无机化学思考题和课后习题答案整理(1—5章) 下载本文

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Kθ和

值。(答案:Kθ=5.36,

=-9.39kJ·mol-1)

(298.15K)

*17. 已知反应:1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) ─→ HCl(g)在298.15K时的Kθ=4.9×1016,=-92.307kJ·mol-1,求在500 K时的Kθ值[近似计算,不查Sθ(298.15K)和

???rHm(298.15K)?T2?T1?K2ln????K1RTT?12?(298.15K)数据。

(提示:)

K?(500K)?1.4?1010#18. 在298.15K下,以下两个化学反应: (1) H2O(l) + 1/2O2(g) ─→ H2O2(aq), ( (2) Zn(s) + 1/2O2(g) ─→ ZnO(s), (

)1 = 105.3mol·L-1 > 0 )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:

①“aq”表示水合之意。

Zn(S) + H2O(l) + O2(g) ─→ ZnO + H2O(aq) ①

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?

????1(提示:?rGm??rGm(1)??rGm(2)??213.0kJ?mol?0,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, 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α↑,溶液pH值的变化与加水的多少有关。

17

3.是非题:

+

(1) 酸性水溶液中不含OH-,碱性水溶液中不含H;×

-5-1

(2)1×10 mol·L的盐酸溶液冲稀1000倍,溶液的pH值等于8.0;× (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;√

+2-(6)H2S溶液中c(H)=2c(S)×

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。

①NaOH ②NaCN ③NaOAc ④Na3PO4 ⑤NH4OAc ⑥HCOONH4 ⑦(NH4)2SO4 ⑧H3PO4 ⑨HCl ⑩H2SO4。 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↓+CO2↑

7.现有0.20 mol·L HCl溶液与0.20 mol·L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=9.25

8.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--8-1

(1) 能否将0.1mol·L NaOH溶液稀释至c(OH)=1.0×10 mol·L?不能 (2) CaCO3在下列哪种试剂中的溶解度最大?

-1-1-1

纯水;0.1 mol·LNaHCO3溶液;0.1mol·LNa2CO3溶液;0.1mol·LCaCl2溶液;

-1

-1

?CO32??2NH4?CO2??2NH3??H2O0.5mol·L KNO3溶液。在KNO3溶液中

2- (3) 洗涤BaSO4沉淀时,往往使用稀H2SO4,而不用蒸馏水;SO4的同离子效应,BaSO4沉淀的损失最小

-1

(4) Ag2CrO4 在0.01mol·LAgNO3溶液中的溶解度小于在K2CrO4溶液中的溶解度。

18

-1

通过计算 Ag2CrO4 在0.01mol·LAgNO3溶液中的溶解度为:s=1×10 mol·L, Ag2CrO4

-1-6-1

在0.01mol·L K2CrO4溶液中的溶解度为:s=5×10 mol·L

11. 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) ⑤KMnO4, ③MnO2, ④K2MnO4, ①MnSO4, ②MnO(OH) (2) ②N2, ⑦N2O5, ③N2O, ⑤N2O3,⑥NO2, ④NO, ①NH3

2. 试分别写出碳在下列各物质中的共价键数目和氧化数.

CH3Cl(-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,

2-(+1,-1/2) CH3OH, (-2,+1,-2) Cr2O7,(+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↑+ 4H2O√

-+

(2) 4MnO4 + 4H ─→ 4MnO2 + (3)2O2↑+ 2H2O×

-+- (3) (2)NO2 + (4)2H + 2I ─→(2)NO + I2 + (2)H2O×

2++3+3++×

(4) K2Cr2O7 + 6Fe + 14H ─→2Cr + 6Fe + 7H2O + 2K

Cr2O7 + 6Fe + 14H ─→2Cr + 6Fe + 7H2O (5) FeS + 4HNO3 ─→ Fe(NO3)3 + S↓+ NO↑ + 2H2O√

2+- +3+×

(6) (3)Fe + NO3+ 4H ─→(3)Fe + NO↑+ 2H2O

5. 指出下列各原电池符号的表示式是否正确, 并把错误的予以改正。

+2+

(1) 氧化还原反应: Fe(s) + Ag(aq) ─→ Fe(aq) + Ag(s)

2+

原电池符号: (-)Ag∣Ag+‖Fe│Fe(+)×

(-)Fe∣Fe2+c1‖Ag+c2│Ag (+)

3+-2+

(2) 氧化还原反应: Fe(aq) + 2I(aq) ─→ Fe(aq) + I2(s)

-2+3+

原电池符号: (-)Pt,I2(s)∣I(c1)‖Fe(c2)│Fe(c3) (+)×

2+

+

3+

3+

-1-8-1

(-)Pt,I2(s)∣I-(c1)‖Fe3+ (c2),Fe2+ (c3) ∣Pt (+)

(3) 氧化还原反应:

2+-13+-1--12Fe(0.010mol·L) + Cl2(100kPa)=2Fe(0.10mol·L) + 2Cl(2.0mol·L) 原电池符号:

2+-13+-1--1

(-)Pt∣Fe(mol·L),Fe(0.10mol·L)‖Cl2(100kPa)∣Cl(2.0mol·L),Pt(+)×

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(-)Pt∣Fe2+(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, Eθ值最小的是OH-/H2。

H/H2, H2O/H2, OH/H2, HF/H2, HCN/H2, H/H2

8.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?

2-3+

Cl2/Cl-, Cr2O7/Cr, Fe(OH)3/ Fe(OH)2Cr2O72-/Cr3+↑, Fe(OH)3/ Fe(OH)2↑,Cl2/Cl-不变 9.下列说法是否正确?

2+3+2+3+2+

(1) 由于Eθ(Fe/Fe)=-0.440V, Eθ(Fe/Fe)=0.771V, 故Fe与Fe能发生氧化还原反应;× (2) 因为电极反应 Ni + 2e = Ni 的

2+

-+

-+

=-0.25V, 故2Ni + 4e=2Ni的

2+-

=2;×

(3) 在氧化还原反应中,若两个电对的Eθ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+ (3) Fe3+和Fe

(5) Fe2+和MnO4-(酸性介质); (7) Fe2+和Sn4+

(2) Fe3+和Cu

(4) Fe2+和Cr2O72- (酸性介质); (6) Cl-、Br-和I- (8) I2 和Sn2+

(1)不能。Eθ(Fe3+/Fe2+)> Eθ(Sn4+/ Sn2+), 2Fe3+ + Sn2+ 2Fe2++ Sn4+

(2)不能。Eθ(Fe3+/Fe2+)> Eθ(Cu2+/ Cu), 2Fe3+ + Cu 2Fe2++ Cu 2+

(3)不能。Eθ(Fe3+/Fe2+)> Eθ(Fe 2+/ Fe), 2Fe3+ + Fe 3Fe2+

(4)不能。Eθ(Cr2O72-/Cr 3+)> Eθ(Fe 3+/ Fe 2+), Cr2O72-+6Fe2+ +14 H+ 2Cr 3++6Fe3++7H2O

(5)可共存,都为最低氧化态。

(6)不能。Eθ(I2/I -)> Eθ(Sn4+/ Sn2+), I2 + Sn2+ 2 I-+ Sn4+

11. 回答下列问题:

(1) 化学反应的ΔrHm, ΔrSm, ΔrGm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

2+

(4) 配制SnCl2溶液时,为防止Sn被空气中氧所氧化, 通常在溶液中加入少许Sn粒, 为什

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