无机及分析化学课本习题答案
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第一章物质的聚集状态(部分)1-3.用作消毒剂的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为0.030,这种水溶液的密度为1.0g⋅mL-1,请计算这种水溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、物质的量浓度和摩尔分数。
解:1L溶液中,m( H2O2) = 1000mL⨯1.0g⋅mL-1⨯0.030 = 30gm( H2O) = 1000mL⨯1.0g⋅mL-1⨯(1-0.030) = 9.7⨯102gn( H2O2) = 30g/34g⋅moL-1=0.88moln( H2O) = 970g/18g.⋅mol-1=54molb( H2O2)= 0.88mol /0.97kg = 0.91mol⋅kg-1c( H2O2)= 0.88mol/1L = 0.88mol⋅L-1x( H2O2) = 0.88/(0.88.+54) = 0.0161-4.计算5.0%的蔗糖(C12H22O11)水溶液与5.0%的葡萄糖(C6H12O6)水溶液的沸点。
解:b(C12H22O11)=5.0g/(342g.⋅mol-1⨯0.095kg)=0.15mol⋅kg-1b(C6H12O6)=5.0g/(180g.⋅mol-1⨯0.095kg)=0.29mol⋅kg-1蔗糖溶液沸点上升∆T b=K b⋅b(C12H22O11)= 0.52K⋅kg⋅mol-1⨯0.15mol⋅kg-1=0.078K蔗糖溶液沸点为:373.15K+0.078K=373.23K葡萄糖溶液沸点上升∆T b=K b⋅b(C6H12O6)= 0.52K⋅kg⋅mol-1⨯0.29mol⋅kg-1=0.15K葡萄糖溶液沸点为:373.15K + 0.15K = 373.30K1-5.比较下列各水溶液的指定性质的高低(或大小)次序。
(l)凝固点: 0.1mol⋅kg-1 C12H22O11溶液,0.1mol⋅kg-1 CH3COOH溶液,0.1mol⋅kg-1 KCl溶液。
无机及分析化学课后习题答案Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】一、选择题1.等压下加热5%的下列水溶液,最先沸腾的是()A. 蔗糖(C12H22O11)溶液 B. 葡萄糖(C6H12O6)溶液C. 丙三醇(C3H8O3)溶液 D. 尿素( (NH2)2CO)溶液解:选A。
在等压下,最先沸腾就是指溶液的蒸气压最低。
根据难挥发非电解质稀溶液的依数性变化规律,溶液质量摩尔浓度增大,溶液的蒸气压下降。
这里,相同质量分数下,溶质的摩尔质量越小,质量摩尔浓度越大。
选项D中非电解质尿素的摩尔质量最小,尿素溶液的质量摩尔浓度最大,蒸气压最低,在等压下最先沸腾。
2.0.1mol·kg-1下列水溶液中凝固点最低的是()A. NaCl溶液B. C12H22O11溶液 C. HAc溶液 D. H2SO4溶液解:选D。
电解质溶液的依数性虽然不能用拉乌尔定律进行统一的定量计算,但仍然可以参照难挥发非电解质稀溶液的依数性进行定性描述。
即溶质的粒子数目增大,会引起溶液的蒸气压降低,沸点升高,凝固点下降和溶液的渗透压增大。
此题中,在相同质量摩尔浓度下,溶液中的粒子数目估算出来是H2SO4溶液最多,所以其凝固点最低。
3.胶体溶液中,决定溶胶电性的物质是()A. 胶团B. 电位离子C. 反离子D. 胶粒解:选D。
根据胶团结构,胶核和吸附层的整体称为胶粒,胶粒中反离子数比电位离子数少,故胶粒所带电荷与电位离子符号相同。
即胶粒带电,溶胶电性由胶粒决定。
4.溶胶具有聚结不稳定性,但经纯化后的Fe(OH)3溶胶可以存放数年而不聚沉,其原因是()A. 胶体的布朗运动B. 胶体的丁铎尔效应C. 胶团有溶剂化膜D. 胶粒带电和胶团有溶剂化膜解:选D。
溶胶具有动力学稳定性和聚结稳定性,而聚结稳定性是溶胶稳定的根本原因,它包含两个方面,胶粒带有相同电性的电荷,当靠近时会产生静电排斥,阻止胶粒聚结合并;而电位离子和反离子形成的溶剂化膜,也会阻隔胶粒的聚结合并。
第一章 气体和溶液2. 解:根据理想气体状态方程:nRTV p =可得: RTpV M n ==m 则: mol /0.160.250L101.3kPa K 298K mol L kPa 315.8164.0-11g g pV mRT M ≈⨯⨯⋅⋅⋅⨯==-该的相对分子质量为16.04. 解:由题意可知,氮气为等温变化,氧气为等容变化 kPa 92.350.0mL2.00mL kPa 0.98211N 2=⨯==V V p p kPa 45.43333K 732kPa 0.53121O 2=⨯==K T T p p 根据道尔顿分压定律:kPa4.4792.345.4322O N ≈+=+=p p p 总7. 解: T =(273+15)K = 288K ; p 总 =100kPa ;V =1.20L 288K 时,p (H 2O)=1.71kPaM (Zn)=65.39则 p 氢气= (100-1.71)kPa = 98.29kPa mol 0493.0K288K mol L 8.315kPa L 20.18.29kPa 911-=⨯⋅⋅⋅⨯==-RT pV n 氢气根据: Zn(s) + 2HCl → ZnCl 2 + H 2(g)65.39g 1molm (Zn)=? 0.0493mol解得m (Zn)=3.22g则杂质的质量分数 w (杂质) = (3.45-3.22)/ 3.45 = 0.06714. 解:因溶液很稀,可设ρ ≈1 g·mL -1(1) 14113L mol 1054.1K293K mol L kPa 315.8kPa 10375-----⋅⨯=⋅⋅⋅⋅⨯=∏=RT c (2) mol g L L g cV m n m M /1069.6mol 1054.1010.50515.04143⨯=⋅⨯⨯⨯===--- 血红素的相对分子质量为41069.6⨯ (3) K1086.2kg mol 1054.1mol kg K 86.14141----⨯=⋅⨯⨯⋅⋅=⋅=∆b K T f f K1088.7kg mol 1054.1mol kg K 512.05141----⨯=⋅⨯⨯⋅⋅=⋅=∆b K T b b (4)由于沸点升高和凝固点下降的值太小,测量误差很大,所以这两种方法不适用。
