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1、无机化学习题课(一),第1章 原子结构与元素周期表,4.写出具有电子构型为1S22S22P3的原子中各电子的全套量子数。 解：由电子构型可知n=2，那么li=0、1 mi=0、1，si=1/2 需要注意的是些全套量子数的时候不要忘了n=1时的量子数，好多同学忘了考虑洪特规则：在等价轨道上排布的电子将尽可能占据不同的轨道，且自旋平行（即自旋方向相同）。,各电子的全套量子数为 (1，0，0，+1/2) (1，0，0，-1/2) (2，0，0，+1/2) (2，0，0，-1/2) (2，1，1，+1/2) (2，1，0，+1/2) (2，1，-1，+1/2),8.已知元素A的原子，电子最后布入3d轨
2、道，最高氧化态为4； 元素B的原子，电子最后布入4p轨道，最高氧化态为5。 回答下列问题： 写出A、B两元素原子的电子排布式； 根据电子排布，指出它们在周期表中的位置(周期、族、区)。,相关知识在p38页,9.写出下列离子的电子排布式,Pb2+：1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s2或Xe4f145d106s2 Mn2+:1s22s22p63s23p63d5 Co2+:1s22s22p63s23p63d7 注：虽然d区元素在写电子排布式的时候是最后排到d区，但是在失去电子的时候则是先失去最外层电子，然后才失去次外层，直到达到相应的价态。,1
3、0.现有第四周期的A、B、C三种元素，其价电子数依次为1、2、7， 其原子序数按A、B、C顺序增大。已知A、B次外层电子数为8， 而C的次外层电子数为18。根据这些条件判断： 哪些是金属元素？ C与A的简单离子是什么？ 哪一元素的氢氧化物的碱性最强？ B与C两元素能形成何种化合物？试写出化学式。,答： 元素A、B是金属元素。 C与A的简单离子是C 、A+。 A元素的氢氧化物的碱性最强。 B与C两元素能形成离子化合物。 化学式为BC2 。,说明： 也可先写出电子排布式： 元素符号： A：1S22S22P63S23P64S1 K B：1S22S22P63S23P64S2 Ca C：1S22S22P
4、63S23P63d104S24P5 Br, 元素K、 Ca是金属元素。 C与A的简单离子是Br 、 K+。 K元素的氢氧化物的碱性最强。 B与C两元素能形成离子化合物。 化学式为CaBr2 。,答：,第2章 分子结构,2.根据下列分子的空间构型，推断中心原子的 杂化类型，并简要说明它们的成键过程。,(1) SiH4 (正四面体),中心原子Si的杂化类型为sp3杂化， Si的价层电子构型：3s23p2，与H的成键时：,中心原子Si以4个sp3杂化轨道与4个H原子的 1s轨道形成4个sp3-s 键。,(2) HgCl2 (直线型),中心原子Hg的杂化类型为sp杂化， Hg的 价层电子构型为：6s2
5、， 与Cl原子的成键时：,中心原子Hg以2个sp杂化轨道与2个Cl原子的 3p轨道形成2个sp-p 键。,(3) BCl3 (正三角形),中心原子B的杂化类型为sp2杂化， B的价层电子构型为：2s22p1 ， 与Cl原子的成键时：,中心原子B以3个sp2杂化轨道与3个Cl原子的 3p轨道形成3个sp2-p 键。,(4) CS2 (直线型),中心原子C的杂化类型为sp杂化， C的价层电子构型为： 2s22p2 ，与S原子的成键时：,中心原子C以2个sp杂化轨道与2个S原子的3p轨道 形成2个sp-p 键，C原子剩余的2个p轨道与2个 S原子的另一个3p轨道形成2个p-p 键。,13.下列物质中
6、存在哪些分子间力：,第3章 晶体结构 1.填写下表：,解：,将反应设计成“玻恩哈伯”循环,Born-Haber循环：,由题意：,= - 327.915 kJmol -1,= 90 + 31.2 + 76.275 + 418.9 - 295.29 - 649,7.写出下列各种离子的电子分布式， 并指出它们属于何种离子电子构型？,解： CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),平衡浓度 0.1 0.2 0.2 0.2,第4章 化学平衡,K =0.20.2/(0.10.2)=2,反应开始前反应物的浓度：,c(CO) = 0.1 + 0.2 = 0.3molL-1,c(H2O) =
