《无机化学》课程习题册及答案
第一章 溶液和胶体
一、是非题:(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号)
1.渗透压力比较高的溶液,其物质的量浓度也一定比较大。 ( ) 2.相同温度下,物质的量浓度均为200mmol·L-1的NaCl溶液和葡萄糖溶液,其渗透压相等 ( ) 3.相同温度下,渗透浓度均为200mmol·L-1的NaCl溶液和CaCl2溶液,其渗透压相等 ( ) 4.临床上的两种等渗溶液只有以相同的体积混合时,才能得到等渗溶液。( ) 5. 两种等渗溶液以任意比例混合所得溶液在临床上必定是等渗溶液 ( ) 6.临床上,渗透浓度高于320 mmol?L-1的溶液称高渗液 ( ) 7.在相同温度下,0.3 mol?L-1的葡萄糖溶液与0.3 mol?L-1的蔗糖溶液的渗透压力是相等的 ( ) 8. 物质的量浓度均为0.2mol·L-1的NaCl液和葡萄糖液渗透浓度相等 ( ) 9. 对于强电解质溶液,其依数性要用校正因子i来校正。 ( )
二、选择题
1.使红细胞发生溶血的溶液是 ( ) A.0.2mol·L-1 NaCl B.0.1mol·L-1 葡萄糖 C.0.3mol·L-1 葡萄糖 D.0.4mol·L-1 NaCl
2.物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液,其渗透压最大的是 ( ) A.葡萄糖 B.NaCl C.CaCl2 D.无法比较
3.使红细胞发生皱缩的溶液是 ( ) A.0.1mol·L-1 NaCl B.0.1mol·L-1 葡萄糖 C.0.3mol·L-1 葡萄糖 D.0.2mol·L-1 NaCl
4.在相同温度下,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液,其渗透压最小的是 ( )
1
A.葡萄糖 B.NaCl C.CaCl2 D.无法比较
5.物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液,在临床上属于等渗溶液的是
( )
A.葡萄糖 B.NaCl C.CaCl2 D.蔗糖
6. 试排出在相同温度下下列溶液渗透压由大到小的顺序 ( )
a. c(C6H12O6)= 0.2 mol·L-1 b. c[(1/2)Na2CO3]= 0.2 mol·L-1 c. c[(1/3)Na3PO4]= 0.2 mol·L-1 d. c(NaCl)= 0.2 mol·L-1
A. d>b>c>a B. a>b>c>d C. d>c>b>a D. b>c>d>a 7. 医学上的等渗溶液,其渗透浓度为 ( ) A. 大于280 mmol·L-1 B. 小于280 mmol·L-1 C. 大于320 mmol·L-1 D. 280-320 mmol·L-1
8. 欲使同温度的A、B两种稀溶液间不发生渗透,应使两溶液(A、B中的基本单元均以溶质的“分子”式表示) ( ) A 质量摩尔浓度相同 B 物质的量浓度相同 C 质量浓度相同 D 渗透浓度相同
9. 质量浓度为11.1g·L-1CaCl2 (M=111.0 g·mol-1)溶液的渗透浓度是 ( ) A.100mmol ·L-1 B.200mmol ·L-1 C.300mmol ·L-1 D.400mmol ·L-1
三、填充题:
1.10.0 g·L-1NaHCO3 (Mr=84)溶液的渗透浓度为__________mol·L-1。37℃时的渗透压为___________ KPa,红细胞在该溶液中会产生________现象。 2.产生渗透现象的必需条件是(1) (2) 。溶剂分子的渗透方向为 。
3.9.00g?L-1生理盐水(Mr=58.5)的渗透浓度为__________mol·L-1。红细胞在该溶液中会产生________现象。
4. 临床治疗失血过多,在补充生理盐水的同时,还要输入__________________,以恢复病人的_________渗透压力。
四.计算题:
2
111. 求0.01㎏NaOH、0.10㎏(Ca2+)、0.10㎏(Na2CO3)的物质的量。
222. 将5.0g NaOH、NaCl、CaCl2分别置于水中,配成500ml溶液,试求溶液物
1CaCl2) 。 23. 质量分数为3%的某Na2CO3溶液,密度为1.05g·ml-1 ,试求溶液的
质的量浓度c(NaOH)、c(NaCl)、c(
c(Na2CO3)、x(Na2CO3)和b(Na2CO3)。
4. 排出下列稀溶液在310 K时,渗透压由大到小的顺序 (1) c(C6H12O6) = 0.20mol·L-1 (2) c(NaCl) = 0.20mol·L-1 (3) c(Na2CO3) = 0.20mol·L-1
5. 生理盐水、50g·L-1的葡萄糖(C6H12O6)溶液、12.5g·L-1的碳酸氢钠(NaHCO3)溶液和18.7g·L-1的乳酸钠(NaC3H5O3)溶液均为临床上常用的等渗溶液。现取其体积,按下列配方配成三种混合液:
11(50g·L-1C6H12O6) +(生理盐水) 2212(2) (18.7g·L-1NaC3H5O3) +(生理盐水)
3312(3) (12.5g·L-1NaHCO3) +(生理盐水)
33(1)
试通过计算回答上述三种混合液是等渗、低渗还是高渗溶液?
6.糖尿病人和健康人血浆中所含葡萄糖(M=180 g·mol-1)的质量浓度分别是1.80g·L-1和0.80 g·L-1,试分别计算其对应的物质的量浓度以及在正常体温时糖尿病人和健康人血浆中由葡萄糖所引起的渗透压。
第一章 溶 液
一、是非题(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号) 1.- 2.- 3.+ 4.- 5. + 6.+ 7.+ 8. — 9. +
二、选择题
1. B, 2. C, 3. D, 4. A, 5. C, 6.A, 7. D, 8. D, 9.C.
三、填充题
1. 0.238,613.4,溶血。
3
2.存在半透膜,半透膜两侧存在渗透浓度差,溶液→水、浓溶液→稀溶液。 3. 0.308mol·L-1,不变。 4. 血浆或右旋糖苷,胶体。
四.计算题 1. 解 NaOH、
12+1Ca和Na2CO3的摩尔质量分别为: 221M(NaOH)= 40g·mol-1 M(Ca2+)= 20g·mol-1
2M(Na2CO3)= 53g·mol-1
12所以,它们的物质的量分别为:
0.01?1000= 0.25 (mol) 4010.10?1000n(Ca2+) == 5.0 (mol) 22010.10?1000n(Na2CO3) == 1.9 (mol) 253n(NaOH) =
2. 解 NaOH、NaCl和
1CaCl2的摩尔质量分别为: 2M(NaOH)= 40g·mol-1 M(NaCl)= 58.5g·mol-1 M(
1CaCl2)= 55.5g·mol-1 2所以,它们的物质的量浓度分别为:
5.0/40= 0.25 (mol·L-1)
500/10005.0/58.5 c(NaCl) == 0.17 (mo·L-1)
500/100015.0/55.5 c(CaCl2) == 0.18 (mol·L-1)
500/10002 c(NaOH) =
3. 解 M(Na2CO3) = 106g·mol-1
c(Na2CO3) =
x(Na2CO3) =
1.05?1000?0.03= 0.297 (mol·L-1)
1063/106= 0.005
(3/106)?(97/18) 4
b(Na2CO3) =
3/106= 0.292 (mol·kg –1)
97/10004. 解 在相同温度下,溶液的渗透压力与渗透浓度成正比,因此,可以通过比较溶液渗透浓度的大小,确定溶液渗透压力的大小。 三种溶液的渗透浓度分别为:
cos(C6H12O6) = c(C6H12O6) = 0.20 (mol·L-1) cos (NaCl) = 2c(NaCl) = 2×0.20= 0.40 (mol·L-1) cos (Na2CO3) = 3c(Na2CO3) = 3×0.20= 0.60 (mol·L-1)
所以,溶液的渗透压力由大到小的顺序为(3)>(2)>(1)。
5. 解 (1)
11(50g·L-1C6H12O6) +(生理盐水)混合溶液的渗透浓度为: 2215019.0 cos =×+×2×
2180258.5 = 0.293 (mol·L-1 ) = 293 (mmol·L-1)
所以该混合溶液为等渗溶液。
12(18.7g·L-1NaC3H5O3) +(生理盐水)混合溶液的渗透浓度为: 33118.729.0cos =×2×+×2×
3112358.5(2)
= 0.316 (mol·L-1) = 316 (mmol·L-1)
所以该混合溶液为等渗溶液。
12(3) (12.5g·L-1NaHCO3) +(生理盐水)混合溶液的渗透浓度为:
3319.012.52cos =×2×+×2×
358.5843 = 0.304 (mol·L-1) = 304 (mmol·L-1)
所以该混合溶液为等渗溶液。
6.解 M(Na2CO3) = 106g·mol-1
c(糖尿病人) =
1.80= 0.01 (mol·L-1) 180c(健康人)= 0.80/180=0.004 mol·L-1
Π = bBRT≈cRT = 0. 01mol·L-1×8.314kPa·L·mol-1·K-1×310K = 25.77 kPa
5
Π = bBRT≈cRT = 0. 004mol·L-1×8.314kPa·L·mol-1·K-1×310K = 10.31 kPa
第二章 电解质溶液
一、是非题:(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号)
1.根据质子理论,两性物质溶液的pH值与两性物质的浓度绝对无关 ( ) 2.将0.10mol L-1的NaHCO3溶液加水稀释一倍,溶液的pH值基本不变 ( ) 3.把pH=3与pH=5的酸溶液等体积混合,溶液的pH值为4 ( ) 4.将HAc溶液稀释一倍,溶液中的[H+]就减少到原来的一半 ( ) 5.在0.2 mol·L-1的HAc溶液20ml中加入适量NaCl,则可使HAc的解离度增加 ( ) 6.在0.10mol?L?1HAc溶液10ml中加入少量固体NaAc,则可使HAc的解离度增加 ( ) 7.将0.10mol L-1的NaAc溶液加水稀释一倍,溶液的pH值变小 ( ) 8.将0.10mol L-1的HAc溶液加水稀释一倍,溶液的pH值变小 ( ) 9.根据质子理论,H2O是两性物质 ( ) 10.根据质子理论,HCO3-是两性物质 ( ) 11. 两种一元弱酸,Ka越大的越容易失去质子,酸性越强,在水溶液中的解离度也越大。 ( ) 12. 弱酸溶液愈稀,解离度愈大,溶液的pH值便愈小。 ( )
二、选择题:
1.HAc在下列溶液中解离度最大的是 ( ) A.1 mol?L-1 NaAc B.2 mol?L-1 HCl C.纯水 D.1 mol?L-1 NaCl 2.下列物质中酸性最大的是 ( ) A.HCl B.HAc C.H2O D.NH3
3.从酸碱质子理论来看,下列物质中既是酸又是碱的是 ( ) A.H2O B.NH4+ C.Ac- D.CO32-
6
4.欲使NH3·H2O的?和pH均上升,应在溶液中加入 ( ) A.少量水 B.少量NaOH(s) C.少量NH4 Cl(s) D.少量NaCl(s) 5.下列物质中碱性最大的是 ( ) A.NaOH B.Ac- C.H2O D.NH3
6.欲使HAc的?和pH均减小,应在溶液中加入 ( ) A.少量水 B.少量HCl C.少量NaAc(s) D.少量NaCl(s)
7. 下列物质都是共轭酸碱对除了 ( )
A. HONO, NO2- B. H3O+, OH- C. CH3NH3+, CH3NH2 D. HS-, S2- E. C6H5COOH, C6H5COO-
8. 氨水中加入NH4Cl,氨水的解离度( ),解离常数( ),溶液的pH值( )。 氨水中加入NaCl,氨水的解离度( ),解离常数( ),溶液的pH值( )。 氨水中加入H2O,氨水的解离度( ),解离常数( ),溶液的pH值( )。 氨水中加入NaOH,氨水的解离度( ),解离常数( ),溶液的pH值( )。
A. 增大; B. 减小; C. 不变
9. c=0.1 mol·L-1 的NH4Ac溶液, 〔H+〕为 ( )
A.0.1KHAc B.0.1KNH? C.KHAc?KNH3
4D.KHAc?KwKNH3 E.KNH3?KwKHAc
三、填充题:
1.根据质子理论,在水溶液中的HS-、CO32-、H2PO4-、NH3、H2S、HAc、OH-、H2O、NO2-,能作酸不能作碱的有 ,能作碱不能作酸的有 ,既能作酸,又能作碱的有 。
2.在10.0ml 0.1 mol?L-1 HAc溶液中,各加入下列物质,对〔H+〕影响如何? (1)1.0gNaAc (2)10.0ml纯水 (3)1.0gNaCl
3. 下列酸NH4、H2S、H2SO4、H2PO4、HSO4的共轭碱的化学式
+
--
为 。
7
4.下列碱SO4、S、H2PO4、HSO4、NH3的共轭酸的化学式为 。
2-2---
四.计算题:
1.已知某一元弱酸HB的pKa=5.00,计算: 1)HB的Ka、B-的pKb、Kb 2)0.1mol?L-1HB溶液的?H+?、pH 3)0.1 mol?L-1B-溶液的?OH-?、pOH、pH 2.已知某一元弱碱B-的pKb=5.00,计算: 1)HB的Ka、B-的pKb、Kb 2)0.1mol?L-1HB溶液的?H+?、pH 3)0.1 mol?L-1B-溶液的?OH-?、pOH、pH
3. 实验测得某氨水的pH值为11.26,已知NH3的Kb=1.78×10-5,求氨水的浓度。 4.已知HCOOH在298K时,Ka=1.77×10-4,求其共轭碱的Kb是多少?