无机及分析化学课后习题答案(高教、张绪宏,尹学博)第1章1. 下列各测量值含有的有效数字是几位?(定量化学分析简明教程(北大编第3版)P38-2.8)解:0.0030;26.023 1023;464.120;54.80 10-10;30.998;3(也可认为是四位)1000;不明确1.1 103;2pH=5.23。
22. 按有效数字计算下列结果:(定量化学分析简明教程(北大编第3版)P38-2.9,有修改)解:(1)213.64+4.4+0.3244;=213.6+4.4+0.3=218.3(2)10004182.1)1003206.16239.1400.20(0982.0-(注:3、100、1000为自然数)=0.0982×(20.00-7.780)/(1.4182×1000)=0.0982×12.22/(1.4182×1000)=0.0982×12.2/(1.42×1000)=8.44×10-4(3)pH=12.00 溶液的[H+]1.0×10-12mol/L3.甲乙二人同时分析一矿物试样中含硫量,每次称取试样4.7克,分析结果报告为:甲:0.062% ,0.061% ;乙:0.06099% ,0.06201%;问哪一份报告是合理的,为什么?(定量化学分析简明教程(北大编第3版)P37—思考题5,有修改)解:有效数字第9章1.定量分析过程中出现下面的情况,试回答它造成什么性质的误差,如何改进?(1) 过滤时错用了定性滤纸,最后灰份加大;(2) 过滤时沉淀发生穿滤;(3) 试剂中含有少量被测组分;(4) 滴定管读数时,最后一位估计不准;(5) 天平砝码锈蚀;(6) 天平零点稍有偏移;(7) 双臂天平臂长不等;(8) 容量仪器未经校正;(9) 指示剂的变色点于化学计量点不一致;(10) 溶液溅失。
解:(1) 过失重做(2) 过失重做(3) 系统更换试剂(4) 随机培训(5) 系统更换砝码(6) 系统校准(7) 系统校准(8) 系统校准(9) 系统(10) 过失重做2.某人对某铁矿石标准样品中铁的含量分别进行了两次测定,数据如下:①57.21%,58.35%,59.18%。
一、选择题1.对反应 2SO 2(g)+O 2NO(g)3(g) 下列几种速率表达式之间关系正确的是( )。
A. dtdc dtc )O ()SO (d 22=B. tc tc d 2)SO (d d )SO (d 32=C. tc tc d )O (d d 2)SO (d 23= D. 32d (SO ) d (O )2d d c c tt=-解:选D 。
依据化学反应的瞬时速率的表达通式,对于一般化学反应,速率表达可写出通式如下:2.由实验测定,反应 H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g) 的速率方程为v =kc (H 2)c 1/2(Cl 2) ,在其他条件不变的情况下,将每一反应物浓度加倍,此时反应速率为( )。
A. 2v B. 4v C. 2.8v D. 2.5v 解:选C 。
依据化学反应的速率方程υ=kc (H 2)c 1/2(Cl 2),H 2和Cl 2浓度增大都增大一倍时,速率应该增大22倍,即相当于2.8Υa。
3.测得某反应正反应的活化能E a.正=70 kJ·mol -1,逆反应的活化能E a.逆=20 kJ·mol -1,此反应的反应热为( )A. 50 kJ·mol -1B. -50 kJ·mol -1C. 90 kJ·mol -1D. -45 kJ·mol -1解:选A 。
依据过渡态理论,反应热可以这样计算:Q = E a,正- E a,逆 。
4.在298K 时,反应 2H 2O 2===2H 2O+O 2,未加催化剂前活化能E a =71 kJ·mol -1,加入Fe 3+作催化剂后,活化能降到42 kJ·mol -1,加入催化剂后反应速率为原来的( )。
A. 29倍 B. 1×103倍 C. 1.2×105倍 D.5×102倍解:选C 。
依据阿仑尼乌斯指数式k = A ·e RT E a-,可得5298314.82900012102.1ee 21⨯===⨯-RTE E a a k k5.某反应的速率常数为2.15 L 2·mol -2·min -1,该反应为( )。
第一章 物质构造根底1-1.简答题(1)不同之处为:原子轨道的角度分布一般都有正负号之分,而电子云角度分布图均为正值,因为Y 平方后便无正负号了;除s 轨道的电子云以外,电子云角度分布图比原子轨道的角度分布图要稍“瘦〞一些,这是因为︱Y ︱≤ 1,除1不变外,其平方后Y 2的其他值更小。
(2) 几率:电子在核外某一区域出现的时机。
几率密度:电子在原子核外空间某处单位体积内出现的几率,表示微粒波的强度,用电子云表示。
(3) 原子共价半径:同种元素的两个原子以共价单键连接时,它们核间距离的一半。
金属半径:金属晶体中相邻两个金属原子核间距离的一半。
范德华半径:分子晶体中相邻两个分子核间距离的一半。
(4) BF 3分子中B 原子采用等性sp 2杂化成键,是平面三角形;而NF 3分子中N 原子采用不等性sp 3杂化,是三角锥形。
