北京中医药大学《无机化学》考试辅导试题及答案

1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++I22.2MnO4－+3SO32－+H2O=2MnO2+3SO42－+2OH—3.Cu2++Zn=Cu+Zn2+4.Cr2O72－＋3S2－＋14H+=2Cr3＋＋3S+7H2O5.2MnO4－+5SO32－+6H+=2Mn2++5SO42－+3H2O6.2MnO4—+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、Na2SO3B、SO2C、Mn2+D、Cl-E、AgClF、[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=5.92B.M.（2）[Fe(CN)6]3－μ=1.73B.M.答：（1）Fe3+3d53d轨道有5个单电子sp3d2杂化八面体（2）Fe3+3d53d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+3d5）μ=5.92B.M.(2)[Mn(CN)6]4－（Mn2+3d5）μ=1.73B.M.答：（1）μ=5.92B.M则n=5Fe3+3d53d轨道有5个单电子sp3d2杂化八面体（2）μ=1.73B.M则n=1Fe3+3d53d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、Na2SO3B、SO2C、Mn2+D、Cl-E、AgClF、[Ag(NH)2]+2计算题1.计算下列溶液的pH值(1)0.1mol·L－1HAc溶液(2)0.1mol·L－1HAc溶液20ml＋0.1mol·L－1NaOH溶液10ml(3)0.1mol·L－1HAc溶液20ml＋0.1mol·L－1NaOH溶液20ml已知：HAc：aK=1.75×10－5paK=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30ml。110.1200.110(HAc)0.033molL20100.110(Ac)0.033molL2010cc根据θapHplgcKc盐酸得0.033pH4.76lg4.760.0333(3)HAc+NaOH=NaAc+H2O混合液为NaAc盐溶液，弱酸强碱盐，总体积40ml。θ14θ10whθ5a1105.7101.7510KKK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=5.27pH=14－pOH=14－5.27=8.732.原电池装置中，一端为铜片和0.5mol·L－1CuSO4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++2eCuθ=0.34VAg++eAgθ=0.80V解：电对的电极电势分别为：4（Cu2+/Cu）=θ（Cu2+/Cu）+0.05912lgc(Cu2+)=0.34+0.05912lg0.5=0.33V(Ag+/Ag)=θ(Ag+/Ag)+0.0591lgc(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++eAg负极反应：CuCu2++2e电池反应：2Ag++CuCu2++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)0.1mol·L－1H2S溶液(2)0.1mol·L－1NaAc溶液(3)0.1mol·L－1HAc溶液20ml＋0.1mol·L－1NaOH溶液10ml已知:H2S:1aK=1.32×10－7p1aK=6.882aK=7.08×10－15p2aK=14.15HAc:aK=1.75×10－5paK=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。θ14θ10whθ5a1105.7101.7510KKK5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=5.12pH=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30ml。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0.1mol·L－1CuSO4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++2eCuθ=0.34VAg++eAgθ=0.80V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)+0.0591lgc(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++eAg负极反应：CuCu2++2e电池反应：2Ag++CuCu2++2Ag(3)原电池的电动势为E=（＋）-（－）=(Ag+/Ag）-(Cu2+/Cu）=0.74-0.31=0.43V6(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－1NH4Cl溶液(3)0.1mol·L－1NaAc溶液20ml＋0.1mol·L－1HCl溶液10ml已知:HAc:θaK=1.75×10－5pθaK=4.76NH3·H2O:θbK=1.74×10－5pθbK=4.76解：(1)因3θ5a0.15.7104001.7510cK可用最简式计算：则+θ531eqa(H)1.75100.11.310molLcKc3pHlg1.3102.9(2)NH4Cl溶液，强酸弱碱盐。θ14θ10whθ5b1105.7501.7410KKK因c/θhK=0.1/(5.75×10-10)=1.74×108＞400，可忽略已水解的浓度7所以θ10eqh(H)5.75100.1cKc617.5810molLpH=－lg7.58×10-6=5.12(3)NaAc+HCl=HAc+NaCl混合液为HAc—NaAc缓冲溶液，总体积30ml。110.1200.110(NaAc)0.033molL20100.110(HAc)0.033molL2010cc根据θapHplgcKc盐酸得0.033pH4.76lg4.760.0336.原电池装置中，一端为铜片和0.1mol·L－1Cu2+的溶液，另一端为铅片和0.1mol·L－1Pb2+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Cu2+溶液中,电池电动势是升高还是降低？已知:Cu2++2eCuθ=0.34VPb2++2ePbθ=-0.13V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(Pb2+/Pb)=θ(Pb2+/Pb)+0.0591lgc(Pb2+)=(-0.13)+0.0591lg0.1=-0.19V(1)原电池的符号为（-）Pb|Pb2+(0.1mol·L-1)||Cu2+(0.1mol·L-1)|Cu（+）(2)正极反应：Cu2++2eCu负极反应：PbPb2++2e电池反应：Cu2++PbCu+Pb2+(3)原电池的电动势为E=（＋）-（－）=(Cu2+/Cu-(Pb2+/Pb)=0.31-(-0.19)=0.50V8(4)电池反应的平衡常数为根据：θθθθlg0.05910.0591nnEK总还氧总（）2[.34(0.13)]15.90.05910查反对数：θ157.9410K(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=（＋）-（－）=(Cu2+/Cu-(Pb2+/Pb)，因此E降低。7．计算下列溶液的pH值(1)0.1mol·L-1HAc溶液(2)0.1mol·L-1NaAc溶液(3)0.1mol·L-1HAc溶液10ml＋0.1mol·L-1Na