無機及分析化學(xué)第二版習(xí)題參考答案-王元蘭

1、20172017年王元蘭主編無機及分析化學(xué)(第二版) )習(xí)題參考答案第1 1章分散系統(tǒng)1.有兩種溶液在同一溫度時結(jié)冰，已知其中一種溶液為1.5g尿素溶于200g水中，另一種溶液為42.8g某未知物溶于1000.0g水中，求該未知物白相對分子質(zhì)量(尿素的相對分子質(zhì)量為60)。解：根據(jù)稀溶液的依數(shù)性Atf=Kfb兩溶液在同一溫度結(jié)冰，表明它們的濃度相同，即:(1.50/60)/(200/1000)=(42.5/M)/(1000/1000)所以：M=340(g？mol-1)2.濃度均為0.01molkg-1的蔗糖、葡萄糖、HAc、NaCl、BaCl2其水溶液的凝固點哪一個最高，哪一個最低？解：NaC

2、l、BaCl2是強電解質(zhì)，HAc是弱電解質(zhì)，蔗糖、葡萄糖是非電解質(zhì)。同濃度的化合物，其質(zhì)點數(shù)大小依次為：BaCl2NaClHAc蔗糖=葡萄糖故凝固點最高是蔗糖和葡萄糖，最低是BaCl2水溶液。3.溶解3.24g硫于40g苯中，苯的?點升高0.18K,已知苯的Kb=2.53,問硫在此溶液中的分子是由幾個硫原子組成的？解：設(shè)硫分子的摩爾質(zhì)量為M(gmol-1)據(jù)Atb=Kb，bb=線=082=0.32(molkg-1)瓦2.53又b=3.24x1000M=256(gmol-1)M40;硫原子量是32,，硫分子是由8個硫原子組成。4.為了防止水在儀器內(nèi)結(jié)冰，可以加入甘油以降低其凝固點，如需冰點降至2

3、71K,則在100g水中應(yīng)加入甘油多少克？(甘油分子式為C3H8。3)解：甘油的摩爾質(zhì)量為92(gmol-1)據(jù)Atf=Kf bb=273273- -271271=1.075(molkg-1)1.86，應(yīng)加入甘油為1.075X92M00/1000=9.9克5.相同質(zhì)量的葡萄糖和甘油分別溶于100g水中，比較所得溶液的凝固點、沸點和滲透壓。解：二者均為非電解質(zhì)，葡萄糖(C6H12。6)摩爾質(zhì)量大于甘油(C3H8。3)的摩爾質(zhì)量。故相同質(zhì)量的葡萄糖和甘油分別溶于100g水中，得到的葡萄糖溶液的質(zhì)量摩爾濃度小于甘油溶液。按依數(shù)性原則，凝固點：葡萄糖溶液甘油溶液；沸點：葡萄糖溶液甘油溶液；滲透壓：葡萄

4、糖溶液甘油溶液。6.四氫吠喃(C4H8。 )曾被建議用作防凍劑， 應(yīng)往水中加多少克四氫吠喃才能使它的凝固點下降值與加1克乙二醇(C2H6。2)作用相當(dāng)？解：四氫吠喃和乙二醇均為非電解質(zhì)，故兩者物質(zhì)的量相等時，二者水溶液的ATf相同。C4H8O:摩爾質(zhì)量為72(gmol_1)C2H6O2:摩爾質(zhì)量為62(gmol1)需C4H8O為x克：則1/62=x/72解得x=1.16克7.尼古丁的實驗式為C5H7N,今有0.60g尼古丁溶于12.0g水中，所得溶液在101.3kPa壓力下的?點是373.16K,求尼古丁的分子式。解：據(jù)Atb=Kb bb=M=373.16373.00=0.31(molkg_1

5、)Kb0.52尼古丁摩爾質(zhì)量為M,則b=060 x!00，M=叱00=161.3(gmol-1)M12120.31尼古丁的實驗式為C5H7N,其摩爾質(zhì)量為81(gmol-1)尼古丁的分子式為C10H14N28.臨床上輸液時要求輸入的液體和血液滲透壓相等(即等滲液)。臨床上用的葡萄糖等滲液的凝固點降低為0.543K。試求此葡萄糖溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和血液的滲透壓(水的Kf=1.86,葡萄糖的摩爾質(zhì)量為180gmol-1,血液的溫度為310K)。解：據(jù)Atf=Kf，b,先求b,后計算質(zhì)量分?jǐn)?shù)b=Atf/Kf=0.543/1.86=0.3(molkg-1)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.3180/(0.3180+1000)

6、M00%=5%據(jù)兀=mRT=0.3X8.314310=773(kPa)9.孕酮是一種雌性激素，經(jīng)分析得知其中含9.5%H,10.2%O和80.3%C。今有1.50g孕酮試樣溶于10.0g苯，所得溶液白凝固點為276.06K,求孕酮的分子式。解：孕酮的摩爾質(zhì)量為M(gmol-1)據(jù)Atf=Kfb,苯：tf=278.5Kf=4.90b=(278.5276.06)/5.1=0.478(molkg-1),_，-1、(1.5/M)X(1000/10)=0.478.M=314(gmol)則H原子數(shù)：314X9.5%/1=30O:314X10.2%/16=2C:314X80.3%/1221，孕酮的分子式為C

7、21H30。210.1.0L溶液中含5.0g牛的血紅素，在298K時測得溶液的滲透壓為0.182kPa,求牛的血紅素的摩爾質(zhì)量。解：據(jù)兀=CRTC=TT/RT=0.182=7.3510*(molL-1)8.314298，牛的血紅素的摩爾質(zhì)量M=50=6.80104(gmol-1)_-57.351011.試比較下列溶液的凝固點的高低：(苯的凝固點為5.5C,Kf=5.12Kkgmol-1,水的Kf=1.86Kkgmol-1)(1)0.1molL-1蔗糖的水溶液；(2)0.1molL-1甲醇的水溶液；(3)0.1molL-1甲醇的苯溶液；(4)0.1molL-1氯化鈉的水溶液。解：據(jù)At尸Kfb=

