无机化学一习题册.pdf

无机化学（一）练习题 无机化学教学组编无机化学教学组编 厦门大学化学系厦门大学化学系 1 致 新 同 学 无机化学是化学系四大基础课之一， 是新同学进校后的第一门化学 课。学习时间为一年，课堂讲授约 92 学时，内容分为两部分，无机化 学（一）主要为基本原理部分，无机化学（二）主要为元素化学部分。 本课程的主要任务是通过课堂讲授，并与无机化学实验相配合，在 化学热力学、 化学平衡、 氧化还原、 周期律、物质结构等原理的指导下， 理解和掌握重要元素及其化合物的特性和变化规律， 典型反应等基本知 识。了解化学变化中物质组成，结构和性质的关系，初步了解现代无机 化学向微观、定量、推理方向发展以向其他领域渗透的趋势，初步从宏 观和微观的不同角度了解和掌握化学变化中的三大基本特征： （1） “质变”化学变化是旧键破坏和新键形成的过程。 （2） “定量”参与反应各种物质之间有确定的计量关系，服从 质量守恒定律。 （3） “能量”化学键发生改组时，必然伴随着能量变化，伴随 体系与环境的能量交换。 本课程第一学期的原理部分， 既是为第二学期元素化学的教学做准 备，也是为后续各门化学课程打下基础。 本课程以课程教学为主，紧密配合实验，同学们应认识到“化学是 一门以实验为基础的科学” 。 课堂上教师主要讲授重点、难点，有些内容经教师指定作为课后自 学部分，这些内容虽然课堂上没有讲授，但同属考试要求范围。同学们 在学习本门课程时应立足于自学， 从课堂上教师的指导及对一些问题的 分析中受到启发后，继而深入阅读有关教材和参考书，逐步学会深入思 考问题，学会运用归纳、比较、综合、分析等方法，掌握基本原理及基 本知识，从而学会如何依靠自己的能力去获得知识，总之，成为一名大 学生，不能只通过做题掌握的低级能力，必须有更高一级的能力，这是 2 一种能进行抽象思维和创造性思维的能力。 教学过程中提倡师生之间、同学之间的多展开讨论，希望同学们特 别注意大学的学习特点，及时总结经验，在较短时间内从各方面适应由 中学到大学的过渡，互帮互学，形成一个学习气氛浓厚、思维活跃、努 力掌握先进科学知识这样一个生动活泼的局面。 无机化学（一）作业（考试）要求及评分规则 1、作业应抄题，考试卷面应整洁，字迹工整，留有一定间隔。 2、应列出解题全过程，解题精炼，且条理清楚。 3、答案正确（包括单位、有效数字等） 。 处 理 方 法 1、抄袭作业者，抄袭者与被抄袭者皆零分处理。 2、卷面不整洁要扣分，没列出解题过程（如假设、平衡关系式等） 也要扣分。 3、除特殊情况外，每缺交一次在期末总分中扣 1 分。 4、不按时交作业，不予批改。 3 无机化学（一）教学计划、参考书、内容纲要 一、化学原理教学课时安排 章次 内容 课时 一、一些化学的基本知识 自学 二、化学热力学初步 5 三、化学平衡 3 四、反应速率 3 五、酸碱理论、电离平衡 6 六、沉淀溶解平衡 2 七、核化学 2 八、氧化还原反应 8 九、原子结构 6 十、化学键与物质结构 10 4 二、无机化学（一）教材及参考书： 1.无机化学 （上）宋天佑、程鹏、王杏乔编，高等教育出版社。 2.无机化学于化学分析 （第二版）史启祯主编，高等教育出版社。 3.现代基础化学 （上）朱欲贞、顾达、黑恩成编，化学工业出版社。 4.近代化学导论（上） ，申泮文主编，高等教育出版社。 5.无机化学基本原理蔡少华、龚孟濂、史华红编，中山大学出版社。 6.无机化学习题解答宋天佑、徐家宁、史苏华编，高等教育出版社。 7.无机化学例题与习题 （第二版）徐家宁、徐家宁、史苏华编，高 等教育出版社。 8.无机化学解题指导大连理工大学无机化学教研室编，大连理工大 学出版社。 9.无机化学上 武汉大学等编；曹锡章等修订，高等教育出版社。 10.化学的今天和明天 (美)R.布里斯罗(Ronald Breslow)著；华彤文等译 科学出版社 5 三、教学内容纲要 第一章 一些化学基本知识（自学） 一、 国际单位制 二、溶液的浓度 三、理想气体 1、理想气体定律 2、道尔顿分压定律 3、分体积定律 第二章 化学热力学初步 一、 热化学 （一）化学热力学基本概念 （二）化学反应的热效应 （三）恒容反应热 Q和恒压反应热 Q （四）反应焓变H （四）热化学方程式的写法 （五）几种反应焓的计算 1、 盖斯定律 2、 由标准生成焓计算反应焓 3、 由燃烧热计算反应焓 4、 由键能估算反应焓 二、化学反应的方向 （一）反应的自发性 （二）由H 判断反应方向及局限性 （三）熵的初步概念 （四）Gibbs 自由能 G 6 （五）吉布斯赫姆霍兹方程G=HTS （六）应用 第三章 化学平衡 一、化学反应的可逆性 二、平衡常数及其应用 三、标准平衡常数和自由能变 