解: Kb=Kw/Ka=10-14/(1.77×10-4)= 5.65×10-11
5. 计算下列溶液的pH值:
(1)0.20mol·L-1NH3水与0.20mol·L-1HCl等体积混合后的溶液。 (2)0.20mol·L-1NH3水与0.20mol·L-1HAc等体积混合后的溶液。 (3)0.20mol·L-1NaOH与0.20mol·L-1HAc等体积混合后的溶液。
6. 在0.10mol·L-1NH3溶液中,加入NH4Cl晶体,使其溶解后浓度为0.20mol·L-1,求加入NH4Cl前后,NH3水中的[OH-]及解离度。
第二章 电解质溶液
一、是非题(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号)
1.- 2.+ 3.- 4.- 5. + 6.- 7.- 8. — 9. + 10. + 11 + 12 -
二、选择题
1. D, 2. A, 3. A, 4. D, 5. A, 6.B, 7. B, 8. BCBABAACBBCA, 9.D.
三、填充题
8
1. H2S, HAc; CO32-, NH3, OH-, NO2-; HS-, H2PO4-, H2O。 2.〔H+〕减小,〔H+〕减小,〔H+〕增大 3. NH3, HS-, HSO4-, HPO4-, SO42- 4.HSO4-, HS-, H3PO4, H2SO4, NH4+
四.计算题
1.解:(1)pKa=5.00 Ka=10-5
B-的pKb=14-5=9,Kb=10-9
(2)[H+]=Ka?c=10?5?0.1?10?3(mol·L-1) PH=3
(3) [OH-]=Kb?c=10?9?0.1?10?5(mol·L-1) POH=5 PH=9
2.解:(1)pKb=5.00 Kb=10-5
HB的pKa=14-5=9, Ka=10-9
(2)[H+]=Ka?c=10?9?0.1?10?5(mol·L-1) PH=5
(3) [OH-]=Kb?c=10?5?0.1?10?3(mol·L-1) POH=3 PH=11 3. 解:
pH = 11.26,pOH =14 - 11.26 = 2.74, [OH-] =1.82×10-3
c(NH3) = [NH3]= [OH-14
?2]Kb?2(1.82?10?3)1.78?10?5-4
= 0.181 mol·L
-11
-1
4.解: Kb=Kw/Ka=10/(1.77×10)= 5.65×10
5. 解:(1)混合后,全部生成浓度为0.1mol·L的NH4Cl:
-1
Ka(NH4+)= Kw/ Kb=10-14/(1.79×10-5)=5.59×10-10
c/Ka>500 [H+]=Ka?c=5.59?10?10?0.1?7.48?10?6(mol·L-1)
pH=5.13
9
(2) 混合后,全部生成浓度为0.1mol·L-1的NH4Ac: c?Ka(NH4+)>20Kw, c>20Ka(HAc)
?∴H+]=Ka(NH4)?Ka(HAc)=5.59?10?10?1.74?10?5?9.86?10?8(mol·L-1)
pH=7.01
(3) 混合后,全部生成浓度为0.1mol·L-1的NaAc: Kb(Ac-)= Kw/ Ka(HAc)= 10-14/(1.74×10-5)=5.75×10-10
c/Kb>500 [OH-]=Kb?c=5.75?10?10?0.1?7.58?10?6(mol·L-1) pOH =5.12 pH=8.88 6. 解:加入NH4Cl前
c/Kb>500 [OH-]=Kb?c=1.79?10?5?0.1?1.34?10?3(mol·L-1) α=[OH-]/ c=(1.34×10-3/0.1) ×100%=1.34% 加入NH4Cl后,有NH4Cl?NH?4Cl 设平衡时溶液中[OH-]为x mol·L-1,则 NH3·H2O
NH4+ + OH-
0.1-x≈0.1 0.2+ x≈0.2 x
0.2x/0.1= Kb=1.79×10-5 [OH-]=x=8.95×10-6(mol·L-1) α=[OH-]/ c=8.95×10-3%
第三章 沉淀溶解平衡
一、是非题:(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号)
1.两种难溶电解质,Ksp大者,溶解度必也大; ( ) 2.AgCl的Ksp=1.76×10-10,Ag3PO4的Ksp=1.05×10-10,在Cl-和PO43-浓度相同的溶液中,滴加AgNO3溶液,先析出 Ag3PO4沉淀; ( ) 3.在一定温度下,AgCl饱和溶液中Ag+及Cl-浓度的乘积是常数; ( ) 4.沉淀转化的方向是由Ksp大的转化为Ksp小的。 ( ) 5.向含AgCl固体的溶液中加适量的水使AgCl溶解又达到平衡时,AgCl溶度
10
积不变,其溶解度也不变 ( ) 6.将难溶电解质放入纯水中,溶解达平衡时,电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积。 ( ) 7.已知Mg(OH)2的Ksp是5.7×10-12,若溶液中Mg2+浓度为1.0×10-4mol·L-1,OH-浓度为2.0×10-4 mol·L-1,下列哪种判断沉淀生成的方式是正确的?
⑴ (1.0×10-4)(2.0×10-4)2 = 4.0×10-12<Ksp不沉淀 ; ( ) ⑵ (1.0×10-4)(2×2.0×10-4)2 =1.6×10-11>Ksp生成沉淀。 ( )
二、选择题:
1.用水稀释含有大量CaCO3固体的水溶液时,CaCO3的溶度积( ),溶解度( ), 溶解量( )。
A. 增大; B. 减小; C. 不变
2.已知室温下PbI2的溶解度为S mol·L-1,则其Ksp为 ( )
A.S3 B.4S 3 C.27S 4
3.已知Ks?(Ag2CrO4)=1.12×10-12, Ks?(AgCl)=1.77×10-10,K?s(AgI)=8.51×10-17,在含有CrO42-,Cl-和I-离子的(三者浓度均为0.1mol·kg-1)的溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,先生成( )沉淀,其次生成( )沉淀,最后生成( )。
A.Ag2CrO4 B. AgCl C. AgI
4.下列试剂中能使CaSO4(s)溶解度增大的是 ( ) A、CaCl2 B、Na2SO4 C、NH4Ac D、H2O 5.同离子效应使难溶电解质的溶解度 ( )
A. 增大; B. 减小; C. 不变; D. 无法判断 6. Al(OH)3溶解度(S)与溶度积常数(Ksp)之间的关系是 ( )
A. S = (Ksp)1/2 B. S = (1/4Ksp)1/2 C. S = (Ksp)1/3 D. S = (1/27Ksp)1/4 7. 欲使Mg(OH)2的溶解度降低,最好加入 ( )
A. NaOH B. Fe(OH)3 C. H2O D. HCl 8. 已知某难溶强电解质A2B(Mr = 80g·mol-1),常温下在水中溶解度为2.4×
11
10-3g·L-1,则A2B的溶度积Ksp为 ( )
A. 1.1×10-13 B. 2.7×10-14 C. 1.8×10-9 D. 9.0×10-10 E. 1.77×10-11.
三、填充题:
1.25℃时,Ks?[Ca(OH)2] = 4.0×10-6,Ca(OH)2的饱和溶液中b(Ca2+)=_______,
b(OH-)=_______,Ca(OH)2的溶解度_______。
2.CaC2O4溶于盐酸而不溶于醋酸是由于 3. 将H2S通入ZnSO4溶液中,ZnS沉淀不完全;但如在ZnSO4溶液中先加入NaAc,再通入H2S,则ZnS沉淀相当完全,这是由于
四.计算题:
1.PbCl2在0.130 mol·L-1的Pb(Ac)2溶液中的溶解度是5.7×10-3 mol·L-1,计算在同温度下PbCl2的Ksp。
2.若溶液中Mg和Fe浓度皆为0.10 mol·L,计算说明能否利用氢氧化物的分步沉淀使二者分离?