8、Kf C=稀溶液C=b按題設(shè)，分別計算各種溶液的TfAtf1=1.860.1=0.186KTf1=2730.186=272.8K0.89V30%1031617V0.89V30%10325.21170.89V70%13.計算下列溶液的離子強度，并說明哪個溶液最先結(jié)冰？(1)0.1mol/LNaCl(2)0.05mol/LCaCl2(3)0.025mol/LK2SO4(4) 0.03mol/LFeCl3(5)0.03mol/LMgSO4,1.2,2.2解：電解質(zhì)溶液的離子強度：1 1=印1-C2I2(In122(1)I0.110.11=0.121oo(2)I0.05120.1012.-0.152(

9、3)I=10.025120.05012=0.0752(4)I=10.03120.0912=0.182Atf2=1.860.1=0.186KTf2=2730.186=272.8KAtf3=5.120.1=0.512KAtf4=1.860.2=0.372K所以：tf3tf1=tf2tf4Tf3=(273+5.5)0.512=278KTf4=2730.372=272.6K12.下列溶液是實驗室常用試劑，它們的物質(zhì)的量濃度為多少？質(zhì)量摩爾濃度又是多少？(1)鹽酸密度為1.19g/mL,含HCl38%(2)氨水密度為0.89g/mL,含NH330%n解：(1)c鹽酸=_mHCl/MHCl一Vm夜MHCl

10、Vd%MHCl一V-V1.19V38%10336.5VmolL一1mHClMHCl踴夜MHClVd%MHClm【jm劑Vd1-%1.19V38%10336.519V62%171molkg(2)c氨水molL-1-1molLb氨水m劑(5)I=-0.03220.0312=0.1220.1mol/LCaCl溶液最先結(jié)冰。14.在Al(OH)3溶膠中加入KCl,其最終濃度為80mmolL1時恰能完全聚沉，加入K?QQ,濃度為0.4mmolL-時也恰能完全聚沉。問：(1)Al(OH3膠粒的電荷符號是正還是負？(2)為使該溶膠完全聚沉，大約需要CaCl2的濃度為多少？解：(1)Al(OH)3膠粒的電荷符

11、號是正(因為K2c2O4的聚沉值遠遠小于KCl,再根據(jù)叔采哈迪規(guī)則可判斷出Al(OH)3膠粒帶正電荷)(2)使該溶膠完全聚沉，大約需要CaCl2的濃度為40mmol/L(因為無論KCl還是CaCl2,對Al(OH)3正性溶膠起作用的主要是Cl)o15 .將12mL0.10mol/LKI溶液和100mL0.005mol/L的AgNO3溶液混合以制備AgI溶膠，寫出膠團結(jié)構(gòu)式，問MgCl2與K3Fe(CN)6這兩種電解質(zhì)對該溶膠的聚沉值哪個大？解：n(KI)=12M0-30.10=1.2t0-3moln(AgNO3)=1000-3X0.005=0.5t0-3molKI過量，形成AgI負性溶膠，膠團

12、結(jié)構(gòu)：(AgI)m-nI-(n-x)K+x-xK+聚沉值：MgC12VK3Fe(CN)616 .在兩個充有0.001mol-L1KCl溶液的容器之間是一個AgCl多孔塞， 塞中細孔道充滿了KCl溶液，在多孔塞兩側(cè)放入兩個電極，接以直流電源。問溶液將向什么方向移動？當(dāng)以0.1mol-L1KCl溶液代替0.001mol-L1KCl溶液時，溶液在相同電壓下流動速度變快還是變慢？如果用AgNO溶液代替KCl溶液，液體流動方向又如何？解：溶液將向負極移動。(在KCl溶液中，AgCl溶膠的膠粒帶負電荷，溶液帶正電荷。)變慢。(因為電解質(zhì)溶液濃度增大，導(dǎo)致膠團擴散層變薄，膠粒的電荷和溶液的凈電荷減少。)流動

13、方向為向正極移動。(在AgCl溶膠的膠粒帶正電荷，溶液帶負電荷。)17.Cu2Fe(CN)6溶液的穩(wěn)定劑是KFe(CN)6,試寫出膠團結(jié)構(gòu)式及膠粒的電荷符號。解：fcu2Fe(CN6nFe(CN64-4(nX)K+/，4xK+,膠粒帶4x個負電荷。18.寫出下列條件下制備的溶膠的膠團結(jié)構(gòu)：（1）向25mL0.1mol-L1KI溶液中加入70mL0.005mol-L1的AgNO溶液；（2）向25mL0.01molL1KI溶液中加入70mL0.005mol-L1的AgNO溶液。解：（：（1 1）*m*m，nInI）（）（n n- -x xK+xK+xxKxK+ +（KIKI 過量）（2）EAgI

14、I卜nAg*n-xNONO3-x3-xxNONO3 3（AgNO3過量）第2章化學(xué)反應(yīng)基本理論1.已知298K時有下列熱力學(xué)數(shù)據(jù):C(s)CO(g)Fe(s)Fe2O3(s)AH(kJmol-1)0-110.50-822.2S9/(JK:1mol-1)5.74197.5627.2890假定上述熱力學(xué)數(shù)據(jù)不隨溫度而變化，請估算標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下Fe2O3能用C還原的溫度。Fe?O3+3C.2Fe+3C0解：23,e_-1AH=3X(-110.5)一(-822.2)=490.7kJ-mol1ASe=2X27.28+3X197.56903X5.74=540.02J-K-1-molTAHe/AS0=49.07X