四、化学平衡的移动 第四章 化学反应速率 一、 反应速率定义及表示法：平均速度、瞬时速率 二、 反应速度理论简介：反应机理（反应历程） ；碰撞理论；过渡 状态理论； 三、影响反化学反应速度的因素：浓度（速度方程：零级、一级反 应、二级反应） ；温度（阿累尼乌斯方程） ；催化剂 第五章 酸碱理论、电离平衡 一、酸碱理论简介 （一）酸碱质子理论 （二）酸碱电子理论 二、弱电解质的电离平衡 （一）一元弱酸弱碱的电离平衡 （二）多元弱酸的电离平衡 （三）同离子效应 （四）缓冲溶液 （五）盐类的水解 7 第六章 沉淀溶解平衡 一、溶度积常数 二、溶度积和溶解度的相互换算 三、溶度积规则 四、沉淀与溶解的相互转化 五、多重平衡常数 第七章 核化学 一、核衰变 二、核裂变 三、核聚变 第八章 氧化还原平衡 一、基本知识 （一） 原子的氧化数 （二） 氧化还原反应的实质 （三） 氧化还原反应式的配平 1. 氧化数法 2. 离子电子法 二、电极电位和电池电动势 （一）原电池和电极电位 （二）电极类型与原电池的简易表示法 三、标准氢电极与标准电极电势 （一）电池电动势（E池）与反应的自由能变（G） 1. E池与G 的关系 8 2. 平衡常数 K 与 E池的关系 （二）标准电极电位表的应用 四、电池电动势与浓度的关系 1. 能斯特方程式 2. 能斯特方程式的应用 第九章 原子结构 第一节 核外电子的运动状态 一、氢光谱和玻尔理论 二、微观体系的属性 三、微观体系波函数及 2的物理意义 四、四个量子数的物理意义 五、氢原子波函数的图象表示 第二节 多电子原子核外电子排布和元素周期表 一、多电子原子的能级 二、核外电子的排布 （一）核外电子排布的原则 （二）核外电子排布的经验规则 （三）离子的电子排布 （四）能级组的划分与周期划分的关系 三、原子的电子层结构与元素分区（自学） 四、屏蔽效应和钻穿效应 （一）屏蔽效应 （二）钻穿效应 第三节 原子性质变化的周期律 9 一、原子半径 二、原子半径变化的周期性 三、电离能和电子亲和能 四、原子的电负性 第十章 化学键与物质结构 第一节 离子键与离子晶体 一、离子键的形成和晶格能 二、离子的晶体半径 三、典型离子晶体结构 四、离子极化对离子晶体结构的影响 五、金属晶体、原子晶体和分子晶体 第二节 共价键与小分子构型 一、现代价键理论 （一）共价键的形成和本质 （二）共价键的特点 （三）共价键的类型 （四）键参数、键的极性与分子的性质 二、杂化轨道理论 （一）杂化与杂化轨道 （二）杂化轨道的类型与分子构型 （三）离域键（大键）的形成 三、价层电子对互斥理论 四、分子轨道理论简介 10 第三节 分子间作用力与氢键 一、分子间作用力 二、氢键 11 第一章 一些化学基本知识 道尔顿分压定律练习题 1. 在 20下于水面上收集氧气，当压力是 98 kPa 时共得 350 ml，这些 氧气经干燥后在相同温度与压力条件下， 体积是多少毫升？在标准状 况下又是多少毫升？20水蒸气压力为 2.4 kPa。 2. 从食盐电解槽输送出的潮湿氢气压力为 107 kPa， 温度为 60，求 1 立方米中含水多少克？经干燥后，在标准状况下，氢气体积多少？ （60水蒸气压力为 19 kPa。 ） 3. 在 0时气压计内汞柱高 760 mm，在该压力时，通空气 3 ml 入管内 汞柱上空，汞柱降至 570 mm，求这时空气在气压计内所占体积。 4. 恒温时，将 9.99104 Pa 压力下的氢气 0.15 L，4.66104 Pa 压力下 的氧气 0.075 L 和 3.33104 Pa 压力下的氮气 0.05 L 装入 0.25 L 的真 空瓶内，求： 混合气体中各气体的分压。 混合气体的总压。 5. 将一定量的 KClO3加热后，其重量失去 0.480 g，生成的氧气在水面 上用排水集气法收集起来。在温度为 294K，压力为 9.96104 Pa 时， 测得其体积为 0.377 L，试计算氧气的分子量？（294K 时水的饱和蒸 汽压为 2.48103 Pa。 ） 6. 于 250时，在一个 1.00 L 的烧瓶中 2.69 g PCl5完全气化后压力为 101 kPa，PCl5此时按下式离解。 PCl5（g） PCl3 (g) + Cl2 (g) 求 PCl5，PCl3和 Cl2在此时的分压。 12 第二章 化学热力学初步 1. 热力学第一定律U=QW，由于 U 为状态函数，所以 Q 和 W 也是 状态函数，对吗？为什么？ 2. 解释下列名词 （1）体系与环境 （2）热（Q） （3）功（W） （4）焓（H）和焓变（H） （5）热力学能 U （6）恒容反应热（Qv）和恒压反应热（Qp） 3. 什么叫状态函数？它具有何特性？ 4. 