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无机及分析化学~期中试卷Word版

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浙江大学20 10 –20 11 学年秋冬学期

《无机及分析化学》课程期中考试试卷

请考生仔细阅读以下注意事项:

1. 诚信考试,沉着应考,杜绝违纪。

2. 开课学院:理学院

纸资料及计算器等文具入场

3. 考试形式:闭卷,允许带一张A

4

4. 考试日期: 2010 年 10 月日,考试时间: 90 分钟

考生姓名:学号:所属院系: _题序一二三四五总分

得分

评卷人

一、选择题(单选题,把正确答案序号填入括号内,共20分)

1. 已知K a(HAc) = 1.8105,K a(HCN) = 6.171010,K b(NH3) = 1.8105浓度相同的 NaCl,

NH4Ac,NaAc和 NaCN 水溶液,按它们的c(H+)从大到小排列的顺序

为:……....................( C )

A. NaCl>NaAc>NH4Ac>NaCN;

B. NaAc>NaCl ≈ NH4Ac>NaCN;

C. NaCl≈NH4Ac>NaAc>NaCN;

D. NaCN>NaAc>NaCl ≈ NH4Ac。

2. 下列各各实验数据中,有效数字为四位的是……………………………………..……….…( C )

A. c(H+) = 0.0205;

B. pH = 10.42;

C. w(CaCO3) =92.12%;

D. p K a=11.80。

3. 难溶电解质CaCO3在浓度为0.1 mol L1的下列溶液中的溶解度最大的是…………....…..( B )

A. Ca(NO3)2;

B. HAc;

C. Na2CO3;

D. KNO3。

4. 使人体血液pH值维持在7.35左右的主要缓冲系统是………………………………...……( B )

A. NaAc + HAc[K a(HAc)=1.8105];

B. NaHCO3+H2CO3[K a1(H2CO3) = 4.3107];

C. Na2CO3+NaHCO3[K a2(H2CO3)=5.61011];

D.NH4C1+NH3H2O[K b(NH3H2O)=1.77105]。

5. 下列稀溶液,渗透压最小的是…………………………………………………………… ..…(

D )

A. 0.02 mol L 1

NaCl ; B. 0.02mol L 1

CaCl 2; C . 0.02 mol ×L -1

HAc ; D. 0.02 mol ×L -1

葡萄糖。

6. 一元弱酸溶液的c (H +)通常用简式a a )H (K c c ?=+进行计算,但需满

足.............................( D ) A . c a K a 20K w ; B. c a K a

20K w ; C. c a /K a ≥ 500 ; D. c a K a 20K w 且

c a /K a ≥ 500。

7. 某弱酸型指示剂(HIn)的p K (HIn) = 4.0,其理论变色范围为..................................................( B )

A. 2.0~3.0;

B. 3.0~5.0;

C. 4.0~5.0;

D. 9.0~11.0。 8. CaF 2饱和溶液浓度为2.0

104

mol L -1

,其溶度积常数

是……………….……………..……( A ) A. 3.210

11

; B. 4′108; C. 810

12

; D. 2.6109

9. 已知汽车尾气无害化处理的反应 NO(g) + CO(g) 1/2N 2 + CO 2(g)的r

H m (298.15 K) <0,

欲使有毒气体NO 和CO 达到最大转化率可采取的措施是………………………………….......( C )

A. 低温低压;

B. 高温高压;

C. 低温高压;

D. 高温低压。 10. 根据热力学知识,下列定义中不正确的

是…….…....................................……………….…( C ) A.

f

G m (H 2,g) = 0; B.

f

G m (H +,aq) = 0; C.

f

H m (H,g) = 0; D.

f

H m (H 2,g) = 0。

11. 0.1mol ×L -1

KI 和0.08mol ×L -1

AgNO 3溶液等体积混和制成AgI 溶胶,对其聚沉能力最强的是

( C )

A. NaCl ;

B. MgCl 2;

C. AlCl 3;

D. Na 3PO 4。 12. 难挥发物质的水溶液,在敞开系统中保持沸腾时,它的沸点…….…………………...…( A )

A. 不断上升;

B.不变;

C.不断下降;

D.无法预测。

13. 某反应的平衡转化率为35%;若反应条件不变加入催化剂,此时它的平衡转化率是……( B )

A. 大于35%;

B. 等于35%;

C. 小于35%;

D. 无法确定。

14. 在下列多元酸或混合酸中,用NaOH标准溶液滴定时出现两个滴定突跃的是……....…..( C )

A. H2S (K a1=1.3107, K a2 =7.11015); B . H2C2O4(K a1 = 5.9102, K a2= 6.4105);

C . H3PO4(K a1=7.6103,K a2=6.3108,K a3=4.41013);

D . HCl + 氯乙酸(K a =1.4 103)。

15. 设AgCl在水中、在0.01mol×L-1CaCl2中、在0.01mol×L-1NaCl中和在0.05mol×L-1AgNO3中的

溶解度分别为s0,s1,s2和s3,这些量之间的正确关系

是.........................................................( B )

