大學(xué)化學(xué)教程課后習(xí)題參考答案

大學(xué)化學(xué)教程課后習(xí)題參考答案P32思考題1.1a)主量子數(shù)(n)決定電子在核外空間離核的遠(yuǎn)近，即電子出現(xiàn)概率密度大的地方離核遠(yuǎn)近。n的取值為除零以外的正整數(shù)。b)角動(dòng)量量子數(shù)(li)決定電子運(yùn)動(dòng)的軌道角動(dòng)量，確定原子軌道和電子云的形狀。角動(dòng)量量子數(shù)的取值可為正整數(shù)和零，受主量子數(shù)的影響。c)磁量子數(shù)（mi）決定原子軌道和電子云在空間的伸展方向，磁量子數(shù)（mi）的取值可為整數(shù)。d)自旋量子數(shù)（si）決定電子自身固有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。自旋量子數(shù)（si）的取值為±?。n、li和mi的關(guān)系為：n=1,2,3,…,n;li=0,1,2,3…,n-1;mi=0,±1,±2,…,±li1.21)錯(cuò)電子云圖中黑點(diǎn)越密的地方代表電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多，概率大。2）錯(cuò)。。。。。。。。。3）錯(cuò)角量子數(shù)li=0的軌道為s軌道4）對(duì)保里不相容原理1.3不相同，電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng)是沒有軌道的，按照能量的不同，在原子核外各處的出現(xiàn)的概率不同。而行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)是有固定軌道的。1.4主量子數(shù)角量子數(shù)磁量子數(shù)軌道符號(hào)軌道數(shù)最多容納電子數(shù)總軌道數(shù)總電子數(shù)4004s1216321+14p360-12+24d510+10-1-23+34f714+2+10-1-2-31.5(1)p區(qū)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元素的電負(fù)性指的是原子在分子中吸引電子的能力，電負(fù)性越大說明原子在分子中得到電子的能力越強(qiáng)。習(xí)題1.1（1）2sn=2li=0,1mi=0,±1存在2s,2p軌道，軌道數(shù)3個(gè)分子，反之極性鍵形成的分子不一定是極性分子，如CO2,O=C=0,是非極性分子（2）色散力存在于極性分子、分極性分子以及極性分子和非極性分子之間。（3）誘導(dǎo)力存在于極性分子以及極性分子和非極性分子之間2.7（1）F2、Cl2、Br2、I2分子間的色散力隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而逐漸增加，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)也增加，同時(shí)也影響著物質(zhì)的物理性質(zhì)的變化。（2）HCL、HBr、HI分子間的色散力隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而逐漸增加，從而熔點(diǎn)、沸點(diǎn)也逐漸增加。2.8（1）液態(tài)水取向力、誘導(dǎo)力、色散力（2）氨水取向力、誘導(dǎo)力、色散力（3）酒精水溶液 取向力、誘導(dǎo)力、色散力（4）碘的四氯化碳溶液色散力2.9因?yàn)橐掖挤肿娱g可以形成氫鍵，而二甲醚則不能形成，所以乙醇的沸點(diǎn)較二甲醚的高2.10（1）CH4<CCl4<CBr4<CI4（2）H2O>H2S(3)CH4<SiH4<GeH4(4)He<Ne<Ar<Kr2.11非極性分子：He，F(xiàn)2，CS2，CCL4，BBr3極性分子：HCl,AsH3,H2S,CHCl3習(xí)題2.1①②③④⑤⑥⑦2.2（1）（3）(4);;(2)(5)2.3Li-Cl>Be-Cl=Al-Cl>H-CL>S-Cl>N-CL>O-Cl2.4SiHCl3正四面體NF3三角錐PH3三角錐2.5（1）H2S取向力、誘導(dǎo)力、色散力（2）Ne與H20誘導(dǎo)力、色散力（3）NH3取向力、誘導(dǎo)力、色散力（4）Br2與CCl4色散力2.6(1)H2色散力（2）SiH4色散力（3）CH3COOH氫鍵，色散力，取向力，誘導(dǎo)力（4）HCHO色散力，取向力，誘導(dǎo)力

