第一篇:中科大99-01无机化学及答案
中科院系统99-01年研究生入学考试无机化学试题汇编
99年无机化学试题
一
选择题(30分):
下列溶剂最能溶解离子型溶质的是-----------------------------()A CCl4;
B CH3OH; C C5H12; D(C2H5)2O。
下列物质中碱性最强的是---------()A R4NOH ; B R3NHOH; C R2NH2OH; D NH3(aq)。3 硼酸晶体中质点间的作用力是---()A 氢键,范德华力; B 共价键; C 离子键; D 离子键,共价键。4 对于常见分子筛的成分中,硅铝比越大,下列说法正确的是-------------------------()
A 耐酸性强,热稳定性差; B 耐酸性差,热稳定性差; C 耐酸强,热稳定性强; D 耐酸怀差,热稳定强。5 下列金属中,熔沸点相差最大的是----------------------------()A Li; B Al; C Ga; D In。6 NCl3的水解产物是
-------------------()
A NH3+HOCl ; B NH3+HCl; C HNO2+HCl; D NH2OH+HCl。
已知某反应的活化能为114kj.mol-1,采用一种催化剂可使其活化能降低一半,该反应速率将加快倍数约是-------------------()
A 1×102;
B 1×1010; C 1×106; D 1×108。8 有两个平行反应:A→B和A→C,如果要提高B的产率,降低C的产率,最好的办法是()A 增加A的浓度; B 增加C的浓度; C 控制反应温度; D 选择某种催化剂。9 下列物质在水中溶解度最小的是()A LiF; B NaF; C KF; D CsF。10 下列离子中最易水解的是---------()A Fe3+;
B Sc3+; C Y3+; D La3+。
下列氟化物中,估计最强的氟化剂是---------------------------()A PF5;
B AsF5; C SbF5; D BiF5。12 BF3路易斯共振结构式数目有
----()A 1; B 2; C 3; D 4。13 关于单质硅,下列叙述正确的是-()A 能溶于盐酸中; B 能溶于硝酸中;
C 能溶于氢氟酸中; D 能溶于氢氟酸和硝酸组成的混酸中。14 下列化合物中,热稳定性最高的是-----------------------------()A NaN3;
B AgN3; C Pb(N3)2; D Ba(N3)2。15 制备NO2时最好采用的热分解物质是
------------------------()A Pb(NO3)2;
B NaNO3; C KNO3; D NH4NO3。16 下列物质的水溶液易变成黄色的是----------------------------()A Na2S ; B AgNO3; C HBr; D NH4SCN。17 下列各晶体中,易吸收HCl气体的是---------------------------()A NaCl; B Na2SO4.10H2O; C KAl(SO4)2.12H2O;D。CuSO4.5H2O 18 Ni(CN)4 2-的实际几何构型为
-------()A平面正方形; B 四面体; C 变形平面四方; D 变形四面体。
某金属离子形成配合物时,在八面体弱场中的磁矩为4.98B.M;而在八面体强场中的磁 矩为零。该金属离子可能是-------()A Cr3+;
B Mn2+; C Mn3+; D Fe2+。20 M为配合物的中心原子,a,b,c为单齿配体,下列各配合物中有顺反异构体的是-----()A Ma2bc(平面四方);B Ma3b(平面四方);C Ma2bc(四面体);D Ma2b(平面三角形)。---------()-----------------()-----()
24-----------()25)26 是----()----())
----------()------------()
A Ne; B Ar; C Kr; D Xe。1-Al2O3的
________和______都很高,它不溶于水,2 式为________,它在 21 在(1)Co(NO3)4 2-,(2)(NH4)4CeF8,(3)UO2(NO3)2.2H2O,(4)MoO3中 ,中心离子配位数为8 的是
-A(1)(2)(3); B(1)(4); C(2)(4); D(3)(4)。22 下列金属中,与汞不能生成汞齐合金的是------A Cu; B Ag; C Zn; D Fe。23 分离溶液中的Cr3+和
Al3+的方法可采用-------------------A 加入过量NaOH溶液并煮沸; B 加入过量(NH4)2S 溶液并加热;
C 加入过量硫代乙酰胺溶液,并加热;D 加入过量NH4F 溶液,再加入NaOH溶液。锌与NH4VO3的稀硫酸溶液作用 ,溶液的最终颜色是----------------------------A 紫色; B 蓝色; C 绿色; D 黄色。经分析某化合物的组成为:Cr:21.37%,NH3:34.93%,Cl:43.70%。称取该化合物0.2434g,以适量水溶解,然后加适量的AgNO3(aq), 得白色沉淀,经干燥称量此沉淀重0.2866g。试由上述实验数据判断此化合物为-----------------------------(A [CrCl2(NH3)4]Cl ; B [CrCl(NH3)5]Cl2;C [Cr(NH3)6]Cl3; D [CrCl3(NH3)3]。
已知某黄色固体化合物不溶于热水,可溶于热的稀盐酸,生成一橙色溶液,当所得溶液 冷却时,有一白色沉淀析出,加热该溶液时,白色沉淀又消失。此黄色固体 A Fe(OH)3;
B CdS; C AgBr; D PbCrO4。27 下列各羰基化合物中,不符合EAN规则的是------------A Fe(CO)5;
B Co2(CO)8; C Co(CO)4; D Ni(CO)4。
在碱性溶液中,下列各配离子的水解反应速率最快的是--(A [CoCl(CN)5]3-;
B [CoCl(NH3)5]2+; C [CoCl(NO2)(en)2]+;D [CoCl(en)2py]2+。
下列各元素中,4f壳层为半充满的+3价离子是----A Pr3+;
B Eu3+; C Gd3+; D Dy3+。
在空气中含量最高(以体积计)的稀有气体是---
二
填空题(20分): 自然界存在的α-Al2O3俗称________,α-Al2O3的晶体属于六方紧密堆积结构,氧离子
按六方紧密堆积,6个氧离子围成一个___________空隙,若整个晶体有N个这种空隙的 话,那么其中有________空隙为铝离子所占据。由于这种紧密结构,加上铝离子与与氧 离子之间吸引力强,晶格能大,所以α 也难溶于___________溶液中。KMnO4粉末与浓
H2SO4作用,可生成________的液体,该物质的化学 00C 以下才是稳定的,室温下立即爆炸,分解为_____和______。
经结构研究证明,滕氏蓝与普鲁士蓝具有同样的组成和结构,其化学式可以表示为_____________。在该结构中,氰根离子位于立方体的______,铁离子位于立方体的 ______,其中一半铁离子的氧化态为_______,另一半铁离子的氧化态为______,它们 4 年,它的衰变常数为________,某医院购得该同位 素20mg,十年后还剩________毫克。程式(10分): rO3溶液; 铵溶液中;
氢铂酸盐溶液与可溶性草酸盐溶液反应。
法测定Co2+的存在及其浓度时,为什么要用浓 NH4SCN溶 4 A并无
沉淀生成,但加入少许Na2S 溶液时,则立即析出黑色沉淀。试加以解释。1 质G。试判断A→G各为何物?写出上述相应各步变化的化学方程式。分别占据立方体的________,K+则占据
______________。60Co广泛用于治疗癌症,其半衰期为5.26 三
正确书写下列各反应的离子方 1 将F2通入碱性的NaB 2 Si与浓碱液反应;
将硫化氢气体通入到钼酸 4 将硝酸亚汞溶液碱化;
四
简答题(可用合适的反应方程式表达,10分): 1 在焊接金属时,为什么可用ZnCl2溶液清除金属表面上的氧化物(如FeO)? 在用生成蓝色Co(SCN)4 2-的方
液并加入一定量的丙酮? 3 在用稀H2SO4清洗被
Co(OH)3和MnO(OH)2污染的玻璃器皿时,为什么要加些H2O2? gNO3溶液中滴加
KCN溶液时,先生成白色沉淀,而后溶解,再加入NaCl溶液时,五
推断题(15分): 化合物A可以用作火箭燃料,其水溶液呈碱性。用硫酸酸化一定浓度的A溶液,可得白
色沉淀物B。在浓NaOH介质中将A溶液作氧化剂,可放出碱性气体C。气体C的水溶液 可使Cu2+溶液变成深蓝色溶液
D。C的水溶液不能溶解纯净的Zn(OH)2,但若加入适量 的NH4Cl 固体后,Zn(OH)2即溶解变成含E的溶液。将气体C通过红热的CuO粉末,可得
到一种固体单质F和气体G。A溶液也有很强的还原能力,它能还原Ag+,本身被氧化成气体单
六
计算题(15分): 1 设有一金属M,其二价离子不易变形,它与二元弱酸H2A可形成化合物MA。根据以下
数据计算MA在水中的溶解度。
MA(s)== M2+(aq)+A2-(aq)Ksp=4 ×10-28 H2A == H++HA-K1=1 ×10-7 HA-== H++A2-K2=1 ×10-14 H2O == H++OH-Kw=1 ×10-14 2 已知:PbO2__1.455__Pb2+__-0.126__Pb, Ksp(PbSO4)=1.0 ×10-8(1)以H2SO4作介质 ,通过计算设计电动势为2.05V的铅蓄电池;
(2)充电时,阳极上发生什么反应?(写出电极反应式,H2SO4作为二元强酸)
参考答案 一 选择题(30分): 1(B); 2(A); 3(A); 4(C); 5(C); 6(A); 7(B); 8(D); 9(A); 10(A);
11(D); 12(D); 13(D); 14(A); 15(A); 16(A); 17(D); 18(C); 19(D); 20(A); 21(A);22(D); 23(A); 24(A);25(B); 26(D); 27(C); 28(B); 29(C);30(B)二
填空题(20分): 1 刚玉,八面体,2N/3,熔点,硬度,酸和碱。2 黄色油状,Mn2O7,MnO2,O2, 浓缩到20%以上就分解为MnO2和O2。3 KFe[Fe(CN)6],每一条棱,每个顶点,Fe(Ⅱ)或Fe(Ⅲ),Fe(Ⅲ)或Fe(Ⅱ),立方体互不相邻 的角顶,每隔一个立方体的立方体体心。4 1.132年,5.35mg。
三
方程式(10分): 1 BrO3 2Ag(CN)2+ H3SO4+ 所以纯硫酸是HNO3和 HClO4的区分溶剂
因为ClO2不稳定,易爆炸。当
KClO3与H2C2O4反应时,生成ClO2的同时,也生成CO2,能起到稀释ClO2的作用,从而使反应得以安全进行。
SiH4 +(n+2)H2O == SiO2.nH2O ↓+ 4H2 5 因为Ksp(MnS)值较大,可以溶
Mn2++H2S == MnS+2H+,致使溶液的酸度急速增大,故 MnS沉淀不完全。
四
完成下列化学反应方程式(10分 1 As2S3 + 3Na2S == 2Na3AsS3;
4MXO3 == MX + 3MXO4, 2MXO3 == 3 NH4Cl + NaNH2 == NaCl + 2NH 4 Cl2 + NaNO2 + H2O == NaNO3 + 2HC 6 RePO4 + 3NaOH == Re 7 TiO2 + BaCO3 == BaTiO3 + CO2 8 P4 + 3OH-+ 3H2O == 3H2PO2+ 8H+ == 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O Fe3+ + [Fe(CN)6]4-== KFe[Fe(CN)6] 10分): :φ0(Fe(phen)3