A. s0 > s1 > s2 > s3;

B. s0 > s2 > s1 > s3;

C. s0 > s1 = s2 > s3;

D. s0 > s2 > s3 > s1 。

16. 在H2S水溶液中各离子浓度关系正确的是…………………………..…………….………..( B )

A. c(S2) =2c(H+);

B. c(HS) ≈c(H+); D. c(H2S) ≈c(S2);

C. c(H2S) ≈c(H+)+c(HS)。

17. 下列操作不能消除系统误差是…………………………………………….........…………...( D )

A. 校正仪器;

B. 对照试验;

C. 空白试验;

D. 增加实验测定次数。

18. 在0.05mol×L-1HCN溶液中,若有0.01%的HCN解离,解离常数为…………..………...( A )

A. 5×1010;

B. 5×108;

C. 5×10 6 ;

D. 5×107。

19.下列溶液的pH近似计算不受溶液浓度影响的

是………………..…………………………( D )

A. HCN ;

B. NaCN ;

C. NH4Cl ;

D. NaHCO3。

20.某放射性物质的t1/2 = 8 h,1 g该放射性物质经24 h后还剩下……………………………( D )

A.1/2 g;

B.1/3 g;

C.1/4 g;

D.1/8 g。

二、判断题(对的在题后括弧内打“”,错或不完整的打“”,共10分)

1. 催化剂改变反应历程,降低反应的活化能,但不能改变反应的

r G m。……....…….……( )

2. 同离子效应可以增大电解质溶液的pH 值,也可以减小其pH 值,但一定会使电解质的解离度

降低

。………………………..................………………………………………………………..( )

3. 布朗运动使溶胶具有动力学稳定性。………………………..................................……...……( )

4. 在分析实验中,数据的精密度愈好,则该测量结果的准确度愈高。………………...……..( )

5. 一级反应的半衰期t1/2与初始浓度c0的一次方成正比。.................................................….…..( )

6. 弱电解质的浓度越低,则解离出的弱酸根离子浓度越小,解离度也越小。......…………….( )

7. 对难挥发性溶质的稀溶液,其依数性公式(如T b = K b b B)中的b B应该是稀溶液中所有溶质质

点的质量摩尔浓度的总

和。..............................................................…………………

…………..( )

8. 缓冲溶液用水适当稀释时,溶液的pH值基本不变,但缓冲容量减小。…....………………( )

9. 加入少量电解质盐类,引起胶粒聚结沉降的作用叫盐

析。………………..………………...( )

10. 实验测得某食盐溶液NaCl的解离度为87%,说明还有13%的NaCl未解离。…………...( )

三、填充题(每空1分,共32分)

1. 在大量无机盐作用下,蛋白质从溶液中沉淀析出的现象称为盐析。

2. 把0℃的冰块放入1℃的1 mol L-1NaCl溶液中,冰块将融化。

3. 判断下列过程的熵变S是正值还是负值(填+、号):

(1)少量食盐溶于水中+;(2)活性炭表面吸附氧气;(3) C(s)+1/2O2(g)CO(g) +。

4. 渗透现象所必备的条件是(1) 半透膜;(2) 膜两边存在浓度差。

5. 已知反应 2N2O5 (g) 4NO2 (g) + O2 (g) 在45℃时的反应速率常数k =

6.3×10 4 s1,

此反应为一级反应,该反应的半衰期t1/2等于 1.1103 s。

6. 物理量热量Q、温度T、体积H、压力G、功W、熵S其中不属状态函数的有Q、W。

7. 沉淀滴定中莫尔法以K2CrO4为指示剂,当出现砖红色沉淀时即达滴定终点;

佛尔哈德法以铁铵矾为指示剂。

8. 常量滴定管的体积误差为0.1 mL,在滴定分析中至少应消耗20 mL滴定剂才符合滴定

误差不大于0.1%的要求。

(以下每空2分)

9. (已知H2CO3的K a1= 4.2 ×107,K a2= 5.6 ×1011)以酚酞为指示剂用0.10 mol L-1HCl溶液

滴定0.10 mol×L-1Na2CO3溶液,滴定终点的pH 为8.31;在滴定某Na2CO3试样的实验中消耗23.87 mL HCl,若T(Na2CO3/HCl) = 0.01238 g mL1,则试样中含Na2CO30.2955 g,该HCl标准溶液的浓度c = 0.1168 mol L1 (Na2CO3的相对分子质量M r = 106.0)。

10. 25℃时,反应CaSO4 + CO32- CaCO3 + SO42- 的标准平衡常数K= 1.43104;该反应的

r G m = 23.7 kJ mol 1。(已知K

sp(CaCO3) = 4.96 ×10

-9,K

sp(CaSO4) = 7.10 ×

10-5)

11.测得某铁矿中铁的百分含量为:33.64、33.83、33.40、33.50。经计算该测定的相对平均偏

差r d为0.42%,标准偏差s为0.19,变异系数CV为0.57%。

12. Na2CO3水溶液的质子平衡式为:c(H+)+c(HCO3-)+2 c(H2CO3)=c(OH-)。

四、简答题 (10分)

1. 以下说法是否恰当?为什么?(6分)

(1) 放热反应均是自发反应;

