第三組無機(jī)化學(xué)習(xí)題及答案

無機(jī)化學(xué)題目如下：第三組：一、填空題(本題共10分)1.用電對(duì)MnO4-/Mn2+，Cl2/Cl-設(shè)計(jì)成原電池，其負(fù)極反應(yīng)為2Cl--2e-→Cl2，正極反應(yīng)為MnO4-+8H++5e-→Mn2++4H2O，電池符號(hào)為(-)Pt,Cl2(p)|Cl-(c1)‖MnO4-(c2),H+(c3),Mn2+(c4)|Pt(+)。（(MnO4-/Mn2+)=1.51V；(Cl2/Cl-)=1.36V）2.下列氧化劑：KClO3、Br2、FeCl3、KMnO4，當(dāng)其溶液中H+濃度增大時(shí)，氧化能力增強(qiáng)的是KClO3和KMnO4。3.KCN，NH4F，NH4OAc，NH4NO3，Na2CO3，各溶液濃度均為0.1mol?L-1，按pH值從小到大順序排列NH4NO3，NH4F，NH4OAc，KCN，Na2CO3。(已知：(NH3?H2O)=1.8×10-5,(HF)=6.6×10-4,(HCN)=6.2×10-10,(HOAc)=1.8×10-5,(H2CO3)=4.4×10-7,(H2CO3)=4.8×10-11)4.2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，已知298K時(shí)，=92.22kJ·mol-1，=198.53J·mol-1·K-1，則標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，NH3(g)自發(fā)分解的溫度是___464.15_____K。5.在元素周期表中，同一主族自上而下，元素第一電離能的變化趨勢(shì)是逐漸大；在同一周期中自左向右，元素的第一電離能的變化趨勢(shì)是逐漸小。6.一種混合溶液中含有3.0×10-2molL-1的Pb2+和2.0×10-2molL-1Cr3+，若向其中逐滴加入濃NaOH溶液（忽略溶液體積的變化），Pb2+與Cr3+均有可能形成氫氧化物沉淀。若要分離這兩種離子，溶液的pH最小為減小pH最大為增大。((Pb(OH)2）=1.43×10-15，(Cr(OH)3）=6.3×10-31)二、填表題(本題28分)1.已知原子序數(shù)：Fe為26，Ni為28配合物中心離子雜化類型幾何構(gòu)型理論磁矩μ理/B.M.鍵型(內(nèi)、外軌)[Ni(CN)4]2-dsp2正方形0內(nèi)軌型[FeF6]3-sp3d2正八面體5.9-----2.名稱化學(xué)式配位原子配位數(shù)四氯二氨合鉑(IV)[PtCl4(NH3)2]Cl、N6四（異硫氰酸根）?二氨合鉻（III）酸鉀K[Cr(NCS)4(NH3)2]-----63.物質(zhì)CO2H3O+PH3中心原子雜化類型sp雜化不等性sp3雜化不等性sp3雜化分子的空間結(jié)構(gòu)直線形三角錐形三角錐形4.物質(zhì)晶體類型晶格結(jié)點(diǎn)上的粒子粒子間作用力冰分子晶體H2O分子分子間力，氫鍵二氧化硅原子晶體Si、O原子共價(jià)鍵5.原子序數(shù)電子分布式族區(qū)27[Ar]3d74s2VIIId53[Kr]4d105s25p5VIIAp三、配平反應(yīng)式(要求寫出配平過程)(本題10分)1．用離子-電子法配平(要求寫出兩個(gè)半反應(yīng)式)Mn2++S2O82-→MnO4-+SO42-2Mn2++4H2O-5e-→MnO4-+8H+5S2O82-+2e-→2SO42-2Mn2++8H2O+5S2O82-=2MnO4-+16H++10SO42-2．用氧化數(shù)法配平(要求寫出線橋式)P+CuSO4→Cu3P+H3PO4+H2SO4氧化數(shù)降氧化數(shù)降3×5氧化數(shù)降1×3氧化數(shù)降1×3×5+5-3+1+20+5-3+1+2024H2O+11P+15CuSO4→5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4氧化數(shù)升5氧化數(shù)升5×6四、計(jì)算題：(本題共52分)1．已知?dú)庀喾磻?yīng)N2O4(g)2NO2(g)，在330K時(shí)向1.00L真空容器中加入6.00×10-3molN2O4，當(dāng)達(dá)平衡后，壓力為25.9kPa。計(jì)算330K時(shí)N2O4的解離度和平衡常數(shù)。已知該反應(yīng)的=72.8kJ·mol-1，求該反應(yīng)的；計(jì)算373K時(shí)的和。解：(1)設(shè)N2O4在330K時(shí)其解離度為α，則反應(yīng)初始?jí)毫0=nRT/V=6.00×10-3×8.314×330/(1×10-3)=1.65×104PaN2O4(g)2NO2(g)起始?jí)毫?.65×104

