無機(jī)化學(xué)課后習(xí)題參大全

1、無機(jī)化學(xué)課后習(xí)題參考答案大全第一章 原子結(jié)構(gòu)與元素周期系1第二章 分子結(jié)構(gòu)4第三章 晶體結(jié)構(gòu)6第4章 酸堿平衡9第五章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)15第六章化學(xué)平衡常數(shù)16第七章 化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)23第八章 水溶液29第9章 配合物32第十章 沉淀平衡34第11章 電化學(xué)基礎(chǔ)39第12章配位平衡43第13章 鹵素44第14章 氧族元素46第15章 氮磷砷48第16章 碳硅硼51第17章S區(qū)金屬（堿金屬與堿土金屬）55第18章 過渡元素(一)58第18章 過渡元素(二)63第19章 鑭系與錒系金屬66第一章 原子結(jié)構(gòu)與元素周期系1-1：區(qū)分下列概念(1) 質(zhì)量數(shù)和相對原子質(zhì)量(2) 連續(xù)光譜和線狀光譜(3) 定

2、態(tài)、基態(tài)和激發(fā)態(tài)(4) 順磁性和逆磁性(5) 波長、波數(shù)和頻率(6) 經(jīng)典力學(xué)軌道和波動力學(xué)軌道(7) 電子的粒性與波性(8) 核電荷和有效核電荷答：(1) 質(zhì)量數(shù)：指同位數(shù)原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和, 是接近同位素量的整數(shù)。相對原子質(zhì)量：符號為Ar，被定義為元素的平均原子質(zhì)量與核素12C 原子質(zhì)量的1/12 之比，代替“原子量”概念（后者已被廢棄）；量綱為1（注意相對概念）。(2) 連續(xù)光譜: 波長連續(xù)分布的光譜。熾熱的固體、液體或高壓氣體往往發(fā)射連續(xù)光譜。電子和離子復(fù)合時，以及高速帶電離子在加速場中運(yùn)動時亦能發(fā)射這種光譜。線狀光譜：彼此分立、波長恒定的譜線。原子受激發(fā)（高溫、電孤等）時，電

3、子由低能級軌道躍遷到高能級軌道，回到低能級時產(chǎn)生發(fā)射光譜（不同原子具有各自特征波長的譜線）。(3) 定態(tài)是由固定軌道延伸出來的一個概念。電子只能沿若干條固定軌道運(yùn)動，意味著原子只能處于與那些軌道對應(yīng)的能態(tài)，所有這些允許能態(tài)統(tǒng)稱為定態(tài)。主量子數(shù)為1 的定態(tài)叫基態(tài)，其余的定態(tài)都是激發(fā)態(tài)。波動力學(xué)中也用基態(tài)和激發(fā)態(tài)的概念。(4) 物質(zhì)在外磁場中表現(xiàn)出來的性質(zhì)。受吸引的性質(zhì)叫順磁性，這類物質(zhì)中含有未成對電子；受排斥的性質(zhì)叫抗磁性，這類物質(zhì)中不含未成對電子。(5) 波長：符號，單位m（或m 的倍數(shù)單位）；波數(shù)：符號，單位m-1（常用cm-1）；頻率：符號，單位Hz，相互關(guān)系： =1/，= c/。(6)

4、漢語中都叫原子軌道，但英語中的區(qū)分卻是明確的?！皁rbital”是波動力學(xué)的原子軌道，是特定能量的某一電子在核外空間出現(xiàn)機(jī)會最多的那個區(qū)域，亦叫“原子軌函”?！皁rbit”是玻爾從舊量子學(xué)提出的圓型原子軌道。(7) 粒性：電子運(yùn)動具有微粒運(yùn)動的性質(zhì)，可用表征微粒運(yùn)動的物理量（如距離和動量）描述；波性：電子運(yùn)動也具有波的性質(zhì)（如衍射），可用表征波的物理量（如波長和頻率）描述。(8) 核電荷是原子核具有的正電荷數(shù)，符號為Z；有效核電荷是原子中某一特定電子所感受到的實際核電荷，通常用Z*表示；聯(lián)系兩者的關(guān)系式為：Z*=Z ， 叫屏蔽參數(shù)。1-2： 用質(zhì)譜儀測得溴得兩種天然同位素的相對原子質(zhì)量和同位素

5、豐度分別為79Br 789183占50.54%，81Br 80.9163占49.46%，求溴的相對原子質(zhì)量（原子量）。解：溴的相對原子量為： 78×50.5480.9163×49.6379.9065 202.97X204.97（1X）204.39 X30 1-3：氫原子核外電子光譜中的萊曼光譜中有一條譜線的波長為103nm，問：它相應(yīng)于氫原子核外電子的哪一個躍遷？ 答：它相應(yīng)于原子核外電子LK躍遷。 1-4：處于KLM 層的最大可能數(shù)目各為多少？ 解：K：2，L：8，M：181-5：以下哪些符號是錯誤的？（a）6s (b)1p (c)4d (d)2d (e)3p (f)3f

6、答：錯誤的有1P，2d，3f1-6：描述核外電子空間運(yùn)動狀態(tài)的下列哪一套量子數(shù)是不可能存在的？ n l m n l m n l m n l m2 0 0 1 1 0 2 1 -1 6 5 5 答：第二組是不可能的。1-7： 4s5p6d7f5g 能級各有幾個軌道？答：4s能級有1個軌道， 5p能級有3個軌道， 6d能級有5個軌道 7f能級有7個軌道， 5g能級有9個軌道1-8: 根據(jù)原子序數(shù)給出下列元素的基態(tài)原子的核外電子組態(tài)： (a)K (b)Al (c)Cl (d)Ti(Z=22) (e)Zn(Z=30) (f)As(Z=33)答：a：1s22s22p63s23p64s1， b：1s22s

