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高锰酸钾制取氧气的反应中,氧化产物,氧化剂,还原产物,还原剂都是什么?
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高锰酸钾制取氧气的反应中,氧化产物O2,氧化剂KMnO4,还原产物K2MnO4,MnO2,还原剂KMnO4
铁和氯化铜的反应呢？
生成铜和氯化亚铁
我说的是这个反应中的氧化产物还原产物，氧化剂，还原剂都有什么？
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铁和氯化铜的反应呢？
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无机化学课后习题及答案
北师大版本 无机化学课后习题与答案 北师大版本 第一章 第二章 第三章 第4章 第五章 第六章 第七章 第八章 第9章 第十章 物质的结构 ........................... 2 分子结构 ............................ 10 晶体结构 ............................ 15 酸碱平衡 ............
................ 19 化学热力学基础 ...................... 28 化学平衡常数 ........................ 43 化学动力学基础 ...................... 51 水溶液 .............................. 63 配合物 .............................. 67 沉淀平衡 ............................ 70第十一 至 三十章 元素化学 ................... 76第一章物质的结构1-1 在自然界中氢有三种同位素，氧也有三种同位素，问：总共有种含不同核素的水分子？ 3 3 由于 H 太少，可以忽略不计，问：不计 H 时天然水中共有多少种同位素异构水分子？1-2 天然氟是单核素（ F）元素，而天然碳有两种稳定同位素（ C 和 C） ，在质谱仪中，每 + 一质量数的微粒出现一个峰，氢预言在质谱仪中能出现几个相应于 CF4 的峰？1912131-3 用质谱仪测得溴得两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为 81 。 50。54%， Br 80。9163 占 49。46%，求溴的相对原子质量（原子量）79Br 789183 占1-4 铊的天然同位素 Tl 和 Tl 的核素质量分别为 202。97u 和 204。97u，已知铊的相对原 子质量（原子量）为 204。39，求铊的同位素丰度。2032051-5 等质量的银制成氯化银和碘化银，测得质量比 m（AgCl） ：m（AgBr）=1。63810：1， 又测得银和氯得相对原子质量（原子量）分别为 107。868 和 35。453，求碘得相对原子质量 （原子量） 。1-6 表 1-1 中贝采里乌斯 1826 年测得的铂原子量与现代测定的铂的相对原子质量（原子量） 相比，有多大差别？1-7 设全球有 50 亿人，设每人每秒数 2 个金原子，需要多少年全球的人才能数完 1mol 金原 子（1 年按 365 天计）？1-8 试讨论，为什么有的元素的相对质量（原子量）的有效数字的位数多达 9 位，而有的元 素的相对原子质量（原子量）的有效数字却少至 3～4 位？1-9 太阳系，例如地球，存在周期表所有稳定元素，而太阳却只开始发生氢燃烧，该核反应 的产物只有氢，应怎样理解这个事实？1-10 中国古代哲学家认为，宇宙万物起源于一种叫“元气”的物质， “元气生阴阳，阴阳生 万物” ，请对比元素诞生说与这种古代哲学。111 “金木水火土”是中国古代的元素论，至今仍有许多人对它们的“相生相克”深信不疑。 与化学元素论相比，它出发点最致命的错误是什么？1-12 请用计算机编一个小程序，按 1.3 式计算氢光谱各谱系的谱线的波长（本练习为开放 式习题，并不需要所有学生都会做） 。 n1 n2 1(来曼光谱) 1 2 3 4 波长 2（巴尔麦谱系） 1 2 3 4 波长 3（帕逊谱系） 1 2 3 4 波长 4（布来凯特谱系） 1 2 3 4 波长 5（冯特谱系） 1 2 3 4 波长1-13 计算下列辐射的频率并给出其颜色： （1）氦-氖激发光波长 633nm； （2）高压汞灯辐射 之一 435。8nm； （3）锂的最强辐射 670。8nm。1-14 Br2 分子分解为 Br 原子需要的最低离解能为 190KJ。mol 收的最低能量子的波长与频率。-1，求引起溴分子解离需要吸1-15 高压钠灯辐射 589.6nm 和 589.0nm 的双线，他们的能量差为多少 KJ.mol-1？1-16 当频率为 1.0×10 Hz 的辐射照射到金属铯的表面，发生光电子效应，释放出的光量 -19 子的动能为 5.2×10 ，求金属铯释放电子所需能量。-151-17 变色眼镜因光照引起玻璃中的氯化银发生分解反应――AgCl-Ag+Cl ，析出的银微粒导 致玻璃变暗，到暗处该反应逆转。已知该反应的能量变化为 310KJ.mol-1 ，问：引起变色眼 镜变暗的最大波长为多少？引起 1-18 光化学毒雾的重要组分之一――NO2 解离为 NO 和 O2 需要的能量为 305KJ.mol-1， 这种变化的光最大波长多大？这种光属于哪一种辐射范围（可见，紫外，X 光等等）？ 已知射到地面的阳光的最短波长为 320nm，NO2 气体在近地大气里会不会解离？1-19 氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为 103nm，问：它相应于氢原子 核外电子的哪一个跃迁？1-20 氦首先发现于日冕。1868 年后 30 年间，太阳是研究氦的物理，化学性质的唯一源泉。 （a）观察到太阳可见光谱中有波长为 4338A，4540A，4858A，5410A，6558A -10 + 2+ 的吸收 （1A=10 m 来分析， 这些吸收是由哪一种类氢原子激发造成的？是 He， 还是 He ？ He i+ （b）以上跃迁都是由 ni=4 向较高能级（nf）的跃迁。试确定 nf 值，求里德堡常数 RHe 。 j+ （c）求上述跃迁所涉及的粒子的电离能 I（He ） ，用电子伏特为单位。 + 2+ （d）已知 I（He ）/ I（He）=2.180。这两个电离能的和是表观能 A（He ） ，即从 He 2+ 2+ 2+ 得到 He 的能量。A（He ）是最小的能量子。试计算能够引起 He 电离成 He 所需要的最 低能量子。在太阳光中，在地球上，有没有这种能量子的有效源泉？ 8 -1 -34 14 （c=2.h=6.626×10 Js;1eV=96.486KJ.mol-1=2.4180×10 Hz） 1-21 当电子的速度达到光速的 20.0%时，该电子的德布罗意波长多大？ 锂原子（质量 7.02amu）以相同速度飞行时，其德布罗意波长多大？1-22 垒球手投掷出速度达 152Km.h 质量为 142g 的垒球，求德布罗意波长。-11-23 处于 KpLpM 层的最大可能数目各为多少？1-24 以下哪些符号是错误的？（a）6s(b)1p(c)4d(d)2d(e)3p(f)3f1-25 描述核外电子空间运动状态的下列哪一套量子数是不可能存在的？ 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 以下能级的角量子数多大？(a)1s (b)1p (c)4d (d)2d (e)3p (f)3f1-27 4sp5pp6dp7fp5g 能级各有几个轨道？1-28 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)1-29 若构造原理对新合成的及未合成的人造元素仍有效， 请预言第 118 和 166 号元素在周期 表中的位置（注：1999 年美国宣布合成了 118 号元素及其衰变产物 116 号元素，但 2001 年 因不能重复而收回该报道） 。1-30 给出下列基态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 + 3+ 3+ 则用箭头表示。(a)Be (b)N (c)F (d)Cl (e)Ne (f)Fe (g)As1-31 下列哪些组态符合洪特规则？ 1s 2s 2p 3s 3p ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓↑↓ ↑↑↑↑1-32 以下哪些原子或离子的电子组态是基态p激发态还是不可能的组态？ 2 2 2 1 2 3 2 1 2 2 2 2 6 1 （b） 3s （c） 3d （d） 1s 1s [Ne]3s 3d （e） [Ar]3d 4s （f） 2s 2p 3s 1s （a） 2s 1s 2 12 7 6 （g）[Ne]3s 3d （f）[Xe]4f （ g）[Ar]3d1-33 Li pNa p K p Rb p Cs 的基态的最外层电子组态与次外层电子组态分别如何？+++++1-34 以下+3 价离子哪些具有 8 电子外壳？Al3+, Ga , Bi , Mn , Se3+3+3+3+1-35 已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为： 2 5 6 2 2 9 2 10 1 （a） 3s 3p （b）3d 4s （c）5s （d）4f 6s （e）5d 6s 试根据这个信息确定它们在周期表中属于哪个区？哪个族？哪个周期？1-36 根据 Ti pGe pAg pRb pNe 在周期表中的位置，推出它们的基态原子的电子组态。1-37 有人推测尚未合成的第 114 号元素有相当稳定的同位素，恰处在不稳定核素的“海洋” 中浮起的一群较稳定核素的“岛屿”的中心。问：114 号元素是第几周期第几族元素？它的 可能氧化态？1-38 若推导基态原子电子组态的构造原理对未合成的重元素仍然适合， 请问： 8 周期的最 第 后一个元素的原子序数多大？请写出它的基态原子的电子组态。 2 6 38、第 8 周期的最后一个元素的原子序数为：148。 电子组态：8S 6P 1-39 若我们所在的世界不是三维的而是二维的，元素周期系将变成什么样子？ 39、二维化的周期表可叫宝塔式或滴水钟式周期表。这种周期表的优点是能够十分清楚地看 到元素周期系是如何由于核外电子能级的增多而螺旋发展的， 缺点是每个横列不是一个周期， 纵列元素的相互关系不容易看清。 1-40 1869 年门捷列夫发现元素周期律时预言了一些当时尚未发现的元素的存在， “类铝” 就是其中之一，1879 年，门氏的预言的“类铝”被发现。当时他已知：Ca 与 Ti 的熔点分别 3 3 为 1110K p1941K ，沸点分别为 1757K p3560K ，密度分别为 1.55g/m p4.50 g/m ，试 预言在周期表中处于钙-钛之间的“类铝”熔沸点和密度，并与现代数据对比。 3 40、 “类铝”熔点在 1110K～1941K 之间，沸点在 K 之间，密度在 1.55g/m ～4.50 3 g/m 之间。 1-41 若核外电子的每个空间运动状态只能容纳一个电子，试问：仍按构造原理的 41 号元素 的最高氧化态和最低氧化态？ 41、最高氧化态+3，最低氧化态-5。 2 2 1-42 某元素的基态价层电子构型为 5d 6s ，请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。1- 43 某元素的价电子为 4s 4p ，问：它的最外层p次外层的电子数；它的可能氧化态，它 在周期表中的位置（周期p族p区） ，它的基态原子的未成对电子数，它的氢化物的立体 结构。241-44 某元素基态原子最外层为 5s ，最高氧化态为+4 ，它位于周期表哪个区？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 代替它的元素符号， 写出相对应氧 化物的化学式。21-45 Na , Mg , Al+2+3+的半径为什么越来越小？Na, K, Rb, Cs 的半径为什么越来越大？1-46 周期系从上到下p从左到右原子半径呈现什么变化规律。 主族元素与副族元素的变化规 律是否相同？为什么？1-47 周期系中哪一个元素的电负性最大？哪一个元素的电负性最小？周期系从左到右和从 上到下的电负性变化呈现什么规律？为什么？1-48 马立肯电负性的计算式表明电负性的物理意义是什么？149 试计算 FpOpNpH 的阿莱-罗周电负性，并与泡林电负性对照。1-50 哪些元素的最高氧化态比它在周期表内的族序数高？1-51 金属是否有负氧化态？1-52 周期系从上到下p从左到右元素的氧化态稳定性有什么规律？1-53 什么叫惰性电子对效应？它对元素的性质有何影响？1-54 阅读 《中国大百科全书》 光盘第 3 盘化学部分中的条目 “化学史” “原子结构” “周 p p 期律。 ” 1-55 试一试，会不会查阅英国化学会网站上的周期表： http://chemsoc.org/viselements/pages 1-56 打开
