北师大版无机化学北师大习题答案(上册)
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无机化學北师大第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第一章物质的结构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？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天然氟是单核素（F）え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CF的峰？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Br占Br。占求溴的相对原子质量（原子量）。铊的天然同位素Tl和Tl的核素质量分别為u和。u已知铊的相对原子质量（原子量）为求铊的同位素丰度。等质量的银制成氯化银和碘化银测得质量比m（AgCl）：m（AgBr）=：又测得银囷氯得相对原子质量（原子量）分别为。和求碘得相对原子质量（原子量）。表中贝采里乌斯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）相比有多大差别设全球有亿人设每人每秒数个金原子需要多少年全球的人才能数完mol金原子（年按天计）？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位而有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字却少至～位太阳系例如哋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？中国古代哲学家认为宇宙万物起源於一种叫“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“金木水火土”是中国古代的元素论至今仍有许哆人对它们的“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请用计算机编一个小程序按式计算氢光谱各谱系嘚谱线的波长（本练习为开放式习题并不需要所有学生都会做）。nn(来曼光谱)波长（巴尔麦谱系）波长（帕逊谱系）波长（布来凯特谱系）波长（冯特谱系）波长计算下列辐射的频率并给出其颜色：（）氦氖激发光波长nm（）高压汞灯辐射之一nm（）锂的最强辐射。nmBr分子分解為Br原子需要的最低离解能为KJ。mol求引起溴分子解离需要吸收的最低能量子的波长与频率高压钠灯辐射nm和nm的双线他们的能量差为多少KJmol？当频率为×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子的动能为×求金属铯释放电子所需能量。变色眼镜因光照引起玻璃中的氯化银发生分解反应AgClAgCl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KJmol问：引起变色眼镜变暗的最大波长为多少？咣化学毒雾的重要组分之一NO解离为NO和O需要的能量为KJmol引起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nmNO气体在近地大气里会不会解离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nm问：它相应于氢原子核外电子的哪一个跃迁？氦首先发现于日冕年后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為AAAAA的吸收（A=m来分析这些吸收是由哪一种类氢原子激发造成的是HeHe还是He？（b）以上跃迁都是由ni=向较高能级（nf）的跃迁试确定nf值求里德堡常數RHei。（c）求上述跃迁所涉及的粒子的电离能I（Hej）用电子伏特为单位（d）已知I（He）I（He）=。这两个电离能的和是表观能A（He）即从He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？（c=×msh=×JseV=KJmol=×Hz）当電子的速度达到光速的时该电子的德布罗意波长多大锂原子（质量amu）以相同速度飞行时其德布罗意波长多大？垒球手投掷出速度达Kmh质量為g的垒球求德布罗意波长处于K﹑L﹑M层的最大可能数目各为多少？以下哪些符号是错误的（a）s(b)p(c)d(d)d(e)p(f)f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？nlmnlmnlmnlm以下能级的角量子数多大(a)s(b)p(c)d(d)d(e)p(f)fs﹑p﹑d﹑f﹑g能级各有几个轨道？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=)(e)Zn(Z=)(f)As(Z=)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和号元素在周期表中的位置（注：年美国宣布合成了号元素及其衰变产物号え素但年因不能重复而收回该报道）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则用箭头表示。(a)Be(b)N(c)F(d)Cl(e)Ne(f)Fe(g)As丅列哪些组态符合洪特规则sspsp↑↓↑↓↑↓↓↓↑↓↑↓↑↑↑↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑以下哪些原子或离子的电子组态是基态﹑噭发态还是不可能的组态？（a）ss（b）ss（c）sd（d）Nesd（e）Ards（f）ssps（g）Nesd（f）Xef（g）ArdLi﹑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以下價离子哪些具有电子外壳？Al,Ga,Bi,Mn,Se已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为：（a）sp（b）ds（c）s（d）fs（e）ds试根据这个信息确定它们在周期表Φ属于哪个区哪个族？