无机化学电子教案配习题和答案下载地址
1、教材
《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，2002年8月第4版。
2、参考书
《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，1992年5月第3版。
《无机化学》邵学俊等编，武汉大学出版社，2003年4月第2版。
《无机化学》武汉大学、吉林大学等校编，高等教育出版社，1994年4月第3版。
《无机化学例题与习题》徐家宁等编，高等教育出版社，2000年7月第1版。
《无机化学习题精解》竺际舜主编，科学出版社，2001年9月第1版
《无机化学》电子教案
绪论（2学时）
第一章原子结构和元素周期系（8学时）
第二章分子结构（8学时）
第三章晶体结构（4学时）
第四章配合物（4学时）
第五章化学热力学基础（8学时）
第六章化学平衡常数（4学时）
第七章化学动力学基础（6学时）
第八章水溶液（4学时）
第九章酸碱平衡（6学时）
第十章沉淀溶解平衡（4学时）
第十一章电化学基础（8学时）
第十二章配位平衡（4学时）
第十三章氢和稀有气体（2学时）
第十四章卤素（6学时）
第十五章氧族元素（5学时）
第十六章氮、磷、砷（5学时）
第十七章碳、硅、硼（6学时）
第十八章非金属元素小结（4学时）
第十九章金属通论（2学时）
第二十章s区元素（4学时）
第二十一章p区金属（4学时）
第二十二章ds区元素（6学时）
第二十三章d区元素（一）第四周期d区元素（6学时）
第二十四章d区元素（二）第五、六周期d区金属（4学时）第二十五章核化学（2学时）
1 ．化学的研究对象
什么是化学？
●化学是研究物质的组成、结构、性质与变化的一门自然科学。（太宽泛）
●化学研究的是化学物质(chemicals) 。
●化学研究分子的组成、结构、性质与变化。
●化学是研究分子层次以及以超分子为代表的分子以上层次的化学物质的组成、结构、性质和变化的科学。
●化学是一门研究分子和超分子层次的化学物种的组成、结构、性质和变化的自然科学。
●化学研究包括对化学物质的①分类；②合成；③反应；④分离；⑤表征；⑥设计；⑦性质；
⑧结构；⑨应用以及⑩它们的相互关系。
2 ．化学的主要分支
经典化学的四大分支：
无机化学、有机化学、分析化学、物理化学。
无机化学的研究对象：除碳以外的其它所有元素及其化合物。
有机化学的研究对象：碳氢化合物及其衍生物。
分析化学的研究对象：化学物质的分离和表征。
物理化学的研究对象：化学反应的规律、化学物质的结构、结构的测定方法，化学物质和化学反应与电、声、光、磁、热的相互关系等等，是用物理的方法研究化学。
新型学科分支或交叉学科：
元素化学、配位化学、合成化学、仪器分析、电化学、光化学、磁化学、化学热力学、化学动力学、胶体化学、界面化学、结构化学、结晶化学、高分子化学、化学工程学、地球化学、环境化学、生物化学（生命化学）、农业化学、工业化学、天体化学、宇宙化学、固体化学、药物化学、核化学（放射化学、辐射化学）、化学信息学、化学商品学、化学教育学······。
3 ．怎样学好化学
（ 1 ）要有动力：做任何事情都需要有动力，学习化学同样要有动力，只有明确了为什么要学化学，自己想学化学，才有可能学好化学。
（ 2 ）要重视实践的指导作用：要做好实验，要认真完成作业，要善于思考，要做研究，要学会自学。
（ 3 ）要讲究方法：要选找出最适合自己的学习方法。在学习的过程中，应努力学习前人是如何进行观察和实验的，是如何形成分类法、归纳成概念、原理、理论的，并不断体会、理解创造的过程，形成创新的意识，努力去尝试创新。在学习的过程中，应努力把握学科发展的最新进展，努力将所学的知识、概念、原理和理论理解新的事实，思索其中可能存在的矛盾和问题，设计并参与新的探索。
[ 课后任务]
1 ．详细阅读本书p11 以前的所有内容。
2 从https://www.wendangku.net/doc/b29428742.html,/cgi-bin/regreport,pl 查截止目前化学物质的总数目。
[ 教学要求]
1 ．掌握近代理论在解决核外电子运动状态问题上的重要结论：电子云概念，四个量子数的意义，s 、p 、d 原子轨道和电子云分布的图象。
2 ．了解屏蔽效应和钻穿效应对多电子原子能级的影响，熟练掌握核外电子的排布。
3 ．从原子结构与元素周期系的关系，了解元素某些性质的周期性。
[ 教学重点]
1 ．量子力学对核外电子运动状态的描述。
2 ．基态原子电子组态的构造原理。
3 ．元素的位置、结构、性质之间的关系。
[ 教学难点]
1 ．核外电子的运动状态。
2 ．元素原子的价电子构型。
[ 教学时数] 8 学时
[ 教学内容]
1 ．核外电子运动的特殊性：核外电子运动的量子化特征（氢原子光谱和玻尔理论）。核外电子运动的波粒二象性（德布罗衣的预言，电子的衍射试验，测不准关系）。
2 ．核外电子运动状态的描述：波函数、电子云及其图象表示（径向与角度分布图）。波函数、原子轨道和电子云的区别与联系。四个量子数（主量子数n ，角量子数l ，磁量子数m ，自旋量子数ms ）。
3 ．核外电子排布和元素周期表；多电子原子的能级（屏蔽效应，钻穿效应，近似能级图，原子能级与原子序数关系图）。核外电子排布原理和电子排布（能量最低原理，保里原理，洪特规则）。原子结构与元素周期性的关系（元素性质呈周期性的原因，电子层结构和周期的划分，电子层结构和族的划分，电子层结构和元素的分区）。
4 ．元素某些性质的周期性，原子半径，电离势，电子亲和势，电负性。
1-1 道尔顿原子论
古代自然哲学家对物质之源的臆测：本原论（元素论）和微粒论（原子论）
古希腊哲学家德谟克利特（Democritus, 约460—370 B C ）：宇宙由虚空和原子构成，每一种物质由一种原子构成。
波意耳：第一次给出了化学元素的操作性定义---- 化学元素是用物理方法不能再分解的最基本的物质组分，化学相互作用是通过最小微粒进行的，一切元素都是由这样的最小微粒组成的。
1732 年，尤拉（Leonhard Euler, 1707—1783 ）：自然界存在多少种原子，就存在多少种元素。
1785 年，法国化学家拉瓦锡（Antoine L. Lavoisier 1743—1794 ）：提出了质量守衡定律：化学反应发生了物质组成的变化，但反应前后物质的总质量不变。
1797 年，里希特（J. B. Richter 1762—1807 ）：发现了当量定律。
1799 年，法国化学家普鲁斯特（Joseph L. Proust 1754—1826 ）：发现定比定律：来源不同的同一种物质中元素的组成是不变的。
1805 年，英国科学家道尔顿（John Dalton 1766—1844 ）：把元素和原子两个概念真正联系在一起，创立了化学原子论：每一种化学元素有一种原子；同种原子质量相同，不同种原子质量不同；原子不可再分；一种不会转变为另一种原子；化学反应只是改变了原子的结合方式，使反应前的物质变成反应后的物质。
倍比定律：若两种元素化合得到不止一种化合物，这些化合物中的元素的质量比存在整数倍的比例关系。
瑞典化学家贝采里乌斯（J. J. Berzelius 1779—1848 ）：确定了当时已知元素的原子量，发明了元素符号。
1-2 相对原子质量（原子量）
1-2-1 元素、原子序数和元素符号
化学中元素的概念经过两次重大发展，从古代元素概念到近代化学的元素概念。再到现代化学的包括同位素的元素概念，这些进展对化学这门重要基础科学确有革命性意义。
古代元素的本来意义是物质的基元单位，是世界万物的组成部分，如我国的五行学说；古希腊的四元素说，但这些仅仅是一种天才的猜测。正如恩格斯指出的那样“古代人的天才的自然哲学的直觉”。不是近代的科学概念仅是人类深入物质层次的认识水平的暂时性界限。如四元素说认为物质本原是几种抽象的性质，由这些原始性质组合成元素，再由元素产生万物，这种把本来不存在的脱离物质的抽象性质当做第一性东西，是错误的，唯心的。以此为指导思想，自然会产生“哲人石”的思想。
十七世纪下半叶英国波义耳(Boyle. R. 1627—1691) 批判了上述元素的错误慨念，于1661 年在其名著《怀疑派的化学家》一书中提出了新的元素慨念。“元素是组成复杂物体和分解复杂物体时最后所得的那种最简单的物体”，是用一般化学方法不能再分解为更简单的某些实物”“化学的目的是认识物体的结构。而认识的方法是分析，即把物体分解为元素”。波义耳第一次把物质的最终组成归结为化学元素。他的元素概念是实在的基元物质。波义耳确实为人们研究万物的组成指明了方向，因此，这是化学发展中的一个转折点，对此恩格斯给予了高度的评价，认为“波义耳把化学确立为科学”。但这个概念在很大程度上有主观因素。确认什么是元素往往有个人经验和当时化学方法的局限性问题。当时无法分解的东西不一定是元素。如波义耳本人就认为火是元素。发现氧的英国普列斯特里(Priestley ．J ．1733—1804) 和瑞典的舍勒(K ．W ．Scheele ，1742 一l786) 都还相信“燃素”是元素。正是“这种本来可以推翻全部燃素说观点，并使化学发生革命的元素在他们手中没能结出果实来。
十九世纪原子分子论建立后，人们认识到一切物质都是由原子通过不同的方式结合而构成的。在氧气、氧化镁、水、二氧化硫、碳酸钙等性质各不相同的物质中都合有相同的氧原子，于是元素的概念被定义为：“同种的原于叫元素”。元素是在原子水平上表示物质组分的化学分类名称。
原子核组成的奥秘被揭开以后，人们通过科学实验发现：同种元素的原子核里所含的质子数目是一样的，但中子数却可以不同。如自然界中氧元素的原子有99.759% 是由8 个质子和8 个中于组成的168O) ，有0.037 ％是由8 个质子和9 个中子组成的( 178O) ，0.204% 是由8 个质子和10 个中子组成的( 188O) 。因为中于数不同，所以同一元素可以有原子质量不同的几种原子，但决定元素化学性质的主要因素不是原于质量而是核外电子数，核外电子数又决定于核内的质子数即核电荷数，所以质子数相同的一类原子，共化学性质基本是相同的。
根据现代化学的观念，元素是原子核里质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称。
这样，人们就进一步了解了元素的本质，元素就是以核电荷为标准，对原子进行分类的，也就是说，原子的核电荷是决定元素内在联系的关键。
迄今为止，人们已经发现的化学元素有109 种( 但第108 号元素尚待最后认定) ，它们组成了目前已知的大约五百万种不同物质。宇宙万物都是由这些元素的原子构成的。
由同种元素组成的物质称单质，如氧气、铁、金刚石等。单质相当于同一元素表现为实物时的存在状态。
由不同种元素组成的物质称化合物，如氧化镁、硫酸、氢氧化钠、食盐、水等。
最后，必须注意的是，我们不要把元素、单质、原子三个概念彼此混淆。元素和单质是宏观的概念。单质是元素存在的一种形式( 自由态或称游离态) 。某些元素可以形成几种单质，譬如碳的同素异性体有金刚石、石墨两种；硫的同素异性体有正交硫、单斜硫、无定形硫和弹性硫等。
元素只能存在于具体的物质( 单质或化合物) 中，脱离具体的物质，抽象的元素是不存在的。从这个角度看，元素和单质既有联系又有区别。
原子是微观的概念，而元素是一定种类的原子的总称。元素符号既表示一种元素也表示该元素的一个原子。在讨论物质的结构时，原子这个概念又有量的涵义。如氧原子可以论个数，也可以论质量。但元素没有这样的涵义，它指的是同一种类的原子。譬如：水是由氢氧两种元素组成的，水分子中含有两个氢原子和一个氧原子，而绝不能说成水分子中含有两个氢元素和一个氧元素。
1913 年英国科学家莫斯莱(Moseley ，Henry ．1887—1915) 从X 射线( 或称伦琴射线) 的研究入手，发现以不同单质作为产生X 射线的靶子，所产生的特征X 射线的波长不同。他将各元素按所产生的特征X 射线的波长排列后( 图1—1) ，就发现排列次序与其在周期表中的次序是一致的。他把这个次序名为原子序数。莫斯莱总结的公式为：
即特征x 射线波长(λ) 的倒数的平方根与原子序数(z) 呈直线关系( 图1—2) 。式中 a 、b 对同组谱线来说为常数。这就是莫斯莱定律。
原子序数不仅代表元素在周期系中的位置，而且还有一定的物理意义，它代表着原子的某种特征。卢瑟福在完成他的利用α质点散射测定核电荷的实验工作后，便结合莫斯莱的结果做出普遍的结论：原子核的电荷在数值上等于元素的原子序数。1920 年英国科学家查德威克(Chadwick ，James ．1891 一1974) 进一步做了不同元素的α质点散射实验。其实验结果见表1—1 。证明了上述推论的正确，也可以说用实验证明了原子序数是原子的基本参数。
1-2-2 核素、同位素和同位素丰度
具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称为核素。
例如原子核里有 6 个质子和 6 个中子的碳原子，它们的质量数是12 ，称碳—12 核素或写为12C 核素。原于核里有6 个质子和7 个中子的碳原子质量数为13 ，称13C 核素。氧元素有三种核素：16O 、17O 、18O 核素。
具有多种核素的元素称多核素元素。氧元素等都是多核素元素，天然存在的钠元素，只有质子数为11 ，中于数为12 的一种钠原子2311Na ，即钠元素只有23Na 一种核素，这样的元素称单一核素元素。
同位素的发现和核化学的发展是二十世纪的事，然而关于同位素的预言则在上一世纪就己提出。人们测量一些元素原子量后，发现测得越精确，就越证明各元素的原子量并不是氢原子量的整数倍。又如门捷列夫排周期表时，把碲(127.61) 排在碘(126.91) 前，还有氩(39.95) 排在钾(39.09) 前，钴(58.93) 排在银(58.69) 前，都说明同一元素的原子量并不是“单一的”数值，好象是许多数值的平均结果，不然无法说明门捷列夫的排法，正好符合性质的周期性变化。英国科学家克鲁克斯(Crookes ，w ．1832—1919) ，俄国科学家布特列洛夫（1828—1886 ）为解释上述矛盾先后提出过同一元素的原子可具有不同的原子量，而且可用化学分馏法将它们分开，实际上他已从自发的唯物主义立场提出了同位素的思想。但是在科学上自发的唯物主义思想并不能抵抗唯心主义的袭击。他们二入先后屈服于降神术。正如恩格斯指出的那样“许许多多自然科学家已经给我们证明了，他们在他们自己那门科学的范围内是坚定的唯物主义者，但是在这以外绝不仅是唯心主义者，而且甚至是虔诚的正教徒”。
