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:+ + 2I-= 2Fe2+ + I2-+ 3SO32-+H2O = 2MnO2 + 3SO42-+ 2OH—+ + Zn = Cu+ Zn2+-+3S2-+14H+ =2Cr3++3S +7 H2O-+ 5SO32-+ 6H+= 2Mn2+ + 5SO42-+3 H2O— + 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= .(2)[Fe(CN)6]3-μ= .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+3d 5)μ= .(2) [Mn(CN)6] 4-(Mn2+3d 5)μ= .答:(1)μ= 则n=5Fe3+ 3d53d轨道有5个单电子sp3d2杂化八面体(2)μ= 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]+计算题1.计算下列溶液的pH 值(1)·L -1 HAc 溶液(2)·L -1H Ac 溶液20ml +·L -1 NaOH 溶液10ml(3)·L -1 H Ac 溶液20ml +·L -1 NaOH 溶液20ml已知:HAc :θa K = ×10-5 p θa K =解:(1) 因3θ5a 0.1 5.7104001.7510cK -==⨯>⨯ 可用最简式计算:则+31eq (H ) 1.310mol L c --≈==⨯⋅3pH lg1.310 2.9-=-⨯=(2) HAc + NaOH = NaAc + H 2O混合液为HAc —NaAc 缓冲溶液,总体积30 ml 。
110.1200.110(HAc)0.033mol L 20100.110(Ac )0.033mol L2010c c ---⨯-⨯==⋅+⨯==⋅+根据θa pH p lgc K c =+盐酸得 0.033pH 4.76lg4.760.033=+=(3) HAc + NaOH = NaAc + H 2O混合液为NaAc 盐溶液,弱酸强碱盐,总体积40 ml 。
θ14θ10w h θ5a 110 5.7101.7510K K K ---⨯===⨯⨯ 10.120(Na Ac)0.05mol L 2020c -⨯==⋅+因 c/θh K =×10-10)=×107>400,可忽略已水解的浓度所以θ10eq h (OH ) 5.71100.05c K c --≈⨯≈⨯⨯615.3410mol L --≈⨯⋅pOH =-×10-6=pH = 14-pOH =14-=2.原电池装置中,一端为铜片和·L -1 CuSO 4 的 溶液,另一端为银片和·L -1AgNO 3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: Cu 2++ 2e Cu ?θ= VAg ++ e Ag ?θ= V解:电对的电极电势分别为:?(Cu 2+/Cu )=?θ(Cu 2+/Cu )+0.05912lg c (Cu 2+) = +0.05912= ?(Ag +/Ag)= ?θ(Ag +/Ag)+ lg c (Ag +)=+原电池的符号为(-)Cu | Cu 2+·L -1) || Ag +·L -1) | Ag +(+)(2)正极反应:Ag ++e Ag 负极反应:Cu Cu 2++2e 电池反应:2Ag ++ Cu Cu 2++2Ag(3)原电池的电动势为E =?(+)-?(-)= ?(Ag +/Ag )-?(Cu 2+/Cu )=— = (4)电池反应的平衡常数为根据: θθθθlg 0.05910.0591n n E K ϕϕ-⋅==总还氧总()2.800.3415.60.0592⨯-==(0)查反对数:θ153.9810K=⨯(5)若加氨水于CuSO 4溶液中,NH 3与Cu 2+离子形成[Cu(NH 3)4]2+配离子,Cu 2+的浓度降低,? (Cu 2+/Cu)减小,因E =?(+)-?(-)= ?(Ag +/Ag )-?(Cu 2+/Cu ),因此E 增大。
