无机及分析化学习题第二章 分析化学基本知识

无机及分析化学(Ⅰ)习题解答目录第1章分散体系 (1)第2章化学热力学基础 (8)第3章化学反应速率和化学平衡 (15)第4章物质结构 (22)第5章分析化学概述 (27)第6章酸碱平衡 (31)第7章酸碱滴定法 (36)第8章沉淀溶解平衡 (44)第9章重量分析法和沉淀滴定法 (49)第10章配位化合物 (53)第11章配位滴定法 (62)第12章氧化还原反应 (67)第13章氧化还原滴定法 (78)第14章电势分析法 (83)第15章吸光光度分析法 (86)第16章试样分析中常用的分离方法简介 (90)第17章重要生命元素简述 (93)第18章原子核化学简介 (96)第1章 分散体系1-1．人体注射用的生理盐水中，含有NaCl 0.900%，密度为1.01g·mL -1，若配制此溶液3.00×103g ，需NaCl 多少克？该溶液物质的量浓度是多少？解：配制该溶液需NaCl 的质量为：m (NaCl)=0.900%×3.00×103g=27.0g该溶液的物质的量浓度为：-1-13-1-327.0g/58.5g mol (NaCl)==0.155mol L (3.0010g/1.01g m L )10c ⋅⋅⨯⋅⨯ 1-2．把30.0g 乙醇(C 2H 5OH)溶于50.0g 四氯化碳(CCl 4)中所得溶液的密度为1.28g∙mL -1，计算：(1)乙醇的质量分数；(2)乙醇的物质的量浓度；(3)乙醇的质量摩尔浓度；(4)乙醇的摩尔分数。

解：(1)w (C 2H 5OH) =25254(C H OH)30.0g (C H OH)(CCl )30.0g 50.0gm m m =++=0.38 (2)-12525-1-3(C H OH)30.0g/46g mol (C H OH)[(30.0+50.0)g /1.28g mL ]10n c V ⋅=⋅⨯==10.4mol·L -1 (3)b (C 2H 5OH) =-125-3430.0g(C H OH)46g mol (CCl )50.010kgn m ⋅=⨯=13.0mol·kg -1 (4)x (C 2H 5OH) =-125254-1-130.0g(C H OH)46g mol =30.0g 50.0g (C H OH)+(CCl )+46g mol 153.6g mol n n n ⋅⋅⋅ =0.650.660.650.33=+ 1-3．将5.0g NaOH 、NaCl 、CaCl 2分别置于水中，配成500mL 溶液，试求c (NaOH)、c (NaCl)、c (12CaCl 2)。

第一章 气体 练习题1、由理想气体分子运动论得出的结果，每一气体分子的平均平动能是多少？A 、kT 21B 、kTC 、kT 23D 、RT 21 2、“压强”，即物理化学中通常称为“压力”的物理量，其量纲是什么？A 、时间面积动量⋅ B 、时间面积力⋅ C 、时间面积动能⋅ D 、质量面积加速度⋅ 3、下述说法中，哪一种是错误的？A 、压力是宏观量。

B 、压力是体系微观粒子一种运动行为的统计平均值。

C 、压力是体系微观粒子碰撞器壁时动量改变量的量度。

D 、压力是体系微观粒子相互碰撞时动能改变量的量度。

4、下述说法中，哪一种是错误的？A 、体系的状态即是平衡态。

B 、状态方程式即体系状态函数之间的关系式C 、体系的状态与状态图上实点一一对应。

D 、体系的状态即是流动体系稳定态。

5、气体常数R 具有什么量纲？A 、能量⋅温度-1⋅摩尔-1 A 、能量⋅温度-1⋅摩尔-1C 、能量⋅温度⋅摩尔-1D 、动量⋅温度-1⋅摩尔-16、下述说法中，哪一种是错误的？气体的粘滞系数ηA 、与气体分子的质量成正比B 、与气体分子的平均速度在成正比C 、与气体分子的有效直径成反比D 、与平均自由程度成正比7、两个气球中分装有O 2和N 2O 气体，温度和密度都相等。

已测得O 2气球中的压力N 2O 气球中压力的1.3754倍，试求N 2O 的分子量。

A 、24O N 2=MB 、34O N 2=MC 、44O N 2=MD 、54O N 2=M8、煅烧150t 石灰石，在15℃和94.6kPa 下可得CO 2多少升？A 、3.0⨯107lB 、2.5⨯106lC 、3.0⨯108lD 、4.5⨯105l9、一容器的容积为V 1=162.4m 3，内有空气，其压力为p 1=94.6kPa ，温度为t 1=15.5℃。