7、22p63s23p1 C：1s22s22p63s23p5， d：1s22s22p63s23p63d24s2 E：1s22s22p63s23p63d104s2 f：1s22s22p63s23p63d24s24p31-9：下列哪一組量子數(shù)是不合理的？(1) n = 2，l = 2，m = 0；(2) n = 2，l = 1，m = 1；(3) n = 3，l = 0，m = 3；(4) n = 2，l = 3，m = 0；(5) n = 3，l = 2，m = 2。答：不合理的有（1）l 的取值不能等于n 值；（3）m 的取值只能在-l 至+l 之間；（4）l 的取值不能大于或等于n。1-10：選

8、出正確的磷原子基態(tài)的電子構(gòu)型圖，并對錯誤的進(jìn)行更正。3s 3p(1) Ne (2) Ne (3) Ne (4) Ne 答： (1) 錯誤。3s 電子自旋相同(2) 正確。(3) 錯誤。每個3p 軌道應(yīng)該各填充一個未成對電子。(4) 錯誤。3p 軌道中填充的未成對電子自旋方向應(yīng)該相同1-11：以下哪些原子或離子的電子組態(tài)是基態(tài)激發(fā)態(tài)還是不可能的組態(tài)？ （a）1s22s2 （b）1s23s1 （c）1s23d3 （d）Ne3s23d1 （e）Ar3d24s2 （f）1s22s22p63s1 （g）Ne3s23d12 （f）Xe4f7 （ g）Ar3d6 答：基態(tài)是： a，e，f 激發(fā)態(tài)是：b，c，

9、d，h，l 不存在的是：g1-12：Li+ Na+ K+ Rb+Cs+ 的基態(tài)的最外層電子組態(tài)與次外層電子組態(tài)分別如何？ 答：Li 最外層電子組態(tài)是：1s2 次外層無電子 Na 最外層電子組態(tài)是：2s22p6 次外層無電子1s2 K 最外層電子組態(tài)是：3s23p6 次外層無電子2s22p6 Rb 最外層電子組態(tài)是：4s24p6 次外層無電子3s23p63d10 Cs 最外層電子組態(tài)是：5s25p6 次外層無電子4s24p64d101-13：以下+3價離子哪些具有8電子外殼？Al3+ , Ga3+, Bi3+, Mn3+, Se3+答：具有8電子外殼的有：Al3+, Ga3+, Sc3+1-14

10、：已知電中性的基態(tài)原子的價電子層電子組態(tài)分別為：（a） 3s23p5（b）3d64s2（c）5s2（d）4f96s2（e）5d106s1 試根據(jù)這個信息確定它們在周期表中屬于哪個區(qū)？哪個族？哪個周期？答：a：p區(qū)，第三周期，第VIIA族 B：d區(qū)，第四周期，第VIIIB族 C：s區(qū)，第五周期，第IIA族 D：f區(qū)，第六周期，第IIIB族 E：ds區(qū)，第六周期，第IB族1-15：運(yùn)用所學(xué)知識判斷第三周期元素的電離能和電子親和能的變化趨勢。 答： (1)第三周期的電離能變化趨勢為自左向右逐漸增大，也就是說金屬活潑性按照同一方向降低。左邊鈉的電離能最小，右邊氬的電離能最大。其中鋁的電離能小于鎂的電離

11、能，這是因為鎂的s 亞層全滿，需要額外的能量抵消電子成對能。而鋁的p 亞層只有一個單電子較容易失去。(2) 第三周期的電子親和能變化趨勢為自左向右逐漸增大，到惰性氣體時突然減為負(fù)值。其中鎂的電子親和能為負(fù)值，這是因為外來電子只能進(jìn)入2p 軌道，受到核的束縛較弱，造成親和能較小。磷的電子親和能小于硅的電子親和能，這是因為硅的最外層有一個空的3p 軌道，容易接受外來電子，而磷的最外層3p 軌道半充滿，比較穩(wěn)定，外來電子進(jìn)入時要克服額外的電子成對能，所以磷的電子親和能比硅的小1-16：某元素的價電子為 4s24p4 ，問：它的最外層次外層的電子數(shù)；它的可能氧化態(tài)，它在周期表中的位置（周期族區(qū)），它的

12、基態(tài)原子的未成對電子數(shù)，它的氫化物的立體結(jié)構(gòu)。 答：其最外層電子數(shù)是6，其次外層電子數(shù)是18，它可能的氧化態(tài)為3，5，其在周期表中的位置是第四周期，第六主族，基態(tài)原子未成對電子數(shù)為2，其氫化物的立體結(jié)構(gòu)為三角雙錐。1-17：素基態(tài)原子最外層為5s2，最高氧化態(tài)為+4 ，它位于周期表哪個區(qū)？是第幾周期第幾族元素？寫出它的+4 氧化態(tài)離子的電子構(gòu)型。若用A代替它的元素符號，寫出相對應(yīng)氧化物的化學(xué)式。 答：其位于d區(qū)，是第五周期、第四主族元素，其離子的電子組態(tài)：s22s22p63s23p63d104s24p6 其氧化態(tài)的化學(xué)式：AO2118：根據(jù)Aufbau 規(guī)則畫出銅原子的電子構(gòu)型。由于d10 構(gòu)

13、型比較普遍，4s 軌道中的一個電子常被填充到3d 軌道中，畫出銅原子具有這種排布的電子構(gòu)型。用這兩種電子構(gòu)型來解釋銅原子最外層電子的失去以及重要氧化態(tài)。這兩種不同的電子構(gòu)型會不會影響銅原子的磁性？ 答：按照Aufbau 規(guī)則，銅的電子構(gòu)型為：1s22s22p63s23p63d94s2；重要氧化態(tài)為+2 價。另一種電子構(gòu)型為：1s22s22p63s23p63d104s1。重要氧化態(tài)為+1 價。這兩種電子構(gòu)性對銅原子的磁性沒有影響。1-19：系中哪一個元素的電負(fù)性最大？哪一個元素的電負(fù)性最小？周期系從左到右和從上到下的電負(fù)性變化呈現(xiàn)什么規(guī)律？為什么？ 答：F的電負(fù)性最大，而Cs的電負(fù)性最小。 周期