题(3+/Fe(phen)32+)=0.7 =0.771+0.059lgβ(Fe(phen)3 2+β1=[Ag(NH3)+]/([Ag+][NH3])β2=[Ag(NH3)2 +]/([Ag+][NH3]2)[Ag(NH3)+]= β1[Ag+[Ag(NH3)2 +]= β2[Ag+][NH3]2 根据物料平衡:[Ag+]+[Ag(NH3)+]+[Ag(NH3)2 +]=0.010mol.dm-3[Ag+]=0.010/(1+ β1[NH3]+β2[NH3]2)设[NH3]=xmol.dm-3 则[Ag+]=0.010/(1+ β1x+ 同理可得:[NH3](1+ β1[A 将[Ag+] 代入上式,整理得:β21.12×107x3+1.74×103x2+0.826x-
第二篇:中科院-中科大2004试题及答案
中国科学院——中国科学技术大学 2004年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题
试题名称:
物
理
化
学
一、选择题(共50小题,每小题1.5分,共75分)
1.如右图,在绝热盛水容器中,有一电阻丝,通以电流一段时间,若以电阻丝为体系,则上述过程的Q、W和体系的U值的符号为:
(A)W=0,Q<0,U<0;
(B)W<0,Q<0,U>0;
(C)W=0,Q>0,U>0;
(D)W<0,Q﹦0,U>0 2.1mol,373.15K, p下的水经下列两个不同过程达到373.15K, p下的水汽:(1)等温等压可逆蒸发;(2)向真空蒸发。则(1)、(2)两个不同过程中功和热的关系为:(注:体系对外做功为负值)
(A)W1
(B)W1 (C)W1=W2,Q1=Q2; (D)W1>W2,Q1 (1)因为H=Qp,所以只有等压过程才有H; (2)因为H=Qp,所以Qp也具有状态函数的性质; (3)公式H=Qp 只适用于封闭体系; (4)对于封闭体系经历一个不作非体积功的等压过程,其热量Qp只取决于体系的始态和终态。 上述诸结论中正确的是: (A)(1)(4); (B)(3)(4); (C)(2)(3); (D)(1)(2)4.下列诸过程可应用公式:dU=(Cp-nR)dT进行计算的是: (A)实际气体等压可逆冷却; (B)恒容搅拌某液体以升高温度; (C)理想气体绝热可逆膨胀; (D)量热弹中的燃烧过程 5.对于一定量的理想气体,下列过程: (1)对外作功,同时放热; (2)体积不变,而温度上升,并且是绝热过程、无非体积功; (3)恒压下绝热膨胀; (4)恒温下绝热膨胀; 可能发生的是: (A)(1)(4); (B)(2)(3); (C)(3)(4); (D)(1)(2) 6.某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行,体系的温度由T1升高到T2,则此过程的焓变H: (A)小于零; (B)等于零; (C)大于零; (D)不能确定 7.人在室内休息时,大约每天要吃0.2㎏的酐酪(摄取的能量约为4000kJ)。假定这些能量全部不存储在体内,为了维持体温不变,这些能量全部变为热使汗水蒸发。已知室温下水的蒸发热为44kJ· mol-1,则每天需喝水: (A)0.5㎏; (B)1.0㎏; (C)1.6㎏; (D)3.0㎏ 8.从统计热力学的观点看,理想气体封闭体系在有用功Wf =0、体积不变的情况下吸热时,体系中粒子: (A)能级提高,且各能级上的粒子分布数发生变化; (B)能级提高,且各能级上的粒子分布数不变化; (C)能级不变,但能级上的粒子分布数发生变化; (D)能级不变,且各能级上的粒子分布数不变化。 9.某气体的状态方程为:p=f(V)·T, f(V)仅表示体积V的函数,恒温下该气体的熵随体积V的增加而: (A)增加: (B)下降; (C)不变; (D)难以确定 10.关于偏摩尔量,下面的叙述中不正确的是: (A)偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零; (B)溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量,而且都不等于其摩尔量; (C)除偏摩尔吉布斯(Gibbs)自由能外,其它偏摩尔量都不等于化学势;(D)溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯—杜亥姆关系式 11.对于服从玻尔兹曼分布定律的体系,其分布规律为: (A)能量最低的量子状态上的粒子数最多; (B)第一激发能级上的粒子最多; (C)视体系的具体条件而定; (D)以上三答案都不对 12.在N个NO分子组成的晶体中,每个分子都有两种可能的排列方式,即NO和ON,也可将晶体视为NO和ON的混合物,在温度为OK是该体系的熵值为:(kB为玻尔兹曼常数) (A)S0=0 (B)S0=kB·㏑2(C)S0=NkB·㏑2(D)S0=2kB·㏑2 13.已知CO的转动惯量I=1.45×10-46㎏· m2,则CO的转特征温度为: (A)0.36K (B)2.78K (C)2.78×107K (D)5.56K 14.热力学温度与分子配分函数的关系式对于定域和离域粒子体系都相同的是: (A)G , A , S (B)U , H , S (C)U ,H , CV (D)H ,G ,CV 15.已知I2(g)的基本振动频率=21420m1,则I2(g)的振动特征温度为: (A)2.31×10-14K(B)1.03×10-8K(C)308.5K (D)3.23×10-3K 16.一个体积为V,粒子质量为m的离域子体系,其最低平动能和其相邻能级的间隔是: (A)h2/(8mV2/3) (B)3 h2/(8mV2/3) (C)4 h2/(8mV2/3) (D)9 h2/(8mV2/3)17.在298.15K和101.325kPa时,摩尔平动熵最大的气体是: (A)H(B)CH4 (C)NO (D)CO2 18.双原子分子在温度很低时且选取振动基态能量为零,则振动配分函数值: (A)等于0 (B)等于1 (C)小于0 (D)小于1 19.假设A、B二组分混合物可以形成理想液体混合物,则下列叙述中不正确的是: (A)A、B分子间的作用力很微弱 (B)A、B都遵守拉乌尔定律 (C)液体混合物的蒸气压介于A、B的蒸气压之间 (D)可以用重复蒸馏的方法使A、B完全分离。 20.在298K时,A和B两种气体单独在某一溶剂中溶解时遵守享利定律,享得常数分别为KA和KB,且已知KA>KB,则当A和B的(气相平衡)压力相同时,在一定量的该溶液中所溶解的A,B量的关系为: (A)A的量大于B的量; (B)A的量小于B的量; (C)A的量等于B的量; (D)A的量与B的量无法比较。21.Na2CO3可形成三种水合盐,Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O 及Na2CO3·10H2O 常压下当将Na2CO3(s)投入其水溶液中,待达三相平衡时,一相是Na2CO3水溶液,一相是Na2CO3(s),则另一相是: (A)冰; (B)Na2CO3·10H2O(s) (C)Na2CO3·7H2O(s) (D)Na2CO3·H2O(s)22.某实际气体反应,用逸度表示的平衡常数Kf随下列哪些因素而变: (A)体系的总压力; (B)催化剂; (C)温度; (D)惰性气体的量 23.对于摩尔熵用统计方法计算了各种运动的典型值,Sm(平)=150J·K-1·mol-1,转动及振动每个自由度的值为Sm(转)=30J·K-1·mol-1,Sm(振)= 1.0 J·K-1·mol-1,对于反应A+BC生 成线性过滤态时其Sm/ J·K-1·mol-1的数值应为: (A)-147 J·K-1·mol-(B)-148 J·K-1·mol-1 (C)-119 J·K-1·mol-1 (D)148 J·K-1·mol-1 24.(1)0的数值主要取决于溶液中与固体呈平衡的离子浓度 (2)电势随溶剂化层中离子的浓度而改变,少量外加电解质对电势的数值会有显著的影响,可以使电势降低,甚至反号; (3)少量外加电解质对0并不产生显著影响; (4)利用双电层和电势的概念,可以说明电动现象; 上述对于stern双电层模型的表述,正确的是: (A)(1) (B)(3) (C)(2)(4) (D)都正确 25.下面关于表面张力的方向叙述不正确的是: (A)平液面的表面张力沿着液面且与液面平行; (B)弯曲液面的表面张力指向曲率中心; (C)弯曲液面的表面张力垂直与周界限,且与液滴的表面相切; (D)表面张力是沿着液体表面,垂直作用于单位长度上的紧缩力 26.表面活性剂具有增溶作用,对增溶作用叙述不正确的是: (A)增溶作用可以使被溶物的化学势大大降低; (B)增溶作用是一个可逆的平衡过程; (C)增溶作用也就是溶解作用; (D)增溶作用与乳化作用不同。 27.向FeCl3(aq)中加入少量氨水,可制备稳定的氢氧化铁溶胶,此时胶体粒子带电荷情况为: (A)总是带正电; (B)在pH较大时带正电; (C)总是带负电; (D)在pH较大时带负电 28.处于热平衡的多相接触体系Cu︱Zn︱Ag︱Cu是不能发电的,其原因是: (A)接触各相的内电位相等; (B)Zn、Ag、Cu的化学势相等; (C)接触各相的电子化学势相等; (D)接触各相的电子逸出功相等 29.实验测得0℃,压力为9.33kPa时,NH3(g)在活性炭上的吸附量为50㎝(标准),在30℃,若要NH3(g)的吸附量为50㎝,NH3(g)的压力应为29.06kPa,则NH3(g)在活性炭上的吸附热为多少? (A)26.07kJ·mol-(B)13.12 kJ·mol-1 (C)6.55 kJ·mol-1 (D)2.01 kJ·mol-1 4-34-330.汞不湿润玻璃,其密度=1.35×10㎏·m,水湿润玻璃,密度=0.9965×10㎏·m,汞在内径为1×10-4m的玻璃管内下降h1,在内径为1×10-3m的玻璃管内下降h2,水在内径为1×10-4m的玻璃管内上升h3,在内径为 1×10-3m的玻璃管内上升h4,令h1/ h2=A, h3/ h4=B,则有: (A)A>B (B)A (C)A=B (D)不能确定A与B的关系 31.电解混合电解液时,有一种电解质可以首先析出,它的分解电压等于下列差值中的哪一个? 式中E平,E阴和E阳分别代表电极的可逆电极电势和阴、阳极的实际析出电势。 (A)E平,阳-E平,阴 (B)E阴+E阳 (C)E阳(最小)-E阴(最大) (D)E阳(最大)-E阴(最小)32.下面关于附加压力的叙述正确的是: (A)弯曲液面附加压力的方向指向液体; (B)弯曲液面附加压力的大小与弯曲液面的曲率半径无关; (C)弯曲液面附加压力的方向永远指向曲率中心; (D)液体中的小气泡和空气中的小气泡的附加压力相同 33.zB、rB及cB分别是混合电解质溶液中B种离子的电荷数、迁移速率及浓度,对影响B离子迁移数(tB)的下述说法哪个对? (A)︱zB︱愈大,tB愈大 (B)︱zB︱愈大、rB愈大, tB愈大 (C)︱zB︱、rB、cB愈大, tB愈大 (D)A、B、C均未说完全 34.不符合Langmuir吸附理论的一个假设是: (A)单分子层吸附; (B)吸附平衡是动态平衡; (C)固体表面均匀; (D)吸附分子间的作用力较大 3335.韦斯顿(Wheatstone)电桥只用于测量电解质溶液的: (A)电势 (B)电阻 (C)离子的迁移数 (D)电容 36.能斯特方程中EERTzFRTzFlnaii,E的物理意义是: i (A)0时的电池的电动势 (B)参加电池反应的各物均处于标准态时电动势 i (C)a1时的电动势 ii (D)参加电池反应的各物质浓度均为1时的电动势 37.在测量丙酮溴化反应速率常数的实验中,为了方便、准确地测量反应进程,下列哪种仪器最为合适? (A)电泳仪 (B)阿贝折光仪 (C)分光光度计 (D)旋光仪 38.BET公式 (A)能用于单层的化学、物理吸附 (B)只能用于多层物理吸附 (C)能用于多层的化学、物理吸附 (D)只能用于单层物理吸附 39.