以后随着天然放射性元素的发现一些元素的蜕变半衰期不同，而于1910 年由英国科学家索迪(SoddyJ Frederickl877—1956) 提出同位素的慨念。
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素。即多核素元素中的不同核素互称同位素。同种元素的不同核素，质子数相同，在周期表中占同一位置，这就是同位素的原意。
同位素有的是稳定的，称稳定同位素；有的具有放射性，称放射性同位素。目前已知的天然元素中约有20 种( 氟、钠、铝、磷、金等) 仅有单一的稳定同位素，但都有放射性同位素。可以说，大多数天然元素都是由几种同位素组成的混合物。到1976 年为止，已发现的107 种元素中，稳定同位素约300 多种，而放射性同位素达1500 种以上，但多数是人工制备的。
目前已经发现氢有三种同位素，在自然界有两种稳定同位素：11H( 氕) 和21H( 氘) ，另有一种31H ( 氚) 为人造氢的同位素。氯在自然界中有两种稳定同位索：3517C1 和3717 C1。碳有三种同位索：126C 、136C 为稳定同位素，146C 为放射性同位素。同一元素的各种同位素的原于核虽有差别，但是他们的核外电子数和化学性质基本相同。因此同一元素的各种同位素均匀地混合在一起存在于自然界的各种矿物资源中。在化工冶炼过程中，发生同样的化学反应最后均匀混合，共存于该元素所生成的各种物质中。我们所接触到的就是各种稳定同位素的混合物。
此外，人们也发现存在着质量相同而性质不同的原于，例如3616S 和3618Ar ，质量数都是36 ，由于它们的质子数不同，分属于不同元素——硫和氩。同样的,6529Cu 和6530 Zn ，质量数都是65 ，由于它们的质子数不同，也分属于不同元素——铜和锌。这种质量数相同，质子数不同，分属于不同元素的几种原子，互称同量素。同量素的存在，也说明了以核电荷( 质子数) 作为划分元素的标准是符合客观规律的，抓住了事物的本质。
1-2-3 原子的质量
同位素发现以后，人们认识到每种元素都有一定数目( 一种或一种以上) 的核素。某核素一个原子的质量称为该核素的原子质量，简称原子质量。
1973 年国际计量局公布了原子质量的单位，规定一个12 C 核素原子质量的1 ／12 为“统一的原子质量单位”，用“u”表示。( 有的资料中写为“amu”，“mu”) 。因此，12 C 的原子质量等于12u 。
通过质谱仪可以测定各核素的原子质量及其在自然界的丰度，据此就可以计算出元素的平均原子质量。如汞的平均原子质量为200.6u 。
根据相对原子质量的定义，某元素一个原子的平均质量( 即平均原子质量) 对12 C 原子质量的 1 ／12 之比，即为该元素的相对原子质量：
可见，相对原子质量和平均原于质量是两个有区别的概念，同一元素的相对原子质量和平均原子质量的数值相同，但平均原子质量有单位(u) ，相对原子质量则是一个没有单位的物理量。根据数学上“比”的道理，同量纲的量比只有比值而没有单位，它仅仅表示对某一基准的倍数。如汞元素的相对原于质量 A r(Hg) ＝200.6 表示汞元素平均原子质量是12 C 核素原子质量1 ／12 的200.6 倍。相对原子质量与平均原子质量的关系和相对密度与密度的关系很相近。
必须指出，元素的“相对原子质量”和核素的“原子质量”，虽然都是以12 C 为基准，但是它们是两个不同的概念。现将它们的区别比较如下：
1 ．相对原子质量是某元素一个原于的平均质量对12C 核素一个原子的质量的1 ／1
2 之比，而原子质量是某核素一个原子的质量，前者是讨论某元素天然存在的所有核素原子的平均质量，后者只讨论某元素一种核素原子的质量。
2 ．从数值看，一种元素只有一个原子量；除单一核素元素外，同种元素各核素原子质量不同。
3 ．相对原子质量没有单位，而原子质量有单位( 常用u 表示) 。因比对单一核素元素来说，它的相对原子质量和原子质量数值相等但是前者无单位，后者有单位。如钠元素的相对原子质量等于22.98977 ，23 Na 核素的原子质量等于22.98977u 。
4 ．某些元素的相对原于质量与核素的丰度有关；原于质量与核素的丰度无关。
最后指出：原子质量和质量数也是两个不同的概念，前者表示某核素原子的质量，后者表示某核素原子核中质子数与中于数之和，虽然质子和中子的质量接近于1u ，但不等于 1 ，再加上静质量亏损的原因，除12 C 核素的原子质量是整数，其数值恰好等于质量数之外，其余核素的原子质量都有小数，质量数则全是整数。
1-2-4 元素的相对原子质量
国际原子量与同位素丰度委员会给原子量下的最新定义(1979 年) 是：一种元素的相对原子质量是该元素 1 摩尔质量对核素12 C 的1 摩尔质量1 ／12 的比值。
由于1mol 任何元素都含有相同的原子数，因此，相对原子质量也就是一种元素的一个原于的平均质量对12 C 核素一个原子的质量的1 ／12 之比。所谓一个原子的平均质量，是对一种元素含有多种天然同位素说的，平均质量可由这些同位素的原子质量和丰度来计算。
相对原子质量用符号 A r(E) 表示，A 代表原子质量，下标r 表示相对，E 代表某元素。如氯元素的相对原子质量等于35.453 ，可表示为 A r(Cl)=35.453 ，它表示1mol 氯原子的质量是核素12 C 的1 摩尔质量1 ／12 的35.453 倍。亦即1 个氯原子的平均质量是12 C 原子质量1/12的35.453 倍。可见相对原子质量仅是一种相对比值，它没有单位。
自1803 年道尔顿发表原子论以来，人们自然要考虑这样的问题，一个原子有多重？从那时起，就有人开始致力于原子量的研究工作。由于原子很小，质量很轻( 最轻的原子约重 1.6 ×10 -24 g ，而最重的原子也不够此重的250 倍) 。一般情况下，又不能独立存在，因比人们不仅无法取出单个的原子，更没有这样精密的天平能够称出原子的真实质量。但是，我们可以称取1mol 某元素的原子，用摩尔质量除以阿佛加德罗数．从而得到以克为单位的某元素原子的质量。以克为单位的原子质量，数字极小，使用极不方便，只好选取某元素的原子质量为标准，令其它元素的原子质量与之比较，这样求得元素的相对原子质量。
道尔顿首先提出以最轻的氢元素H ＝ 1 为相对原子质量标准( 当时尚未发现同位素，因而认为同种元素的原子具有相同的质量) 。某元素一个原子比氢原子重几倍，则原子量就是几。后来由于很多种元素都能与氧化合生成氧化物，它们的化合量可与氧直接比较，1826 年改用O ＝100 为标准。1860 年又改O ＝16 作标准，这样可使相对原子质量数值小些，同时保持氢元素原子量约等于 1 。而所有元素原子量都大于 1 。
到1929 年发现了氧的同位素。随后人们通过实验证明氧的同位素丰度在自然界的分布是不均匀的，因而认识到用天然氧作相对原子质量标准不够妥当。物理学界随即采用16 O 等于16 作为相对原于质量标准，但是化学界仍然保持了天然氧相对原子质量等于16 的标准。从这时起就有了所谓化学相对原子质量和物理相对原子质量并行的两种标度。这两种标度之间的差别约为万分之三。1940 年国际原于量与同位素丰度委员会确定以 1.000275 为两种标度的换算因数：物理相对原子质量＝ 1.000275 ×化学相对原子质量
实际上，由于天然氧的丰度是略有变化的，规定换算因数也不是一种妥善办法，由于两种相对原子质量标准并存所引起的矛盾，自然就促进了统一“原子量标淮的要求。在化学工作中使用相对原于质量的地方很多，因此，化学界希望选择一个新标度，并希望这个新标度对原有的相对原子质量数值改变越小越好。经过反复的讨论 1 H 、 4 He 、19 F 、12 C 、16 O 等均曾被考虑过作为新的相对原子质量标堆，最后认定以12 C 作标准有许多好处：12 C 在碳的天然同位素中所占的相对百分数比较固定，受地点影响不大，而且对12 C 的质量测定比较精确，最重要的是，采用12 C 作为相对原子质量的新标准，各元素的相对原子质量变动不大，仅比过去降低了0.0043% ，对大多数元素来说变动不大。实际上，除氧之外，只有五种元素(Ag 、C1 、Br 、K 、Ar) 的相对原子质量稍有变动。于是在1960 年和1961 年，国际物理学会和国际化学会先后正式采用以12 C 的原子质量＝12 作为相对原子质量的新标准。从此，相对原子质量有了统一的新标准，不再存在所谓化学相对原子质量和物理相对原子质量的区别，而统一改称为国际原子量了。
1-3 原子的起源和演化
公元前约四百年，哲学家对万物之原作了种种推测。希腊最卓越的唯物论者德模克利特( 公元前460~370 年) 提出了万物由“原子”产生的思想。其后世界各国的哲学家，包括中国战国时期《庄子》一书中，均对物质可分与否争论不休，延续时间很久。1741 年俄国的罗蒙诺索夫(1711~1763) 曾提出了物质构造的粒子学说，但由于实验基础不够，未曾被世人重视。人类对原子结构的认识由臆测发展到科学，主要是依据科学实验的结果。
到了十八世纪末，欧洲已进入资本主义上升时期，生产的迅速发展推动了科学的进展。在实验室
里开始有了较精密的天平，使化学科学从对物质变化的简单定性研究进入到定量研究，从而陆续发现一些元素互相化合时质量关系的基本定律，为化学新理论的诞生打下了基础。这些定律是：
1 ．质量守恒定律：1756 年，罗蒙诺索夫经过反复实验，总结出第一个关于化学反应的质量定律，即质量守衡定律—参加化学反应的全部物质的质量，等于反应后的全部产物的质量。
2 ．定组成定律：1779 年法国化学家普劳斯特(l754~1826) 证明一种纯净的化合物不论来源如何，各组分元素的质量间都有一定的比例，这个结论称为定比定律。
3 ．倍比定律：1803 年英国的中学教师道尔顿发现，当甲乙两种元素互相化合生成两种以上化合物时，则在这些化合物中，与同一质量甲元素化合的乙元素的质量间互成简单的整数比。这个结论称为倍比定律。例如氢和氧互相化合生成水和过氧化氢两种化合物：在这两种化合物中，氢和氧的质量比分别是 1 ：7.9
4 和1 ：15.88 ，即与 1 份质量的氢相化合的氧的质量比为7.9:15.88 ＝1:2 。
这些基本定律都是经验规律，是在对大量实验材料进行分析和归纳的基础上得出的结论。究竟是什么原因形成了这些质量关系的规律? 这样的新问题摆在化学家面前，迫使他们必须进一步探求新的理论，从而用统一的观点去阐明各个规律的本质。
1787 年，年轻的道尔顿首先开始对大气的物理性质进行了研究，从中逐渐形成了他的化学原子论思想。当时，他继承了古代希腊的原子论，认为大气中的氧气和氮气之所以能互相扩散并均匀混合，原因就在于它们都是由微粒状的原子构成的，不连续而有空隙，因此，才能相互渗透而扩散。19 世纪初，为了解释元素互相化合的质量关系的各个规律．道尔顿把他的原子论思想引进了化学，他认为物质都是由原子组成的，不同元素的化合就是不同原子间的结合。例如碳的两种氧化物碳和氧的质量比分别是 3 ：4 和 3 ：8 ，和一定质量的碳相化合的氧的质量比恰好是 1 ： 2 。这不正是原子个数比的一种表现吗? 这使他确信．物质都是由原子结合而成，不同元素的原子不同，因而相互结合后就产生出不同物质。
为了充分证明他的观点．精确区分出不同元素的原子，他认为关键是区分出不同原子的相对质量，即相对原子质量，于是他着手进行测定相对原子质量的工作。他把氢的相对原子质量定为 1 ，并假定了元素化合时需要的不同原子数目。依照当量定律和定组成定律提供的大量数据，初步测出了氢、氧、氮、硫、磷、碳等元素的原子量，为他的原子论提供了依据并形成了完整的理论体系。
道尔顿原子论的主要内容有三点
1 ．一切物质都是由不可见的、不可再分割的原子组成。原子不能自生自灭。
2 ．同种类的原子在质量、形状和性质上都完全相同，不同种类的原子则不同。
3 ．每一种物质都是由它自己的原子组成。单质是由简单原子组成的，化合物是由复杂原子组成的，而复杂原子又是由为数不多的简单原子所组成。复杂原子的质量等于组成它的简单原子的质量的总和。他还第一次列出了一些元素的原子量。
道尔顿的原子论合理地解释了当时的各个化学基本定律。根据原子论的论点，原子是物质参加化学反应的最小单位物质在发生化学反应时原子的种类和总数并没有变化，各原子又有自己确定的质量，因而反应前后质量不变( 质量守恒定律) 。化合物的复杂原子是由为数不多的简单原子组成。在复杂原子中所含不同的简单原子的数目和质量都是确定不变的，故复杂原子的质量组成一定( 定组成定律) 。如果甲元素的一个原子能与乙元素的一个、两个或几个原子化合形成多种化合物，乙元素原子量都相同，则与相同质量甲元素化合的乙元素质量之比必成简单整数比( 倍比定律) 等等。由于道尔顿的原子论简明而深刻地说明了上述化学定律，一经提出就得到科学界的承认和重视。
由上面的说明可见，元素互相化合的质量关系是原子学说的感性基础，而原子论则是上述各定律推理的必然结果。原子论阐明了各质量定律的内在联系，从微观的物质结构角度揭示了宏观化学现象的本质，总结了这个阶段的化学知识。同时，原子论引入了原子量的概念，开创了研究
原子量的测定工作。原子量的测定又为元素周期律的发现打下了基础。但是道尔顿的原子论是很不完善的。随着化学实验工作的不断发展，在许多新的实验现象面前原子论碰到的矛盾越来越多。
19 世纪初，法国化学家盖·吕萨克(1778~1850) 开始了对气体反应体积的研究。他通过各种不同气体反应实验发现，参加反应的气体和反应后产生的气体的体积都有简单整数比关系。例如一体积氮气和一体积氢气化合生成成两体积氯化氢：
一体积氯气和两体积氢化合生成两体积水蒸气：
1-4 原子结构的玻尔行星模型
1-4-1 氢原子光谱
1. 连续光谱(continuous spectrum)
2. 线状光谱( 原子光谱)(line spectrum)
3. 氢原子可见光谱
4 ．巴尔麦( J. Balmer) 经验公式(1885)
: 谱线波长的倒数, 波数(cm-1).