14、系從左到右逐漸變大，這是由于從左到右起原子半徑變小，得到電子能力逐漸變強(qiáng)。而從上到下元素的電負(fù)性逐漸降低，這是由于盡管原子半徑電荷數(shù)從上到下逐漸變大，但決定得電子能力得主要因素為原子半徑。1-20：周期系從上到下從左到右元素的氧化態(tài)穩(wěn)定性有什么規(guī)律？ 答：絕大多數(shù)元素的最高氧化態(tài)等于它所在族的序數(shù)。非金屬元素普遍可呈現(xiàn)負(fù)氧化態(tài)?？偟恼f來 ，同族元素從上到下表現(xiàn)正氧化態(tài)的趨勢增強(qiáng)，但這種總的趨勢并不意味著從上到下正氧化態(tài)越來越穩(wěn)定或者從上到下愈來愈容易表現(xiàn)最高正氧化態(tài)。第二章 分子結(jié)構(gòu)2-1：區(qū)分下列概念：(1) 共價鍵和離子鍵；(2) 共價鍵和配位鍵；(3) 極性共價鍵和非極性共價鍵；(4)

15、金屬導(dǎo)電和離子導(dǎo)電；(5) 鍵和鍵；(6) d2sp3雜化軌道和sp3d2雜化軌道；(7) 價鍵理論和分子軌道理論；(8) 成鍵分子軌道和反鍵分子軌道；(9) 定域鍵和離域鍵；(10) 導(dǎo)帶、價帶和禁帶；答：（1） 離子鍵：正離子和負(fù)離子之間的靜電作用力；共價鍵：原子和原子之間軌道重疊的程度（共用電子對）。（2） 共價鍵和配位鍵：是共價鍵理論中的一對概念，后者又叫配位共價鍵。前者的成鍵原子各自提供1個電子形成共用電子對；后者的共用電子對由成鍵原子的一方提供。（3） 極性共價鍵和非極性共價鍵：是共價鍵理論中的一對概念。前者共用電子對偏向兩個鍵原子中的一個；后者共用電子對同等程度地屬于兩個成鍵原子

16、。（4） 金屬導(dǎo)電和離子導(dǎo)電：前者是自由電子導(dǎo)電；后者通過正、負(fù)離子在溶液或熔體中運(yùn)動導(dǎo)電。（5） 鍵和鍵：是共價鍵理論中的一對概念。前者重疊軌道的電子云密度繞鍵軸對稱；后者重疊軌道的電子云密度繞鍵軸不完全對稱。（6） d2sp3雜化軌道：兩條（n-1）d 軌道、一條ns 軌道和三條np 軌道雜化而得的軌雜化軌道: 一條ns 軌道、三條np 軌道和兩條nd 軌道雜化而得的軌道。（7） 價鍵理論和分子軌道理論：它們是描述共價鍵的兩種理論。前者用原子軌道重疊的概念解釋共價鍵的形成，將共價作用力的實質(zhì)解釋為核間較大的電子密度對兩核的吸引力。后者將分子看作一個整體，原則上不再承認(rèn)分子中各原子原子軌道的

17、個性，將共價鍵的形成歸因于電子獲得更大運(yùn)動空間而導(dǎo)致的能量下降。（8） 成鍵分子軌道和反鍵分子軌道：這是分子軌道理論中的一對概念。前者的能級低于成鍵原子原子軌道的能級；而后者恰相反。成鍵軌道上的電子將核吸引在一起；反鍵軌道上的電子不但不能提供這種吸引力，而且使兩核相互排斥。（9） 定域鍵和離域鍵：前者的成鍵電子屬于兩個成鍵原子，例如，H2O 分子中的兩個OH 鍵；后者的成鍵電子不屬于某一兩個特定的成鍵原子，例如金屬中的自由電子都是成鍵電子，卻不能將其分別歸屬于特定的金屬離子。（10） 導(dǎo)帶、價帶和禁帶：它們是金屬鍵能帶理論中的概念。導(dǎo)帶一般為金屬中的半充滿能帶，充滿了的那一半能帶中最高能級上的

18、電子容易進(jìn)入能量略高的另一能級（空著的那一半能帶）使金屬表現(xiàn)出導(dǎo)電性；價帶是指金屬中能量最高的全充滿能帶，禁帶則指兩兩能帶之間的區(qū)域。2-2：畫出 O2H2O2CO2CO NCl3 SF4 的路易斯結(jié)構(gòu)式。不要忘記標(biāo)出孤對電子和分子的總電子數(shù)。解：O=O (12e-)； H-O-O-H 14（e-）； C=O (10e-)；0=C=O(16e-)；Cl-N-Cl(26e-)；FS - F (34e-) F F 2-3：鍵可由s-ss-p和p-p原子軌道“頭碰頭”重疊構(gòu)建而成，試討論LiH（氣體分子）HClCl2 分子里的鍵分別屬于哪一種？2-4：試用VSEPR 理論判斷下列分子和離子的幾何形狀

19、：2-5：討論上題列舉的分子（或離子）的中心原子的雜化類型。 答：CO2 sp雜化 PO43- sp3雜化 H2O sp3雜化 NH3 sp3雜化 CO32- sp2雜化2-6： 借助VSEPR模型雜化軌道模型鍵與鍵、大鍵以及等電子體概念，討論OF2ClF3SOCl2XeF2 SF6 PCl5 的分子結(jié)構(gòu)。 答：OF2 分子結(jié)構(gòu)為V型 ClF3分子結(jié)構(gòu)為T型 SOCl2分子結(jié)構(gòu)為三角錐型XeF2分子結(jié)構(gòu)為直線型SF6分子結(jié)構(gòu)為正八面體型PCl5分子結(jié)構(gòu)為正三角錐型2-7：實驗證明，臭氧離子O3- 的鍵角為100° ，試用VSEPR 模型解釋之。并推測其中心氧原子的雜化軌道類型。 答：

