无机化学课后练习题解答
第二章 物质的状态
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：由题知要使三分之一的气体逸出瓶外，即体积为原来的1.5倍，而这一过程压力始终保持不变，故有：
(P0V1)/T1 = (P0V2)/T2
所以有 T2 = (T1V2)/V1 = 280×1.5=420K 答：略。
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：由题意知：
CO2: n= 4.4/44 = 0.1mol N2: n=14/28=0.5mol O2: n=12.8/32=0.4mol 有道尔顿分压定律：
CO2: p=2.026×104Pa N2: p=1.013×104Pa O2: p=8.104×104Pa 答：略。 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 ：3.21g空气在291K，2.7L的容积中其压力为： PV=Nrt
所以 P空气=3.21×291×8.31/29×0.0027=99185Pa P水蒸气=P总压- P空气=101300-99185=2.12×103Pa 答：略
第三章 原子结构
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：（1）Mn 1s22s22p63s23p63d54s2
(2) 最外层2个电子,最高能级组中5个电子 (3) 第四周期,第VIIIB族
6．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：17号元素Cl,其电子结构式为1s22s22p63s23p5 23号元素V, 其电子结构式为1s22s22p63s23p63d34s2
80号元素Hg, 其电子结构式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s2
9．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：(2)、（5）、（6）不合理
10． 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：（1）错误，
（2）错误 （3）正确 （4）错误
13． 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。
元 素 K L M N O P 19 2 8 9 22 2 10 8 2 30 2 8 18 2 33 2 8 20 3 60 2 8 18 18 12 2 答： 元素 K L M N O P 19 2 8 8 1 22 2 8 10 2 30 2 8 18 2 33 2 8 18 5 60 2 8 18 22 8 2
17． 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：电负性：原子在分子中吸引电子的能力。
同周期依次递增，同族中依次递减，副族变化不太明显。
第四章 化学键与分子结构
6．何理解共价键具有方向性和饱和性？
答：共价键具有方向性：原子轨道在空间有一定的取向，成键时要满足最大重叠原理。
共价键具有饱和性：成键时原子提供的成键轨道和成单电子数目是一定的。 7．F3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：根据杂化轨道理论：
BF3分子中的B采取sp2杂化，其分子构型为平面三角形
NF3分子中的N采取sp3不等性杂化，其分子构型为三角锥形
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。
HgCl2 BCl3 SnCl2 NH3 H2O PCl5 SF6 IF5 COCl2 答： 分子或离子 中心原子的电子对数 杂化方式 空间构型
HgCl2 2 sp 等性 直线型 BCl3 3 sp2等性 平面三角型 SnCl2 3 sp2不等性 V型
3
NH3 4 sp不等性 三角锥型 H2O 4 sp3不等性 V型
PCl5 5 sp3d等性 三角双锥型 SF6 6 sp3d2等性 正八面体型
32
IF5 6 spd不等性 四角锥型 COCl2 3 sp2等性 平面三角型
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 ：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，不把分子作为一个整体考虑，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。
11． 写出O22-，O2 ，O2+ ，O2-分子或离子的分子轨道式。并比较它们的稳定性？ 答：由氧分子的分子轨道能级顺序及键级的计算方法，得：
键级 O2+ O2 O2- O22-
2.5 2 1.5 1
稳定性为： O2+> O2> O2-> O22-