15、103/540.02=909K2.已知298K時的數(shù)據(jù):NO(g)NO2(g)AfGm0(KJ/mol)86.651.3現(xiàn)有反應(yīng)：2NO(g)+O2(g)2N0(g)(1)反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下能否自發(fā)進行？(2)該反應(yīng)298K時的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為多少？解：(1)ArGm=2AfGm(NO2)2AfGm(NO)=2X51.3-2X86.6=-70.6kJ/mol0-0=-92.38kJ/molArSm6=2X192.03X130.6191.5=-199.3J-mol-1-K-1ArGme=ArHme-TArSn?=(-92.38)298(-199.3)1次3=-32.99kJ/mol.ee(2)根據(jù)A

16、rGm=-RTInKInKe=-ArGm0/(RT)=-(-32.99)103/(8314298)=13.31545K=6.06105.在p0和885C下，分解1.0molCaCO3需消耗熱量165kJ,試計算此過程的W,U和H。CaCO3的分解反應(yīng)方程式為CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)解：W=P.：V=P)V2-V1=P%2=nRT=18.1341.58：9.63kJ.U=Q-W=165-9.63=155.37kJiH=iU+PAU=155.37+9.63=165kJ或AH=Qp=165kJ6.已知(1)C(s)+O2(g)=CO2(g),ArH?=-393.5kJ/mol;(

17、2)士+1/2O2(g)=H2O(1),ArH=-285.9kJ/mol;(3)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O1。)，ArH歲=-890.0kJ/mol;試求反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)的rH3。解：(4)=(1)+(2)父2(3)rHm=rH/2yH2-rH3二(-393.5)2(-285.8)-(-890.0)-751kJ/mol7.人體消除C2H50H是靠將它氧化成下列一系列含碳的產(chǎn)物C2H50HfCH3CHOfCH3COOH.CO2試將各步氧化的方程配平并求其rHoC2H5OH完全氧化成CO2時總的rH*又是多少?一一1一一一一一C2H5OHl302gC

18、H3CHOlH2Ol1CH3CHOl：O2gL；CH3COOHl解：（1）(2)(3)CH3COOH(lJ+2O2(g42CO2(g)+2H2O(l)查表得:C2H50HlCH3CHOlCH3COOHlCO2gH2Ol1fHm/kJmol-277.63-166.36-487.0-393.514-285.838：rH.1)=：166.36285.83)+277.63)=-174.56kJmol.m2)=i-487.0)T-166.36)=320.64kJmol：rHm3=2-393.5142-285838);487.0=-871.704kJmol_1C2H50H完全氧化成CO2：C2H50Hl3

19、Qg2C02g3H20lHm=4Hmi甘4Hme/4Hm)K-174.56)(-320.64)(-871.704)-1366.904kJmol-18.推測下列過程中系統(tǒng)的S符號:(1)水變成水蒸氣;(2)氣體等溫膨脹;(3)苯與甲苯相溶;(4)鹽從過飽和溶液中結(jié)晶出來;(5)滲透;(6)固體表面吸附氣體。解：(1)AS0(因為吸熱，體積增大，混亂度增大)(2) AS0(因為吸熱，體積增大，混亂度增大)(3) iS0(因為混亂度增大)(4)iS0(因為在滲透壓實驗中，水分子從純水這邊滲透到溶液中去，混亂度增大)(6) AS0(因為固體表面，氣體濃度增大，混亂度降低)9 .不查表，預(yù)測下列反應(yīng)的嫡

20、值是增加還是減少？(1) 2C0(g)+02(g)=2CO2(g)(2)203(g)=3O2(g)(3) 2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)(4) 2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)(5) H2(g)+I2(s)=2HI(g)解：(1)減少(因為產(chǎn)物的氣體分子數(shù)少于反應(yīng)物，是混亂度降低的過程)(2)增加(3)增加(4)減少(5)增加10.計算下列過程中系統(tǒng)的嫡變：(1) 1molNaCl在熔點804C下熔融。 已知NaCl的熔化熱fusHiS為34.4kJ/mol(下標(biāo)fus代表熔化fusion)。(2) 2mol液態(tài)O2在其沸點一183C下氣化。已知。2的氣化熱vapHS為6

21、.82kJ/mol(下標(biāo)vap代表氣化vaporization)。解：(1)等溫可逆過程(2)等溫可逆過程11 .判斷下列反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能否自發(fā)進行。(1) Ca(OH)2(s)+CO2(g)=CaCO3(s)+H2O(1)解：查表得:(1)；：rGm：.fGS；：H2OLfGmCaCO3:fGCO2)T:fGmCa(OH)2=-237.191+(-1128.76)-(-394.384)-(-896.76)=-74.807kJ/mol0所以(2)不能自發(fā)進行。(3)rGS=由汽(Pb。)GmC。=-394.384-(-188.49)-(-137.69)=-68.625kJ/mol0,所以在29

22、8K時該想法不可能實現(xiàn)。)1rSm=-205.029+5.6940-197.907=-89.689J.mol.KAGT9-AH2?8-TAS298若能實現(xiàn)，則G30,ArGm=110525-TM(-89.6985X0，THmCO2,g一二fH岸c12H22。11$=11(-285,838)12(-394.384)-(-2222)-5644kJmol根據(jù)熱力學(xué)第一定律，設(shè)需要消耗蔗糖nmol3_一一n56441025%=659.83000n=1.36mol14.如果設(shè)想在標(biāo)準(zhǔn)壓力P9下將CaC03分解為CaO和CO2,試估計進行這個反應(yīng)的最低溫度(設(shè)反應(yīng)的H和S不隨溫度而變)。解：CaC03(s