〔5〕分子式,既说明物质的元素组成,又表示确实存在如式所示的分子,如CO 2、C 6H 6、H 2;化学式,只说明物质中各元素及其存在比例,并不说明确实存在如式所示的分子,如NaCl 、SiO 2等;分子构造式,不但说明了物质的分子式,而且给出了分子中各原子的具体联接次序和方式,像乙酸的构造式可写为C HH HC OO H其构造简式可记为CH 3COOH 。
1-2解 1错;2错;3对;4对;5对;6错。
7对;8错;9对 10错;11错;12错。
1-3波动性;微粒性1-4. 3s=3p=3d=4s ;3s< 3p< 4s <3d ;3s< 3p< 3d< 4s ; 1-5 32;E 4s < E 4p < E 4d < E 4f ; 第六周期;La 系;2;铈(Ce)1-6HF>HCl>HBr>HI ;HF>HCl>HBr>HI; HF<HCl<HBr<HI; HF>HI>HBr>HCl 。
无机及分析化学练习册答案无机及分析化学是一门研究无机物质的化学性质、结构、反应及其分析方法的学科。
以下是一份无机及分析化学练习册的答案,供参考:练习一:配位化合物的命名1. 给定化合物[Co(NH3)5Cl]Cl2,其名称是五氨氯化钴(II)氯化物。
2. 化合物[Fe(CN)6]3-的名称是六氰合铁(III)酸根离子。
3. 化合物[Cu(en)2(H2O)2]SO4的名称是乙二胺二水合铜(II)硫酸盐。
练习二:酸碱滴定1. 已知某酸的浓度为0.1M,若用0.05M的NaOH溶液滴定,滴定终点时消耗NaOH溶液的体积为20mL,则该酸的浓度为0.1M。
2. 假设滴定某碱溶液,使用0.1M的HCl溶液,滴定终点时消耗HCl溶液的体积为25mL,若碱溶液的体积为50mL,则碱的浓度为0.05M。
练习三:氧化还原反应1. 给定反应式Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu,Zn的氧化态从0变为+2,Cu的氧化态从+2变为0。
2. 反应式2H2 + O2 → 2H2O中,H的氧化态从0变为+1,O的氧化态从0变为-2。
练习四:沉淀反应1. 已知Ba2+和SO42-反应生成BaSO4沉淀,若溶液中Ba2+的浓度为0.01M,SO42-的浓度为0.005M,则生成的BaSO4沉淀的量为0.005摩尔。
2. 如果溶液中Ag+的浓度为0.02M,Cl-的浓度为0.01M,则生成的AgCl沉淀的量为0.01摩尔。
练习五:配位化学1. 配位体是含有孤对电子的分子或离子,能够与中心金属离子形成配位键。
2. 配位数是指一个中心金属离子周围配位体的数量,例如在[Fe(CN)6]3-中,Fe3+的配位数是6。
结束语:以上是无机及分析化学练习册的部分答案,希望能够帮助同学们更好地理解和掌握无机化学的基本概念和计算方法。
在实际学习过程中,还应结合具体题目和实验操作,深入理解无机化学的原理和应用。
第一章 分散体系习题参考答案1-1、16.67克;0.292mol/L解:m(Na 2CO 3)=3%×1.03×200=6.2(g ), Na 2CO 3则需16.67g Na 2CO 3.10H 2O,c=31020014.106/2.6-⨯=0.292mol.L -1 1-2、 123.7克解:△T f =273.15-268=5.15K △T f =K f b ,b=)()(A m M ((B)B m ⨯ ∴m(B)=100086.15009215.5⨯⨯⨯=123.7(g)1-3、(1)0.375;(2)0.666;(3)13.04mol/kg;(4)10.43mol/L 解:(1)w(B)=503030+=0.375;(2)X(B)=1545046304630+=0.666(3)b(B)=310504630-⨯=13.04mol/kg;(4) c(B)=31028.150304630-⨯+ =10.43mol/L 1-4、5760g/mol 解:M(B)=V mRT ∏=001.01034.4298314.8001.0101⨯⨯⨯⨯⨯=5760(g) 1-5、373.30K; 272.6K 解:b=3.0298314.8750=⨯=RTπ; T b =K b b+T b ※=0.512×0.3+373.15=373.30KT f =T f ※-K f b=273.15-1.86×0.3=272.6K 1-6、S 8 1-7、692.8kPa 1-8、400g.mol1-9、2.3kPa; 373.37K; 272.22K; 1023.12kPa解:p=p ※x(A)=2333.14×180/150.18/2000.18/200+=2300b=0.42△T b =K b b=0.512×0.42=0.22K,T b =373.15+0.22=373.37K △T f =K f b=1.86×0.42=0.78K, T f =273.15-0.78=272.22K ∏=bRT=1023.12kPa 1-10、690g/mol解:平衡时,b(甲)=b(乙))22.320(45.2)68.19.24(34268.1-=-M M=6901-11、因为K 2CrO 4过量,所以:+-+-•-••xK K x n nCrO CrO Ag x m ])2()[(2442稳定剂K 2CrO 4 ;起凝结作用的是K +、Mg 2+、[Co(NH 3)6]3+; 凝结值大小:K 3[Fe(CN)6]>MgSO 4>[Co(NH 3)]Cl 31-12、80ml 解:设最多加XmL, X<005.025016.0⨯=80 1-13、O/W; W/O 1-14、C 6H 12O 6 1-15、不是电解质1-16、6.59%,0.442mol/kg 1-17、膨胀(0.6),收缩(1)第二章 化学热力学基础习题参考答案2-5、-3269kJ/mol; -3276kJ/mol(提示:△U=Q v =ζ△r U m θ=-272.3kJ, ζ=6.5/78,△r H m θ=△r U m θ+∑μRT ) 2-6、90.84kJ/mol; 22.40kJ/mol 解:HgO(s)=Hg(l)+21O 2(g) ,∑μ=0.5 ,ζ=0.250 ,Q p =ζ△r H m θ=22.71 △r H m θ=90.84kJ.mol -1;△r H m θ=△r U m θ+∑μRT △r U m θ=90.84×1000-0.5×8.314×298=89601 J.mol -1,Q v =ζ△r U m θ=0.5×89601=22.40 kJ 。
