大學(xué)《無(wú)機(jī)化學(xué)》第四版-上冊(cè)習(xí)題答案

1、無(wú)機(jī)化學(xué)（第四版）答案第一章物質(zhì)的結(jié)構(gòu) 1-1 在自然界中氫有三種同位素，氧也有三種同位素，問(wèn)：總共有種含不同核素的水分子？由于3H太少，可以忽略不計(jì)，問(wèn)：不計(jì)3H時(shí)天然水中共有多少種同位素異構(gòu)水分子？1-2 天然氟是單核素（19F）元素，而天然碳有兩種穩(wěn)定同位素（12C和13C），在質(zhì)譜儀中，每一質(zhì)量數(shù)的微粒出現(xiàn)一個(gè)峰，氫預(yù)言在質(zhì)譜儀中能出現(xiàn)幾個(gè)相應(yīng)于CF4+的峰？1-3 用質(zhì)譜儀測(cè)得溴得兩種天然同位素的相對(duì)原子質(zhì)量和同位素豐度分別為79Br 789183占50。54%，81Br 80。9163占49。46%，求溴的相對(duì)原子質(zhì)量（原子量）。1-4 鉈的天然同位素203Tl和205Tl的核素質(zhì)

2、量分別為202。97u和204。97u，已知鉈的相對(duì)原子質(zhì)量（原子量）為204。39，求鉈的同位素豐度。1-5 等質(zhì)量的銀制成氯化銀和碘化銀，測(cè)得質(zhì)量比m（AgCl）：m（AgBr）=1。63810：1，又測(cè)得銀和氯得相對(duì)原子質(zhì)量（原子量）分別為107。868和35。453，求碘得相對(duì)原子質(zhì)量（原子量）。1-6 表1-1中貝采里烏斯1826年測(cè)得的鉑原子量與現(xiàn)代測(cè)定的鉑的相對(duì)原子質(zhì)量（原子量）相比，有多大差別？1-7 設(shè)全球有50億人，設(shè)每人每秒數(shù)2個(gè)金原子，需要多少年全球的人才能數(shù)完1mol金原子（1年按365天計(jì)）？1-8 試討論，為什么有的元素的相對(duì)質(zhì)量（原子量）的有效數(shù)字的位數(shù)多達(dá)9位

3、，而有的元素的相對(duì)原子質(zhì)量（原子量）的有效數(shù)字卻少至34位？1-9 太陽(yáng)系，例如地球，存在周期表所有穩(wěn)定元素，而太陽(yáng)卻只開(kāi)始發(fā)生氫燃燒，該核反應(yīng)的產(chǎn)物只有氫，應(yīng)怎樣理解這個(gè)事實(shí)？1-10 中國(guó)古代哲學(xué)家認(rèn)為，宇宙萬(wàn)物起源于一種叫“元?dú)狻钡奈镔|(zhì)，“元?dú)馍庩?yáng)，陰陽(yáng)生萬(wàn)物”，請(qǐng)對(duì)比元素誕生說(shuō)與這種古代哲學(xué)。1-11 “金木水火土”是中國(guó)古代的元素論，至今仍有許多人對(duì)它們的“相生相克”深信不疑。與化學(xué)元素論相比，它出發(fā)點(diǎn)最致命的錯(cuò)誤是什么？1-12 請(qǐng)用計(jì)算機(jī)編一個(gè)小程序，按1.3式計(jì)算氫光譜各譜系的譜線的波長(zhǎng)（本練習(xí)為開(kāi)放式習(xí)題，并不需要所有學(xué)生都會(huì)做）。 n1 n21(來(lái)曼光譜) 1 2 3 4

4、 波長(zhǎng)2（巴爾麥譜系） 1 2 3 4波長(zhǎng)3（帕遜譜系） 1 2 3 4波長(zhǎng)4（布來(lái)凱特譜系） 1 2 3 4波長(zhǎng)5（馮特譜系） 1 2 3 4波長(zhǎng)1-13 計(jì)算下列輻射的頻率并給出其顏色：（1）氦-氖激發(fā)光波長(zhǎng)633nm；（2）高壓汞燈輻射之一435。8nm；（3）鋰的最強(qiáng)輻射670。8nm。1-14 Br2分子分解為Br原子需要的最低離解能為190KJ。mol-1 ，求引起溴分子解離需要吸收的最低能量子的波長(zhǎng)與頻率。1-15 高壓鈉燈輻射589.6nm和589.0nm的雙線，他們的能量差為多少KJ.mol-1 ？1-16 當(dāng)頻率為 1.010-15Hz 的輻射照射到金屬銫的表面，發(fā)生光電子

5、效應(yīng)，釋放出的光量子的動(dòng)能為 5.210-19 ，求金屬銫釋放電子所需能量。 1-17 變色眼鏡因光照引起玻璃中的氯化銀發(fā)生分解反應(yīng)AgCl-Ag+Cl ，析出的銀微粒導(dǎo)致玻璃變暗，到暗處該反應(yīng)逆轉(zhuǎn)。已知該反應(yīng)的能量變化為310KJ.mol-1 ，問(wèn)：引起變色眼鏡變暗的最大波長(zhǎng)為多少？1-18 光化學(xué)毒霧的重要組分之一NO2 解離為NO 和O2 需要的能量為305KJ.mol-1，引起這種變化的光最大波長(zhǎng)多大？這種光屬于哪一種輻射范圍（可見(jiàn)，紫外，X光等等）？已知射到地面的陽(yáng)光的最短波長(zhǎng)為320nm，NO2 氣體在近地大氣里會(huì)不會(huì)解離？1-19 氫原子核外電子光譜中的萊曼光譜中有一條譜線的波長(zhǎng)

6、為103nm，問(wèn)：它相應(yīng)于氫原子核外電子的哪一個(gè)躍遷？1-20 氦首先發(fā)現(xiàn)于日冕。1868年后30年間，太陽(yáng)是研究氦的物理，化學(xué)性質(zhì)的唯一源泉。（a）觀察到太陽(yáng)可見(jiàn)光譜中有波長(zhǎng)為4338A，4540A，4858A，5410A，6558A 的吸收（1A=10-10m來(lái)分析，這些吸收是由哪一種類氫原子激發(fā)造成的？是 He，He +還是He2+ ？（b）以上躍遷都是由ni=4向較高能級(jí)（nf）的躍遷。試確定 nf 值，求里德堡常數(shù)RHei+。（c）求上述躍遷所涉及的粒子的電離能I（Hej+），用電子伏特為單位。（d）已知 I（He+）/ I（He）=2.180。這兩個(gè)電離能的和是表觀能A（He2+）

