无机及分析化学课件

《无机及分析化学》

一、填空题（30分，每空1分）

1.定量分析中，偶然误差影响测定结果的 。可以用偏差衡量 的高低。

2. 4.000×10-5是_____位有效数字。

3. pH＝10.23是 位有效数字，该溶液的OH－浓度为 。

4.按有效数字运算规则，计算下式： =

5．一个可逆反应已经达到化学平衡的宏观标志是 ；改变浓度对化学平衡的影响是改变了 ；而改变温度对化学平衡的影响是改变了 ；使用催化剂（能或不能） 影响化学平衡。

6．根据酸碱质子理论，PO43-是______性物质 ，其共轭_____是 ；HCO3-是______性物质，它的共轭酸是 ，共轭碱是 。

7．0.10 mol·L-1NH3溶液中，浓度最大的物种是_______，浓度最小的物种是________。加入少量的NH4Ac(s)后, NH3的解离度将________,这种现象称之为 。溶液的pH将_______,OH－的浓度将________。

8．标定NaOH溶液的浓度时，可用H2C2O4·2H2O或邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）为基准物质。若两者均保存妥当，则选 作为基准物更好，原因为 。若邻苯二甲酸氢钾吸水了，则标定结果 ；若H2C2O4·2H2O的结晶水部分失去了，则测定的结果 。（以上两项填“偏高”、“偏低”或“无影响”）

9．用强酸滴定弱碱时，滴定曲线突跃范围的大小与 和 有关。

10．在pH＝5.0的溶液中加入酸，使氢离子浓度增加到原来的10倍，溶液的氢离子浓度为 ，pOH为 。

二、选择题（16分，每题2分）

1．测得某酸的p Ka＝12.35，其Ka值为 （ ）

(A)．4.467×10-13 (B)．4.47×10-13

(C)．4.5×10-13 (D)．4×10-13

2．反应N2(g) + 3H2(g) word/media/image2_1.png 2NH3(g)是放热反应，不能提高产率的是 （ ）

(A)．增大H2的分压 (B)．降低温度

(C)．增大总压 (D)．使用催化剂

3.下列论述不正确的是 （ ）

(A)．偶然误差具有随机性 (B)．偶然误差服从正态分布

(C)．偶然误差具有单向性 (D). 偶然误差是由不确定因素引起的

4．下列情况中引起偶然误差的是 （ ）

(A)．滴定管读数时最后一位数字估计不准 (B)．使用被腐蚀的砝码进行称量

(C)．所用试剂中含有被测组分 (D)．移液管和容量瓶不配套

5．质子理论认为，下列物质中全部是两性物质的是 （ ）

(A)．Ac－，CO32－，PO43－，H2O (B) ．CO32－，CN－，Ac－，NO3－

(C)．HS－，NH3，H2PO4－，H2O (D)．H2S，Ac－，NH4＋，H2O

6．在1L0.1 mol·L-1HAc溶液中加入少量NaAc晶体并使之溶解，会发生的情况是（ ）

(A)．HAc的解离常数增大 (B)．HAc的解离常数减小

(C)．溶液的pH增大 (D)．溶液的pH减小

7．0.1mol·L-1NH3水溶液稀释10倍后，下列结果正确的是 （ ）

（A）． pH值不变 （B）．解离常数变大

（C）．解离度变大 （D）．pH值变大

8.在下列化合物中，其相同浓度的水溶液的pH最高的是 （ ）

(A)．NaCl (B)．Na2CO3

(C)．NH4Cl (D)．NaHCO3

三、是非题（10分，每题2分）

1. 偏差是指测定值与真实值之间的差，偏差的大小说明分析结果精密度的高低。( )

2. 在一定温度下，改变溶液的pH，水的离子积常数不变。 （ ）

3. 对缓冲溶液进行适当稀释时，溶液本身的pH保持不变。 （ ）

4. 在某溶液中加入甲基橙指示剂后，溶液显黄色，则溶液一定呈碱性。 ( )