(2) S小于零的反应均不能自发进行;

(3) 冰在室温下自动融化为水是熵增起了重要作用的结果。

解:(1)不恰当。△G=△H+T △S, △H<0只是一方面,还有T △S的影响,只有△G<0才能自发。

(2)不恰当。△G=△H+T △S, △S<0只是一方面,还有△H的影响,只有△G>0才不能自发。

(3)恰当。△G=△H+T △S, 冰融化,△H>0,只有△G<0才能自发,说明T一定的情况下△S起了重要的作用。

2. 在水中加入少量蔗糖后,水的凝固点会有何变化?为什么?(4分)

解:水的凝固点会降低。

在水中加入少量蔗糖后,水溶液的蒸汽压下降,而纯溶剂冰的蒸汽压不变,凝固点是固相和液相的蒸汽压相等的平衡点,只有在更低的温度两相才能达到平衡,因此凝固点降低。

五、计算题 ( 共28分)

1. (7分) 已知反应A(g)→ B(g)为一级反应,在某温度下的初始速率v 0 = 4.0103

mol×L -1

×min -1

,反应2.0 hr 后的速率v = 1.0

103

mol×L -1

×min -1

。计算(1)该反应的速率

常数k ;(2)反应的半衰期t 1/2;(3) 反应物的初始浓度c 0。 解:(1) 一级反应 v 1= kc 1 ; v 2= kc 2 ;

2

1

21c c v v

由 ln

B

c c = kt 得 k = (ln 0B c c )/t = (ln 0

B v v )/t = (ln1.0/4.0)/(2.060 min 1

) = 1.210

2

min 1

(3分)

(2) 一级反应的半衰期 t 1/2 = 0.693/ k = 0.693/ 1.210

2

min 1

= 58 min

= 1.2 mol ×L

-1

min 1/(0.05 mol ×L -1)2 = 480 mol -1

×L

min 1

= 5102

mol -1

×L min

1

(2分)

(3) v 0 = kc 0 c 0 = v 0/k = 4.0103

mol ×L -1

×min -1

/1.210

2

min 1= 0.33 mol ×L

-1

(2分)

2. (7分) 298.15 K 时,分解反应:

Ag 2CO 3 (s) Ag 2O (s) + CO 2 (g)

已知

f

G m /kJ mol 1 437.2 10.8 394.4

求: (1) 反应的K (298.15K);

(2) 室温时,若空气中含0.030% (体积分数)的CO 2, 用计算说明放置空气中的 Ag 2CO 3能否

自动分解?

解:(1) r

G

m

= [394.4 10.8 + 437.2] = 32.0 kJ mol 1

(2分)

ln K

= r

G m /RT = 32.0103/[8.314298]= 12.9 K =2.5010

6

(2分)

(2) Q = p (CO 2)/p

= 0.030%101.3kPa/100kPa = 3.0 104

> K

=2.50106

此时反应逆向进行,Ag 2CO 3 (s)不会分解。 (3分)

3. (7分)在1.0mol L 1

NiSO 4溶液中,c (Fe 3+

) = 0.10mol L 1

,问应如何控制溶液的pH ,才能达到除去Fe 3+

的目的? 已知K sp

{Fe(OH)3} = 6.0 10

38

, K

sp

{Ni(OH)2} = 1.6 10

16

解:Fe 3+

沉淀完全的pH :

c (OH ) = {K sp {Fe(OH)3}/c (Fe 3+)}1/3 = [6.01038/1.0106]1/3 = 3.91011

pOH=10.41 pH=3.59 (3分)

Ni 2+

开始沉淀的pH :

c (OH ) = {K sp {Ni(OH)2}/c (Ni 2+)}1/2 = [1.61016/1.0]1/2 = 1.3108

pOH=7.90 pH=6.10 (3分)

应控制pH 3.6~6.1。 (1

分)

4. (7分)水杨酸(邻羟基苯甲酸)C 7H 4O 7H 2为二元弱酸,有时可用它作止痛药替代阿司匹林,但它有较强的酸性,易引起胃出血。计算浓度为0.065 mol×L -1

的C 7H 4O 7H 2溶液的pH 值和平衡时溶液中各种型体的浓度(已知25℃时,K a1

= 1.06103

,K

a2

= 3.610

14

)。

解:K

a1

K a2,可或略二级解离视作一元弱酸。

c a K a = 0.065 1.0610 3 > 20K W ,c a /K a < 500,可或略水的解离。

C 7H 4O 7H 2 = C 7H 4O 7H + H +

0.065 x x x x

x -=

?-065.010

06.12

3

x 2 + 1.06103x 6.89105 = 0 x = 7.810

3

(3分)

c (H +

) = c (C 7H 4O 7H ) = 7.8

103

mol ×L -1

(1

分)

c(C7H4O7H2) = 0.065 x = [0.065 7.8103 ]mol×L-1 = 0.057 mol×L-1 (1分)

c(C7H4O72) = K a2 = 3.61014 mol×L-1 (1分)

c(OH) = K W/ c(H+) = [1.001014/7.8103 ]mol×L-1= 1.31012 mol×L-1 (1分)

(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)

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