普通化學(xué)課后習(xí)題答案

普通化學(xué)

第一章習(xí)題答案

1.答案(1-)(2-)(3+)(4-)

2.答案(1c)(2d)(3a)(4d)(5abd)(6ad)(7d)(8d)

3.答案(1)燃燒前后系統(tǒng)的溫度(2)水的質(zhì)量和比熱(3)彈式量熱計(jì)熱容

4..答案：根據(jù)已知條件列式

1

-3226x100()■/7°/一>05g=—[4.18J?g-?K-x1209g+](298.59—296.35)KCb=849J.mol-

122g-mol

—2~rx2820kJ-mor'x30%=17.8V

5.答案：獲得的肌肉活動的能量=180g加。廣

K

6.答案：設(shè)計(jì)一^1循環(huán)3xFe2O3(5)->2Fe(s)x3

It

2Fe3O4(5)-?3FeO(s)*2

(-58.6)+2(38.1)+6qp=3(-27.6)q=3(-27.6)±58.6)二2(38.1)=_i6JkJ.

6

7.答案：由已知可知AH=39.2kJ.mol1AH=AU+A(PV)=AU+PAV

W=-PAV=-1xRxT=-8.314x351J=-2.9kJ

△U=AH-PAV=39.2-2.9=36.3kJ

8.下列以應(yīng)(或過程)的qp與qv有區(qū)別嗎？簡單說明。

(1)2.00molNH4HS的分解

25℃

NH4HS(S)―NH3(g)+H2S(g)

(2)生成I.OOmol的HCI

也⑹+CL(g):2HCI(g)

(3)5.00molC02(s)(干冰)的升華

-78V

CO2(s)—>CO2(g)

(4)沉淀出2.00molAgCI(s)

----->

AgNO3(aq)+NaCI(aq)AgCI(s)+NaNO3(aq)

9.答案：AU-Ak-A(PV)=-AngRT(A為為反應(yīng)發(fā)生變化時(shí)氣體物質(zhì)的量的變化)

(1)AU-AH=-2x(2-0)x8.314x298.15/1000=-9.9kJ

(2)AU-AH=-2X(2-2)XRXT=0

(3)AU-AH=-5x(1-0)x8.314x(273.15-78)/1000=-8.11kJ

(4)AU-AH=-2X(0-0)XRXT=0

10.(1)4NH3⑼+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(I)答案-1530.5kJ.moM

(2)C2H2(g)+H2(g)=C2H4(g)答案-174.47kJ.moH

+

(3)NH3(g)+稀鹽酸答案-86.32kJ.moH寫出離子反應(yīng)式。產(chǎn)物是NH4(aq)

(4)Fe⑸+CuSO4(aq)答案-153.87kJ.moH

11.答案查表A/4,：(298.15K)/kJ.mo卜1-74.810-135.44-92.31

A/(298.15K)=(-135.44)+4x(-92.31)-(-74.81)=-429.86kJ.moH

△,U,：(298.15K)=A,”：(298.15K)-(4-5)RT

=(-429.86+8.314x298.15/1000)kJ.moM=(-429.86+2.48)kJ.mol-1

=-427.38kJ.moM

體積功w=-PAV=-(4-5)RT=2.48kJ.moM

12.答案正辛烷的M=114.224g.mol」

qv.m=4.79kJ.g-1x114.224g.mol-1=-5459kJ.mol-1.

正辛烷完全燃燒的反應(yīng)式

C8Hl8。)+12.502(g)=8c。29)+9H2O(I)(注意燃燒反應(yīng)方程式的計(jì)■系數(shù)，要求

C8H18前是1,這樣ArHem與qv.m才能對應(yīng)起來)

ArH0m(298.15K)=qp,m=qv.m+(8-12.5)RT

=-5459+(8-12.5)x8.314x1Q-3*298.15

=-5470kJ.mol_1

13.答案CaC03的燃燒反應(yīng)為CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

1

△fH6m(298.15K)/kJ.mol--1206.92-635.09-393.51

估算1mol反應(yīng)的AH=-(-1206.92)+(-635.09)+(-393.51)=178.32kJ.moH

煩燒1000kg石灰石牛=[178.32kJ.moH/IOOg.moM]x1000x103g=178.32x104kJ

標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為29.3MJ.kgT消耗標(biāo)準(zhǔn)煤178.32x104kJ/[29.3x103kj.kg-i]=60.8kg

14.答案燃燒反應(yīng)C2H2+5/202=2c。2+H2O(I)

