《无机及分析化学》 《普通化学》习题选解

1、无机及分析化学普通化学习题选解第1章水溶液1-1.排出下列稀溶液在 310 K时，渗透压由大到小的顺序c(C6H1206)= 0.10 mol L-1 c(NaCl) = 0.10 mol L-1 -c(Na2CO3)= 0.10 mol L-1 解：Cos(C6H12O6)=c=0.10mol - L-1 Cos(NaCl)=2c=0.20mol - L-1 Cos(Na2CO3)=3c=0.30mol - L-1. . Cos(1)Cos(2)Cos(3)又：兀=CosRT 所以兀(1)兀(2)兀(3)1-2.某一元弱酸 HA100mL ,其浓度为0.10mol L-1 ,当加入0.10m

2、ol L-1的NaOH溶液50mL 后，溶液的pH为多少？此时该弱酸的解离度为多少？(已知HA的Ka=1.0 M0-5)解： HA + NaOH = NaA + H2O 代入数据0.10 1000.10 50=10mmol =5mmol可知HA过量5mmol ,产生NaA 5mmol,构成一个缓冲溶液。八_Il ni/ 1 n n共轲碱由公式 pH pKa lg=5+lg(5/5)=5 TOC o 1-5 h z n共轲酸 _+ _ 5H 1 10解离度 100% 100% 0.03% HYPERLINK l bookmark41 o Current Document c(HA)51501-3

3、.欲配制pH=5.00的缓冲溶液 500mL ,现有6 mol L-1的HAc34.0mL ,问需要加入 NaAc 3H2O(M=136.1g mol-1)多少克？如何配制？ -、解：根据公式pH pKa lg一)-代入计算，5.00 4.75 lgnNaAc-3n(HA)6 34.0 10得至k nNaAc=0.363mol, m(NaAc 3H2O)=0.363 136.1=49.4 克配制方法：称取 49.4克NaAc- 3H2O,溶解于100mL烧杯中，转移到 500mL容量瓶中，稀 释，定容，酸度计校正。1-4.已知298K时PbI2在纯水中的溶解度为 1.35 10-3 mol ?

4、 L-1,求其溶度积。(9.8 10-9) 解：PbI2(s) = PbI2(aq) = Pb2+S2-SS2S又：K Sp Pb2+I-2 S (2S)2 4S3KSp = 4 035 10-3)3 = 9.84 10-91-5.现有0.1 mol ? L -1的Fe2+和Fe3+溶液,控制溶液的pH值只使一种离子沉淀而另一种离子留在溶液中?OH-1.64 1014 4.059Fe20.110 7molL1pOH_-7lgOHlg4.516.39pH=14-pOH 7.61Fe(OH)3开始沉淀时:OH-KspFe3+ 3 1.10 10 363.3210 12moiL10.1所以，Fe3+

5、先沉淀当Fe3+沉淀完全时:OH 31.10 10 36Fe3+10 61.0410,10 molL1pOHlgOH-104 10 10Ig 9.98解：Fe(OH)2开始沉淀时:pH 14 pOH 4.02所以pH范围是：4.02 pH 0,反应在25c下不能自发进行。Hm?298)fHm配2H4(g)/马出。fHmC2H5OH(g)52.28 ( 241.9) ( 235.3)145.68kJ mol 1rSm (298)SmC2H 4(g) SmH2O(g) SmC2H5OH (g)219.5 188.7 282126.2J K 1 mol 1根据公式G He T Se由于 H61和S0

6、随温度变化很小，可以看成基本不变。G633 K45.68 633126.2100034.2kJ mol 1 0因此反应在360 c下能自发进行。(3)求反应能自发进行的最低温度根据公式G 二H 二 T S0AG 0H三丁 S时反应自发进行，故H ? T S：) 045.68 1000 362 K故该反应能自发进行的最低温度是89 Co2-4.反应PCl5(g)PCl3(g) Cl2(g)在760K时的标准平衡常数Ke为33.3。若将50.0g的PCI5注入容积为3.00L的密闭容器中，求760K下反应达平衡时 PCI3的分解率，此时容器中的压力是多少?解：n(PCl5)m(PC%)M(PC%)

