普通化学习题集

计算题

1、反应2C(s,石墨)+2H2(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)并不能实际发生。由下列反应计算乙醇的ΔfHθm(298)。

(1) C2H5OH(l) + 3O2 (g)= 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔrHθm(1)=-1366.7 kJ·mol-1 (2) C(s，石墨) + O2(g) = CO2(g) ΔrHθm(2)=-393.5 kJ·mol-1 (3) H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) ΔrHθm(3)=-285.8 kJ·mol-1 解：2×（2）＋3×（3）－（1）得：

H2(g)+ 2C(s,石墨)+1/2 O2(g)= C2H5OH(l)

ΔfHθm(C2H5OH，l)= 2×ΔrHθm(2)＋3×ΔrHθm (3)－ΔrHθm (1) =-277.7 (kJ·mol-1)

2. 溶液中 c(Fe3+)=0.10mol·L-1，刚开始生成沉淀Fe(OH)3时的pH是多少？Fe3+定性沉淀完全时pH是多少？已知Kθsp{Fe(OH)3}=2.64×10-39 解： Fe(OH)3 = Fe3+ + 3OH-

Kθsp(Fe(OH)3)={c(Fe3+)/cθ}.{c(OH-)/cθ}3

)K?spFe(OH?3c(OH)?3

c(Fe3?)

刚开始沉淀时所需c(OH-)为 ?39??1332.64?10?2.98?10 c(OH)?0.10

pH=14-(-lg2.98×10-13)=1.47

定性沉淀完全时，c(Fe3+)=10-5 mol·L-1

?12?1?10?39 c(OH?)?32.64?6.42?10(mol?L)?510

pH=14-(-lg6.42×10-12)=2.81

3. 写出下列原电池符号，并计算电动势（298.15K），判断反应在298.15K时的自发方向。Zn(s) + Ni2+(0.080 mol·L-1) = Zn2+(0.020 mol·L-1) + Ni(s)

已知：?θ(Ni2+/Ni) = -0.250V， ?θ(Zn2+ / Zn) = -0.762V 解： 原电池符号： Zn|Zn2+(0.020 mol·L-1)‖Ni2+ (0.080 mol·L-1)|Ni

0.0592?lg0.080??0.282(V)正极： ?(Ni/Ni)??0.250?2

0.0592??(Zn/Zn)??0.762?lg0.020??0.812(V)负极：

2

???0.282?(?0.812)?0.530(V)

ε＞0，所以反应在298.15K时正向自发进行。

4、欲配制pH=5.00的缓冲溶液500ml，且要求其中醋酸的浓度c(HAc)=0.20mol·L-1。问应取c(HAc)=1.0mol·L-1的醋酸溶液和固体NaAc.3H2O各多少？已知：Kθa(HAc)=1.76?10-5

pH?pKa?lg??lg1.76?10?lg?5.00解：

c(Ac?)c(Ac?)

c(Ac-)=0.34 mol·L-1 需取固体NaAc·3H2O的质量为 m(NaAc·3H2O)=0.34×0.500×136g·mol-1=23g 需取原醋酸溶液的体积为

0.20?0.500

V(HAc)??0.10(L) 1.0

5．已知298K时：

(1) 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) △rHθm,1=-1170 kJ·mol-1 (2) 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △rHθm,2=-1530 kJ·mol-1 计算△fHθm(NO,g)。 解： [(1)－(2)]÷4

=[△rHθm,1－△rHθm,2]÷4 =[―1170―(―1530)]÷4 =360÷4=90(kJ·mol-1) 即：△fHθm(NO,g)= 90(kJ·mol-1)

04-05B2．在1LNa2CO3溶液中溶解0.01mol的CaSO4，问Na2CO3的最初浓度应为多大？ 已知：Kθsp(CaSO4)=9.1×10-6，Kθsp(CaCO3)=2.8×10-9 解：沉淀转化平衡为

CaSO4(s)+ CO32-(aq)= CaCO3(s)+ SO42-(aq) Kθ=c(SO42-)/c(CO32-)

= c(SO42-)/c(CO32-)c(Ca2+)/c(Ca2+) = Kθ sp(CaSO4)/ Kθsp(CaCO3) =9.1×10-6/2.8×10-9 =3.3×10∧3

