大學化學普通化學習課后題答案

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普通化學 馬家舉 第一章 物質結構基礎習題 4 假定有下列電子的各套量子數，指出哪幾套不可能存在，并說明原因。 （1）3，2，2，1/2；（2）3，0，-1，1/2；（3）2，2，2，2； （2）當角量子數l取0時，磁量子數m不能取-1。 （3）當主量字數取2時，角量子數不能取2；自旋量子數不能取2，只能取+1/2或-1/2。 5寫出原子序數為47的銀原子的電子分布式，并用四個量子數表示最外層電子的運動狀態(tài)。 Ag：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1 5,0,0,+1/2。 試用雜化軌道理論解釋： （1） H2S分子的鍵角為920，而PCl3的鍵角為1020。 （2） NF3分子為三角錐形構型，而BF3分子為平面三角形構型。 （1） H2S分子與H2O分子一樣，中心原子采取sp3不等性雜化，在兩個孤電子對的作用下，兩個H-S鍵鍵角減小。之所以鍵角小于H2O分子中兩個H-O鍵的鍵角104045’，是因為H-S鍵的成鍵電子對更靠近H原子，兩個H-S鍵之間的斥力小，被壓縮的程度更大。PCl3分子與NH3分子一樣，也是中心原子采取sp3不等性雜化，同理Cl-P鍵的成鍵電子對更靠近Cl原子，所以兩個P-Cl鍵的鍵角小于NH3分子中兩個N-H鍵的鍵角。 （2） NF3分子與NH3分子一樣中心原子采取sp3不等性雜化，使分子產生三角錐形構型；BF3分子中心原子B采用sp2等性雜化，使分子產生平面三角形構型。 7 為什么（1）室溫下CH4為氣體，CCl4為液體，而CI4為其固體？（2）水的沸點高于H2S，而CH4的沸點低于SiH4？ （1） 從CH4→CCl4→CI4分子量增加，分子間色散力增大，而色散力在范德華力中占較大比例，即分子間力是增大的，而分子間力越大，熔沸點越高。 （2） H2O分子與H2S分子相比，水中H2O分子之間存在氫鍵，雖然H2O分子間的色散力較小，氫鍵的存在卻使沸點更高一些。CH4分子之間沒有氫鍵，只能比較色散力大小，故分子量小的CH4的沸點低于分子量大的SiH4的沸點。 第二章 熱力學基礎 習題 6 計算下列反應的和 （1） （2） （1） （2） 7 利用下列反應的值，計算Fe3O4（s）在和時的標準摩爾生成吉布斯函數。 （1） （2） 8 估算反應在873K時的標準摩爾吉布斯函數變和標準平衡常數。若系統(tǒng)中個組分氣體的分壓為， （注意此時系統(tǒng)不一定處于平衡狀態(tài)），計算此條件下反應的摩爾吉布斯函數變，并判斷反應進行的方向。 逆向自發(fā)。 10 已知反應在298.15K時的， ，求在500K時的值。 12 在298.2K的標態(tài)下，下列反應 的，試求 （1） 上述反應是否能自發(fā)進行？逆反應的是多少？ （2） 升溫是有利于上述反應正向進行還是降溫有利？ （3） 計算上述逆反應進行所需要的最低溫度。 （1） 能自發(fā)進行。逆反應的 （2）由于反應正向放熱，降溫有利于正向移動。 （3） 第三章 溶液與離子平衡 習題 3 將1kg乙二醇與2kg水相混合，可制得汽車用的防凍劑，試計算 （1）250C時該防凍劑的蒸氣壓； （2）該防凍劑的沸點； （3）該防凍劑的凝固點。 （1） M(乙二醇)=，M(H2O)= n（乙二醇）= n(H2O)= (2) (104.130C) (3) (-15.010C) 7 在100kPa、20℃時，H2S 氣體在水中的溶解度是2.61體積H2S/1體積H2O，求飽和H2S水溶液的物質的量濃度及和S2-離子的平衡濃度；如用HCl溶液調節(jié)酸度到pH=2.00時，溶液中的S2-離子濃度又是多少？計算結果說明什么問題？ 將H2S看成是理想氣體 pH=2.00 計算H+濃度時，可以將多元弱酸當成一元弱酸來處理；二元弱酸的酸根離子濃度數值上近似等于二級酸解離常數；弱酸的濃度一定，酸根離子濃度與H+濃度平方成反比。 9 正常情況下，人體動脈血液中，此時人體血液的pH值為多少？在某些情況下，如糖尿病患者體內能快速產生酸性物質，假設因此有的H+流入血液，而因此產生的過多的CO2通過呼吸排出，仍維持的話，血液的pH值又為多少？， 12已知25℃時，PbI2的容度積是8.410-9，試求 （1） PbI2在純水中的溶解度（）； （2） 飽和溶液中Pb2+和I-離子濃度； （3） 在0.01KI溶液中Pb2+離子濃度。 （1） （2） （3） 14 25℃時，溶液中含有Fe3+、Fe2+離子，它們濃度都是0.05，如果要求Fe(OH)3沉淀完全，而Fe2+離子不生成Fe(OH)2沉淀，試問溶液的pH值應控制為多少？ Fe3+沉淀完全 Fe2+開始沉淀 第四章 氧化還原反應與電化學 習題 4 根據下列反應設計原電池，用電池符號表示，寫出對應的半反應。 （1） （2） （3） （1） （2） （3）