new-《無(wú)機(jī)化學(xué)》上習(xí)題答案

1、第5章 化學(xué)熱力學(xué)5-6測(cè)得2.96g氯化汞在407的1L容積的真空系統(tǒng)里完全蒸發(fā)達(dá)到的壓力為60kPa, 求氯化汞蒸氣的摩爾質(zhì)量和化學(xué)式。5-825時(shí)將相同壓力的5.0L氮?dú)夂?5L氧氣壓縮到一個(gè)10.0L的真空容器中，測(cè)得總壓為150kPa，求兩種氣體的初始?jí)毫?；求混合氣體中氮和氧的分壓；將溫度上升到210，容器的總壓。 由于混合前氮?dú)夂脱鯕獾膲毫ο嗤虼丝梢约俣ㄋ鼈兓旌线^(guò)程為等壓混合（只混合，不改變壓力），則根據(jù)分體積的定義，氮?dú)夂脱鯕饣旌锨暗捏w積則為分體積，混合后的總體積為15+5 = 20L，混合后的初始?jí)毫Γw積20L)與混合前兩種氣體的初始?jí)毫ο嗤?。然后再把混合氣體體積壓縮到1

2、0L。5-9. 25，1.47MPa下把氨氣通入容積為1.00L剛性密閉容器中，在350下用催化劑使部分氨分解為氮?dú)夂蜌錃猓瑴y(cè)得總壓為5MPa，求氨的解離度和各組分的摩爾分?jǐn)?shù)和分壓。2NH3 = N2 + 3H2n平 0.593-2x x 3x0.593 -2x +x +4x = 0.965 x =0. 186mol5-10. 某乙烯和足量的氫氣的混合氣體的總壓為6930Pa，在鉑催化劑下發(fā)生如下反應(yīng)：C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g) ,反應(yīng)結(jié)束時(shí)溫度降至原溫度后測(cè)得總壓為4530Pa。求原混合氣體中乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)。解： C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g) P

3、始 X Y 0P終 0 Y-X XP始= X+Y = 6930Pa P終= Y-X+X = 4530Pa5-14.反應(yīng)CaC2(s) + 2H2O(l) = Ca(OH)2(s) +C2H2(g) 在298K下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熱力學(xué)能變化量為-128.0kJ.mol-1,求該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。解：H ø =U ø +PV = U ø +RTnB(g)= -128.0 +8.314×10-3×298×1= -125.5 kJ.mol-15-16. 已知Al2O3(s)和MnO2(s)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為-1676kJ.mol-1和-521kJ

4、.mol-1,計(jì)算1g鋁與足量MnO2(s)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。解： 4Al(s) + 3MnO2(s) = 2Al2O3(s) + 3Mn(s) fH ø m /kJ·mol-1 0 -521 -1676 0 rHmø = 2×(-1676) - 3×(-521) = -1789kJ.mol-15-17. 已知Cl-(aq)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為-167.5kJ.mol-1，計(jì)算1molHCl(g)溶于足量水中釋放出多少熱？解： HCl (g) +(aq) = H+ (aq) + Cl- (aq) fH ø m /kJ·mol-1

5、 -92.307 0 -167.5 rH ø m= (-167.5) - (-92.307) = -75.2kJ.mol-15-21解答：5-25. 已知N2、NO和O2的解離焓分別為941.7kJ.mol-1、631.8 kJ.mol-1和493.7kJ.mol-1,僅利用這些數(shù)據(jù)判斷NO在常溫常壓下能否自發(fā)分解。解： 2NO(g) = N2(g) + O2(g)rH ø m= 2×631.8 941.7 493.7 = -171.8kJ.mol-1 反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相同，S ø變化不大。 反應(yīng)的G ø主要取決于H ø ， 故G

6、ø 0，反應(yīng)自發(fā)。5-26. 下列反應(yīng)是熵增還是熵減反應(yīng)？葡萄糖燃燒；乙炔燃燒；碳酸氫鈉分解；鐵絲燃燒；甲烷與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣；甲烷與氧氣反應(yīng)生成合成氣。解： C6H12O6(s) + 6O2(g) = 6CO2(g) + 6H2O(l) 2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) 2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(l) 3Fe(s) + 2O2(g) = Fe3O4(s) CH4(g) + H2O(g) = CO (g) + 3H2(g) 2CH4(g) + O2(g) = 2CO(g) + 4H2(g)