1

△fH6m(298.15K)/kJ.mol-226.73-393.51-285.83

(1)kJ.moM反應(yīng)熱Q=-1229.58kJ.moH(2)kJ.g-1反應(yīng)熱Q=-1229.58/26kJ.g-1

C2H4+3O2=2CO2+2H2O(I)

1

AfHem(298.15K)/kJ.mol-52.26-393.51-285.831410.94/28

(1)kJ.mol-1反應(yīng)熱Q=-1410.94kJ.moH(2)kJ.g-1反應(yīng)熱Q=-1410.94/28kJ.g-1

根據(jù)計(jì)算結(jié)果乙烯(C2H4)完全燃燒會放出熱量更多

15.答△，也：(298.15K)

=-2x(-1490.3)-16x0-3x(-277.69)+4x(-1999.1)+11x(-285.83)+3x(-484.5)

=-8780.4kJ.mol-1

(注意數(shù)據(jù)抄寫要正確,符號不要丟)

16.答:1mol反應(yīng)進(jìn)度qp與qv之差別qp-qv=Z~(g)RT=(1-3)x8.314x298.15/1000

=-4.957kJ.moH

qp=qv4.957kJ.moM定壓條件下放熱更多些.原因是該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，在

溫度一定時(shí)，定壓條件下環(huán)境對反應(yīng)系統(tǒng)做功，這部分能量轉(zhuǎn)化成反應(yīng)系統(tǒng)的燃燒熱.

17.答：(要明確已知燃燒熱數(shù)據(jù)和要求的值各對應(yīng)的是哪個反應(yīng)的焙變，再根據(jù)蓋斯定律運(yùn)算

求解)C+O2=CO2AcH=-393.5H2+1/2O2=H2OACH=-285.8

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H20ACH=-890.4

根據(jù)反應(yīng)始變和標(biāo)準(zhǔn)生成培的關(guān)系(或根據(jù)已知條件設(shè)計(jì)一個循環(huán))存在以下關(guān)系

1

(-890.4)=(-393.5)+2(-285.8)-AfHm°(CH4)AfHmo(CH4)=-74.7kJ.mol-

18.答：(有機(jī)化學(xué)中一個定域C=C上的加氫反應(yīng)焙變即氫化始，離域始是指當(dāng)分子中存在多

個C=C其氫化始的觀測值與一個定域C=C氫化始乘以雙鍵個數(shù)的差值.共朝雙鍵的離域作用是

分子變的穩(wěn)定)

苯的離域始=(-120)x3-(-208)=152kJ.mol1

(苯中共朝作用使其能量比三個定域C=C降低了152kJ.moM)

第2章化學(xué)反應(yīng)的基本原理與大氣污染

1.答案(1-)(2-)(3-)(4-)(5-)(6+)(7+)(8+)

2.答案1b2b3b4c5bcd6a

3.(1)答案：基本不變，基本不變，增大

減小，增大增大

(2)

K9

kkVV平衡

(正)(逆)(正)(逆)移動方向

4T不不增增不逆向

加總壓變變大大變移動

力

升增增增增增正向

高溫度大大大大大移動

加增增增增不不移

催化劑大大大大變動

(3)答案：氟里昂，NOx、HCI;CO2；NOx和SO2

4.答案：(d)>(c)>(e)>(a)>(b)原因是氣體嫡〉液體〉固體分子?大的嫡大

5.(1)溶解少量食鹽于水中。答案：正

(2)活性炭表面吸附氧氣。答案：負(fù)

(1)碳與氧氣反應(yīng)生成一氧化碳。答案：正

6.答案：由定義可知F02O3的△冏(29&15用=-742.2口.”小

(298.15K)=-77.7江〃“”t=3A.G,：(298.15K,尸6°4)4A/G：(298.15K,Fez。?)

△/G,：(298.15K,Fe3Q)=1[(-77.7)+4(-742.2)]=-1015.5kJ.mol-1

7.答案：查表水的△聲,：(298.15K)=-藥力293加。尸

過程的A,G,：(298.15K)=(-236.7)-<-237.129)=0.429V.woZ-1>0

所以在298.15K的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行.

