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1、第一章 思 考 题1. 一气柜如下图所示: AN2(2L)CO2(1L)假设隔板(A)两侧N2和CO2的T, P相同。试问:(1)隔板两边气体的质量是否相等? 浓度是否相等?物质的量不等而浓度相等(2)抽掉隔板(假设不影响气体的体积和气柜的密闭性)后,气柜内的T 和P 会改变?N2、CO2物质的量和浓度是否会改变? T 和P 会不变,N2、CO2物质的量不变而浓度会改变2. 标准状况与标准态有何不同? 标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体,标准态是在标准压力下(100kPa)的纯气体、纯液体或纯固体3. 化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同? 对某一化学反应方程式来

2、说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为负值,生成物的化学计量数为正值4. 热力学能、热量、温度三者概念是否相同? 试说明之。5. 试用实例说明热和功都不是状态函数。6. 判断下列各说法是否正确:(1)热的物体比冷的物体含有更多的热量。×(2)甲物体的温度比乙物体高,表明甲物体的热力学能比乙物体大。×(3)物体的温度越高,则所含热量越多。×(4)热是一种传递中的能量。(5)同一体系: (a)同一状态可能有多个热力学能值。× (b)不同状态可能有相同的热力学能值。7. 判断下列各过程中,那个U最

3、大:(1)体系放出了60kJ热,并对环境做了40kJ功。(2)体系吸收了60kJ热,环境对体系做了40kJ功。(3)体系吸收了40kJ热,并对环境做了60kJ功。(4)体系放出了40kJ热,环境对体系做了60kJ功。根据U=Q+W, (1) U=-60+(-40)=-100KJ (2) U=+60+40=+100KJ ,(3) U=+40+(-60)=-20KJ (4) U=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的U最大.8.下列各说法是否正确:(1)体系的焓等于恒压反应热。×(2)体系的焓等于体系的热量。×(3)体系的焓变等于恒压反应热。(4)最稳定的单

4、质焓等于零。×(5)最稳定的单质的生成焓值等于零。×(6)最稳定的纯态单质的标准生成焓等于零。(7)由于CaCO3分解是吸热的,所以它的标准摩尔生成焓为负值。×(8)由于反应焓变的单位为kJ·mol-1,所以热化学方程式的系数不影响反应的焓变值。×9.判断下列各组内的反应在标准态下的恒压反应热是否相同,请说明理由。(1)N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 1/2N2(g) + 3/2H2(g) NH3(g)不同,因为两个反应的反应计量数不同.(2)H2(g) + Br2(g) 2HBr(g) H2(g )+ Br2(l) 2HBr(g

5、) 不同,因为两个反应的反应物Br2的状态不同.10. 已知:A + B M + N;()1 = 35kJ·mol-12M + 2N 2D;()2 = -80kJ·mol-1则 A + B D的()3是( )(1)-10kJ·mol-1 (3)-5kJ·mol-1(2)-45kJ·mol-1 (4)25kJ·mol-111. 下列纯态单质中,哪些单质的标准摩尔生成焓不等于零: (1)金刚石 (3)O3(臭氧)(5)Br(l)(2)Fe(s) (4)Hg(g) (6)石墨12. 在一标准态下CO2(g)的为下列那个反应的值?(1) C(

6、金刚石) + O2(g) CO2(g)(2) CO(g) + 1/2O2(g) CO2(g)(3) C(石墨) + O2(g) CO2(g) 13. 反应:H2(g) + S(g) H2S(g)的值是否等于H2S(g)的?不等,因为S(g)不是稳定单质.14. 已知298.15K,100KPa下,反应:N2(g) + 2O2(g) 2NO2(g)= 66.36kJ·mol-1, 则NO2(g)的标准摩尔生成焓为:(1)-66.336kJ·mol-1 (3)-33.18kJ·mol-1(2)33.18kJ·mol-1 (4)66.36kJ·mol

7、-1习 题本章作业(P2425):3.5.8.10.13.15.18.1. 制备硝酸(HNO3)的反应如下:4NH3+ 5O2 4NO + 6H2O2NO + O2 2NO23NO2 + H2O 2HNO3 + NO试计算每消耗1.00吨氨气可制取多少吨硝酸? (提示:n(NH3):n(HNO3)=1:2/3. 答案:2.47吨硝酸)2. 在容器为10.0L的真空钢瓶内充入氯气,当温度为298.15K时,测得瓶内气体压强为1.0×107Pa,试计算钢瓶内氯气质量。提示:3. 一氧气瓶的容积是32L,其中氧气的压强为13.2kPa。规定瓶内氧气压强降至1.01×103kPa时