20、根據(jù)VSEPR理論： 中心原子的電子數(shù)為(61)/2=3.5 所以，雜化軌道類型為：sp3不等性雜化，而其中有兩個孤對電子，使得成鍵電子對受到排斥較大，從而使109。28縮為100。. 2-8： O2+O2 O2- 和 O22- 的實測鍵長越來越長，試用分子軌道理論解釋之。其中哪幾種有順磁性？為什么？答： O2+(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2px)2(2py)2(2pz)2(2py*)1 O2 (1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2px)2(2py)2(2pz)2(2py*)2 O2-(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2px)2(2py)2(2pz)2(

21、2py*)2(2pz*)1 O22-(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2px)2(2py)2(2pz)2(2py*)2(2pz*)2 鍵級為：O2+：2.5， O2：2， O2-：1.5， O22-：1所以穩(wěn)定性為：O2+> O2> O2-> O22-：1呈順磁性的物質(zhì)有：O2+，O2，O2-2-9：下列各對原子間分別形成哪種鍵？離子鍵，極性共價鍵或非極性共價鍵？(1) Li, O; (2) Br, I; (3) Mg, H; (4) O, O; (5) H, O; (6) Si, O; (7) N, O; (8) Sr, F.答: 主要形成離子鍵的：(1), (

22、3), (8); 主要形成極性共價鍵的：(2), (5), (6), (7);主要形成非極性共價鍵的：(4).2-10： 試用分子軌道模型作出預(yù)言，O2+ 的鍵長與O2 的鍵長哪個較短，N2+的鍵長與N2的鍵長哪個較短？為什么？ 答： N2的鍵級大于N2的鍵級，故N2的鍵長小于N2的鍵長。 2-11：按鍵級和鍵長減小的順序排列下述物種：(a) O2，O2，O2，O22 ，O22(b) CN，CN+，CN-. 答：鍵級：O22> O2> O2 >O2> O22， 鍵長：O22> O2> O2> O2> O22 鍵級：CN+> CN> C

23、N- 鍵長：CN-> CN> CN+2-12： NF3和 NH3的偶極矩（表2-4） 相差很大，試從它們的組成和結(jié)構(gòu)的差異分析原因。2-13： 極性分子極性分子 極性分子非極性分子非極性分子非極性分子，其分子間得范德華力各如何構(gòu)成？為什么？2-14：元素的范德華半徑隨周期系從上到下從左到右有何變化規(guī)律？2-15：從表2-6可見，氟化氫分子之間的氫鍵鍵能比水分子之間的鍵能強(qiáng)，為什么水的熔沸點反而比氟化氫的熔沸點低？2-16： 為什么鄰羥基苯甲酸的熔點比間羥基苯甲酸或?qū)αu基苯甲酸的熔點低？解：鄰羥基苯甲酸分子內(nèi)形成氫鍵，間羥基苯甲酸和對羥基苯甲酸分子間形成氫鍵。第三章 晶體結(jié)構(gòu)3-1:

24、 給出金剛石晶胞中各原子的坐標(biāo)。解：0,0,0;1/4,1/4,1/4;3/4,1/4,3/4;3/4,3/4,1/4;1/4,3/4,3/4或 0,0,0;3/4,1/4,1/4;3/4，3/4，1/4；1/4，1/4，3/4；3/4，3/4，3/4。3-2: 亞硝酸鈉和紅金石（TiO2）哪個是體心晶胞（圖3-49）？為什么？解：亞硝酸鈉是體心晶胞，金紅石是素晶胞。3-3: 在閃鋅礦和螢石的四面體配位多面體模型中除存在四面體外還存在什么多面體？在后者的中心是否有原子？解：八面體。沒有原子。3-4: 黃銅礦晶胞（圖3-48）是不是體心晶胞？解：是體心晶胞。考慮方法如：體心銅原子與頂角銅原子周圍

25、的氧原子的方向相同，而且氧原子上（例如體心銅原子左下前的氧原子與右上前頂角銅原子對比）連接的鐵原子的方向也相同（注意：頂角原子是完全等同的，因此，體心原子可與任一頂角原子對比）。3-5: 碳酸氫鈉晶胞的投影如圖3-51所示，請問：平均每個晶胞含有幾個相當(dāng)于化學(xué)式 NaHCO3 的原子集合（代號：Z）？解：平均每個晶胞含有4個相當(dāng)于化學(xué)式 NaHCO3 的原子集合。3-6: 晶體學(xué)中的點陣單位并非只有布拉維單位一種，例如有一個叫 Volonoi 的人給出了另一種點陣單位，獲得這種點陣單位的方法是：以一個點陣點為原點向它周圍所有相鄰的點作一連線，通過每一連線的中點作一個垂直于該連線的面，這些面相交

26、得到一個封閉的多面體，就是Volonoi 點陣單位。請通過操作給出下列三維布拉維點陣單位的相應(yīng) Volonoi 點陣單位：（1）立方素單位；（2）立方體心單位。解：一種具體的晶體究竟屬于哪一種布拉維點陣型式，是由它的微觀對稱性決定的，晶體學(xué)家把這樣確定的點陣型式稱為晶體的正當(dāng)點陣型式，然而，一個晶體結(jié)構(gòu)的測定步驟是倒過來的，首先是確定晶體的點陣型式，然后再確定它的陣點的（化學(xué)和幾何）內(nèi)容。3-7: 你想知道能帶理論如何解釋固體的顏色嗎？例如：為什么金 銀 銅鐵 錫的顏色各不相同？為什么愚人金有金的光澤？為什么 ZnS（閃鋅礦）呈白色 HgS（朱砂）呈紅色而PbS（方鉛礦）呈黑色？天然的金剛石為