P69思考題3.1與非晶體相比，晶體具有以下宏觀性質(zhì)：（1）完整晶體具有固定外形；（2）晶體具有固定熔點(diǎn)；（3）晶體具有各向異性。晶體的基本類型有：離子晶體、原子晶體、分子晶體、金屬晶體和混合晶體。3.2（1）稀有氣體固化后屬于分子晶體，它們之間結(jié)合靠的是微弱的范德華力而不是以共價(jià)鍵結(jié)合，只是組成晶體的粒子為單原子分子。（2）溶于水能導(dǎo)電的晶體為離子晶體或分子晶體，分子晶體中的電解質(zhì)（如酸和部分非金屬氣態(tài)氫化物）溶于水，使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由離子也能導(dǎo)電。3.3原子晶體中，晶格節(jié)點(diǎn)上是中性原子，原子與原子間是以共價(jià)鍵結(jié)合，不斷向周圍延伸，形成一個(gè)巨大的分子。而分子晶體中，分子晶格節(jié)點(diǎn)上是電中性分子，晶格節(jié)點(diǎn)間以微弱的范德華力相結(jié)合，所以分子晶體和原子晶體的性質(zhì)有很大的區(qū)別。3.4體心立方堆積、面心立方堆積、六方最密堆積3.5離子鍵特點(diǎn)無飽和性和方向性。離子在空間各個(gè)方向的靜電作用是相同的，正負(fù)離子可以在空間的任何方向和電荷相反的離子相互吸引，所以離子鍵無方向性；只要空間允許，一個(gè)正負(fù)離子可以同時(shí)與幾個(gè)電荷相反的離子相互吸引，并不受離子本身所帶電荷的限制。3.6形成液態(tài)晶的有機(jī)分子是具有剛性結(jié)構(gòu)的分子，相對(duì)分子質(zhì)量在200-500，長(zhǎng)度達(dá)幾個(gè)納米，長(zhǎng)寬比在4-8之間。3.7晶體的缺陷對(duì)晶體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)均有影響，晶體缺陷可能導(dǎo)致晶體物理性質(zhì)的變化如導(dǎo)電性，硬度等，有些缺陷還會(huì)導(dǎo)致晶體與原晶體呈現(xiàn)出不同的顏色。習(xí)題3.1（1）O2分子晶體（2）H2S分子晶體（3）Pt金屬晶體（4）KCL離子晶體（5）Ge金屬晶體3.2金剛石是典型的原子晶體，晶體中每個(gè)C原子以sp3雜化軌道分別與四個(gè)相鄰的碳原子形成的共價(jià)鍵；石墨是典型的層狀混合型晶體，層內(nèi)的碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，層間的碳原子以范德華力相結(jié)合。3.3有些結(jié)構(gòu)為棒狀、盤狀或板狀的分子在變成液體后，雖然分子的位置無序，但分子的取向仍保持著長(zhǎng)程有序，成為兼具部分晶體和液體性質(zhì)的過渡狀態(tài)。

P116思考題4.1反應(yīng)進(jìn)度為1.5mol4.2轉(zhuǎn)化速率為單位時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)度，而恒容條件下的反應(yīng)速率常表示為單位時(shí)間內(nèi)B的物質(zhì)的量的濃度變化除以其計(jì)量數(shù)；反應(yīng)速率為單位體積內(nèi)的轉(zhuǎn)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配合物中心離子配位數(shù)配體配位原子命名【PtCl2(NH3)2】2NH3N二氯二氨合鉑[Ni(en)2]Cl24enN二氯二乙氨合鎳Na3[Ag(S203)2]4S2O3-S二硫代硫酸合銀酸鈉K4[Fe（CN）6]6CN-N六氰合鐵酸鉀4.11配離子的穩(wěn)定常數(shù)和不穩(wěn)定常數(shù)互為倒數(shù)，配離子的不穩(wěn)定性常數(shù)越大表示配離子的離解傾向越大，配離子越不穩(wěn)定。