无机及分析化学答案全(南京大学)(第四版)

第8章习题答案1.命名下列配合物：（1）K2[Ni(CN)4]（2）(NH4)2[FeCl5(H2O)]（3）[Ir(ONO)(NH3)5]Cl2（4）Na2[Cr(CO)5]解：（1）四氰根合镍（Ⅱ）酸钾（2）五氯•一水合铁（III）酸铵（3）二氯化亚硝酸根•五氨合铱（III）（4）五羰基合铬（-Ⅱ）酸钠（参考P172）2.写出下列配合物（配离子）的化学式？（1）硫酸四氨合铜(Ⅱ)（2）四硫氰•二氨合铬（III）酸铵（3）二羟基•四水合铝（III）离子（4）二苯合铬(0)解：（1）[Cu(NH3)4]SO4（2）(NH4)[Cr(NH3)2(SCN)4]（3）［Al(H2O)4(OH-)2］+(4)[Cr(C6H6)2]6.试用价键理论说明下列配离子的键型（内轨型或外轨型）、几何构型和磁性大小。（1）［Co(NH3)6］2+（2）［Co(CN)6］3-解：(1)Co最外层价电子排布为：27Co：3d74s2Co2+的最外层价电子排布为：27Co2+：3d74s0[][][][][][][][][][][][][][]3d74S04P04d0[][][][][][][][][][][][][][]SP3d2杂化、成键，形成［Co(NH3)6］2+因为：形成［Co(NH3)6］2+时用的是Co2+最外层4S、4P、4d空轨道以SP3d2杂化、成键，而且中心离子Co2+形成配离子的前后单电子数没变，所以：该［Co(NH3)6］2+配合离子是外轨型，SP3d2杂化，几何构型为正八面体。因为：以SP3d2杂化、成键形成［Co(NH3)6］2+后，具有3个单电子，所以：［Co(NH3)6］2+的磁矩为：，因为具有单电子分子是顺磁性分子，无单电子分子是抗磁性分子，所以形成［Co(NH3)6］2+后，具有3个单电子，［Co(NH3)6］2+是顺磁性分子。(2)Co最外层价电子排布为：27Co：3d74s2Co3+的最外层价电子排布为：27Co3+：3d64s0[][][][][][][][][]3d64S04P0[][][][][][][][][]d2SP3杂化、成键，形成［Co(CN)6］3-因为：形成［Co(CN)6］3-时用的是Co3+内层d轨道，即(n-1)层d轨道与nS、nP空轨道以d2SP3杂化、成键，而且中心离子Co3+形成配合离子前有4个单电子，形成配合离子后没有单电子，中心离子Co3+形成配合离子前、后内层电子发生了重新排布，所以：该［Co(CN)6］3-配合离子是内轨型，d2SP3杂化，几何构型为正八面体。因为：以d2SP3杂化、成键形成［Co(CN)6］3-后，没有单电子，所以：［Co(CN)6］3-的磁矩为：，因为具有单电子分子是顺磁性分子，无单电子分子是抗磁性分子，所以形成［Co(CN)6］3-后，没有单电子，［Co(CN)6］3-是抗磁性分子。7.有两个化合物A和B具有同一化学式：Co(NH3)3(H2O)2ClBr2.在一干燥器中，1molA很快失去1molH2O，但在同样条件下，B不失去H2O。当AgNO3加入A中时，1molA沉淀出1molAgBr,而1molB沉淀出2molAgBr。试写出A和B的化学式。解：∵在干燥器中，1molA很快失去1molH2O，但在同样条件下，B不失去H2O知，说明A中的H2O是外配位体，而B中的水是内配位体。当AgNO3加入A溶液中时，1molA沉淀出1molAgBr,而1molB沉淀出2molAgBr，说明1molA中外配体为1molBr-，而1molB中外配体为2molBr-。因此它们的化学式分别为：A的化学式为：［Co(NH3)3(H2O)ClBr］Br•H2OB的化学式为：［Co(NH3)3(H2O)2Cl］Br217：在50mL0.10mol•L-1AgNO3溶液中加入密度为0.93g•cm-3、质量分数为0.182的氨水30mL后，加水冲稀到100mL，求算溶液中Ag+,[Ag(NH3)2]+和NH3的浓度是多少？