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1、无机及分析化学原理和应用习题第1章 物质的聚集状态1.1 在25时,若电视机用显象管的真空度为4.0×10-7 Pa,体积为2.0L,试求显象管中气体的分子数。1.2 实验测得在310、101.3 kPa时,单质气态磷的密度是2.64 g·L1,求磷的化学式。1.3 收集反应中放出的某种气体并进行分析,发现C和H的质量分数分别为0.80和0.20,并测得在0和101.3 kPa下,500mL此气体质量为0.6995g,试求: 这个气态化合物的最简式; 它的相对分子质量; 它的分子式。1.4 在一只200的1000L锅炉中有25.0 kg水蒸气,假定它是理想气体,计算它的压力

2、。1.5 在27和101.3 kPa下,某充满氮气的烧瓶重50.43g,同一烧瓶改充氢气后,称重为49.89g,求该烧瓶的体积?1.6 人在呼吸时呼出气体的组成与吸入空气的组成不同。在36.8和101 kPa时,某典型呼出气体的体积分数是:N2 75.1%;O2 15.2%;CO2 3.8;H2O 5.9。试求: 呼出气体的平均相对分子质量; CO2的分压力。1.7 A球的体积为2.0 L,B球为1.0 L,两球可通过活塞连通。开始时,A球充有101.3 kPa空气,B球全部抽空但盛有体积小到可被忽略的固体吸氧剂。当活塞打通,A球空气进入B球,氧被全部吸收。平衡后气体压力为60.80 kPa,

3、求空气中氮和氧分子数目之比。1.8 炼钢炉中加入1.0×104 kg含碳3(质量分数)的生铁,通入空气后碳全部燃烧成CO和CO2,求: 其中的碳燃烧为CO,的碳燃烧为CO2,试计算需要多少mol的氧气? 这些氧气在27和101.3 kPa下具有的体积是多少L? 空气中含氧气21(体积),试计算所需要的空气的体积(在27、101.3 kPa下)。1.9 在使用金属铝与苛性钠溶液反应制取氢气的实验中,293K时用排水集气法收集氢气。在水面上收集的气体体积为0.355L,压力为100.0kPa,求氢气的质量(该温度下,水的饱和蒸气压= 2.3 kPa)。1.10 CHCl3在40时蒸气压为

4、49.3 kPa,于此温度和98.6 kPa压力下,有4.00L空气缓缓通过CHCl3(即每个气泡都为CHCl3蒸气所饱和),求: 空气和CHCl3混合气体的体积是多少? 被空气带走的CHCl3质量是多少?1.11 100mL质量分数为30.0的过氧化氢(H2O2)水溶液(密度1.11 g·mL1)在MnO2催化剂的作用下,完全分解变成O2和H2O。问: 在18.0,102kPa下用排水集气法收集氧气(未经干燥时)的体积是多少? 干燥后,体积又是多少?(在18.0,水的饱和蒸气压= 2.06kPa)。1.12 在15和100kPa压力下,将3.45g Zn和过量酸作用,收集得1.20

5、L氢气。求Zn中杂质的质量分数(假定这些杂质和酸不起作用)。1.13 在20、99kPa时用排水集气法要收集1.5L氧气,至少要取多少g KClO3(用MnO2做催化剂)进行热分解(在20,水的饱和蒸气压= 2.3 kPa)?1.14 现有K2HPO4溶液,体积为300mL,其中含有5.369g K2HPO4·3H2O,计算该溶液的物质的量浓度。1.15 取1滴含铅离子25µg的铅盐溶液(约为0.05mL),当稀释至一升时,问该溶液的浓度为多少(用µg ·mL-1表示)?1.16 在20,I2在水中的溶解度为0.0285g/100g H2O,求这种饱和溶

6、液中I2的摩尔分数。1.17 制备250g 、质量分数为 25.0的硫酸溶液,需要用多少g浓硫酸(质量分数为98)?1.18 计算在60.0mL相对密度1.065、质量分数为58.0的醋酸溶液中所含醋酸的克数。1.19 现需1500g、质量分数为86%的酒精作溶剂。实验室存有质量分数为70的回收酒精和质量分数为95的酒精,应各取多少进行配制?1.20 腐蚀印刷线路版常用质量分数为35的FeCl3溶液,怎样用FeCl3·6H2O配制1.5kg这种溶液?这种溶液中FeCl3的摩尔分数是多少?1.21 现拟制备一种质量分数为20的氨水溶液,它的密度为0.925 g·mL1,问制备

7、250L此溶液需要用多少体积的氨气(在标准状况下)?1.22 计算0.01135 mol·L1 HCl溶液对CaO的滴定度。第2章 化学分析、测量误差与数据处理2.1 若将H2C2O4·2H2O基准物长期保存于保干器中,用来标定NaOH溶液的浓度时,结果是偏高还是偏低?分析纯的NaCl试剂若不作任何处理就用来标定AgNO3溶液的浓度,结果会偏高还是偏低?试解释之。2.2 称取纯金属锌0.3250g,溶于HCl后,稀释到250mL容量瓶中,计算Zn2+溶液的物质的量浓度。2.3 胃酸中盐酸的浓度近似为0.170 mol·L1。计算中和50.0 mL这种胃酸所需的下列