无机及分析化学习题及答案精选xxx科技大学第十四章分析化学基础1.对某组分的含量进行测定时,若被分析样品的质量大于100mg,则该分析方法属于( )A. 常量分析B. 半微量分析C. 微量分析D. 超微量分析2.对某溶液中的铝进行测定时,若取分析试液25ml进行分析测定,则该分析方法属于( )A. 常量分析B. 半微量分析C. 微量分析D. 超微量分析3.由精密度好就可断定分析结果可靠的前提是( )A. 偶然误差小B. 系统误差小C. 标准偏差小D. 相对偏差小4.下列各种分析纯的化学试剂,其中不能用直接配制法配制标准溶液的是A. KHCO3B. KMnO4C. K2CrO7D. KCl5.下列各种措施中,可以减小偶然误差的是( )A. 进行空白试验B. 进行对照试验C. 进行仪器校准D. 增加平行测定次数6.下述情况引起的误差中,不属于系统误差的是( )A. 移液管转移溶液之后残留时稍有不同B. 称量时使用的砝码锈蚀C. 滴定管刻度未经校正D. 天平的两臂不等长7.下列叙述中错误的是()A.系统误差呈正态分布 B. 系统误差又称可测误差C. 方法误差属于系统误差D. 系统误差具有单向性8. 分析测定中出现下列情况,何者属于系统误差( )A. 滴定时有溶液溅出B. 试样未经充分混匀C. 滴定管未经校正D. 读错法码9. 下列计算式的计算结果(X)应有几位有效数字?( )X= [0.3120⨯48.12⨯(21.65-16.10)]÷(1.2845⨯1000)A. 二位B. 三位C. 四位D. 五位第 1 页10. 欲测某组分含量,由四人分别进行测定,试样称取量皆为2.2g,问下列结果中哪一个是合理的?( )A. 2.085%B. 2.08%C. 2.09%D. 2.1%11. 称取一定质量的邻苯二甲酸氢钾基准物质以标定NaOH溶液的浓度,下列何者将引起正误差( )A. 称取基准物重量时用的一只10mg法码,事后发现其较正后的值为9 .7mgB.滴定时滴定终点在等量点后到达。
《无机及分析化学》习题答案一、单选题(小四号宋体)1.下列四个量子数正确的组合正确的是( B )A: n=3, l=-3, m=0, ms=0; B: n=4, l=3, m=-1, ms=+1/2;C: n=2, l=0, m=-1, ms=-1/2; D: n=3, l=2, m=2, ms=+1/2;2.对钠,铝,磷,氯四种元素,随原子序数增加元素性质变化叙述正确的有( B )A: 第一电离能依次增加;B: 最高氧化值依次增大;C: 原子半径依次增大;D: 电负性依次增大;3.下列粒子的空间构型正确的有( C )A: SF4(平面四边形)B: [Fe(CN)6]3-(正八面体形)C: Ag(NH3)2+(角形)D: ClO4-(正四面体)4.下列分子中偶极矩不为零的是( B )A. CCl4B. NH3C. SF6D. BeCl25.选出核外电子排布正确的粒子( D )A: (Cu1+(Z=29)) [Ar]3d10;B: (Fe3+(Z=26)) [Ar]3d5;C: (Ba(Z=56)) 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s2;D: (Zr(Z=40)) [Ar]4d25s2;6.在具有下列价层电子组态的基态原子中,金属性最强的是( A )A. 4s1B. 3s23p5C. 4s24p4D. 2s22p17.邻苯二甲酸分子间存在的分子间力有( C )1.:色散力B:取向力C:诱导力D:氢键8.下列哪一组n、l、m量子数错误的是( B )1.. 3,2,-2 B. 3,0,1 C. 3,3,1 D. 5,4,-49.基态13Al原子最外层电子的四个量子数应是( A )A. 3,1,+1,12+ B. 4,1,0,12+C. 3,2,1,12+ D. 3,2,2,12+10.下列判断中正确的是( A )A CO2为非极性分子,而SO2为极性分子B.[Ag(NH3)2]+配离子中的中心离子Ag+采取的是SP2杂化方式C HI分子比HBr分子的共价成分多一些D O2+不具有顺磁性11.下列四个量子数组合正确的是( C )A. n=3, l=-3, m=0, ms=0B. n=4, l=3, m=-1, ms=+1/2C. n=2, l=0, m=-1, ms=-1/2D. n=3, l=2, m=2, ms=+1/212. 下列说法中错误的是 ( D )A. 只要n,l 相同,径向波函数R(r)就相同B. 波函数的角度分布图形与主量子数无关C. 只要l,m 相同,角度波函数Y(θ,φ)就相同D. s 轨道的角度分布波函数Ys(θ,φ)也与角度θ,φ有关13. 在电子云示意图中的小黑点 ( D )A. 表示电子B. 表示电子在该处出现C 其疏密表示电子出现的几率大小D 其疏密表示电子出现的几率密度大小14. 下列哪一组数值是原子序数19的元素的价电子的四个量子数(依次为n,l,m ,ms ) D) A. 1,0,0,+1/2 B. 2,1,0,+1/2C. 3,2,1,+1/2D. 4,0,0,+1/215. 原子核外电子排布主要应遵循 ( A )A. 