3. 已知Ksp{ M(OH)2}=1.0×10-12,假设溶于水中的M (OH) 2完全解离,试计算:
(1) M(OH) 2在水中的溶解度/mol·L-1; (2) M(OH) 2饱和溶液中的[M2+]和[OH-];
(3) M(OH) 2在0.10 mol·L-1 NaOH溶液中的溶解度[假如M(OH) 2在NaOH溶液中不发生其它变化];
(4) M(OH) 2在0.20 mol·L-1 MCl2溶液中的溶解度。
2+
3+
-1
4. 把0.01 mol·L-1的MgCl2,加入1L pH=5的酸性溶液中,会有沉淀出现吗?已知Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12
第三章 沉淀溶解平衡
一、是非题(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号)
12
1.- 2.- 3.+ 4.- 5. + 6.- 7.-+
二、选择题
1. CCA, 2. B, 3. CBA, 4. C, 5. B, 6.D, 7. A , 8. A
三、填充题
1.0.01mol·kg-1、0.02 mol·kg-1、S = 0.01 mol·kg-1。
2?CO24的酸性比盐酸弱而比醋酸强。 2.
3. 由于pH的原因,加入弱碱S2-浓度增大。
四.计算题
1.解:沉淀平衡时有:
PbCl2(s) Pb2+ + 2Cl-
S 0.130+S 2S ≈0.130 即 [Pb2+]≈0.130mol·L-1
[Cl-]=2S = 2×5.7×10-3 (mol·L-1) ∴Ksp(AgCl)= [Pb2+][ Cl-]2 = 0.130×(2×2.57×10-3)2 = 1.69×10-5
2.解:查表得Ksp(Fe(OH)3) = 2.64×10-39 Ksp(Mg(OH)2) = 5.66×10-12
根据溶度积原理,使Fe3+完全沉淀所需OH-的最低浓度为
3K(Fe(OH))3sp32.64×10-39-[OH ]==[Fe3+]1×10-6-11=1.38×10 (molL-1)
pOH= 10.86 pH=3.14
Mg2+不沉淀,溶液中OH-的最高浓度为
13
5.66×10-120.10
= 7.5×10-6(mol·L-1)
-K(Mg(OH)2)=[OH] =sp2+[Mg] pOH= 5.12 pH=8.88
只要将OH-浓度控制在1.38×10-11~7.5×10-6 mol·L-1之间,即pH控制在
3.14~8.88之间,即可使Fe3+和Mg2+分离。若用NaOH 来控制这样的条件是困难的,NH4+~NH3缓冲液可满足这个要求。
3. 解: M(OH)2(s) M2+ + 2OH - (1) S=
3Ksp1.0?10?12= 6.3×10-5 mol·L-1 ?443 (2) [M2+] = 6.3×10-5 mol·L-1,[OH-] =1.26×10-4 mol·L-1 (3) [OH-]= 0.10 mol · L-1
1.0?10?12-10 -1
S = [M] == 1.0×10mol·L ??22[OH](0.10)2+
Ksp (4) [M2+ ] = 0.20 mol·L-1
S= [OH- ]/2 =1
4. 解:在溶液中,c(Mg2+)=0.01 mol·L-1
c(OH-) = Kw / c(H+) = 1.0×10-14/10-5 = 1.0×10-9 mol · L-1
所以,Q =[Mg2+][ OH-]2 = 0.01×(1.0×10-9 )=1.0×10-20 < Ksp[Mg(OH)2] 因此溶液中没有沉淀生成。
11.0?10?12=1.1×10-6 mol·L-1
?2[M2?]20.20Ksp第四章 缓冲溶液
一、是非题:(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号)
1.将HAc-Ac-缓冲溶液稀释一倍,溶液中的[H3O+]就减少到原来的一半 ( ) 2.配制pH=6.00的缓冲溶液,可选择HAc和NaAc(pKa=4.75) ( ) 3.将等体积的0.2 mol·L-1的NH4Cl与0.2 mol·L-1的NH3·H2O混合,可得到
14
缓冲溶液 ( ) 4.0.1mol·L-1的HAc和0.05 mol·L-1的NaOH以等体积混合,可以制成缓冲溶液 ( ) 5.正常人,血液的pH值总是维持在7.35~7.45范围内 ( ) 6.配制pH=4.00的缓冲溶液,可选择HAc和NaAc(pKa=4.75) ( ) 7. 配制pH=5.00的缓冲液,可选择NH4Cl和NH3·H2O(pKb=4.75) ( ) 8.人体血浆中最重要的抗酸成分是HCO3- ( ) 9. 0.10kg 1.0mol·kg-1的HCl溶液与0.10kg 2.0mol·kg-1的NaAc 溶液混合,可以作为缓冲溶液使用。 ( )
二、选择题:
1.下列各溶液,能组成缓冲溶液的是 ( ) A.0.2 mol·L-1HAc B.0.1 mol·L-1 NH3·H2O
C.0.2 mol·L-1 KH2PO4 D.0.1 mol·L-1HAc和0.2 mol·L-1NaAc 2.影响缓冲容量的主要因素是 ( ) A.缓冲溶液的pH值和缓冲比 B.弱酸的pKa和缓冲比 C.弱酸的pKa和缓冲溶液的总浓度 D.缓冲溶液的总浓度和缓冲比 3.影响缓冲溶液pH的主要因素是 ( ) A.缓冲溶液的缓冲容量和缓冲比 B.弱酸的pKa和缓冲比 C.弱酸的pKa和缓冲溶液的总浓度 D.缓冲溶液的总浓度和缓冲比 4.人体血液中最重要的抗酸成分是 ( ) A.H2PO4- B.HPO42- C.HCO3- D.H2CO3 5.下列各缓冲溶液,缓冲容量最大的是 ( ) A.500ml中含有0.15mol HAc和0.05mol NaAc B.500ml中含有0.05mol HAc和0.15mol NaAc C.500ml中含有0.10mol HAc和0.10mol NaAc D.500ml中含有0.20mol HAc和0.20mol NaAc
6.人体血液中最重要的抗碱成分是 ( ) A.H2PO4- B.HPO42- C.HCO3- D.H2CO3 7.现要配制pH=4.5的缓冲溶液,最理想的缓冲对是 ( )
15
A. NaH2PO4-Na2HPO4(pK(H2PO4-)=7.21) B.HAc-NaAc(pK(HAc)=4.76) C.HCOOH-HCOONa(pK(HCOOH)=3.75) D.NH3-NH4Cl (pK(NH3)=4.75) 8.现要配制pH=9.5的缓冲溶液,最理想的缓冲对是 ( ) A. NaH2PO4-Na2HPO4(pK(H2PO4-)=7.21) B.HAc-NaAc(pK(HAc)=4.76) C.HCOOH-HCOONa(pK(HCOOH)=3.75) D.NH3-NH4Cl (pK(NH3)=4.75)
三、填充题:
1.已知HAc,H2PO4-和NH4+的pKa分别为4.75,7.21和9.25,若欲配制与正常人血浆pH值相同的缓冲溶液,应选用的缓冲系为 ,其中抗酸成分 ,抗碱成分是 。
2.人体血浆中最重要的缓冲对是 ,其抗酸成分是 ,抗碱成分是 。
3.HAc(pKa=4.75)和NaAc组成缓冲溶液,其理论缓冲范围为 。
4. 缓冲溶液是由_______或_______组成的混合溶液。
四、计算题:
1.已知某一元弱酸HB的pKa=5.00,计算0.1mol?L-1HB和0.1 mol?L-1B-等体积混合后溶液的pH值。
2.已知某一元弱碱B-的pKb=5.00,计算0.1mol?L-1HB和0.1 mol?L-1B-等体积混合后溶液的pH值。
3.今需配制pH为7.40的缓冲液100ml,问应取0.067 mol·L-1的Na2HPO4溶液和0.067 mol·L-1的KH2PO4溶液各若干ml(H3PO4的pKa2=6.80)?
4.欲配制pH为5.00的缓冲溶液,需称取多少g的CH3COONa·3H2O固体,溶解在500ml0.500 mol·L-1CH3COOH中?(HAc的pKa=4.75)
5.已知Tris·HCl在37℃时的pKa为7.85,今欲配制pH为7.40的缓冲液,问在含有Tris和Tris·HCl各为0.05 mol·L-1的溶液100ml中,需加入0.05 mol·L-1的HCl溶液多少ml?
6.用0.025 mol·L-1的H3PO4溶液配成pH为7.4的缓冲溶液100ml,需加入0.025
16
mol·L-1的NaOH溶液与之中和,试计算所需H3PO4溶液与NaOH溶液的体积。 7. 今有0.20 mol·L-1的NH3·H2O和2.00L 0.100 mol·L-1的HCl溶液,若配制pH=9.60的缓冲溶液,在不加水的情况下,最多可配制多少ml缓冲溶液?其中NH3·H2O和NH4+的浓度各为多少?
第四章 缓冲溶液
一、是非题(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号) 1.- 2. - 3.+ 4.+ 5. + 6.+ 7.- 8. — 9. +