7、、 S0 、 S05-28. 碘鎢燈燈內(nèi)發(fā)生如下可逆反應(yīng)： W(s) + I2(g) = WI2(g) fGø m /kJ.mol-1 0 19.327 -8.37 Sø m /J.mol-1.K-1 33.5 260.69 251 求623K時(shí)，上式反應(yīng)的rGø m 估算WI2(g)在鎢絲上分解所需的最低溫度。解： rG ø 298 = -8.37-19.327 = -27.697kJ.mol-1 rS ø 298 = 251-33.5-260.69 = -43.19 J.mol-1.K-1 rHø298 = rG ø29

8、8 +298rS ø298 = -27.697 + 298×10-3×( -43.19)= - 40.568 kJ.mol-1 rG ø623 rHø298 - 623rSø298 = - 40.568 - 623× (-43.19)×10-3 = -13.66 kJ.mol-1 WI2(g) = W(s) + I2(g) rHø298 = 40.568 kJ.mol-1 rS ø 298 = 43.19 J.mol-1.K-15-29用凸透鏡聚集太陽(yáng)光加熱分解倒置在液汞上的裝滿液汞試管內(nèi)的氧化

9、汞，使其分解。估算：使氧氣的壓力達(dá)到標(biāo)態(tài)壓力和1kPa所需的最低溫度，并估計(jì)為使氧氣壓力達(dá)1kPa ，試管的長(zhǎng)度至少為多長(zhǎng)？解： HgO(s) = Hg(s) + ½ O2(g)fHøm/kJ.mol-1 -90.46 0 0 Søm/J.mol-1.K-1 71.1 76.02 205.138rHø298 = 90.46 kJ.mol-1 rSø298 = 1/2×205.138 + 76.02 -71.1 = 107.5J.mol-1 K-1 標(biāo)態(tài)下的分解溫度1kPa下的分解溫度 試管的長(zhǎng)度應(yīng)大于760mm。5-30解答：2NO(

10、g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g) 5-31石灰窯的碳酸鈣需加熱到多少度才能分解？若在一個(gè)用真空泵不斷抽真空的系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)的氣體壓力保持10Pa，加熱到多少度才能分解？解： CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)fHøm /kJ.mol-1 -1206.92 -635.09 -393.509Søm /J.mol-1.K 1 92.9 39.75 213.74rHø298=(-393.509)+(-635.09)(-1206.92)=178.321 kJ.mol-1 rSø298 = 213.74 + 39.75 9

11、2.9 = 160.59 J.mol-1.K 1 標(biāo)態(tài)下的分解溫度10Pa下的分解溫度 第6章 化學(xué)平衡6-1 寫出下列各反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式和實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)表達(dá)式. 2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g). NH4HCO3(s) = CO2(g)+NH3(g) +H2O(g) CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) CO2(g) = CO2(aq)解： 6-2 (1) K1 = Kq2 = (2.2×10-3)2 = 4.84×10-6 (2) K2 = 1/ Kq = 1/2.2×10-3 = 4.55×1026-4 測(cè)得

12、合成氨反應(yīng)在500的平衡濃度分別為：H2=1.15mol/L,N2=0.75mol/L,NH3= 0.26mol/L,求Kq、Kc以及KP（分別用Pa和bar為氣體的壓力單位）。解： N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)6-5 已知： HCN = H+ + CN- K1 q = 4.9×10-10 NH3+H2O =NH4+OH- K2 q = 1.8×10-5 H2O = H+ + OH- K3 q = 1.0×10-14求反應(yīng) NH3 + HCN = NH4+ +CN- 的平衡常數(shù)。解： + - 得： NH3 + HCN = NH4+ +CN-6-

13、6 反應(yīng)CO + H2O = CO2 + H2 在749K時(shí)的平衡常數(shù)K q =2.6 設(shè)反應(yīng)起始時(shí)CO和H2O的濃度均為1mol/L; 起始時(shí)CO和H2O的摩爾比為1：3，求CO的平衡轉(zhuǎn)化率。用計(jì)算結(jié)果說(shuō)明勒沙特列原理。解： n = 0 Kc= KP = K q CO + H2O = CO2 + H2 C平 1-x 1-x x x CO + H2O = CO2 + H2 C平 1-x 3-x x x計(jì)算結(jié)果說(shuō)明，增大反應(yīng)物的濃度，平衡向生成物方向移動(dòng)。6-7 將SO3固體置于一反應(yīng)器內(nèi)，加熱使SO3氣化并令其分解，測(cè)得溫度為900K，總壓為P q時(shí)，氣體混合物的密度為r = 0.925g/d

