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武汉大学版无机化学课后习题集答案解析(第三版)(下册)

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+2H2OH2S+4H2O2(过量)=H2SO4+4H2O(2)H2S+Br2=2HBr+SH2S+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+H2O17.在标准状况下,50cm 3含有O 3的氧气,若其中所含O 3完全分解后,体积增加到52 cm 3。

如将分解前的混合气体通入KI 溶液中,能析出多少克碘?分解前的混合气体中O 3的体积分数是多少?解:5.68mg ,8.1%18.每升含12.41克Na 2S 2O 3·5 H 2O 的溶液35.00 cm 3,恰好使50.00 cm 3的I -3溶液退色,求碘溶液的浓度?解:I 3-+2S 2O 32-=S 4O 62-+3I -1.75×10-2mol/L19.下述反应在298K 时的△H θm 为284.5kJ ·mol -13O 22O 3已知此反应平衡常数为10-54,试计算该反应的△G θm 和△S θm 。

解:307.97kJ /mol, -78.76k -1.J.mol -120.利用电极电势解释在H 2O 2中加入少量Mn 2+,可以促进H 2O 2分解反应的原因。

答:θϕ+22/Mn MnO = 1.23VH 2O 2作为氧化剂时θϕOH O H 222/=1.776V H 2O 2能氧化Mn 2+ Mn 2+ + 2H 2O 2 == MnO 2 + 2H 2OH 2O 2作为还原剂θϕ222/O H O = 0.68V 〈 1.23V H 2O 2能还原MnO 2 MnO 2 + 2H 2O 2 == Mn 2+ + O 2 + 2H 2O总反应式为 2H 2O 2 O 2 ↑ + 2H 2O 第十四章1. 用MO 理论讨论N 2和NO 分子中的成键情况,并指出两者键级是多少?答:N 2 :2222222*222p p p s s KK σππσσ 键级3 NO :1*22222222*222p p p p s s KK πσππσσ 键级2.5。

2.解释下列问题:(1)虽然氮的电负性比磷高,但是磷的化学性质比氮活泼?(2)为什么Bi(V)的氧化能力比同族其他元素强?MnO 2答:(1) 氮的电负性比P高,但氮不如P活泼,这是由俩者单质的结构不同决定的。

N的半径很小,但N原子间形成三重键,叁键的键能很高,难以断开,因而N2很不活泼。

P原子半径很大,而使P原子间的p轨道重叠很小,不能形成多重键。

P-P单键键能很小,很容易断开。

特别白磷的P-P-P键角小X力大,更活泼。

(2) Bi(v)的氧化能力比同族其他元素强的多,出现了充满4f、5d,而4f、5d对电子的屏蔽作用较小,而6s具有较大的穿透能力,所以6s电子能级显著降低,不易失去,有“惰性电子对效应”。

失去2 个6s电子的Bi(v 更倾向于得到2个电子形成更稳定的Bi3+。

3.试从分子结构上比较NH3、HN3、N2H4和NH2OH等的酸碱性。

答:NH3结构见书648HN3结构见书658N2H4结构见书655NH2OH结构见书658得出酸性HN3> NH2OH > N2H4> NH3碱性相反。

4.试比较下列化合物的性质:(1)NO-3和NO-2的氧化性;(2)NO2、NO和N2O在空气中和O2反应的情况;(3)N2H4和NH2OH的还原性。

答:(1) 氧化性NO2->NO3-;(2) NO2不与空气反应;NO与空气在常温下即可反应,产生红棕色烟雾。

N2O也不与空气反应。

(3)还原性:N2H4>NH2OH5.硝酸铵可以有下列两种热分解方式:NH4NO3(s)=NH3(g)+HNO3(g) ΔHθ=171kJ·mol-1NH4NO3(s)= N2O(g)+2 H2O(g) ΔHθ=-23 kJ·mol-1根据热力学的观点,硝酸铵固体按照哪一种方式分解的可能性较大。

