大学无机化学综合测试题+答案(吉林大学、武汉大学、第二版) 试题 期末考试 —— 内蒙古民族大学.DOC (17)

(3) ClO2 ______________________

-(4)NO3______________________ 2-(5)CO3______________________

43566答案:(1) ?3 (2) ?3 (3) ?3 (4) ?4 (5) ?4

三、计算(5小题,共20分)

1、H3PO4的K1 = 7.5 ? 10-3,K2 = 6.2 ? 10-8,K3 = 1 ? 10-12,H3PO4的共轭碱的Kb为多少?

?答案:H3PO4的共轭碱为H2PO4。 ? + H2OH2PO4 H3PO4 + OH?

Kb = KwK1 = 1.0 ? 10-14 / (7.5 ? 10-3) = 1.3 ? 10-12

2、CoS溶解于酸达平衡后 [H+] = 4.79 mol·dm-3,CoS的溶度积Ksp = 3 ? 10-26问每立方分米溶液中溶解了多少摩尔的CoS?

(已知:H2S的Ka1 = 5.7 ? 10-8,Ka2 = 1.2 ? 10-15) 答案:设在1.0 dm3酸中溶解了x mol CoS CoS + 2H+Co2+ + H2S K =

KspKa1Ka2?[Co2+][H2S][H+]23?10?26x2 = 5.7?10?8?12.?10?194.7923?10?26?4.792x == 0.1 (mol·dm-3) ?8?195.7?10?12.?10所以溶解了0.1 mol CoS。

3、某一含酸的CaF2饱和溶液中,测得其pH = 2.00,求此溶液中CaF2的溶解度。

(Ka(HF) = 3.5 ? 10-4,Ksp(CaF2) = 3.4 ? 10-11)

答案:忽略体系中HF的解离,设CaF2浓度为s mol·dm-3 CaF2 + 2H+Ca2+ + 2HF 平衡浓度/ mol·dm-3 1.0 ? 10-2 s 2s

[Ca2?][HF]2[F?]2Ksp(Ca2F)??2?K == 2.8 ? 10-4 +22[H][F]Ka(HF)s?(2s)2即 = 2.8 ? 10-4 s = 1.9 ? 10-3 ?22(10.?10)4、利用以下电极电势等数据判别有关歧化反应能否发生,并计算有关反应的K?:

试卷答案 第 6 页 (共 11 页)

? + 3H+ + 2e? NO3= HNO + HO ?2

2

2

?= 0.934 V = 0.983 V

HNO2 + H+ + e?

= NO + HO ??Ka(HNO2) = 4.6 ? 10-4

?(1) 酸性条件下,HNO2(aq)能否歧化生成NO3(aq)和NO。 ??(2) 碱性条件下,NO2能否歧化生成NO3(aq)和NO。

答案:(1) NO0.934V?_________3HNO2_________0.983VNO 歧化反应可以发生

?3HNO2 NO3 + 2NO + H+ + H2O

=

lgK?=

2?(0.983?0.934)

0.0592K?= 45.2

??(2) NO3 + H2O + 2e? NO2 + 2OH?

=

(1.0?10?14)30.0592lg= 0.006 (V) ?= 0.934 +21.0?10?14/(4.6?10?4)?? + H2O + e? NO + 2OH? NO2=

0.05921.0?10?14-14?= 0.983 +lg(1.0?10?)= -0.477 (V) ?414.6?10???3NO2 + H2O 2NO + NO3 + 2OH? ? NO3_________NO2_________NO

0.006V?0.477V=

不能发生歧化反应。

2?(-0.477-0.006)lgK?=

0.0592-17

K?= 5.6 ? 10

5、CH3CH2Br(g) 分解反应为一级反应,其速率常数(单位为min-1)由下式给出:

99.96?103lg k = 14.58 -,计算CH3CH2Br在427℃ 时加热30 min后,CH3CH2Br还将余

RT下多少?

99.96?103答案:427℃ 时反应k值为lg k = 14.58 -

8.31?700-3-1

所以 k = 2.5 ? 10 min

A :30 min 时反应物的浓度

[A]k t因为lg ??A0: 未反应前反应物的浓度

[A0]2.30

试卷答案 第 7 页 (共 11 页)

[A]?2.5?10?3?30所以lg= - 3.3 ? 10-2 ?[A0]2.30所以

[A]= 0.93 = 93 % 30 min后CH3CH2Br余下为原来的93 %。 [A0]四、问答题(8小题,共40分)

1、反应 I2(g)2I(g) 气体混合处于平衡时: (1) 升温时,平衡常数加大还是减小? 为什么? (2) 压缩气体时,I2(g)的解离度是增大还是减小?

(3) 恒容时充入N2气时,I2(g)的解离度是增大还是减小? (4) 恒压时充入N2气时,I2(g)的解离度是增大还是减小? 答案: (1) 平衡常数加大,因I2解离是吸热反应。 (2) 减少,因总体积减小,平衡左移。 (3) 不变,因I2和I的物质的量都不变。 (4) 加大,因体系的体积加大,平衡右移。

2、请用质子酸碱理论解释在水溶液中NH3与HPO4哪一个碱性强?

