大一工程化学基础习题答案(4)

（2） [Cr(?2?)6]3?(紫色)，[Cr(NH3)2(?2?)4]3?（紫红色）， [Cr((NH3)3(?2?)3]3?（浅红）

解：（1）Cu(Ⅱ)的最外层电子构型为：d9，基态分布为：dε后变成激发态dε

56dr3,在吸收光能

dr4。

5??hv d?6dr3(基态)???? dεdr4

一个原处于低能量的dε轨道的电子，进入高能量的dr轨道，必须吸收相当于分裂能Δ。的光能，因此，存在如下关系： Edr-Edε=Δ。=hv=hc/λ

计算得出吸收光的波长在可见光的范围内，因此Cu(Ⅱ)显色。而Cu(Ⅰ)的外层电子构型d10，dε

6dr4全充满，不能吸收能量发生电子跃迁，因此不显色。

（3）由于同一金属离子，不同配体的配合物，起分裂能随配体形成的晶体场的强弱不同而不同。配体对同一金属离子产生的分裂能值的大小顺序——即光谱序列为：?2?＜NH3，因此，配合物中心离子的分裂能大小的顺序为： Δ

0 [Cr(NH3)3(H2O)3]

3?＞

Δ

0 [Cr(NH3)3(H2O)4]

3? ＞

Δ

20 [Cr(H2O)6]

3?

当中心离子Cr3?的dr3?电子吸收光子发生跃迁时，吸收可见光的频率：

V[Cr(NH

3)3(H2O)3]

3?＞

V [Cr(NH

3)3(H2O)4]

3? ＞

V [Cr(H

O)6]

3?

因此，配合物的颜色为吸收光的补色，因此[Cr(?2?)6]3?(紫色)， [Cr(NH3)2(?2?)4]3?（紫红色），[Cr((NH3)3(?2?)3]3?（浅红）。

第四章 物质概述

[基本要求] 掌握而元化合物的类型及成键特征，氢氧化合物的酸碱性—ROH经验规则，含氧酸的强度—鲍林规则，有机化合物的命名。熟悉单质的结构及性质，同素异形体的概念，有机化合物的含义、特征、结构及分类，有机化合物的同分异构现象。了解有机反映的类型，高分子化合物的特征，无机高分子和有机高分子。

[重点] 单质的结构及性质，二元化合物的类型，成键特征、性质，有机化合物的分类及命名，同分异构 [参考教学学时] 6学时

习题参考答案

1. 完成下列反应：

??? (2) I2+ HNO3? (1) S + NaOH ????? (4) Br2+ NaOH??? (3) C + ?2S?4(浓) ?(5) Cl2+ H2O? (6) Si + NaOH + H2O?

???2Na2S + Na2SO3 +3H2O 解：(1) 3S + 6NaOH ? (2) 3I2+ 10HNO3(浓) ?6HIO3+ 10NO + 2H2O

? (3) C + 2?2S?4(浓)???CO2+ 2SO2+ 2H2O ? (4) 3Br2+ 6NaOH???5NaBr + NaBrO3+ 2H2O

(5) Cl2+ H2O?HCl + HClO

(6) Si + 2NaOH + H2O?Na2SiO3 + 2H2 2.下列各组物质相互有无反应，填名反应产物并注明必要的反应条件。 反应物 反应物 生成物 Al K Cl2 K Cl2 C H2O O2 稀HCl NaOH 解： 反应物 反应物 生成物 Al C H2O O2 稀HCl NaOH 加热（用碱处理表面）Al(OH)3、H2 高温 Al2O3 常温 KOH、H2 KO2 反映激烈 KCl、H2 常温 HCl、HClO / 高温 CO、H2 燃烧 CO2、CO AlCl3、H2 Na2[Al(OH)4]、 H2 / 常温 NaCl、NaClO、H2O / / / 3.球烯—C60分子中有多少条边？多少个五元球面和六元球面？ 答：球烯—C60分子中有32条边，12个正五边形和20个正六边形。 4.氧和臭氧分子结构的特点是什么？氧为何比臭氧稳定。

答：O2分子中有一个σ键和两个三电子π键，这种三电子π键是定域小π键。而O3分子中三个氧原子呈三角形，键角为116.8?，中心氧原子以sp2杂化轨道与另外两个氧原子的sp2杂化轨道形成两个σ键，分子中还存在一个三中心四电子