7、502080.240molPCl5的初始分压为p(PCl5)n(PCl5)RTV0.24 8.314 7603.00505kPa505P(PCl5)/P荷 5.05该反应在恒温恒容下进行，以Pb / P6为基准计算。PCl5(g)PCl3(g) Cl2(g)开始时PB /pe5.0500平衡时Pb /pe5.05-xxxp(PCl3)/pC p(Cl2)/p：；x2KKp(PCl5)/p,5.05 x解得 x = 4.45 mol在恒容恒温下转化的 PCl5的分压为p(转，PCl5) 4.45 100 445kPaPCl5的分解率为n(转，PCl5)n(初，PCl5)100%p(转，PCL)P

8、(初，PCL)100%=445505100%88.1%平衡时p(PCl5) (5.05- 4.45) 100 60kPap(PCk) p(Cl2) 445kPa总压力为：p p(PCl5) p(PCl3) p(Cl2) 60 445 445 950kPa126.22-5.设某一化学反应的活化能为100kJ mol-1(1)当温度从300K升高到400K时速率加快了多少倍？ (2)温度从400K升高到500K时速率加快了多少倍？说明在不同温度区域，温度同 样升高100K,反应速率加快倍数有什么不同？解：根据公式lg殳 Ea T2工求解k12.303R T2Tl3k2100 10400 300 l

9、g -4.35k12.303 8.314 400 300k2 22340 k1,k21 00 1 03 5 0 0 4 00(2)lg -2.609k12.303 8.314 500 400色407 k1(3)以上计算说明，温度越高，升高同样温度使反应速率加快倍数减少。这是由于温度高时本身反应速率快，升温反应加快的倍数相应地较小。范特荷夫规则：温度升高 10C,反应速率增加23倍。它仅是一个近似规则，实际上与基础温度及活化能有关。2-6.反应2NO(g) + H 2(g) 一 地)+ H 2O(g)的反应速率表达式为 v=kNO 2H 2,试讨论下列 各种条件变化时对初速率有何影响。NO的浓度

10、增加一倍有催化剂参加降低温度将反应容器的容积增大一倍向反应体系中加入一定量的N2解：(1) NO的浓度增加一倍，初速率增大到原来的 4倍；(2)有催化剂参加，初速率增大；(3)降低温度，初速率减小；(4)将反应器的容积增大一倍，初速率减小到原来的1/8;(5)向反应体系中加入一定量的N2,初速率不变。第3章电化学原理与应用3-1.用氧化数法或离子电子法配平下列各方程式：解；(1)3 AS2O3+4HNO 3+7H2O=6H 3AsO4+4NO(2)K 2Cr2O7+3H2S+4H2SO4=K2SO4+Cr2(SO。3+3S+7H 2O(3)6KOH+3Br 2=KBrO 3+5KBr+3H 2

11、O(4)3K2MnO4+2H2O=2KMnO 4+MnO 2+4KOH(5)4Zn+10HNO 3=4Zn(NO 3)2+NH 4NO3+3H2O(6)I 2+5Cl 2+6H 2O=10HCl+2HIO 3(7)2MnO 4-+5H 2O2+6H+=2Mn2+ +5O2+8H 2。（8）2MnO 4-+SO32-+2OH-=2MnO 42-+SO42-+H2O3-2.配平下列各反应方程式，并将它们设计组成原电池，写出电池组成式:(1)MnO 4+C1+H+Mn2+Cl2+H2O(2)Ag+I- AgI(s)解：(1)(-)Pt,Cl2|Cl-|MnO4-,Mn2+,H+|Pt(+)(2)(-

12、)Ag,AgI|I -|Ag+|Ag(+)3-3.如果下列原电池的电动势为0.500V(298K)Pt,H2(100kPa)|H + (?mol L-1)|Cu2+(1.0mol L-1)|Cu则溶液的H+浓度应是多少？0.059212/口+、斛： E E E 2+Eshe-lg c (H )Cu2+/Cu2c(H+)=1.8 10-3mol L-13-4.已知PbSO4+2e-Pb+SO42-L。E =-0.359VPb2+2e-PbE=-0.126V求PbSO4的溶度积。解.icK a n 2( 0.359 0.126)用牛：lg Ksp 7.9p 0.05920.0592Ksp=1.3