二、选择题
1. D, 2. D, 3. B, 4. C, 5. D, 6.D, 7. C, 8. D.
三、填充题
1. H2PO4- -HPO42-, HPO42-, H2PO4- 2. HCO3- /H2CO3,HCO3-, H2CO3。 3. 3.75-5.75。
4. 弱酸及弱酸盐、弱碱及弱碱盐
四、计算题
[B?]1.解:根据pH?pKa?lg,pH=5
〔HB]2.解: pKb=5.00, pKa=9.00,pH=9
3.解:pH?pKa2??V(HPO2V(HPO24)4) 即7.4?6.80?lg ?lg?2?V(H2PO4)100-V(HPO4)??l) 解得:V(HPO24)?80(ml) 则 V(H2PO4)?100?80?20(mn(Ac?)4.解:设需NaAc·3H2Oxmol,根据pH?pKa?lg,
n(HAc)有:5.0?4.75?lgn(Ac?)500?0.500/1000
解得:n(Ac?)?0.445(mol)
17
∴需称取NaAc·3H2O的质量为:0.445×136=60.52(g) 5.解:设需加入HCl的体积为x mol根据
pH?pKa?lg[Tris],有
[Tris?H?]7.4?7.85?lg(100?0.05?0.05x)/(100?x)
(100?0.05?0.05x)/(100?x)解得:x=47.6(ml)
2?6.解:根据题意,应用H2PO?4?HPO4缓冲对。
PO设需H3PO4 x ml,与H3PO4反应的NaOH为 y1 ml,与H2?4反应的NaOH为
y2ml。
H3PO4 + OH? = H2PO?4 + H2O
mmol 0.025x 0.025y1 0.025y1
?? H2PO4 + OH = HPO4 + H2O
2? 0.025x-0.025y1 0.025y2 0.025y2 ∴ x=y1
∵x+y1+y2=100,x=y1 ∴y2=100-2x
7.4?7.21?lg0.025y2
0.025x?0.025y2解得:x=38.34(ml),即需要H3PO438.34ml。 NaOH需要:100-38.34=61.66(ml)
7. 解: 设配制前NH3·H2O体积V1L。
则 NH3·H2O + HCl = NH4Cl + H2O 起始 0.20V1 0.20 0 平衡 0.20V1-0.20 0 0.20
pH?pKa?lgn(NH3?H2O) ?n(NH4) 18
即 9.60?9.25?lgV1=3.24(L)
0.20V1?0.20
0.20缓冲溶液总体积V=3.24+2.00=5.24(L) [NH3·H2O]= [NH4+]=
0.20V1?0.20?0.085(mol?L?1)
V0.20V?0.038(mol?L?1)
第五章 化学热力学基础
一、是非题:(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号) 1.已知 H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(g)
ΔrHm? (298.15K) = -241.818 kJ·mol-1 所以说,H2的标准摩尔燃烧焓
为ΔcHm? (298.15K)= -241.818kJ·mol-1 ( ) 2.状态函数的变化取决于体系的终态与始态,与经历的途径无关。 ( ) 3. 封闭系统的循环过程中,△U=0,Q = -W。 ( ) 4. 在非体积功为零时,经恒容过程的封闭系统所吸收的热全部用于增加系统的内能。 ( ) 5. 盖斯定律只应用于非体积功的系统中。 ( ) 6. H = U + pV是在定压条件下推导出来的,因此只有定压过程才有焓 ( ) 7. K是温度的函数,数值大小与计量方程式的写法无关。 ( ) 8. 最稳定单质的ΔHc°为零,故ΔHc°(O2,g)=0 kJ/mol 。 ( ) 9. 内能的绝对值无法精确测定 ( )
二、选择题:
1.在标准态的规定中,下述表达不正确的是 ( ) A、标准压力P?=100.00KPa B、T=298.15K
C、b?=1.00 mol·kg-1 D、纯固体或纯液体处于标准压力。
?
19
2、在标准条件下,下列反应式中能表示CO2的ΔfHm?(298.15K)的反应式为( ) A、C(金刚石)+ O2(g)= CO2(g) B、C(石墨)+O2(g)= CO2(g) C、CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) D、CO2(g)=CO(g)+1/2O2(g)
3、下列物质中ΔfHm?不等于零的是 ( ) A、Fe(S) B、C(石墨) C、Ne(g) D、Cl2(l) 4. 系统接受环境作功为280 J,热力学能增加了360 J,则系统( )。 A、吸收热量80 J B、放出热量80 J C、吸收热量640 J D、放出热量
5、 某系统经一循环过程回到始态,则不一定为零的是( )。
A、?U B、?H C、?P D、Q 6. 反应:H2(g)+1O2(g)═ H2O(l) ΔrHmθ= -285.8 kJ/mol
2则下列各式中正确的是 ( ) A. ΔrHmθ=ΔcHmθ(H2,g)=ΔfHmθ(H2O,l)= -285.8 kJ/mol B. ΔcHmθ(H2,g)= -ΔfHmθ(H2O,l)= 285.8 kJ/mol C. ΔU = Qp =ΔrHmθ= -285.8 kJ/mol D. Qp = -ΔHcθ= -ΔrHmθ= 285.8 kJ/mol
7. 在500K时,反应SO2(g)+ 1/2O2(g) = SO3(g)的平衡常数为50,同一温度下,反应 2 SO2(g)+ O2(g)=2 SO3(g)的平衡常数为 ( ) A.2×10-2 B.4×10-4 C.4×10-2 D.2.5×103 8. 下列物质中ΔcHm?等于零的是 ( ) A、O2(g) B、C(石墨) C、CO(g) D、H2(g)
9. 已知可逆反应N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)在温度 T时的标准平衡常数K1θ
=0.25, 则在此温度下可逆反应2NH3(g) == N2(g)+3H2(g)的标准平衡常数K2θ为 ( ) A.0.25 B.0.50 C.2.0 D.4.0 10. 采用下列措施,其中能使可逆反应的标准平衡常数发生变化的是 ( )
20
A.改变反应物浓度 B.改变反应温度 C.使用催化剂 D.改变产物的浓度
三、填充题:
1.热力学第一定律的数学形式为__________________。在封闭体系中, QP = ΔH的适用条件是______________________。
四.计算题:
1.已知298.15K,100 kPa
θm,1=-241.8kJ?mol
-1
-1
H2 (g)+1/2O2 (g) ═ H2O (g) ΔrH H2 (g)+ O2 (g) ═ H2O2 (g) ΔrH
θθ
m,2=-136.3kJ?mol
试求反应 H2O (g)+1/2O2 (g) ═ H2O2 (g)的ΔrHm 值。 2
θm,1=-26.7kJ?mol
θ-1
Fe2O3 (s)+3CO (g) ═ 2Fe (s)+3CO2 (g) ΔrH
3 Fe2O3 (s)+CO (g) ═ 2 Fe3O4 (s)+CO2 (g) ΔrH Fe3O4 (s)+CO (g) ═ 3 FeO (s)+CO2 (g) ΔrH
m,2=-50.8kJ?mol
-1
θm,3=-36.5kJ?mol
-1θ
① 不用查表,计算反应 FeO (s)+CO (g) ═ Fe (s)+CO2 (g)的ΔrHm。
② 利用① 的结果和附录的数据计算FeO (s)的标准生成焓。
3.用标准生成焓(Δf Hm)计算下列反应在298.15K和100 kPa下的反应热。 ① NH3 (g)+HCl (g) ═ NH4Cl (s) ② CaO(s)+CO2 (g) ═ CaCO3 (s)
4.用标准燃烧热(Δc Hm)计算下列反应在298K和100 kPa下的反应热。 ① 2C2 H2 (g) + 5O2 (g) ═ 4CO2 (g) + 2H2 O (l) ② C2H5OH (l) ═ CH3CHO (l) + H2 (g)
5. 已知下列反应298.15K时的热效应:
21
θθ(1) C(金刚石) + O2(g) = CO2(g) ΔrHm,1? = - 395.4 kJ·mol-1 (2) C(石墨) + O2(g) = CO2(g) ΔrHm,2? = - 393.5 kJ·mol-1 求C(石墨) = C(金刚石) 在298.15K时的ΔrHm?。
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
第五章 化学热力学基础
一、是非题(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号) 1.+ 2. + 3.+ 4.+ 5. - 6.+ 7.- 8. - 9.+
二、选择题
1. B, 2. B, 3. D, 4. A, 5. D, 6.A, 7. D, 8.A. 9.D 10. B
三、填充题
1. ΔU=Q+W , 等压、只做体积功
四、计算题
###1. 解:?rHm= ? 136.3 ? (? 241.8) = 105.5 (kJ?mol-1) ??rHm,2??rHm,1
#?2. 解:(1) ?rHm##??rHm,3?1/2?rHm,23?1#?rHm,1 2?36.5?1/2?(?50.8)1??(?26.7)= 7.28 (kJ?mol-1)
32#### (2) ??rHm??fHm,?(?H??HCO2(g)fm,FeO(s)fm,CO(g))
#即 7.28 = ? 393.51 ??fHm,FeO(s)? (? 110.52)
-1#∴ ?fHm,= FeO(s?) 290.27 (kJ?mol)
####3. 解:(1) ?rHm??fHm,NH4Cl(s)?(?fHm,NH3(g)??fHm,HCl(g))
= ? 314.4 ? [(? 46.11)+ (?92.307) ]= ?175.98 (kJ?mol-1)
22
#### (2) ?rHm??fHm,CaCO3(s)?(?fHm,CaO(s)??fHm,CO2(g))
= ? 1206.9? [(? 635.09)+ (?393.51) ]= ?178.3 (kJ?mol-1)
4.解:(1)
#####?rHm?2??CHm,C2H2(g)?5??CHm,O2(g)?(4??cHm,CO2(g)?2??cHm,H2O(l))
= 2 ? (? 1299.6) + 5 ? 0 ?(4 ? 0 + 2 ? 0) = ? 2599.2 (kJ?mol-1)
#### (2) ??rHm??cHm,C2H5OH(l)?(?cHm,CH3CHO(l)??cHm,H2(g))
###??cHm,C2H5OH(l)?(?cHm,CH3CHO(l)??fHm,H2O(l))
#?? 1366.8 ? (? 1166.4) ? (? 285.83) = 85.43 (kJ?mol-1) ∴ ?rHm
5. 解:ΔrHm? =ΔrHm,2? -ΔrHm,1? =- 393.5 (- 395.4) = 1.9 kJ·mol-1
第六章 化学动力学基础
一、是非题(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号)
1.当温度升高,总分子数增加,使反应速率加快 ( ) 2.对同一反应,不管用哪种反应物(或生成物)的浓度变化来表示,其反应速率的大小都完全一样 ( ) 3.对于一级反应,速率常数k等于1。 ( ) 4.一般情况下,不管是放热反应还是吸热反应,温度升高,反应速率都增大( ) 5. 复杂反应是由多个基元反应组成 ( ) 6. 在某反应的速率方程式中,若反应物浓度的方次与反应方程式中的计量系数相等,则反应一定是基元反应。 ( ) 7. 复杂反应中,反应速率由最慢的反应步骤控制 ( ) 8. 双分子反应都是二级反应。 ( )9. 1/c对t作图是直线的反应是二级反应。 ( ) 10. 加入催化剂,能使反应速率加快,则其平衡常数也随之增大。 ( )
23
二、选择题:
1.对于零级反应,下列说法正确的是 ( )
A.活化能很小 B.反应物浓度不随时间变化 C.速率常数k等于零 D.反应速率与反应物浓度无关 2.碳燃烧反应为基元反应,其方程式为C(s)+O2 (g)→CO2 (g)
则其反应速率方程式为 ( )
A、υ=kc(C)c(CO2) B、υ=kc(O2)c(CO2)
C、υ=kc(CO2) D、υ=kc(O2)
3、升高温度,可增加反应速度,主要因为 ( ) A、增加了分子总数 B、增加了活化分子百分数
C、降低了活化能 D、促进平衡向吸热方向移动
4. 质量作用定律适用于 ( )
A、化学方程式中反应物和产物的系数均为1的反应 B、一步完成的简单反应 C、任何实际上能够进行的反应 5. 对于反应Cl2(g)+2NO(g)
2NOCl(g),实验发现,如两反应物浓度都加
倍,则反应速率增至8倍。该反应对NO的级数是 ( ) A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 E. 1/2 6. 已知A+2B
C,则其速率方程式为 ( )
A. υ = kcAcB2 B. υ= kcAcB C. υ = k cB2 D. υ=k c3 E. 无法确定
三、填充题:
1.用活化分子和活化能的概念来理解影响反应速率的因素时:反应物浓度增大,是由于 ; 提高反应温度,是由于 , 催化剂的存在, ,因而都可提高反应速率。
2.已测得高温时焦炭与二氧化碳反应 C+CO2→2CO的活化能为167kJ·mol-1。则当反应温度自900K升高到1000K 时,1000K的反应速率为原来的 倍。
24
四.计算题:
1.已知某药物分解30%即为失效。药物溶液的质量浓度为5g·L-1,一年后质量浓度降为4.2 g·L-1。若此药物分解反应为一级反应,计算此药物的半衰期和有效期。
2.某气体A的分解反应为:A(g) ? B(g) + C(g) 。当A的浓度为0.50mol·L-1时,反应速率为 0.014 mol·L-1·s-1 。如果该反应分别属于:(1)零级反应,(2)一级反应;(3)二级反应,则当A的浓度等于1.0 mol·L-1时,反应速率各是多少?