恒温恒压下,将一液体分散成小颗粒液滴,该过程液体的熵值: (A)增大 (B)减少 (C)不变 (D)无法判定 40.很多可燃气体在空气中发生支链反应而发生爆炸,爆炸有一定界限,其上限主要由于: (A)容易发生三分子碰撞而丧失自由基 (B)密度高而导热快 (C)存在的杂质发挥了影响 (D)自由基与器壁碰撞加剧 41.外加直流电场于胶体溶液,向某一电极定向移动的是: (A)胶核 (B)胶团 (C)胶粒 (D)紧密层 -142.测得氧在纯净的金属W表面上化学吸附热为596.64kJ·mol,而气态氧原子的吸附热为543.92kJ·mol-1,氧的解离能为491.53kJ·mol-1,则氧在W表面上吸附热为: (A)分子吸附,范德华力 (B)分子吸附,生成氢键 (C)原子吸附,生成共价键 (D)原子吸附,生成吸附配位键 43.氢氧燃料电池的反应为H2(p)+1/2O2(p)=H2O(l),在298K时,E=1.229V,则电池反应的平衡常数K为 (A)1.0 (B)1.44×10 41(C)3.79×10 (D)0 44.如果臭氧(O3)分解反应2O33O2的反应机理是: O3O+ O(1) O+O32O2 (2) 请指出这个反应对O3而言可能是: (A)0级反应 (B)1级反应 (C)2级反应 (D)1.5级反应 45.298K时,在下列电池Pt︱H2(p)︱H(a =1)‖CuSO4(0.01mol·㎏-1︱Cu(s)右边溶液中通入NH3,电池电动势将: (A)升高 (B)下降 (C)不变 (D)无法比较 46.极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是: (A)增加溶液电导 (B)固定离子强度 (C)消除迁移电流 (D)上述几种都是 47.设饱和甘汞电极、摩尔甘汞电极和0.1mol·dm甘汞电极的电极电势为E1、E2、E3,则298K时,三者的相对大小为: (A)E1E2E 3(B)E1E2E3 (C)E2E1E3 (D)E3E1E2 48.电池反应中,当各反应物及产物达到平衡时,电池电动势为: (A)等于零 (B)E (C)(RT/zF)lnKa (D)不一定 49.电池在恒温恒压及可逆情况下放电,则其与环境的热交换为: (A)△rH (B)T△rS (C)一定为零 (D)与△rH和 T△rS 均无关 50.298K,选用适当的催化剂后,使反应活化能比未加催化剂时降低了8500J·mol-1。则二者速率常数比(kcat/k0)为: (A)31 (B)61 (C)92 (D)4.5 二、计算题(共8题,75分) 1.(10分)373.15K、2×p的水蒸汽可以维持一段时间,但是这是一种亚平衡态,称作过饱和态,它可自发地凝聚,过程是: H2O(g,100℃,202650Pa)H2O(l,100℃,202650Pa)求此过程H2O的摩尔焓变△Hm、摩尔熵变△Sm及摩尔自由能变化△Gm。已知水的摩尔汽化热vapHm为40.60kJ·mol,假设水蒸汽为理想气体,液态水是不可压缩。2.(10分)Na在汞齐中的活度a2符合:lna2=lnx2+35.7 x2, x2为汞齐中的Na摩尔分数,求x2=0.04时,汞齐中Hg的活度a1(汞齐中只有Na及Hg) 3.(10分)NaCl-H2O所组成的二组分体系,在-21℃时有一个低共熔点,此时冰、NaCl2H2O(s)和(质量百分比)浓度为23.3%的NaCl水溶液平衡共存。在-9℃时不稳定化合物NaCl2H2O(s)分解,生成无水NaCl和27%的NaCl水溶液。已知无水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大(当温度升高时,溶解度略有增加) (1)试绘出相图,并标出各部分存在的相态- 1(2)若有1000克28%的NaCl溶液,由160℃冷却到-10℃,问此过程中最多能析出多少纯NaCl? (3)以海水(含2.5%NaCl)制取淡水,问冷却到何温度时析出冷淡水最多? 已知:原子量 Cl: 35.5 Na: 23.0 4.(10分)在密闭容器中放入PCl5,并按下式分解:PCl5(g)= PCl3(g)+Cl2(g) (1)在T=403K时,体系的压力是否有定值? (2)在T=403K,总压力为101325Pa时,实验测得混合气的密度为4.800㎏·m-3,计算 反应在403K时的rGm (3)若总压力仍维持在101325Pa,而其中0.5×101325Pa是惰性气体Ar,求此时PCl5的离解度a 已知:原子量 Cl: 35.5 ;P: 31.0,气体为理想气体 k35.(10分)反应Co(NH3)5H2O+Br-k22Co(NH3)5Br2+H2O,298K平衡常数K =0.37, k-2=6.3×10-6dm3·mol-1·s-1,求: (1)正向反应速率常数k2 (2)在0.1mol·dmNaClO4溶液中正向反应的速率常数k2-36.(10分)对于遵守Michaelis历程的酶催化反应,实验测得不同底物浓度S时之反应速率r,今取其中二组数据如下: 103[S]/mol·dm-3 r /mol·dm-3·s-1 2.0 20.0 -33-1 当酶的初浓度[E]0=2.0g·dm,ME=5.0×10g·mol请计算米氏常数Km,最大反速率rm和k2(ESE+P)。 7.(5分)用同一根毛细管测定液体上升的高度,结果33.24%(体积分数)乙醇水溶液仅是纯水的47.4%,已知(H2O,298K)=72.75×10-3N·m-1,0(H2O)=0.9982×103㎏·m-3,1(C2H5OH-H2O)= 0.9614×103㎏·m-3,求乙醇水溶液的表面张力(298K)8.电池Zn(s)︱ZnCl2(0.555mol·㎏-1)︱AgCl(s)︱Ag(s)在298K时,E=1.015V,已知(E/T)p4.022+10VKAg)=0.222V ,E(Zn|Zn)=-0.763V, E(AgClk24-1 (1)写出电池反应(2个电子得失) (2)求反应的平衡常数 (3)求ZnCl2的 (4)若该反应在恒压反应釜中进行,不作其它功,求热效应为多少? (5)若反应在可逆电池中进行,热效应为多少? 中国科学院——中国科学技术大学 2004年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题参考答案 试题名称: 物 理 化 学 一、选择题(共50小题,每小题1.5分,共75分) 1、B; 2、A; 3、B; 4、C; 5、A; 6、B; 7、C; 8、C; 9、A ; 10、B; 11、A ; 12、C; 13、B; 14、C; 15、C; 16、B; 17、D; 18、B; 19、A;20、B; 21、D; 22、C; 23、B; 24、D; 25、B; 26、C; 27、A; 28、C; 29、A;30、C; 31、C; 32、C; 33、D; 34、D; 35、B; 36、B; 37、C; 38、B; 39、A ;40、A; 41、C; 42、D; 43、C; 44、B; 45、B; 46、C; 47、B; 48、A; 49、B;50、A; 二、计算题:(共8小题,75分) 1.(10分)由下列可逆过程 (1)H2O(g,100℃,202650Pa)H2O(g,100℃,101325Pa) -1-Hm,1=0(理想气体),Sm,1=Rln(V2/V1)=5.76J·K·mol Gm,1=Hm,1-TSm,1=0-373.15×5.76=-2150 J·mol-1 (2)H2O(g,100℃,101325Pa)H2O(l,100℃,101325Pa) Hm,2=-vapHm=-40600 J·mol Sm,2=vapHm/T=-40600/373.15=-108.8J·K-1·mol-1 Gm,2=0(可逆相变) (3)H2O(l,100℃,101325Pa)H2O(l,100℃,202650Pa) 恒温下液体加压,体积不变,Hm,3、Sm,3、Gm,3值与前者相比可忽略。 所以:Hm=Hm,1+Hm,2=-40600J·mol-1=-40.6kJ·mol-Sm=Sm,1+Sm,2=5.76-108.8=-103.0 J·K-1·mol-1 Gm=Gm,1+Gm,2=-2150J·mol-1=-2.15kJ·mol-1 2.(10分)已知:lna2=lnx2+35.7x2 dlna2=d(lnx2+35.7x2)=dx2/x2+35.7dx 2=d(1-x1)/x2+35.7d(1-x1) =-dx1/x2-35.7dx1 因为 x1dlna1+x2dlna2=0 所以 dlna1=-(x2/x1)dlna2 =-(x2/x1)dx1/x235.7dx1 dlna1dx1x135.71x1x1dx1 lna1=lnx1+35.7(lnx1-x1)+C =36.7lnx1-35.7+C 当a1=1时,x1=1,代入上式:积分常数:C=35.7 所以:lna1=36.7lnx1-35.7 x1+35.7=36.7lnx1+35.7(1-x1) 将 x1=1-x2=1-0.04=0.96代入上式:lna1=36.7ln0.96+35.7(1-0.96)=-0.07017 a1=0.932 3.(10分) (1)不稳定化合物NaCl·2H2O(s)中NaCl的质量分数为: W(NaCl)/W(NaCl·2H2O)=58.5/94.5=0.619 -21℃时有三相平衡线(无水NaCl、不稳定化合物NaCl·2H2O和22.3%的NaCl水溶液); -9℃时有三相平衡线(无水NaCl、不稳定化合物NaCl·2H2O和27%的NaCl水溶液); 绘制相图如下: (2)1000克28%的NaCl溶液冷却到-10℃,最多可析出NaCl为WNaCl克: WL×(28-27)=WNaCl×(100-28),WL=1000-WNaCl WNaCl =13.7克(3)-21℃时析出淡水最多。 4.(10分)(1)该体系中:P1=1,S=3,R=1,R'=1,C=1 f=C-P﹢1﹦1-1﹢1﹦1,即体系的压力不为定值。 (2)设初始为1molPCl5,则: PCl5(g)﹦ PCl3(g)﹢ Cl2(g) 平衡时: (1-) 体系总量:(1+)mol 组分分压:p(1-)/(1+)p/(1+ )p/(1+) 总质量为PCl5的摩尔质量:M(PCl5),则由理想气体: pV﹦nRT﹦(1+)RT …(1) (1)×(2),得: 1﹢﹦pM(PCl5)RTM(PC5l)V (2) ﹦ 101325208.5108.3144034.83=1.314mol =0.314mol p2()211p﹦-RTln﹦-RTln()21p1pp10.31422 rGm﹦-RTlnKp ﹦-8.314×403×ln(≈7.415 kJ·mol (3)Kppp10.314)﹦7414.5 J·mol-1 -122pp1'2'211p2 p 5.(10分)'2'21﹦2 0.3142210.314﹦0.21876 '﹦0.4237≈0.424 (1)K﹦k2 / k-2 所以 k2=Kk-2﹦2.3×106 dm3·mol-1·s-1 (2)lgk=lgk0+2 zA zBAI1/2, k0为无限稀释溶液的速率常数,lgk22zAzBAI 设k2=k0 则lgk212 I=1/2cizi﹦0.1mol·dm-3 2得k2﹦2.5×10-7 dm3·mol-1·s-1 '6.(10分) 1 r﹦rm[S]/(K(M)+ [S]),r-1= rm+(K(M)/rm)[S]-1 …(1) 将实验数据代入(1)式,求得(K(M)/ rm)﹦11.2s 再从(1)式 求rm﹦2092mol-1·dm3·s 1 rm﹦4.78×10mol·dm -3-3 K(M)﹦11.2 rm﹦5.53×10-3mol·dm-3 k2﹦rm/[E]0﹦4.78104/(2/50000)s-1﹦12.0s-1 7.