△,S,：(298.15K)△,G,：(298.15K)

8.(查表時(shí)注意狀態(tài),計(jì)算時(shí)注意乘系數(shù))

J.mor'.K-'kJ.mol~{

(1)3Fe(s)+4H2O(l)=Fe3O4(s)+4//2(g)307.7-66.9

+2+

(2)Zn(.v)+2H(aq)=Zn(aq)+H2(g)-23.0-147.06

(3)CaO(s)+Hq(l)=Ca"(aq)+2OH-(aq)-184.3-26.9

(4)AgBr(s)=Ag(s)+1Br(/)

2-51.496.9

9.答案：⑴SnC)2=Sn+O2⑵SnO2+C=Sn+CO2(3)SnO2

+2H2=Sn+2H2O(g)

￡(2981固52.351.55205.13852.35.7451.55213.7452.32x130.684

51.552x188.825

A"(29815K)_58O.700-580.700-393.509-580.700

kJjnoV'

2x(-241.818)

△,S,：(298.15K)

(1)204.388(2)207.25(3)115.532

J.mor'.K-'

△，此(298152

(1)580.7(2)187.191(3)97.064

kJ.moT'

Tc>”g(29815K)⑴2841K

903K(3)840K(溫度最

低,合適)

10.答案：C12H22O!1(S)+12O2(g)=12CO2(g)+11H2O(I)ArS?(298.15K)

—2981固360.2205.138213.7469.91=11x

Jmot'.KT'

69.91+12(213.74-205.138)-360.2=512.034

△同(29815Q-2225.50-393.509-285.83△,”,：(29815K)=-5640.738

kJjnor{

A,G,^(273.l5+37/C)=-5640.738-310.15x(512.034-5-1000)=-5799.54kJ.mol-1

(298.15K)=-5796.127kJ.moH溫度對反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯函數(shù)變有影響，但由于該反

應(yīng)的牖變相對于培變小(絕對值),故變化不大)

做的非體積功=5799.54kJ.moHx30%x3.8/342=19.33kJ

11.答案：查表S：(298i的197.674130.684186.264188.825

A,.S?(298.15K)=-214.637

△冏(298152-110.5250-74.81-241.818△冏(298.15K)=-206.103

kJ/noV'

△,G,：(523K)?！?”,：(298.15K)-523KxArS*(298.15K)

=(-206.103)-523Kx(-206.103+1000)=-93.85kJ.mol-1

-A￡：(523K)_-(-93.85)x1000

lnK，(523K)==21.58

Rx523K8.314x523

K8=e2L58=1()21.58/2.303=109.37=2.35x109

答案：設(shè)平衡時(shí)有的轉(zhuǎn)化

12.2XmolSO22s。2(g)+O2(g)=2SO3(g)

起始n/mol840n(始)=12mol

平衡時(shí)n/mol8-2x4-x2xn(平衡)=(12-x)mol

〃（始）P（始）12300ca，?

根據(jù)PV=nRTTV一定時(shí)2x=6.4mol

n（平衡）P（平衡）12-x220

一（5。3）、2,6.4220、2

（----n）（——X----）

S02的轉(zhuǎn)化率=6.4/8=80%Ke=_________P___________=8.8100________

'一（￡2皿2）2〉（*12）一（與駕2x（%瑪

pffpe8.81008.8100

08.8100

K°xx80（注意在計(jì)算時(shí)可不用先計(jì)算分壓，列綜合算式更方便計(jì)算）

0.8220

13.答案：該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，需要出的=包括反應(yīng)需要的?1mol和為維持平衡需要xmol

（最少量）

吠(&5)

Pe一p"(%S)一〃1.0

------------------=------------------=-----------------------U.Ovx=2.78mol

P"("2)〃"(也)X

IA)

需要H2的量=1+2.78=3.78mol（注:該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的，在標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表

達(dá)式中系統(tǒng)的總壓和標(biāo)準(zhǔn)壓力在計(jì)算時(shí)可以在分式中消去，否則在計(jì)算時(shí)必須知道平衡時(shí)總壓才

能根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算.）

14.在不同溫度時(shí)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)值如下:

T/KK?K；

9731.472.380.618

10731.812.000.905

11732.151.671.287

12732.481.491.664

K”務(wù)(如上)

答：反應(yīng)3的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)

（因?yàn)殡S溫度的升高平衡常數(shù)增大，故是吸熱反應(yīng)）

15.答案：利用公式哈=求右

K；-92.31x1000(500-298.15)_

代入數(shù)據(jù)In-------------------------------------------1b.Unuo《="603x4.9x1()16=1/x

4.9X10'68.314x298.15x500

1010

16.答案：查數(shù)據(jù)計(jì)算CO2(g)+凡(g)=CO(g)+H2O(g)

苗（2981因

Jjnot'.IC'213.74130.684197.674188.825

△a(298.15K)=42.075J.mo卜1.K-1

A明,：(29815K)

kJm(，4-393.5090-110.525-241.818

△冏(29815K)=4ii66kJ.m。產(chǎn)