8、就要充氧气以防混入别的气体。今有实验设备每天需用101.325kPa氧气400L,问一瓶氧气能用几天?解:允许使用的氧气物质的量为:每天需用氧气的物质的量为:以瓶氧气可用的天数为:4. 一个容积为21.2L的氧气缸安装有在24.3×105Pa下能自动打开的安全阀,冬季时曾灌入624克氧气。夏季某天阀门突然自动打开了,试问该天气温达多少摄氏度?提示:5. 冬季草原上的空气主要含氮气(N2)、氧气(O2)和氩气(Ar)。在9.7×104Pa及-22下手记得一份空气试样,竟测定其中氮气、氧气和氩气的体积分数依次为0.78、0.21、0.01。求收集试样时各气体得分压。提示:根据道

9、尔顿分压定律:6. 30下,在一个容积为10.0L的容器中,O2,N2和CO2混和气体的总压力为93.3kPa,其中P(O2)为26.7kPa, CO2的含量为5.00g。试求:(1) 容器中CO2的分压;(答案:2.87×104Pa)(2) 容器中N2的分压;(答案:3.79×104Pa)(3) O2的物质的质量分数;(答案:0.286)7. 用锌与盐酸反应制备氢气:Zn(s) + 2H+ Zn2+ + H2(g)若用排水集气法在98.6kPa、25下(已知水的蒸气压为3.1kPa)收集到2.50×10-3m3的气体。求:(1) 25时该气体中H2的分压;(答案

10、:95.43kPa)(2) 收集到的氢气的质量。(答案:0.194g)8. 设有10molN2(g)和20molH2(g)在合成氨装置中混合,反应后有5molNH3(g)生成,试分别按下列反应方程式中各物质的化学计数量(B)和物质的量的变化(nB)计算反应进度并作出结论。(1) 1/2N2(g) + 3/2H2(g) NH3(g)(答案:5.0mol)(2) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) (答案:2.5mol)提示:。结论:反应进度的值与选用反应式中的哪个物质的量变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。9. 某气缸中有气体1.20L,从环境吸收了800J热量后,在恒压(97.

11、3kPa)下体积膨胀到1.50L,试计算系统热力学能变化(U)(提示:UQppV=0.771kJ)10. 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。试计算(1)起始体积(3)体系做功(2)终态温度(4)热力学能变化 (5)焓变提示:(问题主要出现在正负号上)11. 用热化学方程式表示下列内容:在25及标准态下,每氧化1molNH3(g)和H2O(g)并将放热226.2kJ。(答案:)12.在一敞口试管内加热氯酸钾晶体时发生下列反应:2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g),并放出热89.5kJ(298.15K)。求

12、: 298.15K下该反应的rHm和U。(提示:)13. 在高炉炼铁,主要反应有:C(s) + O2(g) CO2(g)1/2CO2(g) + 1/2C(s) CO(g)CO(g) + 1/3Fe2O3(s) 2/3Fe(s) + CO2(g)(1)分别计算298.15K时各反应的和各反应值之和;(2)将上列反应方程式和并成一个总反应方程式,应用各物质的(298.15K)值计算总反应的并与(1)计算结果比较做出结论。(提示:(1)各反应的值之和为:(2) -315.5kJ·mol-1,计算结果基本相等。可以得出结论:反应的热效应只与反应的始、终态有关,而与反应的途径无关。多数同学出现

13、了问题)14. 已知298.15K时反应:3H2(g) + N2(g) 2NH3(g);()1 = -92.22kJ·mol-12H2(g) + O2(g) 2H2O(g);()2 = -483.636kJ·mol-1试计算下列反应的()3:4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g)(提示:反应(3)反应(2)×3反应(1)×2-1266.47kJ·mol-1)15. 铝热法反应如下: 8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe(1)利用数据计算恒压反应热;(答案:)(2)在此反应中若用去267.0g铝,问能放出

14、多少热量?(答案: )16. 利用数据,试计算下列反应的恒压反应热:(1)Fe3O4 + 4H2(g) 3Fe(s) + 4H2O(g)(答案:151.1kJ·mol-1)(2)4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) (答案:-905.47kJ·mol-1)(3)3NO2(g) + H2O(l) 3HNO3(l) + NO(g) (答案:-71.7kJ·mol-1)17. 已知Ag2O(s) + 2HCl(g)2AgCl(s) + H2O(l)= -324.9kJ·mol-1及(Ag2O,s)= -30.57kJ·m