14、m3，求SO3的解離度。解： SO3 = SO2 + ½ O2 n平 1-X X X/2 n = 1+X/26-8 已知反應(yīng)N2O4 = 2NO2 在308K下的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kq為0.32。求反應(yīng)系統(tǒng)的總壓力為P q和2P q ，N2O4的解離度及其比。用計(jì)算的結(jié)果說(shuō)明勒沙特列原理。解： N2O4 = 2NO2 n平 1-x 2x n = 1+x 將P = P q和 2P q 代入解得： x1= 27.2% x2=19.6%即增大壓力，平衡朝縮小氣體體積的方向移動(dòng)。6-9 為使Ag2O在常溫下分解，氧的分壓應(yīng)降為多大？解： Ag2O(s) = 2Ag(s) + ½ O2(g

15、) fGm ø /kJ·mol-1 -11.2 0 0rGm ø = 11.2 kJ·mol-16-12 在693K和723K下氧化汞分解為汞蒸氣和氧的平衡總壓分別為5.16×104和1.08×105Pa，求在該溫度區(qū)域內(nèi)分解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓和標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變。解： HgO(s) = Hg(g) + ½ O2(g)P平 X X/2 P總1 = X1 +X1/2 = 5.16×104 Pa X1=3.44×104 PaP總2 = X2 +X2/2 = 1.08×105 Pa X2=7.2×1

16、04 PaG693q =-RTlnKq =- 8.314×693ln0.143=1.12×104 J.mol-1GT q = H q - TS q 6-14 雷雨導(dǎo)致空氣中的氮?dú)夂脱鯕饣蠟镹O。經(jīng)熱力學(xué)計(jì)算得知，在2033K和3000K下該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)系統(tǒng)中NO的體積分?jǐn)?shù)分別為0.8%和4.5%，試問(wèn)該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？計(jì)算2033K時(shí)的平衡常數(shù)。解： 溫度升高，平衡右移，所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) N2 + O2 = 2NOP初/kPa 78 21 0P平 /kPa 78-0.4 21-0.4 0.86-19 已知氯氣在飽和食鹽水里的溶解度小于在純水里的溶解度。試從

17、平衡移動(dòng)的原理解釋。解： Cl2(g) = Cl2(aq)Cl2(aq) + H2O(l) = Cl-(aq) + HClO(aq) + H+(aq)加入食鹽，增大了Cl-濃度，促使平衡和向左移動(dòng)，故氯氣在食鹽中的溶解度降低。6-20 實(shí)驗(yàn)測(cè)得氯氣溶于水后約有三分之一的Cl2發(fā)生歧化轉(zhuǎn)化為鹽酸和次氯酸，求該反應(yīng)的平衡常數(shù)。293K下氯氣在水中的溶解度為0.09mol/L.解： Cl2(aq)+H2O(l) = Cl-(aq)+HClO(aq)+H+(aq)C平 0.06 0.03 0.03 0.036-22 超音速飛機(jī)在飛行放出的燃燒尾氣中的NO會(huì)通過(guò)下列反應(yīng)破壞臭氣層：NO(g)+O3(g)

18、= NO2(g)+O2(g) 已知298K和100KPa下NO，NO2和O3的生成自由能分別為：86.7、51.8 、163.6kJ.mol-1，求上面反應(yīng)的KP和KC 假定反應(yīng)在298K下發(fā)生前，高層大氣里的NO、O3和O2的濃度分別為2×10-9mol/L, 1×10-9mol/L, 2×10-3mol/L，NO2的濃度為零，試計(jì)算O3的平衡濃度。解： NO(g) + O3(g) = NO2(g) + O2(g) Gq = 51.8 86.7 163.6 = -198.5 kJ.mol-1 NO(g) + O3(g) = NO2(g) + O2(g)C初 2&

19、#215; 10-9 1×10-9 0 2×10-3C平 10-9+X X 10-9-X 2×10-3 +1×10-9-X K值很大，X06-23解： CO (g) + 1/2 O2(g) = CO2 (g)初始濃度(mol.L-1) 4.0×10-5 4.0×10-4平衡濃度(mol.L-1) 4.0×10-5-x 4.0×10-4 4.0×10-4 +x因而CO的平衡濃度為CO = 4.0×10-5-x = 4.0×10-5-3.8×10-5 = 2×10-6m