n : 大于2 的正整数, R H ：常数, 1.09677576 ×10 7 m -1
n = 3, 4 , 5, 6 分别对应氢光谱Balmer 系中H a 、H b 、H g 、H d 、
里得堡(Rydberg) ------ 瑞典1913
n 2 ：大于n 1 的正整数, ：谱线的频率(s -1 ), R ：里得堡(Rydberg) 常数3.289 ×10 15 s -1
1-4-2 玻尔理论
（ 1 ）行星模型
（ 2 ）定态假设
（ 3 ）量子化条件
（ 4 ）跃迁规则
1-5 氢原子结构（核外电子运动）的量子力学模型
1-5-1 波粒二象性
1. 光的波粒二象性
对于光：P = mc = h n / c = h / l
对于微观粒子：l = h / P = h /m u
2. 微粒的波粒二象性(Louis de Broglie,1924)
1-5-2 德布罗意关系式
P = h / l = h / m u
1-5-3 海森堡不确定原理
微观粒子，不能同时准确测量其位置和动量测不准关系式：
Δx －粒子的位置不确定量
Δu －粒子的运动速度不确定量
1-5-4 氢原子的量子力学模型
1 ．电子云
2 ．电子的自旋
3 ．核外电子的可能运动状态
4 ．4 个量子数
(1) 主量子数n ，n = 1, 2, 3…正整数，它决定电子离核的远近和能级。
(2) 角量子数l ，l = 0, 1, 2, 3…n- 1 ，以s ，p ，d ，f 对应的能级表示亚层，它决定了原子轨道或电子云的形状
(3) 磁量子数m ，原子轨道在空间的不同取向，m = 0, ±1, ±2, ±3... ±l, 一种取向相
当于一个轨道，共可取 2 l + 1 个数值。m 值反应了波函数( 原子轨道) 或电子云在空间的伸展方向
(4) 自旋量子数m s ，m s = ±1/2, 表示同一轨道中电子的二种自旋状态
5 ．描述核外电子空间运动状态的波函数及其图象
1-6 基态原子电子组态（电子排布）
1-6-1 构造原理
（ 1 ）泡利原理
每个原子轨道至多只能容纳两个电子；而且，这两个电子自旋方向必须相反。或者是说，在同一个原于中，不可能有两个电子处于完全相同的状态，即原子中两个电子所处状态的四个量子数不可能完全相同。
（ 2 ）洪特规则
在n 和l 相同的简并轨道上分布的电子，将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行。
（ 3 ）能量最低原理
就是电子在原子轨道上的分布，要尽可能的使电子的能量为最低。
1-6-2 基态原子电子组态
1-7 元素周期系
门捷列夫Mendeleev (1834-1907) ，俄罗斯化学家。1834 年2 月8 日生于西伯里亚的托波尔斯克城，1858 年从彼得堡的中央师范学院毕业，获得硕士学位。1859 年被派往法国巴黎和德国海德尔堡大学化学实验室进行研究工作。1865 年，彼得堡大学授予他科学博士学位。1869 年发现化学元素周期律。1907 年2 月2 日逝世。
1 ．元素周期表概述
门捷列夫元素周期律：化学元素的物理性质和化学性质随着元素原子量的递增呈现周期性的变化。元素周期表是化学元素周期律的具体表现，是化学元素性质的总结。
元素周期表中的三角关系：
门捷列夫预言：(1) 镓、钪、锗、钋、镭、锕、镤、铼、锝、钫、砹和稀有气体等多种元素的存在。(2) 有机硅化合物的性质。
元素周期表的应用：
2 ．元素周期律理论的发展过程
(1) 1869 年门捷列夫提出元素周期律，并预言了钪、镓、锗的存在。
(2) 1894-1898 年稀有气体的发现，使元素周期律理论经受了一次考验。
(3) 1913 年莫斯莱的叙述：“化学元素的性质是它们原子序数（而不再是原子量）的周期性函数”。
(4) 20 世纪初期，认识到了元素周期律的本质原因：“化学元素性质的周期性来源于原子电子层结构的周期性”。
(5) 1940 —1974 年提出并证实了第二个稀土族──锕系元素的存在。
(6) 人类对元素周期律理论的认识到目前并未完结，客观世界是不可穷尽的，人类的认识也是不可穷尽的。
3. 元素在周期表中的位置与元素原子电子层结构的关系
3.1 元素的分区与原子的电子层结构
根据原子的电子层结构的特征，可以把周期表中的元素所在的位置分为五个区。
(1) s 区元素，最外电子层结构是ns 1和ns 2，包括IA 、IIA 族元素。
(2) p 区元素，最外电子层结构是ns 2np 1-6，从第ⅢA 族到第0 族元素。
(3) d 区元素，电子层结构是( n -1) d 1-9ns 1-2 , 从第ⅢB 族到第Ⅷ类元素。
(4) ds 区元素，电子层结构是( n -1) d 10ns 1和( n -1) d 10ns 2，包括第IB 、IIB 族。
(5) f 区元素，电子层结构是( n -2) f 0-14 ( n -1) d 0-2ns 2，包括镧系和锕系元素。 3.2 周期与
原子的电子层结构
表 1 周期与能级组的关系
周期能级组能级组内各原子轨道能级组内轨道所能容纳的电子数各周期中元素
1 一 1 s
2 2
2 二 2 s 2 p 8 8
3 三 3 s 3 p 8 8
4 四 4 s 3 d 4 p 18 18
5 五 5 s 4 d 5 p 18 18
6 六 6 s 4 f 5 d 6 p 32 32
7 七7 s 5 f 6 d 7 p 32 32
(1) 周期数= 电子层数= 最外电子层的主量子数n 。
(2) 各周期元素的数目= 相应能级组中原子轨道所能容纳的电子总数。
3.3 族与原子的电子层结构
元素周期表中共有16 个族：7 个A 族（主族）和7 个B 族（副族），还有1 个零族和 1 个第Ⅷ族。现在国外把元素周期表划分为18 个族，不区分主族或副族，按长周期表从左向右依次排列。各区内所属元素的族数与原子核外电子分布的关系见表 2 。
表 2 各区内所属元素的族数与原子核外电子分布的关系
元素区域元素族数
s 、p 、ds 区元素等于最外电子层的电子数( ns + np )
d 区元素（其中第Ⅷ族只适用于F
e 、Ru 和Os ）等于最外层电子数与次外层 d 电子数之和( n -1) d + ns
f 区元素均为第ⅢB 族元素
4. 现代各式元素周期表
4.1 短式周期表
4.2 宝塔式周期表
4.3 环形和扇形周期表
4.4 长式周期表
5. 未来的元素周期表
表 3 具有双幻数的核素
核素名称符号质子数中子数核素质量
氦-4 He 2 2 4
氧-6 O 8 8 16
钙-40 Ca 20 20 40
铅-208 Pb 82 126 208
类铅-298 EKPb 114 184 298
超铅-482 SpPb 164 318 482
表 4 周期与相对应的核外电子排布的关系
周期电子充填状态电子数目元素种类数目
1 1 s
2 2
2 2 s 2 p 8 8
3 3 s 3 p 8 8
4 4 s 3 d 4 p 18 18
5 5 s 4 d 5 p 18 18
6 6 s 4 f 5 d 6 p 32 32
7 7 s 5 f 6 d 7 p 32 32
8 8 s 5 g 6 f 7 d 8 p 50 50
9 9 s 6 g 7 f 8 d 9 p 50 50
1-8 元素周期性
1-8-1 原子半径
原子的大小以原子半径来表示，在讨论原子半径的变化规律时，我们采用的是原子的共价半径，但稀有气体的原子半径只能用范德华半径代替。
⑴短周期内原子半径的变化（ 1 、 2 、3 周期）
在短周期中，从左到右随着原子序数的增加，核电荷数在增大，原子半径在逐渐缩小。但最后到稀有气体时，原子半径突然变大，这主要是因为稀有气体的原子半径不是共价半径，而是范德华半径。
⑵长周期内原子半径的变化（ 4 、 5 周期）
在长周期中，从左向右，主族元素原子半径变化的趋势与短周期基本一致，原子半径逐渐缩小；副族中的 d 区过渡元素，自左向右，由于新增加的电子填入了次外层的（ｎ－ 1 ） d 轨道上，对于决定原子半径大小的最外电子层上的电子来说，次外层的 d 电子部分地抵消了核电荷对外层ns 电子的引力，使有效核电荷增大得比较缓慢。因此， d 区过渡元素从左向右，原子半径只是略有减小，缩小程度不大；到了ds 区元素，由于次外层的（ｎ－ 1 ）ｄ轨道已经全充满，ｄ电子对核电荷的抵消作用较大，超过了核电荷数增加的影响，造成原子半径反而有所增大。同短周期一样，末尾稀有气体的原子半径又突然增大。
⑶特长周期内原子半径的变化（ 6 、7 周期）
在特长周期中，不仅包含有d 区过渡元素，还包含有f 区内过渡元素（镧系元素、锕系元素），由于新增加的电子填入外数第三层的（ｎ－ 2 ）f 轨道上，对核电荷的抵消作用比填入次外层的（ｎ－ 1 ）d 轨道更大，有效核电荷的变化更小。因此 f 区元素从左向右原子半径减小的幅度更小。这就是镧系收缩。由于镧系收缩的影响，使镧系后面的各过渡元素的原子半径都相应缩小，致使同一副族的第5、6 周期过渡元素的原子半径非常接近。这就决定了Zr 与Hf 、Nb 与Ta 、Mo 与W 等在性质上极为相似，难以分离。
在特长周期中，主族元素、d 区元素、ds 区元素的原子半径的变化规律同长周期的类似。
⑷同族元素原子半径的变化
在主族元素区内，从上往下，尽管核电荷数增多，但由于电子层数增多的因素起主导作用，因此原子半径显著增大。
副族元素区内，从上到下，原子半径一般只是稍有增大。其中第5 与第6 周期的同族元素之间原子半径非常接近，这主要是镧系收缩所造成的结果。
1-8-2 电离能
元素的第一电离势越小，表示它越容易失去电子，即该元素的金属性越强。因此，元素的第一电离势是该元素金属活泼性的一种衡量尺度。
电离势的大小，主要取决于原子核电荷、原子半径和原子的电子层结构。由上图可见元素第一电
离势的周期性变化。
⑴在每一周期中，在曲线各最高点的是稀有气体元素，它的原子具有稳定的8 电子结构，所以它的电离势最高。而在曲线各最低点的是碱金属元素，它们的电离势在同一周期中是最低的，表明它们是最活泼的金属元素。各周期其它元素的电离势则介于这两者之间。在同一周期中由左至右，随着原子序数增加、核电荷增多、原子半径变小，原子核对外层电子的引力变大，元素的电离势变大。元素的金属性慢慢减弱，由活泼的金属元素过渡到非金属元素。
⑵在每一族中自上而下，元素电子层数不同，但最外层电子数相同，随着原子半径增大，电离势变小，金属性增强。在ⅠＡ族中最下方的铯有最小的第一电离势，它是周期系中最活泼的金属元素。而稀有气体氦则有最大的第一电离势。
⑶某些元素其电离势比同周期中相邻元素的高，是由于它具有全充满或半充满的电子层结构，稳定性较高。例如N 、P 、As （具有半充满的轨道），Zn 、Cd 、Hg （具有全充满的(n-1)dns 轨道）。
1-8-3 电子亲合能
当元素处于基态的气态原子得到一个电子成为负一价阴离子时所放出的能量，称为该元素的电子亲合势。元素的电子亲合势越大，表示它的原子越容易获得电子，非金属性也就越强。活泼的非金属元素一般都具有较高的电子亲合势。
由于电子亲合势的测定比较困难，目前元素的电子亲合势数据不如电离势数据完整，但从上面已有的数据仍不难看出，活泼的非金属具有较高的电子亲合势，而金属元素的电子亲合势都比较小，说明金属在通常情况下难于获得电子形成负价阴离子。
在周期中由左向右，元素的电子亲合势随原子半径的减小而增大，在族中自上而下随原子半径的增大而减小。但由上表可知，ⅥＡ和ⅦＡ族的头一个元素（氧和氟）的电子亲合势并非最大，而分别比第二个元素（硫和氧）的电子亲合势要小。这一反常现象是由于氧、氟原子半径最小，电子密度最大，电子间排斥力很强，以致当加合一个电子形成负离子时，放出的能量减小。
1-8-4 电负性
元素的电离势和电子亲合势都是只从一个方面反映了某原子得失电子的能力，只从电离势或电子亲合势的大小来衡量金属、非金属的活泼性是有一定局限性的。实际上元素在形成化合物时，有的元素的原子既难于失去电子，又难于获得电子，如碳、氢元素等。因此在原子相互化合时，必须把该原子失去电子的难易程度和结合电子的难易程度统一起来考虑。因此把原子在分子中吸引电子的能力叫做元素的电负性。
由上表可见元素的电负性呈现周期性变化。在同一周期中，从左到右，随着原子序数增大，电负性递增，元素的非金属性逐渐增强。在同一主族中，从上到下电负性递减，元素的非金属性依次减弱。副族元素的电负性没有明显的变化规律。
在周期表中，右上方氟的电负性最大，非金属性最强，左下方铯的电负性最小，金属性最强。一般来说，金属元素的电负性在~2.0 以下，非金属元素的电负性在~2.0 以上。根据元素电负性的大小，可以衡量元素的金属性和非金属性的强弱，但应注意，元素的金属性和非金属性之间并没有严格的界限。
