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无机化学练习题
无机化学
第一章溶液
一、选择题
1-1、将难挥发的非电解质溶于溶剂后,将会引起(D)
A沸点下降B凝固点升高C渗透压下降D蒸气压下降
1-2、比溶剂更容易挥发的溶质溶于溶剂之后可能会引起(C)
A沸点上升B凝固点降低C蒸气压上升D渗透压下降
二、填空题
1-3、难挥发非电解质稀溶液的通性又称为稀溶液的依数性,它包括蒸汽压下降;沸点升高;凝固点下降;渗透压。
1-4、拉乌尔(F·M·Raoult)于1887年得出如下结论:
在一定温度下,难挥发非电解质烯溶液的蒸气压下降与溶质的物质的量分数成正比。
1-5、在纯水、以及浓度均为0.1mol/kg的KCl、K2SO4、蔗糖(C12H22O11)、NaAc溶液中,沸点最高的是K2SO4,沸点最低的是纯水。
1-6、比较下列溶液渗透压的大小:
1.0%的C12H22O11<1.0%的C3H6O3
0.1mol/kgC2H5OH=0.1mol/kgC12H22O11<0.1mol/kgHCl
1-7、难挥发非电解质稀溶液的依数性表现为蒸气压下降,沸点上升,凝固点下降和渗透压。
其中蒸气下降的数学表达式为△P=△PBθXA,沸点上升的数学表达式为△Tb=Kbb。
0.1mol/kg乙醇水溶液(Kf=1.86)的凝固点下降为--0.186。
300K,0.1mol/L葡萄糖水溶液的渗透压约为249.42kPa。
1-8、一定温度下、100kPa的大气中,水的饱和蒸气压为3.0kPa。
实际测出某处水蒸气的分压为2.0kPa,则该处的相对湿度是0.67,水蒸气的压力分数为0.02,H2O的物质的量分数为2%。
三、计算题
1-9、计算98%浓硫酸(M=98.07)(d=1.84)的c。
解:
c=n/V=14x184g/cm3x98%/(14x98.07g/molx10-3)
=18.4mol/L
1-10、计算38.0%盐酸(M=36.46)溶液的b。
解:
b=nA/nB=mx38.0%/(36.46x10-3mx62%)
=16.8mol/kg
1-11、已知水的凝固点下降常数Kf=1.86。
试计算:
(1)0.1mol/kgNaCl水溶液的凝固点。
(2)300K,0.1mol/LNaCl水溶液的渗透压。
解:
(1)△Tf=Kfb=1.86x0.1x2=0.372oC
凝固点:
Tf=0-0.372=-0.372oC
(2)π=cRT=0.2mol/Lx8.314KPaL/molKx300K=498.84KPa
第二章表面化学与胶体化学
一、选择题
2-1、表面张力σ是物质的一种表面性质,σ的数值与很多因素有关,但是它与(D)无关。
A温度B压力C组成D表面积大小E另一相的物质种类
2-2、已知20℃时水的表面张力为0.07288Nm-1,1.0m水柱的压力是9.80665kPa。
在100kPa的大气压力下,水面下0.2m处直径为1.0mm的气泡内的压力是(B)kPa。
A1.96B101.32C291.52D391.52E393.48
2-3、江水、河水中的泥沙悬浮物,在出海口附近会沉淀下来。
与胶体化学有关的原因是(B)。
A盐析作用B电解质聚沉作用C溶胶互沉作用D破乳作用E触变作用
2-4、我国自古以来就有用明矾净水的作法。
这主要利用了(B)。
A电解质对溶胶的聚沉作用B溶胶的相互聚沉作用
C高分子的敏化作用D溶胶的特性吸附作用
二、填空题
2-5、从结构上看,表面活性物质分子中都包含有极性基团和
非极性基团,在制备乳浊液时,常常要加入表面活性物质,其作用是降低界面自由能。
2-6、由FeCl3水解制得的Fe(OH)3溶胶的胶团结构式为{[Fe(OH)3]m•nFeO+•
(n-x)Cl-}x+•xCl-,带正电荷,因此,当加入等量的NaCl和Na2SO4使它聚沉时,其中NaCl的聚沉能力较强。
2-7、写出下列溶胶的胶团结构:
硝酸银过量时形成的碘化银溶胶:
[(AgI)m•nAg+•(n-x)NO3-]x+•xNO3-
碘化钾过量时形成的碘化银溶胶:
[(AgI)m•nI-•(n-x)K+]x-•xK+