3.计算下列溶液的pH 值(1) mol·L -1 H 2S 溶液(2) mol·L -1NaAc 溶液(3) mol ·L -1 HAc 溶液20ml + mol ·L -1NaOH 溶液10ml已知: H 2S : θ1a K = ×10-7 p θ1a K =θ2a K = ×10-15 p θ2a K = HAc: θa K = ×10-5 p θa K =解:(1) 因为15θ7a 0.17.6104001.3210cK -==⨯>⨯ 故可用最简、式计算1+θ741eq a (H ) 1.32100.10 1.1510mol L c K c ---=⋅=⨯⨯=⨯⋅ 4pH lg1.1510 3.94-=-⨯=(2) NaAc 溶液,弱酸强碱盐。
θ14θ10w h θ5a 110 5.7101.7510K K K ---⨯===⨯⨯因 c/θh K =×10-10)=×108>400,可忽略已水解的浓度所以θ10eq h (OH ) 5.71100.1c K c --≈⨯≈⨯⨯617.5610mol L --≈⨯⋅pOH =-×10-6=pH = 14-pOH =14-=(3) HAc + NaOH = NaAc + H 2O混合液为HAc —NaAc 缓冲溶液,总体积30 ml 。
110.1200.110(HAc)0.033mol L 20100.110(Ac )0.033mol L2010c c ---⨯-⨯==⋅+⨯==⋅+根据 θapH p lgc K c =+盐酸得 0.033pH 4.76lg4.760.033=+=4.电池装置中,一端为铜片和 mol·L -1 CuSO 4溶液,另一端为银片和·L -1AgNO 3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AgNO 3溶液中, 电池电动势是升高还是降低已知: Cu 2+ + 2e Cu ?θ= VAg + + e Ag ?θ= V解:电对的电极电势分别为:?(Cu 2+/Cu )=?θ(Cu 2+/Cu )+0.05912lg c (Cu 2+) = +0.05912= ? (Ag +/Ag) = ?θ(Ag +/Ag) + lg c (Ag +)=+原电池的符号为(-)Cu|Cu 2+·L -1)||Ag +·L -1)| Ag +(+)(2)正极反应:Ag + + e Ag 负极反应:Cu Cu 2++2e 电池反应:2Ag ++ Cu Cu 2++2Ag(3)原电池的电动势为E =?(+)-?(-)= ? (Ag +/Ag )-? (Cu 2+/Cu )= (4)电池反应的平衡常数为根据: θθθθlg 0.05910.0591n n E K ϕϕ-⋅==总还氧总()2.800.3415.60.0592⨯-==(0)查反对数:θ153.9810K=⨯(5) 若加氨水于AgNO 3溶液中, NH 3与Ag +形成[Ag(NH 3)2] +配离子,Ag +的浓度降低,?(Ag +/Ag )减小,因E =?(+)-?(-)= ? (Ag +/Ag )-? (Cu 2+/Cu ),从而导致E 减小。
5.计算下列溶液的pH 值(1)·L -1HAc 溶液(2)·L -1 NH 4Cl 溶液(3)·L -1 NaAc 溶液20ml +·L -1 HCl 溶液10ml已知: HAc : θa K = ×10-5 p θa K =NH 3·H 2O: θb K = ×10-5 p θb K =解:(1) 因3θ5a 0.1 5.7104001.7510cK -==⨯>⨯ 可用最简式计算:则+31eq (H) 1.310mol L c --≈==⨯⋅3pH lg1.310 2.9-=-⨯=(2) NH 4Cl 溶液,强酸弱碱盐。
θ14θ10w h θ5b 110 5.7501.7410K K K ---⨯===⨯⨯ 因 c/θh K =×10-10)=×108>400,可忽略已水解的浓度所以θ10eq h (H ) 5.75100.1c K c +-≈⨯≈⨯⨯617.5810mol L --≈⨯⋅pH =-×10-6=(3) NaAc + HCl = HAc + NaCl混合液为HAc —NaAc 缓冲溶液,总体积30 ml 。
110.1200.110(Na Ac)0.033mol L 20100.110(H Ac)0.033mol L2010c c --⨯-⨯==⋅+⨯==⋅+根据θapH p lgc K c =+盐酸得0.033pH 4.76lg 4.760.033=+=6.原电池装置中,一端为铜片和·L -1 Cu 2+ 的 溶液,另一端为铅片和·L -1Pb 2+溶液。