当把容器加热到某一温度t x ，里面的空气就逸出，逸出的气体在t 2=14℃, p 2=93.0kPa 时占据体积V 2=114.3m 3，问t x =?A 、765℃B 、675℃C 、576℃D 、567℃10、空气的平均分子量是28.96，试问15℃、1.01⨯102kPa 时的空气密度为多大？A 、ρ=1.23⨯10-3g ⋅ml -1B 、ρ=2.13⨯10-3g ⋅ml -1C 、ρ=3.21⨯10-4g ⋅ml -1D 、ρ=2.31⨯10-2g ⋅ml -111、空气组成的体积分数为：N 278%，O 221%，Ar1%。

无机及分析化学作业1第1章～第2章一、填空（每小题2分，共20分）1．写出下列反应的标准平衡常数表达式：(1)Sn4+(aq)+2S2O32-(aq)+2H2O(l)SnS2(s)+4H+(aq)+2SO42-(aq);K=θ42-θ244θ2-θ223{(H)/}{(SO)/} {(Sn)/}{(S O)/}c c c cc c c c++；(2) 2H2S(g)+3O2(g)2H2O(g)+2SO2(g)；K=θ2θ222θθ322{(H O)/}{(SO)/}{(H S)/}{(O)/}p p p pp p p p；2．已知某高温下，(1)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) K=2.0；(2)FeO(s)Fe(s)+12O2(g) K=4.3×10-7(3)H2O(g)H2(g)+12O2(g) K=5.1×10-7则CO2(g)CO(g)+12O2(g)的K= 1.02×10-6；FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的K=__0.402__。

姓名：__________ 学号：__________ 得分：__________ 教师签名：__________3．当系统达到平衡时，若改变平衡状态的任一条件（如浓度、压力、温度），平衡就向_减弱这个改变_的方向移动，这条规律称为__平衡移动原理__。

4．反应：A(aq)+B(aq)C(aq)+D(aq)的 r H m<0，平衡后，升高温度平衡将逆向_移动，C．D的浓度将__减小___。

5．根据化学反应的分类,滴定分析法可分为酸碱滴定法、配位滴定发、氧化还原滴定法、沉定滴定法、四种滴定法。

6．配制标准溶液的方法一般有直线法、标定法两种。

7．用沉淀滴定法测定纯物质中的质量分数，得到下列结果：0.5982，0.6000，0.6046，0.5986，0.6024。

则平均值为__0.6009_；相对误差为__-0.94%___；平均偏差为_2.1x10-3_；相对平均偏差__0.35%___。

第二章 习题解答2－10解：（1）×；（2）×；（3）√；（4）×；（5）×；（6）×；（7）×；（8）×；（9）；（10）×；（11）×2－11解：（1）敞开体系；（2）孤立体系；（3）敞开体系；2－12解：（1） Q =100kJ W=-500 kJ △U = Q + W=-400 kJ（2）Q =-100kJ W=500 kJ △U = Q + W=400 k2－13解：因为此过程为可逆相变过程，所以Q p =△H= 40.6kJ ·mol -1W=-p 外△V ≈-n R T =-8.314×373.15=-3.10 kJ ·mol -1 △U = Q + W= 40.6+（-3.10）=37.5 kJ ·mol -12－14解：（1）r m B f m Bf m 2f m f m f m 231B)3CO g Fe,s 3CO,g Fe O ,s 3393.51203(110.52)(822.2)26.77kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯---=-⋅∑（（，）+2（）（）（）（）+ΘΘΘΘΘΘ（2）r m B f m Bf m 2f m 2f m f m 21B)CO g H ,g CO,g H O,g 393.510(110.52)(241.82)41.17kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=-----=-⋅∑（（，）+（）（）（）（）+ΘΘΘΘΘΘ（3）r m B f m Bf m 2f m f m 2f m 31B)6H O l NO,g 5O ,g 4NH ,g 6285.834(90.25)504(46.11)1169.54kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯-⨯-=-⋅∑（（，）+4（）（）（）（）+ΘΘΘΘΘΘ2－15解：乙醇的Θm f H ∆反应r m H ∆Θ为：（4） 2C （s ，石墨）+3H 2（g ）+1/2O 2（g ）= C 2H 5OH （l ），所以：反应（4）=反应（2）×2+反应（3）×3-反应（1）r m r m r m r m -1(4)2(2)3(3)(1)2(393.5)3(571.6)(1366.7)1135.1kJ mol H H H H ∆=∆+∆-∆=⨯-+⨯---=-⋅ΘΘΘΘ对反应2C （s ，石墨）+ 2H 2（g ）+ H 2O （l ）= C 2H 5OH （l ）r m f m f m 2f m 2f m 1()(H O,l)2(H ,g)2(C,s)1135.1(285.83)2020849.27kJ mol H H H H H -∆=∆-∆-∆-∆=----⨯-⨯=-⋅乙醇ΘΘΘΘΘ虽然，该反应的r m H ∆Θ＜0（能量下降有利），但不能由r m H ∆Θ单一确定反应的方向，实际反应中还须考虑其他因素，如：混乱度、反应速率等。