7、，即從He得到He2+的能量。A（He2+）是最小的能量子。試計(jì)算能夠引起He 電離成He2+ 所需要的最低能量子。在太陽(yáng)光中，在地球上，有沒(méi)有這種能量子的有效源泉？（c=2.997925108 ms-1;h=6.62610-34Js;1eV=96.486KJ.mol-1=2.41801014Hz） 1-21 當(dāng)電子的速度達(dá)到光速的20.0%時(shí)，該電子的德布羅意波長(zhǎng)多大？ 鋰原子（質(zhì)量7.02amu）以相同速度飛行時(shí)，其德布羅意波長(zhǎng)多大？1-22 壘球手投擲出速度達(dá)152Km.h-1質(zhì)量為142g的壘球，求德布羅意波長(zhǎng)。 1-23 處于KLM 層的最大可能數(shù)目各為多少？1-24 以下哪些符號(hào)是

8、錯(cuò)誤的？（a）6s (b)1p (c)4d (d)2d (e)3p (f)3f1-25 描述核外電子空間運(yùn)動(dòng)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 m 2 0 0 1 1 0 2 1 -1 6 5 5 1-26 以下能級(jí)的角量子數(shù)多大？(a)1s (b)1p (c)4d (d)2d (e)3p (f)3f1-27 4s5p6d7f5g 能級(jí)各有幾個(gè)軌道？1-28 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)1-29 若構(gòu)造原理對(duì)新合成的及未

9、合成的人造元素仍有效，請(qǐng)預(yù)言第118和166號(hào)元素在周期表中的位置（注：1999年美國(guó)宣布合成了118 號(hào)元素及其衰變產(chǎn)物116號(hào)元素，但2001年因不能重復(fù)而收回該報(bào)道）。1-30 給出下列基態(tài)原子或離子的價(jià)電子層電子組態(tài)，并用方框圖表示軌道，填入軌道的電子則用箭頭表示。(a)Be (b)N (c)F (d)Cl- (e)Ne+ (f)Fe3+ (g)As3+ 1-31 下列哪些組態(tài)符合洪特規(guī)則？1s 2s 2p 3s 3p 1-32 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）Ar3d

10、24s2 （f）1s22s22p63s1 （g）Ne3s23d12 （f）Xe4f7 （ g）Ar3d61-33 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？1-34 以下+3價(jià)離子哪些具有8電子外殼？Al3+ , Ga3+, Bi3+, Mn3+, Se3+1-35已知電中性的基態(tài)原子的價(jià)電子層電子組態(tài)分別為：3s23p5（b）3d64s2（c）5s2（d）4f96s2（e）5d106s1 試根據(jù)這個(gè)信息確定它們?cè)谥芷诒碇袑儆谀膫€(gè)區(qū)？哪個(gè)族？哪個(gè)周期？1-36 根據(jù)Ti Ge Ag Rb Ne 在周期表中的位置，推出它們的基態(tài)原子的電子組態(tài)。 1-3

11、7有人推測(cè)尚未合成的第114號(hào)元素有相當(dāng)穩(wěn)定的同位素，恰處在不穩(wěn)定核素的“海洋”中浮起的一群較穩(wěn)定核素的“島嶼”的中心。問(wèn)：114號(hào)元素是第幾周期第幾族元素？它的可能氧化態(tài)？1-38 若推導(dǎo)基態(tài)原子電子組態(tài)的構(gòu)造原理對(duì)未合成的重元素仍然適合，請(qǐng)問(wèn)：第8周期的最后一個(gè)元素的原子序數(shù)多大？請(qǐng)寫(xiě)出它的基態(tài)原子的電子組態(tài)。38、第8周期的最后一個(gè)元素的原子序數(shù)為：148。 電子組態(tài)：8S26P61-39 若我們所在的世界不是三維的而是二維的，元素周期系將變成什么樣子？39、二維化的周期表可叫寶塔式或滴水鐘式周期表。這種周期表的優(yōu)點(diǎn)是能夠十分清楚地看到元素周期系是如何由于核外電子能級(jí)的增多而螺旋發(fā)展的，

12、缺點(diǎn)是每個(gè)橫列不是一個(gè)周期，縱列元素的相互關(guān)系不容易看清。1-40 1869年門(mén)捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律時(shí)預(yù)言了一些當(dāng)時(shí)尚未發(fā)現(xiàn)的元素的存在，“類鋁”就是其中之一，1879年，門(mén)氏的預(yù)言的“類鋁”被發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)他已知：Ca與 Ti 的熔點(diǎn)分別為1110K 1941K ，沸點(diǎn)分別為1757K 3560K ，密度分別為 1.55g/m3 4.50 g/m3 ，試預(yù)言在周期表中處于鈣-鈦之間的“類鋁”熔沸點(diǎn)和密度，并與現(xiàn)代數(shù)據(jù)對(duì)比。40、“類鋁”熔點(diǎn)在1110K1941K之間，沸點(diǎn)在17573560K之間，密度在1.55g/m3 4.50 g/m3之間。1-41若核外電子的每個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)只能容納一個(gè)電子

13、，試問(wèn)：仍按構(gòu)造原理的41號(hào)元素的最高氧化態(tài)和最低氧化態(tài)？41、最高氧化態(tài)+3，最低氧化態(tài)-5。1-42 某元素的基態(tài)價(jià)層電子構(gòu)型為5d26s2 ，請(qǐng)給出比該元素的原子序數(shù)小4的元素的基態(tài)原子電子組態(tài)。 43某元素的價(jià)電子為 4s24p4 ，問(wèn)：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)），它的基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)，它的氫化物的立體結(jié)構(gòu)。1-44 某元素基態(tài)原子最外層為5s2，最高氧化態(tài)為+4 ，它位于周期表哪個(gè)區(qū)？是第幾周期第幾族元素？寫(xiě)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(hào)，寫(xiě)出相對(duì)應(yīng)氧化物的化學(xué)式。1-45 Na+ , Mg2+, Al3+