何谓热效应？测量方法有哪两种？ 5. 什么叫热化学方程式？书写热化学方程式要注意哪几点？ 6 无机化学中常用的反应热有哪几种： 反应热的实质是什么？什么类 型的化学反应 Q=Q？等摩尔的 NaOH 与 NH3H2O 溶液分别与过 量的 HCl 溶液中和所放热量是否相等？为什么？ 反应 2N2（g）+ O2(g)=2N2O（g）在 298K 时， m rH=164kJmol-1 求反应的U？ 7. 什么叫标准生成热 m fH？什么是标准燃烧热 m cH？ 8. 何谓盖斯定律？ 9. 什么是自发过程？自发过程有何特征？ 10. 用焓变判断反应的自发性为什么是不全面的？ 11. 什么是熵？什么是绝对熵和标准熵？其符号、单位是什么？ 12. 影响熵值的因素有哪些？举例说明。 13. 化学反应自发性的标准是什么，举例说明。 14. 什么叫 Gibbs 自由能？怎样用自由能的变化来判断反应的方向？ 15. 在标准状态下 Gibbs 方程如何书写？ 16. 什么叫标准生成自由能 m fG？ 17 . 判断下列说法是否正确？为什么？ （1）S 为正值的反应均是自发反应？ 13 （2）物质的量增加的反应S 为正值； （3）若H 和S 均为正值，则温度上升G 将下降； （4）某反应的 m rG0， 表明该反应在任何条件下都是不自发进行 的； （5）放热反应均是自发反应； （6）纯单质的 m fH， m fG， m S皆为零； （7）H 和S 基本上不随温度而变化，G也是这样； （8）物质的温度越高，熵值越大。 18. 解释下列事实： （1）KNO2溶于水的过程是吸热的（H0）但它在水中溶解度却 很大，溶解过程可自发进行； （2）空气中的 O2（g）不能自发分离成纯的 O2（g） ； （3）在一个装有 O2（g）的容器中充入一定量的 O2（g） ，两种气 体（理想气体）即自动混合均匀，混合过程的H=O； （4）冰在室温下自动溶化成水。 19. 已知下列热化学方程式： Fe2O3(s) + 3CO(g) = 2Fe(s) + 3CO2(g) m rH=25kJmol-1 3Fe2O3(s) + CO(g) = 2Fe3O4(s) + CO2(g) m rH=47kJmol-1 Fe3O4(s) + CO(g) = 3FeO(s) + CO2(g) m rH=19kJmol-1 不用查表，计算下列反应的热效应 m rH FeO(s) + CO(g) = Fe(s) + CO2(g) 20. 有 0.105 克 H2与 Cl2在一个密闭的量热器中反应，结果使量热器的 温度提高 0.192，量热器的热容是 50.09kJ/，求 1 摩尔 H2与 Cl2 反应放出的热量。 21. 根据提供的数据计算反应 2Na2O2(s)+2H2O(l)=4NaOH(s)+O2(g)的 m rH。如有 25.0 克 Na2O2按照这个反应式进行反应，将释放出多 少热量？Na2O2（s） 的 m fH =510.9kJ mol-1， NaOH （s） 的 m fH =427kJmol-1，H2O（l）的 m fH =286kJmol-1。 14 22. 利用水的生成热求 1mol 水在 298K，100KPa 时由液态变成气 态所吸收的热量，并与水的气化热（Q气=+40.67kJmol 1）作比较，结 果说明了什么？ 23. 在 25和 100kPa 下，铝热法反应为 8Al(s) + 3Fe2O3（s）= 4Al2O3(s) + 9Fe(s) 由生成热数据计算该反应的热效应 m rH。 24. 单斜硫和臭氧都是单质，它们的 m fH是否等于零？并说明理 由。 25. 已知 CaS （s） + 2O2（g） + 2H2O （l） = CaSO4 2H2O （s） 的 m rH= 967.8 kJmol-1试求 CaS(s)的生成焓变CaSO42H2O（s）的 m fH= 2023 kJmol-1。 26. 反应 2SO2(g) + O2（g）= 2SO3(g) 计算说明：1、在标准态及 25时，反应能自发进行的原因；2、 在标准态下反应自发进行的温度范围。 27. AgNO3的分解反应为 AgNO3（s）= Ag(s) + NO2(g) + 2 1 O2(g) 计算标准态下 AgNO3（s）的分解温度。 28. 计算反应 Cu(s) + H2O = CuO(s) + H2(g)在 500K 时的 m rG，并 判断反应进行的方向。 29. 求下列反应的热效应： AgCl(s) + Br (aq)AgBr(s) + Cl(aq) Fe2O3(s) + 6H+(aq)2Fe3+(aq) + 2H2O(1) H+(aq)+OH+(q)H2O(1) 30. 将下列每组物质按熵值增加的顺序排列，简述理由。 