网站，下载一张周期表，点击表上的几个元素，获 取这些元素的最新相对原子质量p同位素p宇宙地壳海洋人体中的丰度等数据。 1-57 打开网页 http://www.chemlab.pc.maricopa.edu/period.html， 翻动网页至 Alternate styles for the Periodic Table 点击其中下标 Giguere 的图标，观察一张会旋转的三维 周期表。仔细考察这张周期表的结构和特点。你是否也能制作一张新的活的周期表？（注： 此网页上附有大量有关元素周期系和元素周期表的文献以及可在网上浏览的周期表。 ） 1-58 登录 http://www.iupac.org/ 搜索 atomic weights ， 查阅近 5 年修正了哪些元素的 相对原子质量，并修正本书附表的相应数据。第二章分子结构2-1 画出 O2pH2O2pCO2pCO pNCl3 pSF4 的路易斯结构式。不要忘记标出孤对电子和分子 的总电子数！ ； 1、解：O=O (12e )； H-O-O-H 14（e ） C=O (10e )；0=C=O(16e )； Cl-N-Cl(26e )；FCS - F (34e ) F F 2-2 画出硫酸根各共振体的结构式。 2、解：共 13 种，如：2-3 键可由 s-s ps-p 和 p-p 原子轨道“头碰头”重叠构建而成，试讨论 LiH（气体分子） pHClpCl2 分子里的键分别属于哪一种？2-4 N2 分子里有几个∏ 键？它们的电子云在取向上存在什么关系？用图形描述之。2-5 用 VSEPR 模型讨论 CO2pH2OpNH3pCO3 pPO3 pPO4 的分子模型， 画出它们的立体结构， 用短横代表分子的……….. 键骨架，标明分子构型的几何图形名称。2--3-2-6 讨论上题列举的分子（或离子）的中心原子的杂化类型。2-7 图 2-13 中的丙烷分子中的所有化学键都是单键（ ……… 键） ，因而可以自由旋转，试 问：丙烷分子处在同一个平面上的原子最多可以达几个？若你不能在纸面上讨论，或不敢确 认自己的结论，请用立体分子模型莱讨论（用黏土和木棍搭模型最省钱；搭模型有助于更好 地掌握立体结构知识；但用模型讨论完后仍要在纸面上画图描述） 。2-8 图 2-13 中的 C10H10 叫金刚烷，它的衍生物――金刚胺是抗病毒药物。请问：金刚烷分 子里有几个六元环？这些六元环都相同吗？试设想，把金刚烷分子装进一个空的立方体里， 分子的次甲基（-CH2-）上的碳原子位于立方体面心位置，分子中的-CH- 基团的碳原子p将 处在什么立方体的什么位置？金刚烷中的氢原子各取什么方向？在解题或搭模型时不要忘记 借用杂化轨道的概念。2-9 借助 VSEPR 模型p杂化轨道模型p …..键与 …键大 ….键以及等电子体概念， 讨论 OF2pClF3pSOCl2pXeF2 pSF6 pPCl5 的分子结构。2-10 有一种叫做丁三烯的平面分子， 请根据其名称画出路易斯结构式， 标明分子的价电子数， 再讨论分子中碳原子的杂化轨道p碳碳键的键角p…. 键或大 …. 键的取向，用图形来解 题。2-11 实验证明，臭氧离子 O3 的键角为 100° ，试用 VSEPR 模型解释之。并推测其中心氧 原子的杂化轨道类型。-2-12 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？试用分子轨道模型解 释之。2-13 O2 pO2 pO2 和 O2 磁性？为什么？+-2-的实测键长越来越长，试用分子轨道理论解释之。其中哪几种有顺2-14 试用分子轨道模型作出预言，O2 键长哪个较短？为什么？+的键长与 O2 的键长哪个较短，N2+的键长与 N2 的2-15 计算表明，COp NO 的分子轨道能级图中的 …. 轨道和 ….轨道的顺序跟 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。2-16 为什么大 ….. 键中的电子数达到轨道数的 2 倍，整个大 ….. 键就会崩溃？2-17 偶极矩的 SI 制单位为 C.m ，有的教材已经用 10 C.m 代替 D 作为键矩和分子 偶极矩的单位，其数值的数量级与用德拜为单位是相同的，但数值却不同，为免相混，请计 -30 算 D 与 10 C.m 的换算系数。-302-18 NF3 和 NH3 的偶极矩（表 2-4） 相差很大，试从它们的组成和结构的差异分析原因。2-19 C2H2 的偶极矩等于零，而通式相同的 H2O2 的偶极矩等于 2.1D ，大于 H2O 的偶极矩 （1.85D） ，试根据偶极矩的实测结果推测 C2H2 和 H2O2 的分子立体结构。2-20 二氯乙烯有 3 种同分异构体，其中一种偶极矩等于零，另两种偶极矩不等于另。试推测 他们的分子结构，作出必要的解释，并再结构式下标示偶极矩大小的顺序。2-21 图 2-50 所示分子的实测偶极矩为 1.5D ，已知 C-S 键的键矩为 0.9D ，试推测该分 子的可能立体结构。2-22 水的偶极矩为 1.85D ，已知 H-O 键的键矩为 1.51D ，H2O 的实测键角为 104.5° ， 借助矢量加和法由 H-O 键矩计算水分子偶极矩。2-23 一氧化碳分子与醛酮的羰基（C=O）相比，键能较大，键长较小，偶极矩则小得多， 且方向相反，试从结构角度作出解释。2-24 极性分子――极性分子p 极性分子――非极性分子p非极性分子――非极性分子 ，其分子间得范德华力各如何构成？为什么？2-25 考察表 2-5 中 HCl pHBr pHI 的色散力p取向力p诱导力以及它们构成的范德华力的 顺序，并作出解释。2-26 元素的范德华半径随周期系从上到下p从左到右有何变化规律？ 2-27 从表 2-6 可见， 氟化氢分子之间的氢键键能比水分子之间的键能强， 为什么水的熔p沸 点反而比氟化氢的熔沸点低？2-28 为什么邻羟基苯甲酸的熔点比间羟基苯甲酸或对羟基苯甲酸的熔点低？ 28、解：邻羟基苯甲酸分子内形成氢键，间羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸分子间形成氢键。 2-29 温度接近沸点时， 乙酸蒸气的实测分子量明显高于用原子量和乙酸化学式计算出来的分 子量。为什么？乙醛会不会也有这种现象？ 29、解：部分气态乙酸分子因氢键而缔合成（CH3COOH）2，乙醛分子没有形成氢键的条件。 2-30 根据对称性的概念， 以下哪些分子有手性， 哪些分子有极性？S8p N4S4p CH3-CH3p H2O2 （非平面结构）pCHCl=CHClp C6H6p HNO3p H2SO4p SO3p HOCl 。 极性：H2O2 （非平面结构）pHNO3pSO3pHOCl 30、手性：CHCl=CHClpC6H6 2-31 阅读 Linus Pauling ＆ Peter Pauling .Chemistry .W. H.Freeman and Company,～ 181 ,6～13 节。回答如下问题：什么叫电中性原理？怎样用电中性原 理解释 HCN 和 N2O 分子中原子的排列形式？ 2-32 阅读 Linus Pauling ＆ Peter Pauling .Chemistry .W. H.Freeman and Company,～ 178 ,6～12 节。 回答如下问题： 怎样用 A 和 B 的电负性差估算 AB 键 的离子性百分数？怎样用电负性差估算反应热？ 2-33 在计算机上使用 ACD/Chemsketch 程序画甲烷p 乙烷p 丙烷p乙烯p乙炔p立方烷 p金刚烷 pC60 等分子的立体结构图（棍棒式p球棍式p球式等） ，并使其旋转（该程序可从 网站 /download/下载，是免费程序） 。 2-34 分别用 ACD/Chemsketch 程序画联萘和 2,2’-二甲基-1，1’-联萘的立体结构图，使其 旋转，观察这两个分子的碳原子是否都在一个平面上，对观察的结果作适当的理论解释。这 两种分子是否手性？为什么？ 2-35 打开如下网页 /wldchem/models/index/htm，用鼠标点 击 ，出现它的结构式，用鼠标点住 ClO2，使其旋转；按住 shift 键同时用鼠标拉动该结构， 观察图形的放大或缩小；再按住 control 动该结构使其移动位置，最后，用鼠标点住该分子， 观察结构式下面的表格中显示该分子的键角（此键角数值与用 VSEPR 预言有何差别？）回到 complete list 中选其他 VSEPR 模型的分子，用同样操作考察分子的立体结构和参数。第三章晶体结构3-1 给出金刚石晶胞中各原子的坐标。 1p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 给出黄铜矿晶胞（图 3-48）中各种原子（离子）的坐标。 2p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;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 亚硝酸钠和红金石（TiO2）哪个是体心晶胞（图 3-49）？为什么？ 3p解：亚硝酸钠是体心晶胞，金红石是素晶胞。 3-4 黄铜矿晶胞（图 3-48）是不是体心晶胞？ 4p解：是体心晶胞。考虑方法如：体心铜原子与顶角铜原子周围的氧原子的方向相同， 而且氧原子上（例如体心铜原子左下前的氧原子与右上前顶角铜原子对比）连接的铁原子 的方向也相同（注意：顶角原子是完全等同的，因此，体心原子可与任一顶角原子对比） 。 3-5 白钨矿晶体（图 3-50）是素晶胞还是体心晶胞？说明理由。 5p解：是体心晶胞。 3-6 碳酸氢钠晶胞的投影如图 3-51 所示， 请问： 平均每个晶胞含有几个相当于化学式 NaHCO3 的原子集合（代号：Z）？ 6p解：平均每个晶胞含有 4 个相当于化学式 NaHCO3 的原子集合。 3-7 推算典型离子晶体的各种堆积-填隙模型的堆积球和填隙球的半径比。 7p解：见表 3-7。 3-8 在闪锌矿和萤石的四面体配位多面体模型中除存在四面体外还存在什么多面体？在后者 的中心是否有原子？ 8p解：八面体。没有原子。 3-9 图 3-52 由黑白两色甲壳虫构成。如果黑白两色没有区别，每个点阵点代表几个甲壳虫？ 如果黑白两色有区别，一个点阵点代表几个甲壳虫？前者得到什么布拉维点阵型式，后者又 得到什么布拉维点阵型式？ 9p解：前者 1 个甲壳虫 1 个点阵点，二维菱形单位；后者 2 个甲壳虫 1 个点阵点，二维 面心立方。 3-10 图 3-53 是一种分子晶体的二维结构，问：每个点阵点所代表的结构基元由几个分子组 成？图中给出的点阵单位（每个平均）含几个点阵点？含几个分子？ 10p解：每个点阵点代表 6 个分子。点阵单位含 1 个点阵点，6 个分子。 3-11 晶体学中的点阵单位并非只有布拉维单位一种，例如有一个叫 Volonoi 的人给出了另 一种点阵单位，获得这种点阵单位的方法是：以一个点阵点为原点向它周围所有相邻的点作 一连线， 通过每一连线的中点作一个垂直于该连线的面， 这些面相交得到一个封闭的多面体， 就是 Volonoi 点阵单位。请通过操作给出下列三维布拉维点阵单位的相应 Volonoi 点阵 单位： （1）立方素单位； （2）立方体心单位。 