已配位在［Ag(NH3)2］+中的Ag+，占Ag+总浓度百分之几？解：溶液稀释后，AgNO3溶液的浓度为：NH3的浓度为：显然，NH3大大过量，故可认为全部的Ag+都已生成[Ag(NH3)2]+，+c始(mol•L-1)：0.0503.00c终(mol•L-1)：03.0-2×0.050=2.900.050c平(mol•L-1)：x2.90+2x≈2.900.050-x≈0.050∵很大，∴x很小，可近似处理：2.90+2x≈2.90；0.050-x≈0.050∴∴x=cAg+=3.670×10-10≈3.7×10-10(mol•L-1)=0.050-x=0.050-3.7×10-10≈0.050(mol•L-1)=2.90+2x=2.90+2×(3.7×10-10)≈2.9(mol•L-1)已配位的Ag+约占总浓度Ag+的100%。(也可计算：)（8个9）答：溶液中Ag+浓度为3.7×10-10mol•L-1。[Ag(NH3)2]+浓度约为0.050mol•L-1。NH3浓度约为2.9mol•L-1。已配位的Ag+约占总浓度Ag+的100%。19.欲将14.3mgAgCl溶于1.0mL氨水中，问此氨水溶液的总浓度至少应为多少？解：14.3mgAgCl溶于1.0mL氨水中的浓度：∵++++c始(mol•L-1)：0.1000c终(mol•L-1)：0-2×0.100.100.10c平(mol•L-1)：x0.10-x≈0.100.10-x≈0.10∵=很大，∴x很小，可近似处理，0.10-x≈0.10∴=答：氨水溶液的总浓度至少应为2.2mol•L-1。21．已知Zn2++2e-=Zn，,求算[Zn(CN)4］2-+2e-=Zn+4CN-的。解：第一种解法：∵生成[Zn(CN)4］2-后比更小，∴为正极。又∵(见书P458；附录十二)∴第二种解法：答：[Zn(CN)4］2-+2e-=Zn+4CN-的为-1.259V。第九章s区元素5.为什么碱金属氯化物的熔点NaCl﹥KCl﹥RhCl﹥CsCl？而碱土金属氯化物的熔点MgCl2﹤CaCl2﹤SrCl2﹤BaCl2？前者阳离子电荷小，极化力弱，主要比较晶格能；而后者阳离子电荷大，极化力较强，比较极化作用6.锂、钠、钾在氧气中燃烧生成何种氧化物？各氧化物与水反应情况如何？分别生成Li2O、Na2O2、KO2；Li2O+H2O〓2LiOHNa2O2+2H2O(冷水)〓H2O2+2NaOH2Na2O2+2H2O(热水)〓O2+4NaOH2KO2+2H2O〓H2O2+2KOH+O28.比较下列性质的大小⑴与水反应的速率：MgO﹤BaO⑵溶解度：CsI﹤LiI；CsF﹥LiF；LiClO4﹥KClO4⑶碱性的强弱：Be(OH)2﹤Mg(OH)2﹤Ca(OH)2﹤NaOH)⑷分解温度：K2CO3﹥Na2CO3﹥MgCO3﹥NaHCO3⑸水合能：Be2+﹥Mg2+﹥Na+﹥K+9.解释下列事实⑴卤化锂在非极性溶剂中的溶解度大小的顺序为LiI﹥LiBr﹥LiCl﹥LiF(LiI电负性差小，极性小）⑵虽然电离能I(Li)﹥I(Na),但E⊖(Li+/Li)﹤(Na+/Na)。（Li+水合能大）。⑶虽然E⊖(Li+/Li)﹤(Na+/Na)，但锂与水反应不如与水反应钠激烈。（Li熔点高，LiOH溶解度小）。⑷锂的第一电离能小于铍的第一电离能，但锂的第二电离能却大于铍的第二电离能。(内层难电离)。10.利用什么性质可以区分下列化合物？⑴Be(OH)2Mg(OH)2碱性、溶解度。⑵BeCO3MgCO3热稳定性。⑶LiFKF水溶性。1.完成下列反应方程式⑴5KBr+KBrO3+3H2SO4〓3Br2+3K2SO4+3H2O⑵AsF5+4H2O〓H2AsO4+5HF⑶OCl2+H2O〓2HClO⑷3Cl2+6NaOH(热)〓NaClO3+5NaCl+3H2O⑸Br2+2NaOH(冰水)〓NaBr+NaBrO+H2O3.Br2能从I-溶液中取代出I，但I2又能从KBrO3溶液中取代出Br2,这两种实验事实有无矛盾？