1-8-5 氧化态
元素的氧化数与原子的价层电子构型或者说与价电子数有关。
⑴主族元素的氧化数
在主族元素原子中，仅最外层的电子（即价电子）能参与成键，因此主族元素（氧、氟除外）的最高氧化数等于其原子的全部价电子数，还等于相应的族数。主族元素的氧化数随着原子核电荷数递增而递增。呈现周期性的变化。
⑵过渡元素的氧化数
从ⅢＢ～ⅦＢ族元素原子的价电子，包括最外层的s 电子和次外层的d 电子都能参与成键，
因此元素的最高氧化数也等于全部价电子数，亦等于族数。下面以第 4 周期的元素为例：从ⅢＢ～ⅦＢ族过渡元素的最高氧化数，随着原子核电荷数递增而递增，呈现周期性变化。ⅡＢ族元素的最高氧化数为+2 ，ⅠＢ族和第Ⅷ族元素的氧化数变化不很规律。
第 2 章分子结构
[ 教学要求]
1 ．掌握离子键和共价键的基本特征和它们的区别。
2 ．掌握价键理论，杂化轨道理论。
3 ．掌握分子轨道理论的基本内容。
4 ．了解分子间作用力及氢键的性质和特点。
[ 教学重点]
1 ．VSEPR
2 ．VB 法
3 ．MO 法
[ 教学难点]
MO 法
[ 教学时数] 8 学时
[ 主要内容]
1 ．离子键：离子键的形成、离子的特征（电荷，半径，构型）
2 ．共价键：价键理论－电子配对法（本质，要点，饱和性，方向性，类型σ键、π键）。
3 ．杂化轨道理论：杂化轨道理论的提出，杂化轨道理论的基本要点，杂化轨道的类型- sp 、spd 等各种类型及举例。
4 ．分子轨道理论：分子轨道理论的基本要点，分子轨道的能级图，实例- 同核：H2、He 、O2、F2、N2；异核：NO 、HF 。
5 ．共价键的属性：键长，键角，键能，键级。
6 ．分子间的作用力和氢键。
[ 教学内容]
2-1 化学键参数和分子的性质
分子结构的内容是：分子组成、分子空间结构和分子形成时的化学键键参数：用各种不同的化学量对化学键的各种属性的描述。
键能：在101.3KPa ，298K 下，断开1molAB 理想气体成 A 、B 时过程的热效应，称AB 的键能，即离解能。记为△H °298 （AB ）
A ─
B (g) =A (g) +B (g) △H°298 （AB ）
键能的一些说明：
对双原子分子，键能即为离解能，对多原子分子，键能有别于离解能。同种化学键可能因环境不同键能有很大差异。对同种化学键来说，离解产物的稳定性越高，键能越小。产物的稳定性可以从电荷的分散程度、结构的稳定性来判断。
键能越大键越稳定，对双原子分子来说分子就越稳定或化学惰性。
成键原子的半径越小，其键能越大，短周期中的元素的成键能力与其同族元素长周期的相比键能肯定要大得多。在同一周期中，从左到右原子半径减小，可以想见其成键能力应增大。但F-F 、O-O 、N-N 单键的键能反常地低，是因为其孤电子对的斥力引起。
一般单键键能不如双键键能，双键键能不如叁键键能。但双键和叁键的键能与单键键能并无
简单的倍数关系。一般来说，原子间形成的第一个键最稳定，第二个键次之，第三个键最小，若有第四个键则更小。
对双原子分子间形成的键：同核双原子分子同族元素从上到下键能下降，因为原子半径增大而成键能力下降；异核双原子分子在核间距一样（或几乎一样）时，电负性相差越大，键越稳定。
双原子分子可用生成热求得键能；多原子分子可用键能近似求得反应热。
H2O (g) =H (g) +OH (g) D (H-OH) =500.8KJ/mol
OH (g) =H (g) +O (g) D (H-O) =424.7KJ/mol
HCOOH (g) =HCOO (g) +H (g) D (HCOO-H) =431.0KJ/mol
D (NH2-H) =431 D (NH-H) =381 D (N-H) =360
若一个原子与多个相同原子形成多个化学键则一般有: D1 >D2 >D3 >…>D n , 但说到键能则
是其平均值。
2 键长
键长：成键两原子的核间的平衡距离。
之所以用平衡距离是因为分子处于振动之中，核间距离在不断变化之中。原子核间距离越短，化学键越稳定。
键长也受环境影响, 一般来说, 成键原子环境电负性越强键越短。
F3Si-Cl d=200pm H3Si-Cl d=205pm
H2ClSi-Cl d=202pm Cl3Si-Cl d=201pm
3 键角
键角：同一分子中键与键的夹角。
键角与成键原子的成键轨道有关，在成键轨道确定时还决定于成键原子的价层电子键角用于说明分子的空间结构，对分子的性质尤其是物理性质有推导作用。过小的键角（~90 ) 意味着分子张力大，稳定性下降。
4 键的极性
由于成键两原子的正负电荷中心不重合而导致化学键的极性。正负电荷重心不重合的化学键称极性键。
正负电荷重心重合的化学键叫非极性键。
一般来说，对同原子形成的化学键，若其所处环境相同，则形成非极性键，异原子形成化学键则肯定是极性键。离子键是最强的极性键。对共价键来说，极性越大，键能越大。
5 分子的性质
分子的极性是由化学键的极性引起，组成分子的化学键若都无极性，则分子肯定无极性；而若组成分子的化学键有极性，则要看分子的结构情况以判断有无极性，若整个分子的正负电荷重心得合则无极性，否则有极性。
分子极性的大小用偶极矩来衡量：μ=q.d 其中q 为点电荷，单位为库仑；d 为点电荷间距离，单位是m,μ为偶极矩，单位是 C.m 。
对双原子分子来说，点电荷间的距离就是核间距。偶极矩和核间距均可由实验测得，故可推出其离子性大小。
电负性差值越大，极性越大，双原子分子的偶极矩越大；虽然偶极矩还与核间距有关，但核间距起次要作用。CO 的偶极矩特殊。
6 分子的磁性
任何物质都会产生一个反抗外磁场的磁场，也即抗磁性。
某些有成单电子的物质来说，除了产生抗磁性外，成单电子还会沿着外磁场产生一个顺磁场，且产生的这个磁场比抗磁场要大得多，所以表现为顺磁性，这类物质称顺磁性物质。无成单电子，则只有抗磁性而无顺磁性，这类物质称抗磁性物质。
不论抗磁性物质还是顺磁性物质，当外磁场消失时，其诱导磁场消失。
而另有一类物质，在外磁场作用下产生比一般的顺磁性要大得多的磁场，且在外磁场消失时，而诱导磁场不完全消失，即有记忆，这类物质称为铁磁性物质。
分子的磁性
对顺磁性物质而言，其产生的磁矩如果只考虑纯自旋贡献，不考虑轨道贡献和旋轨道偶合时有如下关系：
2-2 离子键
化学反应的发生在能量上肯定有利。离子化学物形成必然伴随电子得失，只有活泼的金属和活泼的非金属之间可形成离子键。
离子型化合物形成过程中最重要的能量变化──晶格能
玻恩- 哈伯循环──分析离子化合物形成过程能量变化
玻恩- 哈伯循环举例
△f H NaCl =-411KJ/mol
S=106.5 D=247 I=495
E A =-376 △H 1 =-526 △H 2 =-243
△f H NaCl =S+D/2+I+E A+△H1+△H2
U =△H1+△H2
晶格能
从玻恩- 哈伯循环中不难分析出，对离子化合物稳定性的贡献最主要来自△H 和△H2，这两项合称晶格能。对离子化合物来说，晶格能对化合物的稳定性不言而喻，故常温下，离子化合物一般不可能是气体和液体，只能是固体。
晶格能：气态离子从无限远处接近最后形成固体离子化合物的过程中释放的能量。是离子化合物稳定性的量度。
晶格能无法直接测得，只有通过热力学循环求得。
对纯离子化合物来说，离子电荷越高，晶格能越大；离子半径越小，晶格能越高。有：U ∝Z + Z - /(r + +r - )
电荷高的晶格能大，电荷一样时看离子半径和，离子半径之和小的晶格能大。
离子化合物的键能（离解能）：-(I+E A +△H1 )
离子键
离子键的本质：原子或原子团发生电子得失而形成正负离子，通过正负离子间的静电作用：F=Z + Z - /d2离子从无限远处靠近形成离子晶体而作的功。离子键包括同号离子间的斥力和异号离子间的引力。
阴阳离子不可能无限靠近，离子的核外电子以及原子核间都有强烈相互作用，最后在一适当距离达到平衡，即斥力和引力相等。
离子键的特征
因离子的电荷是球形对称的，故只要空间条件允许，可尽可能多地吸引异号电荷的离子，离子键没有饱和性。在离子晶体中，每个正离子吸引晶体内所有负离子，每个负离子也吸引所有正离子。
异号离子可沿任何方向靠近，在任何位置相吸引，故离子键没有方向性。
不可能有100% 的离子键；成键原子电负性差值越大，离子键成分越高。离子键成分超过50% 的化学键为离子键，此时电负性相差约为 1.7 。含离子键的化合物为离子化合物。
离子键百分数和离子键强弱是两码事，与化学键的强弱也无直接关系。
2-3 共价键
Lewis,G.N. 原子价的电子理论，分子趋向于形成共用电子对来满足8e 结构
Heitler,W. 和London,F 应用量子力学处理H2，Pauling,L 发展这一成果，创立了现代价键理论：Valence Bond Theory (VBT) 。
Milliken 和Hund,F 也应用量子力学，从另一角度出发，处理了H2+而创立了分子轨道理论：Molecular Orbital Theory (MOT) 。
1 现代价键理论
成键两原子必须有能量较低的成单电子；
成键时成单电子必须自旋方向相反，在核间电子云密度最大形成稳定化学键；
共价键有饱和性，成单电子的数目就是成键数目；
共价键有方向性，沿轨道方向重叠可产生最大重叠，形成的键最稳定；在所有轨道中只有s 轨道无方向性，只有s 轨道之间形成的键无方向性。
化学键
σ键：沿电子云最大方向头碰头重叠而形成的化学键。头碰头方式重叠是最有效的重叠，故形成的化学键最稳定。S 轨道无方向性，故有s 轨道参与形成的化学键一定是σ键。
π键：成键两原子在已形成σ键的情况下其它轨道不可能再以头碰头方式重叠，可以肩并肩方式重叠形成π键。肩并肩重叠不如头碰头重叠有效，故π键稳定性一般不如σ键。π键是两原子间形成的第二、第三键。
S 轨道只参与形成σ键一种，p 轨道可以形成σ键和π键两种键，d 轨道可以形成σ键、π键和δ键三种键， f 轨道能否成键尚未有定论。
σ键和π键
轨道的杂化
Pauling 指出，原子轨道在成键时并不是其原型，而是将参与成键的几个轨道重新组合成数目相同的等价（简并）轨道，这个过程称杂化。只有能量相近的轨道才能进行杂化；
杂化后的轨道形状和能量完全一样，但方向不同；杂化前后轨道总数目不变；杂化以后的轨道电子云更加集中在某一方向上，故其成键能力强于未杂化的轨道。杂化轨道只能填充孤电子对或σ键上电子；杂化是原子成键前的轨道行为，与该原子的价层电子数目无关。
杂化类型
杂化的几点说明
杂化类型决定于成键中心原子的价轨道和成键时的方式。如价轨道为1s ，则因只有一个轨道故谈不上杂化，价轨道为ns np ，则有四个轨道，最多可有四个轨道参与杂化最多形成四个σ键，若价轨道为ns np nd 或(n-1)d ns np ，则可多于四个轨道参与杂化；价轨道指明了最多可杂化的轨道数目。若中心原子与其它同一原子形成多个化学键，只有一个键是由杂化轨道形成的，其它成键轨道须从价轨道中扣除。杂化轨道只用于形成σ键或孤电子对。
若中心原子的价电子数目多于价轨道时形成不等性杂化，即部分价电子以孤电子对进入杂化轨道。此类杂化一般只发生在中心原子价轨道为四个时
若以不等性杂化方式成键，则成键键角会发生变化，其规律如下：
孤电子对(lone pair) 只受中心原子约束故电子云伸展范围大；成键电子对(bonding pair) 受两个原子约束电子云伸展区域小。故电子对斥力相对大小为：lp-lp>lp-bp>bp-bp
lp,bp 之间的作用结果使lp-lp 之间的夹角大于lp-bp 之间夹角，而后者又大于bp-bp 之间的夹角。
若与中心原子成键的原子电负性大，其电子云密度也高，对其它成键原子的排斥也大，故键角也相应增大；若有部分原子形成π键也相当于增大电子云密度，故键角也会增大。
2-4 分子轨道理论简介
组成分子的所有原子轨道包括价轨道和非价轨道都并入分子轨道，且在形成分子轨道之前进行重新组合。
组合后的分子轨道与原子轨道相比，总数量完全相同，大致一半能量升高形成反键分子轨道，另一半能量降低形成成键分子轨道，有时还有少量原子轨道找不到对称性匹配的其它原子轨道与之组合则形成非键分子轨道，非键分子轨道基本上仍保留原原子轨道特点（能量、波函数）。
分子轨道就象一个原子的原子轨道一样在能量上不同按能级由低到高的顺序依次排列，但表示符号已变为σ、π、δ…替代原子轨道的s 、p 、d 、f…。分子轨道也用波函数来表示。
原子轨道要组合成低能量的分子轨道须满足三原则：
对称性匹配原则：参与组合的原子轨道必须在取向上满足一定要求才能组合成有效的分子轨道，否则只能形成非键分子轨道即不参与组合直接成为分子轨道。参与组合的原子轨道通常只有三种对称性即σ对称性、π对称性和δ对称性，其中最后者不常见。