12． 已知NO2，CO2，SO3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：NO2 分子的键角介于1200到1800之间，故其中心原子N的杂化类型为sp2,CO2 分子的键角为直线形，故其中心原子C的杂化类型为sp,而SO3的键角为120故其中心原子S的杂化类型为sp2,
19. 试用离子极化的观点，解释下列现象：
a) AgF易溶于水，AgCl，AgF，AgI难溶于水，溶解度由AgF到AgI依次减
小。
b) AgCl，AgBr，AgI的颜色依次加深。
答： Ag+为18e构型，有较强的极化作用，同时又有较大的变形性；而由F-到I-其变形性依次增大，所以由AgF到AgI其共价性依次增强，导致溶解度依次减小，颜色依次加深。
20. 试比较下列物质中键的级性的大小。
NaF， HF， HCl， HI， I2
答：键级大小顺序：NaF>HF>HCl>I2
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； ③ CO2气体； ④HBr气体； ⑤ 甲醇和水。 答：（1）、（3）只有色散力 （2）色散力和诱导力 （4）取向里、色散力和诱导力
（5） 取向里、色散力和诱导力，氢键
24. 试判断Si和I2晶体哪种熔点较高，为什么？ 答：熔点 Si > I2
晶型 原子晶体 分子晶体
第五章 氢和稀有气体
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： 工业
??H2 + CO 水煤气法： C + H2O ???? CH2=CH2 + H2 烷烃脱氢法： C2H6 ??1273K 实验室法： Zn + H2SO4 → H2 + ZnSO4
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: 为离子型氢化物，指氢同电负性较小的碱金属或碱土金属化合时获得一个电子形成H-离子。
离子型氢化物与水发生强烈反应放出氢气：
NaH + H2O == H2 + NaOH H- + H+ == H2 10． 出XeO3在酸性介质中被I离子还原得到Xe的反应方程式。 答：XeO3 + 6H+ + 9I- = 3I3- + Xe + 3H2O 14．完成并配平下列反应方程式：
（1） XeF4 + ClO3→ （2） XeF4 + Xe →
（3） Na4XeO6 + MnSO4 + H2SO4 → （4） XeF4 + H2O → （5） XeO3 + Ba(OH)2 → （6） XeF6 + SiO2 → 答
①XeF4 +2 ClO3-+2 H2O=Xe + 2ClO4-+ 4HF ②XeF4 + Xe = 2XeF2
③5Na4XeO6 + 2MnSO4 +7 H2SO4 =5XeO3 +2 NaMnO4 + 7 H2O + 9Na2SO4
???④6XeF4 + 12 H2O = 2 XeO3 +4Xe + 24HF+ 3O2 ⑤2XeO3 +2 Ba(OH)2 = Ba2XeO6 + Xe + O2 + 2H2O ⑥2XeF6 + SiO2 = 2XeOF4 + SiF4
第六章 化学热力学初步
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：(1) ΔU= Q-W = 1000-540=460J (2) ΔU= Q-W = 250+635=885J
9.为什么在标准状态下稳定单质的熵不为零？
答 : 在0K是任何完整晶型中的分子或原子只有一种排列方式，即唯一的一种微
观状态，其熵值为零。而在标准状态下的单质不符合上述条件，其熵值是一个差值。所以不为零。 13.已知下列数据
0-1
△fHm（CO2，g）= —393.5 kJ·mol △fHm0（Fe2O3，s）= —822.2 kJ·mol-1 △fHm0（CO2，g）= —394.4kJ·mol-1
△fHm0（Fe2O3，s）= —741.0kJ·mol-1
求反应Fe2O3（s） + 3/2C(s) → 2Fe(s) + 3/2CO2(g)在什么温度下能自发进行。
解：Fe2O3（s） + 3/2C(s) → 2Fe(s) + 3/2CO2(g)
△rGm0=△rHm0 - T△rSm0 △rSm0= (△rHm0 -△rGm0)/T 计算得：△rHm0=231.95kJ/mol △rGm0=149.4 kJ/mol △rSm0= 276.83 kJ/mol
则临界温度为 T=△rHm0/△rSm0 = 837K 答：略
14.查表求反应CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)能够自发进行的最低温度。 解：CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)
△rHm0= 178.29 kJ/mol △rSm0= 160.49 kJ/mol·K T=△rHm0/△rSm0 = 1110K 答：略
第七章 化学反应速率
3.简述反应速率的碰撞理论的理论要点。
答：(1)反应物分子间的碰撞频率越高，反应速率越大。 （2）发生反应的分子必须具有一定的能量。
（3） 发生反应的分子必须有一定的空间取向。 （4） 活化能的概念。
4.简述反应速率的过渡状态理论的理论要点。 答：（1）在反应过程中，要经过一个过渡状态，即反应物分子要先形成活化配合