8、抗酸剂的质量: NaHCO3; Al(OH)3; MgO。2.4 用0.4000 mol·L1HCl和2.600g Na2CO3完全反应,问需要此HCl溶液多少mL?2.5 将0.4238g的某一元酸样品溶解在水中,34.70mL 0.1000 mol·L1 NaOH溶液与此酸样品完全反应。求此酸的摩尔质量。2.6 滴定0.1560g草酸的试样,用去0.1011 mol·L1NaOH 22.60mL,求草酸试样中H2C2O4·2H2O的质量分数。2.7 分析不纯CaCO3(其中不含干扰物质)。称取试样0.3500g,加入浓度为0.2000 mol

9、3;L1HCl溶液50.00mL,煮沸除去CO2,用浓度为0.2012 mol·L1的NaOH溶液返滴定过量的酸,消耗15.84mL,试计算试样中CaCO3的质量分数。2.8 下列情况分别引起什么误差?如果是系统误差,应如何消除? 砝码被腐蚀; 天平两臂不等长; 容量瓶和移液管不配套; 天平称量时最后一位读数估计不准; 以质量分数为0.99的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液。2.9 有一铜矿试样,经两次测定,得知铜的质量分数为0.2487、0.2493,而铜的实际质量分数为0.2505。求分析结果的绝对误差和相对误差。2.10 测定某样品中氮的质量分数,六次平行测定的结果是0.204

10、8,0.2055,0.2058,0.2060,0.2053,0.2050。 计算这组数据的平均值、平均偏差、标准差和变异系数; 若此样品是标准样品,其中氮的质量分数为0.2045,计算以上测定结果的绝对误差和相对误差。2.11 用某一方法测定矿样中锰含量的标准差S是0.0012,锰的质量分数的平均值为0.0956,设分析结果是根据四次、九次测得的,计算两种情况下的平均值的置信区间(95%置信度)。2.12 标定HCl溶液时,得下列数据:0.1011,0.1010,0.1012,0.1016mol·L1。用Q检验法进行检验,第四个数据是否应该舍弃?设置信度为90%。2.13 测定某一热

11、交换器中水垢的P2O5和SiO2的质量分数如下(已校正系统误差):(P2O5):0.0844,0.0832,0.0845,0.0852,0.0869,0.0838(SiO2):0.0150,0.0151,0.0168,0.0120,0.0163,0.0172根据Q检验对可疑数据决定取舍,然后求出平均值、标准差和置信度为90%时平均值的置信区间。2.14 下列各数含有的有效数字是几位? 0.0376; 1.2067; 0.2180; 6.022×1023; 4.80×10-10; 998; 1.000;1.0×103; pH=5.2时的H+。2.15 应用有效数字计

12、算规则计算下列各式。 124.165 + 8.2 1.4250 pH=2.03,求H+2.16 有人用分光光度法测定某药物中主成分的含量,称取此药物0.0250g,最后计算其主成分的质量分数为0.9624,问此结果合理不合理?应如何表示?第3章 化学反应的基本原理3.1 判断下列热力学过程中,哪个的rUm最大:(1)体系放出了50 kJ热,并对环境做了30 kJ功。(2)体系吸收了50 kJ热,环境对体系做了30 kJ功。(3)体系吸收了30 kJ热,并对环境做了50 kJ功。(4)体系放出了30 kJ热,环境对体系做了50 kJ功。3.2 已知乙醇在100kPa大气压力下正常沸点温度(351

13、K)时的蒸发热为39.2kJ·mo1-1。试估算1mol液态C2H5OH在该蒸发过程中的体积功w和U。3.3 2.00mol理想气体在350K和152kPa条件下,经恒压冷却至体积为35。0L此过程放出了1260J热量。试计算:(1)起始体积;(2)终态温度;(3)体系作功;(4)热力学能变化;(5)焓变。3.4 根据书后附表中的fHm数据,计算下列反应的rHm。由计算结果说明为什么金属钠着火时不能用水或CO2灭火剂来扑救。(1)4Na(s) + O2(g) 2Na2O(s)(2)2Na(s) + 2H2O(l) 2NaOH(aq) + H2(g)(3)2Na(s) + CO2(g)

14、 Na2O(s) + CO(g)3.5 设反应物和生成物均处于标准状态,试通过计算说明298K时究竟是乙炔(C2H2)还是乙烯(C2H4)完全燃烧会放出更多热量?(以kJ·mo1-1表示)3.6 已知298.15K时反应:3H2(g) + N2(g) 2NH3(g);rHm(1)=92.22 kJ·mo1-12H2(g) + O2(g) 2H2O(g);rHm(2)=483.636kJ·mo1-1试计算下列反应的rHm(3): 4 NH3(g) +3 O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g)3.7 利用fHm数据计算下列反应的rHm。(1)C2H4(g) +