27、什么有藍(lán)紅黃綠色而并非全呈無色？請閱讀：拿騷.顏色的物理和化學(xué).科學(xué)出版社，1991，168 182（注：“費密能”的定義在166頁上）。請通過閱讀測試一下自己的知識和能力，以調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方法預(yù)定目標(biāo)與學(xué)習(xí)計劃安排。最好閱讀后寫一篇小文（主題任選）。解：金屬鍵的另一種理論是能帶理論。能帶理論是分子軌道理論的擴(kuò)展，要點有：（1）能帶中的分子軌道在能量上是連續(xù)的。（2）按能帶填充電子的情況不同，可把能帶分為滿帶、空帶和導(dǎo)帶三類。（3）能帶和能帶之間存在能量的間隙，簡稱帶隙，又稱禁帶寬度。（4）能帶理論能夠?qū)饘賹?dǎo)電進(jìn)行解釋。（5）能帶理論是一種既能解釋導(dǎo)體，又能解釋半導(dǎo)體和絕緣體性質(zhì)的理論。（6

28、）由此可見，按照能帶理論，帶隙的大小對固體物質(zhì)的性質(zhì)至關(guān)重要。3-8: 二層三層為一周期的金屬原子二維密置層的三維垛積模型只是最簡單的當(dāng)然也就是最基本的金屬堆積模型。利用以下符號體系可以判斷四層五層為一周期的密置層垛積模型是二層垛積和三層垛積的混合：當(dāng)指定層上下層的符號（ABC）相同時，該指定層用h 表示，當(dāng)指定層上下層的符號不相同時，該指定層用c 表示。用此符號體系考察二層垛積，得到hhhhhh ，可稱為 垛積，用以考察三層垛積時，得到cccccc，可稱為 c 堆積。請問：四層五層為一周期的垛積屬于什么垛積型？為什么說它們是二層垛積和三層垛積的混合？（注： h 是六方hexagonal 的第

29、一個字母；c 是立方cubic 的第一個字母。）解：四面垛積是hchchch，即hc垛積型，說明六方垛積和立方垛積各占50%；五層垛積是hhccchhccchhccc，即hhccc垛積型，說明六方垛積和立方垛積分別占2/5和3/5。3-9: 溫度足夠高時，某些合金晶體中的不同原子將變的不可區(qū)分，Cu3Au 晶體中各原子坐標(biāo)上銅原子和金原子可以隨機(jī)地出現(xiàn)。問：此時，該合金晶胞是什么晶胞？解：面心立方晶胞。3-10: 溫度升得足夠高時，會使某些分子晶體中原有一定取向的分子或者分子中的某些基團(tuán)發(fā)生自由旋轉(zhuǎn)。假設(shè)干冰晶體中的二氧化碳分子能夠無限制地以碳原子為中心自由旋轉(zhuǎn)，問：原先的素立方晶胞將轉(zhuǎn)化為什

30、么晶胞？解：面心立方晶胞。3-11: 有一種典型離子晶體結(jié)構(gòu)叫做ReO3 型，立方晶胞，Re6+ 的坐標(biāo)為0，0，0；O2- 的坐標(biāo)為0，1/2，0；1/2，0，0；0，0，1/2。請問：這種晶體結(jié)構(gòu)中，錸的配位數(shù)為多少？氧離子構(gòu)成什么多面體？如何連接？解：Re的配位數(shù)為6；八面體；全部以頂角相連。3-12: 實驗測得金屬鈦為六方最密堆積結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為a=295.0,c=468.6pm ，試求鈦的原子半徑和密度。解：晶胞體積：V=abcsin120°=295.0×295.0×468.6×0.866×10-24= 3.53×10-16

31、密度：=47.867×2/6.02×1023×3.53×10-16=4.5g/cm-33-13: 實驗測得金屬鉑的原子半徑為 138.7pm ，密度為21.45g/cm3 ，試問：假設(shè)鉑取面心立方最密堆積晶體結(jié)構(gòu)，將從X衍射圖譜算出的晶胞參數(shù)多大？解：事實為a=392.3pm。3-14: 金屬密堆積結(jié)構(gòu)晶體學(xué)測定的實驗數(shù)據(jù)是測定阿伏加德羅數(shù)的重要實驗方法，試給出計算方程。解：體心立方堆積空間占有率=(2×4/3r3)/a3= 68.02%簡單立方堆積空間占有率=4/3（a/2）3/a3=/6×100%= 52.36%球的空間占有率=2

32、×4/3（a/2）3/a2×1.633a×sin120°= 74.05%3-15: Shannon給出的6配位Na+ 的有效半徑為102pm ，假設(shè)NaH 取NaCl 結(jié)構(gòu)型， H-離子互切，Na+ 與 H- 也正好互切，求H- 的6 配位半徑。解：142pm。3-16: 假設(shè)復(fù)合金屬氟化物M M F3 取鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，而且氟離子正好互切，已知氟離子的半徑為133pm，問：填入空隙的M 和M 分別不超過多少 pm，才能維持氟離子的相切關(guān)系？將在X 衍射圖譜中得到多大晶胞參數(shù)的立體晶胞？某研究工作實際得到CsEuF3 晶胞參數(shù)為 477pm，該實驗數(shù)據(jù)意味著

33、什么結(jié)構(gòu)特征？解：a=2r(F-)+2r(MII);a1/2=2r(F-)+2r(MI)=4r(F-)(為維持氟離子相切，與氟離子混合進(jìn)行面心立方最密堆積的MI半徑不能超過F-半徑)；故：a=376pm;r(MII)<55.0pm;r(MI)<133pm。實際得到的晶胞參數(shù)遠(yuǎn)大于氟離子，該晶體結(jié)構(gòu)型中氟離子并不相切，可以適當(dāng)遠(yuǎn)離仍不破壞結(jié)構(gòu)。3-17: 根據(jù)表3-4的數(shù)據(jù)判斷，若氧化鎂晶體取氧原子面心立方堆積，鎂離子將填入氧離子堆積形成的什么空隙中去？所得晶胞是素晶胞還是復(fù)晶胞？氧離子核間距因鎂離子填隙將擴(kuò)大多少？預(yù)計該晶體的晶胞參數(shù)多大？解：將填入氧離子堆積形成的六方最密堆積中，

