武汉大学版无机化学课后习题答案___13氧族元素.doc

第十三章 氧族元素 1.试用分子轨道理论描述下列各物种中的键、键级和磁性（顺磁性、逆磁性）和相对稳 定性 （1）O2+（二氧基阳离子）（2）O2 （3）O2-（超氧离子） （4）O22-（过氧离子） 解：见下表物种分子轨道键级磁性相对稳定 性O2+1 22 22 22 222 2**2yzyppppssKK2.5顺O21 21 22 22 22 22* 22 2**zyzypppppssKK2顺O2-1 22 22 22 22 22* 22 2** zyzypppppssKK1.5顺O22-2 22 22 22 22 22* 22 2** zyzypppppssKK1逆依次减 小2.重水和重氧水有何差别？写出它们的分子式它们有何用途？如何制备？答：重水：D2O；重氧水：；重水是核能工业常用的中子减速剂，重氧水是研究OH18 2化学反应特别是水解反应机理的示踪剂3.解释为什么 O2分子具有顺磁性，O3具有反磁性？ 答：(1)O2的分子轨道式为可见 O2分子中有 2 个单电子,因而具有顺磁1* 21* 22 22 22 22* 22 2ZYZYXPPpppSSKK性。

而 O3为反磁性,因 O3分子中无单电子，分之中存在的大键4 34.在实验室怎样制备 O3？它有什么重要性？ 答：在实验室里制备臭氧主要靠紫外光(H2S>H2Se>H2TeHF>HCl>HBr>HI 卤族元素氢化物的热稳定性比同周期的氧族元素氢化物热稳定性高可见，氧族元素的 氢化物与卤族元素氢化物的性质递变规律相同7.比较硫和氮的含氧酸在酸性、氧化性、热稳定性等方面的递变规律 答：H2SO4没 HClO4酸性强，H2SO4氧化性强，HClO4热稳定性强8.为什么 SOCl2既可做 Lewis 酸又可做 Lewis 碱？ 答：VOHeHgOVOHeHOHVOHMneHMnO6824. 024)(776. 122223. 12422222222 2由标准电极电位可知，)/()/(2222 2OHOHMnMnO能将 Mn2+氧化成 MnO2，22OH)/()/(2222 2OHOMnMnO又可被 H2O2还原成 Mn2+，H2O2被氧化得到 O2，这样形成一个循环连续的反应过2MnO程，所以 Mn2+能加快 H2O2的分解。

16. 完成并配平下列反应式：（1）H2S+H2O2（2）H2S+Br2（3）H2S+I2（4）H2S+O2（5）H2S+ClO +H+ 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，50cm3含有 O3的氧气，若其中所含 O3完全分解后，体积增加到 52 cm3。

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 O3的体积分数是多少？ 解：5.68mg ,8.1%18．每升含 12.41 克 Na2S2O3·5 H2O 的溶液 35.00 cm3，恰好使 50.00 cm3的 I 溶液退 3色，求碘溶液的浓度？解：I3-+2S2O32-=S4O62-+3I-1.75×10-2mol/L19．下述反应在 298K 时的△H为 284.5kJ·mol-1 m3O22O3 已知此反应平衡常数为 10-54，试计算该反应的△G和△S m m解：307.97kJ /mol, -78.76k-1.J.mol-120．利用电极电势解释在H2O2中加入少量 Mn2+，可以促进 H2O2分解反应的原因答：= 1.23V 2 2/ MnMnOH2O2作为氧化剂时=1.776VOHOH222/H2O2能氧化 Mn2+ Mn2+ + 2H2O2 == MnO2 + 2H2OH2O2作为还原剂= 0.68V〈 1.23V 222/OHOH2O2能还原 MnO2 MnO2 + 2H2O2 == Mn2+ + O2 + 2H2O总反应式为 2H2O2 O2 + 2H2OMnO2 。