无机及分析化学-习题及解答无机及分析化学习题解答严新徐茂蓉葛成艳编第一章绪论1.1判断下列误差属于何种误差?① 在分析过程中，读取滴定管读数时，最后一位数字n 次读数不一致，对 分析结果引起的误差。

② 标定HCI 溶液用的NaOH 标准溶液中吸收了 CO 2，对分析结果所引起的 误差。

③ 移液管、容量瓶相对体积未校准，由此对分析结果引起的误差。

④ 在称量试样时，吸收了少量水分，对结果引起的误差。

答：①偶然误差；②系统误差中的试剂误差；③系统误差中的仪器误差； ④过失误差1.2 测得 Cu 百分含量为 41.64%、41.66%、41.58%、41.60%、41.62%、41.63%计算测定结果的平均值、平均偏差、相对平均偏差。

（无须舍去数据） 解: X 4「64% 4「66% 4「58% 乳60% 4「62% 4「63% 41.62% 61.3测定某样品中铁的百分含量，结果如下 ：30.12%、30.05%、30.07%、30.05%、30.06%、30.03%、30.02%、30.03% 根据Q 检验法，置信度为90%时是否有可疑数要舍去，计算分析结果的平 均值、标准偏差、变异系数和对应的置信区间。

解:排序：30.02%、30.03%、30.03%、30.05%、30.05%、30.06%、30.07%、 30.12%先检验最大值 30.12%: Q 30.12% 30.07% 0.530.12% 30.02%继续检验最大值 30.07%，Q 30.07% 30.06%0.2，30.07% 30.02% Q 0.9=0.51>0.2，不应舍去，30.07%应该保留。

30.03% 30.02%d 1 X X =2.2 X 0-4 n-J d r - 100% =0.053% x检验最小值30.02%，Q 0.2 30.07% 30.02%③ 卩.1023 25.00 24.10 100.1 = p.90 0.1023 100.1 ° 他V 0.2351 103 V 0.2351 10’(在首位遇到大于或大于8的数时，多保留一位有效数字)1.7某溶液的pH=6.53，其c(H + )为多少？某溶液的c(H +)=1 X0-7mol L -1，其 pH值是多少？解：pH=-lg[H +]=6.53，[H +]=3.0 X 0-7 mol L -1; pH=-lg[H ]=7.0 Q O .9=O.51>O.2，不应舍去，30.02%应该保留。

30.02%+30.03%+30.03%+30.05%+30.05%+30.06% 30.07%、 X 30.04% 7~~2（X i 一X ）=1.8 X 0-4 n 1 CV 二 100% =6 X10-4x30.04% 1.895 侥 10430.04 0.01 % ① 18.77; 4位② 0.1877; 4位③ 0.001877; 4位④ 0.0187700; 6位⑤ 18770; 5位⑥ 1.877 X 0-4 4位1.5将下列各数修约到三位有效数字，并用标准指数形式表示。

①412.523300;② 73.265 X 05:③ 0.007362540;④0.000056412300解：①4.13X 102；②7.33 为06;③7.36 X 0-3;® 5.64 X 0-51.6根据有效数字的运算规则完成下列计算：①35.6 27.38 0.00236 X 2.45+3.825 X 768=974.7- 0.07658+ 33.538= 1.008 1035② 2.678 362 2.965 10 8.21 10 3 2 =4.26 1027 1.4下列数据分别有几位有效数字?第二章化学反应的基本原理2.1计算下列系统的热力学能的变化：①系统吸收了163 kJ热量，并且对环境作了394 kJ功。

②系统放出248 kJ热量，并且环境对系统作了265 kJ功。

解：4J=Q+W=163+( —394) = 231kJ AJ=Q+W=(—248) +265 = 17kJ2.2诺贝尔发明的硝酸甘油炸药，爆炸时产生的气体发生膨胀，可使体积增大1200倍，反应如下：4C3H5(NO3)3(|) = 6 N2(g)+ 10H2O(g) + 12 C02(g) + 02(g) 己知C3H5(NO3)3(l)的标准摩尔生成焓为355kJ mol-1，利用本书附表中的数据计算该爆炸反应在298K下的标准摩尔反应焓变。

解：r H m 10 f H；H2O(g) 12 f H；CO2(g) 4 f=10 ( 241.825) 12 ( 393.511) 4 ( 355) = 5.72 103kJ mol-12.3 在298.15K、p?下，B2H6 发生燃烧反应：B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g)，每燃烧1molB2H6(g)就放热2020kJ，同样条件下2mol单质硼(B )在O2中燃烧生成1molB2O3(s)，放热1264kJ。