能量相近原则：能量越近，组合后的成键轨道比原轨道能量降低得越多，反键轨道比原轨道能量升高得越多。因价轨道组合后得到的高能反键轨道常常无电子填充，故这种组合最为有效。
最大重叠原则：新的分子轨道中，成键轨道占用率总是高于反键轨道的，最大重叠是指形成的成键轨道尤其是由价轨道形成的成键轨道在原子间电子云密度最大。
电子在分子轨道上的填充顺序与电子在原子轨道上的填充顺序一致，即满足能量最低原理，保里不相容原理和洪特规则。
填充电子后的分子若其成键轨道上的电子总数大于反键轨道上的电子总数则分子可以形成，否则不稳定。成键轨道上和反键轨道上的电子数差除 2 即为键级。
共价键的稳定性首先与参与键的原子有关，原子间的电负性差越大形成的共价键一般越稳定；原子的原子半径越小形成的共价键也越稳定。还与原子参与组合的价轨道有关（对称性），σ对称性稳定性一般高于π，而π又高于δ。
若分子组成相似而且价轨道上填充的电子总数相同，这些分子称为等电子体。等电子体一般有相似的结构。
分子轨道理论举例
同核双原子分子：H2+ ,Li2 , Be2 , B2 , C2 , N2 , O2 , F2。同核双原子分子总可以找到对称性匹配且能量相近甚至一样的原子轨道，故只有成键轨道和反键轨道而无非键轨道。第二周期元素同核双原子分子轨道能级为：σ1s , σ1s * , σ2s , σ2s * , σ2p , 2π2p , 2π2p * , σ2p
* …（Li,Be,O,F ）或σ1s , σ1s * , σ2s , σ2s * , 2π2p , σ2p , 2π2p * , σ2p * …(B,C,N)
异核双原子分子：BN ，CO ，HF 。
等电子体CH4 , NH4+ , CCl4 ; NH2- , H2O, H2F+。
异核或多核分子中可能没有非键轨道，也可能有一定数量的非键轨道。如HF 中只有一个成键轨道和一个反键轨道其余都是非键轨道，而CO 中无非键轨道。
2-5 金属键和键型过渡
金属能导电，说明金属中有自由移动的电子，而金属的价层电子数一般少于4 ，一般为1~2 个，在金属晶体中，原子的配位数却达8 或12 ，显然，不可能形成8 或12 个普通化学键。
自由电子理论: 金属的电负性小，容易失去价层电子，而形成正离子。在金属晶格结点上排
列的金属原子和正离子是难以移动的，只能在其平衡位置振动，从金属原子上脱下的电子在整个晶体中运动，将整个晶体结合在一起。金属键可看成是许多原子共用许多电子而形成的特殊共价键，只不过该共价键没有方向性，也没有饱和性。
金属能带理论
用分子轨道理论处理金属键，把整个金属晶体看成的一个大分子，则所有能量相近的原子轨道要参与组合，由于参与组合的原子轨道极多且能量一样（合金中能量相近），故组合后的分子轨道在能量间隔上相差极小，甚至产生能量重叠。当然最有意义的是价轨道的这种组合。
满带：电子填满的能带
导带：部分填充电子的能带。
禁带：满带与导带间的能量间隔。
满带与导带重叠则为导体；满带与导带不重叠但禁带宽度（能级差）小于3eV 为半导体；禁带宽度一般大于5eV 为绝缘体。
键型过渡
原子之间尽可能多地成键，成键种类无非是离子键、共价键和金属键。但一般的化学键很少是单纯是三种键的一种，而是混合型。因为只有100% 的共价键而无100% 离子键，故共价键成份总是存在的。由于元素的电负性差值在变，故其离子成分也变，键型由100% 的共价型转向离子型（离子成份>50% ），若是金属间形成化学键，典型的共价键即成为金属键，也向离子键过渡。在一个化合物中，不同原子间的化学键可能有很多种，如：Cu(NH3)4SO4中就有离子键和共价键（配位键）。
2-6 分子间作用力
分子间作用力由范德华（Van der Waals) 提出，又称范德华力，按作用力的产生原因分三种力：取向力、诱导力、色散力。
取向力(orientation forces) ：极性分子之间偶极的定向排列而产生的作用力, 又称Keesom 力。
取向力特点：
只有极性分子之间才会产生。分子偶极越大，取向力越大。在极少数极强极性的分子间中它才是最主要分子间力，如H2O 、HF 中；一般是次要的作用力。
诱导力（induction forces) ：极性分子诱导其它分子产生偶极（非极性分子）或附加偶极（极性分子）。诱导出的偶极再定向排列而产生的作用力。又称Debye 力。
诱导力特点：
只有极性分子存在才会产生。极性分子极性越大，诱导力越大，被诱导分子的变形性越大，诱导力越大。诱导能力强的分子其变形成性往往越差，而变形性强的分子其诱导能力又差。故诱导力绝不是分子间的主导作用力，永远产很次要的作用力。
色散力（dispersion forces) ：分子中电子和原子核的瞬间位移而产生瞬间偶极，瞬间偶极的作用只能产生于相邻分子间，这种相互吸引便是色散力。又称London 力。
色散力特点：
任何分子间均有色散力。分子变形性越大，色散力越大。分子量越大，色散力越大，重原子形成的分子色散力大于轻原子形成的分子的色散力。除极少数极性极强的分子外，色散力是分子间的主流作用力。
分子间力特点：
作用力远不如化学键，一般<40KJ/mol ，比化学键小10~100 倍。
分子间力的作用距离在数百pm ，比化学键作用距离长。且因为是电荷作用，故无饱和性，而且色散力还无方向性。
第四版无机化学习题及答案
第四版无机化学习题及 答案 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
第一章原子结构和原子周期系 1-1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） 答：（a）[Ar]4s1（b）[Ne]3s23p1（c）[Ne]3s23p5（d）[Ar]3d54s2（e）[Ar] 3d104s1（f）[Ar]4s24p3 1-2给出下列原子或离子的价电子层电子组态，并用方框图表示轨道，填入轨道的电子用箭头表示。 （a）Be （b）N （c）F （d）Cl-（e）Ne+（f）Fe3+（g）As3+ 1-3 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+的基态的最外层电子组态与次外层电子组态分别如何 1-4以下+3价离子那些具有8电子外壳Al3+、Ga3+、Bi3+、Mn3+、Sc3+ 答：Al3+和Sc3+具有8电子外壳。 1-5已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为： （a）3s23p5（b）3d64s2（c）5s2（d）4f96s2（e）5d106s1 试根据这个信息确定它们在周期表中属于那个区、哪个族、哪个周期。
答：（a）p区，ⅦA族，第三周期（b）d区，Ⅷ族，第四周期（c）s区，ⅡA族，第五周期（d）f区，ⅢB族，第六周期（e）ds区，ⅠB族，第六周期1-6根据Ti、Ge、Ag、Rb、Ne在周期表中的位置，推出它们的基态原子的电子组态。 答：Ti位于第四周期ⅣB族，它的基态原子的电子组态为[Ar]3d24s2； Ge位于第四周期ⅣA族，它的基态原子的电子组态为[Ar]3d104s24p2； Ag位于第五周期ⅠB族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 4d105s1； Rb位于第五周期ⅠA族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 5s1； Ne位于第二周期0族，它的基态原子的电子组态为[He] 2s22p6。 1-7某元素的基态价层电子构型为5d36s2，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。 答：该元素的基态原子电子组态为[Xe] 4f126s2。 1-8某元素基态原子最外层为5s2，最高氧化态为+4，它位于周期表哪个去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代表它的元素符号，写出相应氧化物的化学式。 答：该元素的基态原子电子组态为[Kr] 4d25s2，即第40号元素锆（Zr）。它位于d区，第五周期ⅣB族，+4氧化态离子的电子构型为[Kr]，即 1s22s22p63s23p63d104s24p6, 相应氧化物为AO2。 第二章分子结构 2-1用VSEPR模型讨论CO2、H2O、NH3、CO32-、PO33-、PO3-、PO43-的分子模型，画出他们的立体结构，用短横代表σ键骨架，标明分子构型的几何图形的名称。
无机化学课后习题答案(天津大学第四版)
无机化学课后习题答案(天津大学第四版)
第2章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案 1.解： m r H ? = -3347.6 kJ·mol -1; m r S ? = -216.64 J·mol -1·K -1; m r G ? = -3283.0 kJ·mol -1 ＜ 0 该反应在298.15K 及标准态下可自发向右 进行。 2.解： m r G ? = 113.4 kJ·mol -1 ＞ 0 该反应在常温(298.15 K)、标准态下不能自发进行。 （2） m r H ? = 146.0 kJ·mol -1; m r S ? = 110.45 J·mol -1·K -1; m r G ? = 68.7 kJ·mol -1 ＞ 0 该反应在700 K 、标准态下不能自发进行。 3.解： m r H ? = -70.81 kJ·mol -1 ; m r S ? = -43.2 J·mol -1·K -1; m r G ? = -43.9 kJ·mol -1 （2）由以上计算可知： m r H ?(298.15 K) = -70.81 kJ·mol -1; m r S ?(298.15 K) = -43.2 J·mol -1·K -1 m r G ? = m r H ? - T · m r S ? ≤ 0
T ≥K) (298.15K) (298.15m r m r S H ?? = 1639 K 4.解：（1）c K = {} O) H ( )(CH )(H (CO) 243 2c c c c p K = {}O) H ( )(CH )(H (CO) 243 2p p p p K = {}{}{}{} p p p p p p p p / O)H ( /)(CH / )(H / (CO) 2 4 3 2 （2） c K = {}{} )(NH )(H )(N 32 32212c c c p K = {}{} )(NH )(H )(N 32 3221 2p p p K = {}{} p p p p p p / )(NH / )(H / )(N 32 32212 （3）c K =)(CO 2 c p K =)(CO 2 p K = p p / )(CO 2 （4）c K ={}{} 3 23 2 )(H O)(H c c p K = {}{} 3 23 2 )(H O)(H p p K = {}{} 3 232 /)(H /O)(H p p p p 5.解：设 m r H ?、 m r S ?基本上不随温度变化。 m r G ? = m r H ? - T · m r S ? m r G ?(298.15 K) = -233.60 kJ·mol -1 m r G ?(298.15 K) = -243.03 kJ·mol -1 K lg (298.15 K) = 40.92, 故 K (298.15 K) = 8.3?1040
《无机化学下》第四版习题答案
第13章 氢和稀有气体 13-1 氢作为能源，其优点是？目前开发中的困难是什么？ 1、解：氢作为能源，具有以下特点： （1）原料来源于地球上储量丰富的水，因而资源不受限制； （2）氢气燃烧时放出的热量很大； （3）作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水，不会污染环境； （4）有可能实现能量的储存，也有可能实现经济高效的输送。 发展氢能源需要解决三个方面的问题：氢气的发生，氢气的储备和氢气的利用 13-2按室温和常压下的状态（气态 液态 固态）将下列化合物分类，哪一种固体可能是电的良导体？ BaH 2;SiH 4;NH 3;AsH 3;PdH 0.9;HI 13-3试述从空气中分离稀有气体和从混合气体中分离各组分的根据和方法。 3、解：从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分，主要是利用它们不同的物理性质如：原子间不同的作用力、熔点沸点的高低以及被吸附的难易等差异达到分离的目的。 13-4试说明稀有气体的熔点 、沸点、密度等性质的变化趋势和原因？ 4、解：氦、氖、氩、氪、氙，这几种稀有气体熔点、沸点、密度逐渐增大。 这主要是由于惰性气体都是单原子分子，分子间相互作用力主要决定于分子量。分子量越大，分子间相互作用力越大，熔点沸点越来越高。 密度逐渐增大是由于其原子量逐渐增大，而单位体积中原子个数相同。 13-5你会选择哪种稀有气体作为：（a ）温度最低的液体冷冻剂；（b ）电离能最低 安全的放电光源；（c ）最廉价的惰性气氛。 13-6用价键理论和分子轨道理论解释HeH 、HeH + 、He 2+ 粒子存在的可能性。为什么氦没有双原子分子存在？ 13-7 给出与下列物种具有相同结构的稀有气体化合物的化学式并指出其空间构型： (a) ICl 4- (b)IBr 2- (c)BrO 3- (d)ClF 7、 解： 4XeF 平面四边形 2XeF 直线形 3XeO 三角锥 XeO 直线形