15、O3(g) CH3CHO(g) + O2(g)(2)O3(g) + NO(g) NO2(g) + O2(g)(3)CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)(4)3NO2(g) + H2O(l) 2HNO3(l) + NO(g)3.8试由下列数据计算NH键能和H2NNH2中NN键能。已知NH3(g) 的fHm46kJ·mo1-1,H2NNH2(g)的fHm+95kJ·mo1-I,HH的键能+436kJ·mo1-1,NN的键能+946kJ·mo1-13.9判断下列反应中,哪些是熵增加过程,并说明理由。 I2(s) I2(g); H2O(l)

16、 H2(g) + O2(g); 2CO(g)十O2(g) 2CO2(g);3.10下列各热力学函数中,哪些数值是零? fHm (O3,g,298K); fGm (I2,g,298K); fHm (Br2,s,298K); Sm (H2,g,298K); fGm (N2,g,298K);3.11 已知反应: SO2(g) + O2(g) = SO3(g)fHm/ kJ·mo1-1 296.8 395.7Sm/ J·mo1-1·K-1 248.2 205.2 256.8通过计算说明在1000K时,SO3、SO2、O2的分压分别为0.1、0.025、0.025Mpa时,

17、正反应是否自发进行?3.12 通过计算说明下列反应 2CuO(s) Cu2O(s) + O2(g)(1)在298.15K、标准状态下能否自发进行?(2) 在什么温度下,该反应在标准状态下能自发进行?3.13 工业上由CO和H2合成甲醇:CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) rHm298=90.67 kJ·mo1-1 ,rSm298=221.4 J·mo1-1·K-1。为了加速反应必须升高温度,但温度不宜过高。通过计算说明此温度最高不得超过多少?3.14利用标准热力学函数估算反应CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)在873K时的标

18、准摩尔吉布斯函数变和标准平衡常数。若此时系统中各组分气体的分压为,计算此条件下反应的摩尔吉布斯函数变,并判断反应进行的方向。3.15 已知反应2NO(g) + Cl2(g) 2NOCl(g) 为基元反应,求:(1)写出该反应的速率方程。(2)该反应的总级数是多少?(3)其它条件不变,如果将容器的体积增加到原来的2倍,反应速率如何变化?(4)如果容器体积不变而将NO的浓度增加到原来的3倍,反应速率又将怎样变化?3.16 已知反应2NOCl(g) 2NO(g) + Cl2(g),350K时,k1=9.3×106s1;400K时,k2=6.9×104s1。计算该反应的活化能Ea以

19、及450K下的反应速率常数k。3.17某反应A B,当A的浓度为0.40mol·L1时,反应速率为0.020mo1·L1·s1。分别求出反应是一级反应;反应是二级反应时的速率常数k。3.18 在没有催化剂存在时,H2O2的分解反应:H2O2(l)H2O(l)+O2(g)的活化能为75 kJ·mo1-1 。当有铁催化剂存在时,该反应的活化能就降低到54 kJ·mo1-1 。计算在298K时此两种反应速率的比值。3.19 当T为298K时,反应:2N2O(g)2N2(g)+O2(g),rHm=164.1 kJ·mo1-1 ,Ea=240

20、kJ·mo1-1 。该反应被Cl2催化,催化反应的Ea=140 kJ·mo1-1 。催化后反应速率提高了多少倍?催化反应的逆反应活化能是多少?3.20写出下列反应的标准平衡常数表达式:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g);Al2O3(s) +3H2 (g) 2Al(s) + 3H2O(g);2MnO4(aq) + 5H2O2(aq) + 6H+(aq) 2Mn2+(aq) + 5O2(g) + 8H2O(1)3.21 在21.8时,反应:NH4HS(s)NH3(g)+ H2S(g)的平衡常数K=0.07。求:(1)平衡时该气体混合物的总压。(2)在同

21、样的实验中,NH3的最初分压为25.3kPa时,H2S的平衡分压为多少? 3.22根据吕·查德里原理,讨论下列反应: 2Cl2(g) + 2H2O(g) 4HCl(g) + O2(g) rHm0。将C12,H2O(g),HCl,O2四种气体混合,反应达到平衡时,下列左面的操作条件改变对右面的平衡数值有何影响(操作条件中没有注明的,是指温度不变、体积不变)? 增大容器体积 nH2O,g 减小容器体积 P Cl2 加O2 nH2O, g 减小容器体积 K 加O2 nO2 升高温度 K 加O2 nHCl 加氮气 nHCl 减小容器体积 nCl2, g 加催化剂 nHCl3.23 某温度时8

