无机及分析化学(董元彦)期末考试出题用——计算题.doc

1、结晶硫酸亚铁部分失水时，分析结果如仍按FeSO47H2O含量计算，会得到怎样的结果？国家标准规定：FeSO47H2O含量99.50100.5%为1级；99.99100.5%为二级；98101.0%为三级，现用KMnO4法测定，问：（1）配制1/5 KMnO40.1mol.L-1溶液2升，需称取KMnO4多少？（2）称取200.0毫克Na2C2O4，用29.50毫升KMnO4溶液滴定，KMnO4溶液的浓度是多少？（3）称硫酸亚铁试样1.012克，用35.90毫升上述KMnO4溶液滴定至终点，此产品的质量符合哪级标准？（已知：M(FeSO47H2O)278.0g/moL、M(KMnO4)158.03 g/moL、M(Na2C2O4)134.0 g/moL）1. 结果偏大（1分）（1）mKMnO4=0.12=6.3(g)（3分）（2）=0.1012mol.L-1（3分）（3）FeSO47H2O%=100=99.80 符合一级标准（3分）2. 氯化汞( HgCl2)的凝固点下降常数为 34.4 Kkgmol-1。将 0.849 g 氯化亚汞( 最简式为 HgCl )溶于 50.0 g HgCl2中， 所得混合物的凝固点下降了1.24，求氯化亚汞在该溶液中的摩尔质量及分子式。（相对原子质量: Hg 200 , Cl 35.5） DTf= Kfm 0.849 1000 1.24 = 34.4 M = 471 gmol-1 M 50.0 设分子式为 (HgCl)n n = 471/(200.6+35.5) 2 则分子式为 Hg2Cl2 1.（10分）已知298K，标准状态下：求（4）1.（5分） 已知在25时， / kJmol-1 (1) Ag(s) +Cl2 = AgCl(s) -109.7 (2) H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) -190.5 (3) HCl(g) + H2O(l) = H3O+(aq) + Cl-(aq) -35.9 求下列反应的及平衡常数： H2(g) + H2O(l) + AgCl(s)H3O+(aq) + Cl-(aq) + Ag(s)（5分） 待求反应 = 反应(3) +反应(2) - 反应(1) 所以= +- = -21.5 (kJmol-1) 因为= -RT ln -21.5 103 = -2.30 8.31 298 lg = 5.96 1031、（本题8分）在25，101.3kPa下，CaSO4(s)=CaO(s)+SO3(g)，已知该反应的rH =400.3kJmol-1, rS =189.6JK-1mol-1，问：（1）在25时，上述反应在能否自发进行？（2）对上述反应，是升温有利，还是降温有利？（3）计算上述反应的转折温度。解：fGm=fHm-TrSm=400.3-298189.610-3344（kJmol-1）因fGm0，故在该条件下，反应不能自发进行。（4分）反应的fHm0,升高温度有利于反应的进行（1分）（3分）1.人体血液中有H2CO3 -缓冲对起作用，若测得人血的pH = 7.20，且已知H2CO3 的pK1 = 6.10，试计算：(1) 浓度比值(2) 若 = 23 mmoldm-3，求H2CO3 = ？(1) pH = pK1- = pK1- pH = 6.10 - 7.20 = -1.10 H2CO3 / = 10-1.10 = 0.080 所以 / H2CO3 = 13 (2) H2CO3 = 0.08 23 = 1.8 mmoldm-33. （10分）某一元弱酸(HA)试样1.250g，用水溶解后定容至50.00mL，用41.20mL0.0900 molL-1NaOH标准溶液滴定至化学计量点。加入8.24mLNaOH溶液时，溶液pH为4.30。求：(1)弱酸的摩尔质量(gmol-1) (2)弱酸的解离常数 (3)化学计量点的pH值 (4)选用何种指示剂 2.解：(1) HA + NaOH = NaA + H2O1.250g/M = 41.2010-3L0.0900 molL-1M = 1.250g/41.2010-30.0900mol =337gmol-1(2) pH = pKya - lgca/cb pKya = pH + lgca/cb= 4.30 + lg(41.20-8.24)10-30.0900/8.2410-30.0900= 4.30 + lg(32.96/8.24)= 4.90Kya = 10-4.90 = 1.310-5(3) Kyb= Kyw/Kya = 10-14.00/10-4.90=10-9.10计量点时c(OH-)=pH = 14.00 - pOH =14.00 +lg 5.6810-6 = 8.75 (4) 可选酚酞为指示剂。2（本题8分）某溶液中含有Pb2和Zn2，二者的浓度均为0.1molL1。在室温下通入H2S使其成为饱和溶液（c(H2S)0.1molL1），并加HCl控制S2浓度。为了使PbS沉淀出来而Zn2仍留在溶液中，则溶液中的H浓度最低应为多少？此时溶液中的Pb2是否沉淀完全？（已知：Ksp（PbS）8.01028，Ksp（ZnS）2.51022 ，Ka 1（H2S）1.1107，Ka2（H2S）1.31013）。解： PbS(s) = Pb2S 2Qc(Pb2)c (S 2)Ksp（PbS）0.10c (S 2)8.01028c (S 2)8.01027 molL1ZnS(s)= Zn2S 2Qc(Zn2)c (S 2)Ksp（PbS）0.10c (S 2)2.51022c (S 2)2.51021 molL1 (3分)H2S = 2HS 2KKa 1（H2S）Ka2（H2S）c2（H+） c (S 2) /c (H2S) 1.11071.31013c2（H+）2.51021 /0.1 c（H+）0.76 molL1 即应加入HCl使其浓度为0.76 molL1 ( 3分)此时，c（Pb2+）8.01028/2.51021 3.2107 molL11.0106 molL1 (2分)因此Pb2+已经沉淀完全。