15、ol-1,试求:AgCl的标准摩尔生成焓。 (答案:-127.3kJ·mol-1)18. 某天然气中CH4占85.0%,C2H6占10.0%, 其余为不可燃部分。若已知C2H6(g)+7/2O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) = -30.57kJ·mol-1试计算完全燃烧1.00m3这种天然气的恒压反应热。(提示:(主要是摩尔体积的计算问题)第二章思 考 题 1. 下列说法是否正确? (1)质量定律适用于任何化学反应。×(2)反应速率常数取决于反应温度,与反应的浓度无关。(3)反应活化能越大,反应速率也越大。×(4)要加热才能进行的反应一定是吸热反

16、应。×2. 以下说法是否恰当,为什么? (1)放热反应均是自发反应。不一定(2)rSm为负值的反应均不能自发进行。不一定(3)冰在室温下自动溶化成水,是熵起了主要作用的结果。是3由锡石(SnO2)生产金属锡,要求温度尽可能低。可以单独加热矿石(产生O2),或将锡石与碳一起加热(产生CO2),或将锡石与氢气一起加热(产生水蒸气)。根据热力学原理,应选用何种方法?(氢气一起加热)4. 已知下列反应的平衡常数:H2(g) + S(s) H2S(g);S(s) + O2(g) SO2(g); 则反应:H2(g) + SO2(g) O2(g) + H2S(g)的平衡常数是下列中的哪一个。 (1

17、) - (2)· (3) / (4)/5. 区别下列概念:(1) 与 (2) 与 (3) J 与 Jc、Jp (4) K 与 Kc 、Kp 6. 评论下列陈述是否正确?(1)因为 (T)=-RTlnK ,所以温度升高,平衡常数减小。不一定(2)(T)i(298.15)(生成物) + i(298.15)(反应物)×(3)CaCO3在常温下不分解,是因为其分解反应是吸热反应;在高温(T>1173K)下分解,是因为此时分解放热。× 7. 向5L密闭容器中加入3molHCl(g)和2molO2(g),反应:4HCl(g) + O2(g) 2H2O(g) + 2Cl2

18、(g)的-114.408 kJ·mol-1 ,在723K达到平衡,其平衡常数为K。试问:(1)从这些数据能计算出平衡常数吗? 若不能,还需要什么数据?不能(须知道转化率或平衡分压或反应的熵)(2)标准态下,试比较723K和823K时K的大小。(K(723K)> K(823K)(3)若下列两反应的平衡常数分别为和2H2O(g) 2H2(g) + O2(g) 2HCl(g) H2(g) + 2Cl2(g) 那么,K与和 之间有什么关系(以式子表示)? ()2/ 8对于可逆反应:C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g);> 0下列说法你认为对否? 为什么? (1)达

19、平衡时各反应物和生成物的分压一定相等。×(2)改变生成物的分压,使 J < K ,平衡将向右移动。(3)升高温度使正增大;逆减小,故平衡向右移动;×(4)由于反应前后分子数目相等,所以增加压力对平衡无影响。×(5)加入催化剂使正增加,故平衡向右移动。×9. 可逆反应:达平衡时,A(g) + B(g) 2C(g) (298.15K)<0) 如果改变下述各项条件,试将其它各项发生的变化填入表中。操作条件正逆k正k逆平衡常数平衡移动方向增加A(g)分压-正正-压缩体积-逆-降低温度-正使用正催化剂-不变-10根据平衡移动原理,讨论下列反应:2Cl2

20、(g) + 2H2O(g) 4HCl(g) + O2(g); (29815K)>0 将Cl2,H2O,HCl,O2四种气体混合后,反应达平衡时,若进行下列各项操作,对平衡数值各有何影响(操作项目中没有注明的是指温度不变、体积不变)?操作项目 平衡数值 (1) 加O2 H2O的物质的量-(2) 加O2HCl的物质的量(3) 加O2 O2 的物质的量-(4) 增大容器的体积 H2O的物质的量(5) 减小容器的体积 Cl2的物质的量-(6) 减小容器的体积 Cl2的分压-(7) 减小容器的体积 K 不变(8) 升高温度 K-(9) 升高温度 HCl的分压-(10) 加催化剂 HCl的物质的量不

21、变11. 设有反应A(g) + B(g) 2C(g), A、B、C都是理想气体,在25、1×105Pa条件下,若分别按下列两种过程变化,那么变化过程的Q、W、各是多少?(1)体系放热41.8kJ·mol-1,而没有做功;(2)体系做了最大功,放出1.64kJ·mol-1的热。过程QW体积W非体积 -41.8-00-41.8 -41.85.5-40.16 -1.64-0-40.16-41.8-41.8-5.5-40.16 解: (提示:在等温等压下,体系的减小等于体系素做的最大非体积功)由于体系的H、U、S、G都是状态函数,其改变量与过程的途径无关,所以以上2个过程