(5分) 据 h﹦2/(Rg) 可得 h1/h0﹦1o/(o1) 1h11/0(h0)﹦33.21×103N·m1 08.(10分) (1)Zn(s)﹢2AgCl(s)Zn(a+)﹢2Cl(a-)﹢2Ag(s) 33 (2)lnKa﹦, K10 , E﹦0.985V2EF/(RT)a﹦2.1×2+ 2) (3)EERT/(2F)ln(aa 1.015V﹦0.985V﹣RT/(2F)×ln0.555(20.555)3 ﹦0.520 (4)Qp﹦H﹦-zFF+zFT(E/p)p﹦-219.0kJ·mol-1 (5)QR﹦zFT(E/p)p﹦-23.12kJ·mol 第一章 习题答案 1-1答:假设有一种气体,它的分子只是一个具有质量的、不占有体积的几何点,并且分子间没有相互吸引力,分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞不造成动能损失。这种气体称之为理想气体。 实际气体只有在高温、低压下才接近于理想气体,1-2解:依题意V = 250 mL =2.5 ×10-4m3 T= 273.15 + = 298.15 K p= 101300 Pa m =0.164 g 根据 PV = nRT M =m /n =0.164/0.0102= 16.08 该气体的相对分子质量为16.08。 1-3解:M = 已知Xe的相对原子质量为131,F的相对原子质量为19,则131+19n=207,n=4。 该氟化氙的分子式XeF4。 1-4解:(1) 各组分的物质的量为 n(H2)=mol n(N2)=mol n(NH3)=mol 混合气体的物质的量为 n 总 = 0.075 mol + 0.025 mol + 0.02 mol=0.12 mol 由 pi=xi p总 知各组分的分压为 p(H2) = kPa p(N2)= kPa P(NH3) =kPa 1-5解:(1)用排水取气法得到的是氧气和水蒸气的混合气体,水的分压与该温度下水的饱和蒸气压相等,查附录,298 K时水的饱和蒸气压为3.167kPa 根据分压定律 p总 = p (O2) + p(H2O) 故 p(O2) = p总-p(H2O) = 98.28-3.167 = 95.11kPa。 (2)根据 V2 = mL 1-6解:二甲醚 (CH3OCH3)的摩尔质量为46 g·mol-1,n1=mol n2=mol p二甲醚=p总kPa 1-7解:物质的量浓度:c乙醇= mol·L-1 质量摩尔浓度:m乙醇=mol·kg-1 物质的量分数:x乙醇= x水= 质量分数:ω乙醇= ω水=1—ω乙醇=1—0.044=0.956 1-8解:根据公式 △Tb= Kb· b(B) 和b(B) = 可得 0.156 K = 0.52 K·㎏·mol-1× M = 179 g·mol-1 1-9解:已知=35+273=308K Tb=37.65+273=310.65K 根据 Tb= Kb·b(B) Tb=Tb― = Kb· = 2.65 解得 Kb=2.12K·kg·mol–1 1-10解: b[CO(NH2)2]==0.867mol·kg-1 ΔTb=Kb·bB=0.512×0.867=0.44K Tb=373.15+0.44=373.59K ΔTf =Kf·bB=1.86×0.867=1.61K Tf =273.15-1.61=271.54K 1-11解: 5.51-4.86=5.12× MB=49.2 g·mol-1 该物质的摩尔质量为49.2 g·mol-1。 1-12解:M甘油=92g·mol-1 Kf=1.86 根据 △T f =—Tf= K f﹒b(B) =0—(-2)=2 设加入甘油x克,b(B) = x=△T f = 1-13解:△T f (葡萄糖)= △T f (未知物)= 根据题意 = 解得 M=400g·mol-1 1-14答:根据溶液的沸点、凝固点和渗透压的计算公式,由于葡萄糖(C6H12O6)和甘油(C3H8O3)的摩尔质量不同,所以把相同质量的葡萄糖(C6H12O6)和甘油(C3H8O3)分别溶于100 g水中,所得溶液的沸点、凝固点和渗透压不相同。 如果把物质的量相同的葡萄糖和甘油溶于100 g水中,由于葡萄糖(C6H12O6)和甘油(C3H8O3)的质量摩尔浓度相同,所得溶液的沸点、凝固点和渗透压相同。 1-15解:△T f =0.563 K K f=1.86 根据: △T f =K f · b(B) b(B)===0.303 mol·kg-1 近似有: c(B) = 0.303 mol·L-1 根据公式: Π= c(B)RT 有: Π=0.303 mol·L-1×8.314 kPa· L·mol -1·K -1×298 K=750.7kPa 1-16答:决定溶胶稳定性的因素主要是:布朗运动,胶体粒子较小,布朗运动激烈,能克服重力场的影响而不易沉降,这种性质称为动力学稳定性;胶粒带有相同电荷,使胶粒间具有排斥作用,从而阻止粒子间的充分接近,不易聚沉;吸附层与扩散层中离子的水化作用形成水化层,阻止了胶粒间的相互接近。加入电解质后,中和了胶粒的电势离子,使胶粒电荷减少以至消失,电动电势降低、水化层变薄、胶核裸露、产生聚沉。 1-17答:胶团结构为:[(AgCl)m · nAg+ · (n-x)NO3-]x+ · xNO3- 胶粒带正电,溶胶在电场中向负极运动。 A1Cl3,Na2SO4,K3[Fe(CN)6]三种电解质对溶胶的聚沉能力依次增强。 1-18答:(1) 无稳定剂存在,不能形成AgI溶胶。 (2)能形成AgI溶胶。 (3)[(AgI)m · nAg+ · (n-x)NO3-]x+ · xNO3- (AgNO3过量),胶粒带正电。 (4)[(AgI)m · n I- · (n-x) K+]x- · x K+ (KI过量),胶粒带负电。 1-19答:(1)海水鱼体细胞中的细胞液盐的浓度高于淡水浓度,若将海水鱼放置在淡水中,则由于渗透作用,水进入鱼体细胞,以至于鱼的体细胞液内液体过多,细胞壁胀破而死亡。 (2)盐碱地上栽种植物时,由于渗透作用,植物体内水份将会渗入土壤,使植物枯萎。 (3)凝固点降低,使雪熔化。 (4)海水中的盐对江河中的溶胶的聚沉作用。 (5)明胶属高分子化合物,先加明胶后对金溶胶起保护作用,再加NaCl溶液时不发生聚沉,先加NaCl溶液后,金溶胶遇电解质发生聚沉,再加明胶不能复得溶胶。 1-20答:苯和水混合后加入钾肥皂摇动,得到水包油型的乳浊液;加入镁肥皂得到油包水型的乳浊液。 第二章 习题解答 2-10解:(1)×;(2)×;(3)√;(4)×;(5)×;(6)×; (7)×;(8)×;(9);(10)×;(11)× 2-11解:(1)敞开体系;(2)孤立体系;(3)敞开体系; 2-12解:(1) Q =100kJ W=-500 kJ △U = Q + W=-400 kJ (2)Q =-100kJ W=500 kJ △U = Q + W=400 k 2-13解:因为此过程为可逆相变过程,所以 Qp =△H= 40.6kJ·mol-1 W=-p外△V≈-nRT =-8.314×373.15=-3.10 kJ·mol-1 △U = Q + W= 40.6+(-3.10)=37.5 kJ·mol-1 2-14解:(1) (2) (3) 2-15解:乙醇的反应为: (4) 2C(s,石墨)+3H2(g)+1/2O2(g)= C2H5OH(l),所以: 反应(4)=反应(2)×2+反应(3)×3-反应(1) 对反应2C(s,石墨)+ 2H2(g)+ H2O(l)= C2H5OH(l) 虽然,该反应的<0(能量下降有利),但不能由单一确定反应的方向,实际反应中还须考虑其他因素,如:混乱度、反应速率等。 2-16解:由反应可知,每消耗1mol的蔗糖,人体可得热量为: 2-17解:由反应可知: N2H4(l)+1/2N2O4(g)=3/2N2(g)+2H2O(l) 2-18解:(1)△S>0;(2)△S>0;(3)△S>0;(4)△S>0; (5)△S<0;(6)△S>0;(7)△S>0;(8)△S<0; 2-19解:由反应可知: 2-20解:由反应可知: (1) (2) (3) 2-21解: 2-22解:由反应可知: 2-23解:由反应可知: (1) (2) (3) (4) (5) 2-24解:由题意可知: 反应(4)=反应(3)×4-反应(2)×2-反应(1)×2 2-25解:由题意可知: 2-26解:设容器体积为1升,则平衡时: C2H5OH(l)+ CH3COOH(l)= CH3COOC2H5(l)+ H2O(l) 起始物质的量浓度/ mol·L-1 1.0 1.0 0 0 平衡物质的量浓度/ mol·L-1 1.0-2/3 1.0-2/3 2/3 2/3 设混合后重新平衡时生成xmol的CH3COOC2H5,则 C2H5OH(l)+ CH3COOH(l)= CH3COOC2H5(l)+ H2O(l) 平衡物质的量浓度/mol·L-1(138/46.0)-x (120/60.05)-x x x 2-27解:M(PCl5)=208g/mol,n总= 设平衡时有xmol的PCl5(g)转化为PCl3(g): PCl5(g) = PCl3(g)+ Cl2(g) 起始物质的mol数 10.4/208 0 0 平衡物质的mol数 (10.4/208)-x x x n总=(10.4/208)-x+x+x=0.055mol x=0.005mol 平衡时各物质的mol数和平衡分压分别为: 2-28解:若将Ag2S(s)还原为Ag(s),即 2-29解:设开始时N2O4的物质的量为n,反应的分解率a则: N2O4 (g) = 2NO2(g) 起始时物质的量 /mol n 0 平衡时物质的量 /mol n – na 2na 平衡时物质的分压/kPa x (N2O4) p总 x (NO2) p总 =[ (n – na)/(n + na)] p总 = [2na /(n + na)] p总 =[(1 – a)/(1 + a)] p总 =[2a /(1 + a)] p总 2-30解:查表得 NH4Cl(s)= NH3(g)+HCl(g) (kJ/mol) -203.0 -16.5 -95.30 (kJ/mol) -314.4 46.11 -92.31 (J/mol×K) 94.56 192.3 186.80 2-31解:查表得 C(s,石墨)+CO2(g)= 2CO(g) (kJ/mol) 0 -393.51 -110.52 (J/mol×K) 5.74 213.6 197.56 2-32解: 第三章 习题答案 3-1答:化学反应速率是指在定容反应器中,单位时间内反应物或生成物浓度变化的程度。 以反应 2N2O5 4NO2 + O2 为例 平均速率表示为: =- = = 瞬时速率表示为:υ= = = 3-2答:速率常数为速率方程中的比例常数,数值上等于反应物浓度均为1mol·L-1时的反应速率,其单位随反应级数的不同而不同。速率常数与浓度无关。对于活化能大于零的反应,温度越高,速率常数越大;活化能越大,速率常数越小。 3-3答:速率方程中反应物浓度的幂指数称为该反应物的反应级数,其大小代表了浓度对反应速率影响的程度。反应级数大小可用实验来确定,或由实验机理推定。 3-4答:根据碰撞理论,活化能可以看作活化分子所具有的最低能量。在过渡态理论里,活化能为反应物的平均能量和活化复合物的能量差。 3-5答: ① 某反应的速率常数很高,所以反应速率一定很高。 答:不正确,反应速率也受浓度大小及反应级数的影响; ② 某催化剂用于合成氨,N2的转化率为0.20,现有一新催化剂使反应速率常数提高一倍,所以转化率将提高0.40。 答:不正确,催化剂不能改变平衡状态; ③ 从反应速率常数的单位可以知道该反应是几级反应。 答:正确。 ④ 在反应历程中,定速步骤是反应最慢的一步。 答:正确。 