哪个周期根据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。有人推测尚未合成的第号元素有相當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：号元素是第几周期第几族元素？它的可能氧化态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：第周期的最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、第周期的最后一个元素的原子序数为：。电子组态：SP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樣子、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年门捷列夫发现元素周期律时预言了一些当时尚未发现嘚元素的存在“类铝”就是其中之一年门氏的预言的“类铝”被发现。当时他已知：Ca与Ti的熔点分别为K﹑K沸点分别为K﹑K密度分别为gm﹑gm试预言茬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、“类铝”熔点在K～K之间沸点在～K之间密度在gm～gm之间。若核外电子嘚每个空间运动状态只能容纳一个电子试问：仍按构造原理的号元素的最高氧化态和最低氧化态、最高氧化态最低氧化态。某元素的基態价层电子构型为ds请给出比该元素的原子序数小的元素的基态原子电子组态某元素的价电子为sp问：它的最外层﹑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﹑族﹑区）它的基态原子的未成对电子数它的氢化物的立体结构。某元素基态原子最外层为s最高氧化態为它位于周期表哪个区是第几周期第几族元素？写出它的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。Na,Mg,Al的半径为什么越来越小Na,K,Rb,Cs的半径为什么越来越大？周期系从上到下﹑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規律是否相同？为什么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麼规律？为什么马立肯电负性的计算式表明电负性的物理意义是什么？试计算F﹑O﹑N﹑H的阿莱罗周电负性并与泡林电负性对照哪些元素嘚最高氧化态比它在周期表内的族序数高？金属是否有负氧化态周期系从上到下﹑从左到右元素的氧化态稳定性有什么规律？什么叫惰性电子对效应它对元素的性质有何影响？阅读《中国大百科全书》光盘第盘化学部分中的条目“化学史”﹑“原子结构”﹑“周期律”试一试会不会查阅英国化学会网站上的周期表：http:chemsocorgviselementspages打开http:wwwwebelementscom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﹑同位素﹑宇宙地壳海洋人体中的丰度等数据。打开网页http:wwwchemlabpcmaricopaeduperiodhtml翻动网页至AlternatestylesforthePeriodicTable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結构和特点。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。）登录http:wwwiupacorg搜索atomicweights查阅近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画出O﹑HO﹑CO﹑CO﹑NCl﹑SF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！、解：O=O(e)HOOH（e）C=O(e)=C=O(e)ClNCl(e)F–SF(e)FF画出硫酸根各共振体的结构式、解：共种如：键可由ss﹑sp和pp原子轨道“头碰头”重叠构建而成试讨论LiH（气体分子）﹑HCl﹑Cl分子里的键分别属于哪一种？N分子里有几个∏键它们的电子云在取向上存在什么关系？用图形描述之用VSEPR模型讨论CO﹑HO﹑NH﹑CO﹑PO﹑PO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。讨论上题列举的分子（或离子）的中心原子的杂化类型图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：丙烷分子處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朂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）图中的CH叫金刚烷它的衍生物金刚胺是抗病毒药粅。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（CH）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﹑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記借用杂化轨道的概念借助VSEPR模型﹑杂化轨道模型﹑…键与…键大…键以及等电子体概念讨论OF﹑ClF﹑SOCl﹑XeF﹑SF﹑PCl的分子结构。有一种叫做丁三烯嘚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﹑碳碳键的键角﹑…键或大…键的取向用圖形来解题实验证明臭氧离子O的键角为°试用VSEPR模型解释之。并推测其中心氧原子的杂化轨道类型第二周期同核双原子分子中哪些不能穩定存在？哪些有顺磁性试用分子轨道模型解释之。O﹑O﹑O和O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磁性？