22、的、是相同的。由(1)可知,W0,Q-41.8kJ·mol-1,根据热力学第一定律:Qp+W+p(V2-V1)=+nRT因为n0,所以Q-41.8 kJ·mol-1由(2)可知,体系作了最大非体积功,且放出1.64 kJ·mol-1的热。根据Q+W非体积可知:-41.8kJ·mol-1-1.64 kJ·mol-1+W非体积所以:W非体积-40.16 kJ·mol-1因为:-T-41.8 kJ·mol-1-298.15K×-40.16 kJ·mol-1所以:-5.50J·mol-1·K-

23、112. 能否用K来判断反应自发性? 为什么? 不能13. 若基元反应A 2B的活化能为Ea, 而其逆反应活化能为Ea', 问(1) 加催化剂后,Ea和Ea'各有何变化?等值降低(2) 加不同的催化剂对Ea的影响是否相同? Ea值不同(3) 提高反应温度,Ea、Ea'各有何变化?不变(4) 改变起始浓度,Ea有何变化? 不变*14. 状态函数 p、T、V、U、H、S、G 中哪些具有加和性(指其值与体系中物质的量有关)? V、U、H、S、G习 题作业: P60622./3./6./8./11./13./15./18.1. 应用公式(T)= (T)- T(T), 计算下列反

24、应的值,并判断反应在298.15K及标准态下能自发向右进行。8Al(s) + 3Fe3O4(s) 4Al2O3(s)+ 9Fe(s)(提示:)#2. 通过计算说明下列反应:2CuO(s) Cu2O(s) + 1/2O2(g)(1) 在常温(298K)、标准态下能自发进行?(2) 在700K时、标准态下能否自发进行?(提示:(1)(2)#3. 碘钨灯可提高白炽灯的发光效率并延长其使用寿命。其原理是由于灯管内所含少量碘发生了如下可逆反应, 即 W(s) + I2(g) WI2(g) 当生成的WI2(g)扩散到灯丝附近的高温区时,又会立即分解出W而重新沉积至灯管上。已知298.15K时:W(s) W

25、I2(g)/(kJ·mol-1)0 -8.37/(J·mol-1·K-1)33.5 251(1) 若灯管壁温度为623K,计算上式反应的(623K)(2) 求WI2(g)在灯丝上发生分解所需的最低温度。(提示:(1)(2)4. 写出下列反应的平衡常数 Kc 、Kp、 K的表达式:(1) CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)(2) NH3(g) 1/2N2(g) + 3/2H2(g)(3) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)(4) Al2O3(s) + 3H2(g) 2Al(s) + 3H2O(g)(注意:固体和溶剂液体不计入平

26、衡常数)5. 298.15K时,下列反应:2H2O2(l) 2H2O(l) + O2(g)的 = -196.10 kJ·mol-1 , = 125.76 J·mol-1·K-1, 试分别计算该反应在298.15K和373.15K的K值。(提示:)#6. 试判断下列反应 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) (1) 在298.15K、标准态下能否自发进行?(2) 计算298.15K时该反应的K值。(提示:)7. 将空气中的N2(g)变成各种含氨的化合物的反应叫做固氮反应。根据计算下列3种固氮反应的及K,并从热力学角度选择那个反应最好?N2(g) + O2(g

27、) 2NO(g)2N2(g) + O2(g) 2N2O(g)N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)(提示:)#8. 求下列反应的、,并用这些数据分析利用该反应净化汽车尾气中NO和CO的可能性。CO(g) + NO(g) CO2(g) + 1/2N2(g)(提示:)9. 设汽车内燃机内温度因燃料燃烧反应达到1300, 试估算此温度时下列反应 1/2N2(g) + 1/2O2(g) NO(g)的和K值。(提示:)10. 在699K时,反应H2(g) + I2(g) 2HI(g)的Kp = 55.3,如果将2.00molH2和2.00molI2作用于4.00L的容器内,问在该温度下达到平衡时合

28、成了多少HI? (提示: 平衡分压kPa 2905.74-x 2905.74-x 2x)#11. 反应CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)在某温度下Kp = 1,在此温度下于6.0L容器中加入:2.0L、3.04×105Pa的CO(g)3.0L、2.02×105Pa的CO(g)6.0L、2.02×105Pa的H2O(g)1.0L、2.02×105Pa的H2(g)问反应向哪个方向进行?(提示:在恒温下由p1V1=p2V2分别求出将气体加入该容器后的分压。P(CO)=1.01×105Pa,P(H2O)=2.02×10

