无机化学测试题(四)131018Z1~8. 在通常的条件下,二氧化氮实际上是二氧化氮和四氧化二氮的两种混合气体。
在45℃,总压为1atm时,混合气体的密度为2.56g⋅dm-3。
计算:(1) 这两种气体的分压。
(2) 这两种气体的重量百分比。
Z1~9. 在1.00atm和100℃时,混合300cm3H2和100 cm3O2,并使之反应。
反应后温度和压力回到原来的状态。
问此时混合气体的体积为多少毫升?若反应完成后把温度降低到27℃,压力仍为1.00atm,则混合气体的体积为多少毫升?(已知27℃时水的饱和蒸汽压为26.7mmHg)Z1~31. 三氯甲烷在40℃时蒸汽压为370mmHg,在此温度和740mmHg气压下,有4.00dm3干燥空气缓缓通过三氯甲烷(即每个气泡都为三氯甲烷所饱和),求:(1) 空气和三氯甲烷混合气体的体积是多少?(2) 被空气带走的三氯甲烷质量是多少克?Z2~15. 已知A + B → C + D ∆Hө= -41.8kJ⋅mol-1C +D →E ∆Hө= 20.9 kJ⋅mol-1试计算下列各反应的∆Hө(1) C + D → A + B(2) 2C + 2D → 2A + 2B(3) A + B → EZ2~82. 在一个真空容器中,混合2mol的CH4气体和1mol的H2S气体,当加热到727℃时,气体反应CH4 + 2H2S CS2 + 4H2建立了平衡,这个容器内的总压是0.9atm,氢气的分压是0.2atm,求这个容器的体积。
Z3~16. 气相反应Cl 2O + 2N 2O 5 → NO 3Cl + NO 2Cl + 2NO 2 + O 2的可能历程是: N 2O5NO 2+ NO 3(快平衡) NO 2+ NO 3k 2−→−NO + O 2 + NO 2(慢) NO + Cl 2O k 3−→−NO 2Cl + Cl (快)Cl + NO 3k 4−→−NO 3Cl (快) 而N 2O 5分解历程如下:N 2O5NO 2+ NO 3(快平衡) NO 2+ NO 3k 2−→−NO + O 2 + NO 2(慢) NO + NO 3k 3−→−2NO 2 (快) 试求这两个反应的速度方程式,你能从这两个结果得出什么结论?Z3~ 20. N 2O 5分解反应的历程如下: ① N 2O5NO 2 + NO 3② NO 2 + NO 32k−−→NO + O 2 + NO 2 ③ NO + NO 33k−−→2NO 2 (1) 当用O 2的生成速率表示反应速率时,试用稳态近似法证明:212112k k k k r +=-[N 2O 5](2) 设反应②为决速步骤,反应①为快速平衡,用平衡态近似法写出反应的速率表达式r 2。
(3) 在什么情况下,r 1 = r 2?Z3~23. 14C 放射性蜕变的半衰期t 1/2 = 5730年,今在一考古样品中,测得14C 占C 的含量只有72%,问该样品已存在多少年了?Z4~25. 已知某缓冲溶液是由弱酸HA (K a =5⨯10-5) 和它的强碱盐组成,其中HA 的浓度为0.25mol ⋅dm -3,100cm 3此缓冲溶液中加入5mmol 的NaOH 后,溶液的pH 变成5.6,试求原来缓冲溶液的pH 。
Z4~26. 欲制备pH=5的缓冲溶液,现选用下列三种一元弱酸和它们的盐,它们的电离平衡常数分别为:(1)K a =2⨯10-5, (2) K a =5⨯10-5, (3) K a =5⨯10-6通过计算说明为了制备这一缓冲溶液,应取的每种酸和它的盐的浓度比各为多少?Z5~53. 在25℃,CuS在纯水中的溶解度为3.3×10-4g·dm-3,试计算CuS的表观K sp。
而25℃时CuS的实际K sp为8.5×10-36,试解释为什么CuS比实际K sp预期的溶解度更大?Z6~4. 写出下列各分子或离子中,P的氧化数:H3PO4,P4O6,P4O10,P4,P2H4,H3PO3,HPO42-,HPO3,PH4+。
Z6~6. 用氧化数法配平:(1) K2CrO4 + S →Cr2O3 + K2SO4 + K2O(2) KMnO4 + C12H22O11→CO2 + MnO2 + H2O + K2CO3(3) HCNS + KClO3→CO2 + NO + SO2 + KCl + H2O(4) C3H8 + O2→CO2 + H2O(5) KMnO4 + H2C2O4→K2CO3 + MnO2 + H2O + CO2Z6~7. 用离子−电子法配平如下反应方程式:(1) NO2- + Al →NH3 + Al(OH)4-(在OH-中)(2) Cu(NH3)42+ + CN-→Cu(CN)32-+ CNO-+ NH3(在OH-中)(3) HIO →IO3-+ I-+ H2O (在OH-中)(4) CN-+ O2→CO32-+ NH3(在OH-中)(5) MnO4-+ H2O2→Mn2+ + H2O + O2(在H+中)(6) Zn + CNS-→Zn2+ + H2S + HCN (在H+中)Z6~23. 铁置换铜的反应节能、无污染,但因所得的镀层疏松、不坚固,通常只用于铜的回收,不用作铁器镀铜。