高中无机化学习题与答案
高中无机化学习题与答案 绪论 一.是非题: 1.化学变化有新物质产生,而物理变化无新物质产生. 2.化学变化是由于构成分子的原子外层电子运动状态的改变而引起的、原子核不变的一类变化 3.元素的变化为物理变化而非化学变化. 4.化学变化的特点是原子核不变分子组成或原子间结合方式发生变化. 5.化学反应常伴有发光现象,但并非所有的发光现象都属于化学反应. 二.选择题: 1.化学研究的对象是具有宏观实体的物质,它不包括 A.希有气体 B:混合物 C.电子流或γ──射线 D.地球外的物质 2.纯的无机物不包括 A.碳元素 B.碳化合物 C.二者都对 D.二者都错 3.下列哪一过程不存在化学变化 A.氨溶于水 B.蔗糖溶在水中 C.电解质溶液导电 D.照相底片感光 第一章原子结构和元素周期系 一.是非题 1.电子在原子核外运动的能量越高,它与原子核的距离就越远.任何时候,1s电 子总比2s电子更靠近原子核, 因为 E 2s > E 1s . 2.原子中某电子的各种波函数,代表了该电子可能存在的各种运动状态,每一种状态可视为一个轨道. 3.氢原子中,2s与2p轨道是简并轨道,其简并度为4;在钪原子中,2s与2p 轨道 不是简并轨道, 2p x ,2p y ,2p z 为简并轨道,简并度为3. 4.从原子轨道能级图上可知,任何原子在相同主量子数的轨道上,能量高低的顺序总是f > d > p > s;在不同主量子数的轨道上,总是(n-1)p > (n-2)f > (n-1)d > ns. 5.在元素周期表中, 每一周期的元素个数正好等于该周期元素最外电子层轨道可以容纳的电子个数.
6.所有非金属元素(H,He除外)都在p区,但p区所有元素并非都是非金属元素. 7.就热效应而言,电离能一定是吸热的,电子亲和能一定是放热的. 8.铬原子的电子排布为Cr[Ar]4s13d5,由此得出: 洪特规则在与能量最低原理出现矛盾时,首先应服从洪特规则. 9.s区元素原子丢失最外层的s电子得到相应的离子,d区元素的原子丢失处于最高能级的d电子而得到相应的离子. 10.在原子核里因质子数和中子数不同,就组成了不同的核素;同样在原子核里因质子数和中子数不等,就构成了同位素.可见,核素也就是同位素. 二.选择题 1.玻尔在他的原子理论中 A.证明了电子在核外圆形轨道上运动; B.推导出原子半径与量子数平方成反比; C.应用了量子力学的概念和方法; D.解决了氢原子光谱和电子能量之间的关系问题. 2.波函数和原子轨道二者之间的关系是 A.波函数是函数式,原子轨道是电子轨迹; B.波函数和原子轨道是同义词; C.只有轨道波函数与原子轨道才是同义的; D.以上三种说法都不对. 3.多电子原子的原子轨道能级顺序随着原子序数的增加 A.轨道能量逐渐降低,但能级顺序不变; B.轨道能量基本不变,但能级顺序改变; C.轨道能量逐渐增加,能级顺序不变; D.轨道能量逐渐降低,能级顺序也会改变. 4.周期表中各周期元素数目是由什么决定的 A.2n2(n为主量子数); B.相应能级组中所含轨道总数; C.相应能级组中所含电子总数 D. n + 0.7规则 5.下列电子构型中,电离能最低的是
武大吉大第三版无机化学教材课后习题答案12-17
第十二章 1．卤素中哪些元素最活泼为什么有氟至氯活泼性变化有一个突变 答：单质的活泼性次序为：F2>>Cl2>Br2>I2 从F2到Cl2活泼性突变，其原因归结为F原子和F—离子的半径特别小。 F Cl Br I F—Cl—Br—I— r/pm 64 99 114 133 136 181 195 216 (1)由于F的原子半径非常小，F—F原子间的斥力和非键电子对的斥力较大，使F2的 解离能（155KJ/mol）远小于Cl2的解离能（240KJ/mol）。 (2)由于F-离子半径特别小，因此在形成化合物时，氟化物的离子键更强，键能或晶格 能更大。 由于F-离子半径特别小，F-的水合放热比其他卤素离子多。 2．【 3．举例说明卤素单质氧化性和卤离子X-还原性递变规律，并说明原因。 答：氧化性顺序为：F2 >Cl2 >Br2>I2 ;还原性顺序为：I- >Br->Cl->F-. 尽管在同族中氯的电子亲合能最高，但最强的氧化剂却是氟 卤素单质是很强的氧化剂,随着原子半径的增大,卤素的氧化能力依次减弱。尽管在同族中氯的电子亲合能最高,但最强的氧化剂却是氟。一种氧化剂在常温下,在水溶液中氧化能 ?值的大小和下列过程有关（见课本P524） 力的强弱,可用其标准电极电势值来表示,θ 4．写出氯气与钛、铝、氢、水和碳酸钾作用的反应式，并注明必要的反应条件。 答：（1）2Cl2+Ti =TiCl4加热，干燥 （2）3Cl2+2Al =2AlCl3 加热，干燥 （3）Cl2+H2 =2HCl 点燃 （4）3Cl2+2P(过量)=2PCl3 干燥 ！ 5Cl2(过量)+2P=2PCl5干燥 （5）Cl2+H2O=HClO +HCl (6) Cl2+2K2CO3+H2O=KCl+KClO+2KHCO3 5．试解释下列现象： （1）I2溶解在CCl4中得到紫色溶液，而I2在乙醚中却是红棕色。 （2）I2难溶于水却易溶于KI中。 答：（1）CCl4为非极性溶剂，I2溶在CCl4中后仍为分子状态，显示出I2单质在蒸气时的紫颜色。 而乙醚为极性溶剂，I2溶于乙醚时与溶剂间有溶剂合作用，形成的溶剂合物不再呈其 单质蒸气的颜色，而呈红棕色。 （2）I2以分子状态存在，在水中歧化部分很少，按相似相溶的原则，非极性的I2在水中溶解度很小。但I2在KI溶液中与I-相互作用生成I3—离子，I3—离子在水中的溶解度很大，因 此，I2易溶于KI溶液。
《无机化学实验》习题及参考答案
《无机化学实验》习题及参考答案 1、烘干试管时，为什么开始管口要略向下倾斜？ 答：开始试管口低于管底是以免水珠倒流炸裂试管。 2、容量仪器应用什么方法干燥？为什么？ 答：晾干法或吹干法，否则会影响容量仪器的精度。 3、酒精灯和酒精喷灯的在使用过程中，应注意哪些安全问题？ 答：在酒精灯使用中，对于旧的特别是长时间未用的酒精灯，取下灯帽后，应提起灯芯瓷套管，用洗耳球轻轻地向灯壶内吹几下以赶走其中聚集的酒精蒸气。燃着的酒精灯，若需添加酒精，首先熄灭火熄，决不能在酒精灯燃着时添加酒精。点燃酒精灯一定要用火柴点燃，决不能用燃着的另一酒精灯对点。使用酒精喷灯时，应在预热盘酒精快燃完，能使液态酒精转化为酒精蒸气时再打开挂式喷灯的酒精贮罐。另外，要准备一块湿抹布放在喷灯旁，当酒精液滴洒落到实验台上引起小火时给予及时扑灭。座式酒精喷灯连续使用超过半小时，必须熄灭喷灯，待冷却后，再添加酒精继续使用。若座式喷灯的酒精壶底部凸起时，不能再使用，以免发生事故。 4、在加工玻璃管时，应注意哪些安全问题？ 答：切割玻璃管时，要防止划破手指。熔烧玻璃管时，要按先后顺序放在石棉网上冷却，未冷之前不要用手拿，防止烫伤。在橡皮塞上装玻璃管时，防止手持玻璃管的位置离塞子太远或用力过猛而将玻璃管折断，刺伤手掌。 5、切割玻璃管（棒）时，应怎样正确操作？ 答：切割玻璃管（棒）时，应将坡璃管（棒）平放在实验台面上，依所需的长度用左手大拇指按住要切割的部位，右手用锉刀的棱边在要切割的部位向一个方向（不要来回锯）用力锉出一道凹痕。锉出的凹痕应与玻璃管（棒）垂直，这样才能保证截断后的玻璃管（棒）截面是平整的。然后双手持玻璃管（棒），两拇指齐放在凹痕背面，并轻轻地由凹痕背面向外推折，同时两食指和两拇指将玻璃管
无机化学习题答案
§1 物质的状态和稀溶液 习题 1. 制10dm 3 0.2mol ?dm -3 的H 2，需要100kpa ，300K 的H 2气体体积为多少？（49.88dm 3 ） 2. 氮气钢瓶的容积为20.0L ，压力104 kpa ，温度25℃时，计算钢瓶中氮气的质量？（2.58kg ） 3. 某气体在293K 和9.97×104 Pa 时占有体积0.19dm 3 ，质量为0.132g 。试求该气体的相对分子质量，并指出它可能是何种气体。 （17g ?mol -1 ，NH 3） 4. 已知1dm 3 某气体在标准状态下，质量为2.86g ，试计算（1）该气体的平均相对分子量；（2）计算在17℃和207kpa 时该气体的密度。 （64，5.49g ?dm -3 ） 5. 可以用亚硝酸铵受热分解的方法制取纯氮气。反应如下： NH 4NO 2(s) ? 2H 2O(g) +N 2(g)如果在20℃、97.8kPa 下，以排水集气法在水面上收集到的氮气体积为4.16L ，计算消耗掉的亚硝酸铵的质量。 （10.69g ） 6. 在体积为0.50 dm 3 的烧瓶中充满NO 和O 2混合气体，温度为298.15K ，压强为1.23×105 Pa 。反应一段时间后，瓶内总压变为8.3×104 Pa 。求生成NO 2的质量。 （0.74g ） 7. 有一容积为60.0L 的容器，容器中充满150g 的氮气和30g 的氢气，温度为300K ，计算（1）氮气和氢气的分压各是多少？（2）混合气体的总压是多少？（2N p =222.7kpa ，2H p =623.55kpa ；846.25kpa ） 8. 一容器中有4.4 g CO 2，14 g N 2和12.8 g O 2，气体总压为2.026×105 pa ，求各组分的分压。 （2CO p =2.026×104 pa ，2N p =1.013×105 pa ，2O p =8.1×104 pa ） 9. 在273K 时，将相同初压的4.0 dm 3 N 2和1.0 dm 3 O 2压缩到一个容积为2.0 dm 3 的真空容器中，混合气体的总压为3.26×105 pa 。求： （1） 两种气体的初压。 （2） 混合气体中各组分气体的分压。 （3） 各气体的物质的量。 （1.304×105 pa ；2O p =6.52×104 pa ，2N p =2.608×105 pa ；2O n =0.057mol ，2N n =0.23mol ） 10. 分别按理想气体状态方程式和范德华方程式计算2.50mol SO 2在30℃占有20.0L 体积时的压力，并比较两者的相对误差。如果体积减少为2.00L ，其相对误差又如何？ （p 理想=3.15×105 pa ，p 真实=3.07×105 pa ，d r =2.6%； p ’理想=31.5×105pa ，p ’真实=23.26×105pa ，d ’=35.4%） 11. 10.00 cm 3 NaCl 饱和溶液的质量为12.00g ，将其蒸干后得NaCl 3.17g ，计算： （1）NaCl 的溶解度； （2）溶液的质量分数；
大学无机化学第二版河北师范大学课后习题答案
第1章 物质的聚集态习题答案 1-1 实验室内某氦气钢瓶，内压为18 MPa ，放出部分氦气后，钢瓶减重500 kg ，瓶内氦气的压强为9.5 MPa 。假定放出气体前后钢瓶的温度不变，钢瓶原储有氦气为多少（物质的量）？ 解：V 与T 一定时，n 与p 成正比， 即： mol .0026 410500MPa )5.918(MPa 183?=－总n 解得 mol 10645.25?=总n 1-2 273Ｋ和101 kPa 的1.00 dm 3干燥空气缓慢通过液态的二甲醚（CH 3OCH 3）。假定（１）通过二甲醚后的空气被二甲醚饱和且液态二甲醚损失0.0335g ；（２）被二甲醚饱和的空气的总压强仍为101kPa 。计算二甲醚在273Ｋ时的饱和蒸汽压。 解：由理想气体状态方程得： 空气的物质的量：m ol 0445.0K 273K m ol dm 8.314kPa 1.00dm kPa 1011133 =?????==－－空RT pV n 二甲醚的物质的量：mol 10283.7mol g 0.46g 02335.041－－二甲醚?=?==M m n 二甲醚的摩尔分数：0161.00445 .010283.710283.744=+??=+=－－二甲醚空二甲醚二甲醚n n n x 二甲醚的饱和蒸汽压： 1.626kPa kPa 1010161.0=?=?=p x p 二甲醚二甲醚 1-3 在273.15 K 和1.01325×105 Pa 压力下，测得某气体的密度为1.340 g ·dm -3，在一实验中测得这种气体的组成是C 79.8%和H 20.2%。求此化合物的分子式。 解 =30.02(g·mol -1) 每分子含碳原子：30.02×0.798/12.01=1.9953≈2 每分子含氢原子：30.02×0.202/1.008=6.016≈6 即分子式为：C 2H 6 1-4 在293 K 和9.33×104 Pa 条件下，在烧瓶中称量某物质的蒸气得到下列数据，烧瓶