29、5Pa,P(CO2)=1.01×105Pa,P(H2)=0.34×105Pa起始分压105Pa 1.01 2.01 1.01 0.34反应商J为:平衡向正方向移动。)12. 在294.8K时反应:NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g) 的K = 0.070,求:(1) 平衡时该气体混合物的总压。(2) 在同样的实验中,NH3的最初分压为25.3 kPa时 ,H2S的平衡分压为多少?(提示:(1) 平衡分压为: x x则标准平衡常数为:所以平衡时的总压为:p=2×26kPa=52kPa(2) T不变,则平衡常数不变。平衡分压为: 25.3+y y所以H2S

30、的平衡分压为17kPa)#13. 反应:PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)(1) 523K时,将0.70mol的PCl5注入容积为2.0L的密闭容器中,平衡时有0.50molPCl5被分解了。试计算该温度下的平衡常数Kc、K和PCl5的分解百分数。(2) 若在上述容器中已达平衡后,再加入0.10molC12,则PCl5的分解百分数与未加Cl2时相比有何不同?(3) 如开始时注入0.70molPCl5的同时,注入0.10molCl2,则平衡时PCl5的分解百分数又是多少? 比较(2)、(3)所得结果,可得出什么结论? (提示:(1) 起始浓度为(mol·L-1) 0.70

31、/2.0 0 0平衡浓度浓度为(mol·L-1) (0.70-0.50)/2.0 0.50/2.0 0.50/2.0Kc=0.62mol·L-1,(PCl5)=71%起始分压为 0 0平衡分压为 (2) 新的平衡浓度为: 0.10+y 0.25-y 0.25+(0.10/2)-yT不变,则Kc0.62 mol·L-1不变,y=0.01 mol·L-1,(PCl5)=68%(3) 起始浓度为(mol·L-1) 0.70/2.0 0 0.10/2.0平衡浓度为(mol·L-1) 0.35-z z 0.050+zKc不变,z=0.24 mo

32、l·L-1,(PCl5)=68%。比较(2)(3)说明最终浓度及转化率只与始终态有关,与加入的过程无关。)14. 在673K下,1.0L容器内N2、H2、NH3三种气体的平衡浓度分别为:c(N2) = 1.0mol·L-1,c(H2) = 0.50mol·L-1,c(NH3)0.50mol·L-1。若使N2的平衡浓度增加到1.2mol·L-1,需从容器中取走多少摩尔的H2才能使体系重新达到平衡? (提示:先求出平衡常数Kc.平衡浓度为(mol·L-1) 1.0 0.50 0.50所以Kc2.0 mol·L-1N2的平衡浓度发

33、生变化后:起始浓度为(mol·L-1) 1.0 0.50 0.50新的平衡浓度(mol·L-1) 1.2 0.5+(3×0.2)-x 0.5-(2×0.2)所以从容器中取走的氢气为:x=0.94mol)#15. 在749K条件下,在密闭容器中进行下列反应:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) Kc = 2.6,求:(1) 当H2O与CO物质的量之比为1时,CO的转化率为多少?(2) 当H2O与CO物质的量之比为3时,CO的转化率为多少?(3) 根据计算结果,你能得出什么结论? (提示:在体积恒定时,物质的量之比等于浓度之比,故当H2

34、O与CO物质的量之比为1时,则c(H2O)/ c(CO)=1 .(1) 起始浓度为(mol·L-1) c c 0 0平衡浓度(mol·L-1) c-x c-x x x所以: (2)设达到平衡后,已转化的CO浓度为x mol·L-1,Kc = 2.6不变起始浓度为(mol·L-1) c 3c 0 0平衡浓度(mol·L-1) c-x 3c-x x x所以:通过计算说明:增加反应物中某一物质的浓度,可以提高另一物质的转化率;增加反应物的浓度,平衡向生成物方向移动。)16. 将NO和O2注入一保持在673K的固定容器中,在反应发生以前,它们的分压分别

35、为p(NO) = 101kPa,p(O2) = 286kPa。当反应: 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)达平衡时,p(NO2) = 79.2kPa。计算该反应的K和值。(答案:K5.36,-9.39kJ·mol-1)*17. 已知反应:1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) HCl(g)在298.15K时的K4.9×1016,(298.15K)-92.307kJ·mol-1,求在500 K时的K值近似计算,不查S(298.15K)和(298.15K)数据。(提示:)#18. 在298.15K下,以下两个化学反应:(1) H2O(l) + 1/2O2(