14、 的半徑為什么越來(lái)越??？Na, K, Rb, Cs 的半徑為什么越來(lái)越大？1-46 周期系從上到下從左到右原子半徑呈現(xiàn)什么變化規(guī)律。主族元素與副族元素的變化規(guī)律是否相同？為什么？1-47周期系中哪一個(gè)元素的電負(fù)性最大？哪一個(gè)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？1-48 馬立肯電負(fù)性的計(jì)算式表明電負(fù)性的物理意義是什么？1-49 試計(jì)算FONH 的阿萊-羅周電負(fù)性，并與泡林電負(fù)性對(duì)照。1-50 哪些元素的最高氧化態(tài)比它在周期表內(nèi)的族序數(shù)高？1-51 金屬是否有負(fù)氧化態(tài)？1-52 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？1-53 什么叫惰性電子對(duì)效

15、應(yīng)？它對(duì)元素的性質(zhì)有何影響？1-54 閱讀中國(guó)大百科全書(shū)光盤(pán)第3盤(pán)化學(xué)部分中的條目“化學(xué)史”“原子結(jié)構(gòu)”“周期律?！?-55 試一試，會(huì)不會(huì)查閱英國(guó)化學(xué)會(huì)網(wǎng)站上的周期表：/viselements/pages1-56 打開(kāi) 網(wǎng)站，下載一張周期表，點(diǎn)擊表上的幾個(gè)元素，獲取這些元素的最新相對(duì)原子質(zhì)量同位素宇宙地殼海洋人體中的豐度等數(shù)據(jù)。1-57 打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)/period.html，翻動(dòng)網(wǎng)頁(yè)至Alternate styles for the Periodic Table 點(diǎn)擊其中下標(biāo) Giguere 的圖標(biāo)，觀察一張會(huì)旋轉(zhuǎn)的三維周期表。仔細(xì)考察這張周期表的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。你是否也能制作一張新的活的周期表？（

16、注：此網(wǎng)頁(yè)上附有大量有關(guān)元素周期系和元素周期表的文獻(xiàn)以及可在網(wǎng)上瀏覽的周期表。）1-58 登錄/ 搜索atomic weights ，查閱近5年修正了哪些元素的相對(duì)原子質(zhì)量，并修正本書(shū)附表的相應(yīng)數(shù)據(jù)。第二章分子結(jié)構(gòu)2-1 畫(huà)出 O2H2O2CO2CO NCl3 SF4 的路易斯結(jié)構(gòu)式。不要忘記標(biāo)出孤對(duì)電子和分子的總電子數(shù)！1、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 2-2 畫(huà)出硫酸根各共振體的結(jié)構(gòu)式。2、解：共13種，如：2-3 鍵可由s-s s-p 和p-p 原子

17、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 N2分子里有幾個(gè) 鍵？它們的電子云在取向上存在什么關(guān)系？用圖形描述之。2-5用VSEPR 模型討論CO2H2ONH3CO32-PO3-PO43- 的分子模型，畫(huà)出它們的立體結(jié)構(gòu)，用短橫代表分子的. 鍵骨架，標(biāo)明分子構(gòu)型的幾何圖形名稱。2-6討論上題列舉的分子（或離子）的中心原子的雜化類型。2-7圖2-13中的丙烷分子中的所有化學(xué)鍵都是單鍵（ 鍵），因而可以自由旋轉(zhuǎn)，試問(wèn)：丙烷分子處在同一個(gè)平面上的原子最多可以達(dá)幾個(gè)？若你不能在紙面上討論，或不敢確認(rèn)自己的結(jié)論，請(qǐng)用立體分子模型萊討論（用黏土和木棍

18、搭模型最省錢(qián)；搭模型有助于更好地掌握立體結(jié)構(gòu)知識(shí)；但用模型討論完后仍要在紙面上畫(huà)圖描述）。2-8圖2-13中的C10H10 叫金剛烷，它的衍生物金剛胺是抗病毒藥物。請(qǐng)問(wèn)：金剛烷分子里有幾個(gè)六元環(huán)？這些六元環(huán)都相同嗎？試設(shè)想，把金剛烷分子裝進(jìn)一個(gè)空的立方體里，分子的次甲基（-CH2-）上的碳原子位于立方體面心位置，分子中的-CH- 基團(tuán)的碳原子將處在什么立方體的什么位置？金剛烷中的氫原子各取什么方向？在解題或搭模型時(shí)不要忘記借用雜化軌道的概念。2-9 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)。2-10

19、有一種叫做丁三烯的平面分子，請(qǐng)根據(jù)其名稱畫(huà)出路易斯結(jié)構(gòu)式，標(biāo)明分子的價(jià)電子數(shù)，再討論分子中碳原子的雜化軌道碳碳鍵的鍵角. 鍵或大 . 鍵的取向，用圖形來(lái)解題。2-11實(shí)驗(yàn)證明，臭氧離子O3- 的鍵角為100 ，試用VSEPR 模型解釋之。并推測(cè)其中心氧原子的雜化軌道類型。2-12 第二周期同核雙原子分子中哪些不能穩(wěn)定存在？哪些有順磁性？試用分子軌道模型解釋之。 2-13 O2+O2 O2- 和 O22- 的實(shí)測(cè)鍵長(zhǎng)越來(lái)越長(zhǎng)，試用分子軌道理論解釋之。其中哪幾種有順磁性？為什么？2-14 試用分子軌道模型作出預(yù)言，O2+ 的鍵長(zhǎng)與O2 的鍵長(zhǎng)哪個(gè)較短，N2+ 的鍵長(zhǎng)與N2 的鍵長(zhǎng)哪個(gè)較短？為什么？

20、 2-15計(jì)算表明，CO NO 的分子軌道能級(jí)圖中的 . 軌道和 .軌道的順序跟 分子軌道里的順序相同。它們有沒(méi)有順磁性？計(jì)算它們的鍵級(jí)，并推測(cè)它們的鍵長(zhǎng)順序。2-16為什么大 . 鍵中的電子數(shù)達(dá)到軌道數(shù)的2倍，整個(gè)大 . 鍵就會(huì)崩潰？2-17偶極矩的 SI 制單位為 C.m ，有的教材已經(jīng)用10-30 C.m 代替 D 作為鍵矩和分子偶極矩的單位，其數(shù)值的數(shù)量級(jí)與用德拜為單位是相同的，但數(shù)值卻不同，為免相混，請(qǐng)計(jì)算 D 與10-30 C.m 的換算系數(shù)。2-18 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。2-19 C2H2 的偶極矩等于零，而通式相同