3.某抗生素在人体血液中呈现一级反应。如果给病人在上午8时注射一针抗生素,然后在不同时刻t 后测定抗生素在血液中的质量浓度,得到如下数据:
t(h) 4 8 12 16
?(mg·L-1) 4.80 3.26 2.22 1.51
试求: (1) 反应的速率常数和半衰期;
(2) 若抗生素在血液中的质量浓度不低于3.7 mg·L-1才为有效,问大约何时应注射第二针?
4. 人体内某一酶催化反应的活化能是50.0 kJ·mol-1。试计算发烧40℃的病人与正常人(37℃)相比该反应的反应速率加快的倍数。
5. 某药物的分解反应为一级反应,在体温37?C时,反应速率常数k为0.46 h-1 ,若服用该药物0.16 g,问该药物在体内多长时间可分解90%.
第六章 化学动力学基础
一、是非题(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号) 1.- 2. - 3.- 4.+ 5. + 6.- 7.+ 8. - 9.+ 10.-
25
二、选择题
1. D, 2. D, 3. B, 4. B, 5. D, 6.E,
三、填充题
1. 单位体积内活化分子数增多、更多的分子获得了能量而成为活化分子,即活化分子分数增加、降低了活化能 2. 9.3
四、计算题
1. 解:一级反应:k1 t = ln ( c0 / c )
1c015k1?ln?ln?1.45?10?2 (月 -1 )tc124.2半衰期:
t1/2?0.693?47.8 (月)k1有效期:
t?1c011ln?ln?24.6 (月)k1c1.45?10?20.702.解: (1 ) 零级反应速率方程式为:v = k0 ,故 v = 0.014 (mol·L-1·s –1 ) ;
(2 ) 一级反应速率方程式为:v = k1c ,
∵ v1 = k1c1 , k1 = v1 / c1 = 0.014 / 0.50 = 0.028 (s –1 )
∴ v = k1c = 0.028 ×1.0 = 0.028 (mol·L-1·s –1 ) (3 ) 二级反应速率方程式为:v = k2 c 2 ,
∵ v1 = k2 c12 , k2 = v1 / c12 = 0.014 / 0.50 2 = 0.056 (L·mol -1·s –1 ) ∴ v = k2 c2 = 0.056 × 1.0 2 = 0.056 (mol·L-1·s –1 )
3.解法一(作图法):
(1) 以lg c~ t作图,由直线斜率可得k1 ,进而求得t1/2 ; (2) 据图,由直线截距可求得c0 ,继而求得t 。
26
解法二(代数法):
(1) 将各相邻两组数据代入公式k1?ln1tc0 ,可得ki 分别等于c0.0967、 0.0961和0.0963 ,取平均值 k1 = 9.64 ×10–2 , ∴ t1/2 = 0.693 / k1 = 0.693 /(9.64 × 10-2 )= 7.2 ( h ) (2) 据 ln c0 = ln c + k1 t
分别代入 t = 4,8,12,16(h)时数据,
分别得到c0 = 7.06 , 7.05 , 7.06 , 7.06 ;取平均值 c0 = 7.06 ( mg · L-1 ) 又:
4. 解:已知: Ea = 50.0 kJ·mol, T1 = 310 K , T2 = 313 K ,
-1
t?1c017.06ln?ln?6.7(h)k1c3.79.64?10?2故第二针应在下午二点半左右注射。
∵ v ∝ k ∴
5. 解:t?ln
1kc01100%?ln?5.0h ?1c0.46h1?90%lnE(T?T)v2k?ln2?a?21v1k1RT1T250.0?103?(313?310)??0.18592.303?8.31?310?313v2?1.20 (倍) v1第七章 氧化还原反应和电极电位
一、是非题(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号)
1.标准电极电势(??)值愈大,其氧化态的氧化能力愈强 ( ) 2.电极电势的绝对值无法精确测定 ( ) 3.在氧化还原反应中,氧化值升高的反应物称为氧化剂 ( ) 4.电极电势(?)值愈大,其氧化态的氧化能力愈强 ( ) 5.在氧化还原反应中,氧化值升高的反应物称为还原剂 ( )
27
6.在氧化还原反应中,氧化值升高的过程称为氧化 ( ) 7.利用氧化还原反应将电能转变为化学能的装置叫原电池 ( ) 8.IUPAC规定氢电极的电极电位为零伏 ( ) 9.不管电极反应是按Fe3++e-?Fe2+还是按Fe2+?Fe3++e-进行,该电对的标准电极电位都是+0.771V ( ) 10.电极的电极电位与浓度、压力和温度之间的定量关系可由Nernst方程式表示 ( ) 11.电极电势(?)值愈大,其还原态的还原能力愈强 ( ) 12. 饱和甘汞电极的“饱和”是指氯化钾溶液为饱和溶液。 ( ) 13. 在O2分子中氧的氧化数和共价数均为2 ( ) 14. 电极电位只取决于电极本身的性质,而与其他因素无关。 ( ) 15. 两电对组成原电池,标准电极电位大的电对中的氧化态物质在电池反应中
一定是氧化剂。 ( ) 16. (1/2)Cl2(g)+e??Cl-(aq)与Cl2(g)+2e??2Cl-(aq)及2Cl--2e??Cl2(g)的标准电
极电势都相同 ( ) 二、选择题:
1.已知??(Fe3+/ Fe2+)=0.771V,??(Cd2+/Cd)= -0.4030V, 将这两电对组成原电池,则电池的标准电动势为 ( ) A. 1.174 B. 0.059 C. 0.973 D. 0.368
2.298K时,电极Sn2+(0.1 mol·L-1),Sn4+(0.01 mol·L-1)?Pt的电极电势是
( )
A.??+0.05916 B.?? -0.05916 C.?? +0.02958 D.?? -0.02958 3.在298.15K、标准状态下,电对Cu2+/Cu、I2/I-、Sn4+/Sn2+、Cl2/Cl-中最强的氧化剂是 ( ) [?θ(Cu2+/Cu)=0.3419V, ?θ(I2/I-)=0.5355V, ?θ(Sn4+/Sn2+)=0.151V,
?θ(Cl2/Cl-)=1.358V]
A.Cl2 B.Cu2+ C.I2 D.Sn4+ 4.在298.15K、标准状态下,电对Cu2+/Cu、Fe3+/Fe2+、Sn4+/Sn2+、Cl2/Cl-中最强的还原剂是 ( )
28
[?θ(Cu2+/Cu)=0.3419V, ?θ(Fe3+/Fe2+)=0.771V, ?θ(Sn4+/Sn2+)=0.151V,
?θ(Cl2/Cl-)=1.358V]
A.Cl2 B.Cu C.Fe2+ D.Sn2+ 5.溶液中含有Cl-,Br-和I-三种离子,要使I-离子氧化成I2而又不使Br-和Cl-氧化,应采用的氧化剂是 ( ) [?θ(Cu2+/Cu)=0.3419V,?θ(Fe3+/Fe2+)=0.771V,?θ(Sn4+/Sn2+)=0.151V,
?θ(Cl2/Cl-)=1.358V, ?θ(I2/I-)=+0.5355V, ?θ(Br2/Br-)=+1.066V, ?θ(MnO4-/Mn2+)=+1.507V]
A.MnO4- B.Cu2+ C.Fe3+ D.Sn4+ 6.已知??(Cu2+/Cu)=0.342V, ?? (Sn4+/Sn2+)=0.151V,将这两电对组成原电池,则电池的标准电动势为 ( ) A. 0.191 B. 0.059 C. 0.273 D. 0.168
7.在Ag+/Ag电极中,增加Ag+ 的浓度,则该电极的电极电位将 ( )
A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 不能确定 8.在Cl2/Cl- 电极中,增加Cl- 的浓度,则该电极的电极电位将 ( )
A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 不能确定 9. 下列属于电极的是 ( ) A、H+/H2 B、H2|H+
C、Pt|Fe3+,Fe2+ D、Pt | Cl2|Cl-||Zn2+|Zn中的Zn和Pt 10. 已知 E ?(I2/I-)=0.53V, E ?(Fe3+/Fe2+)=0.77V,
反应 I-+Fe3+→1I2+Fe2+ 的E?及反应方向为 ( )。 A、0.24V正向 B、0.24V逆向 C、1.30V正向 D、-1.30V逆向 三、填充题:
1.已知298.15K时标准状态下的反应2Ag++Cu??Cu2++2Ag, 正向自发进行,则电池组成式为 , 2.已知298.15K时,氧化还原反应:
Ni+Cu2+(0.10 mol·L-1) ??Ni2+(0.010 mol·L-1)+Cu正向进行,则电池组成式为 。
3.电池组成式(-)Pt | Fe2+,Fe3+ || H+,Mn2+,MnO2 | Pt(+)所对应的氧化还原反应为 。
29
4. 将氧化还原反应 Fe + Hg2Cl2 = FeCl2 + 2Hg装配成原电池写出其电池符号: 。 5. 在Re2Cl92-中Re的氧化数是_____。在H2S2O3中S的氧化数是___。
四.计算题:
1.298K时,电池反应 Cu(s) + 2Ag+ (1mol L-1) ? Cu2+(0.1mol L-1) + 2Ag(s),??(Cu2+/Cu)=0.337V, ?? (Ag+/ Ag)=0.7996V, 计算电池电动势E并判断反应自发进行的方向。
2. 已知氧化还原反应Cu2++H2(g) ??Cu(s)+2H+,其中?H+?=0.0100 mol·L-1 , ?Cu2+?=0.100 mol·L-1 ,P(H2)=91.0kPa,写出与这个反应相应的电池组成式,并计算298.15K时此反应的平衡常数,原电池的电动势。
3. 若下列反应在原电池中正向进行,试写出电池符号和电池电动势的表示式。 (1)Fe + Cu2+(2)Cu2+ + Ni
4. 求出下列原电池的电动势,写出电池反应式,并指出正负极。
(1)Pt | Fe2+(1mol·L-1) , Fe3+(0.0001mol·L-1) || I-(0.0001 mol·L-1),I2(s) | Pt (2)Pt | Fe3+(0.5 mol·L-1),Fe2+(0.05 mol·L-1) || Mn2+(0.01 mol·L-1),
H+(0.1 mol·L-1),MnO2(固)| Pt
5. 将铜片插入盛有0.5mol·L-1CuSO4溶液的烧杯中,银片插入盛有0.5mol·L-1 AgNO3溶液的烧杯中,组成一个原电池。 (1)写出原电池符号;
(2)写出电极反应式和电池反应式; (3)求该电池的电动势。
30
Fe2+ + Cu Cu + Ni2+
6. 配平下列反应方程式,并根据标准电极电势判断下列反应进行的方向。 (1)Fe2+ + I2(2)Cl2 + Sn2+
Fe3+ + I- Sn4+ + Cl-
MnO2 + H+ + Fe2+
(3)Fe3+ + Mn2+ + H2O(4)Hg2+ + Hg
Hg22+
7. 根据下列反应组成电池,写出电池组成式,计算298K时的电动势,并判断反应自发进行的方向。
(1)2Ag(s) + Cu(NO3)2(0.01 mol·L-1)
2AgNO3(0.1 mol·L-1) + Cu(s)
2Cr 2+ (1 mol·L-1) + Br2(l)
(2)2Cr3+(0.01 mol·L-1) + 2Br-(0.1 mol·L-1)
8. 已知[Sn2+] = 0.1000 mol·L-1,[Pb 2+] =0.100 mol·L-1 (1)判断下列反应进行的方向 Sn + Pb 2+(2)计算上述反应的平衡常数K。
9. 已知锰的元素电势图为:
3+ 1.51 MnO4- 0.564 MnO2- MnO2 0.95 Mn 2+ Mn Mn4 2.26
1.69 -1.18 Sn 2+ + Pb
(1)求φ?(MnO4-/Mn 2+); (2)确定MnO2可否发生歧化反应?