11、解：一种具体的晶体究竟属于哪一种布拉维点阵型式，是由它的微观对称性决定的，晶 体学家把这样确定的点阵型式称为晶体的正当点阵型式，然而，一个晶体结构的测定步骤是 倒过来的，首先是确定晶体的点阵型式，然后再确定它的阵点的（化学和几何）内容。3-12 你想知道能带理论如何解释固体的颜色吗？例如：为什么金p 银p 铜p铁p 锡的颜 色各不相同？为什么愚人金有金的光泽？为什么 ZnS（闪锌矿）呈白色p HgS（朱砂）呈红 色而 PbS（方铅矿）呈黑色？天然的金刚石为什么有蓝p红p黄p绿色而并非全呈无色？请 阅读：拿骚.颜色的物理和化学.科学出版社，～ 182（注： “费密能”的定义在 166 页上） 请通过阅读测试一下自己的知识和能力， 。 以调整自己的学习方法预定目标与学习计划 安排。最好阅读后写一篇小文（主题任选） 。 12、解：金属键的另一种理论是能带理论。能带理论是分子轨道理论的扩展，要点有： （1）能带中的分子轨道在能量上是连续的。 （2）按能带填充电子的情况不同，可把能带分为满带、空带和导带三类。 （3）能带和能带之间存在能量的间隙，简称带隙，又称禁带宽度。 （4）能带理论能够对金属导电进行解释。 （5）能带理论是一种既能解释导体，又能解释半导体和绝缘体性质的理论。 （6）由此可见，按照能带理论，带隙的大小对固体物质的性质至关重要。 3-13 二层p三层为一周期的金属原子二维密置层的三维垛积模型只是最简单的当然也就是 最基本的金属堆积模型。利用以下符号体系可以判断四层p五层为一周期的密置层垛积模型 是二层垛积和三层垛积的混合：当指定层上下层的符号（ApBpC）相同时，该指定层用 h 表 示，当指定层上下层的符号不相同时，该指定层用 c 表示。用此符号体系考察二层垛积，得 到…hhhhhh …，可称为 垛积，用以考察三层垛积时，得到…cccccc…，可称为 c 堆积。 请问：四层p五层为一周期的垛积属于什么垛积型？为什么说它们是二层垛积和三层垛积的 混合？（注： h 是六方――hexagonal ――的第一个字母；c 是立方――cubic ――的第 一个字母。 ） 13p解：四面垛积是…hchchch…，即 hc 垛积型，说明六方垛积和立方垛积各占 50%；五 层垛积是…hhccchhccchhccc…，即 hhccc 垛积型，说明六方垛积和立方垛积分别占 2/5 和 3/5。 3-14 温度足够高时，某些合金晶体中的不同原子将变的不可区分，Cu3Au 晶体中各原子坐 标上铜原子和金原子可以随机地出现。问：此时，该合金晶胞是什么晶胞？ 14p解：面心立方晶胞。 3-15 温度升得足够高时， 会使某些分子晶体中原有一定取向的分子或者分子中的某些基团发 生自由旋转。假设干冰晶体中的二氧化碳分子能够无限制地以碳原子为中心自由旋转，问： 原先的素立方晶胞将转化为什么晶胞？ 15p解：面心立方晶胞。 3-16 试在金属密堆积的面心立方晶胞的透视图上画出一个二维密堆积层，数一数，在该密堆 积层上每个原子周围有几个原子，在该原子的上下层又分别有几个原子？（参考 3-54） 16p解：6；3。参考图解如图 3-53。 3-17 找一找，在六方最密堆积的晶胞里，四面体空隙和八面体空隙在哪里？已知纤维锌矿 （ZnS）的堆积填隙模型为硫离子作六方最密堆积，锌离子作四面体填隙，请根据以上信息画 出其晶胞。 17p解：见：周公度.结构和物性.高等教育出版社,3 6+ 23-18 有一种典型离子晶体结构叫做 ReO3 型，立方晶胞，Re 的坐标为 0，0，0；O 的坐 标为 0，1/2，0；1/2，0，0；0，0，1/2。请问：这种晶体结构中，铼的配位数为多少？氧 离子构成什么多面体？如何连接？ 18p解：Re 的配位数为 6；八面体；全部以顶角相连。 3-19 实验测得金属钛为六方最密堆积结构，晶胞参数为 a=295.0,c=468.6pm ，试求钛的原 子半径和密度。19、解：晶胞体积：V=abcsin120°=295.0×295.0×468.6×0.866×10 = 3.53×10 23 -16 -3 密度：ρ=47.867×2/6.02×10 ×3.53×10 =4.5g/cm 3 3-20 实验测得金属铂的原子半径为 138.7pm ，密度为 21.45g/cm ，试问：假设铂取面心 立方最密堆积晶体结构，将从 X 衍射图谱算出的晶胞参数多大？ 20p解：事实为 a=392.3pm。 3-21 金属密堆积结构晶体学测定的实验数据是测定阿伏加德罗数的重要实验方法， 试给出计 算方程。 3 21、解：体心立方堆积空间占有率=(2×4/3лr )/a3= 68.02% 3 3 简单立方堆积空间占有率=[4/3л（a/2） ]/a =/6×100%= 52.36% 3 2 球的空间占有率=[2×4/3л（a/2） ]/a ×1.633a×sin120°= 74.05% + 3-22 Shannon 给出的 6 配位 Na 的有效半径为 102pm ，假设 NaH 取 NaCl 结构型， H 离子 + 互切，Na 与 H 也正好互切，求 H 的 6 配位半径。 22p解：142pm。 Ⅰ Ⅱ 3-23 假设复合金属氟化物 M M F3 取钙钛矿结构，而且氟离子正好互切，已知氟离子的 Ⅰ Ⅱ 半径为 133pm，问：填入空隙的 M 和M 分别不超过多少 pm，才能维持氟离子的相切关 系？将在 X 衍射图谱中得到多大晶胞参数的立体晶胞？某研究工作实际得到 CsEuF3 晶胞参 数为 477pm，该实验数据意味着什么结构特征？ II 1/2 I 23p解：a=2r(F )+2r(M );a =2r(F )+2r(M )=4r(F )(为维持氟离子相切，与氟离子混合 I 进行面心立方最密堆积的 M 半径不能超过 F 半径)； II I 故：a=376r(M )&55.0r(M )&133pm。实际得到的晶胞参数远大于氟离子，该晶体结构 型中氟离子并不相切，可以适当远离仍不破坏结构。 3-24 根据表 3-4 的数据判断，若氧化镁晶体取氧原子面心立方堆积，镁离子将填入氧离子堆 积形成的什么空隙中去？所得晶胞是素晶胞还是复晶胞？氧离子核间距因镁离子填隙将扩大 多少？预计该晶体的晶胞参数多大？ 24、解：将填入氧离子堆积形成的六方最密堆积中，复晶胞，r=Cn/(Z-σ),r 为离子半径， Cn 取决于主量子数 n 的参数，Z 为核电荷，σ叫屏蔽常数，Z-σ为有效核电荷。 3-25 根据卤化铜的半径数据，卤化铜应取 NaCl 晶体构型，而事实上却取 ZnS 型，这表明 卤离子与铜离子之间的化学键有什么特色？为什么？ 25p解：预计卤化铜取 NaCl 结构的前提是其中的化学键是 100%的离子键，即只考虑几何制 约关系，事实上卤化铜取 ZnS 型，配位数下降，表明卤离子与铜离子之间的化学键有明显的 共价键成分，换言之，键型是除几何因素外另一个离子晶体结构制约因素。 3-26 据最新报道二氧化碳在 40GPa 的高压下也能形成类似二氧化硅的原子晶体 （Science， ；1510） ，从第 3-4 节给出的干冰晶胞图如何理解二氧化碳晶体结构转化的压力条 件？ 26p解：从图上可见，在高压下相邻分子的氧原子与碳原子将接近到可以成键，于是就将使 二氧化碳分子的双键打开。放马后炮，二氧化碳在高压下出现原子晶体是很符合逻辑的，可 惜在这则报道前并没有很多人想去尝试。这说明，并非知识越多创造性越高。 3-27 图 3-38 中用虚线画的晶胞是方解石的正当晶胞，试考察，该晶胞里有几个碳酸根离子， 几个钙离子？求一个晶胞的内容物相当于化学式的倍数（Z=？） 。 27p解：Z=2。 23-28 已知电石（CaC2）的晶体结构是 NaCl 晶体结构的相关型，而且 C2 离子的取向是一致 的，晶胞的剖面图如图 3-55，试问：电石晶胞是 14 种布拉维晶胞中的哪一种？画出其晶胞 图并作出说明。已知 NaCN 也是 NaCl 结构相关型，请问：其中的原子排列将出现什么新问 题？-24-1628p解：电石是体心四方晶胞。c 轴与 c2 长轴方向一致（图略） 。对 NaCN，将出现 CN 离子 的长轴取向（或者说头尾）是否一致的新问题。 3-29 金刚石晶体中的碳原子为什么为什么不是最密堆积？ 29p解：金刚石是原子晶体，其结构的主要制约因素是共价键的方向性和饱和性，因金刚石 3 中的碳原子取 sp 杂化轨道，故具有四面体配位结构。 3-30 晶体结构中的“化学单元”与“结构基元”两个概念是否同一？举例说明它们的异同。 在过去的教科书里常有“晶格结点”一词，你认为它是不是指晶体结构中的“结构单元”？ 为什么？ 30p解：“晶格接点”不是晶体学术语，没有确切的意义。它经常不是指晶体微观空间中的 ： 结构基元，例如常见到在书上说，干冰的结构结点是 CO2 分子，但干冰的结构结点是 4 个 CO2 + 分子的集合，不是一个分子。又例如，常见到书上说，NaCl 晶体的晶格结点是单独的 Na 和 + Cl ，它们（晶格结点）之间的作用力是离子键。但晶体的结构基元是一对（Na +Cl ）离子， 结构基元内就有离子键。所以，最好放弃“晶格结点”这样一个不确切的概念。 3-31 学了本章后再阅读《高中物理》 （第三册）中的点阵概念，你认为应对它作什么修改？ 31p解：点阵是结构基元的抽象，抽象后原子就隐去不见了，说将原子核连接起来得到点阵 网络或格子容易造成误解。 3-32 有人说，晶体中的晶格网络骨架就是化学键骨架，你同意这种说法吗？ 32p解：不同意这种说法。例如 NaCl 的网络确实是离子键，但例如金刚石的共价键没有一根 在面心立方格子上。 3-33 有人说，点阵不必一定与网络或格子相联系，这种说法对吗？为什么？ 33p解：这种说法是对的，因为点阵是结构基元的抽象，将每个结构基元抽象成一个点，只 要点在结构基元里同一个位置上即可，并不一定要划格子或网络。再说，没有格子或网络也 不影响考虑点阵的对称性。 3-34 你认为晶胞概念和点阵单位概念有何异同？ 34、解：晶体是由无数肉眼看不见的，形状 、大小、取向相同的微小几何体堆积而成的，这 种观念发展成晶胞的概念。把二维点阵的所有点阵用平行的直线连接起来，可以把点阵分割 成许许多多无隙并置的平行四边形构成的格子或者网络，得到的格子的每一个平行四边形平 均只含一个点阵，称为点阵单位。 3-35 试研究：单斜晶系当 b 角不等于 90°时 ，不应有 B 底心晶胞，因为它可以转化为素 单斜晶胞。 3-36 课文里谈到， 金刚烷熔点很高， 文献又报道， 金刚烷在常温常压下是一种易挥发的固体。 请问：这两个事实是否矛盾？为什么？ 36p解：不矛盾。金刚烷为非极性分子，分子间力不大，熔点高是因球型而致紧密堆积，分 子几乎相切，空隙很小。发挥性高则是固体表面分子因分子间力小容易脱离固体而逃逸。 3-37 到网站 http://un2sg4.unige.ch/athena/mineral 去下载几种你熟悉的矿物的晶体照 片。 3-38 登录网站 /steffenweber/gallery/structure Types/st1.html 观察本章曾讨论过的一些晶体的晶胞图。 3-39 登录网站 /samplegallery/artroeite.html 观察旋转的单晶图，点击图下的标号晶体可看到更多晶体外形。2--第4章酸碱平衡4-1 以下哪些物种是酸碱质子理论的酸，哪些是碱，哪些具有酸碱两性？请分别写出它们的 共轭碱和酸。 222+ 2+ + 2SO4 ,S ,H2PO4 ,NH3 ,HSO4 ,[Al(H2O)5OH] ,CO3 ,NH4 ,H2S,H2O,OH ,H3O ,HS , HPO44-1 为什么 pH = 7 并不总是表明水溶液是中性的。4-2 本章表示电解质及其电离产物的浓度有两种，一种如 c(HAc)、c(NH4 )，另一种如[HAc], + [NH4 ] 等 ， 它 们 的 意 义 有 何 不 同 ？ 什 么 情 况 下 电 离 平 衡 常 数 的 表 达 式 中 可 以 用 诸 如 + + + c(HAc),c(NH4 )等代替诸如 [HAc] ,[NH4 ]等？有的书上没有诸如 c(HAc)、c(NH4 )这样的浓度 + 符号，遇到浓度时一律用诸如 [HAc]、[NH4 ]等来表示，这样做有可能出现什么混乱？+4-3 苯甲酸（可用弱酸的通式 HA 表示，相对分子质量 122）的酸常数 Ka = 6.4×10 求： -1 （1）中和 1.22g 苯甲酸需用 0.4 mol?L 的 NaOH 溶液多少毫升？ （2）求其共轭碱的碱常数 Kb 。 -1 （3）已知苯甲酸在水中的溶解度为 2.06 g?L ，求饱和溶液的 pH 。