△收(873K)=(298.15K)_873*△坪(298.15K)=41i66kJ.moM-873Kx

0.042075kJ.mol-1.K-1

=4.434kJ.mol-1

Inj僅7ah—△G：(873K)_-4.434x1000

RT8.314x873=-0.61Kd=e^6'=0.54

(p(CO)/p，)(p(42O)/p‘)76x76

Q=(，(C°2)/P"XM”2)//)=127x127=0.358(QvK。所以反應(yīng)正向進(jìn)行)

A,G,“=△&(873K)+RTln。—=8.3i4x873ln(0.358/0.54)=-2982.9J.mo卜1=298

kJ.mol1

因?yàn)锳GY。所以此條件下反應(yīng)正向進(jìn)行

17.答案：呂?查德里原理判斷是正確的。判斷反應(yīng)的方向或平衡移動的方向的依據(jù)是

△,G,“(TK)VO

溫度對平衡常數(shù)的影響有兩個公式：

e_-四1AX

RTR(1)適用于某一給定反應(yīng)溫度對K0的影響。

InA(IK)-------------------A-8(Tk、

RT(2)適用于溫度一定的前提下不同反應(yīng)比較，A，G,"(TK)越正K0越

小。

18.研究指出下列反應(yīng)在一定溫度范圍內(nèi)為元反應(yīng)：2NO?+CI2(g)2NOCI(g)

(1)寫出該反應(yīng)的速率方程。(因?yàn)槭窃磻?yīng)，可根據(jù)反應(yīng)式直接寫出)〃=h^o)c(q)

（2）該反應(yīng)的總級數(shù)是多少？(n=2+1=3級)

（3）其他條件不變，如果將容器的體積增大到原來的2倍，反應(yīng)速率如何變化？

L

（體積增大后濃度各變?yōu)樵瓉淼?/2v0=-k（2Cc（W,2C（CI^）~=81V速率變?yōu)樵瓉淼?/8

（4）如果容器體積不變而將NO的濃度增大到原來的3倍，反應(yīng)速率又將怎樣變化？

（V=乂3，（刈）2（。@））=9"速率變?yōu)樵瓉淼?倍）

始包=立In巴=2.09x101

19.答案：根據(jù)一級反應(yīng)的特征c45t=35254h=1468天=4

年

20.答案：根據(jù)阿侖尼烏斯公式in々％=絲色二3代入相應(yīng)數(shù)據(jù)得

%（門）RTJz

k(1000K)167.4x1000(1000-900)___匕IOOOK)_k(IOOOK)

1In---------=---------------------------------=z.Zo<702237=9.36

)

a900K8.314x900x1000匕900K)8900K)

21.答案：相同用■的溶液反應(yīng)，觀察到出現(xiàn)沉淀可以認(rèn)為生成沉淀量相等，所以速率的比

與所需時(shí)間成反比。根據(jù)阿侖尼烏斯公式In勺必=a&二Q代入相應(yīng)數(shù)據(jù)得

%（ri）RTJz

1&300K)￡0(300-290)

In—■

勺2M8.314X290X300

,1515￡a(300-290)

In—

5008.314x290x300

_,?…8.314x290x300,.....

Ea=In3.03x----------------------J.mol=80184J.mol-1=80.2kJ.mol-1

10

22.答案：根據(jù)阿侖尼烏斯公式lnk=[^(；)+lnA假定催化劑對A(指前因子)無影響

時(shí)，在一定溫度下，有無催化劑對速率常數(shù)的影響：4=闞二Eg=(75-54兇°0°=8.476

k“、RT8.314x298

1,k

生=衛(wèi)=/6=4798~4.8x103

匕k⑴

23.答:⑴升高溫度；減小總壓或增大體積；增p（H2。）或減小p（C。）或減小p（H2）

（2）升高溫度;增p（H2。）

其中升高溫度使Ke及k（正）、k（逆）都增大；總壓力或分壓的改變對Ke及k（正）、k（逆）都無影

響。

(依據(jù)是：InY=+lnZ:=—^-(-)+lnA)

RTRRT

24.答：查標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)數(shù)據(jù)；N2(g)+；Q(g)=N0(g)

1

年(2981的191.50205.138210.761ArS?(298.15K)=12.442j.mol-.K-1

Jjnol'.lC'

△K(29815K)0090.25(298.15K)=90.25kJ.mo卜1

kJmoV'