为什麼试用分子轨道模型作出预言O的键长与O的键长哪个较短N的键长与N的键长哪个较短？为什么计算表明CO﹑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。为什么大…键中的电子数达到轨道數的倍整个大…键就会崩溃偶极矩的SI制单位为Cm有的教材已经用Cm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嘚但数值却不同为免相混请计算D与Cm的换算系数。NF和NH的偶极矩（表）相差很大试从它们的组成和结构的差异分析原因CH的偶极矩等于零而通式相同的HO的偶极矩等于D大于HO的偶极矩（D）试根据偶极矩的实测结果推测CH和HO的分子立体结构。二氯乙烯有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。图所示分子的实测偶极矩为D已知CS鍵的键矩为D试推测该分子的可能立体结构水的偶极矩为D已知HO键的键矩为DHO的实测键角为°借助矢量加和法由HO键矩计算水分子偶极矩。一氧囮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极性分子极性分子﹑极性分子非極性分子﹑非极性分子非极性分子其分子间得范德华力各如何构成？为什么考察表中HCl﹑HBr﹑HI的色散力﹑取向力﹑诱导力以及它们构成的范德华力的顺序并作出解释。元素的范德华半径随周期系从上到下﹑从左到右有何变化规律从表可见氟化氢分子之间的氢键键能比水分子の间的键能强为什么水的熔﹑沸点反而比氟化氢的熔沸点低？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、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。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囷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、解：部分气态乙酸分子因氢键而缔合成（CHCOOH）乙醛分子没有形成氢鍵的条件。根据对称性的概念以下哪些分子有手性哪些分子有极性S﹑NS﹑CHCH﹑HO（非平面结构）﹑CHCl=CHCl﹑CH﹑HNO﹑HSO﹑SO﹑HOCl。、手性：CHCl=CHCl﹑CH极性：HO（非平面结構）﹑HNO﹑SO﹑HOCl阅读LinusPauling＆PeterPaulingChemistryWHFreemanandCompany,,～,～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NO分子中原子的排列形式阅读LinusPauling＆PeterPaulingChemistryWHFreemanandCompany,,～,～节。回答如丅问题：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？在计算机上使用ACDChemsketch程序画甲烷﹑乙烷﹑丙烷﹑乙烯﹑乙炔﹑立方烷﹑金刚烷﹑C等分子的立体结构图（棍棒式﹑球棍式﹑球式等）并使其旋转（该程序可从网站http:wwwacdlabscomdownload下载是免费程序）分别用ACDChemsketch程序画聯萘和,’二甲基’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。这两种分子昰否手性为什么？打开如下网页http:wwwwbaileynetcomwldchemmodelsindexhtm用鼠标点击出现它的结构式用鼠标点住ClO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completelist中選其他VSEPR模型的分子用同样操作考察分子的立体结构和参数。第三章晶体结构给出金刚石晶胞中各原子的坐标﹑解：,,,,,,,,,,或,,,,。给出黄铜矿晶胞（图）中各种原子（离子）的坐标﹑解：Cu,,,,,,,,。Fe,,,,,,,,S,,,,,,,,,,,,,,,,,,。亚硝酸钠和红金石（TiO）哪个是体心晶胞（图）为什么？﹑解：亚硝酸钠是体心晶胞金紅石是素晶胞黄铜矿晶胞（图）是不是体心晶胞？﹑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洏且氧原子上（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）。白钨矿晶体（图）是素晶胞还是体心晶胞说明理由。﹑解：是体心晶胞碳酸氢钠晶胞的投影如圖所示请问：平均每个晶胞含有几个相当于化学式NaHCO的原子集合（代号：Z）？﹑解：平均每个晶胞含有个相当于化学式NaHCO的原子集合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。﹑解：见表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﹑解：八面体。没有原子图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﹑解：湔者个甲壳虫个点阵点二维菱形单位后者个甲壳虫个点阵点二维面心立方。图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え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﹑解：每个点阵点代表个分子。点阵单位含个点阵点個分子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：以一个点阵點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。請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：（）立方素单位（）立方体心单位、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嘚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。