34、復(fù)晶胞，r=Cn/(Z-),r為離子半徑，Cn 取決于主量子數(shù)n的參數(shù)，Z為核電荷，叫屏蔽常數(shù)，Z-為有效核電荷。3-18: 根據(jù)鹵化銅的半徑數(shù)據(jù)，鹵化銅應(yīng)取NaCl 晶體構(gòu)型，而事實上卻取ZnS 型，這表明鹵離子與銅離子之間的化學(xué)鍵有什么特色？為什么？解：預(yù)計鹵化銅取NaCl結(jié)構(gòu)的前提是其中的化學(xué)鍵是100%的離子鍵，即只考慮幾何制約關(guān)系，事實上鹵化銅取ZnS型，配位數(shù)下降，表明鹵離子與銅離子之間的化學(xué)鍵有明顯的共價鍵成分，換言之，鍵型是除幾何因素外另一個離子晶體結(jié)構(gòu)制約因素。3-19: 據(jù)最新報道二氧化碳在40GPa 的高壓下也能形成類似二氧化硅的原子晶體（Science，1999，283

35、；1510），從第3-4節(jié)給出的干冰晶胞圖如何理解二氧化碳晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化的壓力條件？解：從圖上可見，在高壓下相鄰分子的氧原子與碳原子將接近到可以成鍵，于是就將使二氧化碳分子的雙鍵打開。放馬后炮，二氧化碳在高壓下出現(xiàn)原子晶體是很符合邏輯的，可惜在這則報道前并沒有很多人想去嘗試。這說明，并非知識越多創(chuàng)造性越高。3-20: 圖3-38中用虛線畫的晶胞是方解石的正當(dāng)晶胞，試考察，該晶胞里有幾個碳酸根離子，幾個鈣離子？求一個晶胞的內(nèi)容物相當(dāng)于化學(xué)式的倍數(shù)（Z=？）。解：Z=2。3-21: 已知電石（CaC2）的晶體結(jié)構(gòu)是NaCl 晶體結(jié)構(gòu)的相關(guān)型，而且C22- 離子的取向是一致的，晶胞的剖面圖如圖3-55

36、，試問：電石晶胞是14種布拉維晶胞中的哪一種？畫出其晶胞圖并作出說明。已知 NaCN 也是NaCl 結(jié)構(gòu)相關(guān)型，請問：其中的原子排列將出現(xiàn)什么新問題？解：電石是體心四方晶胞。c軸與c22-長軸方向一致（圖略）。對NaCN，將出現(xiàn)CN-離子的長軸取向（或者說頭尾）是否一致的新問題。3-22: 金剛石晶體中的碳原子為什么為什么不是最密堆積？解：金剛石是原子晶體，其結(jié)構(gòu)的主要制約因素是共價鍵的方向性和飽和性，因金剛石中的碳原子取sp3雜化軌道，故具有四面體配位結(jié)構(gòu)。3-23: 你認(rèn)為晶胞概念和點陣單位概念有何異同？解：晶體是由無數(shù)肉眼看不見的，形狀 、大小、取向相同的微小幾何體堆積而成的，這種觀念發(fā)

37、展成晶胞的概念。把二維點陣的所有點陣用平行的直線連接起來，可以把點陣分割成許許多多無隙并置的平行四邊形構(gòu)成的格子或者網(wǎng)絡(luò)，得到的格子的每一個平行四邊形平均只含一個點陣，稱為點陣單位。第4章 酸堿平衡4-1: 對于下面兩個反應(yīng)，指出其中的酸和堿，并說明各個過程是配合物的生成過程還是酸堿置換過程。(a) SO3 + H2SO4 H2S2O7(b) H2S2O7(H2SO4·SO3) + H2O H2SO4 + H2SO4 答：(a) 路易斯酸SO3, 堿H2SO4, 配合物的生成過程;(b) 兩個堿: H2O 和H2SO4·SO3 中的H2SO4, 置換過程。4-2: 給出用H

38、F 腐蝕SiO2 玻璃的反應(yīng)式，并用路易斯和布朗斯特酸堿理論解釋SiO2+ 4HF = SiF4+ 2H2O, 其中，SiO2 和SiF4 為堿，HF 和H2O 為酸。4-3: 苯甲酸（可用弱酸的通式 HA 表示，相對分子質(zhì)量122）的酸常數(shù)Ka = 6.4×10-5 ，試求：（1）中和1.22g苯甲酸需用0.4 mol·L-1 的 NaOH 溶液多少毫升？（2）求其共軛堿的堿常數(shù)Kb 。（3）已知苯甲酸在水中的溶解度為2.06 g·L-1 ，求飽和溶液的pH 。4-4: 將下列路易斯酸按照最強(qiáng)酸到最強(qiáng)堿的順序排序：(a) BF3 , BCl3 , BBr3 ;

39、(b) SiF4 , SiCl4 , SiBr4 , SiI4 ; (c) BeCl2 , BCl3 .請解釋。 答：路易斯酸性是表示物種接受電子對能力的強(qiáng)弱。在上述(a)、(b)兩鹵化物序列中，鹵素原子的電負(fù)性越大，中心原子上電荷密度越小，接受外來電子對的能力應(yīng)該越強(qiáng)，序列(b)符合這種情況。序列(a)則相反，原因在于BX3 中形成了鍵，而B 原子的體積較小，形成的 鍵比較強(qiáng)，同時鹵素原子的體積按F，Cl，Br 的順序增大，形成的 鍵依次減弱的緣故。4-5: 計算下列各種溶液的 pH ：（1）10mL 5.0×10-3 mol·L-1 的 NaOH 。（2）10mL 0.