5. 由于同离子效应的存在，电解质溶液的pH一定会因此而增大。 （ ）

四、问答题（10分，每题5分）

1. 适合用作滴定分析的化学反应必须具备哪些基本要求？

2．配制标准溶液一般有那两种方法？试简单讨论各自的配制过程？

五、计算题（34分）

1．(8分)把30.0g乙醇（C2H5OH）溶于50.0g四氯化碳（CCl4），所配成的溶液密度为1.28 g ·mL－1。计算：1）乙醇的质量分数；2）乙醇的摩尔分数；3）乙醇的质量摩尔浓度；4）乙醇的物质的量浓度。已知相对分子质量：乙醇 46；四氯化碳 154

2. (8分)在500K时，将1.0molPCl5（g）置于5.0L密闭容器中达平衡：

PCl5(g) word/media/image2_1.png PCl3(g) + Cl2(g)

PCl5（g）还余0.20mol。

1）求500K时该反应的标准平衡常数和PCl5的分解率；

2）达平衡的容器中再加入0.50mol PCl5（g），求重新达平衡后各组分的平衡分压。

3. (9分)往100mL 0.10mol•L-1HAc溶液中，加入50mL 0.10mol•L-1NaOH溶液，求此混合液的pH值。已知KHAc＝ 1.7810-5

4. (9分)用开氏法测定蛋白质的含氮量，称取粗蛋白试样1.658g，将试样中的氮转变为NH3并以25.00mL 0.2018mol·L-1的HCI标准溶液吸收，剩余的HCI以0.1600mol·L-1NaOH标准溶液返滴定，用去NaOH溶液9.15mL，计算此粗蛋白试样中氮的质量分数。 相对分子质量：NH317.03；相对原子质量：N 14.01

参考答案

一、填空题（30分，每空1分）

1.精密度；精密度

2.四

3.二; 1.7×10-4

4.62.36

5.反应物与生成物的浓度不再发生变化；平衡状态（或反应商Q）；化学平衡常数；不影响

6.碱；酸；HPO42－；两性；H2CO3；CO32－

7.NH3；H＋；减小；同离子效应；减小；减小

8.邻苯二甲酸氢钾；邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量大，称量时相对误差小；偏高；偏低

9.两者的浓度；弱碱的解离常数

10.1×10-4；10

二、选择题（16分，每题2分）

1．C

2．D

3．C

4．A

5．C

6．C

7．C

8．B

三、是非题（10分，每题2分）

1．错 2．对 3．对 4．错 5．错

四、问答题（10分，每题5分）

1．1)反应能定量地按一定的反应方程式进行，无副反应发生，反应完全程度大于99.9％。这是滴定分析法进行定量计算的依据。

2)反应能迅速完成。

3)有简便可靠的确定终点的方法。

凡能满足以上要求的反应就可以直接应用于滴定分析。

2．1）直接法

准确称取一定量的基准物，溶解后，定量转移到容量瓶内，稀释到一定体积，然后计算出该溶液的准确浓度。

但是，用来配制标准溶液的物质大多数不能符合基准物的条件，此时必须用间接法配制。

2）间接法

粗略地称取一定量物质或量取一定体积溶液，配制成接近于所需要浓度的溶液。然后用基准物或另一种已精确知道浓度的标准溶液来确定其准确浓度。这种确定浓度的操作过程，称为标定。

五、计算题（34分）

1. (8分)

1）w（C2H5OH）＝30.0 / (30.0＋50.0)＝0.375

2）x（C2H5OH）＝（30.0/46.0）/ [ (30.0/46.0)＋（50.0/154）] ＝ 0.668

word/media/image3_1.png

3）

4）c（C2H5OH）= （30.0/46.0）/ [(30.0＋50.0)×10－3 / 1.28]＝10.43 mol·L－1

2. (8分)

1) PCl5(g) word/media/image2_1.png PCl3(g) + Cl2(g)

起始量（mol） 1.0 0 0

平衡量（mol） 0.2 0.8 0.8

平衡时 p（PCl5）＝ nRT/V＝0.2×8.314×500/0.005＝166.28kPa

p（PCl3）＝ p（Cl2）＝0.8×8.314×500/0.005＝665.12kPa

K ＝（665.12×103/100×103）2 /（166.28×103/100×103）＝26.60

PCl5分解率＝80.0%

2) PCl5(g) word/media/image2_1.png PCl3(g) + Cl2(g)

