+cn (5) k=(k)=1 則: (4)+(2)+(1)=(5) (4)+(2)+(1)=(5) kkk=k 即 k=1=8.82 6-6 解 co(g)+ho(g)=co 初 1 1 0 0 平衡時(shí) 1-x 1-x x x k=2.6 解得 x=0.625 co的轉(zhuǎn)化率=62.5% co(g)+h起始 1 3 0 0 平衡時(shí) 1-x 3-x x x k=解得 x=0.875co的轉(zhuǎn)化率= 由以上結(jié)果可知,對(duì)于同一反應(yīng),其他條件不變時(shí),增大其

20、中一種反應(yīng)物的濃度,使其過(guò)量,這樣有利于提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，使反應(yīng)向生成物的方向移動(dòng),符合勒沙特列原理.6-8 解 n 起始 a 0變化 ax 2ax平衡 a(1-x) 2axk= (1) 又因?yàn)橄到y(tǒng)總壓力為p,則 a(1-x)+2ax=1 a= (2) 聯(lián)立(1)(2)得:x=0.272 同理可求出總壓是2p時(shí)x=0.196 由以上數(shù)據(jù)可知，增大總壓，平衡向著減弱壓強(qiáng)的方向移動(dòng)。6-14 解：（1）由題可知，n2(g)+o2(g)=2no(g) 是體積不變的反應(yīng)，隨著溫度的升高，而系統(tǒng)中的no的體積分?jǐn)?shù)不斷增大，既反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，所以此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。（2） =2210.761-

21、191.61-205.138=24.774j.mol-1 6-22.解：a. =51.8-86.7-162.61 = -198.5 kj.mol-1 根據(jù)：即：.kp=1.08 kp=kc(rt)=kc=1.08 b. no(g) + o3(g) = no2(g) + o2(g) 起始：210-9 110-9 0 210-3 變化：x x x x 終：210-9-x 110-9-x x 210-3+x kc= 在本題中，由于o2的濃度很大，轉(zhuǎn)化的濃度對(duì)影響很小，所以，應(yīng)做如下處理： kc= 整理得：1.08x2-4.2410-9x+2.1610-18=0 x= = 故o3的平衡濃度為=（1-0

22、.6）10-9=0.410-9mol/lc. o3被no破壞的百分?jǐn)?shù) =而k=-198.5/-8.314 =0.0=1.08 k=1.08k=k(rt) =k(rt) =1.08(c) 解:被破壞的百分?jǐn)?shù): no%=2.510/0.999910100%=2.5%6-23 解: co(g) + 1/2o = co(g) 始: 4.0 4.010 4.0平: 4.0-x 4.0 4.010+x有: 4.010+x/(4.010-x)(4.010)=110解得: x=3.78補(bǔ)燃轉(zhuǎn)化率為=3.78/410=94.5%6-26 解(1) 根據(jù):pv=rt=m/v 推出m=rt/pn=m/m因此t=20

23、0c m=rt/p=8.31447310/100=267.41g/molt=600c m=rt/p=8.3141000/100=134.7g/mol所以三氯化鋁在百忙之中200c時(shí)以alcl形式存在,在800c時(shí)以alcl形式存在.(2) t=600c時(shí)不我待m=rt/p=8.314873/100=192.34g/mol600c下平衡物種數(shù)為alcl和alcl267.41 / 57.64 192.34134.7 / 75.07n/n=57.64/75.07=0.76由m=rt/pp=rt/m=8.314/192.3410=100kpp=0.76 解得p=56.82kpp+p=100 p=43.

24、18pd: k=palcl/(palcl)=(56.82)/43.18 k=k(rt)解得: k=(56.82)/43.18=74.77 kc=74.77/8.314873=1.9又因?yàn)橄到y(tǒng)總壓力為p , 則a（1x）2ax=1 a=1（1x） （2） 聯(lián)立（1）（2）得 x=0。272同理可求出總壓是2p時(shí)x，=0。196 xx，=0。2720。196=1。38由以上數(shù)局可知，增大總壓，平衡向著減弱壓強(qiáng)的方向移動(dòng)。6-12 解 t1=693k t2=723khgo=hg（g）12o2（g）而當(dāng)p=5.16104pa時(shí)有p（hg）p（o2）=5.16104 （1）又因?yàn)榇嬖诖岁P(guān)系：p（o2）=

25、12p（hg） （2） 由（1）（2）得:p（o2）=1.72104pap（hg）=3.44104pa所以 k1=p（hg）pp（o2）p12 =3.4410411051.72104110512 =0.143同理可求出t2所對(duì)應(yīng)的k2=0.426將k1 k2代入rhm=（k2k1）rt1t2（t2t1） =（0.4260.143）（8.314693723）（723693） =154kjmol1由rtk=rhmtrsmrsm=(rhmt1)rk1=1541036938.3140.143 =206.6kjmol1k16-13 解 2so2（g）o2（g）=2so2（g）mol1k1 rsm=vbs

26、m（b） =2fsm（so3）fsm（o2）2fsm（so2）=2 256.76205.1382 248.22=188.06jmol1k1同理： rhm=vbhm（b） =197.78kj mol1根據(jù)公式 k1=rsmrrhmrtk1=12.73k1=3.38105同理求出 k2=1.02102 k3=0.64該反應(yīng)的平衡常數(shù)變化不相同，因?yàn)樵诜匠蘫1=rsmrrhmrt中，溫度t與k不是線(xiàn)性關(guān)系6-15解:由已知：2so2 (g)+ o2（g）=2so3(g) rhm =198kjmol-1a. 增大體積，使壓強(qiáng)減小，反應(yīng)向左移動(dòng)，則so3 的平衡分壓減小。b. 由rhm 知此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即so3的平衡分壓增加。c. 增加一種反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)向生成物的方向移動(dòng)，即so3的平衡分壓增加。d. 加入氬氣將會(huì)同等程度改變組分的濃度，所以反應(yīng)不移動(dòng)，即so3的平衡分壓不變623 解：co （g）+1/2o2 (g)=co2(g) 始 410-5 410-4 410-4 平 410-5-x 410-4 410-4+x 有 （410-4+x）/（410-5-x）（410-4）1/2=1104 解得 x=3.7810-5 轉(zhuǎn)化率=（ 3.7810-5）/（410-5） 1