21、的 H2O2 的偶極矩等于2.1D ，大于H2O 的偶極矩（1.85D），試根據(jù)偶極矩的實(shí)測(cè)結(jié)果推測(cè)C2H2 和 H2O2的分子立體結(jié)構(gòu)。2-20 二氯乙烯有3種同分異構(gòu)體，其中一種偶極矩等于零，另兩種偶極矩不等于另。試推測(cè)他們的分子結(jié)構(gòu)，作出必要的解釋，并再結(jié)構(gòu)式下標(biāo)示偶極矩大小的順序。 2-21圖2-50所示分子的實(shí)測(cè)偶極矩為1.5D ，已知 C-S 鍵的鍵矩為 0.9D ，試推測(cè)該分子的可能立體結(jié)構(gòu)。2-22水的偶極矩為1.85D ，已知 H-O 鍵的鍵矩為1.51D ，H2O 的實(shí)測(cè)鍵角為104.5 ，借助矢量加和法由H-O 鍵矩計(jì)算水分子偶極矩。2-23一氧化碳分子與醛酮的羰基（C=

22、O）相比，鍵能較大，鍵長(zhǎng)較小，偶極矩則小得多，且方向相反，試從結(jié)構(gòu)角度作出解釋。2-24 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？2-25考察表2-5中HCl HBr HI 的色散力取向力誘導(dǎo)力以及它們構(gòu)成的范德華力的順序，并作出解釋。2-26 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？2-27 從表2-6可見(jiàn)，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(diǎn)反而比氟化氫的熔沸點(diǎn)低？2-28 為什么鄰羥基苯甲酸的熔點(diǎn)比間羥基苯甲酸或?qū)αu基苯甲酸的熔點(diǎn)低？28、解：鄰羥基苯甲酸分子內(nèi)形成氫鍵，間羥基苯甲酸和對(duì)羥基苯

23、甲酸分子間形成氫鍵。2-29 溫度接近沸點(diǎn)時(shí)，乙酸蒸氣的實(shí)測(cè)分子量明顯高于用原子量和乙酸化學(xué)式計(jì)算出來(lái)的分子量。為什么？乙醛會(huì)不會(huì)也有這種現(xiàn)象？29、解：部分氣態(tài)乙酸分子因氫鍵而締合成（CH3COOH）2，乙醛分子沒(méi)有形成氫鍵的條件。2-30根據(jù)對(duì)稱性的概念，以下哪些分子有手性，哪些分子有極性？S8 N4S4 CH3-CH3 H2O2 （非平面結(jié)構(gòu)）CHCl=CHCl C6H6 HNO3 H2SO4 SO3 HOCl 。30、手性：CHCl=CHClC6H6 極性：H2O2 （非平面結(jié)構(gòu)）HNO3SO3HOCl2-31 閱讀Linus Pauling Peter Pauling .Chemis

24、try .W. H.Freeman and Company,1975,180 181 ,613 節(jié)?；卮鹑缦聠?wèn)題：什么叫電中性原理？怎樣用電中性原理解釋HCN 和 N2O 分子中原子的排列形式？2-32閱讀Linus Pauling Peter Pauling .Chemistry .W. H.Freeman and Company,1975,174 178 ,612節(jié)?；卮鹑缦聠?wèn)題：怎樣用 A 和B 的電負(fù)性差估算AB 鍵的離子性百分?jǐn)?shù)？怎樣用電負(fù)性差估算反應(yīng)熱？2-33 在計(jì)算機(jī)上使用ACD/Chemsketch程序畫(huà)甲烷 乙烷 丙烷乙烯乙炔立方烷 金剛烷 C60等分子的立體結(jié)構(gòu)圖（棍棒式

25、球棍式球式等），并使其旋轉(zhuǎn)（該程序可從網(wǎng)站/download/下載，是免費(fèi)程序）。2-34 分別用ACD/Chemsketch程序畫(huà)聯(lián)萘和2,2-二甲基-1，1-聯(lián)萘的立體結(jié)構(gòu)圖，使其旋轉(zhuǎn)，觀察這兩個(gè)分子的碳原子是否都在一個(gè)平面上，對(duì)觀察的結(jié)果作適當(dāng)?shù)睦碚摻忉?。這兩種分子是否手性？為什么？2-35 打開(kāi)如下網(wǎng)頁(yè) /wldchem/models/index/htm，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊 ，出現(xiàn)它的結(jié)構(gòu)式，用鼠標(biāo)點(diǎn)住ClO2，使其旋轉(zhuǎn)；按住shift鍵同時(shí)用鼠標(biāo)拉動(dòng)該結(jié)構(gòu)，觀察圖形的放大或縮小；再按住control動(dòng)該結(jié)構(gòu)使其移動(dòng)位置，最后，用鼠標(biāo)點(diǎn)住該分子，觀察結(jié)構(gòu)式下面的表格中顯示該分子的鍵角（此鍵角數(shù)

26、值與用VSEPR預(yù)言有何差別？）回到complete list中選其他VSEPR 模型的分子，用同樣操作考察分子的立體結(jié)構(gòu)和參數(shù)。第三章 晶體結(jié)構(gòu)3-1給出金剛石晶胞中各原子的坐標(biāo)。1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 給出黃銅礦晶胞（圖3-48）中各種原子（離子）的坐標(biāo)。2解：Cu 0,0,0;1/2,1/2,1/2;0,1/2,1/4;1/2,0,3/4。Fe 1/2,1/2,0;1/2,0,1/4

27、;0,0,1/2;0,1/2,3/4。S 3/4,1/4,1/8;1/4,3/4,1/8;1/4,1/4,3/8;3/4,3/4,3/8;3/4,1/4,5/8;1/4,3/4,5/8;1/4,3/4,5/8;1/4,1/4,7/8;3/4,3/4,7/8。3-3 亞硝酸鈉和紅金石（TiO2）哪個(gè)是體心晶胞（圖3-49）？為什么？3解：亞硝酸鈉是體心晶胞，金紅石是素晶胞。3-4黃銅礦晶胞（圖3-48）是不是體心晶胞？4解：是體心晶胞。考慮方法如：體心銅原子與頂角銅原子周圍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(duì)比）連接的鐵原子的方向也相同（注意：頂角原