统计规律B. 能量最低原理C. 泡利不相容原理D. 洪特规则16. 若将氮原子的电子排布式写成1s 22s 22px 22py 1,它违背 ( D) A.能量守恒原理 B.泡利不相容原理C.能量最低原理D.洪特规则17. 在l=3的亚层中,最多能容纳的电子数是 ( B )A. 2B. 6C. 10D. 1418. 某元素原子的外层电子构型为3d54s2,它的原子中未成对电子数为 ( A )A. 0B. 1C. 3D. 519. 原子序数为33的元素,其原子在n=4,l=1,m=0的轨道中的电子数为 ( D) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 520. 下列函数均为状态函数的是 ( C )A. H ,G ,UB. U ,S ,QC. G ,W ,UD. G ,S ,W21. 下列反应中,r m H θ∆与产物的f m H θ∆相同的是 ( D )A. 2()2()2()22g g g H O H O +→B. 2()2()()12g g g NO O NO +→C. C C →))(金刚石(石墨D. 2()2()2()12g g g H O H O +→22. 下列结论正确的是 ( B )A. 当△H>0,△S<0时,反应自发进行B. 当△H<0,△S>0时,反应自发进行C.当△H<0,△S<0时,任何温度下均不自发进行D.当△H>0,△S>0时,任何温度下均不自发进行23.标定KMnO4溶液浓度时,应使用的基准物质是( D )A. K2Cr2O7B. Na2CO3C. Na2S2O3D. Na2C2O424.下列物质中,常用作基准物质来标定NaOH溶液浓度的是( B )A. H2CO3B. 邻苯二甲酸氢钾C. 苯酚D. H2C2O4 ·2H2O25.下列分子或离子中,键角最小的是( B )A. HgCl2B. H2OC. NH3D. PH326.下列说法正确的是( C )A.凡中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体;B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的;C.sp3杂化轨道是由同一原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相等的新轨道;D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键。
无机及分析化学习题及解答无机及分析化学习题解答严新徐茂蓉葛成艳编第一章绪论1.1判断下列误差属于何种误差?①在分析过程中,读取滴定管读数时,最后一位数字n次读数不一致,对分析结果引起的误差。
②标定HCl溶液用的NaOH标准溶液中吸收了CO2,对分析结果所引起的误差。
③移液管、容量瓶相对体积未校准,由此对分析结果引起的误差。
④在称量试样时,吸收了少量水分,对结果引起的误差。
答:①偶然误差;②系统误差中的试剂误差;③系统误差中的仪器误差;④过失误差1.2测得Cu百分含量为41.64%、41.66%、41.58%、41.60%、41.62%、41.63%,计算测定结果的平均值、平均偏差、相对平均偏差。
(无须舍去数据)解:41.64%41.66%41.58%41.60%41.62%41.63%41.62%6x+++++==1id x xn=-∑=2.2×10-4 100%rddx=⨯=0.053%1.3测定某样品中铁的百分含量,结果如下:30.12%、30.05%、30.07%、30.05%、30.06%、30.03%、30.02%、30.03%根据Q检验法,置信度为90%时是否有可疑数要舍去,计算分析结果的平均值、标准偏差、变异系数和对应的置信区间。
解:排序:30.02%、30.03%、30.03%、30.05%、30.05%、30.06%、30.07%、30.12%先检验最大值30.12%:30.12%30.07%0.530.12%30.02%Q-==-Q0.9=0.47 < 0.5,所以舍去30.12%继续检验最大值30.07%,30.07%30.06%0.230.07%30.02%Q-==-,Q0.9=0.51>0.2,不应舍去,30.07%应该保留。
检验最小值30.02%,30.03%30.02%0.230.07%30.02%Q-==-Q 0.9=0.51>0.2,不应舍去,30.02%应该保留。
1 《无机及分析化学》教材习题解答第一章 溶液和胶体1-1 一种或几种物质分散成微小的粒子散布在另一种物质中所构成的系统称为分散系;分散系按照分散质粒子大小可分为三类:分子离子分散系、胶体分散系和粗分散系;按照物质聚集状态分为:固液、液液、气液等。
1-2 不适用。
实验证明,引入校正系数,拉乌尔定律就可以用于电解质溶液依数性的计算。
阿仑尼乌斯提出电解质溶液的电离学说,用于解释电解质溶液对拉乌尔定律的偏离行为,如果进行计算须引入校正系数。
他认为电解质溶于水后可以电离成阴、阳离子,而使溶液中粒子总数增加导致了校正系数总是大于1,故不适用。
1-3 沸点不衡定,因为沸腾溶液的蒸气压必须等于外界大气压,由于溶剂的蒸发或外界气压的变化,所以沸点不衡定;凝聚温度不衡定,从水的相图气液平衡曲线可知,蒸气的凝聚温度是随蒸气的蒸气压下降而下降的。
1-4 不对,渗透现象停止,说明半透膜两边粒子的渗透速度相等,渗透达到了平衡。
1-5 溶胶稳定性因素有:胶粒带电、动力学和溶剂化膜;聚沉方法有:加入强电解质、加入带相反电荷的溶胶、加热;电解质对溶胶的聚沉作用取决于与胶粒所带相反电荷的离子,离子的电荷越高,对溶胶的聚沉能力越强。
1-6 溶于水后能显著降低水的表面自由能的物质称为表面活性剂;其分子中含有极性基团和非极性基团,极性基团亲水为亲水基,非极性基团亲油为疏水基。