-5，试4-5 计算下列各种溶液的 pH ： -3 -1 （1）10mL 5.0×10 mol?L 的 NaOH 。 -1 -1 （2）10mL 0.40 mol?L HCl 与 10mL 0.10 mol?L NaOH 的混合溶液。 -1 -1 （3）10mL 0.2 mol?L NH3?H2O 与 10mL 0.1 mol?L HCl 的混合溶液。 -1 -1 （4）10mL 0.2 mol?L HAc 与 10mL 0.2 mol?L NH4Cl 的混合溶液。4-6 把下列溶液的 pH 换算成 [H ] ： （1）牛奶的 PH=6.5 （2）柠檬汁的 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 ] 换算 pH ： + -2 -1 （1）某人胃液的 [H ] =4.0×10 mol?L 。 + -8 -1 （2）人体血液的 [H ] =4.0×10 mol?L 。 + -3 -1 （3）食醋的 [H ] =1.26×10 mol?L 。 + -4 -1 （4）番茄汁的 [H ] =3.2×10 mol?L 。+4-8 25℃标准压力下的 CO2 气体在水中的溶解度为 0.034 mol? L-1， 求溶液的 pH 和[CO3 ] 。2-4-9 将 15g P2O5 溶于热水，稀释至 750mL + 23[H ][H2PO4 ][HPO4 ]和[PO4 ] 。，设 P2O5 全部转化为 H3PO4 ，计算溶液的4-10 某弱酸 HA, 0.015 mol?L-1时电离度为 0.80%，浓度为 0.10 mol?L-1时电离度多大？4-11 计算 0.100 mol?L-1Na2CO3 溶液的 PH 和 CO32-以及 HCO3 碱式电离的电离度。-4-12 某未知浓度的一元弱酸用未知浓度的 NaOH 滴定，当用去 3.26 mL NaOH 时，混合溶液 的 pH=4.00 ，当用去 18.30 mL NaOH 时，混合溶液的 pH=5.00 ，求该弱酸的电离常数。4-13 缓冲溶液 HAc-Ac 的总浓度为 1.0 mol?L HAc 和 Ac 的浓度分别多大？--1，当溶液的 pH 为:（1）4.0； （2）5.0 时，4-14 欲配制 PH=5.0 的缓冲溶液， 需称取多少克 NaAc? 3H2O 固体溶解在 300 mL 0.5 mol? L 的 HAc 溶液中？-14-15 某含杂质的一元碱样品 0.5000g （已知该碱的分子量为 59.1） 用 0.1000 mol? ， L-1HCl滴定，需用 75.00mL；在滴定过程中，加入 49.00mL 酸时，溶液的 PH 为 10.65 的电离常数和样品的纯度。。求该碱4-16 将 Na2CO3 和 NaHCO3 混合物 30g 配成 1L 溶液，测得溶液的 PH=10.62 ，计算溶液 含 Na2CO3 和 NaHCO3 各多少克。4-17 将 5.7g Na2CO3?10H2O 溶解于水配成 100ml 纯碱溶液，求溶液中碳酸根离子的平衡浓度 和 PH 。4-18 在 0.10 mol?L-1Na3PO4 溶液中，[PO4 ] 和 PH 多大？3-4-19 计算 10mL 浓度为 0.30 mol?L + 的溶液中的[H ]p[Ac ]p[CN ] 。-1的 HAc 和 20mL 浓度为 0.15 mol?L HCN 混合得到-14-20 今有 3 种酸 ClCH2COOH、HCOOH 和 (CH3)2AsO2H ，它们的电离常数分别为 1.40×10 、 -4 -7 1.77×10 和 6.40×10 ，试问： （1）配制 PH=3.50 的缓冲溶液选用哪种酸最好？ -1 （2）需要多少毫升浓度为 4.0 mol?L 的酸 和多少克 NaOH 才能配成 1L 共轭酸碱对的总 -1 浓度为 1.0 mol?L 的缓冲溶液。-34-21 计算下列反应的平衡常数，并指出其中哪些是酸或碱的电离反应 。c 2（1）HCO3 + OH P CO3 + H2O + （2）HCO3 + H3O P H2CO3 + H2O 2+ （3）CO3 + 2H3O P H2CO3 + 2H2O 2 + 3（4）HPO4 + H2O P H3O + PO4 2 （5）HPO4 + H2O P H2PO4 + OH 2（6）HAc + CO3 P HCO3 + Ac 2（7）HSO3 + OH P SO3 + H2O 2（8）H2SO3 + SO3 P 2HSO34-22 分别计算下列混合溶液的 PH： -1 -1 （1） 50.0mL 0.200 mol?L NH4Cl 和 50.0 mL 0.200 mol?L NaOH 。 -1 -1 （2） 50.0mL 0.200 mol?L NH4Cl 和 25.0 mL 0.200 mol?L NaOH 。 -1 -1 （3） 25.0mL 0.200 mol?L NH4Cl 和 50.0 mL 0.200 mol?L NaOH 。 -1 -1 （4） 20.0mL 1.00 mol?L H2C2O4 和 30.0 mL 1.00 mol?L NaOH 。4-23 在烧杯中盛有 0.2mol?L 20mL 乳酸（分子式 HC3H5O3 ，常用符号 HLac 表示，酸常数 -4 -1 ，向该烧杯逐步加入 0.20mol?L NaOH 溶液，试计算： 为 Ka=1.4×10 ） （1） 未加 NaOH 溶液前溶液的 PH。 （2） 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。-1第五章化学热力学基础 第五章化学热力学基础5-1 从手册查出常用试剂浓盐酸p 浓硫酸p 浓硝酸p浓氨水的密度和质量分数， 计算它们 的（体积）物质的量浓度（c）和质量摩尔浓度（m） 。 5-2 从手册查出常温下的饱和水蒸气压，计算当相对湿度为 40%时，水蒸气压多大。5-3 化学实验事中经常用蒸馏水冲洗已用自来水洗净的烧杯。 设洗后烧杯内残留 “水” 1ml， 为 试计算，用 30ml 蒸馏水洗一次和洗两次，烧杯中残留的“自来水的浓度”分别多大？5-4 计算 15℃ ，97kPa 下 15g 氯气的体积。5-5 20 ℃，97kPa 下 0.842g 某气体的体积为 0.400 L ，求该气体的摩尔质量。5-6 测得 2.96g 氯化汞在 407℃的 1L 容积的真空系统里完全蒸发达到的压力为 60 kPa ， 求氯化汞蒸汽的摩尔质量和化学式。5-7 在 1000℃ 和 97kPa 下测得硫蒸汽的密度为 0.5977 g.L 学式。-1，求硫蒸气的摩尔质量和化5-8 在 25℃ 时将相同压力的 5.0 L 氮气和 15 L 氧气压缩到一个 10.0 L 的真空容器中， 测得混合气体的总压为 150 kPa ， （1）求两种气体的初始压力； （2）求混合气体中氮和氧的 分压； （3）将温度上升到 210 ℃ ，容器的总压。5-9 在 25 ℃ ， 1.47MPa 下把氨气通入容积为 1.00 L 刚性壁容器中，在 350℃ 下催化剂 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。5-10 某乙烯和足量的氢气的混合气体的总压为 6930Pa ， 在铂催化剂催化下发生如下反应： C2H4(g) +H2(g) === C2H6(g) 反应结束时温度降至原温度后测得总压为 4530Pa 。求原混合气体中乙烯的摩尔分数。5-11 以下哪些关系式是正确的（ p、V、n 无下标时表示混合气体的总压、总体积和总的物 质的量）？说明理由。 pVB = nBRT pBV = nBRT pBVB = nRT pV = nRT5-12 以下系统内各有几个相？ （1） 水溶性蛋白质的水溶液； （2）氢氧混合气体； （3）盐酸与铁块发生反应的系统 （4）超临界状态的水。5-13 10g 水在 373K 和 100kPa 下汽化，所做的功多大？（设水蒸气为理想气体）5-14 反应 CaC2(s) + 2H2O(l) ====Ca(OH)2(s) + C2H2(g)在 298K 下的标准摩尔热力学能变化 -1 量为-128 kJ.mol 。求该反应的标准摩尔焓变。5-15 人类登月使用的阿波罗火箭的第一级火箭使用了 550 吨煤油在 2.5min 内与氧气发生 -1 燃烧产生巨大推力。以 C12H26（l）为煤油的平均分子式的燃烧热为-7513 kJ.mol ，试计算 这个燃烧发应的功率。5-16 已知 Al2O3(s) 和 MnO2 的标准摩尔生成焓为-1676 kJ.mol 算 1g 铝与足量 MnO2 反应（铝热法）产生的热量。-1和 -521 kJ.mol-1，计5-17 已知 Cl （aq）的标准摩尔生成焓为-167.5 kJ.mol--1，计算 1 mol HCl(g) 溶于足量的水释放多少热？[注]计算得到的值为氯化氢的熔解热；HCl(g)的标准摩尔生成焓可从本书附 表中查获。假设水量的多少与水合反应的程度无关（事实上是有关的，因此的数值通常设定 为无限稀释。 ）5-18 用标准摩尔生成焓的数据计算 SiF4(g) 与足量 H2O(l) 反应生成 SiO2(s) 和 HF(g) 的 摩尔反应焓。5-19 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 2+ 斯 特 地 形 的 如 下 反 应 的 标 准 摩 尔 生 成 焓 ： CaCO3(s) + CO2(g)+ H2O(l)===Ca (aq) +2HCO3 (aq) θ -1 2+ Ca (aq) -543.0 HCO3 (aq) -691.1 △fHm / kJ.mol :5-20 火柴头中的 P4S3(s)的标准摩尔燃烧热为-3677 kJ.mol [注：燃烧产物为 和 SO2 ]，利用本书附表的数据计算 P4S3(s)的标准摩尔生成焓。-1P4O10(s)5-21 诺贝尔（Alfred Nobel ） 发明的炸药爆炸可使产生的气体因热膨胀体积 增大 1200 倍，其化学原理是硝酸甘油发生如下分解反应： 4C3H5(NO3)3(l) ===6N2(g) + 10H20(g) + 12CO2(g) +O2(g) -1 已知 C3H5(NO3)3(l)的标准摩尔生成焓为-355 kJ.mol ，计算爆炸反应的标准摩尔反应焓。5-22 生石灰的水化反应放出的热足以将纸张着火或鸡蛋煮熟。试利用本书附表的数据计算 500g（1 市斤）生石灰（s）与足量的水生成熟石灰（s）放出的热（注：可忽略溶解反应） 。5-23 生命体的热源通常以摄入的供热物质折合成葡萄糖燃烧释放的热量，已知葡萄糖 -1 [C6H12O6(s)]的标准摩尔生成焓为-1272 kJ.mol ，利用本书附表的数据计算它的燃烧热。5-24 经测定，葡萄糖完全氧化反应：C6H12O6(s)+6 O2(g) ====6CO2(g) +H2O(l)的标准摩尔反 -1 应自由能为-2840 kJ.mol ，试查出产物的标准生成自由能，计算葡萄糖的标准摩尔生成自 由能。将所得数据与上题的生成焓数据做比较。5-25 已知 N2、NO 和 O2 的解离焓分别为 941.7 kJ.mol 、631.8 kJ.mol 仅利用这些数据判断 NO 在常温常压下能不能自发分解。-1-1和 493.7 kJ.mol ，-15-26 预计下列反应是熵增反应还是熵减反应？不能预计的通过标准熵进行计算。 （1） 葡萄糖燃烧； （2）乙炔燃烧； （3）碳酸氢钠分解； （4）铁丝燃烧； （5）甲烷与水蒸气 反应生成水煤气（steam gas---CO 与 H2 的混合气）（6）甲烷和氧气反应生成合成 ； 气（syngas---CO 和 H2 的混合气体） 。5-27 查阅热力学数据表，试回答，若在常温下将碳（石墨）氧化为一氧化碳的反应做成燃烧 电池，这个电池可以提供的最大电能多大？在电池放电时，吸热还是放热？这个电池的焓变 多大？是正值还是负值？由此题你对焓的概念有什么新的认识？5-28 碘钨灯因在灯内发生如下可逆反应： W(s) + I2(g) ====WI2(g) 碘蒸气与扩散到玻璃内壁的钨会反应生成碘化钨气体，后者扩散到钨丝附近会因钨丝的高温 而分解出钨重新沉积到钨丝上去，从而延长灯丝的使用寿命。 