LiCl(s) NaCl(s) Li(s) H2(g) Sn(s) H2O(1) I2(g) Na(g) Cl2(g) K(s) Na(s) Br2(l) 15 31. 预测下列各过程 m rS的符号，简述理由。 盐从过饱和水溶液中结晶出来； Ag+(aq)+Cl (aq)AgCl(s)； SnO2(s)+2H2(g)Sn(s)+2H2O(l)； C6H6(l)C6H6(g)； 撒盐在冰上使冰熔化； 活性炭表面吸附氧气。 32. 利用键焓，原子化能（把单质或化合物分子完全拆开成为气态 原子所需要的能量） 数据计算 C2H5OH （1） 的标准生成焓， 已知 C2H5OH 的蒸发焓为 41.8kJ mol-1， 将计算的结果与数据表对照， 讨论偏差原因。 33. 已 知 石 墨 的 升 华 焓 H1=717kJ mol-1， H2的 离 解 焓 2 H=436kJmol-1, CH4的 m fH =74.8kJmol-1, 求 CH 键平均键 焓。 34. 根据键焓数据计算出下列反应的焓变 CH4（g）+ Cl2(g) = CH3Cl(g) + HCl(g) 。 35. 查 m rG数据求算下述反应的 m rG 2SO3（g）= 2SO2(g) + O2(g) ； 问逆反应的 m rG为多少？ 先算出反应的 m rH，再求算 m rG，所得的结果与比较。 36. 斜 方 硫 和 单 斜 硫 的 标 准 熵 各 为 31.9J K-1 mol-1和 32.6J K-1 mol-1， 其标准燃烧焓分别为-296.8 kJ mol-1与-297.14 kJ mol-1 求算下列过程的 G：S（斜方）S（单斜） 。 37. 仅以如下数据： m fH（NF3）=114kJmol 1， ENN= 924kJmol 1，EF F=158kJmol 1。 计算 NF3中 NF 键的平均键能。 38. 在弹式量热计中，氮化铌燃烧的反应式为： 16 NbN（s）+ 4 5 O2（g）= 2 1 Nb2O5（s）+ 2 1 N2（g） ， 在 198K 下测得内能变化为712.97kJmol-1，求此反应的焓变。 39. CH3OH 的标准状态下的燃烧热为725.6kJmol-1，已知： 2 mCO fH=393.5kJ mol-1，)( 2 lH OmH f=285.9kJ mol-1， 计算 2OH mCH fH。 40. CH4和 C2H5OH 燃烧产物都是 CO2(g)和 H2O（l） ，分别求两物 质的燃烧热。 41. 已知 1mol 甲醚 CH3OCH3完全燃烧生成 CO2和 H2O（l）时， m rH=146kJmol-1（298K）。 （1）求甲醚的 m fH （2）由键焓估算甲醚的 m fH并与（1）比较。 17 第三章 化 学 平 衡 1、反应 NO2（g） 2 1 O2(g) + NO（g）在某温度下（设 T=300K）的 p K=1.210-2，计算该温度下，下面两个反应的 p K。 2NO2（g）O2(g)+2NO（g） 3NO（g）+ 2 3 O2(g) 2NO2（g） 2、CO（g）+ 2 1 O2(g) CO2（g） ，计算： 反应的 m rG； 25的 p K 100的 m rG及 p K； 3、计算反应 NiSO46H2O= NiSO4(S)+6H2O(g)的 m rG及 p K。 已知： m fG分别为2222 kJ/mol，773.6 kJ/mol, 225.9 kJ/mol； 4、PCl5加热后它的分解反应式为： PCl5（g） PCl3(g)+Cl2(g) 在 10 升密闭容器中 2mol PCl5， 某温度时有 1.5mol 分解， 求该温度下的 平衡常数。若在该密闭容器中通入 1mol Cl2后，有多少摩尔 PCl5分解。 5、PCl5加热分解为 PCl3和 Cl2，将 2.659 克 PCl5装入 1 升容器中， 在 523K 时达到平衡后， 总压力为 101.3kPa 求 PCl5的分解率、 KP和 P K。 6、5 升容器中装入等摩尔数的 PCl3和 Cl2。在 523K 时达到平衡， 如 PCl5的分压为 101.3 kPa，此时：PCl5（g） PCl3(g) + Cl2(g) 反应的 KP=185 kPa，问原来装入的 PCl3和 Cl2为若干摩尔？ 7、 CuSO4的风化若用式 CuSO4 5H2O （s） CuSO4（s） +5H2O （g）表示。 求 25时的 m rG及 P K 在 25，若空气中水蒸气相对湿度为 60%，在敞开容器中上述 18 反应的G 是多少？此时 CuSO45H2O 是否会风化？