无机化学习题册及答案
无机化学习题册及答案 Revised as of 23 November 2020
《无机化学》课程习题册及答案 第一章溶液和胶体 一、是非题：（以“＋”表示正确，“－”表示错误填入括号） 1．渗透压力比较高的溶液，其物质的量浓度也一定比较大。（）2．相同温度下，物质的量浓度均为200mmol·L-1的NaCl溶液和葡萄糖溶液，其渗透压相等（） 3．相同温度下，渗透浓度均为200mmol·L-1的NaCl溶液和CaCl2溶液，其渗透压相等（） 4．临床上的两种等渗溶液只有以相同的体积混合时，才能得到等渗溶液。（） 5. 两种等渗溶液以任意比例混合所得溶液在临床上必定是等渗溶液（）6．临床上，渗透浓度高于320 mmolL-1的溶液称高渗液（） 7．在相同温度下， molL-1的葡萄糖溶液与 molL-1的蔗糖溶液的渗透压力是相等的（） 8. 物质的量浓度均为·L-1的NaCl液和葡萄糖液渗透浓度相等（） 9. 对于强电解质溶液，其依数性要用校正因子i来校正。（） 二、选择题 1．使红细胞发生溶血的溶液是（） A．·L-1 NaCl B．·L-1葡萄糖 C．·L-1葡萄糖 D．·L-1 NaCl 2．物质的量浓度均为 mol·L-1的下列溶液，其渗透压最大的是（） A．葡萄糖 B．NaCl C．CaCl2 D．无法比较 3．使红细胞发生皱缩的溶液是（）
A．·L-1 NaCl B．·L-1葡萄糖 C．·L-1葡萄糖 D．·L-1 NaCl 4．在相同温度下，物质的量浓度均为 mol·L-1的下列溶液，其渗透压最小的是（） A．葡萄糖 B．NaCl C．CaCl2 D．无法比较 5．物质的量浓度均为 mol·L-1的下列溶液，在临床上属于等渗溶液的是 （）A．葡萄糖 B．NaCl C．CaCl2 D．蔗糖 6. 试排出在相同温度下下列溶液渗透压由大到小的顺序 ( ) a. c(C6H12O6)= mol·L-1 b. c[(1/2)Na2CO3]= mol·L-1 c. c[(1/3)Na3PO4]= mol·L-1 d. c(NaCl)= mol·L-1 A. d＞b＞c＞a B. a＞b＞c＞d C. d＞c＞b＞a D. b＞c＞d＞a 7. 医学上的等渗溶液，其渗透浓度为（） A. 大于280 mmol·L-1 B. 小于280 mmol·L-1 C. 大于320 mmol·L-1 D. 280－320 mmol·L-1 8. 欲使同温度的A、B两种稀溶液间不发生渗透，应使两溶液（A、B中的基本单元均以溶质的“分子”式表示） ( ) A 质量摩尔浓度相同 B 物质的量浓度相同 C 质量浓度相同 D 渗透浓度相同 9. 质量浓度为11.1g·L-1CaCl2 (M=111.0 g·mol-1）溶液的渗透浓度是 ( ) ·L-1·-1 C ·L-1·L-1 三、填充题:
2015北师大版无机化学习题答案(上册)
第一章物质的结构
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 的吸收（1A=10-10m来分析，这些吸收是由哪一种类氢原子激发造成的？是 He，He +还是He2+ ？ （b）以上跃迁都是由n i=4向较高能级（n f）的跃迁。试确定 n f值，求里德堡常数R He i+。（c）求上述跃迁所涉及的粒子的电离能I（He j+），用电子伏特为单位。 （d）已知 I（He+）/ I（He）=2.180。这两个电离能的和是表观能A（He2+），即从He 得到He2+的能量。A（He2+）是最小的能量子。试计算能够引起He 电离成He2+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？ （c=2.997925×108 ms-1;h=6.626×10-34Js;1eV=96.486KJ.mol-1=2.4180×1014Hz）
38、第8周期的最后一个元素的原子序数为：148。电子组态：8S26P6 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。 40、“类铝”熔点在1110K～1941K之间，沸点在1757～3560K之间，密度在1.55g/m3 ～4.50 g/m3之间。 41、最高氧化态+3，最低氧化态-5。
1、解：O=O (12e-)； H-O-O-H 14（e-）； C=O (10e-)；0=C=O(16e-)；Cl-N-Cl(26e-)；F–S - F (34e-) F F 2、解：共13种，如：
武汉大学版无机化学课后习题答案
16. 完成并配平下列反应式： （1）H2S+H2O2→ （2）H2S+Br2→ （3）H2S+I2→ （4）H2S+O2→ +H+→ （5）H2S+ClO- 3 （6）Na2S+Na2SO3+H+→ （7）Na2S2O3+I2→ （8）Na2S2O3+Cl2→ （9）SO2+H2O+Cl2→ （10）H2O2+KMnO4+H+→ （11）Na2O2+CO2→ （12）KO2+H2O→ （13）Fe(OH)2+O2+OH-→ → （14）K2S2O8+Mn2++H++NO- 3 （15）H2SeO3+H2O2→ 答：（1）H2S+H2O2=S+2H2O H2S+4H2O2（过量）=H2SO4+4H2O （2）H2S+Br2=2HBr+S H2S+4Br2（过量）+4H2O=8HBr+H2SO4 （1）H2S+I2=2I-+S+2H+ （2）2H2S+O2=2S+2H2O （3）3H2S+ClO3-=3S+Cl-+3H2O （4）2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O （5）2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI （6）Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl （7）SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl （8）5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2+8H2O （9）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 （10）2KO2+2H2O=2KOH+O2+H2O2 （11）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 （12）5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+（13）H2SeO3+H2O2=H2SeO4+H2O
无机化学思考题和课后习题答案章
第一章思考题 1.一气柜如下图所示： A 假设隔板（A）两侧N2和CO2的T, P相同。试问： （1）隔板两边气体的质量是否相等浓度是否相等物质的量不等而浓度相等 （2）抽掉隔板（假设不影响气体的体积和气柜的密闭性）后，气柜内的T和P 会改变？N2、CO2物质的量和浓度是否会改变T和P 会不变，N2、CO2物质的量不变而浓度会改变 2.标准状况与标准态有何不同标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体，标准态是在标准压力下（100kPa）的纯气体、纯液体或纯固体 3.化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同对某一化学反应方程式来说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为 负值,生成物的化学计量数为正值 4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同试说明之。 5.试用实例说明热和功都不是状态函数。 6.判断下列各说法是否正确： （1）热的物体比冷的物体含有更多的热量。× （2）甲物体的温度比乙物体高，表明甲物体的热力学能比乙物体大。× （3）物体的温度越高，则所含热量越多。× （4）热是一种传递中的能量。√ （5）同一体系： (a)同一状态可能有多个热力学能值。× (b)不同状态可能有相同的热力学能值。√ 7.判断下列各过程中，那个ΔU最大： （1）体系放出了60kJ热，并对环境做了40kJ功。 （2）体系吸收了60kJ热，环境对体系做了40kJ功。√ （3）体系吸收了40kJ热，并对环境做了60kJ功。 （4）体系放出了40kJ热，环境对体系做了60kJ功。 根据ΔU=Q+W, (1)ΔU=-60+(-40)=-100KJ (2) ΔU=+60+40=+100KJ ,(3) ΔU=+40+(-60)=-20KJ (4)ΔU=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的ΔU最大. 8.下列各说法是否正确： （1）体系的焓等于恒压反应热。× （2）体系的焓等于体系的热量。× （3）体系的焓变等于恒压反应热。√ （4）最稳定的单质焓等于零。× （5）最稳定的单质的生成焓值等于零。×
《无机化学》(上)习题标准答案
《无机化学》(上)习题答案
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第1章 原子结构与元素周期律 1-1在自然界中氢有三种同位素，氧也有三种同位素，问：总共有多少种含有不同核素的水分子？由于3H 太少，可忽略不计，问：不计3H 时天然水中共有多少种同位素异构水分子？ 解： 共有18种不同核素的水分子 共有9种不同核素的水分子 1-2．答：出现两个峰 1-3用质谱仪测得溴的两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为 79Br 78.9183 占 50.54%，81Br 80.9163 占 49.46%，求溴的相对原子质量。 解： 1-4铊的天然同位素203Tl 和205Tl 的核素质量分别为202.97u 和204.97u ，已知铊的相对原子质量为204.39，求铊的同位素丰度。 解： 设203Tl 的丰度为X ，205Tl 的丰度为1-X 204.39 = 202.97X + 204.97(1-X) X= 29.00% 1-5等质量的银制成氯化银和碘化银，测得质量比m （AgCl ）：m （AgI ）= 1：1.63810，又测得银和氯的相对原子质量分别为107.868和35.453，求碘的原子量。 解： X= 126.91 1-8为什么有的元素原子量的有效数字的位数多达9位，而有的元素的原子量的有效数字的位数却少至3～4位？ 答：单核素元素只有一种同位素，因而它们的原子量十分准确。而多核素元素原子量的准确性与它们同位素丰度的测量准确性有关（样品的来源、性质以及取样方式方法等）。若同位素丰度涨落很大的元素，原子量就不可能取得很准确的数据。 1-13．解：（1）r=c /λ=(3×108)/(633×10-9) = 4.74×1014 Hz 氦-氖激发是红光 （2）r=c/λ=(3.0×108)/(435.8×10-9) = 6.88×1014 Hz 汞灯发蓝光 18)33(313131323=+ ?=?+?c c c c 9 )21(313121322=+?=?+?c c c c 91.79%46.499163.80%54.509183.78)Br (=?+?=Ar X 107.86835.453107.86863810.11)AgI ()AgCl (++== m m
无机化学课后习题答案2-8