23、)=CaO(s)+CO2(g)查表得：CaC03(s)CaO(s)CO2(g),日-1AfHm/kJ.mol-1206.87-635.5-393.514Sm/J.mol1.K-192.8839.7213.6391rHm=393.514-63651206.87=177.856kJ.molArSm切岔394397-9288n60459J.mol1,K1解：查表可得CO(g)6(g)解：(1)設(shè)反應(yīng)的速率方程為：U=kcX(S2O82)cy(I一)據(jù)實驗(1)和(2)有_.6_.4x_.2y1.3010_k(1.010)(1.010)y0.6510上.k(2.010)x(1.010，)y-同理：據(jù)實

24、驗(2)和(3)得y=1所以反應(yīng)的速率方程為：:=kc(S2082-)c(I一)(2)將第一組數(shù)據(jù)代入速率方程得:0.65父10.上=kM1.0M10“M1.0M10”，k=0.65L.mol-1.min-117.在301K時鮮牛奶大約4.0h變酸， 但在278K的冰箱中可保持48h。 求牛奶變酸反應(yīng)的活化能。解：根據(jù)阿累尼烏斯公式：1nk=_三+1nA有：RTFalnk1lnAlnk2=lnA1RT1RT2此反應(yīng)要進行，則須G八AH盤-TAS*8V0,故177.85610-3二1108K160459則P9TCaCO3加熱分解為CaO和CO2的最低溫度為1108K。15. 反 應(yīng)4HBr(g)

25、+O2(g)=2H2O(g)+2Br2(g),在 一 定 溫 度 下 ， 測 得HBr起 始 濃 度 為0.0100mol/L,10s后HBr的濃度為0.0082mol/L,試計算反應(yīng)在10s之內(nèi)的平均速率為多少？如果上述數(shù)據(jù)是O2的濃度，則該反應(yīng)的平均速率又是多少？c解：(1)%0.0082-0.0100_5=4.5104-410mol/(L,s)0.0082-0.0100_4=1.810-110mol/(Ls)2_216.在298K時，用反應(yīng)S2O(aq)+2I(aq)=2SO4(aq)+I2(aq)進行實驗，得到數(shù)據(jù)列表如下：實驗序號，(1)(3)求(1)反應(yīng)速率方程;c(S2O28)/

26、(mol/L)-41.0X1042.0X10-42.0X10,(2)速率常數(shù) koc(I)/(mol/L)一21.0X10一2J(mol/(L-min)-60.65X1061.30 x10-6兩式相減得：1nk1=Eat-T1據(jù)題意：9=望代入得k2R、T1T2ik24.0,48Ea278-3011n二4.08.314278301Ea=75.2kJ.mol1K0P2(SO3)SfVn2(SO3)RTVp2(SO2)pO2p9n2(SO2)nO2Vp9(3.00-2X0.95)2(8.314M1031(2m0.95)2父0.958.00M0-3X101.32510-5)20.對化學(xué)平衡PCl5(

27、g)?PCl3(g)+Cl2(g),在298K時，K是1.8X107,問該反應(yīng)的rGa是多少？18.在298K1.00L的密閉容器中，充入判斷下列反應(yīng)進行的方向：1.0molNO2,0.10molN2O和0.10molO2,試2N2O(g)+3O2(g)=4NO2(g)解：查表得N2O(g)NO2(g)fGm/kJmol-1103.6051.84,：rGm=451.84-2103.6=0.16kJmol_1據(jù).：4-RTlnK0.16103-8.314298lnK71得反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)常數(shù)：K=0.94由題目所給數(shù)據(jù)計算反應(yīng)商:QC4NO2,1.0=1105c2N2Oc3O2c?0.120.13因為

28、QAK6,所以298K時此反應(yīng)逆方向進行。19.在1105K時將3.00mol的SO3放入8.00L的容器中，達到平衡時，產(chǎn)生0.95mol的。2。試計算在該溫度時，反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的K電解:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)起始態(tài)濃度nB/mol0平衡態(tài)濃度nB/mol2X0.9503.000.953.00-2X0.95RT對于理想氣體PV=nRT,P=n00.031解：.：rG-RTInK-8.134298ln1,810-7=38.5kJ/mol21 .尿素CO(NH2)2(s)的fGH=-197.15kJ/mol,其它物質(zhì)的fG日查表。求反應(yīng)CO2(

29、g)+2NH3(g)?H2O(g)+CO(NH2)2(S)在298K時的K日。解：查附錄表3得CO2(g)NH3(g)H2O(g)fGm/kJmol-1-394.384-16.636-228.597則反應(yīng)：.rGm=-197.15-228.579216.636394.384=1.909kJmolrG9=-RTlnK日，1.909x103=314M298nK6,故KJ0.46322.已知在298K時_,、目-372N2(g)+O2(g)?2NO2(g)(1)K=4.8X10a-19N2(g)+2O2(g)?2N2O(g)(2)KF=4.8X10求3N2(g)+3O2(g)=2N2O(g)+2NO

30、2(g)的K9解：據(jù)題意(3)=(1)+(2)由于.-：rGm二一RTlnK：rG3=rG1.rG*-RTlnK3=RTlnKj-RTlnK2=RTln(K；K2)所以K：=K/Kj=4.810774.810-19=2.210-5623.反應(yīng)H2(g)+I2(g)?2HI(g),在628K時K=54.4?，F(xiàn)混合H2和I2的量各為0.200mol,并在該溫度和5.10kPa下達到平衡，求I2的轉(zhuǎn)化率。解：平衡常數(shù)對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等(匯V=0)的反應(yīng)不隨壓強的變化而變化，所以，對于H2(g)+12(g)?2HI(g)在5.10kPa下平衡常數(shù)Kn=K6設(shè)I2的轉(zhuǎn)化率為1aH2(g)+I2(

31、g)?2HI(g)起始態(tài)/mol0.20.20平衡態(tài)/mol0.2(1叼0.2(1a)2M0.26；=54.4-T=78.7%22t54.424.在合成氨工業(yè)中，CO的變換反應(yīng)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),已知在700K時也-37.9kJ/mol,K=9.07,求800K時的平衡常數(shù)K925 .Na2SO410H2O的風(fēng)化作用可用反應(yīng)：Na2s0410H2O(s)Na2SO4(s)+10H2O(g)來表示。求：298K時該反應(yīng)的irG9和K日。解：(1)ArG=ArG的a2SO4)+10ArG0(H2O)-ArG(NazSO410H2O)_1=-1267+10(-228.