起始量（mol） 0.2＋0.5 0.8 0.8

平衡量（mol） 0.7－x 0.8＋x 0.8＋x

平衡时 p（PCl5）＝ (0.7－x)RT/V

p（PCl3）＝ p（Cl2）＝(0.8＋x) RT/V

代入K表示式，解得x＝0.3129mol

可求得p（PCl5）＝ (0.7－x)RT/V＝321.834kPa

p（PCl3）＝ p（Cl2）＝(0.8＋x) RT/V＝925.265kPa

3. (9分)

混合后为HAc -NaAc体系

pH=pKa+lg(cb/ca)

=4.75+lg(500.1/500.1)

=4.75

4. (9分)

word/media/image5_1.png

一、填空题（30分，每空1分）

1．在相同温度下，PbSO4在K2SO4溶液中的溶解度比在水中的溶解度 （填“大”或“小”），这种现象称为 。

2．已知Ca（OH）2的Kθsp为5.6×10－6，则其饱和溶液的氢离子浓度为 mol·L-1，pH为 。

3．CaF2 的溶度积常数表达式为______。

4．在原电池中接受电子的电极为________，在负极发生的是________反应，原电池可将________能转化为________能。

5．反应2Fe3+(eq) + Cu(s) word/media/image2_1.png 2Fe2+(eq) + Cu2+(eq)与Fe(s) + Cu2+(eq) word/media/image2_1.png Fe2+(eq) + Cu(s)均正向进行，其中最强的氧化剂为________，它所在的氧化还原电对为 ，最强的还原剂为________，它所在的氧化还原电对为 。

6．第四电子层包括________类原子轨道，分别为 ， ， ，最多可容纳的电子数是________。

7．第三周期有________种元素，这是因为第______能级组有 类原子轨道，分别为 ， ，共 个原子轨道。

8．第四电子层有2个电子的某元素，其原子序数是________，价电子构型为 ，该元素属第________周期、________族，为 （金属或非金属）元素，最高氧化数为 。

二、选择题（16分，每题2分）

1. 难溶电解质AB2的饱和溶液中，c(A+) = x mol·L-1，c(B－) = y mol·L-1，则Kθsp值为（ ）

（A）. xy2/2 （B）. xy

（C）. xy2 （D）. 4xy2

2. 在含有Mg(OH)2沉淀的饱和溶液中加入固体NH4Cl后，则Mg(OH)2沉淀（ ）

（A）. 溶解 （B）. 增多

（C）. 不变 （D）. 无法判断

3．已知 Kθsp (Ag2SO4)= 1.20×10-5，Kθsp (AgCl)= 1.77×10-10，Kθsp (BaSO4)= 1.08×10-10，将等体积的0.0020mol·L-1的Ag2SO4与2.0×10-6mol·L-1的BaCl2溶液混合，将会出现 ( )

(A)．BaSO4沉淀 (B)．AgCl沉淀

(C)．BaSO4与AgCl共沉淀 (D)．无沉淀

4. 1L Ag2C2O4饱和溶液中所含Ag2C2O4质量为0.06257g，Ag2C2O4的相对分子质量为303.8，若不考虑离子强度、水解等因素，Ag2C2O4的Kθsp是 （ ）

（A）. 4.24×10-8 （B）. 3.50×10-11

（C）. 2.36×10-10 （D）. 8.74×10-12

5．下列化合物中，碳原子的氧化数为－2的是 ( )

（A）. CHCl3 （B）. C2H2

（C）. C2H4 （D）. C2H6

6．下列电极的电极电势与介质酸度无关的为 ( )

（A）. O2/H2O （B）. MnO4－/Mn2+

（C）. H+/ H2 （D）. AgCl/Ag

7．由反应Fe(s) + 2Ag+(aq) word/media/image2_1.png Fe2+(aq) + 2Ag(s)组成的原电池，若将Ag+浓度减小到原来浓度的1／10，则电池电动势的变化为 ( )

(A)．0.0592V (B)．-0.0592V

(C)．-118V (D)．0.118V

8．在溴原子中，有3s、3p、3d、4s、4p各轨道，其能量高低的顺序是 ( )

