北京中医药大学《无机化学》考试辅导试题及答案解析
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~ 北京中医药大学《无机化学》考试辅导试题及答案
用离子-电子法配平并完成下列反应 答:1.2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2
2.2MnO4- + 3SO32- +H2O = 2MnO2 + 3SO42-+ 2OH—
3.Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+ 4.Cr2O72-+3S2-+14H+ = 2Cr3++ 3S +7 H2O 5.2MnO4- + 5SO32- + 6H+ = 2Mn2+ + 5SO42-+3 H2O 6.2MnO4— + SO32- + 2OH— = 2MnO42— + SO42-+ H2O
简答题 1. 一种钠盐A,在A的水溶液中加入稀盐酸产生刺激性气体B。A的水溶液在酸性中能使KMnO4溶液腿色,得到无色溶液C。若在A的水溶液中通入Cl2得溶液D,在D中加入AgNO3溶液产生白色沉淀E,若在E中加入NH3水,震荡后得到无色溶液F。指出A、B、C、D、E、F各为何物。
答:A、Na2SO3 B、SO2 C、Mn2+ D、Cl- E、AgCl F、[Ag(NH)2]+
2.根据配合物的价键理论,指出下列配离子中,中心离子和配体的配位情况(即画出中心离子杂化后价电子排布、指出杂化轨道类型及空间构型)。 (1)[FeF6]3- μ= 5.92 B.M. (2)[Fe(CN)6]3- μ= 1.73 B.M.
答:(1)Fe3+ 3d5 3d轨道有5个单电子 sp3d2 杂化 八面体 (2)Fe3+ 3d5 3d轨道有1个单电子 d2sp3 杂化 八面体
3.有四种试剂:Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3、Na2S,它们的标签已脱落,请设计只加一种试剂的简便方法鉴别它们,并写出有关配平的离子反应方程式。
答:加稀HCl (略) 4.根据配合物的价键理论,确定下列配离子是内轨型还是外轨型,说明理由。 (1) [Fe(H2O)6]3- ( Fe3+ 3d 5) μ= 5.92 B.M. (2) [Mn(CN)6] 4- ( Mn2+ 3d 5) μ= 1.73 B.M.
答:(1)μ= 5.92 B.M 则n=5 Fe3+ 3d5 3d轨道有5个单电子 sp3d2 杂化 八面体 (2)μ= 1.73B.M 则n=1 Fe3+ 3d5 3d轨道有1个单电子 d2sp3 杂化 八面体
5.现有一种含结晶水的淡绿色晶体A,将其配成溶液,若加入BaCl2 溶液,则产生不溶于酸的白色沉淀B,若加入NaOH溶液,则生成白色胶状沉淀C并很快变成红棕色沉淀D,再加入盐酸,此红棕色沉淀又溶解,滴入硫氰化钾溶液显深红色溶液E。指出A、B、C、D、E各为何物。 答:A、Na2SO3 B、SO2 C、Mn2+ D、Cl- E、AgCl F、[Ag(NH)2]+ ~ 计算题 1.计算下列溶液的pH值 (1)0.1mol·L-1 HAc溶液 (2)0.1mol·L-1H Ac溶液20ml+0.1mol·L-1 NaOH溶液10ml (3)0.1mol·L-1 H Ac溶液20ml+0.1mol·L-1 NaOH溶液20ml 已知:HAc:aK = 1.75×10-5 paK = 4.76
解:(1) 因 3θ5a0.15.7104001.7510cK 可用最简式计算:则 +θ531eqa(H)1.75100.101.310molLcKc
3pHlg1.3102.9 (2) HAc + NaOH = NaAc + H2O 混合液为HAc—NaAc缓冲溶液,总体积30 ml。
110.1200.110(HAc)0.033molL20100.110(Ac)0.033molL2010cc 根据 θapHplgcKc盐
酸
得 0.033pH4.76lg4.760.033 ~ (3) HAc + NaOH = NaAc + H2O 混合液为NaAc盐溶液,弱酸强碱盐,总体积40 ml。 θ14
θ10w
hθ5
a
1105.7101.7510KKK
10.120(NaAc)0.05molL2020c
因 c/θhK=0.05/(5.71×10-10)=8.76×107>400,可忽略已水解的浓度 所以
θ10eqh(OH)5.71100.05cKc 615.3410molL