3. 0.20 molL-1的AgNO3溶液与0.60molL-1的KCN溶液等体积混合后，加入固体KI（忽略体积的变化），使c（I-）=0.10 molL-1，问能否产生AgI沉淀？溶液中CN-浓度低于多少时才可出现AgI沉淀？（Ksp（AgI）=9.310-17，K（Ag（CN）2-）=1.261021）3解：若AgNO3与KCN不发生反应，则混合后 c (Ag+)= c（AgNO3）=1/20.20 molL-1=0.10 molL-1 c (CN-)= c（KCN）=1/20.60 molL-1=0.30 molL-1 实际上Ag+与CN-在溶液中按下式进行反应：Ag+ + 2CN- Ag（CN）2-反应前浓度（molL-1）0.10 0.30平衡浓度（molL-1） x 0.30-2(0.10-x) 0.10-x 0.10 0.10 据K（Ag（CN）2-）= c (Ag（CN）2-)/（c (Ag+)c2 (CN-)） c (Ag+)= c (Ag（CN）2-)/ （K（Ag（CN）2-）c2 (CN-)） =0.10/（1.2610210.102） =7.910-21（molL-1） c (Ag+)c (I-)=7.910-210.10=7.910-22 Ksp（AgI）=9.310-17 离子积小于容度积，所以无AgI沉淀产生。 若要在c (I-)=0.10 molL-1的条件下形成AgI沉淀，则溶液中的Ag+浓度至少为 c (Ag+)= Ksp（AgI）/ c (I-)=9.310-17/0.10=9.310-16 有稳定常数K（Ag（CN）2-）求出CN-的浓度为 c (CN-)=（c (Ag（CN）2-)/（c (Ag+)K（Ag（CN）2-）1/2 =（0.10/（9.310-161.261021）1/2 =2.910-4（molL-1） 由计算可知，要使上述溶液生成AgI沉淀，必须使CN-浓度小于2.910-4 molL-15(本题8分) 要使0.05 mol的AgCl(S) 溶解在500ml氨水中，NH3的浓度至少应为多大？已知： 解：设：NH3的平衡浓度为xmolL-1Ag(NH3)2+=Cl-=0.1 molL-1Kj=KSPKMY=210-101107=210-3=（4分）NH3= （2分）（2分）4.（10分） 用间接法测定试样中钾的含量,其步骤如下: 将钾定量地沉淀为K2NaCo(NO2)6,将此沉淀过滤出,经洗涤后将沉淀溶解于酸,调整酸度后用0.05000 mol/L EDTA溶液滴定其中的钴,用去EDTA溶液20.00 mL 若试样质量为0.2500 g, 试计算试样中钾的质量分数。Ar(K)=40.00 K2NaCo(NO2)6中 n(K):n(Co)=2:1 2cVM(K) w(K)= 100% m 20.0500020.0040.00 = 100% =32.00% 0.25001000 4（本题8分）在298.15时，两电对和组成原电池，其中 c(Fe3+)=c(Fe2+)=c(Cu2+)=0.10 molL-1已知 =0.771 V =0.337 V 求： （1）写出原电池的电池符号，电极反应与电池反应（2） 计算电池电动势（3） 计算反应的平衡常数解： （1）(-)Cu| （1分）负极：Cu-2e=Cu2+ （1分） 正极：2Fe3+2e=Fe2+（1分）电池反应：Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+ （1分）（2）正=lg 负= E= 正 - 负 = 0.771 - 0.307 = 0.464 （2分）（3）lgK= K=4.571014 （2分）3.（10分）测定油漆填料红丹中Pb3O4的含量。称取试样0.2048 g，先用HCl处理试样，再将溶液调成弱酸性，加入K2CrO4使Pb2+沉淀为PbCrO4。将沉淀过滤，洗涤并溶于酸中，再加入过量KI后，用0.1000 mol / L的Na2S2O3标准溶液滴定析出的I2，用去24.68 mL。计算试样中Pb3O4的质量分数。 Mr(Pb3O4) = 685.6（10分） Pb3O4 + 8HCl = 3PbCl2 + Cl2 + 4H2O Pb2+ + CrO42- = PbCrO4 2PbCrO4 + 2H+ = Cr2O72- + 2Pb2+ + H2O Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 3I2 + 2Cr3+ + 7H2O I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62- 3. （10分）称取软锰矿（主要成分是MnO2）试样0.4012g，以0.4488gNa2C2O4处理，滴定剩余的Na2C2O4需消耗0.01012mol/L的KMnO4标准溶液30.20ml，计算式样中MnO2的质量分数（M (MnO2)= 86.94g/mol)。相关反应方程式MnO2+C2O42-+4H+Mn2+2CO2+8H2O2 MnO4-+5 C2O42-+16H+= 2Mn2+10 CO2+8H2O（10分）（5分） =（5分）3. 某金属离子M2+能与过量的络合剂X-生成络离子MX3-,并在350nm处有最大吸收。今有两份含M2+及X-的溶液,M2+的总浓度均为5.010-4mol/L,而X-的总浓度分别为0.20mol/L及2.5010-3mol/L,用1.0cm比色皿于350nm处分别测得其吸光度为0.80和0.64。设在第一种情况下,M2+完全被络合,求MX3-的总稳定常数。 第一种情况下M2+完全被络合 A1 0.80 MX3-1