过量硫化氢通入氯化亚锡制得的硫化亚锡溶胶:
[(SnS)m•nHS-•(n-x)H+]x-•xH+
三氯化铁水解形成的氢氧化铁溶胶:
{[Fe(OH)3]m•nFeO+•(n-x)Cl-}x+•xCl-
第三章原子结构和元素周期律
一、选择题
3-1、下列量子数中不合理的是(D)
An=1,l=0,m=0,ms=-1/2Bn=2,l=1,m=1,ms=+1/2
Cn=4,l=3,m=0,ms=+1/2Dn=3,l=0,m=-1,ms=-1/2
3-2、如果一个原子的最大主量子数是3,则这个原子基态时填充电子的原子轨道(C)
A有s轨道和p轨道B有s轨道C有s、p和d轨道
D有s、p、d、和f轨道E只有p轨道
3-3、元素周期表第三周期只有8个元素的内在原因是(A)
AE3d>E4sBE3p>E4sCE3d 二、填空题 3-4、波函数ψ(原子轨道)是描述原子中电子运动状态的数学函数式。 3-5、写出下列原子或离子的核外电子排布式。 26Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2,Fe3+: 1s22s22p63s23p63d54s0, 29Cu: 1s22s22p63s23p63d104s1,Cu2+: 1s22s22p63s23p63d94s0, 24Cr: 1s22s22p63s23p63d54s1,Cr3+: 1s22s22p63s23p63d34s0。 3-6、同一周期f区元素,新增电子填充在外数第三层的f轨道上,Z*增加极少,原子半径收缩更缓。 从La到Lu,15个元素的原子半径仅减少了13pm,这个变化叫做镧系收缩。 3-7、电负性是元素的原子在分子中吸引电子的能力。 3-8、具有下列电子构型的元素位于周期表中哪一区? A.ns2s;B.ns2np5p; C.(n-1)d5ns2d;D.(n-1)d10ns1ds。 3-9、原子序数为74的元素核外电子排布是1s22s22p63s23p63d64s24p64d104f145s25p65d46s2,属于六周期ⅥB族元素,最高正价是+6。 第四章化学键与分子结构 一、选择题 4-1、下列化合物属极性共价化合物的是(D) AKClBNaClCCCl4DHClECH4 4-2、根据杂化轨道理论,PCl3分子的空间构型可能是(D) A直线型B三角形C四面体D三角锥E八面体 4-3、PH3的分子构型是(C) A正四面体B平面三角形C三角锥形D不能确定 4-4、下列物质分子间存在氢键的是(C) ANaClBCO2CHFDH2SECS2 4-5、N2的键级是(C) A2B2.5C3D3.5 4-6、下列组分之间只存在色散力的是(B) A氦和水B二氧化碳气体C溴化氢气体D甲醇和水 4-7、在苯和H2O分子之间存在着(C) A色散力和取向力B取向力和诱导力 C色散力和诱导力D色散力,取向力和诱导力 二、填空题 4-8、NH3中N原子采取不等性sp3杂化,NH3分子的空间构型为三角锥形,NH3的共轭酸是NH4+,NH4+中N原子采取sp3杂化,NH4+的空间构型为正四面体。 4-9、H2O中O原子采取不等性sp3杂化,H2O分子的空间构型为V形,H2O的共轭酸是H3O+,H3O+中O原子采取杂化sp3,H3O+的空间构型为三角锥形。 4-10、O2+的分子轨道排布式是(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s※)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π※2py)2,其中有1个未成对电子,键极为2.5。 4-11、N2分子的的分子轨道式可写为 N2[KK(σ2s)2(σ*2s)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2]。 