36、g) H2O2(aq), ()1 = 105.3mol·L-1 > 0(2) Zn(s) + 1/2O2(g) ZnO(s), ()2 = -318.3mol·L-1 < 0可知前者不能自发进行。若把两个反应耦合起来: “aq”表示水合之意。Zn(S) + H2O(l) + O2(g) ZnO + H2O(aq) 不查热力学数据,请问此耦合反应在298.15K能否自发进行? 为什么?(提示:,即该耦合反应在上述条件下能自发进行。)第三章 酸碱反应和沉淀反应思 考 题1阐述下列化学名词、概念的含义。解离常数, 解离度, 分步解离, 水解常数, 水解度, 分步水解,

37、 水的离子积,缓冲溶液,溶度积, 溶度积规则,分步沉淀, 沉淀完全,沉淀转化。2在氨水中加入下列物质时,NH3·H2O的解离度和溶液的pH值将如何变化?(1) 加NH4C1;NH3·H2O的解离度下降,pH值(2) 加NaOH; NH3·H2O的解离度下降,pH值(3) 加HCl; NH3·H2O的解离度增大,pH值(4)加水稀释。 解离度,溶液pH值的变化与加水的多少有关。3是非题:(1) 酸性水溶液中不含OH-,碱性水溶液中不含H+;×(2)1×10-5 mol·L-1的盐酸溶液冲稀1000倍,溶液的pH值等于8.0;&

38、#215;(3)使甲基橙显黄色的溶液一定是碱性的;×(4)在一定温度下,改变溶液的pH值,水的离子积不变;(5)弱电解质的解离度随弱电解质浓度降低而增大;(6)H2S溶液中c(H+)=2c(S2-)×4下列说法是否正确? 为什么?(1) 将氨水和NaOH溶液的浓度各稀释为原来的1/2,则两种溶液中OH-浓度均减小为原来的1/2;×(2) 若HCI溶液的浓度为HOAc溶液的2倍,则HCl溶液中H+浓度也为HOAc溶液中H+浓度的2倍;× (3) 中和同浓度、等体积的一元酸所需的碱量基本上是相等的,所以同浓度的一元酸溶液中H+浓度基本上也是相等的;前半句、后

39、半句×(4) 氨水的浓度越小,解离度越大,溶液中OH-浓度也必越大。5根据弱电解质的解离常数,确定下列各溶液在相同浓度下,pH值由大到小的顺序。 NaOHNaCN NaOAcNa3PO4 NH4OAc HCOONH4(NH4)2SO4 H3PO4 HClH2SO4。6试回答下列问题;(1) 如何配制SnCl2、Bi(NO3)3、Na2S溶液?先用浓HCl溶解SnCl2固体、先用浓HNO3溶解Bi(NO3)3固体、先用浓NaOH溶解Na2S固体后再稀释。(2) 将Na2CO3 和FeCl3溶液混合,其产物是什么?Fe(OH)3+CO27现有0.20 mol·L-1 HCl溶液

40、与0.20 mol·L-1氨水,在下列各情况下如何计算混合溶液的pH值?(1) 两种溶液等体积混合;pH=5.12(2) 两种溶液按2:l的体积混合;pH=1.17(3) 两种溶液按1:2的体积混合。pH=9.258农村用草木灰作为钾肥(含碳酸钾),试解释为什么草木灰不宜与氮肥(如NH4C1)混合使用。9试解答下列问题:(1) 能否将0.1mol·L-1 NaOH溶液稀释至c(OH-)=1.0×10-8 mol·L-1?不能(2) CaCO3在下列哪种试剂中的溶解度最大?纯水;0.1 mol·L-1NaHCO3溶液;0.1mol·L-

41、1Na2CO3溶液;0.1mol·L-1CaCl2溶液;0.5mol·L-1 KNO3溶液。在KNO3溶液中(3) 洗涤BaSO4沉淀时,往往使用稀H2SO4,而不用蒸馏水;SO42-的同离子效应,BaSO4沉淀的损失最小(4) Ag2CrO4 在0.01mol·L-1AgNO3溶液中的溶解度小于在K2CrO4溶液中的溶解度。通过计算 Ag2CrO4 在0.01mol·L-1AgNO3溶液中的溶解度为:s=1×10-8 mol·L-1, Ag2CrO4 在0.01mol·L-1 K2CrO4溶液中的溶解度为:s=5×