（25 OH2 P=3.167 kPa） 8、NH4Cl 按下式分解： NH4Cl（s） NH3（g）+ HCl(g) 298K 时， m rG=+92kJ/mol，求上述平衡体系中的总压力。 9、已知 C（s）+ CO2（g） 2CO (g) 1227时 P K =2.10103 ,1000时 P K =1.60102 ,回答下列问题： 该反应是放热反应还是吸热反应？ 该反应的 Hmr是多少？ 1227时的 m rG是多少？ 该反应的 m rS是多少？ 10、使 1.00 mol SO2与 1.00 mol O2的混合物在 853 K 和 1.01105 Pa(总压力)以及 V2O5催化剂压存在下反应生成 SO3；达到平衡后（温度 和总压力不变） ，测得混合物中剩余的氧气为 0.615 mol，试求该温度的 P K。 11、 已知： H2O （l） H+（aq） + OH （aq） 的 m rH=56.0kJ/mol。 计算 298K 时，OH 离子的标准熵。 （其他数据自己查找） 。 12、一定容器中充有 N2O4和 NO2的混合物。其反应为： N2O4 （g） 2NO2(g) 平衡建立后如果改变条件使 N2O4与 NO2的摩尔比为 101，该反应在 308K， 101 kPa 压力下进行， P K=0.315 （1）判断反应进行的方向？求 m rG=？ （2）平衡态下各物质的分压及 N2O4的离解百分率？ 13、潮湿的碳酸银在 110用空气流干燥，如果要避免碳酸银分解 19 成AgO（s）和 CO2（g） 。估算空气流中的 CO2分压应为多少？估算气 相 CO2的摩尔分数应该是多少？ （已知：分解反应的 m rH=77.59 kJ/mol, m rS=167.94 J/molK） 14、已知平衡体系 CO2（g） + C(s) 2CO（g）在 T=1073K，总 压力为 260 kPa 时，含 CO2 26.45%（物质量） ，若 T=1473 K，总压力 为 232 kPa 时含 CO2 6.92%，计算该反应的热效应（设H 不随 T 而 变） 。 15已知 SO2（g）+ 2 1 O2（g）= SO3（g） ； P K=1.871012(298K), 问当温度为 1000K 时，体系中 SO3，SO2和 O2分别为 0.10 MPa，0.025 MPa 和 0.025 MPa 时，正反应能否自发进行？（M 为 106） 16. 根据热力学数据计算 BCl3在 298K 时饱和蒸气压及正常沸点， 在 298K 和 P条件下 BCl3呈液态还是气态？ 20 第四章第四章 化学反应速率化学反应速率 1. (CH3)2O 分解反应的实验数据如下： 时间/s： 0 200 400 600 800 浓度/molL-1 0.01000 0.00916 0.00839 0.00768 0.00703 1) 计算 600s 到 800s 间的平均速率 2) 用浓度对时间作图，求 800s 的瞬时速度 2. 在 600K 时，反应 2NO+O22NO2的实验数据如下： 初始浓度/ molL-1 初始速度/molL-1s-1 NOC 2OC (NO 浓度降低的速度) 0.010 0.010 2.510 -3 0.010 0.020 5.010 -3 0.030 0.020 4510 -3 1）写出上述反应的速度方程式，反应级数是多少？ 2）计算速度常数； 3）当NOC=0.015M，2OC=0.025M 时，反应速度是多少？ 3. 科学工作者已研制出人造的血红细胞。这种血红细胞从体内循环中 被清除的反应是一级反应，其半衰期为 6.0h。如果一个事故的受害 者的血红细胞已经被人造的血红细胞所取代，1.0h 后到达医院，这 时其体内的人造血红细胞占输入的人造血红细胞的分数是多少？ 4. 考古学者从古墓中取出的纺织品，经取样分析其 14 C含量为动植物 活体的 85。已知 14 C的半衰期为 5720 年，试估算该纺织品年龄。 5. 反应2222( )2( )( )2( )NO gHgNgH O g实验确定其反应机理为： 22222( )( )( )( )NO gHgNgH O g(慢) 2222( )( )2( )H O gHgH O g(快) a. 确立反应级数；b. 写出该反应的速度方程； c. 当NO=3.0010-3M 2H=6.0010-3M 时，反应速度为 4.30 10-3mol/Ls，计算该反应的速率常数 21 6. 以各组分浓度的变化率表示下列反应的瞬时速度。并找出各速度间 的相互关系： 222422HBrOBrH O 7. 在高温下，2( )Hg和2( )Ig按下式反应： 22( )( )2( )HgIgHI g ? ? ? ? 