无机及分析化学-贵州大学出版-书上作业题

1书上作业题3、用合理的量子数表示：（1）3d能级（2）2pz原子轨道（3）4s1电子(1)n=3,l=2(2)n=2,l=1,m=0(3)n=4,l=0,m=0,ms=+4、（1）量子数n=3，l=1的原子轨道符号是什么？该类原子轨道的形状如何？有几种空间取向？共有几个轨道？共可容纳多少个电子？3p亚层，哑铃型，三种空间取向，三个原子轨道（pxpypz），最多可容纳6个电子。(2)量子数n=4的电子层有几个亚层？各亚层有几个轨道？第四电子层最多能容纳多少个电子？四个亚层：4s、4p、4d、4f轨道数：1357电子数：261014（32）。13.试用杂化轨道理论，说明下列分子的中心原子可能采取的杂化类型，并预测其分子或离子的几何构型。BCl3B原子的价电子层构型为2s22p1，成键时一个2s电子被激发到一个2p空轨道上，形成3个能量相同的sp2杂化轨道，整个过程如下：生成的BCl3几何构型为平面正三角形。PH3P原子的价电子层构型为3s23p3，成键时4个价电子轨道发生sp3杂化，形成4个能量不相同的sp3杂化轨道，整个过程如下：杂化轨道中有1对孤电子对，生成的PH3几何构型为三角锥形。H2SS原子的价电子层构型为3s23p4，成键时4个价电子轨道发生sp32杂化，形成4个能量不相同的sp3杂化轨道，整个过程如下杂化轨道中有2对孤电子对，生成的H2S几何构型为折线（V）型。CCl4C原子的价电子层构型为2s22p2，成键时4个价电子轨道发生sp3杂化，形成4个能量相同的sp3杂化轨道，整个过程如下杂化轨道中没有孤电子对，生成的CCl4几何构型为正四面体。CS2C原子的价电子层构型为2s22p2，先激发为2s12p3，发生sp杂化，两个sp杂化轨道与两个S的3p轨道形成2根σ键，C原子的两个2p轨道与两个S的3p轨道形成2根键，形成S=C=S，整个过程如下：生成的CS2几何构型为直线形。N原子的价层电子构型为2s22p3，其2p亚层上有三个未成对电子，能与3个H原子1s上的未成对电子直接配对成键；而另外一个H原子1s上的电子电离后就空出了1s轨道，与N原子2s亚层上的孤电子对形成配位键，这样整个离子就没有孤电子对，形成四个相同sp3杂化轨道，整个过程如下图所示：杂化轨道中所有电子都成对了，生成的几何构型为正四面体。15.根据键的极性和分子的几何构型，判断下列分子哪些是极性分子？哪些是非极性分子？解：Ar是单原子分子，整个分子呈现出电中性，因此它是非极性分子。I2由两个相同原子构成，分子中的正负电荷中心重合于一点，整个分子不存在正负两极，属于非极性分子。HF由两个不同原子构成，成键电子云偏向于电负性较大的F原子，使分子的负电荷中心比正电荷中心更偏向于F原子，整个分子存在正负两极，属于极性分子。CO由两个不同原子构成，成键电子云偏向于电负性较大的O原子，使分子的负电荷中心比正电荷中心更偏向于O原子，整个分子存在正负两极，属于极性分子。H2S有两个S－H极性键，由于其空间结构为V形，中正负电荷中心不重合，整个分子存在正负两极，属于极性分子。CS2有两个C－S极性键，但由于其空间结构为直线形,中正负电荷中心重合，整个分子不存在正负两极，属于非极性分子。CHCl3有三个C－Cl极性键和一个C－H极性键，其空间结构为四面体,中正负电荷中心不重合，整个分子存在正负两极，属于极性分子。CCl4有四个完全相同的C－Cl极性键，而其空间结构为正四面体，中正负电3荷中心重合，整个分子不存在正负两极，属于非极性分子。BF3有三个完全相同的B－F极性键，而其空间结构为正平面三角形，中正负电荷中心重合，整个分子不存在正负两极，属于非极性分子。NF3有三个完全相同的N－F极性键，但其空间结构为正三角锥形，中正负电荷中心不重合，整个分子存在正负两极，属于极性分子。16.判断下列每组物质中不同物质分子之间存在着何种成分的分子间力。⑴苯和四氯化碳⑵氦气和水⑶乙醇和水（4）氨水溶液解：⑴苯和四氯化碳苯和四氯化碳都属于非极性分子，它们的偶极矩为0，相互之间由于瞬时偶极而产生了色散力。⑵氦气和水氦气属于非极性分子，水属于极性分子，它们之间同样也存在色散力；而氦气在水分子固有偶极作用下会发生变形极化，产生诱导偶极，其与水分子固有偶极之间存在诱导力。⑶乙醇和水乙醇和水都是极性分子，同样存在诱导力和色散力；另外由于各自固有偶极的取向而产生了取向力。还有氢键存在。（4）氨水溶液氨和水都是极性分子，同样存在诱导力和色散力；另外由于各自固有偶极的取向而产生了取向力。还存在氢键。18.根据所学晶体结构知识，填出下表。解：物质晶格结点上的粒子晶格结点上粒子间的作用力晶体类型预测熔点（高或低）I2I2分子分子间力分子晶体很低SiO2Si原子、O原子共价键原子晶体很高ZnZn原子、Zn2+离子金属键金属晶体高4冰H2O分子氢键、分子间力氢键型分子晶体低MgOMg2＋、O2－离子键离子晶体较高4、298.15K时已知下列化学平衡（1）FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);K1=0.403(2)FeO(s)+H2(g)Fe(s)+H2O(g);K2=0.669计算反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的K。6、反应2SO2（g）+O2(g)→2SO3(g)，在T=1000时，=3.45。试判断当p(SO2）=20kPa,p(O2)=10kPa，p(SO3)=100kPa时反应进行的方向5.计算密度为1.84g•mL-1的浓硫酸（含H2SO4约为96%）的浓度，如欲配制0.