28、子是完全等同的，因此，體心原子可與任一頂角原子對(duì)比）。3-5白鎢礦晶體（圖3-50）是素晶胞還是體心晶胞？說(shuō)明理由。5解：是體心晶胞。3-6碳酸氫鈉晶胞的投影如圖3-51所示，請(qǐng)問(wèn)：平均每個(gè)晶胞含有幾個(gè)相當(dāng)于化學(xué)式 NaHCO3 的原子集合（代號(hào)：Z）？6解：平均每個(gè)晶胞含有4個(gè)相當(dāng)于化學(xué)式 NaHCO3 的原子集合。3-7推算典型離子晶體的各種堆積-填隙模型的堆積球和填隙球的半徑比。7解：見(jiàn)表3-7。3-8 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？8解：八面體。沒(méi)有原子。3-9圖3-52由黑白兩色甲殼蟲(chóng)構(gòu)成。如果黑白兩色沒(méi)有區(qū)別，每個(gè)點(diǎn)陣

29、點(diǎn)代表幾個(gè)甲殼蟲(chóng)？如果黑白兩色有區(qū)別，一個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)代表幾個(gè)甲殼蟲(chóng)？前者得到什么布拉維點(diǎn)陣型式，后者又得到什么布拉維點(diǎn)陣型式？9解：前者1個(gè)甲殼蟲(chóng)1個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)，二維菱形單位；后者2個(gè)甲殼蟲(chóng)1個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)，二維面心立方。3-10 圖3-53是一種分子晶體的二維結(jié)構(gòu)，問(wèn)：每個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)所代表的結(jié)構(gòu)基元由幾個(gè)分子組成？圖中給出的點(diǎn)陣單位（每個(gè)平均）含幾個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)？含幾個(gè)分子？10解：每個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)代表6個(gè)分子。點(diǎn)陣單位含1個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)，6個(gè)分子。3-11晶體學(xué)中的點(diǎn)陣單位并非只有布拉維單位一種，例如有一個(gè)叫 Volonoi 的人給出了另一種點(diǎn)陣單位，獲得這種點(diǎn)陣單位的方法是：以一個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)為原點(diǎn)向它周圍所有相鄰的點(diǎn)作一連線，

30、通過(guò)每一連線的中點(diǎn)作一個(gè)垂直于該連線的面，這些面相交得到一個(gè)封閉的多面體，就是Volonoi 點(diǎn)陣單位。請(qǐng)通過(guò)操作給出下列三維布拉維點(diǎn)陣單位的相應(yīng) Volonoi 點(diǎn)陣單位：（1）立方素單位；（2）立方體心單位。11、解：一種具體的晶體究竟屬于哪一種布拉維點(diǎn)陣型式，是由它的微觀對(duì)稱性決定的，晶體學(xué)家把這樣確定的點(diǎn)陣型式稱為晶體的正當(dāng)點(diǎn)陣型式，然而，一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定步驟是倒過(guò)來(lái)的，首先是確定晶體的點(diǎn)陣型式，然后再確定它的陣點(diǎn)的（化學(xué)和幾何）內(nèi)容。3-12 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 H

31、gS（朱砂）呈紅色而PbS（方鉛礦）呈黑色？天然的金剛石為什么有藍(lán)紅黃綠色而并非全呈無(wú)色？請(qǐng)閱讀：拿騷.顏色的物理和化學(xué).科學(xué)出版社，1991，168 182（注：“費(fèi)密能”的定義在166頁(yè)上）。請(qǐng)通過(guò)閱讀測(cè)試一下自己的知識(shí)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(jì)劃安排。最好閱讀后寫(xiě)一篇小文（主題任選）。12、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(diǎn)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(jiǎn)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

32、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）由此可見(jiàn)，按照能帶理論，帶隙的大小對(duì)固體物質(zhì)的性質(zhì)至關(guān)重要。3-13二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(jiǎn)單的當(dāng)然也就是最基本的金屬堆積模型。利用以下符號(hào)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(hào)（ABC）相同時(shí)，該指定層用h 表示，當(dāng)指定層上下層的符號(hào)不相同時(shí)，該指定層用c 表示。用此符號(hào)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(shí)，得到cccccc，可稱為 c 堆積。請(qǐng)問(wèn)：四層五層為一周期的垛積屬于什么垛積型？為什么說(shuō)它們是二層垛

33、積和三層垛積的混合？（注： h 是六方hexagonal 的第一個(gè)字母；c 是立方cubic 的第一個(gè)字母。）13解：四面垛積是hchchch，即hc垛積型，說(shuō)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(shuō)明六方垛積和立方垛積分別占2/5和3/5。3-14溫度足夠高時(shí)，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(wèn)：此時(shí)，該合金晶胞是什么晶胞？14解：面心立方晶胞。3-15 溫度升得足夠高時(shí)，會(huì)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

34、能夠無(wú)限制地以碳原子為中心自由旋轉(zhuǎn)，問(wèn)：原先的素立方晶胞將轉(zhuǎn)化為什么晶胞？15解：面心立方晶胞。3-16試在金屬密堆積的面心立方晶胞的透視圖上畫(huà)出一個(gè)二維密堆積層，數(shù)一數(shù)，在該密堆積層上每個(gè)原子周圍有幾個(gè)原子，在該原子的上下層又分別有幾個(gè)原子？（參考3-54）16解：6；3。參考圖解如圖3-53。3-17找一找，在六方最密堆積的晶胞里，四面體空隙和八面體空隙在哪里？已知纖維鋅礦（ZnS）的堆積填隙模型為硫離子作六方最密堆積，鋅離子作四面體填隙，請(qǐng)根據(jù)以上信息畫(huà)出其晶胞。17解：見(jiàn)：周公度.結(jié)構(gòu)和物性.高等教育出版社,1993,2742933-18有一種典型離子晶體結(jié)構(gòu)叫做ReO3 型，立方晶胞

35、，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(qǐng)問(wèn)：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？18解：Re的配位數(shù)為6；八面體；全部以頂角相連。3-19 實(shí)驗(yàn)測(cè)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。19、解：晶胞體積：V=abcsin120=295.0295.0468.60.86610-24= 3.5310-16密度：=47.8672/6.0210233.5310-16=4.5g/cm-33-20實(shí)驗(yàn)測(cè)得金屬鉑的原子半徑為 138.7pm ，密度為21.45g