22、.0molSO2和4.0molO2在密闭容器中进行反应生成SO3气体,测得开始时和平衡时体系的总压力分别为300kPa和220kPa(假设体系温度不变)。试利用上述实验数据求该温度时反应:2 SO2(g)+ O2(g)2 SO3(g)的标准平衡常数和SO2的转化率。3.24 已知反应:Ag2S(s)+H2(g) 2Ag(s)+H2S(g),在740K时的K=0.36。若在该温度下,在密闭容器中将1.0molAg2S还原为银,试计算最少需用H2的物质的量。3.25 在700K时,反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)的K=55.4,如果将2.00mol H2和2.00mol I2作用于4.00

23、L的容器内,问该温度下达到平衡时,有多少HI生成?3.26 320K时反应: 2HI(g,80.5kPa)=H2(g,0.101kPa)+I2(g,0.101kPa) 已知fHm/kJ·mol-1 26.5 0 62.4Sm/J·mol-1·K-1 206.6 130.7 260.7计算该反应的平衡常数K,rGm,并说明320K时反应自发进行的方向。3.27一容器中含有N2O4和NO2的混合物,其反应为N2O4(g)2NO2(g),若使N2O4与NO2的摩尔比为10:1,在一定温度、100kPa压力下发生上述反应,测得K=0.315,求达平衡时各物质的分压及N2O

24、4(g)的离解百分数。3.28 2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)在500的标准吉布斯自由能rGm和平衡常数K?(设25500范围内rHm、rSm保持不变。已知=33.2kJ·mol1;=91.3 kJ·mol1; =240.1 J·mol1·K1; =210.8 J·mol1·K1; =205.2J·mol1·K1;3.29 在250时,反应PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)的标准平衡常数K=1.78。如果将一定量的PCl5注入一密闭容器中,在250、200kPa下,反应达到平衡,求PCl5的

25、分解率是多少?3.30 反应PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)。(1)523K时,将0.700mol PCl5注入容积为2.00L的密闭容器中,平衡时有0.500mol PCl5被分解了。试计算该温度下的标准平衡常数K和PCl5的分解百分率?(2)若上述容器中反应已达到平衡后,再注入0.100mol Cl2,则PCl5的分解率与(1)的分解率相比相差多少?(3)如果开始时在注入0.700mol PCl5的同时,就注入0.100mol Cl2,则平衡时PCl5的分解率又是多少?比较(2)(3)所得结果可以得出什么结论?3.31 反应Cl2(g)+ F2(g) ClF(g),在298

26、K和398K下,测得其标准平衡常数分别为9.3×109和3.3×107。(1)计算rGm298K;(2)若在298K398K范围内,rHm、rSm保持基本不变,计算rHm、rSm。第4章 酸碱平衡4.1 指出下列各种酸的共轭碱:H2O、H3PO4、HCO3-、NH4+4.2 指出下列各种碱的共轭酸:H2O、HPO42-、C2O42-、HCO3-4.3 从下列物质中找出共轭酸碱对,并按酸性由强到弱的顺序排列:H2PO4-、NH3、H2S、-COOH、PO43-、H2SO3、HS-、NH4+、HCOOH、HSO3-4.4 试计算0.20 mol·L-1氨水在以下情况的

27、解离度以及OH-:(1)将溶液稀释一倍;(2)加入NH4Cl,使NH4Cl浓度为0.10 mol·L-1;(3)上述浓度氨水。4.5 已知H2C2O4的pKa1q= 1.23,pKa2q= 4.19。在pH = 1.00和4.00时,溶液中H2C2O4、HC2O4-、C2O42-三种形式的分布系数2、1和0各为多少?4.6 试计算: c(H2S) = 0.10 mol·L-1 H2S溶液的S2-浓度和pH。 0.30mol·L-1HCl溶液中通入H2S并达到饱和时的S2-浓度。4.7写出下列物质在水溶液中的质子条件式: NH4Cl; NH4Ac; (NH4) 2H

28、PO4; HCOOH; Na2S; Na2C2O44.8计算浓度为0.12mol·L-1的下列物质水溶液的pH(括号内为pKaq): 苯酚(9.99); 丙烯酸(4.25); 氯化丁基铵(C4H9NH3Cl)(9.39)。4.9计算下列溶液的pH: 0.10mol·L-1KH2PO4; 0.05mol·L-1Na2HPO4。4.10计算下列水溶液的pH: 0.10mol·L-1乳酸和0.10mol·L-1乳酸钠(pKaq = 3.58); 0.010mol·L-1邻硝基酚和0.012mol·L-1邻硝基酚的钠盐(pKaq =

29、 7.21); 0.12mol·L-1氯化三乙基铵和0.010mol·L-1三乙基胺(pKbq = 7.90);4.11 100g NaAc·3H2O加入15mL6.0 mol·L-1HAc,用水稀释至1.0L,此缓冲溶液的pH是多少?4.12 欲配制pH为5.0的缓冲溶液,请用计算说明在下列两种体系中选择哪一种较合适? HAc-NaAc; NH3·H2O-NH4Cl。4.13 欲配制500mL pH = 10.0且NH4+ = 1.0 mol·L-1的NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液,需比重为0.904、含氨26.0的浓