A,G,：(1573K)=△,(298.15K)-1573Kx△/(298.l5K)=90.25-1573x0.01244=70.68

kJ.mol-1

-△,G：(1573K)_70680

lnK，1573K)K°=e-54=4.5x10-3

RX15738.314x1573

；N2(g)+(O2(g)=NO(g)

1mol空氣反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)0.78-x0.21-x2xp(總尸p。

2Mp忌IPh2x

~T~T2x=0.00182mol

de5

[(0.78-x)P&/Px(0.21-x)P&!Py[(0.78-x)(0.21-x)]

如果該反應(yīng)的速率不是很慢的話，由計(jì)算可知，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),空氣中NO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)達(dá)

到0.00182,對環(huán)境造成的污染是不可忽視的。

第三章水化學(xué)與水污染

1.答案：(1-)同樣pH,表示ceq(H+)相等，而產(chǎn)("+)=病忑

(2+)pH大表示c叫。H-)大,而產(chǎn)(0”-)=y/KbC

(3-)酸濃度大對堿的緩沖能力強(qiáng)。即加同量的堿pH增大的值小于加同量的酸pH減小的

值

(4-)不是同類型的難溶電解質(zhì)不能直接比較，要通過計(jì)算具體分析。

(5-)c(Mg2+=c(CC>32-)不正確的。原因是：CO32-水解使Mg2+與CO32不相等，另外含有

MgC03溶液中也可以有MgCb或Na2c。3等。c(Mg2+).c(CO32-)=6.82xl(r6mo12.m力成立的條

件必須是MgCC)3的飽和溶液。

2.(1)答案：bc

(2)答案：c

(3)答案:c(n=cRT)

(4)答案：b(同離子效應(yīng)使s減小，同離子濃度越大，s減小的越多)

(5)答案：c(Ks最大的)

+

3.(1)10.0cm30.10mol-dm-3HCI溶液pH值。答案：基本不變,原溶液是強(qiáng)酸，NH4

的解離忽略不計(jì)。

(2)10.0cm30.10mo卜dm-3NH3水溶液(氨在水溶液中的解離度)—。答案：減小

(3)10.0cm3純水(pH值)。答案：減小，NH4+是弱酸

(4)10.0cm3帶有PbCL沉淀的飽和溶液(PbCL的溶解度)—。答案：減小，同離子效

應(yīng)。

4.答案：溶液中微粒濃度大的凝固點(diǎn)降低的多凝固點(diǎn)降低的順序是6457213

考慮到難電離、弱電解質(zhì)和不同類型的強(qiáng)電解質(zhì)的區(qū)別。

5.答案：極稀溶液來說完全電離。凝固點(diǎn)下降與離子濃度有關(guān)，而電導(dǎo)率與單位體積溶液中

離子所帶電荷有關(guān)。同濃度MgSCU與NaCI離子濃度相等而電荷不等。

6.答案：查數(shù)據(jù)水的kbp=0.515K.kg.mol-1kfp=1.853K.kg.moH

NaCI是強(qiáng)電解質(zhì)微粒濃度是2x0.6mol.kg-1

沸點(diǎn)上升ATbp=kbpm=0.515x2x0.6=0.618K

^@AT^ATfp=kfPm=1.853x2x0.6=2.22K

滲透壓n=cRT=2x0.6mol.dm-3xi03dm3.m-3x8.314Pa.m3.moM.K-1x298.15K

=2.974x106Pa=2.974MPa反滲透法提取純水所需的最低壓力是2.974MPa

7.答案：據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT

(1)m=18xn=18x(3.2x103x3.0x104/1000)+(8.314x298.15)=697.1g

(2)P=nRT/V=(800+18)x8.314x298.15+30=3672Pa>3.2kPa(飽和蒸氣壓)

所以室內(nèi)最終的水蒸氣壓力是飽和蒸氣壓3.2kPa

(3)P=nRT/V=(400+18)x8.314x298.15+30=1836Pa=1.8kPa

)答案：++

8.(1HCO3-H2SH3OH2PO4-NH4HS-

(2)答案：H2PO4-AC-S2-NO2-CIO-HCO3-

9.答案：HCN(aq)=H++CN-

平衡濃度0.1-0.1x0.01%0.1x0.01%0.1x0.01%

Ka=(0.1x0.01%)2/(0.1-0.1x0.01%)=1.0x10-9

(該題可直接利用公式Ka=ca2計(jì)算,但要理解公式的使用條件)