36、/cm3 ，試問(wèn)：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？20解：事實(shí)為a=392.3pm。3-21金屬密堆積結(jié)構(gòu)晶體學(xué)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是測(cè)定阿伏加德羅數(shù)的重要實(shí)驗(yàn)方法，試給出計(jì)算方程。21、解：體心立方堆積空間占有率=(24/3r3)/a3= 68.02%簡(jiǎn)單立方堆積空間占有率=4/3（a/2）3/a3=/6100%= 52.36%球的空間占有率=24/3（a/2）3/a21.633asin120= 74.05%3-22 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-

37、的6 配位半徑。22解：142pm。3-23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(wèn)：填入空隙的M 和M 分別不超過(guò)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(shí)際得到CsEuF3 晶胞參數(shù)為 477pm，該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)意味著什么結(jié)構(gòu)特征？23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(guò)F-半徑)；故：a=376pm;r(MII)55.0pm;r(MI)133pm。實(shí)際得到的晶胞

38、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)。3-24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(jì)該晶體的晶胞參數(shù)多大？24、解：將填入氧離子堆積形成的六方最密堆積中，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。3-25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(shí)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？25解：預(yù)計(jì)鹵化銅取NaCl結(jié)

39、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(shí)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(jià)鍵成分，換言之，鍵型是除幾何因素外另一個(gè)離子晶體結(jié)構(gòu)制約因素。3-26據(jù)最新報(bào)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；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？26解：從圖上可見(jiàn)，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(kāi)。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(bào)道前并沒(méi)有很多人想去嘗試。這說(shuō)明

40、，并非知識(shí)越多創(chuàng)造性越高。3-27圖3-38中用虛線畫(huà)的晶胞是方解石的正當(dāng)晶胞，試考察，該晶胞里有幾個(gè)碳酸根離子，幾個(gè)鈣離子？求一個(gè)晶胞的內(nèi)容物相當(dāng)于化學(xué)式的倍數(shù)（Z=？）。27解：Z=2。3-28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，試問(wèn)：電石晶胞是14種布拉維晶胞中的哪一種？畫(huà)出其晶胞圖并作出說(shuō)明。已知 NaCN 也是NaCl 結(jié)構(gòu)相關(guān)型，請(qǐng)問(wèn)：其中的原子排列將出現(xiàn)什么新問(wèn)題？28解：電石是體心四方晶胞。c軸與c22-長(zhǎng)軸方向一致（圖略）。對(duì)NaCN，將出現(xiàn)CN-離子的長(zhǎng)軸取向（或者說(shuō)頭尾）是否一致的新問(wèn)題。

41、3-29金剛石晶體中的碳原子為什么為什么不是最密堆積？29解：金剛石是原子晶體，其結(jié)構(gòu)的主要制約因素是共價(jià)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)。3-30 晶體結(jié)構(gòu)中的“化學(xué)單元”與“結(jié)構(gòu)基元”兩個(gè)概念是否同一？舉例說(shuō)明它們的異同。在過(guò)去的教科書(shū)里常有“晶格結(jié)點(diǎn)”一詞，你認(rèn)為它是不是指晶體結(jié)構(gòu)中的“結(jié)構(gòu)單元”？為什么？30解：“晶格接點(diǎn)”不是晶體學(xué)術(shù)語(yǔ)，沒(méi)有確切的意義。它經(jīng)常不是指晶體微觀空間中的結(jié)構(gòu)基元，例如常見(jiàn)到在書(shū)上說(shuō)，干冰的結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)是CO2分子，但干冰的結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)是4個(gè)CO2分子的集合，不是一個(gè)分子。又例如，常見(jiàn)到書(shū)上說(shuō)，NaCl晶體的晶格結(jié)點(diǎn)是單獨(dú)

42、的Na+和Cl-，它們（晶格結(jié)點(diǎn)）之間的作用力是離子鍵。但晶體的結(jié)構(gòu)基元是一對(duì)（Na+Cl-）離子，結(jié)構(gòu)基元內(nèi)就有離子鍵。所以，最好放棄“晶格結(jié)點(diǎn)”這樣一個(gè)不確切的概念。3-31學(xué)了本章后再閱讀高中物理（第三冊(cè)）中的點(diǎn)陣概念，你認(rèn)為應(yīng)對(duì)它作什么修改？31解：點(diǎn)陣是結(jié)構(gòu)基元的抽象，抽象后原子就隱去不見(jiàn)了，說(shuō)將原子核連接起來(lái)得到點(diǎn)陣網(wǎng)絡(luò)或格子容易造成誤解。3-32有人說(shuō)，晶體中的晶格網(wǎng)絡(luò)骨架就是化學(xué)鍵骨架，你同意這種說(shuō)法嗎？32解：不同意這種說(shuō)法。例如NaCl的網(wǎng)絡(luò)確實(shí)是離子鍵，但例如金剛石的共價(jià)鍵沒(méi)有一根在面心立方格子上。3-33有人說(shuō)，點(diǎn)陣不必一定與網(wǎng)絡(luò)或格子相聯(lián)系，這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？33

43、解：這種說(shuō)法是對(duì)的，因?yàn)辄c(diǎn)陣是結(jié)構(gòu)基元的抽象，將每個(gè)結(jié)構(gòu)基元抽象成一個(gè)點(diǎn)，只要點(diǎn)在結(jié)構(gòu)基元里同一個(gè)位置上即可，并不一定要?jiǎng)澑褡踊蚓W(wǎng)絡(luò)。再說(shuō)，沒(méi)有格子或網(wǎng)絡(luò)也不影響考慮點(diǎn)陣的對(duì)稱性。3-34你認(rèn)為晶胞概念和點(diǎn)陣單位概念有何異同？34、解：晶體是由無(wú)數(shù)肉眼看不見(jiàn)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)展成晶胞的概念。把二維點(diǎn)陣的所有點(diǎn)陣用平行的直線連接起來(lái)，可以把點(diǎn)陣分割成許許多多無(wú)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(gè)平行四邊形平均只含一個(gè)點(diǎn)陣，稱為點(diǎn)陣單位。3-35試研究：?jiǎn)涡本诞?dāng)b 角不等于 90時(shí) ，不應(yīng)有B 底心晶胞，因?yàn)樗梢赞D(zhuǎn)化為素單斜晶胞。3