0

平衡壓力1.65×104

×

(1-α)

2×1.65×104×α

1.65×104

×（1-α）+2×1.65×104×α

=25.9×103解得：解離度α=56.97%平衡常數(shù)K=0.497(2)

?rGm(330K)

=-RTlnK=-8.314×330×ln0.497=1918.24J?mol-1

=(-?rGm

)/T=(72.8×103-1918.24)/330=214.79J?mol-1?K-1

(3)?rGm(373K)=-373×=72.8×103–373×214.79=-7316.67J?mol-1K(373K)=10.582.已知([Ag(NH3)2]＋)=1.6×107，(AgCl)=1.8×10-10，(AgBr)=5.4×10-13。將0.10mol·L-1AgNO3與0.10mol·L-1KCl溶液以等體積混合，加入濃氨水(濃氨水加入體積變化忽略)使AgCl沉淀恰好溶解。試問：（1）混合溶液中游離的氨濃度是多少？（2）向混合溶液（1）中加入固體KBr，并使溶液中Br-濃度為0.02mol·L-1，有無AgBr沉淀產(chǎn)生？（3）欲防止AgBr沉淀析出，氨水的濃度至少為多少?解：（1）0.10mol·L-1AgNO3與0.10mol·L-1KCl溶液以等體積混合，則混合后體系中c（Ag+）=c（Cl-）=0.05mol·L-1。加入濃氨水后,生成的[Ag(NH3)2]＋濃度為0.05mol·L-1。設(shè)加入濃氨水后混合溶液中游離的氨濃度為xmol·L-1AgCl+2NH3[Ag(NH3)2]＋+Cl-平衡濃度（mol·L-1）x0.050.050.052/x2==([Ag(NH3)2]＋)?(AgCl)=2.88×10-3x=0.93mol·L-1(2)設(shè)混合溶液中c（Ag+）=ymol·L-1。Ag++2NH3[Ag(NH3)2]＋平衡濃度（mol·L-1）y0.93+2y0.05-y(0.05-y)/[y×(0.93+2y)2]=([Ag(NH3)2]＋)=1.6×107y=3.6×10-9mol·L-1加入固體KBr，并使溶液中Br-濃度為0.02mol·L-1，J=c(Ag+)?c(Br-)=3.6×10-9×0.02=7.2×10-11>(AgBr)=5.4×10-13所以有AgBr沉淀產(chǎn)生。（3）為防止AgBr沉淀析出，氨水的濃度至少為zmol·L-1。AgBr+2NH3[Ag(NH3)2]＋+Br-平衡濃度（mol·L-1）z0.050.02(0.05×0.02)/z2==([Ag(NH3)2]＋)?(AgBr)=8.64×10-6z=34.02mol·L-1氨水的濃度至少為34.02mol·L-1,而市售28wt%的濃氨水濃度約為17mol·L-1，故市售濃氨水不能防止AgBr沉淀析出。3.某原電池正極為銅片，浸泡在0.10mol·L-1的CuSO4溶液中，不斷通入H2S氣體至飽和；其負(fù)極為Zn片，浸泡在0.10mol·L-1的ZnSO4溶液中，通入氨氣，最終使c(NH3·H2O)=0.10mol·L-1，用鹽橋連通兩個(gè)半電池，測(cè)得該原電池電動(dòng)勢(shì)為0.86V，求(CuS)=?(已知:(Zn2+/Zn)=-0.76V，(Cu2+/Cu)=0.34V，Kf([Zn(NH3)4]2+)=2.9×109，(H2S)=1.1×10-7,(H2S)=1.3×10-13)解：(1)由題意可知，原電池符號(hào)為：（-）Zn|Zn2+（c1）||Cu2+（c2）|Cu(+)E=E(Cu2+/Cu)–E(Zn2+/Zn)=0.86V其中E(Zn2+/Zn)==(Zn2+/Zn)+0.0592/2×lg[c(Zn(NH3)4]2+)/(Kf([Zn(NH3)4]2+)?c(NH3·H2O)4)]=-0.76+0.0592/2×lg[0.10/(2.9×109×0.14)]=-0.9513V(2)Cu2++H2S→CuS+2H+平衡時(shí)濃度（mol·L-1）0.100.20則根據(jù)(H2S)=(H2S)?(H2S)=1.1×10-7×1.3×10-13=1.4×10-20c(S2-)=[0.1×1.4×10-20]/0.22=3.5×10-20根據(jù)Cu2++S2-CuS↓，得(CuS)=c(Cu2+)c(S2-)c(Cu2+)=(CuS)/c(S2-)結(jié)合E(Cu2+/Cu)=0.86V+E(Zn2+/Zn)=0.86+（-0.9513）=-0.0913VE(Cu2+/Cu)=(Cu2+/Cu)+0.0592/2×lg[(CuS)/c(S2-)]-0.0913=0.34+0.0592/2lg[(CuS)/3.5×10-20]得：(CuS)=9.4