能否把铁置换铜的反应开发成镀铜工艺呢?从化学手册上查到如下数据:φөFe2+/Fe = -0.440V, φ ө Fe3+/Fe2+ = +0.771V φөCu2+/Cu = +0.342V, φө Cu2+/Cu+ = +0.160V K w = 1.0×10-14, K sp,CuOH = 1.0×10-14K sp,Fe(OH)2 = 8.0×10-16, K sp,Fe(OH)3 = 4.0×10-38回答如下问题:(1)造成镀层疏松的原因之一可能是夹杂固体杂质。
为证实这一设想,设计了如下实验:向硫酸铜溶液中加入表面光洁的纯铁块。
请写出四种可能夹杂的固体杂质的生成反应方程式。
(2)设镀层夹杂物为CuOH(固),实验镀槽的pH=4,CuSO4的浓度为0.040mol⋅dm-3,温度为298K,请通过电化学计算说明在该实验条件下CuOH能否生成。
(3)提出三种以上抑制副反应发生的化学技术途径,说明理由。
Z6~24. 在[H +] = 1.00mol ⋅dm -3时MnO 4-、MnO 42-、MnO 2 (s)的电位图为: MnO 4-56.0 MnO 42-26.2MnO 2 (s)问(1)溶液中MnO 42-能否发生歧化反应(溶液中的离子浓度都为1mol ⋅dm -3)? (2)若能,试写出反应方程式。
(3) φ ө MnO -4/ MnO2 值为多少?Z7~44. 指出下列元素的原子序数,并写出它们的核外电子排布:(1) 第四个惰性气气体 (2) 常温下为液态的非金属 (3) 第七个过渡金属(第四周期) (4) 第一个出现5s 电子元素 (5) 4p 电子填充一半的元素 (6) 4f 电子填充4个电子的元素Z7~51. 假设在别的星球上发现一些物料,它们服从下列量子数的限制: n >0,l +1≤n ,m l =+l 或-l ,m s =+1/2假设洪特规则仍然适用,则(1) 在该星球上头三种惰性气体的原子序数应当是多少? (2) 头三种卤素的原子序数应当是多少?Z7~55. 如果我们把三维空间里的周期系搬到一个想象中的“平面世界”去,那是一个二维世界。
那里的周期系是根据三个量子数建立的,即n = 1,2,3……,m = 0,±1,±2,±3……±(n -1), m s = 21±。
其中m 相当于三维世界中的l 和m s 两者的作用(例如用它也能表示s 、p 、d……)。
另外,在三维世界中的基本原理和方法对这个二维的“平面世界”也适用。
试回答:(1) 画出“平面世界”周期表中前四个周期。
按照核电荷标明原子序数,并用原子序数(Z )当作元素符号(例如第一号元素的元素符号即为1),写出每个元素的电子构型。
(2) 现在研究n ≤3的各元素。
指出与“平面世界”中每种元素相对应的三维空间中的各种元素的符号。
根据这种相似性,你估计在常温、常压下,哪些“二维世界”的单质是固体、液体和气体?(3) 画图说明n = 2的“平面世界”元素的第一电离能的变化趋势。
在“平面世界”周期表中,画出元素的电负性增长方向。
(4) 在这个“平面世界”中有哪些规则和三维世界中所用的8电子和18电子规则相当?(5) n = 2的各元素分别与最轻的元素(Z = 1)形成简单的二元化合物。
用原子序数作为元素符号;画出它们的路易斯结构式并画出它们的几何构型。
指出分别与它们中每一个化合物相应的三维世界中的化合物。
Z8~31. 由下面的数据计算氢原子的电子亲和能。
∆Hө [kJ⋅mol-1 ]H2 (g) →2H (g) 4362K (s) + H2 (g) → 2KH (s) -118K (s) →K (g) 83K (g) →K+ (g) + e 417H- (g) + K+ (g) → KH (s) -742F1.最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6) 和C60反应,使C60获得一个质子,得到一种新型离于化合物[HC60]+[CB11H6CL6]-。
回答如下问题:(1 )以上反应看起来很陌生,但反应类型上却可以跟中学化学课本中的一个化学反应相比拟,后者是:。
(2 )上述阴离子[CB11H6Cl6]-的结构可以跟图中的硼二十面体相比拟,也是一个闭合的纳米笼,而且,[CB11H6Cl6]-离子有如下结构特征:它有一根轴穿过笼心,依据这根轴旋转360°/5的度数,不能察觉是否旋转过。
请在图10-1右边的图上添加原子(用元素符号表示)和短线(表示化学键)画出上述阴离子。
F2.钼有一种含氧酸根[Mo x O y]z-,式中x、y、z都是正整数;Mo的氧化态为+6,O呈-2。
可按下面的步骤来理解该含氧酸根(如第一个图所示)的结构:(A)所有Mo原子的配位数都是6,形成[MoO6]n-,呈正八面体,称为“小八面体”(图A);(B)6个“小八面体”共棱连接可构成一个“超八面体”(图B);(C)2个”超八面体”共用2个“小八面体”可构成一个“孪超八面体”(图C);(D)从一个“孪超八面体”里取走3个“小八面体”,得到的“缺角孪超八面体”(图D)便是本题的[Mo x O y]z -(图D中用虚线表示的小八面体是被取走的)。
回答下列问题:(1)小八面体的化学式[MoO6]n-中的n=(2)超八面体的化学式是。