已知在 298 K 时： W(s) WI2(g) I2(g) θ -1 △fGm / kJ.mol 0 -8.37 19.327 θ -1 -1 Sm / J.mol .K 33.5 251 260.69 θ （a）设玻璃内壁的温度为 623K ，计算上式反应的 △fGm (623K) 。 （b）估计 WI2(g)在钨丝上分解所需的最低温度。5-29 用凸透镜聚集太阳光加热倒置在液汞上的装满液汞的试管内的氧化汞， 使氧化汞分解出 氧气，是拉瓦锡时代的古老实验。试从书后附录查出氧化汞p氧气和液汞的标准生成焓和标 准熵，估算：使氧气的压力达到标态压力和 1kPa 所需的最低温度（忽略汞的蒸气压） ，并估 计为使氧气压力达 1kPa ，试管的长度至少多长？5-30 查出生成焓和标准熵， 计算汽车尾气中的一氧化氮和一氧化碳在催化剂表面上反应生成 氮气和二氧化碳在什么温度范围内是自发的。这一反应能否实际发生？5-31 石灰窑的碳酸钙需加热到多少度才能分解（这时，二氧化碳的分压达到标准压力）？若 在一个用真空泵不断抽真空的系统内，系统内的气体压力保持 10Pa ，加热到多少度，碳酸 钙就能分解？5-32 以下反应，哪些在常温的热力学标态下能自发向右进行？哪些不能？ θ -1 θ -1 -1 △rSm / J.mol .K 298K △rHm / kJ.mol (1)2CO2(g)===2CO (g)+O2(g) (2)2N2O(g)===N2(g) +O2(g) (3)NO2(g) ====2N2(g) + O2(g) (4)2NO2(g) === 2NO(g) +O2(g) (5)CaCO3 (l)===CaO(l) +CO2(g) (6)C(s) + O2(g) === CO2(g) (7)CaF2(s) +aq ===CaF2(aq) 566.1 -163 113 -67.8 178.0 -393.5 6.3 174 22.6 145 120 161 3.1 -1525-33 计算氯化铵固体在试管内及在斜置的两头开口的玻璃管内分解所需的最低温度。 5-34 银器与硫化物反应表面变黑是生活中的常见现象。 -6 （1）设空气中 H2S 气和 H2 气 “物质的量”都只达 10 mol ，问在常温下银和硫化氢能否反 应生成氢气？温度达多高，银器表面才不会因上述反应而变黑？ （2）如果考虑空气中的氧气加入反应，使反应改为 2Ag(s) +H2S(g) +1/2 O2(g) ===Ag2S (g) + H2O(l) ，该反应是否比银单独和硫化氢反应放出氢气更容易发生？通过计算来回答。温度 对该反应自发性的影响如何？ -1 -1 -1 附：298K 下 Ag2S 的标准生成焓和标准熵分别为 C31.8 kJ/ mol 和 146 J.mol . K5-35 高价金属的氧化物在高温下容易分解为低价氧化物。以氧化铜分解为氧化亚铜为例，估 算分解反应的温度。该反应的自发性是焓驱动还是熵驱动的？温度升高对反应自发性的影响 如何？5-36 很早就有人用热力学理论估算过，CuI2 固体在 298K 下的标准摩尔生成焓和标准摩尔 -1 -1 生成自由能分别为-21.34 kJ.mol 和 C23.85 kJ.mol 。可是，碘化铜固体却至今并没 有制得过。据认为，这不是动力学上得原因而是热力学上的原因。试分析是什么原因。5-37 已知二氧化钛（金红石）在常温下的标准摩尔生成焓和标准熵分别为-912 kJ/mol -1 -1 和 50.25J.mol .K ，试分析以下哪一种还原反应是消耗能量最省的？ TiO2(s) + 2H2(g)=== Ti(s) + 2H2O(g) TiO2(s) + C(s) ==== Ti(s) +CO2(g) TiO2(s) + 2Cl2 (g)+ C(s) ==== TiCl4(l)+ CO2(g) TiCl4(l) +2H2(g)=== Ti(s) +4HCl(g) -1 -1 附：TiCl4(l) 298 K 下的生成焓和标准熵分别为-750.2 kJ/mol 和 252.7 J.mol .K5-38 以温度 T/K 为横坐标， 以生成焓△fG /kJ.mol 为纵坐标， 利用吉布斯-亥姆霍兹方程画 出 CO(g) 和 CO2(g)的生成焓随温度变化的曲线。 （1）哪条曲线的斜率较大？为什么？ （2）两条曲线的相交点对反应 CO(g) + 1/2 O2(g) === CO2(g) 有什么特殊的物理意义？ θ θ θ θ （3）在图上的△fG （CO）＞ △fG （CO2） 和 △fG （CO）＜ △fG （CO2）的温度区间里， 反应 CO(g) + 1/2 O2(g) === CO2(g)的方向性有何不同？ （4）请在图上添加一条曲线，用以判断反应 Fe2O3(s) 在什么温度区间可被 CO 还原为铁。 θ 提示： 需按反应 1/3 Fe2O3(s)+ CO ===2/3 Fe + CO2 来添加该曲线而不应直接使用△fGm (Fe2O3) 的温度曲线。 （5） 通过此题你对不同反应的自由能的可比性或者说比较不同反应的自由能有没有物理意义 有什么认识？ 2+ 2+ 5-39 Cu 与配体反应的热力学参数如下图（水溶液，25℃ ） 。利用这些数据计算 Cu 与 4 个氮配合的平衡常数（lgK） ，并对稳定性的差异做出解释。θ-15-40 分辨如下概念的物理意义： （1）封闭系统和孤立系统。 （2） 环境压力和标准压力。 （3） 热力学标准态和理想气体标准状态。 （4） 气体的分压和分体积。 （5） 功p热和能。 （6） 等压膨胀和可逆膨胀功。 （7） 膨胀功和有用功。 （8） 热力学能和焓。 （9） 等压热效应和等容热效应。 （10） 生成焓p燃烧焓和反应焓。 （11） 过程和状态。 （12） 状态函数和非状态函数。 （13） 过程的自发性和可逆性。（14） 理想气体和非理想气体。 （15） 标准自由能和非标准自由能。 （16）吸热化合物和放热化合物。 （17）标准熵和反应熵。 （18）熵增大原理的适用系统。 （19）热力学分解温度与实际分解温度。 （20）热力学和动力学。 5-41 判断以下说法的正确与错误，尽量用一句话给出你作出判断的根据。 （1）温度高的物体比温度低的物体有更多的热。 （2）氢氧爆鸣气反应产生的热使气体体积急剧膨胀引起爆炸。 （3）加热向碳酸钙提供了能量导致了碳酸钙分解。 （4） 醋酸溶于水自发电离产生氢离子和醋酸根离子， 这是由于醋酸电离反应的标准摩尔自由 能的数符是负值。 （5）碳酸钙的生产焓等于 CaO(s) + CO2(g) ===CaCO3 (s) 的反应焓。 （6）高锰酸钾不稳定，加热分解放出氧气，是由于高锰酸钾是吸热化合物。 （7）高锰酸钾在常温下能够稳定存在是由于它在常温下的标准生成自由能大于零。 （8）氮气的生成焓等于零，所以它的解离焓也等于零。 （9）单质的生成焓等于零，所以它的标准熵也等于零。 （10）单质的生成焓都等于零。 （11）水合氢离子的标准熵等于零。 （12）水合离子的生成焓是以单质的生成焓为零为基础求得得。第六章化学平衡常数6-1 写出下列各反应的标准平衡常数表达式。 (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) + (7)HCN(aq) = H (aq) + CN (aq) + 2(8)Ag2CrO4(s) = 2Ag (aq) + CrO4 (aq) 22(9)BaSO4(s) + CO3 (aq) = BaCO3(s) + SO4 (aq) 2+ + 3+ (10)Fe (aq) + 1/2 O2(g) + 2H (aq) = Fe (aq) + H2O(l)6-2 已知反应 ICl(g) = 1/2 I2(g) + 1/2 Cl2(g) 在 25℃ 时的平衡常数为 Kθ= 2.2×10 ，-3试计算下列反应的平衡常数： (1)ICl(g) = I2(g) + Cl2(g) (2)1/2 I2(g) + 1/2 Cl2(g) = ICl(g)6-3 下列反应的 Kp 和 Kc 之间存在什么关系？ (1)4H2(g) + Fe3O4(s) = 3Fe(s) + 4H2O(g) (2)N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) (3)N2O4(g) = 2NO2(g)6-4 实验测得合成氨反应在 500℃ 的平衡浓度分别为：[H2]=1.15mol/L ，[N2]=0.75mol/L ， θ [NH3]=0.261mol/L ，求标准平衡常数 K 、浓度平衡常数 Kc 以及分别用 Pa 为气体的压力 单位和用 bar 为气体的压力单位的平衡常数 Kp。 6-5 已知 + θ -10 HCN = H + CN K1 = 4.9×10 + θ -5 K2 = 1.8×10 NH3 + H2O = NH4 + OH + θ -14 H2O = H + OH K3 = 1.0×10 + θ 求反应 NH3 + HCN = NH4 + CN 的平衡常数 K 。6-6 反应 CO(g) + H2O(g) = CO2 + H2(g) 在 749K 时的平衡常数 K =2.6 。设（1）反应起 始时 CO 和 H2O 的浓度都为 1mol/L（没有生产物，下同）（2）起始时 CO 和 H2O 的摩尔 ； 比为 1 比 3，求 CO 的平衡转化率。用计算结果来说明勒夏特列原理。θ6-7 将 SO3 固体置于一反应器内，加热使 SO3 气化并令其分解，测得温度为 900K ，总压为 θ 3 p 时 ，气体混合物得密度为 ρ=0.925g/dm ，求 SO3 的（平衡）解离度 α 。6-8 已知反应 N2O4(g) = 2NO2(g) 在 308K 下的标准平衡常数 K 为 0.32。求反应系统的总压 θ θ 为 p 和 2p ，N2O4 的解离度及其比。用计算结果来说明勒夏特列原理。θ6-9 为使 Ag2O 在常温下分解，真空泵需将氧的分压降至多大？6-10 求 10 Pa 的高真空中分解 CuO 的最低温度。-56-11 对比 NH4HCO3 在总压为 p 与各组分气体分压均为 p 时分解温度的差别。 哪一种情况 符合试管内该物质分解的实际情况？ 4 5 6-12 在 693K 和 723K 下氧化汞分解为汞蒸气和氧的平衡总压分 5.16*10 和 1.08*10 Pa ，求在该温度区域内分解反应的标准摩尔焓和标准摩尔熵变。θθ6-13 查阅热力学函数表估算二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的反应在 400℃ 、 600℃ 和 800℃ 下的平衡常数。 400℃ 至 600℃ 和由 600℃ 至 800℃ 都是 200℃ 的温差， 由 该反 应的平衡常数的变化是否相同？若不同，又如何解释其差异？ 6-14 雷雨导致空气中的氮气和氧气化合为 NO 是自然界中氮的固定的主要反应之一。 经热力 学计算得知，在 2033K 和 3000K 下该反应达平衡时系统中 NO 的体积分数分别为 0.8% 和 4.5% ，试问（1）该反应是吸热反应还是放热反应？（2）计算 2033K 时的平衡常数。6-15 下面各种改变对反应 2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g)（△rHm =198kJ/mol）中的 SO3 的平 衡分压有何影响？ A 将反应容器的体积加倍。 B 保持体积而增加反应的温度。 C 加多氧量。 D 保持反应容器的体积而加入氩气。θ6-16 下面的反应在一个 1L 的容器里，在 298K 下达成平衡： θ C(石墨) + O2(g) = CO2(g) △rHm =-393kJ/mol 以下各种措施对氧气的平衡分压有何影响？ A 增加石墨的量。 B 增加 CO2 气体的量。C 增加氧气的量。 D 降低反应的温度。 E 加入催化剂。6-17 PCl5(g)分解成 PCl3(g) 和 Cl2(g) 的反应是一个吸热反应。以下各种措施对于五氧化 磷的解离有何影响？ A 压缩气体混合物。 B 增加气体混合物的体积。 C 降低温度。 D 保持混合气体的体积不变的前提下向气体混合物添加氩气。6-18 在 200℃ 下的体积为 V 的容器里，下面的吸热反应达成平衡态： NH4HS(g) = NH3(g) + H2S(g) 通过以下各种措施，反应再达到平衡时，NH3 的分压跟原来的分压相比，有何变化？ A 增加氨气。 B 增加硫化氢气体。 C 增加 NH4HS 固体。 D 增加温度。 E.