30、氨水多少毫升?固体NH4Cl多少克?4.14 用0.1000 mol·L-1 HNO3溶液滴定20.00mL 0.1000 mol·L-1 NaOH溶液时,化学计量点时pH为多少?此滴定中应选用何种指示剂?4.15 以0.5000 mol·L-1 HNO3溶液滴定0.5000 mol·L-1NH3·H2O溶液。试计算滴定分数为0.999及1.001时溶液的pH。应选用何种指示剂?4.16 用0.1000mol·L-1 NaOH溶液滴定0.1000mol·L-1 HCOOH溶液时, 用中性红为指示剂,滴定到pH = 7.0为终

31、点; 用百里酚酞为指示剂,滴定到pH = 10.0为终点;分别计算它们的滴定误差,并指出用哪一种指示剂较为合适。4.17 有一三元酸,其pKa1q= 2.0,pKa2q= 6.0,pKa3q= 12.0。用NaOH溶液滴定时,第一和第二化学计量点的pH分别为多少?两个化学计量点附近有无pH突跃?可选用什么指示剂?能否直接滴定至酸的质子全部被作用?4.18 用0.1000mol·L-1 NaOH溶液滴定0.1000mol·L-1草酸溶液时,有几个pH突跃?在第二个化学计量点时pH为多少?应选用什么指示剂?4.19 称取2.449面粉,经消化处理后加入过量的NaOH溶液,加热,

32、蒸出的氨吸收在100.0mL 0.01086 mol·L-1 HCl标准溶液中,过量的HCl用0.01228 mol·L-1NaOH溶液回滴,用去15.30mL,计算面粉中粗蛋白质的质量分数(对面粉,粗蛋白质含量为氮含量乘以5.7)。4.20 吸取 = 1.004g·mL-1的醋样10.0mL,置于锥形瓶中,加2滴酚酞指示剂,用0.1014mol·L-1NaOH滴定醋中的HAc,如需要44.86mL,则醋样中HAc的含量为多少?4.21 含有SO3的发烟硫酸试样1.400g,溶于水,用0.8060 mol·L-1 NaOH溶液滴定时消耗36.1

33、0mL。求试样中SO3和H2SO4的含量(假设试样中不含其他杂质)。4.22 称取混合碱试样0.8766g,加酚酞指示剂,用0.2817mol·L-1 HCl溶液滴定至终点,计耗去酸溶液20.08mL。再加甲基橙指示剂,滴定至终点,又耗去酸25.22mL。求试样中各组分的质量分数。4.23 有一Na3PO4试样,其中含有Na2HPO4,称取0.9947g,以酚酞为指示剂,用0.2881 mol·L-1 HCl溶液滴定至终点,用去17.56mL。再加入甲基橙指示剂,继续用0.2881 mol·L-1 HCl溶液滴定至终点时,又用去20.18mL。求试样中Na3PO4

34、、Na2HPO4的质量分数。第5章 沉淀溶解平衡5.1 已知室温时以下各难溶物质的溶解度,试求它们相应的溶度积(不考虑水解): SrCO3,2.37×10-5mol·L-1; CaF2,2.05×10-4mol·L-1。5.2 已知室温时以下各难溶物质的溶度积,试求它们相应的溶解度(以mol·L-1表示): BaCO3,Kspq = 2.58×10-9; Ag2C2O4,Kspq = 5.40×10-12。5.3 已知AgCl的溶度积为1.77×10-10。求它在纯水中;在1.0×10-3mol·

35、;L-1NaCl溶液中;在1.0×10-2mol·L-1 AgNO3溶液中的溶解度(以mol·L-1表示)。5.4 在10mL 1.5×10-2mol·L-1Mg(NO3)2溶液中,加入5.0mL 0.15mol·L-1氨水溶液,问能否生成Mg(OH)2沉淀?若在上述10mL 1.5×10-2mol·L-1Mg(NO3)2溶液中,先加入0.350gNH4NO3固体(假定加入量对溶液体积影响不大),然后再加入5.0mL 0.15mol·L-1氨水溶液,问是否有Mg(OH)2沉淀生成?5.5 试计算0.001

36、0mol·L-1 Mg2+开始沉淀和沉淀完全的pH。5.6 在下列溶液中不断通入H2S气体直至饱和:0.10mol·L-1Pb(NO3)2;0.10mol·L-1Pb(NO3)2与1.0mol·L-1HCl的混合溶液。计算在这两种溶液中残留的Pb2+浓度。5.7 试计算用1.0L盐酸来溶解0.10mol CdS固体所需的HCl浓度。5.8 某溶液中含有Li+和Mg2+,浓度均为0.10mol·L-1。现滴加NaF溶液(忽略体积变化),哪一种离子先沉淀?第二种离子开始沉淀时,溶液中第一种离子的浓度是多少?两者有无分离的可能?5.9 溶液中含有Ag