32、6)-(-3644)kJmol126.電子工業(yè)用HF清洗硅片上的SiO2(s):SiO2(s)+4HF(s)=SiF4(g)+2H2O(g)rH(298.15K)=-94.0kJmol-1rSm(298.15K)=75.8JK-1mol-1設(shè)ArHr?、即隨溫度而變，試求此反應(yīng)自發(fā)進彳T的溫度條件。有人提出用HCl代替HF,試通I尚從扁匕建議是否可行？角軍：要使反應(yīng)能夠自發(fā)進行，ArGm(T)0即，用肅一TSm0-94.0TX(-75.8)1僅303T2KK（b2s）2（T*2S）2（b2px）2（兀2py）2（712Pz）2（2py）1,鍵級=（6-1）/2=2.5在兀*軌道上有1個成單電子

33、，因而表現(xiàn)為順磁性。O2一的分子軌道式：C2KK（b2s）2（b*2s）2（b2Px）2（兀於）2（兀2Pz）2（兀*2py）2（兀*2pz）1,鍵級=（6-1）/2=1.5在兀*軌道上有1個成單電子，因而表現(xiàn)為順磁性。O22一的分子軌道式:O2KK（T2s）2（T*2S）2（2Px）2（曲）2（兀2pz）2（兀*2py）2（兀*2pz）勺,鍵級=（6-1）/2=1,沒有成單電子，因而表現(xiàn)為逆磁性。18.寫出下列離子的外層電子構(gòu)型，并指出各離子的電子構(gòu)型分別屬于什么類型：2+3+3+BaAlLiICuAgFe答：Ba2+離子的外層電子構(gòu)型：屬于8電子構(gòu)型或希有氣體構(gòu)型（與Xe的電子構(gòu)型相同）。

34、Al3+離子的外層電子構(gòu)型：屬于8電子構(gòu)型或希有氣體構(gòu)型（與Ne的電子構(gòu)型相同）。Li小離子的外層電子構(gòu)型：屬于2電子構(gòu)型或希有氣體構(gòu)型（與He的電子構(gòu)型相同）。離子的外層電子構(gòu)型：屬于8電子構(gòu)型或希有氣體構(gòu)型（與Xe的電子構(gòu)型相同）。Cu+離子的外層電子構(gòu)型：屬于18電子構(gòu)型。Ag+離子的外層電子構(gòu)型：屬于18電子構(gòu)型。Fe3+離子的外層電子構(gòu)型：屬于13電子構(gòu)型。第4 4章化學(xué)分析1、平均偏差常簡稱為均差。測定某樣品的含氮量，6次平行測定的結(jié)果是:20.48%,20.55%,20.58%,20.60%,20.53%和20.50%。（1）計算這組數(shù)據(jù)的平均值、絕對均差、相對均差、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變

35、異系數(shù)；（2）若此樣品是標(biāo)準(zhǔn)樣品，含N量為20.45%,計算六次測定結(jié)果X6的絕對誤差和相對誤差。解：(1)平均值：X=(20.48+20.55+20.58+20.60+20.53+20.50)%/6=20.54%絕對均差：di=20.48%-20.54%=-0.06%d3=20.58%-20.54%=0.04%d5=20.53%-20.54%=-0.01%did2d341d4d5|d6d-n0.06%0.01%0.04%0.06%0.01%0.04%”-0.04%n相對均差：dr=d/x=0.04%/20.54%=0.2%標(biāo)準(zhǔn)偏差:2x0.00062+2X0.00012+2x0,00042=

36、V6TT=0.00046變異系數(shù):cS0.00046CV=X20.54%=0.22%(2)絕對誤差：E=Xn-T=20.54%-20.45%=0.09%相對誤差:E0.09%Er=0.44%rT20.45%2、下列數(shù)據(jù)中各包含幾位有效數(shù)字：50.03761.20670.21801.8X10解：（1）3位（2）5位（3）4位（4）2位3、依有效數(shù)字計算規(guī)則計算下列各式：(1) 7.9933-0.9967-5.02=(2) 1.060+0.05974-0.0013=(3) 0.414+(31.31X0.0530)=(4) (1.276X4.17)+(1.7X10-4)-(0.0021764X0.0

37、121)=解：(1)1.98(2)1.118(3)2.07(4)5.34、滴定管讀數(shù)誤差為0.01mL,如滴定時用去標(biāo)準(zhǔn)溶液2.50mL,相對誤差是多少？如果用去25.00mL,相對誤差又是多少？這個數(shù)值說明什么問題？解：Er1=0.02/2.50=0.8%Er2=0.02/25.00=0.08%說明同樣的絕對誤差，當(dāng)被測量的量較大時，相對誤差較小，測量的準(zhǔn)確量也就越高，因此,用相對誤差來表示各種情況下測量結(jié)果的準(zhǔn)確度比絕對誤差更為確切。5、某同學(xué)測定樣品含Cl量為30.44%,30.52%,30.60%,30.12%,按CU檢驗法和4d法的規(guī)則判斷30.12%,是否舍棄？樣品中Cl的百分含量