7、0.2 + 0.2 = 0.4molL-1,平衡时CO的转化率：,13.273K时，水的饱和蒸气压为611Pa,该温度下反应 的平衡常数是K=6.8910-12，试用计算说明实际发生的过程是SrCl26H2O(S)失水风化还是 SrCl22H2O(S)吸水潮解。,第5章 电离平衡,5.取0.10molL-1的HF溶液50mL，加水稀释至100mL，求稀释前后溶液的c（H+）、pH和电离度。 解：查表得HF的电离常数K=3.5310-4 因为HF电离常数K=3.5310-4H2O的电离常数K=1.010-14，故可忽略水的电离,起始浓度 0.1 0 0,平衡浓度 0.1-x x x,则：,由于c
8、/KHF=0.1/3.5310-4500，故可近似计算：,13. 欲配制500mLpH为9.00，含NH4+为1.0molL-1 的缓冲溶液,需密度为0.904gmL-1，含NH326.0 的浓氨水多少毫升？需NH4Cl固体多少克？,解：由题意，平衡时各物质的浓度为： c(NH4+)1.0 molL-1 pH9.00 c(OH-)10-5 molL-1,由平衡常数表达式得：,即平衡时c(NH3H2O)=0.559 molL-1 (电离的量很小，可认为即是起始浓度),设需密度为0.904gmL-1，含NH326.0的浓氨水V毫升,V=20.2mL,设需NH4Cl固体x克,则： x =c(NH4+
9、)V总M(NH4Cl) =1.00.553.5 =26.75 g,24. 0.10 molL-1的MgCl2溶液中含有杂质Fe3+， 欲使Fe3+以Fe(OH)3沉淀除去，溶液的pH应 控制在什么范围？,解：只需分别计算 MgCl2开始生成Mg(OH)2沉淀时的pH值 和Fe3+被完全除去时的pH值。,计算Mg(OH)2沉淀开始生成时的pH值：,pH = -lgH+ = -lg(7.4610-10) = 9.13,计算Fe3+被完全沉淀为Fe(OH)3时的pH值：,pH = -lgH+ = -lg(6.2910-4) = 3.20,溶液的pH应控制在3.209.13范围内。,第6章 氧化还原反
10、应,3.用氧化态法配平下列氧化还原反应方程式。 3As2O3+4HNO3+7H2O = 6H3AsO4+4NO 4.用离子电子法完成并配平下列氧化还原 反应方程式。 2KMnO4 +5H2O2 +3H2SO4 =2MnSO4 + K2SO4 + 5O2 + 8H2O,15. 已知：,解：将两电极反应设计为原电池：,正极,负极,电池反应：,11.在100mL0.20 molL-1的AgNO3溶液中加入等体积的浓度 为1.00 molL-1的NH3H2O， 计算达到平衡时溶液中Ag+、Ag(NH3)2+和NH3的浓度。 溶液中加入0.010molNaCl固体，有无AgCl沉淀产生？,解：等体积混合
11、后： c(AgNO3) = 0.10 molL-1， c(NH3H2O) = 0.50 molL-1 NH3H2O是过量的 可假定全部的Ag+已生成Ag(NH3)2+， 然后再考虑Ag(NH3)2+的解离。,第7章 配位化合物,设平衡时 c(Ag+) = x molL-1,y和z均很小，0.10-y0.10，0.30+z0.30,x =1.0110-7,即平衡时溶液中c(Ag+) = 1.0110-7 molL-1， cAg(NH3)2+ = 0.10molL-1， c(NH3) = 0.30molL-1,解：溶液中加入0.010molNaCl固体后：,Q = Ag+ Cl-,= 1.0110
12、-70.05,= 5.0510-9,有AgCl沉淀生成！,20.已知E(Au+/Au)=1.692V；EAu(CN)2-/Au=-0.58V， 计算配合物Au(CN)2-的K不稳值。,由电极反应： Au(CN)2-+ e- Au + 2CN-,由电极反应： Au+ + e- Au,将这两个电极反应组成原电池，当达到平衡时， 原电池的电动势 E = 0,E(Au+/Au) = E Au(CN)2-/Au,解法一：,解法二：,-0.58 = 1.692 + 0.0592lgAu+,解得： Au+ = 4.210-39,由解离平衡 Au(CN)2- Au+ + 2CN-,1.0 4.210-39 1.0,