37、+、Pb2+、Ba2+、Sr2+,它们的浓度均为1.0×10-2mol·L-1。加入K2CrO4溶液,试通过计算说明上述离子开始沉淀的先后顺序。5.10 某溶液中含有Fe3+和Zn2+,浓度均为0.10mol·L-1。若要使Fe(OH)3沉淀完全,而Zn2+不沉淀,问所需控制的溶液pH的范围是多少?5.11 在1.0mol·L-1Mn2+溶液中含有少量Cd2+,如欲使Cd2+形成CdS沉淀,而Mn2+留在溶液中,从而达到分离的目的,溶液中S2-的浓度应控制在何范围?若通入H2S气体直至饱和来实现上述目的,求需要控制的最低酸度。5.12 试设计分离下列各组

38、内物质的方案: AgCl和AgI; Mg(OH)2和Fe(OH)3; BaCO3和BaSO4。5.12 试计算下列沉淀转化的平衡常数: MgCO3(s) + 2Ca2+(aq) CaCO3(s) + Mg2+(aq); PbCl2(s) + CrO42-(aq) PbCrO4(s) + 2Cl-(aq).5.13 计算下列换算因数: 称量形 被测组分 Mg2P2O7 MgO PbCrO4 Cr2O3 Fe2O3 FeSO4·(NH4)2SO4·12H2O (NH4)3PO4·12MoO3 P2O5 8-羟基喹啉铝(C9H6NO)3Al Al2O3 5.14 0.4

39、728g合金钢溶解后,将Ni2+沉淀为丁二酮肟镍(NiC8H14O4N4),烘干后的质量为0.2566g。计算样品中Ni的质量分数。5.15 有纯的AgCl和AgBr混合样品0.5066g,在Cl2气流中加热,使AgBr转化为AgCl。若混合物中AgBr的质量分数为58.99%,求经过Cl2处理后AgCl的质量。5.16 称取不纯的MgSO4·7H2O 0.5018g,首先使Mg2+生成MgNH4PO4,最后灼烧成Mg2P2O7,称得0.2080g。试计算样品中MgSO4·7H2O的质量分数。5.17 用莫尔法测定生理盐水中NaCl含量。准确量取生理盐水10.00mL,加入

40、K2CrO4指示剂0.51mL,以0.1045mol·L-1AgNO3标准溶液滴至砖红色,共用去14.58mL。计算生理盐水中NaCl的含量(g·mL-1)。5.18 称取含NaCl和NaBr的试样0.5000g,溶解后以 0.1000mol·L-1AgNO3溶液滴定,消耗了22.50mL。另取同样质量的试样,溶解后以AgNO3溶液沉淀之,经处理最终得到称量物质0.4028g。计算试样中NaCl和NaBr的质量分数。第6章 电极电势与氧化还原平衡6.1下列各物质中画线元素的氧化值是多少:Cl2 H2O2 NaO2 OF2 HCOOH P2O5 K2PtCl4 Cr

41、2O72 NH4+ 6.2 用氧化值法配平下列各氧化还原反应方程式: Ag2S + HNO3(稀) AgNO3 + S + NO + H2O FeS + HNO3(浓) Fe(NO3)3 + S + NO + H2O Zn + HNO3(稀) Zn(NO3)2 + NO (NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 P4 + HClO H3PO4 + HCl MnO2 + H2O2 + KOH K2MnO4 + H2O 6.3 用离子电子法配平下列在酸性介质中反应的离子方程式: MnO4 + SO32 Mn2+ + SO42 Cr2O72 + CH3OH CH2O + Cr3+ PbO2 +

42、Mn2+ +SO42 PbSO4 + MnO4 I2 + Na2S2O3 I + Na2S4O6 As2S3 +ClO3 Cl +H2AsO4 +SO426.4 用离子电子法配平下列在碱性介质中反应的离子方程式: Fe(OH) + C1O FeO42 + CI MnO4 + SO32 MnO42 + SO42 Cr(OH)4 + H2O2 CrO42 + H2O I2 + C12 Cl + IO36.5 对于下列氧化还原反应:指出哪个是氧化剂,哪个是还原剂?写出半反应式;以这些反应组成原电池,并写出电池符号。 2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2Fe2+ Zn + CdSO4 = ZnS

43、O4 + Cd Pb + 2H+2Cl = PbCl2 + H26.6已知 MnO2 + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E1.507V Fe3+ + e Fe2+ E0.771V 判断下列反应的方向: MnO4 + Fe2+ + H+ Mn2+ + Fe3+ 将这两个半电池组成原电池,用电池符号表示该原电池的组成,标明电池的正、负极,并计算其标准电动势。 当氢离子浓度为0.10mo1·L1,其他各离子浓度均为1.0mo1·L1时,计算该电池的电动势。6.7 判断下列氧化还原反应进行的方向(25,标准状态下):(1)Ag+ +Fe2+ Ag + Fe3+(2)2C