加入氩气以增加体系的总压。 F.把反应容器的体积增加到 2V。6-19 已知氯气在饱和食盐水里的溶解度小于在纯水里的溶解度。 试从平衡移动的原理加以解 释。6-20 实验测得氯气溶于水后约有三分之一的 CL2 发生歧化转化为盐酸和次氯酸，求该反应 -1 的平衡常数，293K 下氯气在水中的溶解度为 0.09 mol?L 。 6-21 自然界里氮的固定的主要途径之一是在闪电的作用下，氮气与氧气反应生成 NO ，然后 NO 和氧气继续反应生成 NO2 ，后者与水反应，生成硝酸。热力学研究证明，在通常条件下 氮气和氧气的反应的转化率要低于闪电条件下的转化率（在催化剂存在下，克服动力学的障 碍，氮气和氧气在常温下也能反应的话） 。问：氮气和氧气的反应是放热反应还是吸热反应？ 闪电造成的气体体积膨胀对反应的平衡转化率有何影响？ 6-22 超音速飞机在平流层飞行放出的燃烧尾气中的 NO 会通过下列反应破坏其中保护我们 免受太阳光中的短波紫外线辐射伤害的臭氧: NO(g) + O3(g) = NO2(g) + O2(g) a.如果已知 298K 和 100kPa 下 NO、NO2 和 O3 的生成自由能分别为 +86.7、+51.8、 -1 +163.6kJ?mol ，求上面的反应的 Kp 和 Kc 。b.假定反应在 298 K 下发生前，高层大气里的 NO、O3 和 O2 的浓度分别为 2×10 mol?L ， -9 -1 -3 -1 ，2×10 mol?L ，NO2 的浓度为零，试计算 O3 的平衡浓度。 1×10 mol?L ， c.计算达到平衡时 O3 被 NO 破坏的百分数。 附注：实际上上述反应的速度不很大，反应并不易达到平衡转化率。-9-16-23 通过热力学的研究求得反应： CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) 4 在 1600℃ 下的 Kc 约为 1×10 。经测定汽车的尾气里的 CO 和 CO2 气体的浓度分别为 -5 -1 -4 -1 4.0×10 mol?L 和 4.0×10 mol?L 。若在汽车的排气管上增加一个 1600℃的补燃器，并 -4 -1 使其中的氧气的浓度始终保持 4.0×10 mol?L ，求 CO 的平衡浓度和补燃转化率。6-24 在 23 题的系统里，同时发生反应： SO2(g) + 1/2 O2(g) = SO3(g) Kc=20 -4 -1 经测定，汽车的尾气原有 SO2 气体的浓度为 2.0×10 mol?L ，问 SO3 的平衡浓度。6-25 汽车的尾气里有 NO 气体，他是汽车内燃机燃烧的高温引起的氮气和氧气的反应： N2(g) + O2(g) = 2NO(g) Kc=0.10(2000℃时) -1 在一个 2L 的容器里进行实验，起始时，氮气和氧气的浓度分别为 0.81 mol?L ，求达到平衡时 NO 气体的浓度。6-26 实验指出，无水三氯化铝在热力学标准压力下的以下各温度时测定的密度为： T/℃ 200 600 800 -1 -3 -3 -3 d/mg?L 6.8×10 2.65×10 1.51×10 A.求三氯化铝在 200℃ 和 800℃ 时的分子式。 B.求 600℃下的平衡物种。 C.求 600℃下个物种的平衡分压。 D.求 600℃ 的 Kc 和 Kp。第七章化学动力学基础7-1 二甲醚(CH3)2O 分解为甲烷 氢和一氧化碳的反应动力学数据如下： （1）计算 600s 和 800s 间的平均速率。 （2）用浓度对时间作图（动力学曲线） ，求 800s 的瞬时速率。7-2 在 970K 下，反应 2N2O(g) = 2N2(g) + O2(g) 起始时 N2O 的压力为 2.93×104Pa，并测得反应过程中系统的总压变化如下表所示： 求最初 300S 与最后 2000S 的时间间隔内的平均速率。7-3 在 600K 下反应 2NO + O2 = 2NO2 的初始浓度与初速率如下： （1）求该反应的表观速率方程。 （2）计算速率常数。 （3）预计 c0(NO)=0.015mol/L,c0(O2)=0.025 mol/L 的初速率。7-4 N2O 在金表面上分解的实验数据如下： (1)求分解反应的反应级数。 （2）制作该反应的动力学曲线。 （3）求速率常数。 （4）求 N2 消耗一半时的反应速率。 （5）该反应的半衰期与初始浓度呈什么关系？7-5 在 300K 下，氯乙烷分解反应的速率常数为 （1）该反应是几级反应？说明理由。 （2）氯乙烷分解一半，需多少时间？。（3）氯乙烷浓度由 0.04mol/L 降为 0.010mol/L，需要多少时间？ （4）若初始浓度为 0.40mol/L，反应进行 8 h 后， 氯乙烷浓度还剩余 多少？7-6 放射性 6027Co（半衰期 t1/2=5.26a）发射的强 辐射广泛用于治疗癌 症（放射疗法） 。放射性物质的放射性活度以 Ci（居里）为单位表示。 某医院购买了一个含 20Ci 的钴源，在 10 年后，放射性活度还剩余多 少？7-7 碳-14 半衰期为 5720a， 今测得北京周口店山顶洞遗址出土的古斑 鹿骨化石中的 14C/12C 比值是当今活着的生物的 0.109 倍，估算该化石 是距今多久？周口店北京猿人距今约 50 万年， 若有人提议用碳-14 法 测定它的生活年代，你认为是否可行？7-8 实验测得硅烷分解为硅和氢的反应速率常数与温度的关系如下， 求该反应的活化能和指前因子。 （1）作图法。 （2）线性回归法。 7-9 测得某反应在 273K 和 313K 下的速率常数分别为 1.06×10-5 2.93×10-3，求该反应在 298K 下的速率常数。 和7-10 某一级反应，在 300K 时反应完成 50%需时 5.0min ，在 350k 时 反应完成 50%需时 5.0min，计算该反应的活化能。7-11 若有人告诉你：同一反应，温度越高，温度升高引起反应速率增 高的倍数越高。你对此持肯定意见还是否定意见？在回答上问后，作如下估算：设反应甲 乙两个反应的活化能分别为 20KJ/mol和 升50KJ/mol ， 试对比反应 甲 乙温度从 300K 升高到 310K 和从 500K至 510K 反应速率增长的倍数。 并作出归纳如下： 速率快的反应与速率 小的反应对比，在相同的温度范围内，哪一反应速率增长的倍数高？ 同一反应，在温度低时和温度高时，温度升高范围相同时，哪个温度 范围反应速率增长的倍数高？试对归纳的结论作出定性的解释。此题 （ 的假定是：温度改变没有改变反应历程和活化能）7-12 试对比阿仑尼乌斯活化能（表观活化能或实验活化能） 碰撞活 化能和过渡状态理论活化能的物理意义，并由此说明表观动力学与分 子动力学的不同性。7-13 表观动力学方程得出的指前因子有没有明确的物理意义？碰撞 理论和过渡态理论分别对指前因子的物理意义是如何解释的？它们的 理解是否解释了所有表观动力学方程中指前因子的物理意义？为什 么？7-14 有人提出氧气氧化溴化氢气体生成水蒸气和溴蒸气的反应历程 如下： HBr + O2 → HOOBr HOOBr + HBr → 2HOBr HOBr + HBr → H2O + Br2 （1）怎样由这三个基元反应加和起来得到该反应的计量方程式？ （2）写出各基元反应的速率方程。 （3）指出该反应有哪些中间体？（4）实验指出，该反应的表观速率方程对于 HBr 和 O2 都是一级的， 试指出，在上述历程中，哪一步基元反应是速控步？ （5）推导表观速率方程。7-15 有人提出反应 2NO(g)+Cl2 =2NOCl(g)的反应历程如下： NO + Cl2 → NOCl2 NOCl2 + NO → 2NOCl如果第一个基元反应是速控步，该反应的表观速率方程应呈何形式？ 如果第二个反应是速控步，该反应的表观速率方程又呈何形式？7-16 实验测得反应 H2(g) + 2ICl(g) = 2HCl(g) + I2(g)对于氢气和氯 化碘都是一级得。以下哪一个历程是具备必要条件的？ (a) (b) 2ICl(g) + H2(g) → 2HCl(g) + I2(g) H2(g) + ICl(g) → HI(g) + HCl(g)(慢) HI(g) + ICl(g) → HCl(g) + I2(g)(快) (c) H2(g) + ICl(g) → HI(g) + HCl(g) (快) HI(g) + ICl(g) → HCl(g) + I2(g) (慢) (d) H2(g) + ICl(g) → HClI(g) + H(g) (慢) H(g) + ICl(g) → HCl(g) + I(g) (快)HClI(g) → HCl(g) + I(g) (快) I(g) + I(g) → I2(g)(快) 7-17 温度相同时，三个基元反应的正逆反应的活化能如下： 基元反应 Ⅰ Ⅱ Ea/KJ.mol-1 30 70 Ea’/KJ.mol-1 55 20Ⅲ1635（1）哪个反应正反应速率最大？ （2）反应Ⅰ的反应焓多大？ （3）哪个反应的正反应是吸热反应？7-18某基元反应的活化能 Ea=50 KJ.mol-1，反应焓为△H=-70KJ.mol-1，当加入催化剂后，该反应的历程发生改变，变成两个基元反 应，第 1 个基元反应的正反应活化能为 12 KJ.mol-1，逆反应的活化能 为 17 KJ.mol-1 ，第二个基元反应的正反应活化能为 20 KJ.mol-1，逆反应活化能为 85 KJ.mol-1 。画出有催化剂和无催化剂存在时该反 应过程能量变化示意图。 7-19 反应 C(s) + CO2(g) =2CO(g)的反应焓△H=172.5 KJ.mol-1，问： 增加总压 、升高温度、加入催化剂 ，反应的速率常数 k 正、k 逆 反应速率 r 正、 r逆，以及 平衡常数 将如何变化？平衡将如何移动？请将你的判断填入下表：7-20 试讨论： 对于同一个化学反应， dn/dt、 用 dξ/dt、 dc/dt、 (1/V)dc/dt 以及(1/V) dξ/dt 表达速率，速率方程中速率常数又什么差 别？ 7-21 利用表 7-1 的数据制作五氧化二氮分解反应的动力学曲线。 要求 画两条曲线，一条表达五氧化二氮浓度的变化，另一条表达二氧氮浓 度的变化，并在两条曲线旁标出与表 7-1 上各反应时间相应的五氧化 二氮和二氧化氮的浓度数值，并对比之。 7-22 以下说法是否正确？说明理由。 （1） 某反应的速率常数的单位是 mol-1.dm3.s -1 （2）化学动力学研究反应的快慢和限度。 （3）反应的速率常数越大说明反应速率越大。 （4）反应级数越大的反应速率越大。 （5）活化能大的反应受温度的影响大。 说明此 （6） 实验测得反应 A2+B2→2AB 的速率方程为 r=kc(A2)+c(B2)， 反应是一个双分子反应。 （7）某反应在 30min 时反应完成 50%，进行 60min 时反应完成 100%， 说明此反应是一级反应。 （8） 反应历程中的速控步骤决定了反应速率， 因此在速控步骤前发生 的反应和在速控步骤后发生的反应对反应速率都毫无影响。 （9） 催化剂同等程度地降低了正逆反应的活化能， 因此同等程度地加 快了正逆反应地速率。 （10）反应速率常数是温度的函数，也是浓度的函数。 ， 该反应是一级反应。第八章水溶液8-1 现需 1200g 80%（质量分数）的酒精溶剂。实验室存有浓度 70%的回收酒精和 95%的酒 精，应各取多少进行配置？8-2 下列各种商品溶液都是常用试剂，试计算它们的物质的量浓度和摩尔分数: （1）浓盐酸含 HCL 37%（质量分数，下同） ，密度 1.19g/mL。 （2）浓硫酸含 H2SO4 98%，密度 1.84g/mL。 （3）浓硝酸含 HNO3 70%，密度 1.42g/mL。 （4）浓氨水含 NH3 28%， 密度 0.90g/mL。8-3 如何将 25g 配制成质量分数为 0.25 的食盐水溶液？8-4 现有 100.00mL Na2CrO4 饱和溶液 119.40 g，将它蒸干后得固体 23.88 g，试计算： （1）Na2CrO4 的溶解度； （2）溶质的质量分数； （3）溶液的物质的量浓度； （4）Na2CrO4 的摩尔分数。8-5 在 2.3456g 水中通入 NH3 气至饱和，溶液称重为 3.018g，在该溶液中加入 50.0ml -1 -1 0.500mol.L H2SO4 溶液，剩余的酸用 20.8ml 0.500 mol.L NaOH 中和 ，试计算该温度下 NH3 在水中的溶解度[ 用 g/100g（H2O）为单位]。