10.HCIO(aq)=H++CIO-

平衡濃度0.050-xxx解離度=x/0.050

查數(shù)據(jù)Ka=2.95x10-8=x2/(0.050-x)=x2/0.050當(dāng)Ka很小(c-x-c)

c(H+戶而^(Ka很小c/Ka>500時(shí)酸的解離可忽略不計(jì)，可以直接利用公式)

c(H+)~72.95x10-8x0.05=3.85x1O-5mol.dm-3

解離度=3.85x10-5/0.050=0.077%

+

11.答案：NH3H2O=NH4(aq)+OH-(aq)已知Kb=1.77x10-5

⑴平衡濃度0.20-xxx(x?0.2)

c(OH尸J1.77x1(J"義o2。=1.88x10-3mol.dm-3pH=14-pOH=14+lg1.88x10-3=11.3

氨的解離度=1.88x10-3/0.2=0.94%

+

NH3H2O=NH4(aq)+OH-(aq)已知Kb=1.77x10-5

(2)平衡濃度0.20-y0.20+yy(y?0.2)

c(OH-)=y=1.77x10-5pH=14-pOH=14+lg1.77x10-5=9.25

氨的解離度=1.77x10-5/0.2=0.009%

(3)比較(1)(2)計(jì)算結(jié)果可知，由于同離子效應(yīng)使平衡左移，解離度大大降低.

12.答案：磷酸Kai、Ka2和Ka3分別為7.52x10'3(250C)6.25x10-8(25℃)2..2x10-13(18℃)

由于Kal?Ka2>>Ka3所以溶液中的H+主要來自第一步解離.

設(shè)磷酸三步解離出的H+濃度分別是xyz貝Ijx?y?z

平衡時(shí)溶液中各離子濃度H3Po4=H++H2PO4"

其中x+y+z~x0.10-xx+y+zx-y

x-y=xH2Po4vH++HPO42-

y-z~yx-yx+y+zy-z

HPO42-=H++PO43-

y-zx+y+zz

Kai=x2/(0.10-x)Ka2=xy/x=yKa3=xz/y

代入相應(yīng)數(shù)據(jù)解得c(H+)=x=2.7x10-2mol.dm3pH=1.6

283

c(HPO4-)=y=Ka2=6.25x10-mol.dm-

3+

c(PO4)=z=Ka3Ka2/c(H)=5.1xio-i9mol.dm-3

13.答案：pH由小到大的順序?yàn)?3)(1)(5)(6)(2)(4)

原因是強(qiáng)酸弱酸弱酸弱酸+弱減弱減弱堿

Ka(1)>Ka(5)Kb(2)<Kb(4)

10~14

c(H+)=2c際

而

14.答案：某一元弱酸HA與KOH發(fā)生反應(yīng)HA+KOH=KA+H2O

稀釋后所得溶液是弱酸HA(c=O.1x(50-20)/100=0.03mol.dm4)與其共朝堿A(c=0.1x

20/100=0.03mol.dm-3)所組成的緩沖溶液，直接利用緩沖溶液pH計(jì)算公式pH=

c(堿)

pka=5.25+lg(0.03/0.02)=5.42Ka=10-5?=3.80x10-6

+

15.答案：⑴加入10.00cm3HCI后所得溶液為濃度相等的NH4—NH3

pH=pKa=14-pKb=9.25

+

⑵當(dāng)加入20.00cm3HCI后，所得溶液為c(NH4)=0.0500mol.dm-3的弱酸溶液

+10-6

C(77)==^[^/77X1()_5]X0.05=5.3x10-pH=-lg(5.3x10-6)=5.27

(3)當(dāng)加入30.00cm3HCI后過量HCI的濃度為c=O.|x1/5=0.02弱酸解離出的H+忽略

pH=-lg(0.02)=1.7

16.答案：利用媛沖溶液pH計(jì)算公式p-K…湍”…喘

(1)pH=3.45-1g^=3.93(0.10-0.4/40)4-1

(2)p"=3.45-lg=4.0

(0.30+0.4/40)-1

c叫(HF)

(3)lg—=pKa-pH=3.45-3.15=0.3=10°3=2.0

c"(堿)c"(F-)

17.答案：設(shè)需加入Vcm36.0moldm-3HAc

利用緩沖溶液pH計(jì)算公式P—愴鬻5…75Tg黑端

V=1O-o?25x125/6=11.7cm3

2+2+

18.答案：(1)逆向因?yàn)镵f[Cu(NH3)4]>Kf[Zn(NH3)4]

2+2+

配離子的轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)⑴K=Kf[Zn(NH3)4]/Kf[Cu(NH3)4]<1K<Q(=1)所以反

應(yīng)逆向進(jìn)行

(2)正向因?yàn)镵s(PbS)>Ks(PbCO3)