44、r3+ +3I2 + 7H2O Cr2O72 + 6I + 14H+6.8 计算下列原电池的电动势,指出正、负极,并写出电极反应和电池反应的反应式: AgAg+(0.10mo1·L-1)Zn2+(0.01mo1·L-1)Zn ZnZn2+(0.01mo1·L-1)Fe2+(0.0010mo1·L-1)Fe PtFe2+(0.010mo1·L-1),Fe3+(0.10mo1·L-1)Cl-(2.0mo1·L-1)Cl2(p)Pt AgAg+(0.010mo1·L-1)Ag+(0.10mo1·L-1)Ag6.

45、9半电池反应 Ag+ + e Ag和AgBr(s) + e Ag + Br-中电对的标准电极电势分别是0.7996V和0.0713V。试计算AgBr的溶度积常数。6.10 由两个氢电极:PtH2(100kPa)H+(0.10 mo1·L-1)和PtH2(100kPa)H+(x mo1·L-1)组成原电池,测得该原电池的电动势为0.016V。若后一电极作为该原电池的正极,问组成该电极的溶液中H+的浓度x值为多少?6.11 由镍电极和标准氢电极组成原电池。若Ni2+的浓度为0.0100 mo1·L-1时,原电池的电动势为0.315V,其中镍为负极,计算镍电极的标准电极

46、电势。6.12 计算下列反应的标准平衡常数和所组成的原电池的标准电动势。 Fe3+(aq) + I(aq) Fe2+(aq) + I2(s)6.13 用H2和O2的有关半反应设计一个原电池,确定25时H2O的是多少?6.14 已知反应:2Ag+ + Zn 2Ag + Zn2+,(1)开始时Ag+和Zn2+的浓度分别是0.10 mo1·L-1和0.30mo1·L-1。求、及电动势;(2)计算反应的K、E及rGm值;(3)求达到平衡时,溶液中剩余的Ag+浓度为多少?6.15 计算下列反应的E、rGm、K及rGm。(1)Sn2+(0.10 mo1·L-1) + Hg2+

47、(0.010 mo1·L-1) Sn4+(0.020 mo1·L-1) + Hg(l)(2)Cu(s) +2Ag+(0.010 mo1·L-1) Cu2+(0.010 mo1·L-1) + 2Ag(s)6.16测得原电池AgAgCl(s)Cl-(1.00mol·L-1)Ag+(1.00mol·L-1)Ag的电动势为0.577V。计算EAgCl/Ag和Ksp(AgCl)。已知EAg+/Ag=0.7996V。6.17已知298K时反应Fe3+Ag=Fe2+Ag+的K=0.323,EFe3+/Fe2+=0.771V,计算(1)标准电动势E

48、(2)EAg+/Ag (3)判断标准态下反应自发进行的方向。6.18已知MnO4+8H+5eMn2+4H2O的=1.507V ,=1.358V, =1.066V,且=1.0mol·L1,求:可以氧化Br而不氧化Cl的pH范围?6.19某原电池的一个半电池是由金属银片浸在1.0 mol·L-1 Ag+溶液中组成的,另一半是由银片浸在为1.0 mol·L-1的AgBr饱和溶液中组成的,后者为负极,测得电池电动势为0.728V。计算和。6.20已知下列电极反应在酸性溶液中的值。 MnO4- + 4H+ + 3e MnO2(s) + 2H2O , =1.695V MnO4

49、- + e MnO42- =0.564V(1)计算值;(2)MnO42-能否歧化?写出相应的反应方程式,计算值。6.21 已知,。(1)画出在酸性溶液中铜元素的电势图:(2)判断在酸性溶液中Cu+、CuI能否稳定存在。6.22 在0.5 mo1·L-1H2SO4溶液中,当Ce4+/Ce3+的比为:102,101, 1,10,100时,Ce4+/Ce3+电对的电极电势各为多少?6.23称取软锰矿0.3216g,分析纯的Na2C2O4 0.3685g,共置于同一烧杯中,加入H2SO4,并加热,待反应完毕后,用0.02400 mo1·L-1KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4,

50、消耗KMnO4溶液11.26ml。计算软锰矿中MnO2的质量分数。6.24以K2Cr2O7标准溶液滴定0.4000g褐铁矿,其所用K2Cr2O7溶液的毫升数与试样中Fe2O3的质量分数相等。求K2Cr2O7溶液对铁的滴定度。6.25用KIO3作基准物标定Na2S2O3溶液。称取0.1500g KIO3与过量KI作用,析出的碘用Na2S2O3溶液滴定,用去24.00ml。此Na2S2O3溶液的浓度为多少?每毫升相当多少克碘?6.2625.00ml KI溶液用稀盐酸及10.00ml 0.05000 mo1·L-1KIO3溶液处理,煮沸以挥发除去释出的I2。冷却后,加入过量KI溶液使之与剩