20、ol.L-1CO的轉(zhuǎn)化率為 = 3.8×10-5/4.0×10-5 = 96%。6-26 無(wú)水三氯化鋁在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)壓力下的以下各溫度時(shí)測(cè)定的密度為：T/ 200 600 800d/kg.L-1 6.8×10-3 2.65×10-3 1.51×10-3 求三氯化鋁在200和800時(shí)的分子式。 求600下的平衡物種。 求600下各物種的平衡分壓。 求600的KC和KP解： 式量AlCl3 = 133.34 200的分子式為Al2Cl6 ，800時(shí)為AlCl3所以600下的平衡物種為AlCl3和Al2Cl6。 設(shè)AlCl3含量為X， Al2Cl6含量

21、為1-X。則：133.4X + 266.78(1-X) = 192.3 X= 55.78%解： Al2Cl6 = 2AlCl3補(bǔ)充練習(xí)題1. 已知在Br2與NO的混合物中，可能達(dá)到下列平衡： NO(g) + ½ Br2(l) = NOBr(g) Br2(l) = Br2(g) NO(g) + ½ Br2(g) = NOBr(g)A:如果在密閉容器中，有液體Br2存在，當(dāng)溫度一定時(shí)，壓縮容器，平衡如何移動(dòng)？B：如果在密閉容器中，無(wú)液體Br2存在，當(dāng)溫度一定時(shí)，壓縮容器，平衡如何移動(dòng)？（設(shè)仍無(wú)液溴出現(xiàn)）解：A：不移動(dòng) 平衡向左移動(dòng) 不移動(dòng)（溫度一定時(shí)，液溴的蒸氣壓不變）。B：、

22、平衡不存在，平衡向右移動(dòng)。2. 已知反應(yīng)H2(g) = 2H(g) Hq = 412.5kJ.mol-1，在3000K及P q時(shí)，H2有9%離解，問(wèn)在3600K時(shí)，H2的離解率為多少？解： H2(g) = 2H(g) n平 1 0.09 2×0.09 n總 = 1+0.09 H2(g) = 2H(g)n平 1 x 2x n總 = 1+x第7章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)7-2. 970K下，反應(yīng)2N2O =2N2+O2 起始時(shí)N2O的壓力為2.93×104Pa，測(cè)得反應(yīng)中系統(tǒng)的總壓變化如下所示：t/s30090020004000P(總)/104Pa3.333.633.934.14求最初30

23、0s與最后2000s的時(shí)間間隔內(nèi)的平約速率。解： 2N2O = 2N2 + O2 7-3. (1) (2) k = 2.5×103(3) r = 1.4 ×10-27-4. N2O在金表面上分解的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：t/min020406080100C(N2O)/mol.L-10.100.080.060.040.020求分解反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)。求速率常數(shù)。求N2O消耗一半時(shí)的反應(yīng)速率。該反應(yīng)的半衰期與初始濃度呈什么關(guān)系?解：勻速反應(yīng)，速率與反應(yīng)物的濃度無(wú)關(guān)，零級(jí)反應(yīng)。 v = 1.0×10-3 mol·l-1·min-1 定積分得： 將Ct = 

24、9; C°代入得:7-7 碳-14半衰期為5720a，今測(cè)得北京周口店山頂洞遺址出土的古斑鹿骨化石中14C/12C比值是當(dāng)今活著的生物的0.109倍，估算該化石是距今多久？周口店北京猿人距今約50萬(wàn)年，能否用碳-14法測(cè)定它的生活年代？解：不可行，因?yàn)镃-14的放射性太弱，它可較準(zhǔn)確斷代的樣品應(yīng)距今100050000年間。7-9. 某反應(yīng)在273K和313K下的速率常數(shù)分別為1.06×10-5 s-1和2.93×10-3s-1，求該反應(yīng)在298K下的速率常數(shù)。 Ea = 9.98×104 J.mol-1 k = 4.24×10-4 s-17-1

