第四版无机化学习题及答案
第四版无机化学习题及答案
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。
2-2讨论上题列举的分子（或离子）的中心原子的杂化类型。
答：见上表。
2-3第二周期同核双原子分子中哪些不能稳定存在？哪些有顺磁性？用分子轨道模型解释。答：Be2不能稳定存在，分子轨道组态为[He2]σ2s2σ*2s2.键级为0。
B2、O2有顺磁性。分子轨道组态分别为：B2：[He2]σ2s2σ*2s2π2px1π2py1；O2：[He2]σ2s2σ*2s2σ2p2π2px2π2py2π*2px1π*2py1;因为存在孤对电子，所以有顺磁性。
2-4试用分子轨道模型做出预言，O2+的键长与O2的键长哪个较短，N2+的键长与N2的键长哪个较短？为什么？
2-5计算表明CO、NO分子轨道能级图中的σ2p轨道和π2p轨道的顺序跟N2分子轨道里的顺序相同，它们有没有顺磁性？计算它们的键级，并
推测它们的键长顺序。
答：CO与N2等电子（10e），无未成对电子，无顺磁性。NO是11e分子，π2p*有1e，有顺
磁性。CO的键级是3，NO的键级是2.5，键级降低，键长增大，因而CO的键长比NO短。
2-6极性分子—极性分子、极性分子—非极性分子、非极性分子—非极性分子，其分子间的范德华力各如何构成？为什么？
答：
取向力是固有偶极之间的作用力，非极性分子没有固有偶极，只有极性分子之间的范德华力有取向力的成分；诱导力是固有偶极诱导产生的偶极，因此非极性分子之间没有诱导力的成分，而散力是顺时偶极之间的作用力，，因此任何分子之间都存在散力。
2-7考察HCl、HBr、HI的散力、取向力、诱导力以及它们构成的范德华力的顺序，并做出解释。
答：取向力HCl＞HBr＞HI，因为HCl、HBr、HI偶极矩依次减小；
诱导力HCl＞HBr＞HI，因为偶极矩越大，诱导力越大。
散力HCl＜HBr＜HI，因为分子的极化率越大，变形性越大，散力越大。
第四章配位化合物
4-1给出下列配合物的名称和中心原子的氧化态：[Co(NH3)6]Cl3、K2[Co(NCS)4]、H2[PtCl6]、[CrCl(NH3)5]Cl2、K2[Zn(OH)4]、[PtCl2(NH3)2]，并用化学式单独表示其中的络离子。分解反应
答：分子式命名中心原子氧化态[Co(NH3)6]Cl3氯化六氨合钴（Ⅲ）Co +3
K2[Co(NCS)4] 四异硫氰根合钴（Ⅱ）酸钾Co +2
H2[PtCl6] 六氯合铂（Ⅳ）酸Pt +4
[CrCl(NH3)5]Cl2氯化一氯五氨合铬（Ⅲ）Cr +3
K2[Zn(OH)4] 四羟合锌（Ⅱ）酸钾Zn +2
[PtCl2(NH3)2] 二氯二氨合铂（Ⅱ）Pt +2
4-2写出下列配合物的化学式
⑴氯化二氯一水三氨合钴（Ⅲ）⑵六氯合铂（Ⅳ）酸钾
⑶二氯四硫氰合铬酸铵⑷二（草酸根）二氨合钴（Ⅲ）酸钙
答：⑴[CoCl2(H2O) (NH3)3]Cl ⑵K2[PtCl6]
⑶(NH4)3[Cr(SCN)4Cl2] ⑷ Ca[Co(C2O4)2(NH3)2]2
4-3五种配合物的实验式相同——K2CoCl2I2(NH3)2，电导实验表明它们的等浓度水溶液里离子数目跟等浓度的Na2SO4相同，写出它们的化学式，给出中心离子的氧化态。
答：配合物的化学式为K2[CoCl2I2(NH3)2]，中心原子Co的氧化态为+2。
（注：五种物质指的是它的立体异构体，分别是三邻式、三反式、一反两顺式，其中一反两顺式有三种，而三邻式未区分对映异构体，见下图）
4-4实验证实，Fe (H2O)63+和Fe (CN)63-的磁矩差别很大，如何用价键理论解释？
答：Fe (H2O)63+的中心原子Fe 3+用sp3d2杂化轨道成键，属于外轨高自旋配合物，有5
个单电子；而Fe (CN)63-的中心原子Fe 3+用d2sp3杂化轨道成键，属于内轨低自旋配合物，有1个单电子，所以二者磁矩差别很大。
第五章水溶液
5-1常温下的饱和水蒸气压为3.169kPa，计算相对湿度为40%时的水蒸气压。
解：P= 40%×P饱和= 40%×3.169kPa =1.27 kPa
答：相对湿度为40%时的水蒸气压为1.27 kPa。
5-2计算15℃，97kPa下15g的体积。
5-3 20℃，97kPa下0.842g某气体的体积为0.400L，求该气体的摩尔质量。
5-4测得2.96ｇ在407℃的1L容积的真空系统里完全蒸发达到的压力为60kPa。求蒸气的摩尔质量和化学式。
5-5 在25℃时将相同压力的5.0Ｌ氮气和15Ｌ氧气压缩到一个10.0Ｌ的真空容器中，测得混
合气体的总压为150 kPa，⑴求两种气体的初始压力；⑵求混合气体中氮和氧的分压；⑶将温度上升到210℃，容器的总压。
5-6 在25℃，1.47MPa下把氨气通人容积为1.00Ｌ刚性壁密闭容器中，在350℃下用催化剂使部分氨分解为氮气和氢气，测得总压为5MPa，求氨的解离度和各组分的摩尔分数和分压。
体积和总物质的量）
5-8以下系统内各有几个相？
⑴水溶性蛋白质的水溶液；⑵氢氧混合气体；⑶盐酸与铁块发生反应的系统；⑷超临界状态的水。
解：⑴Φ=1 ⑵Φ=1 ⑶Φ=3 ⑷Φ=1
5-9利用本书附表与下列数据计算石灰岩［以CaCO3（方解石）计］被CO2(g) 溶解发育成
喀斯特地形的如下反应的标准摩尔反应焓：CaCO3 (s)+CO2(g)+H2O(l)= Ca2+(aq)+2HCO
3-(aq)

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。