第五章化学反应基本理论 一、选择题 5-1、给定可逆反应,当温度由T1升至T2时,平衡常数K2>K1,则该反应的(A) AΔH>0BΔH<0CΔH=0D无法判断 5-2、通常情况下,平衡常数Ka,Kb,Kw,Kh的共性是(D) A与温度无关B受催化剂影响C与溶质的种类无关D与浓度无关 5-3、根据ΔGf(NO,g)=86.5KJ/mol,ΔGf(NO2,g)=51.3KJ/mol判断反应 (1)N2(g)+O2(g)=2NO(g), (2)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) 的自发性,结论正确的是(A) A (2)自发 (1)不自发B (1)和 (2)都不自发 C (1)自发 (2)不自发D (1)和 (2)都自发 5-4、已知在标准状态下,反应N2(g)+2O2(g)→2NO2(g),ΔrHmθ=67.8KJ/mol,则NO2(g)的标准生成焓为(B)KJ/mol。 A–67.8B33.9C-33.9D67.8 5-5、如果某反应的△G<0,那么反应将会(B) A是放热反应B自动进行C是吸热反应 D不发生E处于平衡状态 5-6、下列各物理量中不属于状态函数的是(C) A内能B质量C热D熵E焓 5-7、有助于反应3O2(g)→2O3(g),ΔH298θ=288.7KJ/mol正向进行的条件是(B) A高压和低温B高温和高压C低温和低压D低压和高温 二、填空题 5-8、如果2NO2==2NO+O2是基元反应,则其化学反应速率方程式为kc2(NO2),若将NO2浓度增加到原来的2倍时,反应速率变为原来的4倍。 5-9、一步能完成的反应称为基元反应对于一般的基元反应: aA+bB→dD+eE,反应速率与反应物浓度间的定量关系为υ=kca(A)cb(B)。 5-10、根据质量作用定律,基元反应: 2NO(g)+Cl2(g)==2NOCl(g)的反应速率方程为υ=kP2(NO)P(Cl2),反应级数是3。 在其它条件不变的情况下将容器的体积增加到原来的2倍,反应速率变为原来的1/8倍。 如果温度每升高10℃反应速率增加一倍,则45℃时该反应的速率是25℃时反应速率的4倍。 三、计算题 5-11、已知C2H5OH(l)C2H5OH(g) ΔfHmθ/(kJ/mol)-277.6-235.3 Smθ/(J·mol-1·K-1)161282 求 (1)在298K和标准态下,C2H5OH(l)能否自发地变成C2H5OH(g)? (2)在373K和标准态下,C2H5OH(l)能否自发地变成C2H5OH(g)? (3)373K,C2H5OH的饱和蒸汽压。 (4)估算乙醇的沸点。 解: ΔrHmθ=(-235.3)-(-277.6)=42.3kJ/molΔSmθ=282-161=121kJ/mol.k (1)ΔrGmθ=ΔrHmθ-TΔSmθ=42.3-298x121x10-3=6.24kJ/mol>0 298K不能自发进行 (2)ΔrGmθ=42.3-373x121x121x10-3=-2.83kJ/mol<0 373K能自发进行 (3)在沸点沸腾时,气-液两相平衡 ΔrGmθ=ΔrHmθ-TΔrSmθ=0 沸点T=ΔrHmθ/ΔrSmθ=349.6K即76.6oC 5-12、CO2和H2的混合气体加热至850℃时可建立下列平衡: 此温度下Kc=1,假若平衡时有80%氢气变成了水,问CO2和氢气原来是按怎样的物质的量之比例混合的。 解: 设开始时CO2物质的量为x,H2的物质的量为y t=0xy00 平衡时物质量x-0.99yy(1-0.99)0.99y0.99y Kc=c(CO).c(H2O)/c(CO2)c(H2)=1 x/y=99 第六章溶液中的离子平衡 一、选择题 6-1、同温度下,将下列物质溶于水形成饱和溶液,溶解度最大的是(C) AAgCl(Ksp=1.8×10-10)BAg2Cr2O4(Ksp=1.1×10-12), CMg(OH)2(Ksp=1.8×10-10)DFe3(PO4)2(Ksp=1.3×10-22) 6-2、已知CaF2的溶解度为2×10-4mol/L,则CaF2的溶度积为(A) A3.2×10-11B4×10-8C3.2×10-13D8×10-12 6-3、下列物质的溶液中,呈酸性的物质是(B) ANa3PO4BNaH2PO4CNa2HPO4DNaHCO3 6-4、下列浓度相同的溶液中,pH值最低的是(A) ANH4ClBNaClCNaOHDNaAc 6-5、在NH3+H2O→NH4++OH-反应中,起酸的作用的是(B) ANH3BH2OCNH4+DOH- 6-6、在常温下,pH=6的溶液与pOH=6的溶液相比,其氢离子浓度(D) A相等B高2倍C高10倍D高100倍E低100倍 6-7、按酸碱质子理论,H3O+的共轭碱是(B) AH2O2BH2OCOH-DH+EH 二、填空题 6-8、NH3的共轭酸是NH4+,HPO42-的共轭碱是PO43-。 