(A)．3s< 3p< 4s< 3d< 4p (B)．3s< 3p< 4s< 4p< 3d

(C)．3s< 3p< 3d< 4s< 4p (D)．3s< 3p< 4p< 3d< 4s

三、是非题（10分，每题2分）

1．对于给定的难溶电解质来说，温度不同，其溶度积也不同。 （ ）

2．已知难溶电解质的Kθsp（AgCl）＞Kθsp（Ag2CrO4），则在水中AgCl的溶解度较Ag2CrO4大。 （ ）

3．标准氢电极的电极电势为零，是实际测定的结果。 （ ）

4．通常情况下，使难溶的电解质溶解的方法有生成弱电解质（弱酸弱碱）、生成配位化合物、发生氧化还原反应等。 （ ）

5．在多电子原子中，(n-1)d能级的能量总是大于ns能级的。 ( )

四、问答题（10分，每题5分）

1．简述获得颗粒较大、纯度较高的晶型沉淀的沉淀条件。

2．已知元素Cr的原子序数为24，写出其核外电子排布式（电子层结构）和价电子构型，并简述该元素的基本属性（所属周期、族、区、）。

五、用离子－电子法配平下列反应方程式（10分，每题5分）

1．ClO－ + CrO2－ → Cl－ ＋ CrO42－（在碱性介质中）

2．H2O2 ＋ I－ → H2O ＋ I2

六、计算题（24分）

1．（6分）尽管Ca(OH)2是一个便宜的碱,但有限的溶解度限制了它的应用.饱和Ca(OH)2溶液的pH为多少? Ca(OH)2的Kθsp ＝4.68×10-6

2．（6分）将50ml 0.2 mol·L-1 MnCl2溶液与等体积的0.02 mol·L-1 氨溶液混合，欲防止Mn(OH)2沉淀，问至少需向此溶液中加入多少克NH4Cl固体？

Kθsp，Mn(OH)2 = 2.06 ×10-13，Kθb，NH3 ＝1.79 ×10-5，M NH4Cl＝53.49

3．（6分）计算298K时，105Pa H2在1 mol·L-1NaOH溶液中的电极电势。

4．（6分）已知Eθ(Fe2+/ Fe)＝-0.441v，Eθ(Fe3+/ Fe2+)＝0.771v，计算Eθ(Fe3+/ Fe)的值。

参考答案

一、填空题（30分，每空1分）

1．小；同离子效应

2．8.9×10－13，12.05

3．Kθsp(CaF2) = [Ca2+][F-]2

4．正极，氧化反应，化学能，电能

5．Fe3+，Fe3+/ Fe2+，Fe，Fe2+/ Fe

6．3；4s；3d；4p； 16个

7．8；三；2；3s；3p；4

8．20；4s2；四；IIA；金属；2

二、选择题（16分，每题2分）

1．C

2．A

3．C

4．B

5．C

6．D

7．B

8．A

三、是非题（10分，每题2分）

1．对 2．错 3．错 4．对 5．对

四、问答题（10分，每题5分）

1．对于晶形沉淀，在定量分离或重量分析中，为了获得颗粒较大，纯度较高的晶体，一般应控制较小的相对过饱和度，关键在于沉淀瞬间沉淀物质的总浓度要低。因此，所采用的沉淀条件应该是，在适当稀的热溶液中，在不断搅拌的情况下，缓慢滴加稀的沉淀剂，沉淀后一般应陈化。

2．由Z=24按原子核外电子排布的三原则可知，其电子构型为1s22s22p63s23p63d54s1，价电子构型为3d54s1，电子进入了第四能级组，故该元素在周期表中应该位于第四周期、ⅥB。属于d区元素。

五、用离子－电子法配平下列反应方程式（10分，每题5分）

1．

3×） ClO－ + H2O + 2e ＝ Cl－ + 2OH－

＋) 2×） CrO2－＋ 4OH－ －3e ＝ CrO42－ ＋ 2H2O

3ClO－ + 2CrO2－＋ 2OH－ ＝ 3Cl－ ＋ 2CrO42－ ＋ H2O

2．

1×） H2O2 ＋ 2H＋＋ 2e = 2H2O

＋) 1×） 2I－ － 2e = I2

H2O2 ＋ 2I－ ＋ 2H＋ = 2H2O ＋ I2

六、计算题（24分）

1．（6分）

Ca(OH)2(s) word/media/image2_1.png Ca2+ + 2OH－

平衡浓度 S 2S

4S 3 = 4.68×10-6

S = 1.05×10-2 molL-1

pH = 14-[-lg(2×1.05×10-2)]