１0mol·L-1H2SO4溶液1L，应取这种浓硫酸多少毫升？解：由稀释定律，得:7.计算以浓度为0.1012mol·L-1HCl标准溶液，测定Na2CO3溶液的滴定度（以g•mL-1表示）。若称取1.054gNa2CO3试样，滴定时消耗该HCl标准溶液22.46mL，试计算试样中Na2CO3的质量分数。解：8.称取不含干扰物质的CaCO3试样0.5000g，加入浓度为0.2500mol·L-1的HCl标准溶液25.00mL，煮沸除去CO2。过量的酸需用5.84mL的NaOH溶液回滴。已知1mL的NaOH溶液相当于0.9982mL的HCl溶液。计算NaOH的浓度，试样中CaCO3及CO2的质量分数。21/1.66KKK2232222[()/](100/100)250[()/][()/](20/100)(10/100)pSOpQKpSOppOp反应逆向进行。1122cVcV1.8496%0.10198.08V5.55VmL232322HClNaCONaClHCO23233/331110210.1012105.991025.36310NaCOHClHClNaCOTcMgmL2323/2331005.3631022.461001.05411.43NaCOHClHClNaCOTVNaCOG％322222HClCaCOCaClHOCOHClNaOHNaClHO3333/3333220.99825.84100.25000.250025.0010100.090.2510(250.99825.84)100.090.239820.2398%10047.970.25000.998200.5000CaCOHClNaOHNaOHHClHClHClCaCOCaCOCaCONaOHmTVccVMmmgCaCOc1.2496molL5(6)0.10mol.L-1HOAc+0.10mol.L-1NaOAc;(5)0.050mol.L-1K2HPO4;6.下列三种缓冲溶液的pH值各为多少？如分别加入1mL2mol.L-1NaOH溶液，溶液的pH值各变为多少？（1）50mL1.0mol.L-1HOAc和1.0mol.L-1NaOAc溶液;2）50mL0.050mol.L-1HOAc和1.0mol.L-1NaOAc溶液;（3）50mL0.050mol.L-1HOAc和0.05mol.L-1NaOAc溶液;7.2012.369.78231010109.780aaHcKKpHpH4.74104.740HOAcHOAcHOAcccKcpHpH11.01.01.050211.050215151HOAcHOAc-1-1（）起始浓度/molL加NaOH后/molL511.810,4.74HOAcHOAcHOAcccKmolLpHc'5510.9411.8101.66101.0204.78HOAcHOAcHOAcccKmolLcpH10.0501.00.0550211.050215151HOAcHOAc-1-1（）起始浓度/molL加NaOH后/molL5710.0501.8109.0101.06.04HOAcHOAcHOAcccKmolLcpH0.72pH10.0500.0500.0550210.0550215151HOAcHOAc-1-1（）起始浓度/molL加NaOH后/molL5510.0501.8101.8100.0504.74HOAcHOAcHOAcccKmolLcpH'5610.00981.8102.010,5.700.0882HcmolLpH0.96pH6结论：缓冲溶液在抗酸成分和抗碱成份相等且浓度较大时，才具有较大缓冲作用。7.需配制pH=5.2的溶液，应在1L0.01mol.L-1苯甲酸中加入多少克苯甲酸钠？解：苯甲酸～苯甲酸钠构成缓冲溶液，设需加入m克苯甲酸钠。8.以0.1000mol.L-1HCl溶液滴定0.1000mol.L-1苯酚钠溶液，当滴定至0%、50%及100%时的pH值各为多少？应选用何种指示剂指示终点？解：0％：0.1mol.L-1苯酚钠溶液：50％：苯酚－苯酚钠缓冲溶液：100％：0.05mol.L-1苯酚溶液：选酚酞为指示剂。（7.8非）12.混合碱试样可能含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种或两种。准确称取该混合碱试样0.6500g，用0.2000的HCl标准溶液滴定，以酚酞为指示剂滴定至终点，消耗HCl溶液26.80mL，然后再加入甲基橙指示剂滴定至终点，又消耗HCl溶液22.00mL，判断混合碱的组成并计算各组分的质量分数。解：由于V1V2,混合碱为碳酸钠和氢氧化钠混合物2、已知某温度下CaF2的溶度积为5.3×10-9，求'5710.00981.8101.7310,6.761.02HcmolLpH1230.04,0.72,0.96pHpHpH5.215.210HaHpHcmolLccKc苯甲酸苯甲酸钠14319.95100.12.9910,11.4810bOHccKmolLpH9.951109.95aHccKmolLpHc苯酚－苯酚钠＝，9.95710.05102.3710,5.6aHccKmolLpH233323NaCOHClNaHCONaClNaHCOHClHCONaCl233320.200022.00104.410NaCOHClncVmol3312()0.2000(26.8022.00)101.3610NaOHHClncVVmol23334.410105.99%100%71.75%0.65001.361040.00%100%8.37%0.6500NaCONaOHnMGnMG7（1）在纯水中；（2）在0.10mol·L-1NaF溶液中；（3）在0.20m