3-6答: ① A和B都用掉一半时 解:速率方程为:v=k[A]2[B] 则v/v(初始)=1:8 ② A和B都用掉2/3时 解:速率方程为:v=k[A]2[B] 则v/v(初始)=1:27 3-7解:(1)v=k c(NO)x×c(O2)y (2) 则y=1; 则 x=2; 所以 v=k c(NO)2×c(O2) 反应级数为3级; 将c(NO)=c(O2)=0.10 mol·L-1及v= 0.030 mol·L-1·s-1 代入速率方程 得 k = mol-2·L2·s-1 (3)当c(NO)=c(O2)=0.15 mol·L-1时 v=k c(NO)2×c(O2)= mol-2·L2·s-1×(0.15)2×(0.15)=0.101 mol·L-1·s-1 3-8解: 因 则 T2= 821 K 3-9解: 因 则 k1= 3.98×10-7 s-1 3-10解: 因 则 Ea= 12.39 kJ·mol-1 第四章 习题解答 4-1答: (1) 提出稳定轨道的概念,并将量子化条件引入原子轨道的概念中。 (2) 阐述了基态和激发态的概念及相互关系。 (3) 说明了电子跃迁与能量的关系,并初步解释了原子光谱 波尔理论首次将量子化条件引入原子轨道的概念中,并推算出氢原子半径和电离能,较好地解释了氢原子光谱。 局限性:① 波尔理论不能解释多电子原子光谱; ② 波尔理论不能说明氢原子光谱精细结构; 4-2答:1.主量子数(n)用来描述电子出现几率最大区域离核的远近,同时也是决定原子内电子能量高低的主要因素。角量子数(l)是决定电子能量的次要因素,并表示原子轨道或电子云的形状,角量子数的取值决定于主量子数。磁量子数(m)表示原子轨道在核外空间不同的伸展方向,其取值决定于角量子数。自旋量子数(ms)代表着电子不同的自旋方向,ms是不依赖于其他量子数而存在的独立量。 4-3答: l值有3个,即3s、3p、3d。 4-4答:(1) n=2 l=1 m=0 合理 (2) n=2 l=2 m=-1 不合理 l最大取值为n-1 (3) n=3 l=0 m=+1 不合理 m最大取值为l (4) n=2 l=3 m=+2 不合理 l最大取值为n-1 4-5答:(2,0,0,±1/2);(2,1,0,+1/2)(2,1,1,+1/2)(2,1,-1,+1/2)或为-1/2 4-6答:① 5d ② 4s ③ 3p ④ 3d ⑤3d ⑥3s 能量由高到低次序为:①>④=⑤>②>③>⑥ 4-7答:(1)2s2; 铍 Be (2)2s22p1; 硼 B (3)2s22p3; 氮N (4)2s22p4; 氧O (5)5s25p66s1;铯Cs (6)3d104s1; 铜Cu 4-8答:①E3s = E 3p= E 3d<E 4s ② E3s< E 3p<E 4s<E 3d 4-9答:(1) 29Cu:[Ar] 3d104s1; Cu2+:[Ar] 3s23p63d9; (2) 26Fe:[Ar] 3d64s2; Fe2+:[Ar] 3s23p63d6; (3) 47Ag:[Kr] 4d105s1; Ag+:[Kr] 4s24p64d10; (4) 53I :[Kr] 5s25p5; I-:[Kr] 5s25p6; 4-10答: (1) Al (2) Na (3) P (4) Be 4-11答:(2)O、Cl、H 4-12答: 原子序数 电子排布式 电子层数 周期 族 区 元素名称 [He]2s22p3 二 ⅤA p 氮 [Ar]4s1 四 ⅠA s 钾 [Ar]3d54s2 四 ⅦB d 锰 [Ar]3d104s2 四 ⅡB ds 锌 [Ar] 4s24p6 四 0 p 氙 4-13答: (1) Mg2+>Al3+ 均为主族元素,同周期从左至右,最高价离子半径减小; (2) Br-<I- 均为主族元素,同族中从上至下,离子半径增大; (3) Cl->K+ 相同最外层电子构型,阴离子大于阳离子; (4) Cu+>Cu2+ 同种元素,高价离子半径小于低价离子半径; 4-14答: ①离子键的形成:(1)活泼金属原子和活泼非金属原子之间通过电子转移分别变成相应离子;(2) 正负离子之间由于静电作用而相互吸引,形成了稳定的离子键。 ②无方向性、无饱和性; ③一般电负性相差较大(>1.7)的元素的金属原子和非金属原子间形成离子键。 4-15答:离子构型有5种,即2电子构型、8电子构型、18电子构型、9~17电子构型以及18+2电子构型。 Al3+: 8电子构型; V3+:9~17电子构型; Mn2+:9~17电子构型; Fe3+:9~17电子构型; Sn2+:18+2电子构型; Sn4+:18电子构型; Pb2+:18+2电子构型; Cu+:18电子构型; Cu2+:9~17电子构型; Ni2+:9~17电子构型; Cr3+:9~17电子构型; O2-:8电子构型; Ba2+:8电子构型; Ag+:18电子构型; 4-16答:N2:1个σ键、2个π键; CO2 :2个σ键、2个π键; BBr3:3个σ键; C2H2:3个σ键、2个π键; SiH4:4个σ键; 4-17答:HgCl2:直线形 无极性; BF3:平面三角形 无极性; CHCl3:平面三角形 有极性; PH3:三角锥形 有极性; H2S:V形 有极性; 4-18答:C2H6:sp3; C2H4:sp2; CH3-C≡CH:sp3和sp; CH3CH2OH:sp3; HCHO:sp2; COCl2:sp2; 4-19答:(1)CH4:色散力; (2)He和H2O:诱导力、色散力 (3)HCl气体:取向力、诱导力、色散力 (4)H2S:取向力、诱导力、色散力 (5)甲醇和水:取向力、诱导力、色散力、氢键 4-20答:(1)C6H6 无; (2)C2H6 无; (3)NH3 有,分子间 (4)H3BO3 有,分子间; (5)HNO3 有,分子内; 4-21答:乙醇分子间有氢键,而二甲醚分子间没有氢键: 4-22答:① BeO的离子键强度大于LiF; ② SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体; ③ 金刚石为原子晶体不能导电,石墨层状结构间有自由电子可以导电; ④ H2O分子间有氢键,而H2S分子间没有氢键; ⑤ Na+为8电子构型,而Ag+为18电子构型,18电子构型的离子对阴离子作用力大于8电子构型的离子; ⑥ 由F2到I2分子量增大,半径增大,则色散力增大。 第五章 分析化学概论 5-7解: =-1.5‰ 5-8解: =25‰ 5-9解: 5-10 解: 35.65、35.69、35.72、35.60 5-11 解: 5-12 解: M(NaCl)=55.845,m(NaCl)=35.8+4.5162=40.3 5-13 解: 甲合理。 称量样品3.5克,为两位有效数字,甲结果符合有效数字要求。 5-14 解: (1)0.00505、(2)6.349、(3)=11.046、(4)=4.865 有效数字位数 三 四 三 三 修约后数字 0.0050 6.3 11.05 4.86 5-15 解: 5-16 解: 5-17 解: 5-18 解: 设HCl、NaOH的物质的量浓度分别为c 5-19 解: 有关反应式: (1) 2HClO4 + Na2CO3 = 2NaClO4 + CO2+ H2O (2) NaOH + C6H5COOH = C6H5COONa + H2O (3) Ba(OH)2 + 2KH(IO3)2 = Ba (IO3)2 +2 H2O+2KIO3 (4) H2SO4+ Na2B4O7·10H2O = Na2 SO4+4H3BO3 +5H2O 滴定剂 基准物质 基准物质称量范围 M(基准物质) (1) 0.030 mol·L-1HClO4 Na2CO3 (0.056~0.064)g 105.99 (2) 0.20 mol·L-1NaOH C6H5COOH (0.85~0.98)g 122.12 (3) 0.030mol·L-1Ba(OH)2 KH(IO3)2 (0.82~0.94)g 389.91 (4) 0.080mol·L-1 H2SO4 Na2B4O7·10H2O (0.82~0.94)g 381.37 5-20解: 5-21 解: 5-22 解: 第六章 习题答案 6-1解:C.6-2解:A.6-3解:D.6-4解:C.6-5解:A.6-6解:A.6-7解:① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 6-8解:① 又 NH4Cl不能直接用酸碱滴定法滴定。 ② 又 NaF不能被直接用酸碱滴定法滴定。 ③ ;不能用强碱直接滴定。 ④ 见教科书P.6-9解:酸:H3PO4,HCl 碱:AC-,OH- 既是酸又是碱:H2PO4- 6-10解: 由 得 为和HCl反应而生成HAc需加入NaAc的物质的量: 设为得到缓冲溶液需再加入的量为x mol的NaAc 即NaAc的总加入量为: 即: 6-11解: 加入0.2 g NaOH的浓度为: 设原溶液中抗碱成分B-为x mol/L,设原溶液pH为y: 6-12解:要配制的缓冲溶液,首先选择共轭酸碱对中酸的尽可能和接近。查附录四。故选用HAc-NaAc缓冲对。 又根据题意: 解得:,即:取0.20 mol/L的NaAc 635 mL与0.20 mol/L的HAc 365 mL混合可得要求的缓冲溶液。 6-13解: 根据反应方程式,H3PO4和Na3PO4完全反应,它们的摩尔数比应为2 : 所以H3PO4与Na3PO4恰好反应完全,形成H2PO4--HPO42-缓冲体系: 6-14解:(1) 时,即主要以HCN型体存在。 (2)时,6-15解:此题属于强碱滴定弱酸问题:可否被滴定的判据是,终点产物是HCOO-,化学计量点的pH值就是HCOO-溶液的pH值。 已知,故可以直接滴定。,可选用的指示剂百里酚蓝或酚酞。 6-16解:以酚酞为指示剂,终点仅有Na2CO3与HCl的反应,生成NaHCO3,这样:,即76.52% 再加甲基橙为指示剂为终点时,生成的NaHCO3与原有的NaHCO3均与HCl反应:,即10.59% 6-17解:Na3PO4和NaH2PO4不能共存。 甲基橙变色在pH = 4左右,所以用甲基橙作指示剂时,PO43-与HCl反应生成H2PO4-,HPO42-反应生成H2PO4-;而百里酚酞变色在pH = 9~10左右,所以用百里酚酞作指示剂时,PO43-仅反应生成为HPO42-。所以,若PO43-反应生成HPO42-消耗HCl 12.00 mL,则可推算PO43-反应生成H2PO4-消耗的HCl应为2×12 mL。即:,即49.18 %,即28.39 % 杂质为: 6-18解: 6-19解:因滴定程序不同,此题中的V1和V2的含意与教科书中“双指示剂法”的V1和V2不同。设以酚酞为指示剂,消耗的HCl体积为V1,以甲基橙为指示剂,消耗的HCl体积为V2,则混合碱分析方法如下: 因 则当V1 = V2时,试样组成为NaOH; 当V2 = 2V1时,试样组成为Na2CO3; 当V2 2V1时,试样组成为Na2CO3 + NaHCO3; 当 V1 V2 2V1时,试样组成为NaOH+Na2CO3; 当 V1 = 0,V2 ≠ 0时,试样组成为NaHCO3。 由此推断此题中混合碱的组成为NaOH+Na2CO3。 6-20解:当以酚酞为指示剂用HCl滴定该NaOH时,由于吸收了空气中的CO2,消耗了一部分NaOH,其实际浓度为: 吸收的CO2克数为: 6-21解:此题是用酸碱滴定法测定混合物中HCl和NH4Cl的含量。一般应考虑两个问题: 一是如何逐个测定混合物中的成分。 = 7;NH4Cl属于质子酸,但是弱酸,不可以直接滴定,而要用间接法:蒸馏法或甲醛法。 二是相互干扰问题。第三篇:无机化学课后题答案1
左右;如果先用蒸馏法或甲醛法测定NH4Cl,很明显,要先中和掉共存的HCl,即干扰后测定HCl.因此,可以先用NaOH直接滴定HCl,再用蒸馏法或甲醛法测定NH4Cl。
第七章
习题答案
7—1解:
设BaSO4在水中的溶解度为S1(mol·L-1);在0.10mol•L-1Na2SO4溶液中的溶解度为S2(mol·L-1).由
(纯水中)