NH3的共轭碱是NH2-,H2O的共轭碱是H3O+。 6-9、按酸碱质子理论,[Al(H2O)5(OH)]2+的共轭酸是[Al(H2O)6]3+,[Al(H2O)5(OH)]2+的共轭碱是[Al(H2O)4(OH)2]+。 6-10、HAc与NaAc,NaH2PO4与NaHPO4或H3PO4,Na2CO3与NaHCO3构成缓冲液。 6-11、判断下列溶液的酸碱性: Na2SO4中性,Na2CO3碱性,NaHCO3碱性。 6-12、比较碱性强弱: CN->Ac-;比较酸性强弱: NH4+ 6-13、在饱和H2S水溶液中S2-的浓度[S2-]=Ka2θc(HS-)/c(H+)。 6-14、已知25℃时H3PO4的Ka1=7.5×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.8×10-13。 则H2PO4-的共轭碱是HPO42-,HPO42-的Kb=1.6x10-7。 6-15、缓冲溶液具有抵抗外加少量酸碱和稀释的作用。 NH3·H2O-NH4Cl缓冲体系中,抗碱组分是NH4+。 欲用120mL1.0mol/LNH3(Kb=1.79×10-5)溶液配制250mLpH=9.0的缓冲溶液,还需加入NH4Cl(M=53.49)11.49g。 6-16、一定温度下,H2CO3的Ka1=4.0×10-7,Ka2=5.0×10-11,则0.0010mol·L-1H2CO3溶液的C(H+)=2.0x10-5mol·L-1,C(CO32-)=1.7x10-7mol·L-1。 6-17、CaF2的溶度积的表达式KSP=C(Ca2+)C2(F-)=S﹒4S=4S3。 6-18、已知Ca(OH)2的Ksp=1.0×10-6,Mg(OH)2的Ksp=1.0×10-11。 在0.01mol/LCaCl2+0.001mol/LMgCl2的混合溶液中,开始产生Ca(OH)2沉淀时的C(OH-)=1.0x10-2mol/L,开始产生Mg(OH)2沉淀时的C(OH-)=3.2x10-5mol/L。 Mg2+完全转化为Mg(OH)2沉淀[C(Mg2+)<10-5mol/L]时的C(OH-)=1.0x10-3mol/L。 如果要使Mg2+完全沉淀而Ca2+不转化为Ca(OH)2沉淀,则溶液的pH值应控制 在9.5~12.0范围。 三、计算题 6-19、、已知HA的Ka=1.0×10-5。 现有125mL浓度为1.0mol/L的NaA溶液,欲配制250mLpH值为5.0的缓冲溶液,问需要加入6.0mol/L的HA溶液多少毫升? 解: (1)C/Kbθ=0.10/(1.0x10-5)>500C(OH-)=(CKbθ)1/2=1.0x10-3 PH=11 (2)pOH=pKbθ-log(0.10/0.10)=5.0 pH=14-pOH=14-5=9.0 6-20、已知HA的Ka=1.0×10-5。 (1)试计算0.10mol/LHA溶液的pH值。 (2)0.10mol/LHA+0.10mol/LNaA混合溶液构成缓冲溶液,试计算该缓冲溶液的pH值。 (3)分别向99mL上述缓冲溶液中加入1mL1.0mol/LHCl或1mL1.0mol/LNaOH溶液。 计算溶液的pH值变化多少。 (4)如果向99mL纯水中加入1mL1.0mol/LHCl或1mL1.0mol/LNaOH溶液,溶液的pH值有变化多少。 