0405A2. 将下列各组溶液等体积混合，问哪些可以生成沉淀，哪些不能？[Kθsp(AgCl)=1.8×10-10] (1)0.01 mol·L-1 AgNO3和1.0×10-3 mol·L-1 NaCl混合液； (2) 1.5×10-5 mol·L-1 AgNO3和1.0×10-6 mol·L-1NaCl混合液； (3) 0.1 mol·L-1 AgNO3和0.5 mol·L-1NaCl和混合液。 解：(1)Q=1/2(0.01) ×1/2(1.0×10-3)

=2.5×10-6＞Kθsp(AgCl) 故有AgCl沉淀生成 (2)Q=1/2(1.5×10-5) ×1/2(1.0×10-6)

=3.75×10-12＜Kθsp(AgCl) 故无AgCl沉淀生成 (3)Q=1/2(0.1) ×1/2(0.5)

=1.25×10-2＞Kθsp(AgCl) 故有AgCl沉淀生成

04-05B3．计算10mlc(NH3)=0.30mol·L-1氨水溶液与10mlc(HCl)=0.10mol·L-1盐酸溶液混合后组成的缓冲溶液的pH值。 已知pKbθ(NH3·H2O)=4.75

?c(HAc)?50.2解：c(NH3) ＝(0.30×10－0.10×10)/(10＋10)＝0.10(mol·L-1) c(NH4+)＝(0.10×10)/(10＋10)=0.05(mol·L-1) pOH＝p Ko (NH3·H2O )－lg c(NH3)/ c(NH4+) pOH＝4.75－lg0.10/0.05＝4.45 pH＝14.00－4.45＝9.55

04-05A3. 298.15K时，由实验测得0.500mol.L-1的某弱一元酸溶液中有0.00368%的酸分子发生离解。计算此溶液中的H+浓度、pH和该酸的离解常数Kθa。 已知：1.842=3.39； lg1.84=0.26

解：Kθa=c × α2 =0.500×(0.00368%)2=6.77×10-10 c/ Kθa＞ 500 ，可以用最简式

?

c(H?)?Ka?c

=1.84 × 10-5(mol.L-1) pH=-lg(1.84 × 10-5)=4.74

04-05B4．现有电极反应：Fe3++e=Fe2+，φθ(Fe3+/Fe2+)=+0.771v,求C(Fe3+)=1mol·L-1，C(Fe2+)=0.0001mol·L-1时的φ(Fe3+/Fe2+)。

解：φ(Fe3+/Fe2+)=φθ(Fe3+/Fe2+)＋0.0592lg c(Fe3+)/ c(Fe2+) =0.771＋0.0592lg1/0.0001 =1.0078(v)

04-05A4. 计算CaF2在pH=5.00的盐酸中的溶解度。已知：Kθsp(CaF2)= 1.46×10-12, Kθa(HF)= 3.53×10-4, 0.6643=0.2929

解： CaF2(s)=Ca2+(aq)+2F-(aq) 1 2F-(aq)+2H+(aq)=2HF(aq) 2

1+2得：CaF2(s) +2H+(aq) =Ca2+(aq)+ 2HF(aq)

c(Ca2?)c2(HF)c2(F?)?K??2 c2(H?)c(F?) ?Ksp(CaF2)? ?[Ka(HF)]2 2?12s(2s)1.46?10 ??52?42(10)(3.53?10)

解得：s=6.64×10-6 mol/L

1. 如何配制pH=5的缓冲溶液500mL？ [试剂不限，已知pKa?(HAc)=4.75]

解：首先选择缓冲对，因pKa?(HAc)=4.75与要求配制的缓冲溶液的pH值接近，所以可选择HAc-NaAc作缓冲对。

ca(HAc)?

pH?pKa(HAc)?log cb(NaAc)

ca(HAc)

5.00?4.75?logcb(NaAc) ca(HAc)?0.56

cb(NaAc)

即，可用c(HAc)=0.56 mol?L-1， c(NaAc)=1.00 mol?L-1的溶液各250mL混合而得。

2. 383K时，反应Ag2CO3(s)=Ag2O(s)+CO2(g)的?rGm?=14.8kJ/mol，求此反应的K? (383K)；在383K烘干Ag2CO3(s)时，为防止其受热分解，空气中p(CO2)最低应为多少kPa？