8-6 101mg 胰岛素溶于 10.0ml 水，该溶液在 25℃ 时的渗透压为 4.34 kPa，求： （1）胰岛素的摩尔质量； （2）溶液蒸气压下降 △p （已知在 25℃ 时水的饱和蒸气压为 3.17 kPa） 。8-7 烟草的有害成分尼古丁的实验式为 C5H7N ，今有 496 mg 尼古丁溶于 10.0g 水中，所得 溶液在 101 kPa 下的沸点为 100.17℃ ，求尼古丁的相对分子质量。8-8 今有葡萄糖（C6H12O6） 蔗糖（C12H22O11）和氯化钠三种溶液，它们的质量分数都是 1%， 试比较三者渗透压的大小。 8-9 取 0.324g Hg(NO3)2 溶于 100g 水中， 其凝固点为C0.0588℃ ； 0.542g HgCl2 溶于 50g 水中，其凝固点为 C0.0744℃ ，用计算结果判断这两种盐在水中的离解情况。8-10 现有一甲醛溶液， 已知其密度为 1.111 g/mL ， 质量分数为 40%， 已知该溶液中含 25.00g 纯甲醛，求该溶液的体积。 8-11 为防止 1L 水在 -10℃ 凝固，问需要向其中加入多少克甲醛？ 8-12 分别比较下列四种水溶液渗透压的高低，并说明理由。 （1）质量分数为 5%的葡萄糖和 5%的蔗糖。 （2）质量摩尔浓度为 1.10mol/kg 的葡萄糖和 0.15mol/kg 的蔗糖。 -1 -1 （3）0.5mol?L 的葡萄糖和 0.5mol?L 的 NaCl。 -1 -1 （4）0.5mol?L 的 NaCl 和 0.5mol?L CaCl2。8-13 海水中盐的浓度约为 0.5mol?L （以质量分数计约为 3.5%） ，若以主要成分 NaCl 计， 试估计海水开始结冰的温度和沸腾的温度以及在 25℃ 时用反渗透法提取纯水所需的最低压 -1 力（设海水中盐的总浓度以物质的量浓度 c 表示时近似为 0.60 mol?L ） 。-18-14 求下列溶液的离子强度。 （1）0.01mol/kg 的 BaCl2 溶液； （2）0.1 mol/kg 盐酸 和 0.1 mol/kg CaCl2 溶液等体积混合后形成的溶液。8-15 举出日常生活、自然界、工农业生产中的蒸气压下降、沸点升高、渗透压的现象和应 用。这些现象和应用哪些符合稀溶液通性，哪些对于稀溶液通性有明显的偏差？第 9 章 配合物9-1 设计一些实验，证明粗盐酸的黄色是 Fe 与 Cl 的络离子而不是铁的水合离子或者羟 合离子的颜色。 39-2 FeF6 为 6 配位，而 FeCl4 为四配位，应如何解释？ 2、解：氟离子小，氯离子大。 9-3 MA3B3 pMA2B4 p MABC4 p MA2B2C2 p MABCDEF （M 代表中心原子，其他字母代表配体） 各可能有几种立体异构体（包括几何异构与对映异构）？ 9-4 六配位八面体配合物三（乙二胺）合铜有没有异构体？ 4、解：有 1 对对映异构体。 9-5 为什么顺铂的水解产物 Pt（OH）2（NH3）2 能与草酸反应生成 Pt（NH3）C2O4 而其几 何异构体却不能？哪一种异构体有极性，没有极性？哪一种水溶性较大？ 5、解：双齿配体的碳链很短，不可能对位配位。顺式极性大，水溶性大。 9-6 配位化学创始人维尔纳发现，将等物质的量的黄色 CoCl3.6NH3 p紫红色 CoCl3.5NH3 p绿色 CoCl3.4NH3 和紫色 CoCl3.4NH3 四种配合物溶于水，加入硝酸银，立即沉淀的氯化 银分别为 3 p2 p1 p1mol，请根据实验事实推断它们所含的配离子的组成。用电导法可以 测定电解质在溶液中电离出来的离子数，离子数与电导的大小成正相关性。请预言，这四种 配合物的电导之比呈现什么定量关系？ 3+ 2+ + + 6、解：[Co(NH3)4(H2O)2] ;[Co(NH3)4(H2O)Cl] ;[Co(NH3)4Cl2] ;[Co(NH3)4Cl2] [Co(H2O)2Cl4] 43+ 9-7 实验测得 Fe(CN)6 和 Co(NH3) 6 均为反磁性物质（磁矩等于零） ，问它们的杂化轨道 类型。 2 3 2 3 7、解：d sp + 9-8 六配位八面体配合物 RuCl2 H2O） （ 和 RuCl3 H2O） 各有几个立体异构体？实验证实， （ 4 3 后者得所有异构体经水解只转化成前者的某一种异构体 A 。 从上述实验事实进行逻辑推论， 画出 A 的结构式，并从中总结配合物水解反应（更广的类型是取代反应）有什么规律（该规 律的确认需要查阅课外书籍，但回答前先不要查书，找出规律后再查书验证） 。 9-9 给出下列配合物的名称和中心原子的氧化态：[Co(NH3)6]Cl3 pK2[Co(NCS)4] pH2[PtCl6] p [CrCl(NH3)5]Cl2 p K2[Zn(OH)4] p [PtCl2(NH3)2] ，并用化学式单独表示其中的络离子。 9、 [Co(NH3)6]Cl3 氯化六氨合钴 解： （III） K2[Co(NCS)4]四异硫氰酸根合钴 、 （II） 酸钾、 2[PtCl6] H K 六氯合铂(IV)酸、 [CrCl(NH3)5]Cl2 氯化一氯五氨合铬(III)、 2[Zn(OH)4]四羟基合锌(II)酸钾、 [PtCl2(NH3)2]二氯二氨合铂(IV) 9-10 写出下列配合物的化学式： （1）氯化二氯一水三氨合钴（Ⅲ） （2）六氯合铂酸钾 （3）二氯.四硫氰合铬酸铵 （4）二（草酸根）二氨合钴（Ⅲ）酸钙 10、解：[CoCl2H2O(NH3)3]Cl;K2[PtCl6];(NH4)3[CrCl2(SCN)4];Ca[Co(C2O4)2(NH3)2]2 9-11 五种配合物的实验式相同――KCoCl2I2(NH3)2 ，电导实验还表明它们的等浓度水溶液里 的离子数目跟等浓度的 Na2SO4 相同。写出它们的化学式，给出中心原子的氧化态。 11、解：K2[Co(II)Cl2I2(NH3)2]（注：异构现象见正文 MA2B2C2 型八面体配合物异构） 3+ 39-12 实验证实，Fe(H2O)6 和 Fe(CN) 6 的磁矩差别极大，如何用价键理论来理解？ 9-13 上题的事实用晶体场理论又作如何理解？3+ -9-14 用晶体场理论定性地说明二价和三价铁的水合离子的颜色不同的原因。 9-15 利用表 4-1 p表 4-2 p表 4-4 的数据确定表中配合物的未成对电子数。 9-16 利用表 4-1 p表 4-2 数据计算表 4-1 p表 4-2 中的离子的稳定化能， 并定性说明它们的 稳定化能差别的原因。 9-17 以 d 电子数为横坐标，以稳定化能为纵坐标，利用表 2 的数据制作第四周期元素的水 2+ 合离子 M(H2O)6 离子的稳定化能曲线。 9-18 总结本章课文里涉及的配合物的实用价值。 9-19 阅读课外报纸杂志或从网络获取信息做一个有关配合物在日常生活p工农业生产中的 应用的读书报告。 9-20 查阅有关配合滴定的书籍后用一个或几个通式表示配合滴定达到滴定终点时发生什么 化学反应？为什么配合滴定的终点会发生溶液颜色的突变？ 9-21 查阅第 18 届国际化学奥林匹克竞赛（荷兰莱顿 1986）的试题。你不看答案能不能解出 该试卷中有关铂的抗癌机理的那道试题？试一试。 9-22 利用棉花p橡皮泥p铁丝等原料动手制作晶体场理论对八面题配合物中心原子 d 轨道与 配体的空间关系模型，以加强对晶体场理论关键内容――中心原子 d 轨道分裂的理解。 9-231986 年 Jensen 合成了一种配合物，化学式为 Ni[P(C2H5)3]3Br ，该化合物呈顺磁性， 有极性，但难溶于水而易溶于苯，其苯溶液不导电。试画出这种配合物的所有可能结构，若 有对映异构体需标明对映关系。 9-24 以下说法对不对？简述理由。 3+ 的颜色 （1）粗盐酸的黄色时 Fe 3-n 的 n 越大，离子的颜色越深。 （2）根据光化学序列可断言，Fe(CNS)n （3）配合物中配体的数目称为配位数。 （4）配位化合物的中心原子的氧化态不可能等于零，更不可能为负值。 （5）羟基化合物中的配体 CO 是用氧原子和中心原子结合的，因为氧的电负性比碳大。 （6）同一种金属元素的配合物的磁性决定于该元素的氧化态，氧化态越高，磁矩就越大。 3（7） Co(en)3 没有立体异构体。 33（8）根据晶体场理论可以预言，Ti(CN)6 的颜色比 TiCl6 的颜色深。 2+ （9） 根据晶体场理论， 的六配位八面体配合物按磁矩的大小可分为高自旋和低自旋两种。 Ni （10）晶体场稳定化能为零的配合物是不稳定的。 9-25 用免费做图程序 ACD-Chemsketch 制作穴醚 N(CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2)3 N 的三维图，用该 程序优化后计算该配体的内径大小，再查出碱金属离子的半径，估计该穴醚能否容纳碱金属 离子。 9-26 图 4-23 是晶体场理论中平面四配位（右）跟八面体配位（左）的 d 轨道分裂对比图。 （1） 设平面结构的四个配体是以 x 和 y 轴的方向向中心原子靠拢的， 试定性地说明为什么八 面体结构中的 dr 轨道组在平面四配位结构中会分为两组？并给出后者能量最高的 d 轨道的 符号。 （2）定性地说明八面体结构中的 d∈ 轨道组在平面四边形结构中也会变为两组，并给出后 者能量最低的 d 轨道的符号。 2（3）按上图估计配合物 Ni(CN)4 的磁矩，并与价键轨道理论的估计相对比。 （4）实验证实镍的所有平面四边形配合物都是低自旋的，从上图应如何解释该事实？ 9-27 实验测得一些配合物的磁矩如下， 由该实验事实预言这些配合物中心原子的未成对电子 数p 杂化轨道类型p 配合物的空间结构类型p属价键理论的内轨型还是外轨型p 属晶体 场理论的高自旋还是低自旋？ 2+ 225.5 B M [Co(SCN)4] 4.3 B M [Mn(CN)4] 1.8 B M [Fe(en)3][FeF6]3-5.9 B M[Ni(CN)4]2-0 B M[Ni(NH3)6]2+3.2 B M第十章沉淀平衡 第十章沉淀平衡10-1 （1）已知 25℃ 时 PbI2 在纯水中溶解度为 1.29×10 ，求 PbI2 的溶度积。 -3 （2）已知 25℃ 时 BaCrO4 在纯水中溶解度为 2.91×10 ，求 BaCrO4 的溶度积。-310-2 由下列难溶物的溶度积求在纯水中溶解度 S （分别以 mol?l 略副反应） ： -17 （1）Zn(OH)2 KSP=4.12×10 -7 （2）PbF2 KSP=7.12×10*-1和 g?l 为单位；忽-110-3AgIO3 和 AgCrO4 的溶解积分别为 9.2×10 和 1.12×10 （1）哪种物质在水中的溶解度大？ -1 （2）哪种物质在 0.01 mol?l 的 AgNO3 溶液中溶解度大？-9-12，通过计算说明：10-4 现有 100mlCa 和 Ba 的混合溶液，两种离子的浓度都为 0.010 mol?l 。 2+ 2+ （1）用 Na2SO4 作沉淀剂能否将 Ca 和 Ba 分离？ （2） 加入多少克 Na2SO4 才能达到 BaSO4 全沉淀的要求 （忽略加入 Na2SO4 引起的体积变化） ？2+2+-110-510ml0.1 mol?l 5.-1MgCl2和 10ml0.1 mol?l-1氨水混合，是否有 Mg(OH)2沉淀？10-6 某溶液含有 Fe 和 Fe ，其浓度均为 0.050 mol?l 生成 Fe(OH)2 沉淀，需控制 pH 在什么范围？3+2+-1，要求 Fe(OH)3 完全沉淀不10-7 在 10ml 0.20mol?l MnCl2 溶液中加入 10ml 含 NH4Cl 的 0.010mol?l 计算含多少克 NH4Cl 才不至于生成 Mn(OH)2 沉淀？-1-1氨水溶液，10-81L 多大浓度的 NH4Cl溶液 可使 Mg(OH)2 沉淀溶解？10-9 在 0.10 mol?l HAc 淀生成？-1和 0.10 mol?l CuSO4-1溶液中通入 H2S 达饱和，是否有 沉10-10 计算下列反应的平衡常数，并讨论反应的方向： 2+ （1）PbS＋2 HAc→Pb ＋2Ac + 2+ （2）Mg(OH)2＋2 NH4 →Mg ＋2NH3?H2O（3）Cu ＋H2S＋2H2O→CuS＋2H3O2++10-11 生产易溶锰盐时硫化氢除去溶液中的 Cu pZn pFe 杂质离子， 试通过计算说明， -1 当 MnS 开始沉淀时，溶液中这些杂质离子的浓度（g?l ）各为多少？2+2+2+10-12 定量分析中用 AgNO3 溶液滴定 Cl 溶液， 加入 K2 CrO4 为指示剂， 达到滴定终点时， 2AgCl 沉淀完全，最后 1 滴 AgNO3 溶液正好与溶液中 CrO4 反应生成砖红色的 Ag 2CrO4 沉 2淀 ，指示滴定达到终点。问滴定终点时溶液中 CrO4 离子的浓度多大合适？设滴定终点时 -1 锥形瓶里溶液的体积为 50ml ，在滴定开始时应加入 0.1 mol?l 的 K2 CrO4 溶液多少毫 升？-10-13 某溶液中含 Cl 和 I 各 0.1 mol? l 分开。---1， 通过计算说明能否用 AgNO3 溶液将 Cl-和 I-10-14 今有一溶液，每毫升含 Mg 的最低 。2+和 Fe2+各 1mg ，试计算；析出 Mg (OH)2 和 Fe(OH)2 沉淀10-15 用 Na2CO3 和 Na2S溶液处理 AgI 固体， 能不能将 AgI 固体转化为 Ag2CO3和 AgS ？