= 12.32

2．（6分）

设需加x g NH4Cl固体方能防止Mn(OH)2沉淀生成

混合液中cMn2+ =0.1mol/l Mn(OH)2 的Kθsp = 2.06 ×10-13

无Mn(OH)2沉淀 cOH- < (Kθsp / cMn2+) ½= 1.44×10-6

NH3 ·H2O = NH4+ + OH－

0.01 x 1.44×10-6

x = 0.124mol/l

m NH4Cl = 0.124×0.1×M NH4Cl

= 0.663g

3．（6分）

E（H+/H2）= Eθ（H+/H2）+ （0.0592 / 2 )lg（[H＋]2100 / 105）

＝ 0 +（0.0592 / 2 )lg（[10-28100/105）

＝ －0.829V

4．（6分）

一、填空题（30分，每空1分）

1.金刚石中，C – C以 杂化轨道相互成键，其空间构型为 。

2．NH3、CCl4、H2O分子中键角最大的是 最小的是 ，这是因为 。

3．S和p轨道发生的等性杂化轨道中，所含s和p成分 （等同或不等同），在不等性杂化轨道中，各杂化轨道所含s和p成分 （等同或不等同），造成不等性杂化的原因是 。

4.一般分子间作用力以 为主，HF在同族氢化物中沸点特别高，是因为分子间还有 形成的缘故。

5．HBr分子之间的作用力有_____，______，_____，其中主要的作用力是________。

6.H2O2中O的氧化数为 ，所以既可作 剂，又可作 剂。

7．AgNO3溶液与过量Na2S2O3溶液生成 色溶液。过量AgNO3溶液则与Na2S2O3溶液生成 色沉淀，放置后变为 色。

8．H2SiO3、HClO4、H2CO3中酸性最强的是 ，最弱的是 。

9．碳酸、碳酸氢盐、碳酸盐中，热稳定性最大的为 ，最小的为 ，其规律可用 解释。

10．配制SnCl2溶液时，常向溶液中加入一些 和 ，其目的是防止 和 。

11. 根据对角线规则，Li与元素 的性质相似。

二、选择题（16分，每题2分）

1．H2S分子以不等性sp3杂化轨道成键，所以它的键角是： ( )

(A)．109.5° (B)．小于109.5°

(C)．大于109.5° (Ｄ)．无法预知

2. 在已经产生了AgCl沉淀的溶液中，能使沉淀溶解的方法是 （ ）

(A)．加入盐酸 (B)．加入AgNO3溶液

(Ｃ)．加入氨水 (Ｄ)．加入NaCl溶液

3．加热分解可以得到金属单质的是 ( )

(A). Hg(NO3)2 (B). Cu(NO3)2

(C). KNO3 (D). Mg(NO3)2

4．下列说法中不正确的是 （ ）

(A). H2O2分子结构为直线型 (B). H2O2既有氧化性又有还原性

(C). H2O2与K2Cr2O7的酸性溶液反应生成CrO(O2)2 (D). H2O2是弱酸

5．下列分子中，哪一个分子中有π键？ ( )