(3)指出哪些物质会发生歧化反应并写出反应方程式。
10. 在298K时,测定下列电池的E = +0.48V,试求溶液的pH值。 (-)Pt,H2(100kPa)|H+(x mol·L-1)||Cu2+(1 mol·L-1)|Cu(+)
第七章 氧化还原反应和电极电位
一、是非题(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号) 1.- 2. + 3.- 4.+ 5. + 6.+ 7.- 8. - 9.+ 10.+ 11.- 12.+ 13.- 14.- 15.- 16.+
31
二、选择题
1. A, 2. D, 3. A, 4. D, 5. C, 6.A, 7. B, 8.A. 9.C 10. A
三、填充题
1. (-)Cu | Cu2+ (c1) ||Ag+(c2) |Ag(+)
2.(-)Ni | Ni2+(0.010 mol·L-1) || Cu2+(0.10 mol·L-1) | Cu (+) 3.4H++MnO2 +2Fe2+ = 2Fe3++ Mn2++ 2H2O 4. (-)Fe| Fe2+||Cl-| Hg2Cl2 | Hg | Pt(+) 5. +3.5 , +2
四.计算题
1. 解: 正极反应 Ag+ + e- 负极反应 Cu 2+ +2e-
Ag Cu
E =?? (Ag +/Ag) -? (Cu 2+ /Cu) =??#(Ag +/Ag)-?#(Cu 2+ /Cu)- =0.7996-0.337- =0.4922(V) > 0
反应正向进行
2. Pt,H2(91.0kPa) |H+(0.0100 mol·L-1)|Cu2+(0.0100 mol·L-1)|Cu, K=3.6?1011, E=0.4293V
3. 解: (1)(-)Fe | Fe2+ (1 mol·L-1) || Cu2+ (1mol·L-1) | Cu(+) E = ? (+) -? (-)
0.0592[Cu2?]= ? (Cu/Cu) - ? (Fe/Fe) + lg
2[Fe2?]?
2+
?
2+
0.0592lg[Cu 2+] 20.0592lg0.1 2(2)(-)Ni | Ni2+ (1mol·L-1) || Cu2+ (1mol·L-1) | Cu(+)
E = ? (+) -? (-)
32
0.0592[Cu2?]= ? (Cu/Cu) - ? (Ni/Ni) + lg 2?2[Ni]?
2+
?
2+
4. 解:(1)Pt | Fe2+(1mol·L-1) , Fe3+(0.0001mol·L-1) || I-(0.0001 mol·L-1),I2(s) | Pt
设右边为正极,左边为负极
E = ? (+) -? (-)
1[Fe3?]?3+2+
= φ (I2/I) + 0.0592lg?-? (Fe/Fe)-0.0592 lg 2?[I][Fe]?
-
= 0.535-0.771+0.0592lg =0.238V > 0
1
0.0001?0.0001∴假设正确,电池反应式为 I2 + 2Fe2+ = 2I- + 2Fe3+
(2) Pt | Fe3+(0.5 mol·L-1),Fe2+(0.05 mol·L-1) || Mn2+(0.01 mol·L-1),H+(0.1
mol·L-1),MnO2(固)| Pt 设右边为正极,左边为负极 E = ? (+) -? (-)
1[Fe3?]0.0592?3+2+
=φ (MnO2/Mn)+lg-? (Fe/Fe)-0.0592 lg 2?[Mn2?]2[Fe]?
2+
=0.3406V > 0
∴假设正确,电池反应式为 MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O
5. 解: (1)(-)Cu | Cu 2+ (0.5 mol·L-1) || Ag + (0.5 mol·L-1) | Ag(+) (2) 正极反应 Ag+ + e- 负极反应 Cu 2+ +2e
-
Ag Cu
①×2+②得电池反应式:2Ag+ + Cu = 2Ag + Cu 2+ (3)E =?? (Ag +/Ag) -? (Cu 2+ /Cu)
=??? (Ag +/Ag)+0.0592lg[Ag +]-?? (Cu 2+ /Cu)- =0.7996+0.0592lg0.5-0.3402- =0.4505(V)
33
0.0592lg[Cu 2+] 20.0592lg0.5 2
6. 解:(1)E? =φ? (I2/I-) -φ? (Fe3+/Fe2+) = 0.535-0.771 = -0.236V < 0 反应逆向进行:2Fe3+ + 2I- == 2Fe 2++I2
(2)E? =φ? (Cl2/Cl-) -φ? (Sn4+/Sn2+) = 1.358-0.154 = 1.204V > 0 反应正向进行:Cl2 + Sn2+ == Sn4+ + 2Cl-
(3)E? =φ? (Fe3+/Fe2+) -φ? (MnO2/Mn2+) = -0.437V < 0 反应逆向进行: MnO2 + 4H+ + 2Fe2+ == 2Fe3+ + Mn2+ + 2H2O (4)E# =φ? (Hg2+/ Hg22+) -φ? ( Hg22+ /Hg) = 0.106V > 0 反应正向进行:Hg2+ + Hg == Hg22+
7. 解:(1)(-)Ag | Ag+(0.1mol·L-1) || Cu2+(0.01mol·L-1) | Cu(+) E = ? (+)-? (-)
0.0592[Cu2?] =0.34-0.7996+lg ?22[Ag] =-0.46+
0.05920.01lg2 20.1 =-0.46(V) < 0 故反应逆向自发进行。
(2)(-)Pt | Br2(l),Br-(0.1mol·L-1) || Cr3+(0.01mol·L-1),Cr2+(1mol·L-1) | Pt(+) E = ? (+)-? (-)
0.0592[Cr3?]2[Br?]2 =-0.41-1.087+lg
2[Ag?]2 =-1.68(V) < 0 故反应逆向自发进行。
8. 解: (1)E =?? (+)-? (-)
0.0592[Pb2?] =?? (Pb/Pb)-? (Sn/Sn)+lg
[Sn2?]2?
2+
?