4.12Ag+的濃度為5.297×10-10mol/l4.13會(huì)有AgI沉淀生成4.14（1）電池反應(yīng)式：CO+Cl2=CO2++2Cl-(2)-0.26v(3)P(Cl2)增大時(shí)，電池電動(dòng)勢(shì)增大習(xí)題4.1反應(yīng)進(jìn)度為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)Kθ=[P(CO2)](3)Kθ=(4)Kθ=[OH-]2[Ca2+]4.4(1)a:降低反應(yīng)溫度改變Kθb:增大體系壓強(qiáng)不改變Kθc:增大SO2或O2濃度或減小SO3濃度不改變Kθ（2）a:升高反應(yīng)溫度改變Kθb:減小體系壓強(qiáng)不改變Kθc:增大CO2濃度或減小CO濃度不改變Kθ4.5Kθ=1.14×1022

4.6H+濃度為9.77×10-44.7氨水的濃度為0.1293mol/l4.8能夠抵消外來少量酸堿作用或稀釋的影響，而仍能維持pH值不變的溶液成為緩沖溶液。凡是弱酸或弱堿及其鹽組成的溶液都是緩沖溶液。（4）、（5）、(6)能形成緩沖溶液4.9（1）PbSO4的溶解度為1.265×10-4mol/lPbI2的溶解度為1.21×10-3（2）Pb2+濃度為7.1×10-74.10會(huì)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-，存在最多的為K+，K不穩(wěn)=K穩(wěn)=1/K不穩(wěn)(1)正極反應(yīng):Sn4+（aq）+2e-=Sn2+（aq）負(fù)極反應(yīng)：Ni(S)-2e-=Ni2+（aq）電池符號(hào)：（-）Ni|Ni2+(C1)||Sn4+（C2）,Sn2+（C3）|Pt(+)Eθ=E正θ-E負(fù)θ=0.15-（-0.25）=0.4v（2）正極反應(yīng):Cu2++2e-=Cu(S)負(fù)極反應(yīng)：H2(g)-2e-=2H+電池符號(hào)：(-)Pt|H2(100Kpa)|H+(1mol/l)||Cu2+(C1)|Cu(+)Eθ=E正θ-E負(fù)θ=0.167v(1)逆反應(yīng)方向（2）正反應(yīng)方向（3）正反應(yīng)方向電極電勢(shì)：Eθ（Br2/Br-）>Eθ(Fe3+/Fe2+)>Eθ(I2/I-)氧化能力：Br2>Fe3+>I24.15Ag會(huì)先被置換出來，當(dāng)Cu開始被置換時(shí)，Ag的濃度為2×10-84.16（1）不能進(jìn)行（2）能進(jìn)行（3）能進(jìn)行4.17還原能力：Zn>Cr2+>H2>Sn2+>I->Fe2+對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物依次為：Zn2+，Cr3+,H+,Sn4+,I2,Fe3+

P157思考題當(dāng)前人類面臨的主要環(huán)境問題有：環(huán)境污染、生態(tài)失衡、資源短缺溫室效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致冰川融解，海平面上升，陸地減少，還會(huì)破壞生態(tài)系統(tǒng)。溫室氣體主要有CO2、H2O、CH4、N2O及氟氯烴等。可通過減少化石燃料的燃燒及植樹造林等加以緩解。工業(yè)廢氣中的SO2可采用堿溶液吸收法，如石灰乳法、氨法、硫化堿法等汽車行駛過程中產(chǎn)生多種有害成分，根據(jù)污染物的理化性質(zhì)，可采用高效催化劑將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)，采用無鉛汽油消除鉛污染，同時(shí)采用清潔能源消除汽油燃燒時(shí)產(chǎn)生的各種污染物，植樹造林對(duì)環(huán)境的保護(hù)也極為重要。室內(nèi)主要污染物有：甲醛、苯、氡、氨；主要來源有：廚房污染；室內(nèi)裝修材料污染；室內(nèi)使用清潔劑、殺蟲劑、發(fā)膠等；室內(nèi)使用的一些設(shè)備如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等。