51、余的KIO3反应。释出的I2需要用21.14m1 0.1008 mo1·L-1Na2S2O3溶液滴。计算KI溶液的浓度。6.27 如果在25.00m1CaCl2溶液中加入40.00ml 0.1000 mo1·L-1 (NH4)2C2O4溶液,待CaC2O4沉淀完全后,分离之,滤液以0.02000 mo1·L-1KMnO4溶液滴定,共耗去KMnO4溶液15.00ml。计算在250m1该CaCl2溶液中CaCl2的含量为多少克?第7章 配位化合物与配位平衡7.1 解释下列名词 配位体、配位原子和配位数 配合物和复盐 外界和内界 单齿配体和多齿配体 稳定常数、条件稳定常

52、数、累积稳定常数 酸效应、金属离子的配位效应7.2 回答问题 配合物的总稳定常数、各级稳定常数、各级累积稳定常数间的相互关系如何? 直接滴定单一金属离子的条件是什么? 金属离子分步滴定的条件是什么? 如何确定滴定单一金属离子的酸度范围? 金属离子的副反应有那些?MY配合物的条件稳定常数与各种副反应系数的关系如何? 配位滴定的pM突跃范围与哪些因素有关? 金属指示剂应具备哪些条件?什么是指示剂的封闭现象和僵化现象? 常见的掩蔽方法有哪几种?常见的配位掩蔽剂有哪些?适用的pH范围如何? 配位滴定的方式有几种?举例说明什么是间接滴定法、返滴定法和置换滴定法?7.3 完成下表配合物或配离子命 名中心离

53、子配体配位原子配位数六氟合硅()酸铜(NH4)3SbCl6Zn(OH)(H2O)3NO3CoCl2(NH3)3(H2O)Cl四氯合铂()酸四氨合铜()PtCl2(OH)2(NH3)2四异硫氰·二氨合铬()酸铵三羟基·水·乙二胺合铬()Fe(CN)5(CO)3-FeCl2(C2O4)(en)-三硝基·三氨合钴()四羰基合镍7.4 人们先后制得多种钴氨配合物,其中四种组成如下: CoCl3·6NH3 (橙黄色) CoCl3·5NH3 (紫色) CoCl3·4NH3 (绿色) CoCl3·3NH3 (绿色)若用AgNO3

54、溶液沉淀上述配合物中的Cl-,所得沉淀的含氯量依次相当于总含氯的,试根据这一实验事实确定这四种钴氨配合物的化学式。7.5 已知Cu(NH3)42+的逐级稳定常数的对数值分别为4.31、3.67、3.04、2.30。试求该配合物的逐级累积稳定常数i、稳定常数K稳q及不稳定常数 K不稳q。 7.6 将40mL 0.10 mol·L-1AgNO3溶液和20mL 6.0 mol·L-1氨水混合并稀释至100mL。试计算平衡时溶液中Ag+、Ag(NH3)2+ 和NH3的浓度。在混合稀释后的溶液中加入0.010mol KCl固体,是否有AgCl沉淀产生?若要阻止AgCl沉淀生成,则应改

55、取12.0mol·L-1氨水多少毫升?7.7 计算400mL 0.50 mol·L-1Na2S2O3溶液可溶解多少克固体AgBr?7.8 0.10g固体AgBr能否完全溶解于100mL 1mol·L-1的氨水中?7.9 计算欲使0.10 mol的AgCl(s)完全溶解,至少需要1.0L多大浓度的氨水?7.10 10 mL 0.10mol·L-1的CuSO4溶液与10mL 6.0mol·L-1的氨水混合达到平衡后,计算溶液中Cu2+、Cu(NH3)42+以及NH3的浓度各是多少?若向此溶液中加入1.0mL 0.20mol·L-1的NaO

56、H溶液,问是否有Cu(OH)2沉淀生成?7.11 已知,Hg(CN)42-的K稳q=2.51×1041,计算并比较标准状态下Hg2+与Hg(CN)42-氧化能力的相对大小。7.12 已知,Fe(CN)63-的K稳q=1.0×1042,Fe(CN)64-的K稳q=1.0×1035,计算7.13 计算下列电对的标准电极电势 Ni(CN)42- + 2e Ni + 4CN- (已知Ni(CN)42-的K稳q=2.0×1031)HgI4 2- + 2e Hg + 4I-7.14 计算说明下列反应在标准状态下能否向右进行? Ag(NH3)2+ + 2CN- Ag(CN)2- + 2NH3 AgBr +2NH3 Ag(NH3)2+ + Br-Ag2S + 4CN- 2Ag(CN)2- + S2-Cu(NH3)42

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