44、-36課文里談到，金剛烷熔點(diǎn)很高，文獻(xiàn)又報(bào)道，金剛烷在常溫常壓下是一種易揮發(fā)的固體。請(qǐng)問(wèn)：這兩個(gè)事實(shí)是否矛盾？為什么？36解：不矛盾。金剛烷為非極性分子，分子間力不大，熔點(diǎn)高是因球型而致緊密堆積，分子幾乎相切，空隙很小。發(fā)揮性高則是固體表面分子因分子間力小容易脫離固體而逃逸。3-37到網(wǎng)站http:/un2sg4.unige.ch/athena/mineral 去下載幾種你熟悉的礦物的晶體照片。3-38登錄網(wǎng)站/steffenweber/gallery/structure Types/st1.html 觀察本章曾討論過(guò)的一些晶體的晶胞圖。3-39登錄網(wǎng)站 /samplegallery/artr

45、oeite.html 觀察旋轉(zhuǎn)的單晶圖，點(diǎn)擊圖下的標(biāo)號(hào)晶體可看到更多晶體外形。第4章 酸堿平衡4-1以下哪些物種是酸堿質(zhì)子理論的酸，哪些是堿，哪些具有酸堿兩性？請(qǐng)分別寫(xiě)出它們的共軛堿和酸。SO42- ,S2- ,H2PO4- ,NH3 ,HSO4- ,Al(H2O)5OH2+ ,CO32- ,NH4+ ,H2S,H2O,OH- ,H3O+ ,HS- , HPO42-4-1為什么 pH = 7 并不總是表明水溶液是中性的。4-2本章表示電解質(zhì)及其電離產(chǎn)物的濃度有兩種，一種如 c(HAc)、c(NH4+)，另一種如HAc, NH4+等，它們的意義有何不同？什么情況下電離平衡常數(shù)的表達(dá)式中可以用諸如

46、c(HAc),c(NH4+)等代替諸如 HAc ,NH4+等？有的書(shū)上沒(méi)有諸如c(HAc)、c(NH4+)這樣的濃度符號(hào)，遇到濃度時(shí)一律用諸如 HAc、NH4+等來(lái)表示，這樣做有可能出現(xiàn)什么混亂？4-3苯甲酸（可用弱酸的通式 HA 表示，相對(duì)分子質(zhì)量122）的酸常數(shù)Ka = 6.410-5 ，試求：（1）中和1.22g苯甲酸需用0.4 molL-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 gL-1 ，求飽和溶液的pH 。4-5 計(jì)算下列各種溶液的 pH ：（1）10mL 5.010-3 molL-1 的 NaOH 。（2）10mL

47、0.40 molL-1 HCl 與 10mL 0.10 molL-1 NaOH 的混合溶液。（3）10mL 0.2 molL-1 NH3H2O 與10mL 0.1 molL-1 HCl的混合溶液。（4）10mL 0.2 molL-1 HAc 與 10mL 0.2 molL-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+ =4.010-2 molL-1 。（2）人體血液的 H+ =4.010-8 molL-

48、1 。（3）食醋的 H+ =1.2610-3 molL-1 。（4）番茄汁的 H+ =3.210-4 molL-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 molL-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(jì)算溶液的 H+H2PO4-HPO42-和PO43- 。 4-10某弱酸 HA, 0.015 molL-1 時(shí)電離度為0.80%，濃度為 0.10 molL-1 時(shí)電離度多大？4-11計(jì)算0.100 molL-1 Na2CO3溶液的PH和CO3 2-以及 HCO3-

49、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(shí)，混合溶液的pH=4.00 ，當(dāng)用去18.30 mL NaOH時(shí)，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 molL-1 ，當(dāng)溶液的pH 為:（1）4.0；（2）5.0時(shí)，HAc 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

50、molL-1 HCl滴定，需用 75.00mL；在滴定過(guò)程中，加入49.00mL 酸時(shí)，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(cè)得溶液的 PH=10.62 ，計(jì)算溶液含Na2CO3 和 NaHCO3 各多少克。4-17將5.7g Na2CO310H2O 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 molL-1 Na3PO4 溶液中，PO43- 和 PH 多大？4-19計(jì)算 10mL濃度為0.30 molL-1 的HAc 和 20mL 濃度為0.15 m

51、olL-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 1.4010-3、 1.7710-4和6.4010-7 ，試問(wèn)：（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 molL-1 的酸 和多少克NaOH 才能配成1L 共軛酸堿對(duì)的總濃度為1.0 molL-1 的緩沖溶液。4-21計(jì)算下列反應(yīng)的平衡常數(shù)，并指出其中哪些是酸或堿的電離反應(yīng) 。c（1）HCO3- + OH- CO32- + H2O（2）HCO3- + H3O+ H2CO3 + H2O（3）

52、CO32- + 2H3O+ H2CO3 + 2H2O（4）HPO42 + H2O H3O+ + PO43-（5）HPO42 + H2O H2PO4- + OH-（6）HAc + CO32- HCO3- + Ac-（7）HSO3- + OH- SO32- + H2O（8）H2SO3 + SO32- 2HSO3-4-22分別計(jì)算下列混合溶液的PH：（1） 50.0mL 0.200 molL-1 NH4Cl和50.0 mL 0.200 molL-1 NaOH 。（2） 50.0mL 0.200 molL-1 NH4Cl和25.0 mL 0.200 molL-1 NaOH 。 （3） 25.0mL 0

53、.200 molL-1 NH4Cl和50.0 mL 0.200 molL-1 NaOH 。（4） 20.0mL 1.00 molL-1 H2C2O4 和30.0 mL 1.00 molL-1 NaOH 。 4-23在燒杯中盛有0.2molL-1 20mL 乳酸（分子式HC3H5O3 ，常用符號(hào)HLac 表示，酸常數(shù)為Ka=1.410-4 ），向該燒杯逐步加入0.20molL-1 NaOH 溶液，試計(jì)算：未加 NaOH 溶液前溶液的PH。加入10.0ml NaOH 后溶液的PH。（3） 加入20.0ml NaOH 后溶液的PH。（4） 加入30.0ml NaOH 后溶液的PH。 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)5