第二章物质的状态 习题 2.1 什么是理想气体？实际气体在什么条件下可用理想气体模型处理？ 2.2 为什么家用加湿器都是在冬天使用，而不在夏天使用？ 2.3 常温常压下，以气体形式存在的单质、以液体形式存在的金属和以液体形式存在的 非金属单质各有哪些？ 2.4 平均动能相同而密度不同的两种气体，温度是否相同？压力是否相同？为什么？ 2.5 同温同压下，N2和O2分子的平均速度是否相同？平均动能是否相同？ 2.6试验测得683K、100kPa时气态单质磷的密度是2.64g·dm－3。求单质磷的分子量。2.71868年Soret用气体扩散法测定了臭氧的分子式。测定结果显示，臭氧对氯气的扩散速 度之比为1.193。试推算臭氧的分子量和分子式。 2.8常压298K时，一敞口烧瓶盛满某种气体，若通过加热使其中的气体逸出二分之一，则 所需温度为多少？ 2.9氟化氙的通式为XeF x（x＝2、4、6…），在353K、1.56×104Pa时，实验测得某气态氟 化氙的密度为0.899g·dm－3。试确定该氟化氙的分子式。 温度为300K、压强为3.0×1.01×105Pa时，某容器含，每升空气中水汽的质量。 （2）323K、空气的相对湿度为80％时，每升空气中水汽的质量。 已知303K时，水的饱和蒸气压为4.23×103Pa； 323K时，水的饱和蒸气压为1.23×104Pa。 2.10在303K，1.01×105Pa时由排水集气法收集到氧气1.00dm3。问有多少克氯酸钾按 下式分解？ 2KClO3 === 2KCl ＋3O2 已知303K时水的饱和蒸气压为4.23×103Pa。 2.11298K，1.23×105Pa气压下，在体积为0.50dm3的烧瓶中充满NO和O2气。下列反 应进行一段时间后，瓶内总压变为8.3×104Pa，求生成NO2的质量。 2NO ＋O2 === 2NO2 2.12一高压氧气钢瓶，容积为45.0dm3，能承受压强为3×107Pa，问在298K时最多可 装入多少千克氧气而不致发生危险？
无机化学试题及答案
无机化学试题及答案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
河南中医学院 2007至 2008学年第一学期 《无机化学》试题 （供药学本科使用） 学号：姓名：座号： 复核人： 1分，共40分） 1、对于Zn2＋/Zn电对，增大Zn2＋的浓度，则其标准电极电势将 （） A 增大 B 减小 C 不变 D 无法判断 2、Cu2＋离子的外层电子构型为 （） A 8e B 18e型 C 18＋2e D 9～17e型 3、设氨水的解离平衡常数为θ b K。浓度为m mol·L－1的氨水溶液,若将其用水稀 释一倍,则溶液中OH－的浓度（mol·L－1）为 （） A m 2 1 B θ b K m? 2 1 C 2/ m K b ?θ D 2m 4、已知θsp K(Ag3PO4) = ×10-16，其溶解度为 ( ) A ×10-4molL-1； B ×10-5molL-1； C ×10-8molL-1； D ×10-5molL-1 5、下列各组物质，能自发发生反应的是（） A Cu、Cu2+； B Cr2O72-、Cr3+； C MnO2、Mn2+； D SnCl4、Sn 6、3d轨道的磁量子数可能是 （） A 1,2,3 B 0,1,2 C 0,±1 D 0, ±1, ±2 7、下列各分子中,以sp3不等性杂化轨道成键的是 （） A BeCl2 B PCl3 C BF3 D SiH4 8、熔化下列晶体时,只需克服色散力的是 （） A HF B Ag C KF D CO2 9.已知V E A/θ：Cr2O72- + Cr3+ Cr2+ Cr，则判断发生歧化反应的是（） A 都不能 B Cr2O72- C Cr3+ D Cr2+ 10.下列各物质中,熔点最高的是 （）
无机化学复习题及答案
无机化学复习题 一、选择题（每题1分，共20分） （ ）1．已知H 2和He 的相对分子质量分别为2和4。2g H 2与2gHe 混合后体系的压力为3300kPa ，则混合气体中He 的分压为： A 、3300 kPa B 、2200 kPa C 、1100 kPa D 、1650 kPa （ ）2．关于氧的相对原子质量下列叙述正确的是： A 、 等于8O 16核素一个原子的质量 B 、等于氧的平均原子质量 C 、等于氧的平均原子质量与碳—12核素质量的121之比值 D 、等于一个氧原子的质量与碳—12核素质量的121之比值 （ ）3．下列关系式中错误的是： A 、H=U+PV B 、ΔU(体系)+ ΔU(环境)=0 C 、ΔG=ΔH-T ΔS D 、ΔG(正反应)×ΔG(逆反应)=1 （ ）4．反应 2NO 2(g)(红棕色)==N 2O 4(g)(无色) Δr H m <0 达平衡后，将体系的温度降低，则混合气体颜色： A 、变浅 B 、变深 C 、不变 D 、无法判断 （ ）5．反应 C(s)+O 2(g)===CO 2(g)，Δr H m <0 下列不能使正反应速度增大的措施是： A 、缩小体系的体积 B 、升高体系温度 C 、增大氧气的分压 D 、减小CO 2(g)的分压 （ ）6．在298K 的温度下石墨的标准生成自由能为： A 、等于零 B 、大于零 C 、小于零 D 、无法确定 （ ）7．NO(g)+CO(g)===2 1N 2(g)+CO 2(g) Δr H m = -373.4kJ ·mol -1 ，欲使有害气体NO 和CO 取得最高转化率，则应选择的操作是： A 、增大NO 浓度 B 、增大CO 浓度 C 、降低温度、增大压力 D 、使用高效催化剂 （ ）8．对于等温等压下进行的任一反应，下列叙述正确的是： A 、Δr S m 越小反应速度越快 B 、Δr H m 越小反应速度越快 C 、Δr G m 越小反应速度越快 D 、Ea 越小反应速度越快 （ ）9．下列四个量子数（依次为n ，l ，m ，m s ）不合理的一组是： A 、（3、1、0、+21） B 、（4、3、1、-2 1） C 、（4、0、0、+21） D 、（2、0、1、-2 1） （ ）10．下列四个量子数所描述的电子运动状态中，能量最高的电子是： A 、（4、1、0、+21） B 、（4、2、1、-2 1） C 、（4、0、0、+21） D 、（4、1、1、-2 1） （ ）11．下列分子中C 原子形成共价键时，原子轨道采取SP 3杂化的是：
无机化学练习题答案
练习题 1、在一定温度和压力下，混合气体中某组分的摩尔分数与体积分数不相等。【1】答：（错） 2、在恒温恒压下，某化学反应的热效应Q p=△H＝H2－H1，因为H是状态函数，故Q p也是状态函数。【2】答：（错） 3、因为△r G(T)=-RTlnK，所以温度升高，K减小。【3】答：（错） 4、反应CaCO 3(s)CaO(s)+CO2(g)，当p(CO2)减少，或加入CaCO3(s)，都能使反应向右进行。【4】答：（错） 5、NaHS水溶液显酸性。【5】答：（错） 6、在Na3PO4溶液中，c(Na+)恰是c(PO43-)的3倍。【6】答：（错） 7、当溶液的pH值为4时，Fe3+能被沉淀完全。【7】答：（对） 8、配合物的配体中与形成体直接相连成键的原子称为配位原子。【8】答：（对） 9、从Cr和Mn的第二电离能相比较可知，Cr的第二电离能大于Mn的第二电离能，可以推测Cr的价电子排布为3d54s1，Mn的价电子排布为3d54s2。类似的情况在Cu与Zn，Mo与Tc之间也存在。【9】答：（对） 10、锑和铋为金属，所以它们的氢氧化物皆为碱。【10】答：（错） 11、反应1 2N2(g)+ 3 2H2(g)NH3(g)和2NH3(g)3H2(g)+N2(g)的标准平衡常数不相等。但是， 按上述两反应式计算平衡组成，则所得结果相同。【11】答：（） 12、0.10mol·L-1的某一有机弱酸的钠盐溶液，其pH=10.0，该弱酸盐的水解度为0.10%。【12】答：（对） 13、某溶液中c(HCl)=c(NaHSO4)=0.10mol·L-1，其pH值与0.10mol·L-1H2SO4(aq)的pH 值相等。【13】答：（对） 14、弱酸及其盐组成的缓冲溶液的pH值必定小于7。【14】答：（错） 15、MnS(s)+2HAc Mn2++2Ac-+H 2S反应的标准平衡常数 K=K(MnS)·[K(HAc)]2/[K(H2S)·K(H2S)]。【15】答：（对） 16、p区元素的原子最后填充的是np电子，因ns轨道都已充满，故都是非金属元素【16】 答：（错） 17、NaCl(s)中正、负离子以离子键结合，故所有金属氯化物中都存在离子键。【17】答：（错） 18、MgO的晶格能约等于NaCl晶格能的4倍。【18】答：（对） 19、常温下H2的化学性质不很活泼，其原因之一是H-H键键能较大。【19】答：（对） 20、氯的电负性比氧的小，因而氯不易获得电子，其氧化能力比氧弱。【20】答：（错） 21、Pd2++Cu Pd+Cu2+(1)，E Cu2++Fe Cu+Fe2+(2)，E Pd2++Fe Pd+Fe2+(3)，E 则E=E+E【21】答：（对） 22、E(Cr2O72-/Cr3+)
北师大《无机化学》第四版习题参考答案
精心整理 第十一章电化学基础11-1用氧化数法配平下列方程式 （1）KClO 3→KClO 4+KCl （2）Ca 5（PO 4）3F+C+SiO 2→CaSiO3+CaF 2+P 4+CO （3）NaNO 2+NH 4Cl →N 2+NaCl+H 2O （4）K 2Cr 2O 7+FeSO 4+H 2SO 4→Cr 2（SO 4）3+Fe 2（SO 4）3+K 2SO 4+H 2O （5）CsCl+Ca →CaCl 2+Cs 解：（（（（（11-2（1（2（3（4（5解：（2（3（4（511-3.用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式 （1）K 2Cr 2O 7+H 2S+H 2SO 4——K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+H 2O （2）MnO 42-+H 2O 2———O 2+Mn 2+（酸性溶液） （3）Zn+NO 3-+OH -——NH 3+Zn （OH ）42- （4）Cr （OH ）4-+H 2O 2——CrO 42- （5）Hg+NO 3-+H +——Hg 22++NO 解：（1）K 2Cr 2O 7+3H 2S+4H 2SO 4==K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+7H 2O+3S （2）MnO 42-+2H 2O 2+4H +==2O 2+Mn 2++4H 2O （3）Zn+NO 3－+3H 2O+OH -==NH 3+Zn （OH ）42-
（4）2Cr(OH)4－+3H2O2+2OH==-2CrO42－+8H2O （5）6Hg+2NO3-+8H+==3Hg22++2NO+4H2O 11-4将下列反应设计成原电池，用标准电极电势判断标准态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. (1)Zn+2Ag+=Zn2++2Ag (2)2Fe3++Fe=3Fe2+ (3)Zn+2H+=Zn2++H2 (4)H2+Cl2=2HCl (5)3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O 11-5写出下列各对半反应组成的原电池的电池反应、电池符号，并计算标准电动势。 （1）Fe (2)Cu2+ (3)Zn2+ (4)Cu2+ (5)O2 11-6 （氧 11-7 半反应 半反应 11—8 Fe3+］? 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？ 解：ΦΘ(Cu+/Cu)=0.345V,ΦΘ(Fe2+/Fe)=-0.4402V 要使反应逆转，就要使ΦΘ(Fe2+/Fe)>ΦΘ(Cu2+/Cu) 由能斯特方程得[Fe2+]/[Cu2+]>1026.5=3.2×1026 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解：设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是X， 因：反应方程式为：MnO2+4HCl＝MnCl2+2H2O+Cl2↑ 半反应为：MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O（正） Cl2+2e-=2Cl－（负） 要使反应顺利进行，须φ（MnO2/Mn2+）=φ（Cl2/Cl-）