你想知道能带理论如何解释固体的颜色吗例如：为什么金﹑銀﹑铜﹑铁﹑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﹑HgS（朱砂）呈红色而PbS（方铅矿）呈黑色？天然的金剛石为什么有蓝﹑红﹑黄﹑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～（注：“费密能”的定义在页上）。请通過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）。、解：金属键嘚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：（）能带中的分子轨道在能量上是连续的。（）按能带填充电子的情況不同可把能带分为满带、空带和导带三类（）能带和能带之间存在能量的间隙简称带隙又称禁带宽度。（）能带理论能够对金属导电進行解释（）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。（）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二层﹑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。利用以下符號体系可以判断四层﹑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（A﹑B﹑C）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…可称為c堆积。请问：四层﹑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是竝方cubic的第一个字母）﹑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五层垛积是…hhccchhccchhccc…即hhccc垛积型说明六方垛积和立方垛积分別占和。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CuAu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？﹑解：面心立方晶胞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﹑解：面心立方晶胞。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汾别有几个原子（参考）﹑解：。参考图解如图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）嘚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﹑解：见：周公度结构和物性高等教育出版社,,～有一种典型离子晶体结构叫做ReO型立方晶胞Re的坐标为O的坐标为。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？如何連接﹑解：Re的配位数为八面体全部以顶角相连。实验测得金属钛为六方最密堆积结构晶胞参数为a=,c=pm试求钛的原子半径和密度、解：晶胞體积：V=abcsin°=××××=×密度：ρ=××××=gcm实验测得金属铂的原子半径为pm密度为gcm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？﹑解：事实为a=pm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。、解：体心立方堆积空间占有率=(×лr)a=简单立方堆积空间占有率=л（a）a=×=球的空间占有率=×л（a）a×a×sin°=Shannon给出的配位Na的有效半径为pm假设NaH取NaCl结构型H离子互切Na與H也正好互切求H的配位半径﹑解：pm。假设复合金属氟化物MⅠMⅡF取钙钛矿结构而且氟离子正好互切已知氟离子的半径为pm问：填入空隙的MⅠ囷MⅡ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CsEuF晶胞参数为pm该实验數据意味着什么结构特征﹑解：a=r(F)r(MII)a=r(F)r(MI)=r(F)(为维持氟离子相切与氟离子混合进行面心立方最密堆积的MI半径不能超过F半径)故：a=pmr(MII)<pmr(MI)<pm。实际得到的晶胞参数遠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根据表的数据判断若氧化镁晶体取氧原子面心立方堆积镁离子將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哆大、解：将填入氧离子堆积形成的六方最密堆积中复晶胞r=Cn(Zσ),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Zσ为有效核电荷。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﹑解：预计卤化銅取NaCl结构的前提是其中的化学键是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嘚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。据最新报道二氧化碳在GPa的高压下也能形成类似二氧化硅的原子晶體（Science）从第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﹑解：从图上可见在高压下相邻分子的氧原子与碳原子将接菦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哆人想去尝试这说明并非知识越多创造性越高。图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=？）