(Na2SO4中)
已知
解得
S1=1.03×10-5mol•L-1
由同离子效应知,S2 所以 0.10+ S2≈0.10 解得S2=1.1×10-9mol•L-1 7—2解: (1) (2) (3) 7—3 解: 两液混合后,根据溶度积规则,计算离子积: 查表得 即 应有PbI2沉淀产生.7—4解: 查表 Fe(OH)3沉淀完全时,c(Fe3+)≤1.0×10-5mol·L-1,此时 解得 c(OH-)=6.4×10-12 mol·L-1 pH=14-pOH=2.81,即pH至少为2.81。 而Fe2+离子不生成Fe(OH)2沉淀,则要求 c(OH-)=3.1×10-8 mol·L-1 pH=14-pOH=6.49,即pH不得超过6.49。 所以Fe(OH)3沉淀完全而Fe2+不生成Fe(OH)2沉淀的pH条件为: 2.81≤pH≤6.49。 7—5解: 通H2S气体达饱和时,c(H2S)=0.10 mol·L-1,根据 得 题中离子都是+2价离子,可与S2-离子按1:1关系形成硫化物沉淀。某种离子M2+若沉淀完全,则其浓度应c(M2+)≤1.0×10-5 mol·L-1。 我们以1.0×10-5 mol·L-1作计算标准: 查表知,溶液中各离子只有Pb2+、Cu2+、Cd2+硫化物的小于1.0×10-26,说明H2S 达饱和时,Pb2+、Cu2+、Cd2+三种离子可认为已沉淀完全,溶液中已不存在;而Fe2+、Mn2+全保留在溶液中;Zn2+情况较复杂,与其初始浓度有关。 所以,可通过过滤将Pb2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+、Cd2+和Mn2+离子分离成两组。 7—6解: 查表得 100mg/L换算成摩尔浓度分别为: 则生成AgI沉淀最少需I-: 生成PbI2沉淀最少需I-: 生成Hg2I2沉淀最少需I-: 沉淀优先顺序应为Ag+>Hg22+>Pb2+。 7—7解: 查表 混合液中OH-离子浓度可由NH3•H2O浓度算得 离子积 应该有Mg(OH)2沉淀生成。 为不使Mg(OH)2沉淀析出,OH-离子不得超过 则pOH=5.12 下面用缓冲溶液公式计算。设应加入x(g)固体NH4Cl: 则 x=0.063(g) 至少要加0.063g固体NH4Cl。 7—8 解: 其凝聚作用应在PH≥9的碱性条件下进行为好。 因BaCl2和Na2SO4产生BaSO4沉淀,沉淀选择吸附离子,而Ba2+离子浓度较高,所以优先吸附Ba2+离子从而带正电。为使沉淀完全,需加入带负电的电解质或动物胶以中和其正电。动物胶为含氨基酸的高分子化合物(),含两个羧基(-COOH),所以为使其处于负电状态,PH值应处于碱性条件下(PH≥9)。 7—9解: 每次用1.0L饱和Na2CO3溶液处理,BaSO4沉淀转化为BaCO3沉淀,再用HCl溶解。 设每次转化掉x mol BaSO4沉淀。 该转化的离子方程式为: 起始浓度 1.6 0 (mol/L) 处理一次后 1.6-x x 平衡浓度(mol/L) 此后每次处理同上。 也即,解得x=0.064 所以处理次数 (次)。 7—10解: 转化的离子方程式为: 2AgI(s) + CO32- Ag2CO3(s) + 2I- 所以要使转化进行到底,就要保持c(CO32-)>1.1×1021c2(I-)/。 而即使饱和Na2CO3溶液中,CO32-浓度也不过1.6mol/L,所以要满足上述条件几乎不可能,即转化不能进行到底。 7—11解: (1)总反应为 Fe2+ + H2S FeS(s)+ 2H+ 其中1)Fe2+ + S2- FeS 2)H2S H+ + HS- 3)HS- H+ + S2- 总反应的PH=2.12 即为最高PH值。 (2)H2S饱和溶液中,c(S2-)==7.1×10-15mol/L 所以CuCl2与H2S基本完全生成CuS沉淀: Cu2+ + H2S CuS(s)+ 2H+ 产生c(H+)=2×0.10(mol/L) = 0.20mol/L PH = 0.70 根据(1),在这个酸度下,不会生成FeS沉淀。 7—12解: 由于不考虑水解,在一定PH值条件下溶液中的平衡为: (1) MA(s)M+(aq) + A-(aq) (2) HA H+ (aq)+ A-(aq) 总平衡为(3)=(1)-(2): (3) MA(s)+ H+ (aq) M+(aq)+HA 所以(设该盐在c(H+)=2.4×10-6mol/L溶液中的溶解度为s′mol/L) 解得 s′=1.5×10-3mol/L 7—13解: 基准物NaCl物质的量= 设AgNO3与KSCN的物质的量浓度分别为x1、x2(mol/L) 因为25.00mlAgNO3溶液与25.50mlKSCN溶液完全作用: 25.00 x1=25.50 x2 x2=0.9804 x1 该法属返滴定法,可得: 30.00×10-3 x1-2.630×10-3=6.50×10-3x2=6.50×10-3×0.9804 x1 解得x1=0.1113 mol/L x2=0.1091 mol/L 所以AgNO3与KSCN的物质的量浓度分别为0.1113 mol/L和0.1091mol/L。 7—14解: (1) 偏高。 因PH≈4时,酸性较强: 2H+(aq)+2CrO42-(aq) 2HcrO4-(aq) Cr2O72-(aq)+H2O(l) 平衡向右,CrO42-浓度降低,要使Ag2CrO4析出(指示终点),必须多加一点AgNO3,滴定剂过量,结果偏高。 (2)偏低。 因标定AgNO3未作指示剂校正,则标定前Ag+与指示剂CrO42-生成Ag2CrO4沉淀,不易转化为AgCl沉淀,则标定结果偏低;以此AgNO3滴定Br-,则Br-结果偏低。 (3)偏低。 因为卤化银对曙红和Cl-离子的吸附次序为曙红>Cl-。因此用AgNO3滴定Cl-产生的AgCl沉淀优先吸附曙红而变色,指示终点提前到达,从而使结果偏低。 (4)偏低。 佛尔哈德法测定Cl-用的是返滴定法。在含Cl-酸性溶液中,先加准确过量的AgNO3标准溶液,以NH4Fe(SO4)2·12H2O作指示剂,用NH4SCN标准溶液返滴过量的AgNO3。 由于溶液中未加1,2—二氯乙烷,则AgCl沉淀与滴定剂接触,可以发生沉淀转化反应 AgCl + SCN- = AgSCN↓+ Cl- 消耗多余的NH4SCN滴定剂。 最终使结果偏低。 第八章 习题解答 8-1 答:二氯化四氨合镍(Ⅱ),氯化二氯·四水合铬(Ⅲ),硫酸四氨·二水钴(Ⅱ),六亚硝酸根合钴二钾钠,三氯化三乙二胺合铁(Ⅲ),四羰基合镍,六氯合铂酸钾。 8-2 答:Na3[Ag(S2O32-)2],[Co(NO2)3(NH3)3],[CrBr2(H2O)4]Br·2H2O,NH4[SbCl6],[PtCl2(OH)2(NH)2]。 8-3 答:(3)、(4) 8-4 答:(1)sp杂化,直线型,磁矩为0;(2)dsp2杂化,平面正方形,磁矩为0; (3) sp3杂化,正四面体,磁矩为0;(4)d2sp3杂化,正八面体,磁矩为0。 8-5 答:(1)外轨型,正八面体,磁矩为3.88µB ;(2)内轨型,正八面体,磁矩为0 µB。 8-6 答:[Co(NH3)6]Cl3,三氯化六氨合钴(Ⅲ);[Co(NH3)4Cl2]Cl,氯化二氯四氨合钴(Ⅲ)。 [CoCl(NH3)5]Cl2,二氯化一氯五氨合钴(Ⅲ)。[CoCl3(NH3)3 ].三氯三氨合钴(Ⅲ)。 8-7 解:(1) Ag2S +4CN- 2[Ag(CN)2]- + S2- =6.69×10-50×(1.3×1021)2 =1.13×10-7 反应逆向进行的趋势大 (2) [Cu(NH3)4]2+ + 4H+ Cu +4NH4+ =2.67×1024 反应正向进行的趋势大 (3) Ag(S2O3)2]3- + Cl- AgCl +2S2O32- =1.95×10-4 反应逆向进行的趋势大 8-12 解: [Ag(NH3)2]+ + 2CN- [Ag(CN-)2]- + 2NH3 =1.18×1014 从KΘ值可以看出,[Ag(NH3)2]+ 几乎全部转化为[Ag(CN-)2]- ∴ c[Ag(CN-)2]-=0.1mol·L-1,c(NH3)=0.2 mol·L-1 设 c[Ag(NH3)2]- =x mol·L-1,则c(CN-)=2x mol·L-1 带入平衡关系式: 解得:x=1.77×10-6 mol·L-1,c(CN-)=3.54×10-6 mol·L-1 8-13解:先计算1L1 mol·L-1氨水能溶解多少克AgBr。 AgBr(s) + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + Br- =1.1×107×5.35×10-13=5.89×10-6 设c([Ag(NH3)2]+= x mol·L-1,则c(Br-)= x mol·L-1 c(NH3) = (1-2x) mol·L-1。 带入平衡关系式: ∵ KΘ较小,(1-2x) ≈ mol·L-1 ∴x = 2.43×10-3 mol·L-1 1L mol·L-1氨水可溶解AgBr为:2.43×10-3×187.77=0.456(克) 100ml mol·L-1氨水可溶解AgBr0.0456(克) 8-14解: Zn(OH)2 + 2OH- [Zn(OH)4]2- =6.68×10-17×4.6×1017=30.73 0.1 mol·L-1 Zn(OH)2完全溶解,则生成c[Zn(OH)4]2- = 0.1mol·L-1 带入平衡关系式:c(OH-)=0.1/30.73 = 3.25×10-2mol·L-1 原NaOH的浓度为:3.25×10-2 + 0.1×2 =0.233mol·L-1 8-15解: 已知 ε= EΘ(+)-EΘ(-)= 0.030V,EΘ(+)=0.000V,EΘ(-)= -0.030V 负极的电极反应: [Cu(NH3)4]2+ +2e- Cu + 4NH3 当c [Cu(NH3)4]2+ =1 mol·L-1,c (NH3) = mol·L-1时 -0.030=0.337 + lg1/KΘf[Cu(NH3)4]2+ KΘf[Cu(NH3)4]2+ = 2.50×1012 固不能用铜器储存氨水 8-16解:(1) [Hg(CN)4]2- + 2e Hg + 4CN- 标准状态时 c[Hg(CN)4]2- = 1.0 mol·L-1,c (CN-) = 1.0 mol·L-1 = 0.7961+0.0296lg(2.5×1041)-1 = -0.4293V ∴EΘ[Hg(CN)4]2-/Hg= -0.4293V (2) [Fe(CN)6]3- + e [Fe(CN)6]4- 标准状态时,电极反应中各离子的浓度均为1.0 mol·L-1。 