大学化学教程课后习题参考答案

大学化学教程课后习题参考答案P32思考题1.1a)主量子数(n)决定电子在核外空间离核的远近，即电子出现概率密度大的地方离核远近。n的取值为除零以外的正整数。b)角动量量子数(li)决定电子运动的轨道角动量，确定原子轨道和电子云的形状。角动量量子数的取值可为正整数和零，受主量子数的影响。c)磁量子数（mi）决定原子轨道和电子云在空间的伸展方向，磁量子数（mi）的取值可为整数。d)自旋量子数（si）决定电子自身固有的运动状态。自旋量子数（si）的取值为±½。n、li和mi的关系为：n=1,2,3,…,n;li=0,1,2,3…,n-1;mi=0,±1,±2,…,±li1.21)错电子云图中黑点越密的地方代表电子出现的机会多，概率大。2）错。。。。。。。。。3）错角量子数li=0的轨道为s轨道4）对保里不相容原理1.3不相同，电子围绕原子核运动是没有轨道的，按照能量的不同，在原子核外各处的出现的概率不同。而行星围绕太阳运动是有固定轨道的。1.4主量子数角量子数磁量子数轨道符号轨道数最多容纳电子数总轨道数总电子数4004s1216321+14p360-12+24d510+10-1-23+34f714+2+10-1-2-31.5(1)p区元素（2）Fe(3)Cu1.6(1)4s(2)3p(3)3d(4)3d(5)3s能量由高到低：(1)﹥（2）﹥(3)=(4)﹥(5)1.7元素的电负性指的是原子在分子中吸引电子的能力，电负性越大说明原子在分子中得到电子的能力越强。习题1.1（1）2sn=2li=0,1mi=0,±1存在2s,2p轨道，轨道数3个（2）3fn=3li=0,1,2mi=0,±1,±2存在3s,3p,3d轨道，不存在3f轨道（3）1pn=1li=0mi=0故只存在1s轨道，不存在1p轨道（4）5dn=5li=0,1,2,3,4mi=0,±1,±2,±3,±4故存在5s,5p,5d,5f轨道，轨道数为9个（5）4fn=4li=0,1,2,3mi=0,±1,±2,±3故存在4s,4p,4d,4f轨道，轨道数7个（6）3pn=3li=0,1,2mi=0,±1,±2存在3s,3p,3d轨道，轨道数为5个1.2（1）（3,2,2,1/2）存在（2）（3,0，-1,1/2）不存在，若li=0则mi=0，不可能为-1（3）（2,2,2,2）不存在，若n=2则li=0,1（4）（1,0,0,0）不存在，自旋量子数（si）的取值为±½（5）（2，-1,0,1/2）不存在，li的取值为零和正整数（6）（2,0，-2,1/2）不存在，若li=0则mi=0，不可能为-21.3（1）硼1s22s3违背保里不相容原理，每个轨道最多容纳2个电子，正确的为1s22s22p1(2)氮1s22s22px32py1违背洪德规则，正确的为1s22s22p3(3)铍1s22p2违背能量最低原理，正确的为1s22s21.4周期区族号20Ca[Ar]4s104sⅡA35Br[Ar]3d104s24p55pⅦA42Mo[Kr]4d55s15dⅥB47Ag[Kr]4d105s15dsⅠB80Hg[Xe]4f145d106s26dsⅡB1.5(1)Be＞Mg＞Ca(2)GeGaIn(3)HeNeAr(4)NOCBeB1.6得电子：O,I,S失电子：Na,B,Sr,Al,Cs,Ba,Se1.7最高氧化态最低氧化态cl1s22s22p63s23p5+7-1Mn[Ar]3d54s2+7-3P54思考题2.1（1）ZnOZnS(2)HFHclHBrHI(3)H2SH2SeH2Te(4)NH3HF(5)F2OH2O2.2(1)SiH4sp3杂化(2)Hgcl2sp杂化(3)Bcl3sp2杂化（4）CS2sp杂化（5）Ncl3sp3杂化2.3(1)SiF4等性sp3杂化（2）Pcl3不等性sp3杂化（3）CHcl3不等性sp3杂化(4)H2S不等性sp3杂化(5)CCl2F2等性sp3杂化2.4几何构型杂化轨道偶极距SiCl4正