4大π键，即?3键，这种大π键是离域大π键，臭氧不如氧气稳定，在常温下就

可分解

2 O3?3 O2 这是一个放热过程。

5.完成并配平下列反应方程式

(1) HCl + O2? (2) Sb2S3 + O2? (3) HgI2+ Cl2? (4) I2+ ClO + 2OH? 解：(1) 4HCl（气） + O2

(3) HgI2+ Cl2?HgCl2+ I2

?(4) I2+ 5ClO?+ 2OH??5Cl?+ 2IO3+ H2O

6.如何由XeO3制取Na4XeO6?用高氙酸钠作为氧化剂分析锰元素时有什么特别的优越性。 解：PH＞10.5时

XeO3 + OH??HXeO4? 在碱性溶液中水解歧化为高氙酸盐和Xe 2HXeO4? + 2OH??XeO64?+ Xe + 2H2O + O2 用高氙钠作为氧化剂分析锰元素时，根据元素电势图，可以在碱性条件下把锰氧化成锰酸根，同时高氙酸钠被还原成惰性气体Xe，不会给体系带来其它杂质。 8.比较下列个项并简述原因 （1）BaCl2,CCl4,BeCl2的熔点 （2）AlF3,AlCl3,PCl3熔态的导电性 （3）SiF4,SiI4的热稳定性

解：（1）熔点高低：BaCl2＞BeCl2＞CCl4

BeCl2是典型的离子晶体，BeCl2是过渡型（混合键型）晶体，CCl4是典型的分子晶体。

（2）导电性：AlF3＞AlCl3＞PCl3

AlF3是典型的离子化合物，AlCl3具相当的共价性。PCl3是共价化合物。 （3）热稳定性：SiF4＞SiI4

SiF4是典型的离子晶体。

10.下列卤化物哪些能水解，写出其水解反应。

SnCl2,PCl5,KCl,SiF4,BCl3,BiCl3 解：SnCl2+ H2O?Sn(OH)Cl + HCl PCl5 + 4H2O?H3PO4+ 5HCl SiF4+ 4H2O?H4SiO4+ 2H2SiO6 BiCl3 + H2O?H3BO3 + HCl

11.用Na2S溶液分别用于含Cr3?和Al3?的溶液，为什么得不到相应的硫化物Cr2S3 和Al2S3?若想制备Cr2S3 和Al2S3，应采取什么办法。

解：因为Cr2S3 和Al2S3在碱性条件下要水解成Al(OH)3和Cr(OH)3沉淀。

3Na2S + 2Cr3??6Na?+ Cr2S3 3Na2S + 2Al3??6Na?+ Al2S3 Al2S3 + H2O? Al(OH)3 + H2S Cr2S3 + 6H2O?2Cr(OH)3 + 3H2S

若想得到Cr2S3 和Al2S3，可以直接用单质和硫直接来制备。 12-18题见书本444-445页“部分题参考答案”

第六章 热力学第一定律和热化学

[基本要求] 掌握基本概念及术语，热力学第一定律的表述及在封闭系统的表达形式，热力学能和焓，物质在单纯PVT过程中和化学变化过程中热的计算方法，在恒压过程和恒外压过程中体积功的计算。熟悉Cp和Cv的关系，物质的标准态，影响热容的因素，反映进度。了解组成不边的均相系统的U和H的全微分形式及偏导数的物理意义，分等温反应热的计算。

[重点] 状态函数及特征；热力学能及焓；过程热的计算。

[难点] 功和热的概念；用状态函数计算过程热的方法；各公式的使用条件。 [参考教学学时] 6学时

习题参考答案

1. 一定量气体在恒定3.00MPa的外压作用下，体积缩小了1.20dm3。试求气体所做的功。

解：因外压恒定，W=P外?V=p1?2.00?10 m3=3.6 KJ

2. 试证明1mol理想气体在等压条件下升温1?C时，气体与环境交换的功的值与通用气体常数R的数值相同。 证：因过程等压，P一定

W= P外?V=-?（PV）=-?(nRT）=-nR?T 所以对1mol理想气体，升温1?C时，?T=1K，有 W=-R/（mol?1???1）

3.10mol理想气体从2.00?106Pa，1.00dm3等容降温使压力降到2.00?105Pa，再等压膨胀到10.0dm3，求整个过程的W、Q、ΔU和ΔH。 解：该过程如下

10mol 10mol 10mol

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