25、0. 某一級(jí)反應(yīng)，在300K時(shí)反應(yīng)完成50%需時(shí)20min,在350K時(shí)反應(yīng)完成50%需時(shí)5.0min，計(jì)算該反應(yīng)的活化能。Ea = 2.42×104 J.mol-17-14. 有人提出氧氣氧化溴化氫氣體生成水蒸氣和溴蒸氣的反應(yīng)歷程如下： HBr + O2 HOOBr HOOBr + HBr 2HOBr HOBr + HBr H2O + Br2怎樣由這三個(gè)基元反應(yīng)加和起來(lái)得該反應(yīng)的計(jì)量方程式？寫出各基元反應(yīng)的速率方程。指出該反應(yīng)有哪些中間體？實(shí)驗(yàn)指出，該反應(yīng)的表現(xiàn)速率方程對(duì)于HBr和O2都是一級(jí)的，在上述歷程中，哪一步基元反應(yīng)是速控步？解： A + B +2C 得：4HBr + O2

26、 2H2O + 2Br2 中間體有： HOOBr 和 HOBr第一步是速控步。第8章 水溶液8-9 解答：8-12 解答（1）葡萄糖大于蔗糖。因?yàn)檎崽堑姆肿恿看笥谄咸烟?，二者的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，所以葡萄糖溶液的質(zhì)量摩爾濃度比蔗糖溶液大。（2）葡萄糖溶液的滲透壓大。（3）NaCl溶液的滲透壓大。因?yàn)镹aCl是強(qiáng)電解質(zhì)，實(shí)際溶質(zhì)的濃度接近于NaCl濃度的2倍（即1mol.L-1）。（4） CaCl2溶液的滲透壓大。海水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%，因而可以計(jì)算出海水中鹽的質(zhì)量摩爾濃度（以NaCl計(jì)）為 m。 8-13 解答則海水中實(shí)際粒子的濃度為m* = 2×0.62= 1.24mol.kg-1所以

27、，海水開(kāi)始結(jié)冰的溫度為-2.3；開(kāi)始沸騰的溫度為100.64。第9章 酸堿平衡9-4. 苯甲酸的酸常數(shù)Ka = 6.4×10-5，試求：中和1.22g苯甲酸需0.4mol.L-1的NaOH溶液多少毫升.求其共軛堿的堿常數(shù)Kb。苯甲酸在水中的溶解度為2.06g.L-1，求飽和溶液pH。解： 1.22/122 = 0.4×10-3 x x = 25ml pH = 39-5. 計(jì)算下列溶液的pH值：10ml5.0×10-3mol.L-1的NaOH。10ml0.4mol.L-1HCl與10ml0.1mol.L-1NaOH的混合液。10ml0.2mol.L-1NH3

28、3;H2O與10ml0.1mol.L-1HCl混合液。10ml0.2mol.L-1HAc與10ml0.2mol.L-1NH4Cl的混合液。解： pOH= 2.3 pH = 11.7 發(fā)生中和反應(yīng)，pH 取決于剩余的HCl。過(guò)量的NH3與產(chǎn)物NH4Cl組成緩沖體系 pH取決于HAc的電離pH= 2.889-8. 25標(biāo)準(zhǔn)壓力下的CO2氣體在水中的溶解度為0.034mol.L-1,求溶液的pH值和CO32-。解：pH = 3.929-9. 將15g P2O5溶于熱水，稀釋至750ml, 設(shè)P2O5全部轉(zhuǎn)化為H3PO4，計(jì)算溶液中的各組分濃度。K1=7.11×10-3 K2=6.23

29、15;10-8 K3=4.5×10-13解：H3PO4 = H+ + H2PO4- C平 0.28 - x x x即：H+ = H2PO4- = 0.042mol.L-1HPO42- K2 = 6.23×10-8PO43- = 6.7×10-19 mol.L-19-10. 某弱酸HA，0.015mol.L-1電離度為0.80%，濃度為0.1mol.L-1電離度多大？解：9-11. 計(jì)算0.100mol.L-1Na2CO3溶液的pH值和電離度。解： CO32- + H2O = HCO3- + OH-pOH = 2.37 pH = 11.369-12. 某未知濃度的一

30、元弱酸用未知濃度的NaOH滴定，當(dāng)用去3.26mlNaOH時(shí)，混合溶液的pH=4.00，當(dāng)用去18.30ml時(shí)，混合溶液的pH=5.00。求該弱酸的電離常數(shù)。解：聯(lián)立解得：n酸 = 37.5x Ka = 9.52×10-69-13. 緩沖溶液HAc-Ac-的總濃度為1.0mol.L-1，當(dāng)溶液的pH為：4.00；5.00，HAc和Ac-的濃度分別為多大？解： 9-14. 欲配pH=5.0的緩沖溶液，需稱取多少克NaAc·3H2O固體溶解在300ml0.5mol.L-1的HAc溶液中？解： x = 36.3g9-15. 某含雜質(zhì)的一元堿樣品0.5000g(分子量為59.1)，