若2( )Hg和2( )Ig的起始浓度均为 1.0M，经 10 秒后，测定2( )Hg和2( )Ig的浓度均为 0.65M。 1）计算该反应在 010 秒的平均速度(分别用2Hv、2Iv表示) 2）若用HIv表示，反应的平均速度是多少？ 3）三者间存在什么关系？ 8. 反应42( )( )2( )SiHgSi sHg在不同温度下的速率常数 k/ s-1 0.048 2.3 49 590 T/K 773 873 973 1073 a. 以 lgk 对 1 T 作图，求该反应的活化能 b. 计算 900K 的速率常数 9. N2O5分解反应 400K，k=1.4s-1, 450K k=4.3s-1，求该反应的活化能 10. 某基元反应的 Ea=50kJ/mol，该反应的H=-70kJ/mol，当有催化剂 存在时，该反应机理发生变化。已知第一个基元反应正反应的 Ea(+)=12kJ/mol， 逆反应的 Ea(-)=17kJ/mol。 第二个基元反应正反应的 Ea(+)=20kJ/mol， 逆反应的 Ea(-)=85kJ/mol。 画出有催化剂和无催化剂 存在时，该反应过程的能量变化示意图。 11. 已知反应 A/s-1 Ea/kJmol-1 1）25222( )4( )( )N O gNO gO g 4.31013 103.3 2）2524( )4( )( )C H Cl gC HgHCl g 1.61014 246.9 a. 如果把反应温度由 300K 升高到 310K，反应 1）和 2）的速率常数 各增大多少倍？ b. 如果把反应 2）的反应温度由 700K 升到 710K，反应速率常数将增 大多少倍？ c. 由计算结果可得出何结论？ 22 第五章 酸碱理论 电离平衡 1. 根据质子理论指出下列哪些是酸？哪些是碱？哪些是两性物质？ H2S，HCl， 42PO H，NH3， 2 3 CO 2 NO ， 2 4 SO， OH，OAC 2. 指出下列各种酸的共轭碱： 3 62O) Fe(H，OH2， OH3，H2CO3， 3 HCO，NH3， 4 NH 3. 指出下列种碱的共轭酸： )OH()OH(Al 242 ，OH2，OH ， 2 4 SO， 4 HSO HS ，NH3， 2 NH ， 3 4 PO， 2 4 HPO 4. 指出下列反应中的两组共轭酸碱对： （a）HF+NH3 4 NH + F （b） OHO)Al(H 3 6 2 2 52 )OH()OH(Al+ H2O （c）HCN+H2SO4H2CN+ + 4 HSO 5. 判断下列物质中哪些是路易斯酸？哪些是路易斯碱？ 2 NO ， 2 NH ， I2 BF3， 2 NO ， AlCl3 6. 计算由 5.0ml 30%浓氨水（比重 0.89）和 45.0 ml 水混合配制成的稀 氨水溶液的 OH 离子浓度和电离度。 7. 若把上题中的稀氨水再冲稀至原来体积的1000倍， 求此溶液的OH 和。 8. 于 100ml 0.10 mol 1 1 氮水中溶解 1.07 克固体 NH4Cl， （忽略体积变 化） ，问溶液的OH 发生多大变化？ 9. 50.0 ml 0.10 mol 1 1 HAc 和 25ml 0.10 mol 11 NaOH 混合， 问此溶 液中H+多大？ 23 10. 计算下列溶液的 pH 值： 0.010 mol/l H2SO4 (要考虑第二步电离平衡) 0.010 mol/l H3PO4 0.010mol/l Ba(OH)2 4.0 克 NaOH 溶于水，配成 1 升溶液 2.010-5 mol/l H Cl 11. 写出一列盐类水解的离子方程式及 pH 值 （设均浓度为 0.10mol1-1） NH4Cl； Mg(NO3)2； Fe2(SO4)3 Fe3+（aq） pKa=2.20 K2CO3； Na3PO4； NH4CN 12. 计算下列溶液的 pH 值和 Ac 离子浓度。 0.10 mol/l H Ac 加等体积的 0.20 mol/l NaAc 0.10 mol/l H Ac 加等体积的 0.20 mol/l HCl 13. 求 0.10 mol/l HNO2溶液中： H+； 2 NO ； HNO2 （已知 Ka=4.610 4） 14. 300ml0.20mol/l的HAc稀释到多大体积才能使其电离度增大1倍？ 15. 25时 0.0050mol/l HAc 溶液的=5.86%，0.20mol/l 的 HAc 溶液 的=0.94%，分别计算它们的H+及 Ka，计算结果说明什么问题？ 16. 计算室温下 CO2饱和水溶液（假定浓度为 0.040mol/l）中H+， 3 HCO， 2 3 CO及溶液的 pH 值。 （K1=4.310-7，K2=5.610-11） 17. 计算下列各组水溶液的 pH 值？