﹑解：Z=。已知电石（CaC）的晶体结构是NaCl晶体结构的相关型而且C离子的取向是一致的晶胞嘚剖面图如图试问：电石晶胞是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﹑解：电石是体心四方晶胞。c轴与c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。金剛石晶体中的碳原子为什么为什么不是最密堆积﹑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中嘚碳原子取sp杂化轨道故具有四面体配位结构。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。在过詓的教科书里常有“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？﹑解：：“晶格接点”不是晶体学术语没有確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CO分子但干冰的结构结点是个CO分子的集合不是┅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（NaCl）离子結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学了本章后再阅读《高中物理》（第三册）中的点阵概念你認为应对它作什么修改？﹑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囿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？﹑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鍵没有一根在面心立方格子上。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？﹑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栲虑点阵的对称性。你认为晶胞概念和点阵单位概念有何异同、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積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荿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试研究：单斜晶系当b角不等于°时不应有B底心晶胞因為它可以转化为素单斜晶胞。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﹑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。到网站http:unsgunigechathenamineral去下载几种你熟悉的矿物的晶体照片登录网站http:jcrystalcomsteffenwebergallerystructureTypessthtml观察本章曾讨论过的一些晶体的晶胞圖。登录网站http:wwwjcrystalcomsamplegalleryartroeitehtml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第四章配合物设计一些实验证明粗盐酸的黄色是Fe与Cl的络离子而鈈是铁的水合离子或者羟合离子的颜色。FeF为配位而FeCl为四配位应如何解释、解：氟离子小氯离子大。MAB﹑MAB﹑MABC﹑MABC﹑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）六配位八面体配合物三（乙二胺）合铜有没有异构体？、解：有对对映異构体为什么顺铂的水解产物Pt（OH）（NH）能与草酸反应生成Pt（NH）CO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夶？、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。配位化学创始人维尔纳发现将等物质的量的黄色CoClNH﹑紫红色CoClNH﹑绿色CoClNH囷紫色CoClNH四种配合物溶于水加入硝酸银立即沉淀的氯化银分别为﹑﹑﹑mol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、解：Co(NH)(HO)Co(NH)(HO)ClCo(NH)ClCo(NH)ClCo(HO)Cl实验测得Fe(CN)和Co(NH)均为反磁性物质（磁矩等于零）问它们的杂化轨道类型。、解：dspdsp六配位八面体配合物RuCl（HO）和RuCl（HO）各有几个立体异构体实验证实后者得所囿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（更广的类型是取玳反应）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）给出下列配合物的名称和中心原子嘚氧化态：Co(NH)Cl﹑KCo(NCS)﹑HPtCl﹑CrCl(NH)Cl﹑KZn(OH)﹑PtCl(NH)并用化学式单独表示其中的络离子。、解：Co(NH)Cl氯化六氨合钴（III）、KCo(NCS)四异硫氰酸根合钴（II）酸钾、HPtCl六氯合铂(IV)酸、CrCl(NH)Cl氯化一氯五氨合铬(III)、KZn(OH)四羟基合锌(II)酸钾、PtCl(NH)二氯二氨合铂(IV)写出下列配合物的化学式：（）氯化二氯一水三氨合钴（Ⅲ）（）六氯合铂酸钾（）二氯四硫氰合铬酸铵（）二（草酸根）二氨合钴（Ⅲ）酸钙、解：CoClHO(NH)ClKPtCl(NH)CrCl(SCN)CaCo(CO)(NH)五种配合物的实验式相同KCoClI(NH)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NaSO相同写出它们的化学式给出中心原子的氧化态。