31、用0.1000mol.L-1HCl滴定，需用75.00ml;在滴定過(guò)程中，加入49.00ml酸時(shí)，溶液的pH=10.65。求該堿的電離常數(shù)和樣品的純度。解：9-16. 將Na2CO3和NaHCO3混合物30g配成1L溶液，測(cè)得溶液的pH=10.62。計(jì)算溶液含Na2CO3和NaHCO3各多少克？解：設(shè)NaHCO3含x克則Na2CO3為: 30 7.59 = 22.41g9-19. 計(jì)算10ml0.3mol.L-1的HAc和20ml濃度為0.15mol.L-1 HCN混合得到的溶液中的H+、Ac-、CN-。解： KHAc = 1.76×10-5 KHCN = 4.93×10-

32、10 KHAc >> KHCN H+取決于HAc的電離CN- = 3.7×10-8 mol.L-19-20. 今有ClCH2COOH、HCOOH和(CH3)2AsO2H,它們的電離常數(shù)分別為：1.40×10-3、1.77×10-4、6.40×10-7、試問(wèn)：配制pH=3.5的緩沖溶液選用哪種酸最好？需要多少毫升濃度為4.0mol.L-1的酸和多少克NaOH才能配成1L共軛酸堿對(duì)的總濃度為1.0mol.L-1的緩沖溶液。解：選用HCOOH最好。 9-22. 分別計(jì)算下列混合溶液的pH值：50.0ml0.200mol.L-1NH4Cl和50.0m

33、l0.200mol.L-1NaOH.50.0ml0.200mol.L-1NH4Cl和25.0ml0.200mol.L-1NaOH 25.0ml0.200mol.L-1NH4Cl和50.0ml0.200mol.L-1NaOH 20.0ml1.00mol.L-1H2C2O4和30.0ml1. 00mol.L-1NaOH解： 完全反應(yīng)，生成氨水。 pOH = 2.88 pH = 11.12 剩余的NH4Cl和生成的氨水組成緩沖體系 堿度取決于過(guò)剩的堿 pOH = 1.17 pH = 12.83 H2C2O4 + NaOH = NaHC2O4 + H2O 剩余10mlNaOH NaHC2O4 + Na

34、OH = Na2C2O4 + H2O 反應(yīng)產(chǎn)生的Na2C2O4與剩余的NaHC2O4組成緩沖體系第10章 沉淀溶解平衡10-1. 25時(shí)PbI2在純水中溶解度為1.29×10-3 mol.L-1,求PbI2的溶度積。 25時(shí)BaCrO4在純水中溶解度為2.91×10-3 g.L-1,求BaCrO4的溶度積。解： 10-3. AgIO3和Ag2CrO4的溶度積分別為9.2×10-9 和1.12×10-12 ，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明：哪種物質(zhì)在水中的溶解度大？哪種物質(zhì)在0.01mol.L-1的AgNO3溶液中溶解度大?解： AgIO3 = Ag+ + IO3-Ag2C

35、rO4 = 2Ag+ + CrO42- C平 2S2 S2Ksp = Ag+2CrO42- = 4S23 S2 = 6.54×10-5 mol.L-1 AgIO3 = Ag+ + IO3-C平 0.01+x xKsp =（0.01+x) x = 9.2×10-9 x = 9.2×10-7 mol.L-1Ag2CrO4 = 2Ag+ + CrO42-C平 0.01+2y y Ksp =（0.01+2y)2 y = 1.12×10-12 y = 1.12×10-8 mol.L-110-4. 現(xiàn)有100 ml Ca2+和Ba2+的混合液，兩種離子的濃

36、度都為0.01 mol.L-1。用Na2SO4作沉淀劑能否將兩種離子分離？加入多少Na2SO4才能使BaSO4完全沉淀？解： Ksp(CaSO4) = 7.1×10-5 Ksp(BaSO4) = 1.07×10-10Ca2+沉淀時(shí)： 此時(shí)： 可將兩種離子分離。 沉淀完全Ba2+(定性)，溶液中的SO42-濃度為： W = 142.04 ×( 0.01+1.07×10-5) ×0.1= 0.142g10-8. 1L多大濃度的NH4Cl溶液可使1g Mg(OH)2沉淀溶解?解：2NH4+ + Mg(OH)2 = Mg2+ + 2NH3·H