42、;10-6 mol·L-111. 许多难溶于水的化学试剂如难溶的碳酸盐、硫化物、银盐、钡盐、铬酸盐等,常用沉淀法合成。沉淀工艺条件一般为操作液浓度宜适当稀一点,合成温度宜高一点,加沉淀剂宜慢一点,为什么?(提示:与获得的晶粒大小、纯度有关)。主要是为了获得纯度高、晶粒大的产品。第四章 氧化还原反应思考题1. 分别将元素Mn、N在下列两组物质中的氧化数按高到低顺序排列。(1) KMnO4, MnO2, K2MnO4, MnSO4, MnO(OH)(2) N2, N2O5, N2O, N2O3,NO2, NO, NH32. 试分别写出碳在下列各物质中的共价键数目和氧化数. CH3Cl(-

43、2), CH4(-4), CHCl3(+2), CH2Cl2(0), CCl4(+4) (共价键数目均为4)3. 指出下列各物质中各元素的氧化数。 Cs+,(+1) F-,(-1) NH4+,(-3,+1) H3O+,(+1,-2) H2O2, (+1,-1) Na2O2(+1,-1), KO2, (+1,-12) CH3OH, (-2,+1,-2) Cr2O72-,(+6,-2) KCr(SO4)2·12H2O(+1,+3,+6,-2,+1)4. 判断下列氧化还原反应方程式书写是否正确,并把错误予以改正。(1) 3Ag2S + 8HNO3 6AgNO3 + 3S+ 2NO+ 4H2

44、O(2) 4MnO4- + 4H+ 4MnO2 + (3)2O2+ 2H2O×(3) (2)NO2- + (4)2H+ + 2I- (2)NO + I2 + (2)H2O×(4) K2Cr2O7 + 6Fe2+ + 14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O + 2K+×Cr2O7 + 6Fe2+ + 14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O (5) FeS + 4HNO3 Fe(NO3)3 + S+ NO + 2H2O(6) (3)Fe2+ + NO3- + 4H+ (3)Fe3+ + NO+ 2H2O×5. 指出下列各原电池符号的表

45、示式是否正确, 并把错误的予以改正。(1) 氧化还原反应: Fe(s) + Ag+(aq) Fe2+(aq) + Ag(s) 原电池符号: (-)AgAg+Fe2+Fe(+)×(-)FeFe2+(c1)Ag+(c2)Ag (+)(2) 氧化还原反应: Fe3+(aq) + 2I-(aq) Fe2+(aq) + I2(s)原电池符号: (-)Pt,I2(s)I-(c1)Fe2+(c2)Fe3+(c3) (+)× (-)Pt,I2(s)I-(c1)Fe3+ (c2),Fe2+ (c3) Pt (+)(3) 氧化还原反应: 2Fe2+(0.010mol·L-1) + C

46、l2(100kPa)=2Fe3+(0.10mol·L-1) + 2Cl-(2.0mol·L-1)原电池符号: (-)PtFe2+(mol·L-1),Fe3+(0.10mol·L-1)Cl2(100kPa)Cl-(2.0mol·L-1),Pt(+)×(-)PtFe2+(0.01mol·L-1),Fe3+(0.10mol·L-1)Cl-(2.0mol·L-1)Cl2(100kPa),Pt(+)6. 氧化还原电对当氧化型或还原型物质发生下列变化时,电极电势将发生怎样的变化?(1) 氧化型物质生成沉淀;(2) 还

47、原型物质生成弱酸。7. 填写下列空白:(1) 下列氧化剂: KClO4, Br2, FeCl3, KMnO4, H2O2当其溶液中H+浓度增大时, 氧化能力增强的是KClO4, KMnO4, H2O2,不变的是Br2,FeCl3。(2) 下列电对中, E值最小的是OH-/H2。H+/H2, H2O/H2, OH-/H2, HF/H2, HCN/H2, H+/H28.下列电对中,若浓度增大,哪种电对的电极电势增大、不变或变小? Cl2/Cl-, Cr2O72-/Cr3+, Fe(OH)3/ Fe(OH)2Cr2O72-/Cr3+, Fe(OH)3/ Fe(OH)2,Cl2/Cl-不变9.下列说法

48、是否正确?(1) 由于E(Fe2+/Fe)=-0.440V, E(Fe3+/Fe2+)=0.771V, 故Fe3+与Fe2+能发生氧化还原反应;×(2) 因为电极反应 Ni2+ + 2e- = Ni 的=-0.25V, 故2Ni2+ + 4e-=2Ni的2;×(3) 在氧化还原反应中,若两个电对的E值相差越大,则反应进行得越快;×10. 试用标准电极电势值判断下列每组物质能否共存? 并说明理由。(1) Fe3+和Sn2+ (2) Fe3+和Cu (3) Fe3+和Fe (4) Fe2+和Cr2O72- (酸性介质);(5) Fe2+和MnO4-(酸性介质);(6)