哪些可以作缓冲溶液，为什么？ 0.10 mol/l HAc 加等体积的 0.10 mol/l NaOH 0.10 mol/l HAc 加等体积的 0.20 mol/l NaOH 0.20 mol/l HAc 加等体积的 0.10 mol/l NaOH 40ml 0.10mol/l HCl + 50ml 0.10 mol/l NaOH 50ml 0.10mol/l HCl + 50ml 0.20 mol/l NaAc 24 50ml 0.10mol/l NaOH + 50ml 0.20 mol/l NH4Cl 30ml 0.50mol/l 的 H3PO4与 25ml 0.30 mol/l 的 NaOH 混合。 30ml 0.50mol/l 的 H3PO4与 50ml 0.50 mol/l 的 NaOH 混合。 18. 配制 pH=9.5 的缓冲溶液，应在 1 升 1.0 mol/l 氨溶液中加入多少克 固体 NH4Cl？（忽略体积变化） 19. 求 1.0 mol/l H2C2O4溶液中的 pH 值及 2 42O C？ （Ka1=6.0010-2, Ka2=6.0010-5） 20. 求 0.010 mol/l NaHS 的水解度及 pH？ （Ka1=9.010-8, Ka2=1.010-12） 21. 将 11.4 克 Na2CO310H2O 晶体溶于 200ml 水，计算溶液的 pH 值。 22. 要配制 pH 为 5.00 的缓冲溶液，需称取多少克 NaAc3H2O 固体溶 于 300ml 0.50 mol/l HAc 中？ 23. 欲配制 pH=3 的缓冲溶液，现有下列物质选用，哪种适合？ HCOOH Ka=1.810 4 HAc Ka=1.7510 5 NH3H2O Kb=1.7710 5 24. 计算饱和硫化氢水溶液（0.10 mol/l）中H+，S2。如果溶液的 pH=2.00，此时 H2S 溶液中的S2为多少？计算结果说明了什么？ 25. 某一元弱酸与 36.12 ml 0.100mol/l 的 NaOH 溶液混合， （两者摩尔 数相等） ，此时再加入 18.06 ml 0.100mol/l HCl 测得溶液的 pH 值为 4.92，计算该弱酸的电离常数。 26. 试判断下列化学反应方向，用质子论说明其原因： HAC+ 2 3 CO 3 HCO+ AC HS + 42PO H 43PO H+S2 H2O+ 2 4 SO 4 HSO +OH H2O + H2O H2O+ OH 25 第六章 沉淀溶解平衡 1、10ml 0.20M MgCl2和 10ml 0.20 mol/l 氨水混合，并向溶液中投 入固体 NH4Cl，问至少要加入多少克的 NH4Cl 方不致产生 Mg(OH)2沉 淀？（KSP=1.210 11，Kb=1.77105） 。 2、 将AgNO3溶液逐滴加到含有Cl 和 -2 4 CrO 离子的溶液中， 若 -2 4 CrO = Cl =0.10mol/l，问 AgCl 与 Ag2CrO4哪一种先沉淀析出？ 当 Ag2CrO4开始沉淀时，溶液中 Cl 离子浓度为多大？ 在 500ml 溶液中尚含 Cl 离子多少克？ KSP AgCl = 1.5610 10, KSP Ag2CrO4 =9.010 12。 3、AgIO3的 Ksp =1.010 8，Ag2CrO4 的 KSP=9.010 12。通过计 算说明。 哪一种化合物的溶解度（mol/l）大？ 在 0.01 mol/l AgNO3中哪一种溶解度大？ 计算结果说明了什么问题？ 4、取 5.0ml 0.020mol/l BaCl2溶液，加入 5.0ml 0.0020mol/l Na2SO4 溶液是否产生沉淀？ BaSO4的 KSP=1.0810 10 5、设有一溶液含有 110 4mol/l Ba2+及 0.1 mol/l Sr2+，如欲以 K2CrO4为沉淀试剂， 使此两离子严格分离 （设残留在溶液中的Ba2+=10 6mol/l 而 Sr2+不沉淀） ， 则 -2 4 CrO 离子浓度应保持于何种限度之间？大于 或小于此限度，将产生何种情况？ KSP SrCrO4 = 3.610 5，KSP BaCrO4 = 1.610 10 6、今有一溶液，每毫升含有 Mg2+与 Fe3+各 1mg，试计算 26 能使Mg(OH)2及Fe(OH)3沉淀析出的最低pH值各为多少？ KSP Fe(OH)3 =1.110 36，KSP Mg(OH)2 =1.210 11 Mg2+及 Fe3+的沉淀完全的 pH 值。 （以 10 5 计） 定性分离 Mg2+及 Fe3+的 pH 值范围是多少？ 7、如欲使 1.010 4mol/l Pb2+生成 PbS 沉淀。