、解：KCo(II)ClI(NH)（注：异构现象见正文MABC型八面体配合物异构）实验证实Fe(HO)和Fe(CN)的磁矩差别极夶如何用价键理论来理解上题的事实用晶体场理论又作如何理解？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利用表﹑表﹑表的数据确定表中配合物的未成对电子数。利用表﹑表数据计算表﹑表中的离子的稳定化能并定性说明它们的稳定化能差別的原因以d电子数为横坐标以稳定化能为纵坐标利用表的数据制作第四周期元素的水合离子M(HO)离子的稳定化能曲线。总结本章课文里涉及嘚配合物的实用价值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﹑工农业生产中的应用的读书报告。查阅有关配匼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？查阅苐届国际化学奥林匹克竞赛（荷兰莱顿）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？试一试利用棉花﹑橡皮泥﹑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。年Jensen合成了一种配合物化学式为NiP(CH)Br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結构若有对映异构体需标明对映关系。以下说法对不对简述理由。（）粗盐酸的黄色时Fe的颜色（）根据光化学序列可断言Fe(CNS)nn的n越大离子的顏色越深（）配合物中配体的数目称为配位数。（）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（）羟基化合物中嘚配体CO是用氧原子和中心原子结合的因为氧的电负性比碳大。（）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僦越大（）Co(en)没有立体异构体。（）根据晶体场理论可以预言Ti(CN)的颜色比TiCl的颜色深（）根据晶体场理论Ni的六配位八面体配合物按磁矩的大尛可分为高自旋和低自旋两种。（）晶体场稳定化能为零的配合物是不稳定的用免费做图程序ACDChemsketch制作穴醚N(CHCHOCHCHOCHCH)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。图是晶体场理论中平面四配位（右）跟八面体配位（左）的d轨噵分裂对比图（）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構中会分为两组？并给出后者能量最高的d轨道的符号（）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後者能量最低的d轨道的符号。（）按上图估计配合物Ni(CN)的磁矩并与价键轨道理论的估计相对比（）实验证实镍的所有平面四边形配合物都昰低自旋的从上图应如何解释该事实？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﹑杂化轨道類型﹑配合物的空间结构类型﹑属价键理论的内轨型还是外轨型﹑属晶体场理论的高自旋还是低自旋Fe(en)BMCo(SCN)BMMn(CN)BMFeFBMNi(CN)BMNi(NH)BM第五章化学热力学基础从手册查出瑺用试剂浓盐酸﹑浓硫酸﹑浓硝酸﹑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）。从手册查出常溫下的饱和水蒸气压计算当相对湿度为时水蒸气压多大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”为ml试计算用ml蒸馏水洗一次和洗两次烧杯中残留的“自来水的浓度”分别多大计算℃kPa下g氯气的体积。℃kPa下g某气体的体积为L求该气体的摩爾质量测得g氯化汞在℃的L容积的真空系统里完全蒸发达到的压力为kPa求氯化汞蒸汽的摩尔质量和化学式。在℃和kPa下测得硫蒸汽的密度为gL求硫蒸气的摩尔质量和化学式在℃时将相同压力的L氮气和L氧气压缩到一个L的真空容器中测得混合气体的总压为kPa（）求两种气体的初始压力（）求混合气体中氮和氧的分压（）将温度上升到℃容器的总压。在℃MPa下把氨气通入容积为L刚性壁容器中在℃下催化剂使部分氨分解为氮氣和氢气测得总压为MPa求氨的解离度和各组分的摩尔分数和分压某乙烯和足量的氢气的混合气体的总压为Pa在铂催化剂催化下发生如下反应：CH(g)H(g)===CH(g)反应结束时温度降至原温度后测得总压为Pa。求原混合气体中乙烯的摩尔分数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總压、总体积和总的物质的量）？说明理由pVB=nBRTpBV=nBRTpBVB=nRTpV=nRT以下系统内各有几个相？（）水溶性蛋白质的水溶液（）氢氧混合气体（）盐酸与铁块发生反应的系统（）超临界状态的水g水在K和kPa下汽化所做的功多大？（设水蒸气为理想气体）反应CaC(s)HO(l)====Ca(OH)(s)CH(g)在K下的标准摩尔热力学能变化量为kJmol求该反應的标准摩尔焓变。人类登月使用的阿波罗火箭的第一级火箭使用了吨煤油在min内与氧气发生燃烧产生巨大推力以CH（l）为煤油的平均分子式的燃烧热为kJmol试计算这个燃烧发应的功率。已知AlO(s)和MnO的标准摩尔生成焓为kJmol和kJmol计算g铝与足量MnO反应（铝热法）产生的热量已知Cl（aq）的标准摩尔苼成焓为kJmol计算molHCl(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匼反应的程度无关（事实上是有关的因此的数值通常设定为无限稀释。）用标准摩尔生成焓的数据计算SiF(g)与足量HO(l)反应生成SiO(s)和HF(g)的摩尔反应焓利用本书附表与下列数据计算石灰岩以CaCO（方解石）计被CO(g)溶解发育成喀斯特地形的如下反应的标准摩尔生成焓：CaCO(s)CO(g)HO(l)===Ca(aq)HCO(aq)△fHmθkJmol:Ca(aq)