第一章气体和溶液1.1气体PV=nRT 标准单位：P()、V()、 n(mol)、T（K）R=8.314()V、T相同时 P=P、T相同时T不变时同理得.....当使用分压计算时，必须使用总体积；而使用分体积进行计算时，必须使用分压。

体积分数、气压分数本质都是量分数。

1.2溶液质量摩尔浓度：量浓度：质量分数：标准单位：V（L）n(mol) m(kg)滴定度（T）：T（HCL/NAOH）=2 g/ml 表示每毫升HCL标准液相当于2gNAOH 活度a与实际浓度c的关系为：为活度系数，通常<1离子强度（I)：为电荷数的绝对值。

溶液的离子浓度越大，离子所带的的电荷越多，离子强度越大。

离子强度越大，离子的活度系数越小，相应离子的活度就越低。

盐效应:往弱电解质的溶液中加入与弱电解质没有相同离子的强电解质时，由于溶液中离子总浓度增大，离子间相互牵制作用增强，使得弱电解质解离的阴、阳离子结合形成分子的机会减小，从而使弱电解质分子浓度减小，离子浓度相应增大，解离度增大，这种效应称为盐效应（salt effect）。

第二章定量分析中的误差和分析结果的数据处理2.1系统误差和随机误差系统误差：影响恒定，有重复出现性，可以消除。

随机误差：影响不定，不可消除，可通过多次测量减少误差。

2.1.2准确度和误差准确度：测量值与真实值的接近程度。

用误差衡量，误差越小准确度越高绝对误差：相对误差：2.1.3精密度和偏差精密度：多次测量的结果之间的相互程度，用偏差衡量，偏差越小精密度越高。

绝对偏差:相对偏差：平均偏差：相对平均偏差：标准偏差：相对标准偏差（n-1称为自由度）2.1.4准确度与精密度的关系准确度高要精密度高，精密度高也要准确度高；精密度高是准确度高的前提，精密度高不一定准确度高。

2.2数据的统计处理置信区间：(S为标准偏差，t需查表得）2.3提高分析结果准确度的方法1.减少测量的相对误差2.减少系统误差对照实验空白实验仪器校正方法校正3.增加平行测定次数减少随机误差2.4有效数字1.改变单位不改变有效数字位数2.对数与指数的有效数字取决于小数部分pH=5.33(两位有效数字）lgk=12.53(两位有效数字）3.有效数字的修约规则四舍六入，五后有数要进位，五后没数看前方，奇进偶舍运算时应以小数点后位数最少的数为准。

第一章物质结构基础1、四个量子数(1) 主量子数(n)：电子所处的电子层。

(2) 副(角)量子数(l) ：电子所处的电子亚层及电子云的形状。

l值受n限制，可取0,1……,n-1。

(3) 磁量子数(m)：轨道在空间的伸展方向。

m的取值受l的限制（0、±1 … ±l），共(2l+1)个。

(4) 自旋量子数(m s)：描述电子自旋的状态。

取值+1/2和-1/22、屏蔽效应与钻穿效应（1）屏蔽效应：内层电子对外层电子的排斥作用，削弱了原子核对外层电子的吸引力，使有效核电荷数减小（2）钻穿效应：外层电子钻入原子核附近而使体系能量降低的现象。

导致能级交错：如：E4s<E3d3、核外电子排布原理(1) 泡利不相容原理：每个轨道至多能容纳两个自旋方向相反的电子。

(2)能量最低原理：核外电子的分布在不违反泡利原理的前提下，优先占据能量较低的轨道，使整个原子系统能量最低。

(3)洪特规则：在n、l相同的轨道上分布电子时，将尽可能占据m 值不同的轨道，且自旋平行。

等价轨道在电子全充满、半充满、和全空时的状态比较稳定。

原因：两个电子占据同一轨道时，电子间排斥作用使系统的能量升高。

4、原子半径（1）原子半径分类：自由原子半径：电子云的径向分布函数D(r) 的最大值。

共价半径：单质分子中两个相邻原子的核间距一半。

范德华半径：分子晶体中，不同分子的相邻两原子核间距的一半。

注：同一元素的范德华半径较共价半径大。

金属半径：固体中测定两个最邻近原子的核间距一半。

（适用金属元素。

）（2）原子半径变化的周期性同周期：主族元素，自左向右原子半径逐渐减小。

d区过渡元素，原子半径略有减小；从IB 族元素起，原子半径反而有所增大。

同族：主族元素，自上而下，原子半径显著增大。

副族元素，自上而下，原子半径也增大，但幅度较小。

5、电离能：气态原子失去电子变为气态阳离子，克服核电荷对电子的吸引力而消耗的能量。

元素原子的电离能越小，越容易失去电子；越大，越难失去电子。