而 2.5102mol/l Fe2+不生成 FeS 沉淀，S 2 离子浓度应控制在何种范围？ 若通过 H2S 使溶液饱和以达到分离的目的（设残留在溶液中的 Pb2+=10 6M） ，H+浓度应控制在何种范围？ KSP FeS=3.810 19，KSP PbS=3.410 28 H2S 的 Ka1=5.710 8，Ka2=1.21015， 8、1ml 0.020mol/l HCl 溶液中含有 Cu2+离子 5mg，在室温下通 H2S 使达到饱和，于是析出 CuS 沉淀，问沉淀反应达到平衡之后，残留于 溶液中的 Cu2+离子浓度（mg/ml 计）多大？注意：计算时不可忽略由反 应而产生的 H+离子浓度。(KSP CuS =8.510 45) 9、 利用溶度积原理解释下列实验现象： （要求写出反应方程式并求 K，最后进行讨论） MgCO3沉淀溶于稀 HCl； Fe(OH)3沉淀溶于稀 H2SO4； 10、向下列溶液中通 H2S 至饱和，计算溶液中残留的 Cu2+浓度。 0.10mol/l CuSO4, 0.10mol/l CuSO4和 1.0mol/l HCl （提示：要考虑反应 Cu2+ + H2S CuS + 2H+ H+ + 2 4 SO 4 HSO ） 11、比较下列硫化物在酸中溶解的难易，为什么？ 硫化物 CuS PbS MnS ZnS 27 KSP 8.510 45 3.410 28 1.410 15 1.210 23 12、说明下列转化反应能否发生？为什么？（求出平衡常数 K 并 加以分析） AgCrO4转化为 AgCl AgI 转化为 AgCl SrSO4转化为 SrCO3 （KSPAg2CrO4 = 9.010 12 KSPAgCl = 1.5610 10 KSPAgI = 1.510 16 KSPSrSO4 = 310 7 KSPSrCO3 = 310 10 KSPHgS = 410 53 K稳HgI42 = 1.01030） 13、查找有关数据，求下列反应的平衡常数 K，计算结果说明了什 么？ HgS + 2 H+ + 4 I = HgI42 + H2S 第第七七章章 核化学核化学 28 第八章 氧化还原反应 1、用氧化数法配平并完成下列氧化还原反应方程式 KMnO4+H2C2O4+H2SO4 MnSO4+CO2+K2SO4 HBrBrO3Br2+H2O KMnO4+HCl(浓)MnCl2+ Cl2 H2O2+ 4 Cr(OH)+OH Cr 2 4 O P+NaOH+H2ONa H2PO2+PH3 As2S3+HNO3（浓）H3AsO4+NO+H2SO4 2、用离子电子法配平完成下列氧化还原反应方程式 KMnO4+Na2SO3+H2SO4 MnSO4+Na2SO4+K2SO4 HSOOCr 2 3 2 72 Cr3+ 2 4 SO Br2+OH Br 3 O +Br H2O2+I +H+H2O+I2 H2O2+ 4 MnO -+ H+Mn2+O2+H2O 3、现有下列物质：KMnO4，K2Cr2O7，CuCl2，FeCl2，I2，Br2，Cl2， F2，在一定条件下它们都能做为氧化剂。试根据标准电极电位表把上列 物质按氧化本领的大小排列成顺序，并写出它们的还原产物。 4、现有下列物质：FeCl2，SnCl2，H2，KI，Mg，Al，它们都能做 还原剂， 试根据标准电极电位表， 把它们按还原本领的大小排列成顺序， 并写出它们相应的氧化产物。 5、欲把 Fe2+氧化成 Fe3+而又不引入其他金属离子，可采用哪些切 实可行的氧化剂？（试举三例） 。 6、根据标准电极电位表通过简单计算，判断下列反应进行的方向。 Zn+MgCl2Mg+ ZnCl2 I2+Fe2+ I + Fe3+ 4 MnO +HNO2Mn2+ 3 NO Cl2+Sn2+ Cl + Sn4+ Hg2+ Hg 2 2 Hg 7、通过计算解释： （正确写出反应方程式，计算 E液） 29 为什么 H2S 水溶液不能长期保存； 为什么配制 SnCl2溶液时需加些 Sn 粒； 为什么可用 FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板； 为什么金属银不能从稀盐酸中置换 H2， 却能从氢碘酸中置换出 H2？ 8、把镁片和铁片分别浸在它们的浓度为 1 mol1 1 的盐溶液中组 成一个化学电池，试求这些电池的电动势（25） ，写出负极发生的变 化，并说明哪一种金属溶解到溶液中去？ 9、在含有相同浓度的 Fe2+，I 混合溶液中，加入氧化剂 K2Cr2O7 溶液。问哪一种离子先被氧化？ 10、写出下列原电池的半电极反应及电池总反应式。 （1）Fe|Fe2+(1 mol1 1)|H+(1 mol11) |H2( P