2+
34
0.05920.100 =-0.126-(-0.136) + 2lg0.100 =0.010V > 0 故反应正向进行。
(2)lgK =n[??(?)???(?)]2?0.0100.0592 = 0.0592 = 0.34
∴K = 2.18
9. 解: (1)?? (MnO4-/Mn2+) = (0.564 +2×2.26 + 0.95 + 1.51)/5 = 1.51(V)
(2)MnO2-4 2.26 MnO2 0.95 Mn3-
E# =??? (-?? (3+
右)左) < 0,MnO2不能歧化成MnO2-4和Mn
MnO4- 1.69 MnO2 1.23 Mn 2+
E? =??? (右)-?? (左) < 0,MnO2不能歧化成MnO4-和Mn2+ ∴MnO2不能发生歧化反应
(3)同理,MnO2-4 和Mn3+
能发生歧化反应。
10. 解: Cu2+ + H2 == Cu + 2H+
E = E#
- 0.0592[H?]22lg[Cu2?]p
H20.48 =??? (Cu2+/Cu) -?? (H+/H2) - 0.05922lg[H+]2 =0.34 - 0.0592lg[H+]22 -lg[H+]2 = 2.36 ∴pH = 2.0
第八章 原子结构与元素周期表
一、是非题:(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号)
1.将基态11Na原子的1s电子激发到3s轨道或3p轨道所需的能量相同(2.最外层电子组态为ns1或ns2的元素,都在s区 ( 35
) )
3.基态8O原子的电子排布式是1s22s22px22py2 ( ) 4.基态6C原子的电子排布式是1s22s22p2 ( ) 5. 氢原子的2s轨道的能量与2p轨道的能量一样 ( ) 6.原子核外电子的运动状态可由波函数?来描述 ( ) 7.p轨道的形状是球形的 ( ) 8.电子2p1的运动状态可表示为 n=2, l=1, m=0, si=+1/2 ( ) 9.将基态15P原子的2s轨道能量与2p轨道能量相同 ( )
二、选择题:
1.代表2pz原子轨道的波函数是 ( ) A. Ψ2,0,0 B. Ψ2,1,1 C. Ψ3,1,0 D. Ψ2,1,0 2.假定某一电子有下列成套量子数(n,l,m,ms),其中不可能存在的是( ) A. 3,2,2,1/2 B. 3,1,-1,1/2 C. 1,0,0,-1/2 D. 2,-1,0,1/2 E. 1,0,0,1/2
3.电子2s1的运动状态可表示为 ( ) A. n=2, l=0, m=0, si =+1/2 B. n=2, l=0, m=0, si =0 C. n=2, l=1, m=1, si =+1/2 D. n=2, l=0, m=-1, si =-1/2
4.某元素的价电子构型为ns2 np4,此元素在周期表中的位置是 ( ) A.IIA族 B.VIA族 C.VIB族 D.IV A族
5.若将硼原子的电子排布式写为1s2 2s3,则违背了 ( ) A.Hund规则 B.能量守恒原理 C.能量最低原理 D.保里不相容原理 6.若将氮原子的电子排布式写为1s22s22px22py1,则违背了 ( ) A.Hund规则 B.能量守恒原理 C.能量最低原理 D.保里不相容原理 7.在多电子原子中,决定电子能量的量子数为 ( ) A. n B. n,l C. n,l,m D. l E. n,l,m,ms
8. 基态19K原子最外层电子的四个量子数应是 ( ) A. 4,1,0,1/2 B. 4,1,1,1/2 C. 3,0,0,1/2 D. 4,0,0,1/2 E. 4,1,-1,1/2
36
9.基态13Al的核外电子排布式为 ( ) A. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 B. 1s2 2s2 2p6 3s1 3p2 C. 1s2 2s2 2p6 3s3 D. 1s2 2s2 2p6 3p3
10.电子3pz1的运动状态可表示为 ( ) A. n=3, l=1, m=1, si =+1/2 B. n=3, l=1, m=-1, si =0 C. n=3, l=-1, m=0, si =+1/2 D. n=3, l=1, m=0, si =-1/2
三、填充题:
1.以下基态原子的电子排布式是错误的,请改正之。 (1)5B 1s22s3 (2)4Be 1s22p2 (3)7N 1s22s22px22py1 2.最外层电子组态为4s24p3的元素是第 周期 族元素, 属 区。 3.某元素在第二周期,VA族, 则其核外电子排布式为 。
4. 写出下列各能级或轨道的名称:
⑴ n = 2,l = 1 ⑵ n = 3, l = 2 ⑶ n = 5,l = 3
⑷ n = 2, l = 1, m = -1 ⑸ n = 4, l = 0, m = 0 5. 按所示格式填写下表: 原子序数 49
四、问答题:
1. 基态原子价层电子排布满足下列条件之一的是哪一类或哪一个元素? ⑴ 具有2个p电子;
电子排布式 1s22s22p6 价层电子排布 3d54s1 周期 6 族 ⅡB 37
⑵ 有2个量子数为n = 4,l = 0的电子,有6个量子数为n = 3和l = 2的电
子;
⑶ 3d为全充满,4s只有一个电子的元素。
2. 氮的价层电子排布是2s22p3,试用4个量子数分别表明每个电子的运动状态。
3. 以下各“亚层”哪些可能存在?包含多少轨道? ⑴ 2s ⑵ 3f ⑶ 4p ⑷ 5d
4. 不参考周期表,试给出下列原子的电子排布式和未成对电子数: ⑴ 第4周期第七个元素; ⑵ 第4周期的稀有气体元素
⑶ 原子序数为38的元素的最稳定离子; ⑷ 4p轨道半充满的主族元素。
5. 基态原子价层电子排布满足下列条件之一的是哪一类或哪一个元素? ⑴ 具有2个p电子;
⑵ 有2个量子数为n = 4,l = 0的电子,有6个量子数为n = 3和l =
2的电子;
⑶ 3d为全充满,4s只有一个电子的元素。
第八章 原子结构与元素周期表
一、是非题(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号) 1.+ 2. + 3.- 4.+ 5. + 6.- 7.- 8. + 9. - 二、选择题
1. D, 2. D, 3. A, 4. B, 5.D, 6.A, 7. B, 8.D. 9.A 10. D
三、填充题
1. (1)5B 1s22s22p1
38
(2)4Be 1s22s2
(3)7N 1s22s22px12py12pz1 2.四,VA, p 3.1s22s22p3。
4. ⑴ 2p能级 ⑵ 3d能级 ⑶ 5f能级 ⑷ 2py轨道 ⑸ 4s轨道 5.
原子序数 10 24 80 电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1 1s22s22p63s23p63d54s1 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s2 价层电子排布 5s25p1 2s22p6 4f145d106s2 周期 5 2 4 族 ⅢA 0 ⅥB
四、问答题
1. 解:⑴ ns2np2 ⅣA主族 ⑵ 3d64s2 Fe ⑶ 3d104s1 Cu
2. 解: 2,0,0,1/2; 2,0,0,-1/2;
2,1,0,+1/2; 2,1,1,+1/2; 2,1,-1,+1/2 。
3. 解:⑴ 1个轨道,n = 2,l = 0,m只能为0,即有1个轨道。 ⑵ 无此亚层,n = 3,l只能为0,1,2,不能为3。
⑶ 3个轨道,n = 4,l = 1,m能为0,+1,-1,有3个轨道。
⑷ 5个轨道,n = 5,l = 2,m能为0,±1,±2,有5个轨道
4. 解:第4周期是第一个长周期,其中开始出现含3d电子的元素。其外层电子层数等于周期数4。
⑴ 第七个元素,除4s电子充满外,还应有5个3d电子,电子排布式为:[Ar]3d54s2, 未成对电子数为5。
⑵ 本周期最后一个元素,3d、4s、4p电子均因全充满,电子排布式为
39
[Ar]3d104s24p6, 未成对电子数为0;
⑶ 第4周期最后一个元素序数为36,所以Z=38的元素,应是第5周期第2个元素, 其电子排布为[Kr]5s2,其最稳定的离子应为+2价离子,电子排布式为[Kr],未成对电子数为0;
⑷ 这应是第4周期的主族元素,3d和4s均应已充满,所以,它的电子排布式应为
[Ar]3d104s24p3,未成对的电子数为3。
5. 解:⑴ ns2np2 ⅣA主族 ⑵ 3d64s2 Fe ⑶ 3d104s1 Cu
第九章 共价键和分子间作用力
一、是非题:(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号)
1.键具有极性时,组成的分子必定是极性分子。 ( ) 2.sp3杂化轨道是由1个1s轨道与3个3p轨道混合形成的 ( ) 3.非极性分子中的化学键都是非极性共价键 ( ) 4. 非极性分子之间只存在色散力,极性分子之间只存在取向力 ( ) 5. 直线分子一定是非极性分子 ( ) 6.sp2杂化轨道是由1s轨道与2p轨道杂化而成 ( ) 7.原子形成共价键的数目与其基态时所含有的未成对电子数相等; ( ) 8.凡是三原子组成的直线形分子,中心原子是以sp杂化方式成键的。 ( ) 9.同类分子中,分子越大,分子间作用力也越大。 ( ) 10.色散力仅存在于非极性分子中。 ( ) 二、选择题:
1.下列分子中极性分子是 ( ) A. CH3Cl B. CH4 C. CH2CH2 D. BF3
2.NH3分子中N原子采用的杂化方式是 ( ) A. sp2 B. 不等性sp3 C. 等性sp3 D. sp
40
3.根据价电子对互斥理论,SO32-的空间构型为 ( ) A. 平面三角形 B. 三角锥形 C. 正四面体形 D. “T”形 E. “V”形
4.下列化合物各自分子之间能形成最强氢键的是 ( )
A. NH3 B. H2S C. HCl D. HF E. H2O
5.下列表述错误的是 ( A. 2个成键原子轨道沿轴向“头碰头”重叠形成σ键 B. 2个成键原子轨道垂直轴向平行“肩并肩”重叠形成π键 C. 2个成键原子共用2对电子形成2个单键
D. 一般情况下原子核对π电子的吸引力小于对σ电子的吸引力。
6.下列说法中错误的是 ( A. 共价键的饱和性是成键原子的单电子数所决定的 B. 氢键的方向性即形成分子间氢键的三个原子在一条直线上 C. 范德华力包括取向力、诱导力、色散力和氢键
D. 原子轨道杂化后,其形状和最大值伸展方向与原来的轨道不同
7.CH4分子中C原子采用的杂化方式是 ( A. sp2 B. 不等性sp3 C. 等性sp3 D. sp
8.CO2分子中C原子采用的杂化方式是 ( A. sp2 B. 不等性sp3 C. 等性sp3 D. sp
9.BF3分子中B原子采用的杂化方式是 ( A. sp2 B. 不等性sp3 C. 等性sp3 D. sp
41
) )
)
))
10. H2O分子中O原子采用的杂化方式是 ( )
A. sp2 B. 不等性sp3 C. 等性sp3 D. sp
11.下列分子中中心原子采取SP2杂化,空间构型为平面正三角形的分子是 ( )。 A、NH3 B、PH3 C、BCl3 D、H2S;
12.哪种原子和H形成的化合物没有氢键 ( )。
A、F B、O C、N D、C
三、填充题:
1.σ键是原子轨道沿键轴方向以 方式重叠; π键是原子轨道沿键轴方向以 方式重叠。
2.NH3与PH3相比, 的沸点较高,这是因为: 。
四、问答题:
1. 根据价层电子对互斥理论,判断BF3、NF3、AsF5、PbCl2分子构型如何?
2. 下列分子中,哪些分子具有对称的空间构型?哪些分子有极性?
SO2、NH3、H2S、CHCl3、PCl3、BeF2、CCl4、Cl2
3. 试用轨道杂化理论说明下列分子的空间构型。
PF3、COCl2、C2H4、SiCl4、H2S
4. 试用轨道杂化理论说明,BF3是平面三角形的空间构型,而NF3却是三角锥形。
5. 下列分子间存在什么形式的分子间力?