40、40 mol·L-1 HCl 與 10mL 0.10 mol·L-1 NaOH 的混合溶液。（3）10mL 0.2 mol·L-1 NH3·H2O 與10mL 0.1 mol·L-1 HCl的混合溶液。（4）10mL 0.2 mol·L-1 HAc 與 10mL 0.2 mol·L-1 NH4Cl 的混合溶液。 4-6: 把下列溶液的 pH 換算成 H+ ：（1）牛奶的PH=6.5（2）檸檬汁的PH=2.3（3）葡萄酒的PH=3.3（4）啤酒的PH=4.54-7: 把下列溶液的 H+ 換算 pH ：（1）某人胃液的 H+ =

41、4.0×10-2 mol·L-1 。（2）人體血液的 H+ =4.0×10-8 mol·L-1 。（3）食醋的 H+ =1.26×10-3 mol·L-1 。（4）番茄汁的 H+ =3.2×10-4 mol·L-1 。4-8: 25標(biāo)準(zhǔn)壓力下的 CO2 氣體在水中的溶解度為0.034 mol·L-1 ，求溶液的 pH 和CO32- 。4-9: 將 15g P2O5 溶于熱水，稀釋至 750mL ，設(shè) P2O5 全部轉(zhuǎn)化為 H3PO4 ，計算溶液的 H+H2PO4-HPO42-和PO43- 。 4-10:

42、某弱酸 HA, 0.015 mol·L-1 時電離度為0.80%，濃度為 0.10 mol·L-1 時電離度多大？4-11: 計算0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液的PH和CO3 2-以及 HCO3-堿式電離的電離度。 4-12: 某未知濃度的一元弱酸用未知濃度的NaOH 滴定，當(dāng)用去3.26 mL NaOH 時，混合溶液的pH=4.00 ，當(dāng)用去18.30 mL NaOH時，混合溶液的pH=5.00 ，求該弱酸的電離常數(shù)。4-13: 緩沖溶液HAc-Ac- 的總濃度為1.0 mol·L-1 ，當(dāng)溶液的pH 為:（1）4.0；（2）5.0時，H

43、Ac 和Ac- 的濃度分別多大？4-14: 欲配制PH=5.0 的緩沖溶液，需稱取多少克NaAc· 3H2O 固體溶解在300 mL 0.5 mol· L-1 的HAc溶液中？4-15: 某含雜質(zhì)的一元堿樣品0.5000g（已知該堿的分子量為59.1），用 0.1000 mol·L-1 HCl滴定，需用 75.00mL；在滴定過程中，加入49.00mL 酸時，溶液的 PH為 10.65 。求該堿的電離常數(shù)和樣品的純度。 4-16: 將Na2CO3 和 NaHCO3 混合物 30g 配成1L 溶液，測得溶液的 PH=10.62 ，計算溶液含Na2CO3 和 NaHC

44、O3 各多少克。4-17: 將5.7g Na2CO3·10H2O 溶解于水配成100ml純堿溶液，求溶液中碳酸根離子的平衡濃度和PH 。4-18: 在0.10 mol·L-1 Na3PO4 溶液中，PO43- 和 PH 多大？4-19: 計算 10mL濃度為0.30 mol·L-1 的HAc 和 20mL 濃度為0.15 mol·L-1 HCN 混合得到的溶液中的H+Ac-CN- 。4-20: 今有3種酸 ClCH2COOH、HCOOH 和 (CH3)2AsO2H ，它們的電離常數(shù)分別為 1.40×10-3、 1.77×10-4和6.

45、40×10-7 ，試問：（1）配制 PH=3.50 的緩沖溶液選用哪種酸最好？（2）需要多少毫升濃度為4.0 mol·L-1 的酸 和多少克NaOH 才能配成1L 共軛酸堿對的總濃度為1.0 mol·L-1 的緩沖溶液。 第五章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)5-1: 從手冊查出常用試劑濃鹽酸 濃硫酸 濃硝酸濃氨水的密度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)，計算它們的（體積）物質(zhì)的量濃度（c）和質(zhì)量摩爾濃度（m）。5-2: 從手冊查出常溫下的飽和水蒸氣壓，計算當(dāng)相對濕度為40%時，水蒸氣壓多大。5-3: 金屬鋁和鉛的質(zhì)量熱容分別為0.900 J·g-1·K-1 和0.130 J·

46、;g-1·K-1。如果從(1) 1g 樣品中(2) 1 mol 樣品中各移去209.2 J 的熱。問哪一種物質(zhì)的溫度下降更大一些？答：Al：質(zhì)量熱容0.900 J·g-1·K-11g 樣品的溫度下降： T = 209.2 J/0.900 J·g-1·K-1×1g = 232.4 K摩爾熱容Cm(Al) = 26.98 g·mol-1×0.900 J·g-1·K-1 = 24.28 J·g-1·K-11mol 樣品的溫度下降：.T = 209.2 J/1 mol×24

47、.28 J·g-1·K-1 = 8.62KPb：質(zhì)量熱容0.130 J·g-1·K-11g 樣品的溫度下降：.T = 209.2 J/0.130 J·g-1·K-1×1g = 1609K摩爾熱容Cm(Pb) = 207.2 g·mol-1×0.130 J·g-1·K-1= 26.94 J·g-1·K-11mol 樣品的溫度下降：.T = 209.2 J/1 mol×26.94 J·g-1·K-1 = 7.77K結(jié)果：1g 樣品的溫度下降

48、：Pb > Al；1mol 樣品的溫度下降：Al > Pb5-4: 在彈式熱量計中燃燒1.02 g 尿素(NH2)2CO 測得溫度上升0.381，求尿素的摩爾燃燒熱。（熱量計常數(shù)為28.1 kJ·-1） 答：0.381×28.1 kJ·-1×60.13 g mol-1/1.02g = 631.1 kJ·mol-15-5:下述二反應(yīng)哪一個反應(yīng)過程中放出的熱量較大？為什么？A (g) + B (s) = C(l)+H2O(g)A (g) + B (s) = C(l)+H2O(l) 答：以液態(tài)水為產(chǎn)物的那個反應(yīng)放出的熱量較大，其中包括了由

