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!)