第十一 至 三十章 元素化学11-1 用氧化数法配平下列方程式。 （1）KClO3→KClO4＋KCl （2）Ca5(PO4)F＋C＋SiO2→CaSiO3＋CaF2＋P4＋CO （3）NaNO2＋NH4Cl→N2＋NaCl＋H2O （4）K2Cr2O7＋FeSO4＋H2SO4→Cr2(SO4)3＋Fe2(SO4)3＋K2SO4＋H2O （5）CsCl＋Ca→CaCl2＋Cs↑11-2 将下列水溶液化学反应的方程式先改写为离子方程式， 然后分解为两个半反应式 （答案 见附表电极电势表） ： （1）2H2O2=2H2O＋O2 （2）Cl2＋2H2O=HCl＋HClO （3）3Cl2＋6KOH=KClO3＋5KC＋3H2O （4）2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=K2SO4＋5Fe2(SO4)3 ＋5MnSO4＋8H2O （5）K2Cr2O7＋3H2O2＋4H2SO4= K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3O2＋7H2O11-3 用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式： （1）K2Cr2O7＋H2S＋H2SO4→K2SO4 ＋Cr2(SO4)3 ＋S＋H2O 22（2）MnO4 ＋H2O2→O2＋Mn (酸性溶液) （3）Zn＋NO3 ＋OH →NH3＋Zn(OH)4 22（4）Cr(OH) 4 ＋H2O2→CrO 4 + 2+ （5）Hg＋NO3 ＋H →Hg2 ＋NO11-4 将下列反应设计成原电池，用标准电极电势判断标准下电池的正极和负极，电子传递的 方向，正极和负极的电极反应，电池的电动势，写出电池符号。 + 2+ （1）Zn＋2Ag = Zn ＋2Agg 3+ + 2+ （2）2Fe ＋Fe =3 Fe + 2+ （3）Zn＋2H = Zn ＋H2 (4)H2＋Cl2=2HCl （5）3I2＋6KOH=KIO3＋5KI＋3H2O11-5 写出下列各对半反应组成的原电池的电极反应电池符号 ，并计算标准电动势。 3+ 2+ （1）Fe ＋е = FI2＋2е =2I 2+ （2）Cu ＋I ＋е = CuI2; I2＋2е =2I 2+ + （3）Zn ＋2е = Zn;2H ＋2е =H2 2+ + （4）Cu ＋2е = Cu;2H ＋2е =H2 （5）O2＋2H2O＋4е =4OH ;2H2O＋2е = H2＋2OH11-6 以标准电极电势举例来说明以下说法并非一般规律： 元素的氧化态越高， 氧化性就越强。 元素的氧化态越低还原性就越强。氧化剂得到电子越多（氧化态降得越低）氧化性越强。还 原剂失去电子越多（氧化态升得越高）还原性越强。 （提示：考察氮的氧化物和含氧酸之类的 价态变化丰富的半反应） 。11-7 通过计算说明，对于半反应 H (10 mol?l ) ＋е = 1M2 H2(g0.01bar)和 + -4 -1 半反应 2H (10 mol?l ) ＋2е = H2(g0.01bar) 电极电势是相等的。+-4-1-11-8 氧化还原滴定的指示剂在滴定终点时因与滴定操作溶液发生氧化还原反应而变色。 为选 2+ -5 -1 择用重铬酸钾滴定亚铁溶液的指示剂，请计算出达到滴定终点 （ 「Fe =10 mol?l 」, 3+ -2 -1 3+ 2+ 「Fe =10 mol?l 」 ）时 Fe ＋е = Fe 的电极电势，由此估算指示剂的标准电极电势应为 多大。11-9 用能斯特方程计算来说明，使 Fe＋Cu2+= Fe2+＋Cu 的反应逆转是否有现实的可能性？11-10 用能斯特方程计算与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度。11-11 用能斯特方程计算电对 H3ASO4MH3ASO3 在 pH= 0 ，2，4 ，6，8 ,9 时的电极电势， 用计算的结果绘制 pH -电势图，并用该图判断反应 H3ASO4＋2I ＋2H = H3ASO3＋ I2＋H2O 在不同酸度下的反应方向。 + 11-12 利用半反应 2H ＋2е =H2 的标准电极电势和醋酸的电离常数计算半反应的标准电极电势。 2HAC＋2е =H2＋2AC+11-13 利 用 半 反 应 Cu ＋ 2 е = Cu 和 Cu(NH3) 2+ 2+ （-0.065V） 计算配合反映 Cu ＋4NH3= Cu(NH3) 42+-2+ 4＋ 2 е = Cu ＋ 4NH3 的平衡常数。-的标准电极电势11-14 利用半反应 Ag ＋е = Ag 的标准电极电势。+-和 AgCl的溶度积计算半反应 AgCl ＋е = Ag ＋ Cl--11-15 利用水的离子积计算碱性溶液中的半反应 2H2O＋2е = H2＋2OH 的标准电极电势。--11-16 利用附表电极电势标准设计一个原电池推导 H2S 的电离常数。 22+ 11-17 利用 Cr2O7 ＋H2O=2CrO4 ＋2H的 K=10 和 Ag2CrO4 的溶度积以及 Ag ＋е = Ag 的标准电极电势求 2 Ag2CrO4 ＋ + + 22H -4е =4 Ag ＋Cr2O7 ＋H2O 的标准电极电势。14+-11-18 由标准自由能计算 Cl2(g)＋2е =2 Cl-C(aq)的标准电极电势。11-19 由 Cu ＋2е = Cu 和 Cu ＋е = Cu 电极电势。2+-+-的标准电极电势求算 Cu ＋е = Cu2+-+的标准11-20 由 MnO4 ＋4H ＋3е = MnO2 ＋2H2O 和 MnO4 ＋е = MnO4 2子积求 MnO4 ＋2H2O＋2е = MnO2 ＋4OH 的标准电极电势。-+---2-的标准电极电势以及水的离11-21 写出以 K2CO3 熔融盐为电解质的氢氧燃料电池的电极反应和电池反应。 （注：在该电解 2质中不存在游离的 O 和 HCO3 ，为使电解质溶液的组成保持稳定，需在空气中添加一种 物质，这种物质是电池放出的反应产物） 。11-22 碱性银锌可充电干电池的氧化剂为 Ag2O ，电解质为 KOH 水溶液，试写出它的电极 反应和电池反应。 11-23 为什么检测铅蓄电池电解质硫酸的浓度可以确定蓄电池充电是否充足？铅蓄电池充电 为什么会放出气体？什么气体？11-24 光合作用发生的总反应是： 6CO2(g) ＋H2O(l)→C6H12O6(g) ＋6O2(g)在 25℃ 下反应的 SH＝2.816×10 J?mol ,SS＝-182J?mol 。假设反应的产物可以设 计成一个原电池，在电池上氧气和葡萄糖分别被还原和氧化成水和二氧化碳。这样，我们可 以通过光化合反应的正逆两个反应把光能转化为电能了。 （1） 求原电池的电动势。 （2） 为使上列光合反应发生需要多少摩 500nm 的光子？ （3） 用一个边长 10m 的充满绿藻的正方形游泳池里发生的光合作用的产物来发电，平均 -3 的面积可产生 1ma 电流，求电池产生电流的功率。 1cm6-1-111-25 通常用电解铬酸溶液的方法镀铬。电解槽的阴极是欲镀铬的物体，阳极是惰性金属， -3 电解液是含铬酐 0.230 K?dm ，体积 100 dm 的水溶液。电解时使用了 1500A 电流通 电 ，阴极的质量增加了 0.679 K ，阴极和阳极放出的气体的体积比 VCMVA （体积 是在相同条件下测定的） 问： 沉积出 0.679 K 铬耗用的电量是总用电量的百分之几？ 。 （1） 阴极和阳极放出的气体在标准状态（STP）下的体积比。 （2）阴极和阳极放出气体的反应的电 流效率分别多大？若发现你计算出的数据和题面给出的数据有差别，试解释这是你由于未考 虑电镀时发生的什么过程的缘故？写出电解的总反应。若有可能，纠正你原先的计算。11-26 久置空气中的银器会变黑，经分析证实，黑色物质是 Ag2S。通过计算说明，考虑热力 学趋势，以下哪一反应的可能性更大？ Ag＋H2S＝Ag2S＋H2 Ag＋H2S＋O2＝Ag2S＋H2O11-27 高铁电池是正在研制中的可充电干电池， 其设计图如图 11-10 所示： 负极材料是 Zn， 氧化产物是 Zn(OH)2，正极材料是 K2FeO4（易溶盐） ，还原产物是 Fe(OH)3 ，电解质溶液是 KOH 水溶液，写出电池反应和电极反应。附图的电池放电曲线说明该电池与通常的碱性电池 相比有什么优点？11-28 解释如下现象： （1）镀锡的铁，铁先腐蚀，镀锌的铁，锌先腐蚀。 （2）锂的电离势和升华热都比钠大，为什么锂的电极电势比钠更小（在金属活动顺序表中更 远离氢）？ （3）铜和锌在元素周期系里是邻居，然而它们在金属活动顺序中的位置却相去甚远，试通过 波恩-哈伯循环分析铜和锌的电极电势相差这么大主要是由什么能量项决定的。 （4）有人说，燃料电池是“一种通过燃烧反应使化学能直接转化为电能的装置” 。这种说法 正确吗？说明理由。燃料电池的理论效率有可能超过 100％ 吗？燃料电池 （5）铁能置换铜而三氯化铁能溶解铜。 222而把铜溶解。 （6）ZnO2 {即 Zn(OH)4 }的碱性溶液能把铜转化为 Cu(OH)4 （7）将 MnSO4 溶液滴入 KMnO4 酸性溶液得到 MnO2 沉淀 。 + 2+ （8）Cu (aq) 在水溶液中会歧化为 Cu (aq) 和铜。 2+ （9） Cr (aq) 在水溶液中不稳定，会与水反应。 （10）将 Cl2 水（溶液）滴入 I 、Br 的混合溶液，相继得到的产物是 I2、 HIO3 和 Br2 ，而 不是 I2、Br2 和 HIO3 。11-29 以 M 代表储氢材料，MH 为负极材料，KOH 为电解质，写出镍氢电池的电极反应和电 池反应。 （注：镍电极上的反应参考镍镉电池） 。 11-30 如若甘汞电极的电极电势为零，氧的电极电势多大？第 12 章配位平衡 12-1 在 1L 6mol/L 的 NH3 水中加入 0.01 mol 固体 CuSO4 ，溶解后加入 0.01mol 固体 NaOH， 2+ 13 -20 铜氨络离子能否被破坏？（K 稳 SCN [Cu（NH3）4 ]=2.09×10 ，KSP[Cu(OH)2]=2.2×10 ） 3+ -1 加入 NH4F 使[F ]=[SCN ]=1mol/L , 12-2 当少量 NH4SCN 和少量 Fe 同存于溶液中达到平衡时， 33 问此时溶液中[FeF6 ]和[Fe(SCN)3 ]浓度比为多少？（K 稳 Fe[SCN]3=2.0×10 ，K 稳[FeF6]=1 16 ×10 ） 12 2、解：5×10 -5 3 12-3 在理论上，欲使 1×10 mol 的 AgI 溶于 1cm 氨水，氨水的最低浓度应达到多少？事实 + 7 -17 上是否可能达到这种浓度？（K 稳[Ag(NH3)2 ]=1.12×10 ;Ksp(AgI)=9.3×10 ） 2 3、解：3×10 mol/L，实际上不可能达到。 2+ + 212-4 通过配离子稳定常数和 Zn / Zn 和 Au /Au 的电极电势计算出 Zn(CN)4 /Zn 和 Au(CN)2 2+ 2Au 在热力学上是自发的。 /Au，说明提炼金的反应：Zn + 2 Au(CN)2 = Zn(CN)4 3+ 12-5 为什么在水溶液中 Co (aq) 离子是不稳定的，