ε= EΘFe3+/Fe2+ + 0.0592lgc(Fe3+)/c(Fe2+) = 0.771 + 0.0592lgKΘf[Fe(CN)6]4-/ KΘf[Fe(CN)6]3- = 0.771 + 0.0592lg(1.0×1035)/(1.0×1042) = 0.3566V ∴EΘ[Fe(CN)4]3-/ [Fe(CN)6]4 = 0.3566V 8-17解: 已知lgKNiY =18.62,pH = 4.40时,查表得:lgαY(H) = 7.64 lgKˊNiY = 18.62-7.64 = 10.98 pNiˊ(计量点)= 1/2[lgKˊNiY + pc(Ni,计量点)] = 1/2(10.98 + 2.00) = 5.99 8-18解:已知lgKMgY = 8.69 pH = 5.0时,lgαY(H) = 6.45 lgKˊMgY = lgKMgY lgαY(H) = 8.69 - 6.45 =2.24<8 ∴ 此时Mg2+不能被EDTA滴定 pH =10.0时,lgαY(H) = 0.45 lgKˊMgY = lgKMgY-lgαY(H) = 8.69-0.45 = 8.21>8 ∴ 此时Mg2+能被EDTA滴定 8-19解:已知lgKMnY = 13.87 c(M) = 0.01 mol·L-1 lg c(M)KˊMnY ≥ lgKˊMnY = lgKMnY - lgαY(H) ≥ lgαY(H) ≤ 5.87 查表得:pH ≥ 5.0 ∵KΘspMn(OH)2 = 2.06×10-13 c(OH-)==3.21×10-5 mol·L-1 pH = 9.51 ∴用EDTA滴定0.02 mol·L-1Mn2+的最高酸度为1.0×10-5mol·L-1,最低酸度为3.12×10-10mol·L-1 8-20解:已知 lgKBiY = 29.94,lgKPbY = 18.04,lgKCdY = 16.46 ∵ pH = 1.0时,lgαY(H) = 18.01 ∴ 此时EDTA只能滴定Bi3+ c(Bi3+) = = 0.01642 mol·L-1 ∵ pH = 5.4时,lgαY(H) = 5.69 ∴ 此时滴定Cd2+、Pb2+总量,因邻二氮菲的加入使Cd2+被掩蔽,释放出的EDTA再用标准Pb2+滴定释出的EDTA c(Cd2+)= = 0.008128 mol·L-1 c(Pb2+) = = 0.01621 mol·L-1 8-21解: ==4.95% ==52.3% 8-22解:设标定Zn2+的体积为V'(EDTA),氰化物溶液的体积为V = mol·L-1 == 0.06014 mol·L-1 第九章 习题解答 9-1解: (1)KMnO4 +H2C2O4+H2SO4 = MnSO4+CO2 2KMnO4 +5H2C2O4+3H2SO4 =2 MnSO4+5CO2+K2SO4+8H2O (2)CuS+HNO3 = Cu(NO3)2+NO+S 3CuS+8HNO3 =3 Cu(NO3)2+2NO+3S+4 H2O (3)SO2+H2S = S+H2O SO2+2H2S = 3S+2H2O (4)PbS+H2O2 = PbSO4+H2O PbS+4H2O2 = PbSO4+4H2O (5)Na2CrO4+NaHSnO2 = NaHSnO3+NaCrO2 2Na2CrO4+3NaHSnO2 +H2O=3NaHSnO3+2NaCrO2+2NaOH (6)HgS+HNO3+HCl = Na2[HgCl4]+NO2+S HgS+HNO3+4HCl = Na2[HgCl4]+2NO2+S+2H2O 9-2解: (1) (-)Fe| Fe2+(1 mol·L-1)|| H+(0.1 mol·L-1)|H2(101.325kPa)|Pt(+) 电池反应: Fe+2H+=Fe2++H2 电极反应:+)2H++2e-=H2 -)Fe-2e-=Fe2+ (2)(-)Ag,AgCl| NaCl(1.0 mol·L-1)||AgNO3(0.1 mol·L-1)|Ag(+) 电池反应: Ag++Cl-=AgCl 电极反应:+)Ag++e-=Ag -)Ag+Cl--e-=AgCl (3)(-)Pt|Cl2(101.325kPa)|Cl-(1.0 mol·L-1) ||MnO4-(1.0 mol·L-1),Mn2+(1.0 mol·L-1),H+(10 mol·L-1)|Pt(+) 电池反应:2MnO4-+16H++10Cl- =Mn2++Cl2+8 H2O 电极反应:+)MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O -)2Cl--2e-=Cl2 (4)(-)Ag|Ag+(1.0 mol·L-1)||Ag+(0.1 mol·L-1)|Ag(+) Ag+(1.0 mol·L-1)+Ag= Ag+(0.1 mol·L-1)+Ag 9-3解: (1)2Fe3++Sn2+ = 2Fe2++Sn4+ -)Pt|Fe3+,Fe2+||Sn4+,Sn2+|Pt(+ (2)6Fe2++Cr2O72-+14H+ = 6Fe3++2Cr3++7H2O -)Pt| Cr2O72-,Cr3+,H+|| Fe3+,Fe2+|Pt(+ (3)Ag++Br- = AgBr -)Ag,AgBr| Br-||Ag+|Ag(+ (4)Zn + [Cu(NH3)4]2+ = Zn2+ +Cu+ 4NH3 -)Zn| Zn2+|| [Cu(NH3)4]2+,Cu2+ | Cu (+ 9-4解: (1)Ag不能从HBr或HCl溶液中置换出H2,但它能从HI溶液置换出H2。 因为电对AgI/ Ag的电极电势比H+/H2要小,而AgCl/Ag,AgBr/Ag的电极电势比H+/H2要大,H+不能从Ag中夺取电子。 (2)标准状态下,MnO2与HCl不能反应生成Cl2,但MnO2能与浓HCl(10mol·L-1)反应生成Cl2。 电对MnO2/Mn2+的电极电势与氢离子浓度有关,当氢离子浓度增加时,其电极电势增加,使其与电对Cl2/Cl-的电极电势之差大于零,反应能够进行。 (3) 在标准状态下,反应2Fe3++2I- = I2+2Fe2+正向进行,但当向反应体系中加入固体 (NH4)2C2O4时,体系中I2单质的量减少。 电对Fe3+/ Fe2+的电极电势大于电对I2/ I-的电极电势,因此,Fe3+氧化I-生成I2,但当体系中加入(NH4)2C2O4时,C2O42-与Fe3+形成配合物,从而降低了电对Fe3+/ Fe2+的电极电势,使其小于电对I2/ I-的电极电势,这样I2可以氧化Fe2+生成[Fe(C2O4)3]3-。 (4)Co2+在水溶液中很稳定,但向溶液中加入NH3后,生成的[Co(NH3)6]2+,会被迅速氧化成[Co(NH3)6]3+。 当体系中加入NH3后,电对Co3+/Co2+变为[Co(NH3)6]3+/[Co(NH3)6]2+,原来空气中的氧气不能氧化Co2+,由于电对的电极电势的改变,使得氧气能氧化[Co(NH3)6]2+,生成[Co(NH3)6]3+。 9-5解: (1)Cr2O72- +14H+ +6e- = 2Cr3+ +7H2O φΘ=1.33 V φ=φΘ(Cr2O72-/ Cr3+)+ (2)PbCl2(s)+2e- = Pb+2Cl- φΘ=-0.268 V φ=φΘ(PbCl2/ Pb)+ (3)O2(g)+4H++4e- = 2H2O φΘ=1.229 V φ=φΘ(O2/ H2O)+ 9-6解: (1)pH=1.0,其它物质处在标准状态 (2)pH=7.0,其它物质处在标准状态 根据Nernst方程:φ=φΘ(NO3-/ NO)+ (1) pH=1.0 φ=φΘ(NO3-/ NO)+ φ=0.96-=0.88 (2) pH=7.0 φ=0.96-=0.41 9-7解: (-)Pt | Fe2+(0.1mol·L-1),Fe3+(10-5mol·L-1)|| Cr3+(10-5mol·L-1),Cr2O72-(0.1 mol·L-1),H+(0.1 mol·L-1) | Pt (+) (1)电极反应:-)Fe2+- e-=Fe3+ +) Cr2O72- +14H+ +6e- = 2Cr3+ +7H2O (2)电池反应:6Fe2++Cr2O72-+14H+ = 6Fe3++2Cr3++7H2O (3)电动势:E=φ+ -φ-=φΘ(Cr2O72-/ Cr3+)+ -φΘ(Fe3+/Fe2+)+ E=0.75(V) (4) EΘ=φΘ+ -φΘ- = 1.33-0.771=0.559(V) -nF EΘ=-RTlnKΘ KΘ=5.1×1056 (5) ΔGΘ=-nFEΘ=-6×96500×0.559=-323.66kJ·mol-1 9-8解: (-)Ag|AgCl(s)|Cl-(0.010 mol·L-1)||Ag+(0.010 mol·L-1)|Ag(+) 测得电动势为0.34 V。求KΘSP(AgCl)。 E=φ+ -φ-=φΘ+ +0.05915lgc(Ag+)-φΘ--0.05915lg1/c(Cl-) =0.7991-0.05915×2-φΘ--0.05915×2 φΘ-=0.2225 φΘ(AgCl/Ag) = φΘ(Ag+/Ag)+0.05915lgc(Ag+) =0.7991+0.05915lgKsp(AgCl)/c(Cl-) 则:Ksp(AgCl)=1.78×10-10 9-9解: 由于φΘ(Na+/Na)的电极电势无法用实验方法测定,必须利用热力学数据间接计算。用电对Na+/Na与标准氢电极组成原电池。 电池反应: Na + H+ = Na+ +1/2H2 ΔrGmΘ=ΔrGm生成物Θ-ΔrGm反应物Θ=-261.9 kJ·mol-1 ΔGΘ=-nFEΘ EΘ=φΘ+ -φΘ- 解得:φΘ(Na+/Na)=-2.714(V) 9-10解: lgKΘ==15.62 KΘ=4.18×1015 反应:Cu+2Ag+=Cu2++2Ag KΘ= 由于KΘ很大,所以c(Cu2+)近似等于0.05 mol·L-1 c(Ag+)==3.46×10-9 9-11解:φ=φΘ(H+/H2)+ -0.17=0+ c(H+)=1.35×10-3 =1.35% 9-12解:E=φ+ -φ- φ+= E+φ-=-0.094(V) φ+=φΘ(Cu2+/Cu)+=0.337+ 解得:Kf =3.7×1012 9-13解:用反应(1)-反应(2)得: H2(g)+S(s) = H2S(aq) ΔrGmΘ=ΔrGm1Θ-ΔrGm2Θ=-27.3 ΔGmΘ=-nFEΘ 解得EΘ=0.14(V) 同理由反应(2)得:E2Θ=1.088(V) 由反应(1)得:E1Θ=1.229(V) E2Θ=φΘ+ -φΘ-=φΘ(O2 /H2O)-φΘ(S/H2S) E1Θ=φΘ+ -φΘ-=φΘ(O2 /H2O)-φΘ(H2O/H2) E1Θ- E2Θ=φΘ(S/H2S)- φΘ(H2O/H2)=1.229-1.088=0.141 而φΘ(H2O/H2)=φΘ(H+/H2)+ 带入上式得: φΘ(S/H2S)=-0.273(V) 9-14解: S+2e-=S2- φΘ(S/S2-)=-0.48(V) 根据Nernst方程: φ(S/S2-)=φΘ(S/S2-)+ 平衡时S2-浓度 :c(S2-)=Ksp/c(Zn2+) φ(S/S2-)=-0.48+=0.160(V) 9-15解:+) Hg2Cl2 +2e-=2Hg +2Cl- -) Pb + SO42--2e-= PbSO4 φ+=φΘ(Hg22+/ Hg)+ =0.793+ φ-=φΘ(Pb2+/ Pb)+ =-0.126+ 当c(SO42-)=c(Cl-)=1.0 mol·L-1时 φ+=φΘ+,φ-=φΘ- EΘ=φΘ+ -φΘ-=0.631(V) -nF EΘ=-RTlnKΘ KΘ=2.17×1021 9-16解: 反应:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O I2+2 S2O32- ===2 I- +S4O62- 剩余的KIO3生成的I2的物质量为1/6×0.1008×21.14×10-3mol 与体系中KI反应的KIO3的物质量数为: 0.05×10×10-3-1/6×0.1008×21.14×10-3 mol 则c(KI)×25×10-3=5×(0.05×10×10-3-1/6×0.1008×21.14×10-3) c(KI)=0.02900 mol·L-1 9-17解: 反应:6Fe2++Cr2O72-+14H+ = 6Fe3++2Cr3++7H2O Fe2+的物质量数为6×0.03×25×10-3 FeO的质量为6×0.03×25×10-3×71.85=0.3233(g) 换算成Fe2O3的质量=159.7×6×0.03×25×10-3÷2=0.3593(g) Al2O3的质量=0.5-0.3593=0.1407(g) 试样中的FeO和Al2O3的质量分数分别为0.3233和0.1407 9-18 解: Cr2O72- +6I- + 14H+ ===2 Cr 3++3 I2+7H2O I2+2 S2O32- ===2 I- +S4O62- 从反应的量比关系得:K2Cr2O7的物质量数是硫代硫酸钠的物质量数的6倍 6m(K2Cr2O7)÷M(K2Cr2O7)=(cV)(K2Cr2O7) 由此:c(K2Cr2O7)=0.1320 mol·L-1 9-19解: HNO3的物质量数为:0.1×20×10-3=2×10-3mol 2HNO3∽3NO2∽3NO∽3NH3 因此NH3的物质量数为:3/2×2×10-3mol=3×10-3mol NH3的质量为3×10-3×17=0.051(g) 百分含量为5.1% 9-20解: 剩余的碘的物质量为:1/2×0.1000×21.18×10-3 反应:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O 剩余的IO3-的物质量数为:1/3×1/2×0.1000×21.18×10-3 与Ba2+反应的IO3-的物质量数为:25×0.05×10-3-1/3×1/2×0.1000×21.18×10-3 =8.97×10-4mol 因为Ba2+与IO3-是1:2的关系,所以 Ba2+的物质量数为1/2×8.97×10-4mol 则:BaCl2的质量为:208.24×1/2×8.97×10-4=0.0934(g) 百分含量为:0.0934÷0.5×100%=18.68% 第十一章 电势分析法 11-1 答:待测液中H+在溶液与玻璃膜表面水化层界面上的扩散交换破坏了原有相界面上的电荷分布,在相界面上形成了双电层结构。 