13、M0-8第4章物质结构4-1.下列各组量子数的组合是否合理？为什么？(1) n=2 ,l=1, m=0 n=2, l=2 ,m=-1 n=3, l=0, m=0(4) n=3 ,l=1, m=+1 n=2, l=0, m=-1(6) n=2, l=3, m=+2（不合理的有：（2）、（5）、（6）不符合量子化条件）4-2.写出 17Cl, 19K, 24Cr, 29CU, 26Fe, 30Zn, 31Ga, 35Br, 59Pr 和 82Pb 的电子结构式（电子 排布）和价电子层结构。原子电子排布价电子层结构17ClNe3s23p53s23p519KAr4s 14s124CrAr3d 54s1

14、3d54s126FeAr3d 64s23d64s229CuAr3d 104s13d104s130ZnAr3d 104s23d104s231GaAr3d 104s24p14s22p134SeAr3d 104s24p44s22p435BrAr3d 104s24p54s24p559PrXe4f 36s24f 36s282 PbXe 4f 145d106s26p26s26p24-3.指出具有下列性质的元素(不查表，且稀有气体除外)(1)原子半径最大和最小。(2)电离能最大和最小。(3)电负性最大和最小。(4)电子亲合能最大。答：(1)原子半径最大和最小：Cs, H(2)电离能最大和最小：F, Cs(3

15、)电负性最大和最小：F, Cs(4)电子亲合能最大：ClBC13 PH3 CS2 HCNOF2 H2O2 N2H4 AsCl5 SeF64-4.指出下列分子中心原子的杂化轨道类型：CS2 (sp) HCN(sp) SeF6(sp3d2) ?哪些是非极性的？H2s CS2OF2 (sp3不等性)H2O2 (sp3不等性)答：BCl 3(sp2) PH3(sp3 不等性) N2H 4 (sp3 不等性)AsCl 5(sp3d)4-5.试问下列分子中哪些是极性的CH4 CHC13 BC13 NC13答：极性分子：H2s NCl3 CHCl3非极性分子：CH4 BCl 3 CS24-6.指出下列各对分

16、子之间存在的分子间作用力的具体类型(包括氢键)苯和四氯化碳(2)甲醇和水(3)二氧化碳和水(4)澳化氢和碘化氢答：(1)色散力(2)色散力，诱导力，取向力，氢键(3)色散力，诱导力(4)色散力，诱导力，取向力 第5章配位化合物5-1 .指出下列配合物的中心离子、配体、配位数、配离子电荷数和配合物名称。K2HgI4CrCl 2(H2O)4ClCo(NH 3)2(en)2(NO 3)2Fe3Fe(CN) 62KCo(NO 2)4(NH 3)2Fe(CO)5解： 配合物中心离配体 配位配离子电荷名称子数数K2HgI 4Hg2+I-4-2四碘合汞(n)酸钾CrCl2(H2O)4ClC产Cl-, H2O

17、6+ 1氯化二氯四水和铭(出)Co(NH 3)2(en)2(NO3Co2+NH 3, en6+2硝酸二氨二乙二胺和)2钻(n)Fe3Fe(CN) 62Fe3+CN-6-3六氟合铁(出)酸亚铁KCo(NO 2)4(NH 3)2Co3+NO2-, NH36-1四硝基二氨和钻(m)酸钾Fe(CO)5FeCO50五玻合铁5-2.在 100 mL 0.05 mol L-1Ag(NH 3)2+溶液中加入 1 mL 1 mol L-1 NaCl 溶液，溶液中 NH3 的浓度至少需多大才能阻止AgCl沉淀生成？ (0.5 mol L-1)Ag(NH 3)2+Cl- AgCl + 2NH 32cNH31K cA

18、g(NH 3 )2 cClKf,Ag(NH3)+ Ksp,AgCl11.62 107 1.56 10 10396要使AgCl不沉淀，根据平衡，设氨的平衡浓度为xmol.L1,则Ag(NH 3)+Cl-AgCl + 2NH 3平衡时，0.050.01x2 x1v2396, x 0.198( mol.L )0.05 念96, x 0.445(mol L1) 0.05 0.01答：至少要0.445mol.L -1,才能阻止AgCl沉淀生成.5-3,将含有 0.2 mol L-1 NH3 和 1 mol L-1 NH 4+ 的缓冲溶液与 0.2 mol L-1 Cu(NH 3)42+溶液等体 积混合，有无Cu(OH)2沉淀生成？已知Cu(