54、-1從手冊(cè)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(jì)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(cè)查出常溫下的飽和水蒸氣壓，計(jì)算當(dāng)相對(duì)濕度為40%時(shí)，水蒸氣壓多大。5-3化學(xué)實(shí)驗(yàn)事中經(jīng)常用蒸餾水沖洗已用自來(lái)水洗凈的燒杯。設(shè)洗后燒杯內(nèi)殘留“水”為1ml，試計(jì)算，用30ml蒸餾水洗一次和洗兩次，燒杯中殘留的“自來(lái)水的濃度”分別多大？5-4計(jì)算 15 ，97kPa下15g氯氣的體積。5-5 20 ，97kPa下0.842g 某氣體的體積為0.400 L ，求該氣體的摩爾質(zhì)量。5-6測(cè)得 2.96g 氯化汞在 407的 1L 容積的真空系統(tǒng)里完全蒸發(fā)達(dá)到的壓力為

55、60 kPa ，求氯化汞蒸汽的摩爾質(zhì)量和化學(xué)式。5-7 在1000 和 97kPa 下測(cè)得硫蒸汽的密度為0.5977 g.L-1 ，求硫蒸氣的摩爾質(zhì)量和化學(xué)式。5-8 在25 時(shí)將相同壓力的5.0 L 氮?dú)夂?5 L 氧氣壓縮到一個(gè)10.0 L 的真空容器中，測(cè)得混合氣體的總壓為150 kPa ，（1）求兩種氣體的初始?jí)毫?；?）求混合氣體中氮和氧的分壓；（3）將溫度上升到 210 ，容器的總壓。5-9在25 ， 1.47MPa 下把氨氣通入容積為1.00 L 剛性壁容器中，在350 下催化劑使部分氨分解為氮?dú)夂蜌錃?，測(cè)得總壓為 5MPa ，求氨的解離度和各組分的摩爾分?jǐn)?shù)和分壓。5-10 某乙

56、烯和足量的氫氣的混合氣體的總壓為 6930Pa ，在鉑催化劑催化下發(fā)生如下反應(yīng)： C2H4(g) +H2(g) = C2H6(g) 反應(yīng)結(jié)束時(shí)溫度降至原溫度后測(cè)得總壓為4530Pa 。求原混合氣體中乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)。5-11以下哪些關(guān)系式是正確的（ p、V、n 無(wú)下標(biāo)時(shí)表示混合氣體的總壓、總體積和總的物質(zhì)的量）？說(shuō)明理由。pVB = nBRT pBV = nBRT pBVB = nRT pV = nRT 5-12以下系統(tǒng)內(nèi)各有幾個(gè)相？水溶性蛋白質(zhì)的水溶液；（2）氫氧混合氣體；（3）鹽酸與鐵塊發(fā)生反應(yīng)的系統(tǒng)（4）超臨界狀態(tài)的水。5-13 10g水在 373K 和100kPa 下汽化，所做的功多大？

57、（設(shè)水蒸氣為理想氣體）5-14反應(yīng)CaC2(s) + 2H2O(l) =Ca(OH)2(s) + C2H2(g)在 298K 下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熱力學(xué)能變化量為-128 kJ.mol-1 。求該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。5-15 人類登月使用的阿波羅火箭的第一級(jí)火箭使用了550 噸煤油在2.5min內(nèi)與氧氣發(fā)生燃燒產(chǎn)生巨大推力。以C12H26（l）為煤油的平均分子式的燃燒熱為-7513 kJ.mol-1 ，試計(jì)算這個(gè)燃燒發(fā)應(yīng)的功率。5-16已知Al2O3(s) 和MnO2 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為-1676 kJ.mol-1 和 -521 kJ.mol-1 ，計(jì)算1g鋁與足量MnO2反應(yīng)（鋁熱法）產(chǎn)生的熱量。5

58、-17已知Cl-（aq）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為-167.5 kJ.mol-1 ，計(jì)算1 mol HCl(g) 溶于足量的水釋放多少熱？注計(jì)算得到的值為氯化氫的熔解熱；HCl(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓可從本書(shū)附表中查獲。假設(shè)水量的多少與水合反應(yīng)的程度無(wú)關(guān)（事實(shí)上是有關(guān)的，因此的數(shù)值通常設(shè)定為無(wú)限稀釋。）5-18用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的數(shù)據(jù)計(jì)算SiF4(g) 與足量H2O(l) 反應(yīng)生成 SiO2(s) 和HF(g) 的摩爾反應(yīng)焓。5-19利用本書(shū)附表與下列數(shù)據(jù)計(jì)算石灰?guī)r以 CaCO3 （方解石）計(jì)被 CO2(g) 溶解發(fā)育成 喀斯特地形的如下反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓：CaCO3(s) + CO2(g)+ H2O(

59、l)=Ca2+ (aq) +2HCO3-(aq) fHm/ kJ.mol-1: Ca2+ (aq) -543.0 HCO3-(aq) -691.15-20火柴頭中的P4S3(s)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱為-3677 kJ.mol-1 注：燃燒產(chǎn)物為 P4O10(s)和SO2 ，利用本書(shū)附表的數(shù)據(jù)計(jì)算P4S3(s)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。5-21諾貝爾（Alfred Nobel 1833-1896） 發(fā)明的炸藥爆炸可使產(chǎn)生的氣體因熱膨脹體積增大1200倍，其化學(xué)原理是硝酸甘油發(fā)生如下分解反應(yīng)：4C3H5(NO3)3(l) =6N2(g) + 10H20(g) + 12CO2(g) +O2(g)已知C3H5(N

60、O3)3(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為-355 kJ.mol-1 ，計(jì)算爆炸反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓。5-22生石灰的水化反應(yīng)放出的熱足以將紙張著火或雞蛋煮熟。試?yán)帽緯?shū)附表的數(shù)據(jù)計(jì)算500g（1市斤）生石灰（s）與足量的水生成熟石灰（s）放出的熱（注：可忽略溶解反應(yīng)）。5-23生命體的熱源通常以攝入的供熱物質(zhì)折合成葡萄糖燃燒釋放的熱量，已知葡萄糖C6H12O6(s)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為-1272 kJ.mol-1 ，利用本書(shū)附表的數(shù)據(jù)計(jì)算它的燃燒熱。5-24經(jīng)測(cè)定，葡萄糖完全氧化反應(yīng)：C6H12O6(s)+6 O2(g) =6CO2(g) +H2O(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)自由能為-2840 kJ.mol-1