解: (1)C/Ka>500C(H+)=(CKb)1/2=(0.10x10-5x1.0)1/2=1.0x10-3 pH=3.0 (2)pH=pKaθlg[C(酸)/C(盐)]=5.0 (3)加HClpH=5-lg[(0.10x99+1.0x1)/(0.10x99-1.0x1)] =5-0.048=4.91ΔpH=0.09 加NaOHpH=5-lg[(0.10x99-1.0x1)/(0.10x99+1.0x1)] =5+0.088=5.09 (4)加HClpH=-lg[(1x1.0)/99+1]=2ΔpH=2-7=-5 加NaOHpOH=-lg[(1x1.0)/99+1]=-2pH=12ΔpH=12-7=5 6-21、已知AgCl的Ksp=1.0×10-10,Ag2CrO4的Ksp=4.0×10-12。 试计算: (1)AgCl在纯水中的溶解度;Ag2CrO4在纯水中的溶解度; (2)AgCl在0.001mol/LNaCl溶液中的溶解度。 解: (1)AgClS=(1.0x10-10)1/2=1.0x10-5mol.L-1 Ag2CrO4S=[(4.0x10-12)/4]1/3=1.0x10-4mol.L-1 (2) S0.001+S S(0.001+S)=Sx0.001=1.0x10-10S=1.0x10-7mol.L-1 第七章氧化还原与电化学 一、选择题 7-1、在下列原电池中: (-)Zn│ZnSO4(1.0mol/L)‖CuSO4(1.0mol/L)│Cu(+),如果降低Zn2+的浓度,其电动势将(A)。 A增大B减小C不变D无法判断 7-2、在电极反应MnO4-+8H++(5e)→Mn2++4H2O的括号中应填入(B) A2eB5eC7eD8e 二、填空题 7-3、已知φθ(Cl2/Cl-)=1.36V,φθ(Fe3+/Fe2+)=0.771V,两个电对中较强的氧化剂是Cl2,较强的还原剂是Fe2+,若将上述两个电对组成原电池,则正极反应为Cl2+2e→Cl-,负极反应为Fe2+→Fe3++e,电池反应是Cl2+2Fe2+→Cl-+2Fe3+,电池的标准电动势E0=0.58V,计算电池电动势的能斯特方程为。 7-4、根据铜元素的电位图Cu2+ψ0Cu+0.52vCu ︳0.37v︱ Cu2+/Cu+电对的标准电极电位ψ0=0.22v。 Cu+的岐化反应为2Cu+→Cu2++Cu,该反应中较强的氧化剂是Cu2+,较强的还原剂是Cu+,由该岐化反应构成的原电池的电池符号为(-)Pt│Cu+(c1),Cu2+(c2)║Cu+(c3)│Cu(+),原电池的标准电动势E0=0.52-0.22=0.30v,其中正极发生的电极反应为Cu++e→Cu。 岐化反应的标准摩尔吉布斯函数△rG0m=-nFEθ=-1x96485x0.30x10-3kJ/mol。 25℃,c(Cu2+)=0.1mol/L,c(Cu+)=0.01mol/L时,原电池的电动势E=Eθ+(0.0591/1)lgC2(Cu+)/C(Cu2+)=0.1224v。 7-5、已知ψ0(Cr2O72-/Cr3+)=1.33v。 Cr2O72-/Cr3+电对的电极反应是Cr2O72-+14H+6e→2Cr3++7H2O,25℃,pH=2.00时该电对的条件电极电位ψ0、=1.05v。 三、计算题 7-6、在pH=5时,比较0.01mol/L的KMnO4、100kPa的Cl2、0.01mol/L的K2Cr2O7的氧化性强弱(假定反应时c(Mn2+)=c(Cr3+)=c(Cl-)=1.0mol/L)。 解: (1)φMnO4-/Mn2+: MnO4-+8H+5e=Mn2++4H2O φMnO4-/Mn2+=φθMnO4-/Mn2++(0.059/5)lg(CMnO4-/CMn2+)=1.011V (2)φCl2/Cl-=φθCl2/Cl-+(0.059/2)lg[(PCl2/Pθ)/C2(Cl-)]=1.358V (3)CrO72-+14H+6e=2Cr3++7H2OφCrO72-/Cr3+=1.358V φCrO72-/Cr3+=φθCrO72-/Cr3++lg[C(CrO72-)C14(H+)/C2(Cr3+)]=0.524V φCl2/Cl->φMnO4-/Mn2+>φCrO72-/Cr
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