38、為多少？解：（1）Q0.90檢驗法d2=20.55%-20.54%=0.01%d4=20.60%-20.54%=0.06%d6=20.50%-20.54%=-0.04%X2-X1Q二-1Xn-X130.44%-30.12%_067-90=0.7630.60%-30.12%所以30.12%應(yīng)保留，試樣中Cl的百分含量：30.12%30144%30.52%30.60%=30.42%4d法先求出不含離群值的平均值:X=3。44%30.52%3。60%;3。52%再求絕對平均偏差：X=30.42%0.08%00.08%,定0.053%,30.12%-30.52%4父0.053%所以30.12%應(yīng)舍棄，

39、則樣品中Cl的含量為：友=30.52%。6、某礦石中鴇的百分含量的測定結(jié)果為20.39,20.41,20.43。計算標(biāo)準(zhǔn)偏差S及置信度為95%時的置信區(qū)間。初一20.3920.4120.43”0解：X二二20.41EXi-xn-1220.02200.022=0.023-1查教材表31,得t=4.30,一ts4.300.02=x=20.4120.41_0.05.n、3即礦石中鴇的百分含量在置信度為95%量的置信區(qū)間為：20.3620.46。7、水中Cl-含量，經(jīng)6次測定，求得其平均值為35.2mg/L,S=0.7,計算置信度為90%時平均值的置信區(qū)間。解：查表3-1置信度為90%時，n=6,f=

40、5,t=2.02X=X2.020.7二35.2二：35.2土0.58mgL1、68、下列物質(zhì)中哪些可以用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液？哪些只能用間接法配制?H2SO4,KOH,KMnO4,七52。7,KIO3,Na2s2O3.5心。解：K2Cr2O7,KIO3可以用直接配制法標(biāo)準(zhǔn)溶液；H2SO4,KOH,KMnO4,Na2s2O3.5H2O只能用間接法配制。9、先確定基本單元，再計算溶液的濃度：(1)6.00gNaOH配制成0.200L溶液；0.315gH2c2O42H2O配制成50.00mL溶液;(3)34.5gBacl22H2O配制成1.00L溶液;(4) 2.49gCUSO4-5H2O配制成500

41、mL溶液。.-nm6.001解(1)c(NaOH)=0.75mol.LVMV400.200120.3151c(-H2C2H42H2O)=v=0.100molL-1212650.0010-3一34.51(3)c(BaCl2，2H2O)=電0.141mol-L-12441.002.491(4)c(CuSO45H2O)=-0.0199mol.L-2505001010、 如果要求分析結(jié)果達到99.8%的準(zhǔn)確度， 問稱取試樣量至少要多少克？滴定所用標(biāo)準(zhǔn)溶液至少要多少毫升？解：準(zhǔn)確度為99.8%,允許的相對誤差為Er140.880(2)c(H2c2H42H2O)=%3竺C;0.050012650.0010

42、31molL一據(jù)Er=d,所以應(yīng)稱試樣-0.0002g-0.2%=0.1g滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液為T-0.02mL0.2%=10mLd=0.01mL100%=507%12、用鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4。4）標(biāo)定濃度約為0.1mol/LNaOH時，控制NaOH溶液用量在30mL左右，問應(yīng)稱取KHC8H4O4多少克？解：根據(jù)滴定反應(yīng)KHC8H4O4+NaOH?KNaC8H4O4+H2Om麻“nNaOH(CV)NaOHM鄰所以應(yīng)稱取KHC8H4。4：mKHc8H4O4=(cV)NaOHM鄰=30MlNx0.僅204=061g13、0.2845g碳酸鈉（含Na2CO390.35%，不含其它堿性物質(zhì)）恰好與

43、28.45mLHCl中和生成CO2,計算HCl的物質(zhì)的量濃度和滴定度TNa2co3/HCl。解：滴定反應(yīng)：Na2CO32HCl=2NaCl-H2OCO2,1“、(m)Na2CO3n(-NaCO3)=1=nHCl=(cV)HCl,所以2M(-NaCO3)2(msrNa2CO320.284590.35%106.028.4510一3=0.1705mol.L-11T一(2)據(jù)n(-NaCO3)=nHCl=(cV)HCI,滴7E度:11133.T(-NaCO3/HCl)=CHClM(-NaCO3)10=0.1705二106010=9.03610g.m_22214、滴定0.1560g草酸的試樣，用去0.1

44、011mol/LNaOH22.60mL,求草酸試樣中H2c2O42H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：滴定反應(yīng):H2C2O4+2NaOH?Na2c2O4+2H2O1n(-H2C2O4ms-H2C2O42H2O2H2。)=1=nNaOH=(cV)NaOHM(_H2c2O42H2O)2 H2c2042H2O1(cV)NaOHM(H2c2O42H2O)2ms_一一_310.101122.6010-126.0*2=92.27%0.1560第5 5章酸堿平衡與酸堿滴定法(1)CHCl1.已知291K時HClOK?=2.95M10QiJf0.050mol?L-1溶液中的c(H+)和HClO的電離度。0.0502.在室溫

45、下0.10mol/LNH3.H2O的電離度為1.34%,計算的NH3.H2O的K和溶液的解:HC1OH+ClO因為:ceKa0.0505002.9510c(6aLIc(H)3.8410一5二7.68100.0768%2.9510=0.0768%0.050cLa apH值。解:NH3.H2ONH4+OHKbK；”2c堿=(1.34%)20.10=1.810一5c(OH-)二c=0.101.34%=1.3410與mol.L-1pH=14pOH=14-lg(1.3410-3)=11.133.計算0.10mol/LH3PO4溶液中的c(H+)和c(HPO42-)。解：H3PO4的電離常數(shù)：K：=7.5