(已知:Kb(NH3·H2O) = 1.8 ??10-5;H3PO4 Ka1 = 7.5 ??10-3,Ka2 = 6.3 ??10-8,Ka3 = 3.6 ??10-13)

??答案:根据质子酸碱理论,H2PO4与HPO24是共轭酸碱对,且有 ??Ka(H2PO4) ? Kb(HPO24) = Kw

2?-14-8-7?Kb(HPO24) = 1.0 ? 10 / 6.3 ? 10 =1.6 ? 10 < Kb(NH3·H2O)

所以NH3的碱性较强。

3、在水中加入一些固体Ag2CrO4再加入KI溶液,有何现象产生?试通过计算来解释。

(已知:Ksp(AgI) = 1.1 ? 10-12,Ksp(Ag2CrO4) = 8.3 ? 10-17) 答案:Ag2CrO4固体在水溶液中将会有少量溶解: Ag2CrO4(s)

?2Ag+(aq) +CrO24(aq)

在达到平衡后,设有x mol·dm-3 的Ag2CrO4(s) 溶解,

即 [2x]2 ? x = 1.1 ? 10-12

-5-3?[CrO24] = x = 6.5 ? 10 mol·dm,

[Ag+] = 2x = 2 ? 6.5 ? 10-5 = 1.3 ? 10-4 (mol·dm-3)

当加入I? 离子后,如 [I-][Ag+] > Ksp(AgI),就会有AgI沉淀产生, 即 [I?] >

Ksp(AgI)[Ag+],此时溶液中 [Ag+] = 1.3 ? 10-4 mol·dm-3

试卷答案 第 8 页 (共 11 页)

8.3?10?17-13-3

[I] >= 6.4 ? 10 (mol·dm) ?413.?10?

此 [I?] 值是很小的数值, 所以在含有Ag2CrO4沉淀的溶液中滴加KI溶液,将会产生AgI

沉淀,如果加入足量的KI,即可使Ag2CrO4固体完全转变为黄色的AgI沉淀。 4、以下说法是否正确,说明原因。

Fe3+ + e? Fe2+ ??= 0.77 V Ksp(Fe(OH)3) = 2.64 ? 10-36 Ksp(Fe(OH)2) = 4.87 ? 10-17 IO? + H2O + e?

=

因此,Fe3+ 可以把 I? 氧化成 IO?。

答案:此说法不正确,因两电极反应的介质条件不同。

当[OH?] = 1 mol·dm-3时,Fe(OH)3 + e? ?因 Fe(OH)3的Ksp远小于 Fe(OH)2?? Fe(OH)2,

3+?

的Ksp,所以电极电势降得很低,故此时Fe不能把I氧化成IO?。 5、已知:

U + 3e

3+

?

=

I? + 2OH?  ??= 0.49 V

= U = U

?2

??1= -1.789 V

U4+ + e?

= U

3+

? ?2= -0.607 V

? + 4H+ + e? UO24+

? + 2H2O ?3= 0.62 V

??UO22 + e

=UO? ?4= 0.05V

+??UO22 + 4H + 2e

= U

4+

? + 2H2O ?5= 0.335 V

?6 U4+ + 4e?

12= U ?2

= -1.4935 V

O2 + 2H+ + 2e?

= HO =

12?= 1.229 V ?7

H+ + e?

?H2 ?8= 0 V

试根据上述电极电势值画出铀在酸性溶液中([H+] =1 mol·dm-3)的电势图;讨论铀的

各种氧化态的稳定性(在酸性溶液中和在空气中)。 答案:

U U ________ U | 0.335V -1.4935 |

________________?UO220.05V?UO2

0.62V??0.607V________4+ 3+

?1.789V4+??(1) UO2能歧化为UO22和U。

(2) U和U3+都能将酸性溶液中的H+还原为H。 ?(3) U3+、U4+及UO2都能被空气中的氧所氧化。

6、3价钒离子被催化氧化为4价状态的反应机制被认为是

试卷答案 第 9 页 (共 11 页)

V3+ + Cu2+???V4+ + Cu+ (慢) Cu+ + Fe3+???Cu2+ + Fe2+ (快) 问:(1) 总的反应式是什么? (2) 哪种离子为催化剂?

(3) 总反应的速率定律如何表示? 答案:(1) V3+ + Fe3+???V4+ + Fe2+ (2) Cu2+为催化剂 (3) v = k [V3+] 7、请填空回答: 中心原子杂化轨道 (注明等性或不等性) 分子几何构型 共价键有无极性 分子有无极性 分子间作用力

答案: 中心原子杂化轨道 (注明等性或不等性) 分子几何构型 共价键有无极性 分子有无极性 分子间作用力 NH3 不等性 sp3 三角锥形 有 有 取向力,诱导力,色散力;氢键 BBr3 不等性 sp2 平面三角形 有 无 色散力 NH3 BBr3

8、根据已给数据,判断下列晶体BeS、NH4CN、CdO是什么类型的离子晶体。正离子所占空隙是什么? 晶格类型是什么? 晶胞中正负离子数目各是多少?

离子半径/pm Be2+ Cd2+ CN- 43 100 180 135 离子半径比 阳离子配位数 4 r0.225 < ? ? 0.414 r?r0.414 < ? ? 0.732 r?试卷答案 第 10 页 (共 11 页)

6 NH?4

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