49、 Cl-、Br-和I- (7) Fe2+和Sn4+(8) I2 和Sn2+(1)不能。E(Fe3+Fe2+)> E(Sn4+/ Sn2+), 2Fe3+ + Sn2+ 2Fe2+ Sn4+(2)不能。E(Fe3+Fe2+)> E(Cu2+/ Cu), 2Fe3+ + Cu 2Fe2+ Cu 2+(3)不能。E(Fe3+Fe2+)> E(Fe 2+/ Fe), 2Fe3+ + Fe 3Fe2+(4)不能。E(Cr2O72-Cr 3+)> E(Fe 3+/ Fe 2+), Cr2O72-+6Fe2+ +14 H+ 2Cr 3+6Fe3+7H2O(5)可共存,都为最低氧化态。

50、(6)不能。E(I2I -)> E(Sn4+/ Sn2+), I2 + Sn2+ 2 I-+ Sn4+11. 回答下列问题:(1) 化学反应的rHm, rSm, rGm和电池电动势E 及电极电势E 值的大小, 哪些与化学反应方程式的写法无关? 电池电动势E 及电极电势E与化学反应方程式的写法无关(2) 为何H2S水溶液不能长期保存?易被空气氧化生成S(3) 能否用铁制容器盛放CuSO4溶液?不能,Fe+Cu2+Fe2+Cu(4) 配制SnCl2溶液时,为防止Sn2+被空气中氧所氧化, 通常在溶液中加入少许Sn粒, 为什么?Sn4+Sn2Sn2+(5) 铁溶于过量盐酸或稀硝酸,其氧化产物有

51、何不同? Fe2+, Fe3+(6) 为何金属Ag不能从稀H2SO4或HCl中置换出H2气, 却能从氢碘酸中置换出H2气? E(Ag+Ag)> E(H+/ H2),而E(AgIAg)< E(H+/ H2)12. 化学试剂厂制备FeCl2·6H2O首先用盐酸与铁作用制取FeCl2溶液,然后考虑到原料来源、成本、反应速率、产品纯度、设备安全条件等因素选择把Fe2+氧化成Fe3+的氧化剂,现有双氧水、氯气、硝酸三种候选氧化剂,请问采用哪种为宜? 选H2O2提示:成本:Cl2 < HNO3 < H2O2 反应速率: HNO3 > H2O2 > Cl213.

52、 根据下列元素电势图: Cu2+ 0.159 Cu+ 0.520 CuAg2+ 1.980 Ag+ 0.7991 AgFe3+ 0.771 Fe2+ 0.44 FeAu3+ 1.36 Au+ 1.83 Au试问:(1) Cu+, Ag+, Fe2+、Au+等离子哪些能发生歧化反应?Cu+和Au+(2) 在空气中(注意氧气的存在), 上述四种元素各自最稳定的是哪种离子? Cu2+、 Ag+ 、Fe3+、Au3+第四章 氧化还原反应习 题1. 指出下列各物质中硫的氧化数:H2S, S, SCl2, SO2, Na2S2O6, Na2S2O8 硫的氧化数分别是-2,0,+2,+4,+5,+62. 用

53、氧化数法配平下列各氧化还原方程式:(1)3 Cu + 8HNO3(稀) 3 Cu(NO3)2 +2 NO+4H2O(2) 4Zn + 5H2SO4(浓稀) 4ZnSO4 + H2S+4H2O(3) KClO3 + 6FeSO4 + 3H2SO4KCl + 3Fe2(SO4)3+3H2O(4)3Cu2S + 22HNO3 6Cu(NO3)2 + 3H2SO4 +10 NO+8H2O3. 用离子-电子法配平下列反应方程式:(1) I- + H2O2 + H+ I2 + H2O(2) Cr2O72- + H2S + H+ Cr3+ + S(3) ClO3- + Fe2+ + H+ Cl- + Fe3

54、+(4) Cl2 + OH- Cl- + ClO-(5) Zn + ClO- + OH- Zn(OH)42- + Cl-(6) MnO4- + SO32- + OH- MnO42- + SO42-4. 将下列氧化还原反应设计成原电池,并写出原电池符号:(1) Cl2(g) + 2I- I2 + 2Cl-解:(1)(-)Pt,I2(s)I-(c1)Cl(c2)Cl2(P),Pt(+)(2) MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O(2)(-)PtFe2+(c1),Fe3+(c2)MnO4-(c3),Mn2+(c4),H+(c5)Pt(+) (3) Zn + CdSO4 ZnSO4 + Cd(3)(-)ZnZnSO4(c1)CdSO4(c2)Cd(+)5. 下列物质

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