沉淀的轉(zhuǎn)化反應(yīng)的的平衡常數(shù)⑵K=Ks(PbCO3)/Ks(PbS)>1K>Q(=1)所以

反應(yīng)正向進(jìn)行

19.答案：⑴設(shè)PbL在水中的溶解度為smoldm-3平衡時(shí)(飽和溶液中)c?q(Pb2+)=s

ceq(|-)=2s

s=3>—Ks=^8-49xlQ=1.285*10-3mol-dm-3

Ks=ceq(Pb2+)[c叫卜)]2=4s3

44

(2)c?q(Pb2+)=s=1.285x10-3mol-dm-3ceq(l-)=2s=2.57xio-3mol-dm-3

⑶設(shè)PbL在0.010moMm-3KI中溶解達(dá)到飽和時(shí)ceq(Pb2+)=s3moMm總則

ceq(|-)=2s3+0.010

Ks=ceci(Pb2+)[ce<i(l-)]2=S3[2s3+0.010]2：=S3x0.0102ce<i(Pb2+)=S3=8.49x105moldm-3

(4)設(shè)Pbb在0.010mo卜dm-3Pb(NO3)2溶液中的溶解度為s4

平衡時(shí)(飽和溶液中)C叫Pb2+)=S4+0.0100^(卜)=2S4

Ks=ceq(Pb2+)[c叫卜)]2=(S4+O.O1O)X(2S4)2=O.O1OX(2S4)2S4=4.6X1CHmoldm-3

由計(jì)算結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，由于同離子效應(yīng)使難溶電解質(zhì)的溶解度減小.AB2類型的電解質(zhì)B離子

影響更大.

20.答案：AgCI的溶解平衡AgCI(s)=Ag+(aq)+CI-(aq)

AfGm0(298.15K)/kJ.mol-1-109.78977.107-131.26

ArGm0(298.15K)=77.107+(-131.26)-(-109.789)=55.636kJ.mol1

0

lnK=-ArGm°/RT=-55.636x1000/(8.314x298.15)=-22.44

K°=Ks=e-22.44=10-22,44/2.303=1Q-9.74=1.82*1O-10

2+2

21.答案：⑴Q=c(Pb).[c(CI-)]=0.2x(5.4x10^)2<Ks(PbCI2=1.17x10-5)

根據(jù)溶度積規(guī)則Q<Ks無沉淀生成

(2)開始生成沉淀Q>Ks.[c(CI-)]2>Ks(PbCl2)/0.2c(CI)>7.64x10-3moldm-3

2+

(3)ceq(Pb)=Ks(PbCI2)/叱(Cl)]2=1.17*105+(6.0x10-2)2=0.00325moldm-3=3.25x10-3

mol-dm-3

22.答案：c(F-尸[1.0x1(H+19]mol+0.1dm3=5.26x10-5

Q=c(Ca2+).[c(F-)]2=[2.0x10^].[5.26x10-5]2=5.6x10-i3<Ks(1.6x10-10)所以無CaF2沉淀生

成

23.答案：(Fe(OH)3分子聚集形成)膠核選擇吸附(FeO+離子后又吸引(少)C卜離子)而

使膠體帶電。

Fe(0H)3溶膠帶正電

帶電荷多的聚沉能力強(qiáng)Na3PO4.>Na2SO4>NaCI

24.答案:略

25.答案：c(Cd2+)=0.0001/112=8.9x10-7mol.dm-3欲使c叫Cd2+)48.9x10-7moLdm-3

4

而c叫Cd2+)[ceq(OH-)]2=5.27x10-15則c{0H-)>=7(X59xlO-

c(OH)N7.68x10-5pH^14-5+lg7.68=9.89

+

26.2CN-(aq)+5/2O2(g)+2H(aq)——2CO2(g)+N2(g)+H2O

求CN-在該段河水中的濃度2moi2.5mol

答案：xmol.dm-33.0x10-3/32x=2x{3.0x10-3/32)-2.5=7.5x

10-5mol.dm-3

第4章電化學(xué)與金屬腐蝕

1.答案：(1+)(2-)(3+)(4+)(5-)

2.答案：1b、2b、3b、4ab

3.(1)答案：(d)

(2)答案:負(fù)極反應(yīng)為Fe2+(1mol.dm-3)-e=Fe3+(0.01mol.dm-3)

正極反應(yīng)為Fe3+(1mol.dm-3)+e=Fe2+(1mol.dm-3)

電池反應(yīng)為Fe3+(1mol.dm-3)—Fe3+(0.01mol.dm-3)(濃差電池)

(3)答案：電解水溶液時(shí)Ag+和ZM+可以還原為金屬，其他離子都不能還原為金屬單質(zhì)

原因Ag+的氧化性大于H+9(獷/@>%叫、而ZM+能析出的原因是由于氫的超電勢造成

2+/Zn>>%/+但「〃其他離子的析出電勢〈氫的析出電勢(外陰極析出>=9,膽)一與

4.5.