四面体sp30H2Tev形sp3不等于0Bcl3平面三角形sp20BeCl2直线sp0PBr3三角锥形sp3不等于02.5BBr3中心原子B的外围电子构型为1s22s22p1,故BBr3应为sp2杂化，几何构型为平面三角形，Ncl3中心原子N的外围电子构型为1s22s22p3，故Ncl3应为不等性sp3杂化，几何构型为三角锥形2.6（1）由非极性键组成的分子不一定为非极性分子，如O3为极性分子，反之极性键形成的分子不一定是极性分子，如CO2,O=C=0,是非极性分子（2）色散力存在于极性分子、分极性分子以及极性分子和非极性分子之间。（3）诱导力存在于极性分子以及极性分子和非极性分子之间2.7（1）F2、Cl2、Br2、I2分子间的色散力随相对分子质量的增加而逐渐增加，熔点、沸点也增加，同时也影响着物质的物理性质的变化。（2）HCL、HBr、HI分子间的色散力随相对分子质量的增加而逐渐增加，从而熔点、沸点也逐渐增加。2.8（1）液态水取向力、诱导力、色散力（2）氨水取向力、诱导力、色散力（3）酒精水溶液取向力、诱导力、色散力（4）碘的四氯化碳溶液色散力2.9因为乙醇分子间可以形成氢键，而二甲醚则不能形成，所以乙醇的沸点较二甲醚的高2.10（1）CH4CCl4CBr4CI4（2）H2OH2S(3)CH4SiH4GeH4(4)HeNeArKr2.11非极性分子：He，F2，CS2，CCL4，BBr3极性分子：HCl,AsH3,H2S,CHCl3习题2.1①BrBr②FOF③PClClCl④SiHHHH⑤SCS⑥HCN⑦HOOH2.2（1）（3）(4);;(2)(5)2.3Li-ClBe-Cl=Al-ClH-CLS-ClN-CLO-Cl2.4SiHCl3正四面体NF3三角锥PH3三角锥2.5（1）H2S取向力、诱导力、色散力（2）Ne与H20诱导力、色散力（3）NH3取向力、诱导力、色散力（4）Br2与CCl4色散力2.6(1)H2色散力（2）SiH4色散力（3）CH3COOH氢键，色散力，取向力，诱导力（4）HCHO色散力，取向力，诱导力P69思考题3.1与非晶体相比，晶体具有以下宏观性质：（1）完整晶体具有固定外形；（2）晶体具有固定熔点；（3）晶体具有各向异性。晶体的基本类型有：离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体和混合晶体。3.2（1）稀有气体固化后属于分子晶体，它们之间结合靠的是微弱的范德华力而不是以共价键结合，只是组成晶体的粒子为单原子分子。（2）溶于水能导电的晶体为离子晶体或分子晶体，分子晶体中的电解质（如酸和部分非金属气态氢化物）溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电。3.3原子晶体中，晶格节点上是中性原子，原子与原子间是以共价键结合，不断向周围延伸，形成一个巨大的分子。而分子晶体中，分子晶格节点上是电中性分子，晶格节点间以微弱的范德华力相结合，所以分子晶体和原子晶体的性质有很大的区别。3.4体心立方堆积、面心立方堆积、六方最密堆积3.5离子键特点无饱和性和方向性。离子在空间各个方向的静电作用是相同的，正负离子可以在空间的任何方向和电荷相反的离子相互吸引，所以离子键无方向性；只要空间允许，一个正负离子可以同时与几个电荷相反的离子相互吸引，并不受离子本身所带电荷的限制。3.6形成液态晶的有机分子是具有刚性结构的分子，相对分子质量在200-500，长度达几个纳米，长宽比在4-8之间。3.7晶体的缺陷对晶体的物理性质和化学性质均有影响，晶体缺陷可能导致晶体物理性质的变化如导电性，硬度等，有些缺陷还会导致晶体与原晶体呈现出不同的颜色。习题3.1（1）O2分子晶体（2）H2S分子晶体（3）Pt金属晶体（4）KCL离子晶体（5）Ge金属晶体3.2金刚石是典型的原子晶体，晶体中每个C原子以sp3杂化轨道分别与四个相邻的碳原子形成的共价键；石墨是典型的层状混合型晶体，层内的碳原子以共价键结合，层间的碳原子以范德华力相结合。