11-2 答:校正电极,抵消直接电势法公式中的常数K,通过与标准缓冲液pH值的比较获得待测液的pH值。 11-3 答:略(见书第260页) 11-4 答:标准曲线法适用于组成简单的大批样品的分析,样品含量必须在标准曲线的线性范围内,标准溶液与供试液测定条件要一致。标准加入法可用于复杂组分的分析且不必加TISAB,但必须知道待测组分的含量范围。 11-5 答:电势滴定法与滴定分析法均属容量分析法,都是根据标准溶液的浓度与体积确定待测液的含量,所不同的是指示终点的方法不同,前者根据电池电动势的突变确定终点,后者根据指示剂的颜色变化确定终点。直接电势法和电势滴定法都需要构成原电池,前者根据原电池电动势由公式求出待测液的含量,后者由标准溶液的浓度与体积求算待测液的含量。 11-6 答:手动电势滴定终点的确定采用三种图解法和二价微商内插法。其中最方便实用的是二价微商内插法。 11-7 答:酸碱电势滴定常用pH玻璃电极、锑电极作指示电极,饱和甘汞电极作参鼻电极;配位电势滴定常选用离子选择性电极及铂、汞电极作指示电极,饱和甘汞电极常用作参比电极。氧化还原电势滴定常用铂或金电极作指示电极,饱和甘汞电极和钨电极常用作参比电极。沉淀电势滴定常使用Ag电极、硫化银膜电极等作指示电极,饱和甘汞电极或玻璃电极作参比电极。 11-8 解: (mol·L) 11-9 解:略。 11-10 解: V/mL ΔE/V ΔV ΔE/ΔV V Δ2E/ΔV2 24.10 0.183 0.10 24.20 0.194 0.10 0.11 24.15 24.30 0.233 0.10 0.39 24.25 2.8 24.40 0.316 0.10 0.83 24.35 4.4 24.50 0.340 0.10 0.24 24.45 5.9 24.60 0.351 0.10 0.11 24.55 1.3 V终=24.44 求职意向 XX 安徽省合肥市xxxxx(+86-551)xxxxx;(+86)137xxxxx xxx@gmail.com 教育背景 2005至今 工作及实习经历 中国科学技术大学xxxx系(xxxx学士)GPA:3.48/4.3 加权均分:85; 2008.7—2008.8 合肥新东方英语培训学校市场部实习生 了解市场推广的运作流程,负责“关于合肥地区英语培训市场情况”的调研项目。 成立调研小组,制定调研计划,分工协作;提出新东方联合麦当劳的推广计划,得到采纳并担当项目负责人。 通过对10所机构近两个月的调研,完成近万字的调研分析报告,获得校长好评;成功促成新东方与麦当劳的合作,极大提高了新东方在合肥的知名度和招生情况,并获得嘉奖。 提高了分析能力和商务谈判的能力,培养了在压力下工作的能力。 2008.3至今 前程无忧招聘网科大学生助理 负责协助前程无忧的客户与校方的沟通和联系及组织宣讲与招聘会。 领导五人的团队,经过细致的准备,协助微软完成春季实习招聘会,得到校方和公司的好评。 提高了组织协调能力与应变能力及团队协作能力。 2006.10至今 科西服务部创始人 敏锐发觉潜在市场,创立科西服务部,初期经营资料刻录,根据市场需求,转向寄托教材团购。联系渠道,建立稳定货源。制定推广计划,构建目标客户群,锁定潜在客户。开展售前备考及留学咨询,扩大影响力。注重售后跟踪服务,建立紧密且长期的销售网络。一周中成功销售图书300多册,销售总额达7000多元。客户覆盖了目标客户群的90%以上,成功树立起品牌,现累计销售额已突破万元,并掌握大量潜在客户信息。 提升了团队合作能力与人际交往能力,培养了敏锐的市场洞察力和创新精神,以及根据特定人群展开相应销售策略的能力。 校内社会工作 2007.10至今xxxx大学实习与职业发展协会策划部部长 作为第一个本科生部长,带领17人团队成功策划组织一系列职业发展与职前培训的活动。 创立品牌活动新东方职场英语系列讲座和职场训练营等品牌活动。 培养了创新意识和领导意识,提升了根据目标人群设定活动,并完成活动的能力。 2007.7-2007.10 xxxx大学Rob Game比赛队长 与其他四名同学组成“3+2”机器人小组,并担任队长,参加Rob Game剧场组比赛。 带领组员制定出参赛方案,设定剧情,确定机器人结构,构思创新点,成功克服“上马”、“射雕”等技术难点,历经两个月完成机器人,成功演绎《射雕英雄传》片段。 最终在32支参赛队伍中获得第6名,轮式结构机器人中获第一名。 提升了团队合作能力和创新意识,以及在短时间内针对有挑战性的目标制定与执行计划的能力。培养了遇到困难不放弃,迎难而上,坚持不懈的品质。 2006.7 大学生暑期“三下乡”社会实践服务活动 从互联网和省农业厅等相关部门收集资料,深入安徽农村调查新农村建设状况及农村合作医疗制度落实情况,宣传新政策及科技兴农的先进思想。 针对农民设计简单易懂的问卷,6天内走访10余个乡村、近百户农家、当地镇政府、医院和企业。 经过分析总结,完成了近万字的农村调查报告。 提高了资料收集、信息整合、目标制定、分工协作、倾听交流、归纳分析等方面的能力。 获奖情况 2007 xxxxx大学优秀学生奖学金铜奖 英语及其它技能 熟练的英语听说读写能力,通过6级,参加过托福考试,在准备托业。 熟练使用C++, Matlab, Photoshop及微软Office办公软件。 xxxxx大学“优秀团员” xxxxx大学Rob Game比赛,剧场组优胜奖 《无机化学》教案 山东德州学院化学系 王新芳 一、教学课题:配合物的价键理论(Valence Bond Theory) 二、教学目的:掌握配合物的价键理论及理论的应用 三、教学重点:正确理解价键理论 四、教学难点:运用价键理论解释配合物的形成和空间构型 五、教学用品: 烧杯、滴管、硝酸银溶液(2M)、氯化钠溶液(2M)、盐酸溶液(2M)、氢氧化钠溶液(2M)、氨水(2M) 六、教学方法:课堂讲授+演示实验 七、教学手段:多媒体 八、教学过程: (一)新课导入: 首先做两个演示实验: 1、取三支试管,将硝酸银溶液和氯化钠溶液混合,出现白色沉淀。 (板书)AgNO3+NaCl=AgCl(白色沉淀)+NaNO3 2、在上述三支试管中,分别滴加盐酸溶液、氢氧化钠溶液和氨水,前两支试管无现象,第三只试管中白色沉淀消失。 (板书)AgCl(白色沉淀)+2 NH3·H2O=[Ag(NH3)2]+(无色)+Cl-+2 H2O AgCl既不溶于强酸,也不溶于强碱,却易溶于氨水,这是因为Ag+和NH3可以形成可溶性的[Ag(NH3)2]+配离子,它比AgCl更稳定,一个带正电荷的离子为什么会与一个中性的分子结合?怎样的结合使得它的稳定性如此高?今天我们就来学习配合物的价键理论。 (二)新课教学(PPt演示) 1、L.Pauling等人在二十世纪30年代初首先用杂化轨道理论来处理配合物的形成、配合物的几何构型、配合物的磁性等问题,建立了配合物的价键理论,在配合物的化学键理论的领域内占统治地位达二十多年之久。 2、价键理论的基本内容: [1]中心离子或原子有空的价层轨道,配体有可提供孤对电子的配位原子。配合物的中心体M与配体L之间的结合,一般是靠配体单方面提供孤对电子对与M共用,形成配键M ←∶L,这种键的本质是共价性质的,称为σ配键。 举例讲解:在[Ag(NH3)2+配离子中,中心离子Ag+的价电子构型为4d(10)5S(0)5p(0),它有空 +的5S(0)、5p(0)轨道,配体NH3分子中的N原子上有一对孤电子对。[Ag(NH3)2]配离子中Ag+与配体NH3之间的结合,是靠NH3单方面提供孤对电子对与Ag+共用,形成2个配键Ag←∶NH3。 N原子的孤对电子进入5S(0)5p(0)轨道,而5S(0)5p(0)轨道不仅空间伸展方向不同,而且存在能级差,怎么会形成2个等同的σ配键呢?这就是价键理论的第二个要点所要说明的问题! [2]在形成配合物(或配离子)时,中心体所提供的空轨道(sp, dsp或spd)必须首先进行杂化,形成能量相同的与配位原子数目相等的新的杂化轨道。 举例讲解:在配体(NH3)的作用下,中心离子首先提供一个空的5S(0)轨道和一个空的5p(0)轨道进行杂化,杂化后的2个SP杂化轨道再与2个(NH3)分子中上含孤对电子的轨道重叠形成配位键,由于Ag+的2个SP杂化轨道的空间排布为直线型的,所以[Ag(NH3)2]+配离子的空间构型也是直线型的。Ppt展示举例: 1、用价键理论所解释的[Ni(Cl)42-的形成和空间构型 2、用价键理论所解释的[Ni(CN)4]2-的形成和空间构型 讨论:在以上两个配离子中,相同的是中心离子,配体不同,我们看到中心离子提供了不同类型的轨道,杂化方式也不同,这又如何解释呢?这就是价键理论第三个要说明的问题。 [3]价键理论认为中心离子利用那些空轨道杂化,主要和中心离子的电子层结构有关,又和配位体中的配位原子有关。当中心原子相同时,就取决与配体的电负性。a、如配位体的电负性较小,如C(x=2.55)N(x=3.04)较易给出电子,对中心离子影响较大,使电子层结构发生变化,(n-1)d轨道中的成单电子被强行配对,可以腾出内层能量较低的轨道来接受配体的孤电子对。杂化形式为(n 1)d、ns、np杂化,称为内轨型杂化。这种杂化方式形成的配合物称为内轨型配合物(inner complexes)。b、如配位体的电负性较大,如F(x=3.98)Cl(x=3.16)O(x=3.44),不易给出电子,对中心原子影响较,使中心离子的电子层结构不发生变化,仅用外层空轨道(nS)(nP)(nd)进行杂化。杂化形式为ns、np、nd杂化,称为外轨型杂化。这种杂化方式形成的配合物称为外轨型配合物(outer complexes)。Ppt展示练习:试用价键理论解释 1、[Fe(CN)6]4-的形成和空间构型 2、[Fe(H2O)6]2+的形成和空间构型 (三)本节课小结 我们来总结一下:配合物的价键理论的核心是,形成配位键的必要条件是:中心体M必须有空的价轨道,而配体L至少含有一对孤对电子对。在配体的作用下,中心离子首先拿出一定数目的价层轨道进行杂化,杂化后的轨道再与配体中配位原子含孤对电子的价层轨道重叠形成配合物。价键理论比较简单明了,易于理解和接受,而且很好地解释了配离子的空间几何构型。我们知道物质的结构决定物质的性质,那么价键理论对配合物的性质(如配合物的稳定性和某些配离子的磁性)又是怎么解释的呢,我们将留待下次课学习。 (四)思考题: 请同学们课下查阅有关资料,分析思考内轨型配合物(inner orbital complexes)和外轨型配合物(outer orbital complexes)在键能、稳定性、磁性、等方面的性质会有何不同?并书写一篇小论文上交。 2007-11-30第四篇:中科大简历
第五篇:《无机化学》教案