为什么？Br2+2I-〓2Br-+I2E⊖(Br2/Br-)﹥(I2/I-)2KBrO3+5I2〓2KIO3+5Br2E⊖(BrO3-/Br2)﹥(IO3-/I2)不矛盾。4.将Cl2不断地通入KI溶液中，为什么开始时溶液呈黄色，继而有棕色沉淀产生，最后又变成无色溶液？开始时Cl2+2I-〓2Cl-+I2I2在水溶液中呈棕红色，由浅至深，I2多产生沉淀；最后5Cl2+I2〓2IO3-+10Cl-6.比较下列性质的大小⑴键能：F—F﹤Cl—Cl⑵电子亲合能：F﹤Cl⑶酸性：HI﹥HCl⑷热稳定性：HI﹤HCl⑸水中溶解度：MgF2﹤MgCl2⑹氧化性：HClO﹥HClO47.在淀粉碘化钾溶液中加入少量NaClO时，得到蓝色溶液A；加入过量NaClO时，得到无色溶液B。然后酸化之，并加入少量固体Na2SO3于B溶液，则蓝色又出现；当Na2SO3过量时，蓝色又褪去成无色溶液C；再加NaIO3溶液兰色又出现。指出A、B、C各为何物？并写出各步的反应方程式。ClO-(少量)+2I-+2H2O〓I2(A)+Cl-+2OH-I2+5ClO-(过量)+2OH-〓2IO3-(B)+5Cl-+H2O2IO3-+5SO32-(少量)+2H+〓I2+5SO42-+H2OI2+SO32-(过量)+H2O〓SO42-+2I-(C)+2H+IO3-+5I-+6H+〓3I2+3H2O8.完成下列反应方程式⑴Na2SO3+2Na2S+6HCl〓3S+6NaCl+3H2O⑵H2SO3+Br2+H2O〓H2SO4+2HBr⑶2Na2S2O3+I2+H2O〓Na2S4O6+2NaI⑷2HNO3(稀)+3H2S〓3S+2NO+4H2O⑸2H2SO4(浓)+S〓3SO2+2H2O⑹2Mn2++5S2O82-+8H2O〓2MnO4-+10SO42-+16H+⑺2MnO4-+5H2O2+6H+〓2Mn2++5O2+8H2O9.试解释⑴为何氧单质以O2形式而硫单质以S8形式存在？比较原子半径和键能大小。⑵为何亚硫酸盐溶液中往往含有硫酸盐？SO32-被空气中O2氧化。⑶为何不能用HNO3与FeS作用来制取H2S？HNO3氧化S2-。⑷为何H2S通入MnSO4溶液中得不到Mn2S沉淀？若向溶液中加入一定量氨水，就有Mn2S沉淀生成？Mn2S溶于稀酸。11.将下列酸按强弱的顺序排列HMnO4HBrO3HIO3H3PO4H3AsO4H6TeO612古代人常用碱式碳酸铅2PbCO3•Pb(OH)2(俗称铅白)作白色颜料作画，这种画长期与空气接触受空气中H2S的作用而变灰暗。用H2O2溶液涂抹可使古画恢复原来的色彩。使用化学方程式指出其中的反应。PbS+4H2O2〓PbSO4+4H2O14.试用简便的方法鉴别Na2S、Na2SO3、Na2SO4、Na2S2O3加酸生成：H2S，SO2，无现象，SO2+S15.有一瓶白色粉末状固体，它可能是…，鉴别。Na2CO3和Na2SO4：加BaCl2和HClNaCl和NaBr：加AgNO3NaNO3：棕色环实验，加浓H2SO4和FeSO416.完成下列反应方程式⑴2Na(s)+2NH3(l)〓2NaNH2+H2⑵3Cl2(过量)+NH3〓NCl3+3HCl(不过量为N2)⑶(NH4)2Cr2O7(加热)〓N2+Cr2O3+4H2O⑷2HNO3+S〓2NO+H2SO4⑸4Fe+10HNO3(极稀)〓4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑹2Zn(NO3)2(加热)〓2ZnO+2NO2+O2⑺Pt+4HNO3+18HCl〓3H2[PtCl6]+4NO+8H2O⑻NO3-+3Fe2++4H+〓3Fe3++NO+2H2O⑼As2S3+6NaOH〓Na3AsS3+Na3AsO3+3H2O⑽Sb2S3+3Na2S〓2Na3SbS317.解释下列事实⑴N2很稳定，可用作保护气；而磷单质白磷却很活泼，在空气中可自燃。N≡N三键稳定；白磷分子存在