42
(1) 苯和四氯化碳; (2)乙醇和水; (3)液氨; (4)氯化氢气体。
第九章 共价键和分子间作用力
一、是非题(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号) 1.- 2. - 3.- 4.- 5. - 6.- 7.- 8. - 9. + 10.- 二、选择题
1. A, 2. B, 3. B, 4. D, 5.C, 6.C, 7. C, 8.D. 9.C 10. B 11.C 12.D
三、填充题 1.头碰头,肩并肩
2.NH3 , NH3存在氢键 。 四、问答题
1. 答:BF3分子中有3个成键电子对数,没有孤对电子,故BF3分子为平面正三角形;
NF3分子中有3个成键电子对数,孤对电子一对,故NF3分子为三角锥形; AsF5分子中有5个成键电子对数,没有孤对电子,故AsF5分子为三角双锥形; PbCl2分子中有2个成键电子对数,孤对电子一对,故PbCl2分子为V形;
2. 解:具有对称的空间构形的分子有:BeF2、CCl4、Cl2。
有极性的分子有:SO2、NH3、H2S、CHCl3、PCl3。
3.解:PF3:sp3不等性杂化,分子结构为三角锥型。 COCl2:sp2杂化,分子结构为平面三角形。 C2H4:sp2杂化,分子结构为平面三角形。 SiCl4:sp3等性杂化,分子结构为正四面体型。
H2S:sp3不等性杂化,其中两个sp3杂化轨道分别为孤对电子占有,另两个分
别与H成键,故分子结构为V型。
43
4. 解:BF3中B的价电子结构为2s22p1,形成分子时,进行sp2杂化,三个sp2
杂化轨道分别与三个F原子的p轨道成键,故BF3分子为平面三角形;NF3中的N价电子结构为2s22p3,形成分子时,进行sp3不等性杂化,其中一个sp3杂化轨道为孤对电子占有,另三个电子分别与F成键,故分子结构为三角锥型。
5. 解: (1)只存在色散力。
(2),(3),(4)中取向力,诱导力,色散力同时存在。
第十章 配位化合物
一、是非题:(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号)
1.配离子中,中心原子的配位数就是与它结合的配体个数。 ( ) 2.配合物的中心原子一般都是金属元素 ( ) 3.配离子的电荷数等于中心原子的电荷数 ( ) 4. 因?Ni(NH3)6?2+的Ks=5.5?108, ?Ag(NH3)2?+的Ks=1.1?107,前者大于后者,故溶液中?Ni(NH3)6?2+比?Ag(NH3)2?+稳定 ( ) 5. H?Ag(CN)2?-为酸,它的酸性比HCN强 ( ) 6. 因CN-为强场配体,故?30Zn(CN)4?2-为内轨型化合物 ( ) 7. Ks大的配合物其稳定性当然较Ks小的配合物强。 ( ) 8. 配合物的空间构型主要取决于杂化轨道的类型 ( )
二、选择题:
1.下列哪个化合物是外轨型配合物? ( ) A [Zn(CN)4]2- B [Ni(CN)4]2- C [Co(CN)6]3- D [Fe(CN)6]4- 2. [Co(en)(H2O)2(SCN)2]Cl 的配位数为 ( ) A 3 B 4 C 5 D 6
3.下列何种物质在形成配合物时不能作为配位体 ( )
44
A CN- B、NH4+ C、CH3NH2 D、NH3 4. 影响K稳因素较为全面的是 ( )
A. 配合物的本性 B. 配合物的本性和温度 C. 本性、温度和溶剂的性质
D. 本性、温度、溶剂性质和配合物的浓度
5.实验测得[28Ni(NH3)4]2+的μ为2.82A,此配合物的构型为 ( ) A直线形 B平面正方形 C正四面体 D正八面体 6.配合物的中心原子的轨道进行杂化时,其轨道必须是 ( ) A. 具有单电子的轨道 B. 空轨道 C. 能量相差较大的轨道
D. 同层轨道 E. 有电子的轨道
7.[Co(NH3)6]3+ 是内轨配离子,则中心原子Co3+ 的未成对电子数和杂化轨道类型分别是 ( ) A. 4,sp3d2 B. 0,sp3d2 C. 4, d2sp3 D. 0, d2sp3 E.6, d2sp3
三、填充题:
1.[CoCl(NH3)5]Cl2的配合物的内界是_______, 外界_______ ,配位体是 ______,配位数是_____ ,配位原子是_____,配合物名称为_____。
2.[Cu(NH3)4]Cl2的內界是 ,外界是 ,內界和外界通
过 结合。中心原子是 ,配体是 ,配位原子是 ,配位数是 ,中心原子与配体通过 结合,命名为 。
3. 价键理论认为,中心原子与配体间的结合力是 。
四、问答题:
1. 指出下列配合物中的中心原子、配体、配原子、配位数,
(1)Na3[AlF6] (2)[Fe(CN)4(NO2)2]3- (3)[Co(en)(NH3)2(H2O)Cl]Cl2 (4)K3[Ag(S2O3)2](5)[Fe(H2O)4(OH)(SCN)]NO3 (6)[Ni(CO)2(CN)2]
45
2. 根据价键理论,指出下列配合物的中心原子的杂化类型和配合物的空间构型、内外轨型以及磁性。
3-
3-3+
2+
(1)[Fe(CN)6] (2)[FeF6] (3)[Co(NH3)6] (4)[Co(NH3)6] (5)[Ni(H2O)4]2+ (6)[Ni(CN)4]2-
3. 实验测得[Mn(CN)6]4-配离子的磁矩为2.00μB,而[Pt(CN)4]2-的磁矩为0μB。试推断它们的中心原子的杂化类型和配合物的空间构型,指出是内轨型还是外轨型。
4. 判断下列反应进行的方向
2+〔Cu( NH3)4〕+Zn2+2-3-(CN)6〕〔Fe +3C2O4
2+(1) 〔Zn( NH3)4〕+Cu2+3-(2) 〔Fe(C2O4)3〕+6 CN-+(3) AgI+2NH3 〔AgI-(NH3)2〕+3+2+(4) 〔Co( NH3)6〕〔Co( NH3)6〕+Co2++Co3+
五、计算题:
1. 10mL 0.1mol·L-1CuSO4溶液与10mL 0.6mol·L-1氨水混合达平衡后,计算溶液中的Cu2+、NH3和[Cu(NH3)4]2+的浓度各是多少?若向此溶液加入2.0×10-4 mol的固体NaOH,问是否有Cu(OH)2沉淀生成?已知Cu(OH)2的Ksp=5.0×10-20,NH3的Kb=1.8×10-5, [Cu(NH3)4]2+的Ks=2.09×1013。
2、通过计算说明,当溶液中[Ag(CN)2-] = [CN-]=0.10 mol·L-1时,加入固体KI(不考虑体积增加)使[I-]=0.10mol·L-1,能否产生AgI沉淀,已知[Ag(CN)2] –的Ks=1.26×1021,AgI的Ksp=8.51×10-17。
3、向0.100 mol·L-1AgNO3溶液50.0 mL 中加入3.00 mol·L-1的氨水30.0 mL,然后用水稀释至100.0 mL ,求:
① 溶液中Ag+、NH3和[Ag(NH3)2]+的浓度。
46
② 加0.100mol固体KCl时是否有AgCl沉淀生成? 已知[Ag(NH3)2]+的Ks=1.12×107,AgCl的Ksp=1.77×10-10。
a)
配位化合物
一、是非题(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号) 1.- 2. + 3.- 4.- 5. + 6.- 7.- 8. +
二、选择题
1. A, 2. D, 3. B, 4. C, 5.C, 6.B, 7. C,
三、填充题
1.[CoCl(NH3)5]2+ 、 Cl- 、Cl和NH3 、 6、 Cl,N、 二氯化一氯五氨合钴(Ⅲ)
2.[Cu(NH3)4] 2+ 、 Cl- 、离子键、Cu2+ 、 NH3 、 N、4、配位键 二氯化四氨合铜(II) 3. 配位键。
四、问答题
1. 解: 中心原子 配体 配原子 配位数 名称 (1) Al3+ F- F 6 六氟合铝(Ⅲ)酸钠 (2) Fe3+ CN- NO2- C N 6 四氰·二硝基合铁(Ⅲ)配离子 (3) Co3+ en NH3 H2O Cl- N N O Cl 6 氯化氯·二氨·水·(乙二胺)合钴(Ⅲ) (4) Ag+ S2O32- O 2 二硫代硫酸根合银(Ⅰ)酸钾 (5) Fe3+ H2O OH- SCN- O O S 6 硝酸氢氧根·硫氰酸·四水合铁(Ⅲ) (6) Ni2+ CO CN- C C 4 二氰·二羰基合镍(Ⅱ)
2. 解: 中心原子杂化类型 配合物的空间构型 内、外轨型 磁性 (1) d2sp3 八面体 内 顺 (2) sp3d2 八面体 外 顺 (3) d2sp3 八面体 内 反 (4) sp3d2 八面体 外 顺
47
(5) sp3 正四面体 外 顺 (6) dsp2 平面四方形 内 反
3. 解: (1)Mn2+的价电子构型为3d5 ,
n(n?2)≈ μB = 2.00μB
未成对电子数 n = 1, 〔Mn(CN)6〕4- 的外层电子构型: 3d d2sp3
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ 电子由C提供
所以,中心原子Mn2+采取d2sp3轨配合物。
杂化,配合物为八面体形,内
n(n?2)(2)Pt2+的价电子构型为5d8 ,μ≈ μB = 0μB 未成对电子数 n = 0 〔Pt(CN)4〕2- 的外层电子构型 5d dsp2 6p
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 电子由C提供
所以,中心原子Pt2+采取dsp2杂化,配合物为平面四方形,内轨配合物。
4. 解: (1)反应的平衡常数为
[NH3]2[Cu(NH)][Zn]2?22?2? [NH][Zn(NH)][Cu][Zn(NH)][Cu]334 K = = ·
2?342?342?[Cu(NH3)4][Zn2?]2?Ks([Cu(NH3)4]2?)2.1?10132?K([Zn(NH)]) = 2.9?109 = 7.2×s34 =103 所以,反应正向进行。 (2)
-2-3[Fe(CN)3Ks([Fe(CN)6]3?)6][C2O4]3-?63?[Fe(CO)][CN]K([Fe(CO)]) 243s243 K = =
1.0?104220 = 1.6?10 = 6.2×1021
48
反应正向进行
(3)反应逆向进行。 (4)反应逆向进行。
五、计算题
1. 解:Cu2+ + 4NH3 [Cu (NH3)4]2+
分析:(1) 两溶液等体积混和,浓度减半;(2) 溶液中Cu2+几乎全部生成了配离子。设溶液中平衡时,游离[Cu2+]为x mol·L-1,由配位平衡决定。
[Cu(NH3)42+]=(0.05-x) mol·L-1≈0.05 mol·L-1 [NH3]=0.3 mol·L-1-4×(0.05- x) mol·L-1≈ 0.1 mol·L-1
?[Cu(NH3)20.05?11?14][Cu]???2.39?10(mol?L) 4134Ks?[NH3]2.09?10?(0.1)2?2.0?10?4[OH]??0.01mol?L?10.02?
[Cu2+][OH-]2 = 2.39×10-11×(0.01)2 = 2.39×10-15>Ksp[Cu(OH)2]
∴有Cu(OH)2沉淀产生。
2、解:Ag+ + 2CN- ? [Ag (CN)2]-
[Ag(CN)-2]0.1?21?1 [Ag]???7.93?10mol?L?2212Ks[CN]1.26?10?(0.1)[Ag?][I?]?7.93?10?21?0.1?7.93?10?22<Ksp(AgI)
无AgI沉淀产生。
3、解:① Ag+ + 2NH3 [Ag (NH3)2]+
两溶液混和并稀释但未形成配合物时,
c(Ag?)?0.100?50.0?0.0500mol?L?1
1003.00?30.0c(NH3)??0.900mol?L?1
100达到配位平衡时,游离[Ag+]由配位平衡确定,设游离[Ag+]为x mol·L-1,此时
49
平衡浓度为
?1[Ag(NH3)?2]?0.0500?x?0.0500mol?L
[NH3]?0.900?[2?(0.0500?x)]?0.800mol?L?1
[Ag(NH3)?0.05002]x?[Ag]???6.97?10?9mol?L?1 272Ks?[NH3]1.12?10?(0.800)?② Q = [Ag+][Cl-] = 6.97×10-9×(0.100÷0.100)=6.97×10-9>Ksp(AgCl) ∴有AgCl沉淀产生。
50