49、氣態(tài)水凝聚為液態(tài)水放出的那一部分。5-6: 寫出由元素化合生成1mol CH4 (g)的化學(xué)方程式，由下列方程和293 K 時的r Hm 值計算CH4 的生成熱。H2 (g) +1/2 O2 (g) = H2O (l) r Hm = - 286.1 kJ·mol-1C (s) + O2 (g) = CO2 (g) r Hm =- 394.9 kJ·mol-1CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2(g) + 2H2O(l) r Hm = - 882.0 kJ·mol-1答：2H2 (g) +C (s) = CH4 (g)若將題給的三個反應(yīng)方程式自上而下依次給

50、以編號、和，并將答案方程式編為，則不難發(fā)現(xiàn)： = × 2 + 反應(yīng)的生成熱可通過類似的加加減減的方法得到：fHm(CH4) =2×(- 286.1 kJ mol-1) + (- 394.9 kJ mol-1) (- 882.0 kJ mol-1) = -85.1KJmol-15-7: 由下列熱化學(xué)方程式計算液體過氧化氫在298K 的生成熱：H2 + 1/2O2(g) = H2O (l) r Hm = - 214.82 kJ·mol-1 2H (g)+ O(g) = H2O (g) r Hm = - 926.92 kJ·mol-1 2H (g) + 2O(

51、g) = H2O2 (g) r Hm = - 1070.6 kJ·mol-1 2O(g) = O2 (g) r Hm = - 498.34 kJ·mol-1H2O2 (l) = H2O2 (g) H= - 51.46 kJ·mol-答：生成液體過氧化氫的反應(yīng)為：H2 (g) + O2 (g) = H2O2 (l) f Hm =？ 若將題給的五個反應(yīng)方程式自上而下依次給以編號、和，則： = + (/2)f Hm = -160.8 kJ·mol-15-8: 氯化鈉溶于水的反應(yīng)NaCl (s) + nH2O (l) Na+ (aq) + Cl- (aq) 25

52、的標(biāo)準(zhǔn)焓變?yōu)?.81 kJ·mol-1，這暗示該過程可能不自發(fā)。我們知道NaCl 事實上易溶于水，否則海水中就不會有那么高的鹽分了。試回答：（a）這一實際上自發(fā)的過程. G 值的符號是什么？（b）如果焓變對過程不利，那么反應(yīng)的驅(qū)動力是什么？（c）S 值的符號是什么？（d）該符號意味著混亂度增大還是減??？（e）從純液體和高度有序的晶體形成鈉離子和氯離子能在其中自由運(yùn)動的溶液的事實是否支持你對第（d）個問題的回答？答：（a）負(fù)號；（b）熵變；（c）正號；（d）增大；（e）支持。5-9: 同一溫度和壓力條件下液態(tài)氖與液態(tài)氟化氫樣品哪個熵更高些？ 答：液態(tài)氖。5-10: 如果(1) H =

53、+，S = +；(2) H = +，S=.；(3)H.，S = +；(4) H= .，S = .；試判斷：(a)哪種情況下反應(yīng)肯定是自發(fā)的？(b)哪種情況下反應(yīng)肯定不是自發(fā)的？(c)哪種情況下反應(yīng)的自發(fā)或不自發(fā)取決于溫度和H，S 的量值？答： 標(biāo)準(zhǔn)：. G 為負(fù)值時反應(yīng)自發(fā)，.G為正值時反應(yīng)不自發(fā)。判斷式：. G =.HT.S判斷結(jié)果：（a）c；（b）b；（c）a 和b。5-11: 考慮以下反應(yīng)SO2(g) + O2 (g) = SO3(g) r Hm = - 197.8 kJ·mol-1由SO2 (g)和O2 (g)所生成的SO3 (g)的量是在高溫增加還是在低溫增加？答：由題中反

54、應(yīng)熱數(shù)據(jù)得知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。提高溫度有利于吸熱反應(yīng)(逆向反應(yīng))，為了提高正向(放熱)反應(yīng)，應(yīng)降低反應(yīng)溫度。因此，在低溫下才能生成高濃度的SO3。第六章化學(xué)平衡常數(shù)6-1 : 寫出下列各反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式。(1)2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g)(2)NH4HCO3(s) = NH3(g) + CO2(g) + H2O(g)(3)CaCO3(s) = CO2(g) + CaO(s)(4)Ag2O = 2Ag(s) + 1/2 O2(g)(5)CO2(g) = CO2(aq)(6)Cl2(g) + H2O(l) = H+(aq) + Cl-(aq) + HClO(aq)(

55、7)HCN(aq) = H+(aq) + CN-(aq)(8)Ag2CrO4(s) = 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)(9)BaSO4(s) + CO32-(aq) = BaCO3(s) + SO42-(aq)(10)Fe2+(aq) + 1/2 O2(g) + 2H+(aq) = Fe3+(aq) + H2O(l) 6-2: 已知反應(yīng) ICl(g) = 1/2 I2(g) + 1/2 Cl2(g) 在 25 時的平衡常數(shù)為 K = 2.2×10-3，試計算下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：(1)ICl(g) = I2(g) + Cl2(g)(2)1/2 I2(g) + 1/2 Cl2(g) = ICl(g)6-3: 下列反應(yīng)的 Kp 和 Kc之間存在什么關(guān)系？(1)4H2(g) + Fe3O4(s) = 3Fe(s) + 4H2O(g)(2)N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)(3)N2O4(g) = 2NO2(g)6-5: 實驗測得合成氨反應(yīng)在 500 的平衡濃度分別