3.3有些结构为棒状、盘状或板状的分子在变成液体后，虽然分子的位置无序，但分子的取向仍保持着长程有序，成为兼具部分晶体和液体性质的过渡状态。P116思考题4.1反应进度为1.5mol4.2转化速率为单位时间内的反应进度，而恒容条件下的反应速率常表示为单位时间内B的物质的量的浓度变化除以其计量数；反应速率为单位体积内的转化速率。4.3D4.4B4.5活化能Ea=143.708KJ/mol4.6Kθ=2.394.7pH=11.124.8有Mg(OH)2生成4.9先生成PbSO4沉淀4.10配合物中心离子配位数配体配位原子命名【PtCl2(NH3)2】2NH3N二氯二氨合铂[Ni(en)2]Cl24enN二氯二乙氨合镍Na3[Ag(S203)2]4S2O3-S二硫代硫酸合银酸钠K4[Fe（CN）6]6CN-N六氰合铁酸钾4.11配离子的稳定常数和不稳定常数互为倒数，配离子的不稳定性常数越大表示配离子的离解倾向越大，配离子越不稳定。4.12Ag+的浓度为5.297×10-10mol/l4.13会有AgI沉淀生成4.14（1）电池反应式：CO+Cl2=CO2++2Cl-(2)-0.26v(3)P(Cl2)增大时，电池电动势增大习题4.1反应进度为0.5mol/l4.2（1）△rHmθ=-562.06KJ/Mol(2)△rHmθ=-197.74KJ/Mol(3)△rHmθ=25.32KJ/Mol(3)△rHmθ=-714KJ/Mol4.3（1）Kθ=)]([)]([)]2([222OpNOpNOp(2)Kθ=[P(CO2)](3)Kθ=4242)]([)]([HPOHP(4)Kθ=[OH-]2[Ca2+]4.4(1)a:降低反应温度改变Kθb:增大体系压强不改变Kθc:增大SO2或O2浓度或减小SO3浓度不改变Kθ（2）a:升高反应温度改变Kθb:减小体系压强不改变Kθc:增大CO2浓度或减小CO浓度不改变Kθ4.5Kθ=1.14×10224.6H+浓度为9.77×10-44.7氨水的浓度为0.1293mol/l4.8能够抵消外来少量酸碱作用或稀释的影响，而仍能维持pH值不变的溶液成为缓冲溶液。凡是弱酸或弱碱及其盐组成的溶液都是缓冲溶液。（4）、（5）、(6)能形成缓冲溶液4.9（1）PbSO4的溶解度为1.265×10-4mol/lPbI2的溶解度为1.21×10-3（2）Pb2+浓度为7.1×10-74.10会生成Mn(OH)2沉淀4.11K2[Zn(CN)4]溶液中存在：K+、Zn(CN)42-、Zn(CN)3-、Zn(CN)2、ZnCN+、CN-，存在最多的为K+，K不稳=])([]][[2442CNZnCNZnK稳=1/K不稳4.12(1)正极反应:Sn4+（aq）+2e-=Sn2+（aq）负极反应：Ni(S)-2e-=Ni2+（aq）电池符号：（-）Ni|Ni2+(C1)||Sn4+（C2）,Sn2+（C3）|Pt(+)Eθ=E正θ-E负θ=0.15-（-0.25）=0.4v（2）正极反应:Cu2++2e-=Cu(S)负极反应：H2(g)-2e-=2H+电池符号：(-)Pt|H2(100Kpa)|H+(1mol/l)||Cu2+(C1)|Cu(+)Eθ=E正θ-E负θ=0.167v4.13(1)逆反应方向（2）正反应方向（3）正反应方向4.14电极电势：Eθ（Br2/Br-）Eθ(Fe3+/Fe2+)Eθ(I2/I-)氧化能力：Br2Fe3+I24.15Ag会先被置换出来，当Cu开始被置换时，Ag的浓度为2×10-84.16（1）不能进行（2）能进行（3）能进行4.17还原能力：ZnCr2+H2Sn2+I-Fe2+对应的氧化产物依次为：Zn2+，Cr3+,H+,Sn4+,I2,Fe3+P157思考题5.1当前人类面临的主要环境问题有：环境污染、生态失衡、资源短缺5.2温室效应会导致冰川融解，海平面上升，陆地减少，还会破坏生态系统。温室气体主要