(A)．NH3 (B) CS2 (C)．CuCl2

6.下列物质分子间氢健最强的是 （ ）

(A). NH3 （B）. HF

(C). H2O (Ｄ). H3BO3

7．下列物质: CaO、MgO、BaCl2晶体熔点的高低顺序是 （ ）

(A). BaCl2＞CaO＞MgO (B). MgO＞BaCl2＞CaO　

(C). BaCl2＞MgO＞CaO　 　(D). MgO＞CaO＞BaCl2

8.下列说法正确的是 （ ）

(A)．色散力仅存在于非极性分子之间 (B)．非极性分子内的化学键总是非极性键

(C)．取向力仅存在于极性分子之间 (Ｄ)．有氢原子的物质分子间一定存在氢键

三、是非题（10分，每题2分）

1．共价键类型有σ键和π键，其中键能较大的是π键。 （ ）

2．σ键是原子轨道以肩并肩方式重叠；而π键是原子轨道以头碰头方式重叠。（ ）

3．HF的氢键属于分子内氢键，H3BO3属于分子间氢键。 （ ）

4．在配离子[ Co(C2O4)2(en) ]－中，中心离子的配位数为4。 （ ）

5．含氧酸盐的氧化性随介质的酸性增强而增强。 （ ）

四、问答题（15分）

1.（5分）在CrCl3 溶液中加入适量NaOH，再加入过量的NaOH，写出有关反应式，并说明现象。

2. （10分，每空1分）试完成下表

五、完成下列反应方程式（10分，每题2分）

1．Cu + HNO3(稀) ==

2．Pb(NO3)2 Δ

3．Na2O2 + CO2 →

4．Mn (OH)2＋O2 ==

5．Hg22+＋2OH－ ==

六、计算题（19分）

1. （9分） 计算下列反应在标准态下的平衡常数K ？

1）AgBr+2NH3word/media/image2_1.png [Ag(NH3)2]++Br- K稳，[Ag(NH3)2]+=1.12×107，Ksp，AgBr =5.35×10-13

2）[Cu(NH3)4]2+ + S2-word/media/image2_1.png CuS + 4NH3 K稳，[Cu(NH3)4]2+ = 2.09×1013， Ksp，CuS =6.3×10-36

2．（10分）计算溶液中与0.0010 mol·L-1 [Cu(NH3)4]2+ 和1.0 mol·L-1NH3处于平衡状态的游离Cu2+浓度。如在1.0L上述的溶液中加入0.0010 mol NaOH，有无Cu(OH)2沉淀生成？Kөsp，Cu(OH)2=2.2×10-20，Kө稳，[Cu(NH3)4]2+=3.89×1012

参考答案

一、填空题（30分，每空1分）

1．sp3杂化，正四面体

2．CCl4, H2O, 孤对电子轨道对成键轨道的排斥作用

3．等同，不完全等同，由不参加成键的孤对电子参与杂化

4.色散力；氢键

5．色散力，诱导力，取向力；色散力。

6. -1，氧化；还原

7.无色，白色，黑色

8．HClO4、H2SiO3

9．碳酸盐，碳酸，反极化作用

10．盐酸，Sn粒，防止水解，防止被氧化

11．Mg

二、选择题（16分，每题2分）

1．B

2．C

3．A

4．A

5．B

6．B

7．D

8．C

三、是非题（10分，每题2分）

1．错 2．错 3．错 4．错 5．对

四、问答题（1 5分）

1. （5分）

Cr3+ +3OH-== Cr(OH)3 ↓ 有灰蓝色色沉淀生成

Cr(OH)3 +OH-== [Cr(OH)4] －沉淀 溶解，溶液呈绿色

2. （10分，每空1分）

五、完成下列反应方程式（10分，每题2分）

1．3Cu + 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

2．2Pb(NO3)2 Δ 2PbO + 4NO2↑+ O2↑

3．2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2↑

4．2Mn (OH)2＋O2 ==2MnO(OH)2↓

5．Hg22+＋2OH－ == HgO↓＋Hg↓＋H2O

六、计算题（19分）

1. （9分）

1）AgBr+2NH3word/media/image2_1.png [Ag(NH3)2]++Br-

K= K稳·Ksp=1.12×107×5.35×10-13=6.00×10-6

2）[Cu(NH3)4]2+ + S2-word/media/image2_1.png CuS + 4NH3

这道题与上两题不同，此题是配合物向沉淀转化，该反应的平衡常数为：

K=1/(K稳·Ksp)=1/(2.09×1013×6.3×10-36)=7.6×1021

2．（10分）

设Cu2+的平衡浓度为xmol/L

Cu2+ + 4NH3 = [Cu（NH3）4]2+

平衡浓度/mol/L x 1.0 0.001

K ө稳= [Cu(NH3)42+]/[Cu2+][NH3]4

3.89×1012 = 0.001/ x(1.0)4

x = 2.57×10-16mol/L

加入NaOH后 [OH-] = 0.0010 mol/L

[Cu2+][OH-]2 = 2.57×10-16×(0.001)2 = 2.57×10-22 < Ksp ө

加入NaOH后无Cu(OH)2沉淀生成

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