当表面活性物质溶于水后,分子中亲水基进入水相,疏水基则进入气相成油相这样表面活性剂分子就浓集在两相界面上,形成定向排列的分子膜,使相界面上的分子受力不均匀的情况得到改善,从而降低了水的表面自由能。
1-7 一般说来亲水性乳化剂有利于形成O/W 型乳状液,亲油性乳化剂有利于形成W/O 型乳状液,亲水性乳化剂有钾、钠肥皂,蛋白质,动物胶等都形成O/W 型乳状液,亲油性乳化剂有高价金属离子肥皂、高级醇类、高级酸类等形成W/O 型乳状液。
1-8 ①ω=003.12173.3=0.2644;②b=()3443.58173.310173.3003.12-⨯-=6.149mol.kg -1;③c=3443.58173.31000.10-⨯=5.430mol.L -1;④x(NaCl)=015.18173.3003.12443.58173.3443.58173.3-+=0.099721-9 由题意可知:⊿t f (尿素)=⊿t f (未知) ∴K f b(尿素)= K f b(未知) , 即b(尿素)= b(未知)()100010008.42200100006.605.1⨯=⨯未M 则有M(未)=342.74g..mol -11-10 ⊿t f =K f b 1.30=6.8×0.20100000.1⨯M 则有M ≈262.54g..mol -1 即M(S x )=262.54 故其分子式近似为S 8。
无机及分析化学第三版课后练习题含答案1. 填空题1.一种元素的电子亲和能越大,它接受电子的倾向就越强。
2.氧、氮和氢原子中,氧原子具有最高的电子亲和能。
3.原子的核电荷数增大,相应的电离能也增大。
4.分子极性与分子中各个化学键之间电负性差异有关。
5.当分子尺寸增大,分子间的相互作用力增大。
6.溶液的浓度增加,则溶液的折射率增大。
2. 选择题1.下列有关氰化物化学性质的陈述最为准确的是:A. HC\#N和NH2C\#N是两种不同的氰化物B. 氰化物通常呈强还原剂C. 氢氰酸是一种很弱的酸性物质D. 氰化物通常是有毒的答案:D2.碘有多种同素异形体,其中一种重要的共价键形式是:A. I2*B. I3^-C. I^-3D. I+答案:B3.下面哪个物质是无机共价化合物?A. 液氯B. 氧气C. 铁磁性材料D. 氟气答案:B3. 计算题1.一缓冲液体系的pH为7.5,其中乙酸和乙酸钠的初始摩尔浓度分别为0.07mol/L和0.1mol/L。
计算该缓冲液体系的缓冲能力。
答案:pKa = 4.76,缓冲能力为1.454. 简答题1.何谓气相色谱法?简述其分离机理及应用环境。
答:气相色谱法是一种用气体作为稀相介质,在固定相床与流经其上的气体之间应用不同的物理化学交互作用来实现各种化合物之间的分离与定量分析的技术。
其根据分离介质透明度和挥发性等物化特性进行各自的分离操作并依据计算目标来制定相应的方法装置制备。
在本技术中,常用固定相为多孔稳定材料,液相色谱法则使用亲多性和亲疏水特性的柱子进行梯度色谱条件调节。
该方法广泛应用于工业生产和医药科学领域,其中重要性最为突出的领域是分析制备过程中的分离操作工序。
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。
2017年王元兰主编《无机及分析化学》(第二版)习题参考答案第1章 分散系统1.有两种溶液在同一温度时结冰,已知其中一种溶液为1.5 g 尿素溶于200 g 水中,另一种溶液为42.8 g 某未知物溶于l000.0 g 水中,求该未知物的相对分子质量(尿素的相对分子质量为60)。
解:根据稀溶液的依数性 Δt f =K f b 两溶液在同一温度结冰,表明它们的浓度相同, 即:(1.50/60)/(200/1000)=(42.5/M)/(1000/1000) 所以:M=340 (g •mol -1)2.浓度均为0.01mol·kg -1的蔗糖、葡萄糖、HAc 、NaCl 、BaCl 2其水溶液的凝固点哪一个最高,哪一个最低?解:NaCl 、BaCl 2是强电解质,HAc 是弱电解质,蔗糖、葡萄糖是非电解质。
同浓度的化合物,其质点数大小依次为: BaCl 2﹥NaCl ﹥HAc ﹥蔗糖 = 葡萄糖 故凝固点最高是蔗糖和葡萄糖,最低是BaCl 2 水溶液。
3.溶解3.24g 硫于40g 苯中,苯的沸点升高0.18K ,已知苯的K b =2.53,问硫在此溶液中的分子是由几个硫原子组成的?解:设〝硫分子〞的摩尔质量为M (g·mol -1)据Δt b =K b ·b b=b bt K ∆=53.281.0=0.32(mol·kg -1)又∵b=M24.3×401000 ∴M=256(g·mol -1)∵硫原子量是32, ∴硫分子是由8个硫原子组成。
4.为了防止水在仪器内结冰,可以加入甘油以降低其凝固点,如需冰点降至271K ,则在100g 水中应加入甘油多少克?(甘油分子式为C 3H 8O 3)解:甘油的摩尔质量为92(g·mol -1)据Δt f =K f ·b b=86.1271273-=1.075(mol·kg -1)∴应加入甘油为1.075×92×100/1000=9.9克5.相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100g 水中,比较所得溶液的凝固点、沸点和渗透压。
第1章思考题与习题参考答案一、选择题1.等压下加热5%的下列水溶液,最先沸腾的是()A. 蔗糖(C12H22O11)溶液B. 葡萄糖(C6H12O6)溶液C. 丙三醇(C 3H8O3)溶液D. 尿素((NH2)2 CO)溶液解:选D。
在等压下,最先沸腾就是指溶液的蒸气压最低。
根据难挥发非电解质稀溶液的依数性变化规律,溶液质量摩尔浓度增大,溶液的蒸气压下降。
这里,相同质量分数下,溶质的摩尔质量越小,质量摩尔浓度越大。