计算298.15K 时B2H6(g)的标准摩尔生成焓。

解：B2H6 (g) +3O2 (g) = B2O3 (s) + 3H2O (g) fH m / kJ mol-1?0 -1264 -241.82r H m ( 1264) 3 ( 241.82)f H m 3 0 2020kJ mol 1解得：f H m$(B2H6) 30.54 kJ mol2.4 已知，在298.15 K、100kPa 下①CH4(g)+4NO2(g)=r H m，= 574kJ mol-4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)②CH4(g)+2NO2(g)=:N2(g)+ CO2(g)+2H2O(g)r H m，= 867 kJ mol 计算：③CH4(g)+4NO(g) =2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)r H m ,3 =?解：根据题意③二②^ 2 一①所以，r H m,3=2 r H m,2—屮秒,=1160 kJmo「12.5推测下列过程是熵增过程还是熵减过程？①水变成水蒸气；熵增②盐从过饱和溶液中结晶出熵来；减③碳酸氢钠分解；增熵④铁丝燃烧；减熵⑤熵2NH3（g）—N2（g）+3H2（g）增⑥ H2（g）+|2（s）— 2HI（g）增熵2.6碘钨灯内发生如下可逆反应:W(s) + I 2(g) WI 2(g)扩散到灯内壁的钨会与碘蒸气反应，生成气态WI 2，而WI 2气体在钨丝附近受热，又会分解出钨单质，沉积到钨丝上，如此可延长灯丝的使用寿命。

已知在298.15 K 时，该反应的r S m 为43.19Jmol-1 K-1，屮鳥为40.568kJ mol-1。

①如果灯内壁的温度为600K，计算上述反应的r G m (600K)(假设该反应的r S$和r H m不随温度而改变)；②计算WI 2(g)在钨丝上分解所需的最低温度。

解：① r G m= r H；-T r S m = 14.654kJ mol-1②r G m= r H m - T r S m <0; T >939.3K2.7根据本书附表中的数据，判断下列反应在标准态下能否自发进行。

① Ca(OH) 2(s) + CO2(g)= CaCO 3(s) + H2O(1)②2H2（g） + 02（g）= 2缶0（1）③ CO （g ）+H 20（g ） CO 2（g ）+H 2（g ）解：r G mB f G m,B （生成物）B f G 爲（反应物），查表得到相关数据 计算。

① G $ 一 r G m = 74.57kJ mol -1 <0 ;可以自发② G$ _ r G m =474.28 kJ mol -1 <0;可以自发 ③ G $ - r G m = 28.518kJ mol -1 <0;可以自发2.8汽车尾气中的一氧化氮和一氧化碳在催化剂作用下可发生如下反应：2C0（g ） +2N0 （g ） 2CO 2（g ） +N 2 （g ）根据本书附表中的数据，计算该反应能够自发进行的温度范围，并判断这 一反应能否实际发生？（假设反应的r S m 和r H m 不随温度而改变）； 解：298.15K 时，r H m f H m （N 2,g ） 2 f H m （c02,g ） 2 甘（他）2 甘（心）=0+2^-393.511）-2 （->10.525）-2 8986 = 745.692kJ mol -1r S m S m （N 2,g ） 2S m （C0 2,g ） 2S m （C0,g ） 2S m （N0,g ）=191.598+2 送13.76-2 198.016-2 210.309=-97.532J mol -1 K -1要使反应自发进行， G v 0r G m = r H ；-T r S m = 745.692kJ mol -1 （ -97.532J mol -1 K -1） T所以，T v 3775K ，温度低于3775K ，该反应可以自发进行。

2.9在标准状态下（二氧化碳的分压达到标准压力），将CaC03加热分解为 Ca0和C02,试估计进行这个反应的最低温度（假设反应的r S m 和r H m 不随 温度而改变）。

解：CaC03（s ） f 一 Ca0（s ）+C0 2（g ）r H m = ^f H m? （C02,g ）+A f H m? （Ca0,s ）- A f H m? （CaC03,s ）=177.759kJ mol -1r S m = A f S m? （C02,g）+ 4S m?（Ca0,s）- A f S m? （CaC03,s）=160.66 J mol-1 K-1要使该反应发生必须 r G m V 0, A r G m?=「H ； - T 斥＜0T>1106.4K2.10在298.15K 时，将压力为3.33 X 04Pa 的氮气0.200L 和压力为4.67 X 04Pa 的氧气0.300L 移入0.300L 的真空容器，问混合气体中各组分气体的分压力和总 压力各是多少？解： 在 298.15K 时，p 1V 1=p 2V 2对于 N 2, p(N 2)=2.22X 104 Pa对于 02, p(O 2)=4.67X 104 Pap(总)=p(N 2) +p(O 2) =6.89 x 104 Pa2.11人在呼吸时，呼出的气体与吸入的空气的组成不同。

在367C 与101kPa 时，某人呼出气体的体积组成是： N 2, 75.1%，O 2, 15.2%，CO 2, 3.8%， H 2O 5.9%。