46、107K；2=6.210&K1=4.810-12a1a2aoK2K?2/3,故在計算溶液中的c(H只考慮H3PO4的第一級電離。H3PO4?H+H2PO4c(H)=7.51030.10：0.027mol.L1由于第二步電離H2PO4?H+HPO42非常小，可近似認為:c(KAC)=0.05mol.L故Ac酸50.05pH=pKa-lgq=lg1.7610-5lg=4.75ac0.05計算下列鹽溶液的pH值。(1)0.20mol/LNaAc(2)0.20mol/LNH4Cl(3)0.20mol/LNa2CO(4)0.20mol/LNa2HPO解：(1)NaAc在水中完全解離NaAc-Na

47、+Ac-Ac一水解使溶液顯堿性Ac一 H2O=HAcOH一八KW1.010,4wc(OH-)=：c=,0.201.0610mol.LKa1.7610,pH=14-pOH:9.03NH：水解使溶液顯酸性NHj+HzOuNH3H2O+H+/口、Kw1.01051(_Ic(H)=rc=J父0.20=1.06父10mol.L、K；YI.79M10。c(H)=c(H2PO-)根據(jù)Ka2二期)aHpo,2，得:c(H2POCc(HPO42-):Ka2=6.210-mol.L-4.將0.20mol/LHAc溶液和0.10mol/LKOH溶液以等體積混合，計算該溶液的pH直。解：等體積混合：HAc+KOH=K

48、Ac+H2O因為HAc過量，得到HAc與KAc的混合溶液它們構(gòu)成緩沖溶液，其中c(HAc)(cV)HAc(cV)KOHVHAcVKOH_0.20V-0.10V一VV1=0.05mol.L一5.pH=-lgc(H戶Tg1.0610-5=49822(3)CO3水解使溶液顯堿性CO3+H2OUHCO3+OH-Kw110-33c(OH-)Wc0.20:6.4510-mol.L-2.4.810pH=14-pOH11.81(4)HPO4 一在水中即能電離，又會水解，屬于兩性物質(zhì)，所以c(H=YKIKI=%；6.2M104.8M10,3定1.73mol.L/pH-lgc(H)=9.766.在250mL0.1

49、0mol/L氨水中加入2.68gNH4Cl固體（忽略體積的變化）該溶液的pH值是多少？若在此溶液中加入等體積的H2O,pH值有何變化？解：c（NH4cl）=-268=0.20mol.L一154.50.25NH3H2O與NH4Cl組成緩沖溶液_AcNH3H2O5pH=14-pOH=14-pKbelg-2-2-14-(-lg1.7910)lgcNH4cl=8.95加入等體積的水后pH值不變。7.欲配制pH=5.00的緩沖溶液，需向300mL0.50mol/LHAc溶液中力口入NaAc，3H2O多少克（忽略體積的變化）ec酸_50.50解：pH=pKaJlgU=Tg(1.76與一回:5.00c(Na

50、Ac)=0.88mol.L-1m(NaAc3H2O)=0.880.300136=36g8.用125mL1.0mol/LNaAc和6.0mol/LHAc溶液來配制250mL的pH=5.00的緩沖溶液，如何配制？解：根據(jù)緩沖溶液pH=pKa-lg皿0.100.2010.NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液如吸收了空氣中的CO2,當(dāng)用于滴定（1）強酸，（2）弱酸時，對滴定的準(zhǔn)確度各有何影響？答：（1）NaOH吸收CO2時：2NaOH+CO2TNa2cO3NaOH滴定強酸時，可用甲基橙（pH變色范圍3.13.4）作指示劑，其中CO2+2H+T2H2O+CO2（計量點pH=3.84）5.0=4.75-lg6.0VV=12m

51、L1251.0所以，應(yīng)在125mL1.0mol.L,NaAc溶液中加入6.0ml.LHAc溶液V=12mL，然后用蒸儲水稀釋至250mL,即得250mL,pH值為5的HAcNaAc緩沖溶液。9. （1）計算pH=5.0時，H2s的分布系數(shù)82、A、80。（2）假定H2s各種型體總濃度是0.050mol/L,求系統(tǒng)中H2S、HS-、S-2-的濃度。解：（1）二2c(H2S)c2*(H)c2(H)c(H)K；1Kg10八 CC1010,9.11051.1102).c(H3Ka91c2(H)c(H)Ka；KC109.110-8 與-05177=9.01010109.1101.110KaKa；c2(H

52、)c(H)K；1Kg9.1 1031.11042為二99100_5_82D.D(2)_1c(H2S)=、2C:0.0495mol.L_/1c(HS3=、IC：4.5210mol.Lc(S2-)=、OC=5.0101mol.L_1Na2CO3只能中和1mLH+,從而對滴定結(jié)果帶來誤差。由于滴定同樣的酸需要消耗更多的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，因而使滴定結(jié)果偏大。11標(biāo)定NaOH溶液的濃度時，若采用：(1)部分風(fēng)化的H2c2O42H2O,(2)含有少量中性雜質(zhì)的H2c2O42H2。，則標(biāo)定所得的濃度偏高，偏低，還是準(zhǔn)確？為什么？答：(1)用部分風(fēng)化的H2C2O4-2H2O標(biāo)定NaOH溶液，所得濃度偏低。因為

53、部分風(fēng)化失水后，實際m(H2c2O42H2O)小于理論m(H2c2O420)。(2)用含雜質(zhì)的H2c2O42H2O標(biāo)定NaOH溶液， 所得濃度偏高。 因為含雜質(zhì)的m(H2c2O42H2O+雜質(zhì))值大于理論m(H2c2O42H2O)。2NaOH+H2c2O42H2O.Na2c2044H2Om(H2c2O42H2O)/M(H2c2042H2O)V(NaOH)12.用下列物質(zhì)標(biāo)定Hci溶液濃度：(1)在1100c烘過的Na2cO3,(2)在相對濕度為30%的容器中保存的硼砂，則標(biāo)定所得的濃度偏高，偏低，還是準(zhǔn)確？為什么？答：(1)Na2cO3具有強烈的吸溫性，110c烘烤，不足以除濕，使所得Hci溶