选项D中非电解质尿素的摩尔质量最小,尿素溶液的质量摩尔浓度最大,蒸气压最低,在等压下最先沸腾。
2.0.1mol·kg-1下列水溶液中凝固点最低的是()A. NaCl溶液B. C12H22O11溶液C. HAc溶液D. H2SO4溶液解:选D。
电解质溶液的依数性虽然不能用拉乌尔定律进行统一的定量计算,但仍然可以参照难挥发非电解质稀溶液的依数性进行定性描述。
即溶质的粒子数目增大,会引起溶液的蒸气压降低,沸点升高,凝固点下降和溶液的渗透压增大。
此题中,在相同质量摩尔浓度下,溶液中的粒子数目估算出来是H2SO4溶液最多,所以其凝固点最低。
3.胶体溶液中,决定溶胶电性的物质是()A. 胶团B. 电位离子C. 反离子D. 胶粒解:选D。
根据胶团结构,胶核和吸附层的整体称为胶粒,胶粒中反离子数比电位离子数少,故胶粒所带电荷与电位离子符号相同。
即胶粒带电,溶胶电性由胶粒决定。
4.溶胶具有聚结不稳定性,但经纯化后的Fe(OH)3溶胶可以存放数年而不聚沉,其原因是()A. 胶体的布朗运动B. 胶体的丁铎尔效应C. 胶团有溶剂化膜D. 胶粒带电和胶团有溶剂化膜解:选D。
溶胶具有动力学稳定性和聚结稳定性,而聚结稳定性是溶胶稳定的根本原因,它包含两个方面,胶粒带有相同电性的电荷,当靠近时会产生静电排斥,阻止胶粒聚结合并;而电位离子和反离子形成的溶剂化膜,也会阻隔胶粒的聚结合并。
由于纯化的Fe(OH)3溶胶具有这种聚结稳定性,从而可以存放数年而不聚沉。
第五章 化学热力学与化学动力学基础 习题解答1.什么类型的化学反应Q p 等于Q V ?什么类型的化学反应Q p 大于Q V ?什么类型的化学反应Q p 小于Q V ?1.由公式Q p =Q V +(∆n )g RT 得:当反应物中气体的物质的量比生成物中气体的物质的量小,即(∆n )g <0时,p V Q Q <;反之则p V Q Q >;当反应物与生成物气体的物质的量相等,即(∆n )g =0时,或反应物与生成物全是固体或液体时,p V Q Q =。
2.反应H 2(g)+I 2(g)=2HI(g)的r m H θ∆是否等于HI(g)的标准生成焓f m H θ∆?为什么?2. 不相等。
f m H θ∆是指某温度,标准态下,由元素指定的纯态单质生成1mol 该物质的反应热。
其一,碘的指定单质为固体,而非气体,其二r m H θ∆为生成2molHI 的反应热而非1molHI 。
3.分辨如下概念的物理意义: (1)封闭系统和孤立系统。
(2)功、热和能。
(3)热力学能和焓。
(4)生成焓和反应焓。
(5)过程的自发性和可逆性。
3. (1)封闭系统是无物质交换而有能量交换的热力学系统;孤立系统是既无物质交换又无能量交换的热力学系统。
(2)热是系统与环境之间的温度差异引起的能量传递方式,除热外的所有其他能量传递形式都叫做功,功和热是过程量(非状态函数);能是物质所具有的能量和物质能做某事的能力,是状态量(状态函数)。
(3)热力学能,即内能,是系统内各种形式能量的总和;焓,符号为H ,定义式为H =U +pV 。
(4)在热力学标态下由指定单质生成1mol 物质的反应焓变称为该物质的标准摩尔生成焓,简称生成焓;反应焓是发生1mol 反应的焓变。
(5)过程的自发性是指在自然界能自然而然发生的性质。
4.判断以下说法是否正确,尽量用一句话给出你的判断根据。
(1)碳酸钙的生成焓等于CaO(s)+CO 2(g)=CaCO 3(s)的反应焓。
(2)单质的生成焓等于零,所以它的标准熵也等于零。
4.答(1)错误。
生成焓是在热力学标态下由指定单质生成1mol 物质的反应焓,所以碳酸钙的生成焓等于反应Ca(s)+C(s ,石墨)+32O 2(g)=CaCO 3(s)的反应焓。
(2)错误。
标准熵是1mol 物质处于标态时所具有的熵值,热力学第三定律指出,只有在温度T =0K 时,物质的熵值才等于零,所以,标准熵一定是正值。
5.试估计单质碘升华过程的焓变和熵变的正负号。
焓变为+;熵变亦为+。
6.已知下列数据(1) 2Zn(s)+O 2(g)=2ZnO(s) r m H θ∆(1)=-696.0 kJ·mol -1 (2) S(斜方)+O 2(g)=SO 2(g) r m H θ∆(2)=-296.9 kJ·mol -1 (3) 2SO 2(g)+O 2(g)=2SO 3(g) r m H θ∆(3)=-196.6 kJ·mol -1(4) ZnSO 4(s)=ZnO(s)+SO 3(g) r m H θ∆(4)=235.4 kJ·mol -1求ZnSO 4(s)的标准摩尔生成焓。
6. Zn(s)+S(s)+2O 2(g)=ZnSO 4(s)可由11(1)(2)(3)(4)22⨯++⨯-得到 故 f m 4(ZnSO ,s)H θ∆=12⨯r m H θ∆ (1)+r m H θ∆(2)+12×r m H θ∆(3)-r m H θ∆(4)=696.02-+(-296.9)+1(196.6)235.42⨯--=-978.6 kJ ·mol -1 7.已知CS 2(1)在101.3kPa 和沸点温度(319.3K)时气化吸热352J·g -1。
求1molCS 2(1)在沸点温度时气化过程的∆U 、∆H 、∆S 。