?解： ?rm

14.8×103=-2.303 ×8.314 ×383lgK θ Kθ(383K)=10-2

要使Ag2CO3(s)不分解，则：

p(CO2)

Q??K??10?2? p即：p(CO2)>1.01kPa

3. 298K时，下列原电池的电动势?=0.268V。计算负极溶液的pH值： Pt?H2(g，100kPa) ?H+(aq)??H+(aq,1mol?L-1)?H2(g，100kPa) ?Pt 解：

????(H?/H2)??(H?/H2)

??? 22根据氢电极的电极反应：2H+ + 2e = H2 2.303RT[c(H?)/c?]2???lg ?(H/H2)??(H/H2)?2Fp(H2)/p?

0.0592?

?lgc(H)??0.059pH??0.268 2得：pH=4.54

4. 将20mLc(MgCl2)=0.50mol/L的氯化镁溶液与20mLc(NH3)=0.10mol/L的氨水混合，有无Mg(OH)2沉淀生成？[Ka?(NH3?H2O)=1.76?10-6] ??c(OH)?Kb(NH3)?cb

?1.76?10?5?0.05?9.4?10?4mol/L Q?c(Mg2?)c2(OH?)?0.25?(9.4?10?4)2?8.3?10?8 ??12?Ksp[Mg(OH)2]?5.6?10

所以，有Mg(OH)2沉淀生成

5. 水中若?(SO42-)?250mg/L，则会引起腹泻而不能饮用。若流经含石膏(CaSO4?2H2O)的土壤的水已被CaSO4饱和，还能不能饮用？(Ksp?(CaSO4)=7.10?10-5)

?解：

Ksp(CaSO4)?S2

?G??RTlnK?(H/H)??(H/H)???0.000?0.268??0.268VS?Ksp(CaSO4)?7.10?10?5?8.43?10?3mol?L?1? ?(SO42?)?8.43?10?3?96?1000?809.3mg?L?1?250mg?L?1

所以不能饮用

6. 用pH计测得HF溶液的pH=2，其电离度?为1.5%，试求出HF溶液的浓度和HF的电离平衡常数Ka?？

解：HF = H+ + F-

开始（mol/L） c 0 0 平衡（mol/L） c(1-?) c? c?

c(H+)=c? 10-2=1.5%c c(HF)=0.67mol/L

2

??2

a

7. 在1.0L c(NH3)=0.20mol?L-1的氨水中，需加入多少克(NH4)2SO4方可配成pH=9.25的缓冲溶液？ [已知pKb?(NH3?H2O）=9.25 M[(NH4)2SO4]=132.0g?mol-1]

?解: ca(NH4)??pH?pKa(NH4)?log

cb(NH3?H2O) ?c(NH)a4 9.25?(14.0?4.75)?log?cb(NH4)

?c(NH a4)?1 cb(NH3?H2O)

m

M[1m 2(NH4)2SO4]0.20??1m[(NH4)2SO4]?13.2g 1.02?132

c(SO4)?8.43?10?3mol?L?12?(c?)K??1.02?10c??判断题

1．（ × ）298K时，稳定态单质的标准摩尔熵Sθm（298K）等于＝0。 2．（× ）某化学反应的ΔrGθm>0，此反应一定能自发发生的。 3．（× ）有一由HAc–NaAc组成的缓冲溶液，若溶液中的c(HAc)>c(NaAc)，则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。 4．（ × ）常温下，Kθsp（Ag2CrO4）=1.12×10-12， Kθsp (AgCl)=1.77×10-10，所以，AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度。 5*.（ √ ）诱导力也存在于极性和极性分子之间。

6.（ √ ）在标准状态下，反应C(石墨)+1/2O2(g)=CO2(g)的ΔHθ＝－393.51KJ·mol-1， 由此可知CO2(g)的标准摩尔生成焓(ΔfHθm)=-393.51KJ·mol-1。

7*. （ √ ）由于σ键原子轨道的重叠比π键大，所以σ键比π键稳定。 8. （ √ ）螯合物中由于螯环的形成，使螯合物比一般的配位化合物稳定。 9. （ √ ）溶液的离子浓度越小，活度系数越大，活度与浓度的差别就越小。 10.（ √ ）电极电势越大，其氧化态氧化能力越强，还原态的还原能力越弱。

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