54、液濃度偏高。Na2cO3應(yīng)在270300c下烘干1h。(2)30%的相對溫度會使硼砂失去部分結(jié)晶水，使結(jié)果偏低。硼砂應(yīng)保存于相對溫度為60%的恒溫容器中。13.有四種未知物，它們可能是NaOH、Na2cO3、NaHcO3或它們的混合物，如何把它們區(qū)別開來并分別測定它們的含量？說明理由。答：混合堿用HCI滴定可能的滴定反應(yīng)有：Hci+NaOH=Naci+H2O(計量點pH=7.0)Hci+Na2cO3=Naci+NaHcO3(計量點pH=8.34)使酚Mt由紅色轉(zhuǎn)為無色Hci+NaHcO3=Naci+H2O+cO2(計量點pH=3.84)使甲基橙由黃轉(zhuǎn)橙測定題述未知物的含量，可選用酚酗:和甲基橙

55、兩種指示劑，以酸標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)滴定。首先以酚血:為指示劑，用Hci標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至溶液紅色剛消失時，記錄所用Hci體積為V1(mL),此時未知物中NaOH全部被中和，而Na2cO3僅中和到NaHcO3,此為第一終點。然后再加入甲基橙指示劑，繼續(xù)用HCI標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色恰變橙色為止， 即為第二終點， 又消耗的Hci用量記錄為V2(mL)。結(jié)論：未知物中有NaOH時，在第一步消耗V1Hci,使酚酗:由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o色，第二步只需極少的HCI就能使甲基橙由黃色變?yōu)槌壬?，此時：CV1M(NaOH)-(NaOH)二msCV1M(Na2cO3)2只有Na2cO3時，V2=V1：6(Na2cO3)=-12-

56、ms3只有NaHcO3時，V1-0,V20:s(NaHcO3)=CM3aHeO3)msc(NaOH)=2cV2M(Na2CO3)2CO3)=msNa2CO3+NaHCO3時，V110,可被滴定:HCOOHNaOH;HCOONaH2O計量點時HCOONa水解使溶液顯堿性，故c(OH-)=pH=14-5.27=8.73,選酚Mt(pH變色范圍為8.010.0)作指示劑。NH4K；=5.5910/cKa0=0.1000父5.59父10,0108,不能被直接滴定。(3) H3BO3cK；=0.1000M5.75父10,010上，可被滴定：NaCNHCl=HCNNaCl計量點HCN電離使溶液顯酸性：Na

57、OH+Na2CO3時，V1V2:8(NacV1M(Na2cO3)(Na2CO3)2-ms.(NaHCO3)=(CV2-CVi)M(NaOH)msK:10.wC(HCOO-).Ka1.77100.1000f5.3110mol.LX2c(H)=Ka0c(HCN)=4.9310400；00=4.9610mol.L，pH=5.3,選甲基紅(pH變色范圍4.46.2)作指示劑。(5)苯甲酸Ka0=1.67叼0“，cK；108,可被滴定：C6H5COOHNaOH)C6H5cOONaH2O計量點量HCN電離使溶液顯酸性:cKb=0.1000父1.10父10”10,第一、二級電離出H+都可直接滴定。9_4Ka

58、19.1210“4IZ。一/10,cKa210,cKa3A10三級電離都可直接電離滴定。c(OH-)=1.62；0山mLpH=14-5.55=8.45,選酚酬：（pH變色范圍為8.010.0）作指示劑。（6）苯酚鈉Kb0=1.1010”KAa247于Na3c6H5O7計量點時Na3c6H5O7水解使溶液顯堿性c(OH-)K；1cA3_=:；2.511050.1=5.0110，mol.LpH=14-pOH=9.70,選用酚酗：(pH變色范圍為8.010.0)作指示劑。(3)琥珀酸H2c4H4O4：K2=6.17父10)K；2=2.29父10，Ka14丁丁10，第一、二級電離出的H不能分開滴定，只

59、有一個突躍。Ka2pH=14-pOH=9.32,選用酚酗：(pH變色范圍為8.010.0)作指示劑。(4)神酸H3AsO4K*=6.1310“K：2=110，K：3=3.1610J2naK14cK；1A10上，水；2=10，水/310，第一、二級電離出的HKa2都可直接電離滴定，有兩個突躍。第一化學(xué)定量點：c(H)=K；1Ka2=2.51M10,mol.LpH=4.60,選甲基紅(pH變色范圍4.46.2)作指示劑。第二化學(xué)定量點：NaH2AsO4，Na2HAsO4H2Oc(H*)=yKa2K；3=5.62M10,0mol.L，pH=9.25,選酚Mt(pH變色范圍為8.010.0)作指示劑。

60、16.測定肥料中的俊態(tài)氮時，稱取試樣0.2471克，加濃NaOH溶液蒸儲，產(chǎn)生的NH3用過量的50.00mL、0.1015mol/LHCl吸收， 然后再用0.1022mol/LNaOH返滴過量的HCl,用去11.69mL,計算樣品中的含氮量。解：NH3+HCl(過量)=NHQ,HCl(過量)+NaOH=NaCl+H2On(HCl)=c(HCl)V(HCl)=n(NH3)n(NaOH0(N)一一=ms(-c(NaOH)V(NaOH)M(N)Ka14：二10c(HCl)V(HCl)-c(NaOH)V(NaOH).二-M(N)ms(50.0010-0.105-11.6910-0.1022)14.00一0.2