目前治理室內(nèi)污染技術(shù)有吸附和光催化氧化，但是室內(nèi)污染防大于治，主要預(yù)防措施有：盡量選擇環(huán)保安全型涂料；加強(qiáng)室內(nèi)通風(fēng)；種植花卉水體富氧化指排入水中的天然有機(jī)物的量過大，在微生物的作用下，會(huì)大量消耗水中的溶解氧使水體缺氧發(fā)臭，生成的過量N、P營(yíng)養(yǎng)物促進(jìn)水草和藻類瘋狂生長(zhǎng)，水面呈現(xiàn)藍(lán)色、紅色和棕色。含N、P合成洗滌劑和廢水中的N、P化肥是造成水體富氧化的主要原因。水體富氧化會(huì)造成水體污染，水下動(dòng)植物因缺氧而死亡，赤潮藻類釋放的毒素殘存的毒素會(huì)殘存于海產(chǎn)品中，使用會(huì)發(fā)生中毒。水污染的途徑有：人類將大量廢水、廢渣及垃圾直接排入水體；農(nóng)業(yè)上污水灌溉、噴灑農(nóng)藥、施用化肥，被雨水沖刷隨地表徑流進(jìn)入水體；固體廢棄物中的有害物質(zhì)經(jīng)水溶解而流入主體廢水處理有物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法DO指溶解氧量；CODCr指化學(xué)需氧量；BOD5指五日內(nèi)的生化需氧量所謂清潔生產(chǎn)是指在產(chǎn)品生產(chǎn)過程和預(yù)期消費(fèi)中，既合理利用自然資源，又把對(duì)人類和環(huán)境的危害減至最小，充分滿足人類需要，使社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益最大化的一種生產(chǎn)模式。農(nóng)業(yè)時(shí)代為了防治病蟲害，農(nóng)民普遍的噴灑農(nóng)藥和使用有機(jī)化肥；其次還有人們的環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)，將各種工業(yè)廢水及生活用水隨意排放，等等土壤的主要污染物有重金屬、農(nóng)藥和多環(huán)芳烴；造成地下水有機(jī)污染的原因主要有工業(yè)和城市垃圾滲液與廢水滲入土壤、農(nóng)業(yè)化肥和農(nóng)藥的過量使用、油類和化學(xué)品的泄漏。目前修復(fù)重金屬污染的主要方法是通過向土壤中增加一些改良的抑制劑，使重金屬形成難溶的化合物，不被植物吸收；有機(jī)污染的修復(fù)技術(shù)主要有氣提、微生物修復(fù)技術(shù)、滲透性活性柵、就地?zé)崽幚?、植物修?fù)、就地化學(xué)氧化和就地沖洗技術(shù)（1）分析范圍廣，對(duì)象復(fù)雜（2）被測(cè)組分含量甚微（3）被測(cè)試樣組分復(fù)雜，不僅要測(cè)含量還要做形態(tài)分析（4）式樣穩(wěn)定性差5.15人類目前取得精神文明和物質(zhì)文明的巨大進(jìn)步是以犧牲環(huán)境，濫用資源，破壞生態(tài)系統(tǒng)為代價(jià)的。習(xí)題排入大氣中的碳?xì)浠衔锖偷趸锏纫淮挝廴疚镌谧贤饩€的照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，衍生出各種二次污染物，由一次污染物和二次污染物混合形成大氣煙霧污染現(xiàn)象成為光化學(xué)煙霧。臭氧層空洞原因主要是人類活動(dòng)排放的一些廢氣能作為催化劑催化臭氧的分解，其中人類大量使用的氟氯烴和含溴化合物是形成臭氧層空洞的主要原因。SO2+O2+2H2O2H2SO42H2SO4+O22H2SO4SO2+O2SO3+O.SO3+H2OH2SO4pH=4.7廢水A應(yīng)采用氧化還原法，加入漂白粉將毒性較大的CN-轉(zhuǎn)化成毒性較小的，廢水B應(yīng)采用沉淀法，加入石灰水或是Na2S將Hg2+沉淀下來EDTA能和重金屬離子形成穩(wěn)定的水溶性的絡(luò)合物，從而能增加植物對(duì)重金屬的吸收