pOH =-lg5.34×10-6=5.27 pH = 14-pOH=14-5.27=8.73 ~ 2.原电池装置中,一端为铜片和0.5mol·L-1 CuSO4 的 溶液,另一端为银片和0.5mol·L-1AgNO3溶液。 (1)写出原电池符号 (2)写出电极反应和电池反应 (3)求电动势 (4)求电池反应的平衡常数 (5)加氨水于硫酸铜溶液中,电池电动势是升高还是降低? 已知: Cu2++ 2e Cu θ = 0.34 V Ag++ e Ag θ= 0.80 V 解:电对的电极电势分别为:
(Cu2+/Cu)=θ(Cu2+/Cu)+0.05912lgc(Cu2+)
= 0.34+0.05912lg0.5=0.33V (Ag+/Ag)= θ(Ag+/Ag)+0.0591 lgc(Ag+) =0.80+0.0591lg0.5=0.78V (1)原电池的符号为 (-)Cu | Cu2+(0.5mol·L-1) || Ag+(0.5mol·L-1) | Ag+(+) (2)正极反应:Ag++e Ag 负极反应:Cu Cu2++2e 电池反应:2Ag++ Cu Cu2++2Ag (3)原电池的电动势为 E=(+)-(-)= (Ag+/Ag)-(Cu2+/Cu)
=0.78—0.33 = 0.45V (4)电池反应的平衡常数为
根据: θθθθlg0.05910.0591nnEK总还氧总() 2.800.3415.60.0592(0)
查反对数:θ153.9810K (5)若加氨水于CuSO4溶液中,NH3与Cu2+离子形成[Cu(NH3)4]2+配离子,Cu2+的浓度降低, (Cu2+/Cu)减小,因E=(+)-(-)= (Ag+/Ag) -(Cu2+/Cu),因此E增大。
3.计算下列溶液的pH值 (1) 0.1 mol·L-1 H2S溶液 (2) 0.1 mol·L-1NaAc溶液 (3) 0.1 mol·L-1 HAc溶液20ml+0.1 mol·L-1 NaOH溶液10ml 已知: H2S : 1aK= 1.32×10-7 p1aK = 6.88 2aK = 7.08×10-15 p2aK = 14.15
HAc: aK = 1.75×10-5 paK = 4.76 ~ 解:(1) 因为15θ7a0.17.6104001.3210cK 故可用最简、式计算 1+θ741eqa(H)1.32100.101.1510molLcKc 4pHlg1.15103.94
(2) NaAc溶液,弱酸强碱盐。 θ14
θ10w
hθ5
a
1105.7101.7510KKK
因 c/θhK=0.1/(5.71×10-10)=1.75×108>400,可忽略已水解的浓度 所以
θ10eqh(OH)5.71100.1cKc 617.5610molL
pOH =-lg7.56×10-6=5.12 pH = 14-pOH=14-5.12=8.88
(3) HAc + NaOH = NaAc + H2O 混合液为HAc—NaAc缓冲溶液,总体积30 ml。
110.1200.110(HAc)0.033molL20100.110(Ac)0.033molL2010cc 根据 θapHplgcKc盐
酸
得 0.033pH4.76lg4.760.033
4.电池装置中,一端为铜片和0.1 mol·L-1 CuSO4溶液,另一端为银片和0.1mol·L-1AgNO3溶液。 (1)写出原电池符号 (2)写出电极反应和电池反应 (3)求电动势 (4)求电池反应的平衡常数 (5)加氨水于AgNO3溶液中, 电池电动势是升高还是降低? ~ 已知: Cu2+ + 2e Cu θ= 0.34 V Ag+ + e Ag θ= 0.80 V 解:电对的电极电势分别为:
(Cu2+/Cu)=θ(Cu2+/Cu)+0.05912lgc(Cu2+)
= 0.34+0.05912lg0.1=0.31V (Ag+/Ag) = θ(Ag+/Ag) + 0.0591 lgc(Ag+) =0.80+0.0591lg0.1=0.74V (1)原电池的符号为 (-)Cu|Cu2+(0.1mol·L-1)||Ag+(0.1mol·L-1)| Ag+(+) (2)正极反应:Ag+ + e Ag 负极反应:Cu Cu2++2e 电池反应:2Ag++ Cu Cu2++2Ag (3)原电池的电动势为 E=(+)-(-)= (Ag+/Ag)- (Cu2+/Cu)
=0.74-0.31= 0.43V (4)电池反应的平衡常数为
根据: θθθθlg0.05910.0591nnEK总还氧总() 2.800.3415.60.0592(0)
查反对数:θ153.9810K (5) 若加氨水于AgNO3溶液中, NH3与Ag+形成[Ag(NH3)2] +配离子,Ag+的浓度降低,(Ag+/Ag)减小,因E=(+)-(-)= (Ag+/Ag)- (Cu2+/Cu),从而导致E减小。
5.计算下列溶液的pH值 (1)0.1mol·L-1HAc溶液 (2)0.1mol·L-1 NH4Cl溶液 (3)0.1mol·L-1 NaAc溶液20ml+0.1mol·L-1 HCl溶液10ml