答:按后者分解方式可能性大;因为ΔG=ΔH-TΔS,可知,反应的方向性主要决定于ΔH。

6.如何除去:(1)氮中所含的微量氧;(2)用熔融NH4NO3热分解制得的NO2中混有少量的NO;(3)NO中所含的微量NO2;(4)溶液中微量的NH+4离子。

答:(1)使气体通过炽热的铜屑:O2+2Cu=2CuO(2)使气体通过FeSO4溶液除去NONO+FeSO4=Fe(NO)SO4(3)使气体通过水除去NO22NO 2+H 2O=2HNO 3+NO(4) 溶液中加少量的NaNO 2后加热除去NH 4+NH 4++NO 2-=N 2+H 2O7.写出下列物质加热时的反应方程式:(1)3NaNO (2)34NO NH (3)24 NaNO Cl NH 和的混合物(4)O H CuSO 245. (5)O H NO Cu 2232.)( (6)3NaN答:↑+−→−+↑−→−+↑+↑−→−+−→−++−→−+−→−+↑−→−+↑−→−↑+−→−∆∆∆∆∆∆∆∆∆23323222333233223242422242234223643)6(244)(2)(3.)()5(55.)4()3(2)2(22)1(N Na N Na NNa N NaN OH O NO HNO HNO CuO NO OH Cu O H HNO NO OH Cu O H NO Cu OH CuSO O H CuSO OH N NO NH OH O N NO NH O NaNO NaNO8.从下列物质中选出那些互为等电子体:C -22,O 2,O -2,O -22, N 2,NO ,NO +,-和N 2H -3,并讨论它们氧化能力得强弱和酸碱强度。

答:互为电子体的有:C 22-,N 2,NO +,-;O 22-,N 2H 3-9.完成下列反应:242HNO H N +−→−24HNO Cl NH +−→−∆2HNO KI +−→−23HNO KClO +−→−∆24HNO KMnO +−→−∆答:OH NO Mn H HNO MnO H NO Cl HNO ClO OH NO I HNO KI HClO H N HNO NH OH HN HNO H N 232224323222222423242352523332222-+∆+-+--∆-∆∆+−→−++++−→−++↑+−→−+++↑−→−++−→−+10.从硝酸钠出发,写出制备亚硝酸的反应方程式。

答:2NaNO 3=2NaNO 2+O 2NaNO 2+HCl=HNO 2+NaCl11.解释下列反应现象:(1) 为什么NaNO 2会加速铜和硝酸的反应速度?(2) 为什么磷和KOH 溶液反应生成的的PH 3气体遇空气冒白烟?(3) 向NaH 2PO 4或Na 2HPO 4溶液中加入AgNO 3溶液会析出黄色Ag 3PO 4沉淀?答:(1)NaNO 2与硝酸反应有NO 2生成,NO 2作为反应的催化剂起电子传递作用,而使硝酸与铜的反应速率加快。

--+-→++=++2222232NO e NO OH NO H NO HNO可见,通过NO 2获得还原剂Cu 的电子,而使反应速率加快。

2NO 2+Cu=2NO 2-+Cu 2+(2)磷和KOH 溶液反应生成的PH 3气体中含有少量的P 2H 4,P 2H 4在空气中易自燃生成P 2O 3而冒白烟。

(3)Ag 3PO 4的溶度积常数比AgH 2PO 4和Ag 2HPO 4都小得多,即Ag 3PO 4的溶解度更小,而易从溶液中析出。

12.完成下列反应(a) 34HNO P +−→−(b)O H AsCl 23+−→− (c) O H POCl 23+−→−(d)O H O P 2104+−→− (e) O H O P 264+−→−(f)) 稀HCl(P Zn 23+−→− 答:23233326443ΔHNO 210443233323432343ZnCl PH ) 稀6HCl(P (f)Zn PO 4H O 6H O (e)P PO 4H O 6H O (d)P 3HClPO H O 3H (c)POCl 3HClAsO H O 3H (b)AsCl 20NOPO 12H O 8H 20HNO a)3P (3+=+=+−−→−++=++=++=++13.试说明为什么氮可以生成二原子分子N 2,而同族其它元素不能生成二原子分子的原因。

答:N 的半径很小,但N 原子间形成三重键,叁键的键能很高,难以断开,因而N 2很不活泼。

P 原子半径很大,而使P 原子间的p 轨道重叠很小,不能形成多重键。

14.指出下列各种磷酸中P 的氧化数。

H 3PO 4, H 4P 2O 7, H 5P 3O 10, H 6P 4O 13, H 3P 3O 9, H 4P 4O 12, H 4P 2O 6, H 2PHO 3, HPH 2O 2, H 3PO 5, H 4P 2O 8,答:+5,+5,+5,+5,+5,+5,+4,+3,+1,+7,+6。

15.说明NO -3,PO -34,Sb(OH)-6的结构。

答:NO 3-:平面三角形;PO 43-:正四面体;Sb (OH )-6:正八面体16. P 4O 10,中P-O 键长有两种分别为139pm 和162pm ,试解释不同的原因。

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