P185思考題石油煉制工藝主要有分餾、裂化、催化重整及加氫精制等。汽油中添加抗爆劑四乙基鉛后，汽油燃燒后排放出有毒的Pb2+，所以禁止使用含鉛汽油。核電站不會(huì)像原子彈那樣爆炸，因?yàn)楹穗娬竞驮訌椝玫暮巳剂蠞舛炔煌?，核電站?dòng)力堆用的和燃料中，U-235的濃度一般為3%-5%，而原子彈的核裝料中，U-235的濃度必須在90%以上，因此核電站動(dòng)力堆不具備原子彈的爆炸條件。鹽類電解液鋅錳電池：Zn(S)+2MnO2(S)+4NH4Cl→2MnOOH(S)+（NH4）2ZnCl4+2NH3堿類電解液鋅錳電池：2MnO2(S)+4H2O+Zn(S)+8OH-→2Mn(OH)63-+Zn(OH)42-鉛蓄電池：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O鋰離子電池：LixC6+Li1-xCoO26C+LiCoO2氫氧燃料電池：負(fù)極：H2-2e-+2OH-→2H2O正極：1/2O2+2e-+H2O→2OH-總反應(yīng)：H2+1/2O2→H2O氫能規(guī)模利用的瓶頸在于氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸上習(xí)題6.1一次能源是指自然界現(xiàn)成存在，可以直接利用而不必改變其基本形態(tài)的能源。熱值是指單位質(zhì)量或單位體積的燃料完全燃燒時(shí)所能釋放出的最大熱量。煤的干餾是指在隔絕空氣的條件下將煤加熱使其分解，得到的固體物質(zhì)是焦炭，產(chǎn)生的氣體是氫氣和甲烷。核能指核反應(yīng)（核聚變、核裂變）放出的能量?；瘜W(xué)電源指將氧化還原反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。太陽(yáng)能指太陽(yáng)輻射出來的能量生物質(zhì)能特指蘊(yùn)藏在生物質(zhì)中的能量，是以化學(xué)能形式貯存的太陽(yáng)能，它直接或間接的來源于植物的光合作用。直接利用太陽(yáng)能主要有光-電轉(zhuǎn)換，光-熱轉(zhuǎn)換和光能-化學(xué)能轉(zhuǎn)換氫鎳電池反應(yīng)式：MH+NiOOHNi(OH)2+M

P218思考題結(jié)構(gòu)材料是指人們利用其物理、化學(xué)性質(zhì)以及硬度強(qiáng)度或韌性等力學(xué)性質(zhì)，用于機(jī)械、工程、交通能源等部門的材料；所謂功能材料是指人們利用其特有的聲、光、電、磁和熱的特殊功能，用于微電子、激光、通訊、能源和生物工程等領(lǐng)域的材料。α-Fe為體心立方晶格，γ-Fe為面心立方晶格奧氏體是碳和其他元素的原子填充在γ-Fe的面心立方晶格空隙中形成的間隙固溶體；馬氏體是指碳在α-Fe中形成的過飽和間隙固溶體；奧氏體的晶格結(jié)構(gòu)為面心立方晶格，而馬氏體的晶格結(jié)構(gòu)為體心立方晶格金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，由于電化學(xué)作用而引起的腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕，鋼鐵腐蝕原理如下：負(fù)極：Fe-2e-→Fe2+正極：1/2O2+2e-+H2O→2OH-總反應(yīng)式：1/2O2+Fe+H2O→Fe(OH)2硬鋁合金包括鋁-銅-鎂系和鋁-銅-錳系合金氮化硼是氮原子和硅原子以共價(jià)鍵結(jié)合的原子晶體，氮化硼中的B-N是C-C的等電子體，，因此BN具有和碳單質(zhì)相似的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)。BN有兩種結(jié)構(gòu)，一種為六方結(jié)構(gòu)，與石墨相似，另一種為立方結(jié)構(gòu)，與金剛石相似。高溫合金具有高溫強(qiáng)度的原因是：高溫合金的基體基本都是面心立方結(jié)構(gòu)的奧氏體，面心立方結(jié)構(gòu)的原子擴(kuò)散能力比體心立方結(jié)構(gòu)的小硅酸鹽的基本結(jié)構(gòu)單元是硅氧四面體【SiO4】,硅原子是以Sp3雜化軌道與氧原子成鍵，【SiO4】四面體的每個(gè)頂點(diǎn)上的O原子只能被兩個(gè)【SiO4】四面體共用。超導(dǎo)現(xiàn)象是指當(dāng)溫度較低時(shí)材料的電阻為零的現(xiàn)象。超導(dǎo)現(xiàn)象原因是：在晶格原子振動(dòng)的幫助下，電子間產(chǎn)生相互吸引作用，當(dāng)這種相互吸引作用超過電子間的庫(kù)倫排除作用時(shí)，電