37、2O C平 x 0.017 2×0.017C0(NH4Cl) = 0.033 + 0.034 = 0.067 mol.L-110-9. 在0.1 mol.L-1 HAc和0.1 mol.L-1 CuSO4溶液中通入H2S達(dá)飽和，是否有CuS沉淀生成？解：10-10. 計(jì)算下列反應(yīng)的平衡常數(shù)，并討論反應(yīng)的方向: PbS + 2HAc Pb2+ + H2S + 2Ac-平衡常數(shù)很小，所以反應(yīng)逆向進(jìn)行10-12. 定量分析中用AgNO3溶液滴定Cl-溶液，用K2CrO4作指示劑，問(wèn)滴定終點(diǎn)時(shí)溶液中的CrO42-離子的濃度多大合適？設(shè)終點(diǎn)時(shí)溶液體積為50ml，在滴定開(kāi)始時(shí)應(yīng)加入0.1mol.

38、L-1的K2CrO4溶液多少毫升？解：Cl-定量沉淀時(shí)：此時(shí)Ag2CrO4沉淀指示終點(diǎn)3.6×10-5×50 = 0.1x x = 0.02ml 10-14. 今有一溶液，每毫升含Mg2+和Fe2+各1mg，試計(jì)算：析出Mg(OH)2和Fe(OH)2沉淀的最低pH值。解：要使Mg(OH)2： pOH = 4.93 pH = 9.07要使Fe(OH)2：pOH = 7.28 pH = 6.7210-15. 用Na2CO3和Na2S溶液處理AgI固體，能不能將AgI固體轉(zhuǎn)化為Ag2CO3和Ag2S？解：2AgI + CO32- = Ag2CO3 + 2I-不能轉(zhuǎn)化2AgI +

39、S2- = Ag2S + 2I- 能轉(zhuǎn)化第11章 氧化還原反應(yīng)11-9用能斯特方程計(jì)算來(lái)說(shuō)明，使Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu的反應(yīng)逆轉(zhuǎn)是否有現(xiàn)實(shí)的可能性？解: Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu要使E0 必須 實(shí)際工作中很難達(dá)到，故要使反應(yīng)逆轉(zhuǎn)是不可能的。11-10. 用能斯特方程計(jì)算與二氧化錳反應(yīng)得到氯氣的鹽酸在熱力學(xué)理論上的最低濃度解： MnO2 + 4H+ +2e- = Mn2+ + 2H2O jq= 1.228V Cl2 + 2e- = 2Cl- jq = 1.358V 設(shè)要使反應(yīng)進(jìn)行的HCl的最低濃度為x。 x = 5.4 mol.L-111-12. 利用半反應(yīng)

40、2H+ + 2e- = H2的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)和醋酸的電離常數(shù)計(jì)算半反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。 2HAc + 2e- = H2 + 2Ac-解：標(biāo)態(tài)時(shí)，HAc=Ac-=1mol.L-1, p(H2) =pq11-13. 利用半反應(yīng)Cu2+ + 2e- = Cu 和Cu(NH3)42+ +2e- = Cu + 4NH3的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)(-0.065V)計(jì)算配合反應(yīng) Cu2+ + 4NH3 = Cu(NH3)42+ 的平衡常數(shù)。解： Cu2+ + 2e- = Cu Cu(NH3)42+ +2e- = Cu + 4NH3 - 得： Cu2+ + 4NH3 = Cu(NH3)42+ K = 7.1×10

41、1311-17. 利用Cr2O72- + H2O = 2CrO42- + 2H+ 的K=1014和Ag2CrO4的溶度積以及Ag+ + e- = Ag的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)求2Ag2CrO4 + 2H+ + 4e- = 4Ag + Cr2O72- + H2O的jq。解： Cr2O72- + H2O = 2CrO42- + 2H+ K1=1014 Ag2CrO4 = 2Ag+ + CrO42- K2=1.12×10-122× - 得：2Ag2CrO4 + 2H+ = Cr2O72- + 4Ag+ + H2O當(dāng)Cr2O72- =H+ =1.0mol.L-1 Ag+ + e- = Ag