答案：分析：負(fù)極上發(fā)生的是失電子的氧化反應(yīng)正極上發(fā)生的是的電子的還原反應(yīng)(反應(yīng)

略)

寫電池的圖式注意1、負(fù)極左正極右2、要有能與導(dǎo)線連接的可導(dǎo)電的電極

3、異相之間用T隔開，同相中不同物種用"；’隔開

4、鹽橋兩邊是電解液中的離子

電池的圖式(1)—Zn|Zn2+||Fe2+|Fe+

3+2+

(2)—Pt|l2(s)11-||Fe,Fe|+

(3)—Ni|Ni2+||Sn2+,Sn4+|Pt+

3+2++

(4)—Pt|Fe,Fe||MnO4-,Mn2+,H|Pt+;h

6.

7.答案:(1)—Sn|Sn2+(0.01mol.dm-3)||Pb2+(1mol.dm-3)|Pb+

(2)—Pb|Pb2+(0.1mol,dm-3)||Sn2+(1.00mol.dm-3)|Sn+

(先根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢和濃度計(jì)算8,根據(jù)計(jì)算結(jié)果8高的作正極，夕低的作負(fù)極)

8.答案:反應(yīng)Zn+Fe2+(aq)=Fe+ZM+(aq)的n=2Ee=(p0(Fe2+/Fe)-(pff(Zn2+/Z〃)

25。。Igl=二￡，=2[(-0.447)-(-0.7618)]=10.64一e。?=產(chǎn)"+)

0.059170.05917ce<l(Fe2+)

3+2+

9.答案:25℃反應(yīng)2l-(aq)+2Fe(aq)=l2(s)+2Fe(aq)

0e3+2+

(1)E=(p(Fe/Fe)-(p\l2/r)=0.771-0.5355=0.2355V

(2)△/G：(298.15K)=-nFE6=-2x96485x0.2355=-45444J.moH=-45.444kJ.moH

3+2+

(3)—Pt|l2(s)11-||Fe,Fe1Pt+

(4)￡=Eff-Q-05917V1g-------―0.2355V-0.05917lg=0.05799V

2[c(Fe3+)/c&]2x[c(r)/c0]20.01

10.答案：判斷能否自發(fā)進(jìn)行，方法是通過計(jì)算E,(或夕+如若E>0(G+>9一惻能，否貝IJ

不能.

2+

反應(yīng)2MnO4(aq)+16H+(aq)+10CI-(aq)=5Cl2(g)+2Mn(aq)+8H2O(l)

心產(chǎn))+竺箸lg[c("+)/c'『=1.507+”詈lg[l(TT=i.034V

7-)=0(

夕-=。。/￡^ci2icr)=1-358

E=°+—夕.<0所以在pH=5,其余物質(zhì)都處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行.

也可以直接計(jì)算E=80591叱]----L——=1.507-1.358-0.05917x8=-0.32V<0

10[c(H+)/c0]16

11.答案：將已知條件代入電極電勢能斯特方程

0.315=("("*/也)一〔"(N產(chǎn)/M)+。任｝7"lgc(N/+)

0.05917V

0.315=O-^(M2+/M)-IgO.Ol，(N產(chǎn)/Ni)=0.05917-0.315=-0.256V

2

12.答案:將已知條件代入電極電勢能斯特方程0.016=<p+-(p_=(0+0.059lgx)-(0+0.05917IgO.lO

0.016=0.05917lgx+0.059lgx=-0.730x=0.19mol.dm-3

13.判斷下列氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向(250C標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)答案：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢判斷

(1)Ag++Fe2+=Ag+Fe3+夕=0.7990=0.771正向

進(jìn)行

+2+

(2)2Cr3+3l2+7H2O=Cr2O7-+6l-+14H夕"化/廠)=0.5355〈，(/嚀/小")=1.232逆向

進(jìn)行

32正向

(3)Cu+2FeCI3=CuCl2+2FeCI2(Fe*/Fe*)=0.77l>9,<c“2+/c")=0.3419

進(jìn)行

3+?

補(bǔ)充(4)2Br-+2Fe=Br2+2Fe訃