41m 35276 2.6810J mol H -∆=⨯=⨯⋅411m m 2.681083.9J mol K 319.3H S T --∆⨯∆===⋅⋅ 441m m g 2.681018.314319.3 2.4110J mol U H n RT -∆=∆-∆=⨯-⨯⨯=⨯⋅8.反应C 3H 8(g)+5O 2(g)=3CO 2(g)+4H 2O(l)在敞开容器系统中燃烧,测得其298K 的恒压反应热为-2220 kJ·mol -1,试计算(1)反应的r m H ∆是多少? (2)反应的r m U ∆是多少? 解 (1)r m H ∆=Q P =-2220 kJ·mol -1(2)r m U ∆=r m H ∆-p △V =r m H ∆-△nRT=-2220-(-3)⨯8.314⨯298⨯10-3=-2212.6kJ·mol -1 9.欲使下列反应自发进行,升温有利还是降温有利?(1) 2N 2(g)+O 2(g)→2N 2O(g) r m H θ∆=163 kJ·mol -1(2)Ag(s)+12Cl 2(g)→AgCl(s) r m H θ∆=-127 kJ·mol -1 (3)HgO(s)→Hg(l)+12O 2(s) r m H θ∆=91 kJ·mol -1 (4)H 2O 2 (l)→H 2O(l)+12O 2(g) r m H θ∆=-98 kJ·mol -1 解 反应自发进行的前提是反应的r m 0G θ∆<,由吉布斯公式r m G θ∆(T )= r m H θ∆―T r m S θ∆,r m G θ∆(T )值与温度有关,反应温度的变化可能使r m G θ∆(T )符号发生变化。
(1)r m H θ∆>0,r m S θ∆< 0,在任何温度下,r m G θ∆(T )>0,反应都不能自发进行。
(2)r m H θ∆< 0,r m S θ∆< 0,在较低温度下,r m G θ∆(T ) < 0 ,即低温有利于反应自发进行。
(3)r m H θ∆>0,r m S θ∆>0,若使反应自发进行,r m G θ∆(T ) < 0,必须提高温度,即高温有利于反应自发进行。
(4)r m H θ∆<0,r m S θ∆> 0,在任何温度时,r m G θ∆(T ) < 0,即在任何温度下反应均能自发进行。
10.反应A(g)+B(s)=C(g)的r m H θ∆=-42.98kJ·mol -1,设A 、C 均为理想气体。
298K ,标准状态下,反应经过某一过程做了最大非体积功,并放热2.98kJ·mol -1。
试求系统在此过程中的Q 、W 、r m U θ∆、r m H θ∆、r m S θ∆、r m G θ∆。
解 r m H θ∆=-42.98kJ·mol -1 r m U θ∆=r m H θ∆-ΔnRT r m H θ≈∆=-42.98kJ·mol -1进行1摩尔反应,Q =-2.98kJ由∆U =Q+W 得: W =(-42.98)-(-2.98)=-40.00 kJr m G θ∆=W f(max)=-40.00kJ·mol -1r m S θ∆=298010298Q T -==-J·K -1·mol -1 11.炼铁高炉尾气中含有大量的SO 3,对环境造成极大污染。
人们设想用生石灰CaO 吸收SO 3生成CaSO 4的方法消除其污染。
已知下列数据CaSO 4(s) CaO(s) SO 3(g)f m H θ∆/ (kJ·mol -1) -1434.1 -635.09 -395.72 m S θ/( J·mol -1·K -1) 107 39.75 256.76通过计算说明这一设想能否实现。
反应式为SO 3(g)+CaO(s)→CaSO 4(s)1r m (635.09)(395.72)(1434.1)403.29kJ mol H θ-∆=----+-=-⋅11r m 39.75256.76107189.51J mol K S θ--∆=--+=-⋅⋅31r m r m r m 403.29(189.51)29810346.82kJ mol G H T S θθθ--∆=∆-∆=---⨯⨯=-⋅ r m 0G θ∆<,反应可在常温下自发进行。
12.高炉炼铁是用焦炭将Fe 2O 3还原为单质铁。
试通过热力学计算说明还原剂主要是CO 而非焦炭。
相关反应为2Fe 2O 3(s)+3C(s)=4Fe(s)+3CO 2(g) Fe 2O 3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2(g)反应式为:2Fe 2O 3(s)+3C(s)=4Fe(s)+3CO 2(g) 1Fe 2O 3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2(g) 2r m G θ∆(1)=f m G θ∑∆(产物)-f m G θ∑∆(反应物)=-394.359×3-(-742.2)×2=301.323kJ·mol -1r m G θ∆(2)=f m G θ∑∆ (产物)-f m G θ∑∆(反应物)=-394.359×3-(-742.2)-(-137.168) ×3=-29.373kJ·mol -1可看出反应(1)在常温下不能自动进行,而(2)可自发进行。
故还原剂主要是CO 而非焦炭。
13.通过热力学计算说明为什么人们用氟化氢气体刻蚀玻璃,而不选用氯化氢气体。
相关反应如下:(已知f m G θ∆(SiF 4)=-1572.7 kJ·mol -1)SiO 2(石英)+4HF(g)=SiF 4(g)+2H 2O(l) SiO 2(石英)+4HCl(g)=SiCl 4(g)+2H 2O(l)反应式为:SiO 2(石英)+4HF(g) =SiF 4(g)+2H 2O(l) 1SiO 2(石英)+4HCl(g) =SiCl 4(g)+2H 2O(l) 2r m G θ∆(1)=f m G θ∑∆ (产物)-f m G θ∑∆(反应物)=(-1572.7)+(-237.129)×2-(-273.2)×4-(-856.64)=-97.518kJ·mol -1r m G θ∆(2)=f m G θ∑∆ (产物)-f m G θ∑∆(反应物)=(-616.98)+(-237.129)×2-(--95.299)×4-(-856.64)=146.598kJ·mol -1 可见(2)反应不会自发进行,故不可用HCl 刻划玻璃14.根据热力学计算说明,常温下石墨和金刚石谁更为有序。