42、jq = 0.7996V11-18. 由標(biāo)準(zhǔn)自由能計(jì)算Cl2(g) +2e- = 2Cl-(aq)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。解： Cl2(g) +2e- = 2Cl-(aq)fGqm/kJ.mol-1 0 -131.311-21. 寫出以K2CO3熔融鹽為電解質(zhì)的氫氧燃料電池的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。解： 負(fù)極：H2 + CO32- = H2O + CO2 + 2e 正極：O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO32-電池反應(yīng)：2H2 + O2 = 2H2O11-22. 堿性銀鋅可充電干電池的氧化劑為Ag2O，電解質(zhì)為KOH水溶液，寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。解： 負(fù)極：Zn + 2OH- = Zn(OH)2

43、 +2e- 正極：Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH-電池反應(yīng)： Zn + Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)211-23. 為什么檢測(cè)鉛蓄電池電解質(zhì)硫酸的濃度可以確定蓄電池充電是否充足？鉛蓄電池充電為什么會(huì)放出氣體？是什么氣體？解：2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 + 2H2SO4因?yàn)槌潆娺^(guò)程，有硫酸生成，使其濃度增大。由于充電時(shí)水會(huì)發(fā)生電解，故放出的氣體為氫氣和氧氣。11-25. 電解含鉻酐0.23kg.dm3, 體積100dm3的水溶液鍍鉻。使用1500A電流通電10.0h，陰極的質(zhì)量增加了0.679kg。陰極和陽(yáng)極放出的氣體的體積

44、比為1.603。問(wèn)沉積出0.679kg鉻耗用的電量是總用電量的百分之幾？陰極和陽(yáng)極放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積比。陰極和陽(yáng)極放出氣體的反應(yīng)的電流效率分別多大？試解釋這可能是什么緣故？寫出電解的總反應(yīng)。解：電解反應(yīng)：2CrO3 = 2Cr + 3O2由于陰極有氣體產(chǎn)生，說(shuō)明電解時(shí)除了鉻還原外，水發(fā)生了電解。若86%的電能消耗在水的電解上： 2CrO3 = 2Cr + 3O2 (陽(yáng)極) 2H2O = 2H2 (陰極) + O2 (陽(yáng)極) 實(shí)際上陰極和陽(yáng)極放出的氣體體積比為1.603，故有其余過(guò)程發(fā)生。設(shè)水電解消耗的電量為Q2將Q1 = 7.56×106 C代入得： Q2 = 3.05&#

45、215;107C還有29.5%的電流消耗在其它反應(yīng)上，可能是Cr()與Cr()之間的循環(huán)轉(zhuǎn)化上。11-26. 久置空氣中的銀器會(huì)變黑，經(jīng)分析證實(shí)，黑色物質(zhì)是Ag2S。通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，考慮熱力學(xué)趨勢(shì)，以下哪一個(gè)反應(yīng)的可能性更大？ 2Ag(s) + H2S(g) = Ag2S(s) + H2(g) 2Ag(s) + H2S(g) + 1/2 O2(g) = Ag2S(s) + H2O(l)解： - 得：1/2 O2(g) + H2(g) = H2O(l)rGmq = fGmq(H2O,l) = - 231.129kJ.mol-1 反應(yīng)的可能性更大。11-28. 解釋如下現(xiàn)象：鍍錫的鐵，鐵先腐蝕，鍍鋅的鐵，鋅先腐蝕。鋰的電離勢(shì)和升華熱都比鈉大，為什么鋰的jq更??？銅和鋅在元素周期系是鄰居，然而它們?cè)诮饘倩顒?dòng)順序中的位置卻相去甚遠(yuǎn)，試通過(guò)波恩哈伯循環(huán)分析銅和鋅的電極電勢(shì)相差這么大主要是由什么能量項(xiàng)決定？燃料電池是“一種通過(guò)燃燒反應(yīng)使化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置”的說(shuō)法正確嗎？燃料電池的理論效率有可能超過(guò)100%嗎？其工作溫度與理論效率呈什么關(guān)系？鐵能置換銅而三氯化鐵能溶解銅。ZnO22-的堿性溶液能把銅轉(zhuǎn)化為Cu(OH)42-,使其溶解將MnSO4溶液滴入KMnO4酸性溶液得到MnO2沉淀。Cu+(aq)在水溶液中會(huì)歧化為銅和Cu2+(aq)Cr2+在水溶液中不穩(wěn)定，會(huì)與水反應(yīng)。將Cl2