天津大学无机化学考试试卷(上册) 答案
一,填表题 (20分)
1.
原子序数
价层电子构型
区
周期
族
33
4s24p3
p
四
ⅤA
23
3d34s2
d
四
ⅤB
2. 反应 2CO (g) + O2 (g) 2CO2 (g) ( rHmEθ(MnO4-/Mn2+) >Eθ(Sn4+/Sn2+),可以判断在组成电对的六种物质中,氧化性最
强的是 PbO2 ,还原性最强的是 Sn2+ .
6. 表示=(AgBr, s)的反应式为 Ag(s) + 1/2 Br2(l) → AgBr(s) .
7. 用电对MnO4-/Mn2+,Cl2/Cl-组成的原电池,其正极反应为 MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O,负极反
应为 2 Cl- -2 e → Cl2 ,电池的电动势等于0.15V,电池符号为(-)Pt,Cl2(pθ)Cl-‖MnO4-,Mn2+,H+Pt(+).(Eθ(MnO4-/Mn2+)=1.51V;Eθ(Cl2/Cl-)=1.36V)
8. 下列各溶液浓度均为0.1 mol L-1,按pH值从小到大顺序排列NH4NO3, NH4F, NH4OAc, KCN, Na2CO3.
KCN, NH4F, NH4OAc, NH4NO3, Na2CO3. (已知Kθ(NH3 H2O)=1.8×10-5, Kθ(HF)=6.6×10-4,
Kθ(HCN)=6.2×10-10, Kθ(HOAc)=1.8×10-5, (H2CO3)=4.4×10-7, (H2CO3)=4.8×10-11)
9. 已知:Cr2O72- +1.36 Cr3+ -0.41 Cr2+ -0.86 Cr,则Eθ(Cr2O72- / Cr2+)= 0.917 V,Cr2+能否发生歧化反应 不能 .
10. 已知氨水溶液中,c(OH-)=2.4×10-3 mol L-1, 则此氨水的浓度为0.32 mol L-1.(Kθ(NH3 H2O)=1.8×10-5)
11. 因为SnCl2强烈水解,在配制其溶液时应加入HCl,水解反应式为 SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl.
12. Kθ,,Δ分别用来衡量 反应限度的大小, 电解质强弱 , 键的极性 .
13. HF的沸点比HI高,主要是由于 HF中存在氢键 .
14. 物质NaCl,MgO,Na2O,KCl的熔点由低到高的顺序是NaCl,KCl,Na2O,MgO.
15. 在元素周期表中,同一主族自上而下,元素第一电离能的变化趋势是逐渐 减小 ,因而其金属性依次 增强 ;在同一周期中自左向右,元素的第一电离能的变化趋势是逐渐 增大 ,元素的金属性逐渐 减弱 .
三,是非题(判断下列叙述是否正确,正确的在括号中画√,错误的画×) (10分)
1. 乙烷裂解生成乙烯:C2H6 (g) C2H4 (g) + H2 (g) .在实际生产中常在恒温恒压下采用加入过
量水蒸汽的方法来提高乙烯的产率,这是因为随着水蒸汽的加入,同时以相同倍数降低了p(C2H6),
p(C2H4),p(H2),使平衡向右移动.………………………………………………………………………( √ )
2. 波函数表明微观粒子运动的波动性,其数值可大于零,也可小于零,表示电子在原子核外空间出现的几率密度.…………………………………………………………………………………….…..(√ )
3. 因为I- 的极化率大于Cl-,所以(AgI) RbCl>KBr>NaI; B: CsF>RbBr>KCl>NaF; C: RbBr>CsI>NaF>KCl; D: KCl>NaF>CsI>RbBr
6. ( B ) 已知某化学反应是吸热反应,欲使此化学反应的速率常数k和标准平衡常数Kθ都增加,则反应
的条件是:
A: 恒温下,增加反应物浓度;B: 升高温度;C: 恒温下,加催化剂;D: 恒温下,改变总压力
7. ( D ) 下列物质极化率最小的是:
A: CO2; B: CS2; C: CO; D: H2
8. ( B ) 已知(Ag3PO4) = 1.4×10-16,其溶解度为:
A: 1.1×10-4mol L-1; B: 4.8×10-5mol L-1; C: 1.2×10-8mol L-1; D: 8.3×10-5mol L-1
9. ( B ) 已知反应 FeO(s) + C(s) → CO(g) + Fe(s) 的>0,>0,(假设,不随温度变化而改变)下列说法正确的是:
A: 低温下为自发过程,高温下为非自发过程;B: 高温下为自发过程,低温下为非自发过程;
C: 任何温度下都为非自发过程; D: 任何温度下都为自发过程
10. ( A ) 某元素的原子序数小于36,当该元素原子失去一个电子时,其副量子数等于2的轨道内电子
数为全充满,则该元素为:
A: Cu; B: K; C: Br; D: Cr
11. ( A ) BiCl3水解产物为:
A: BiOCl; B: Bi(OH)3; C: Bi2O3; D: Bi(OH)Cl2
12. ( B ) 欲使Mg(OH)2溶解,可加入:
A: NaCl; B: NH4Cl; C: NH3 H2O; D: NaOH
13. ( D ) 对于一个化学反应,下列说法正确的是:
A: 越小,反应速率越快; B: 越小,反应速率越快;
C: 活化能越大,反应速率越快; D: 活化能越小,反应速率越快
14. ( A ) 下列水溶液中(各相关物质浓度均为0.10 mol L-1),pH值最小的是:
A: HOAc-HCl混合溶液; B: HOAc-NaOAc混合溶液; C: NH4Cl水溶液; D: pH=1的水溶液
15. ( B ) 反应 H2 (g)+Br2 (g)2HBr(g) 在800K时Kθ=3.8×105,1000K时Kθ=1.8×103,则此反应是:
A: 吸热反应; B: 放热反应; C: 无热效应的反应; D: 无法确定是吸热反应还是放热反应
16. ( D ) 下列物质中熔点最高的是:
A: NaCl; B: N2; C: NH3; D: Si
17. ( D ) 下列物质中沸点高低顺序正确的是:
A:H2Te>H2Se>H2S>H2O;B:H2Se>H2S>H2O>H2Te;C:H2O>H2S>H2Se>H2Te;D:H2O>H2Te>H2Se>H2S
18. ( A ) 既能衡量元素金属性强弱,又能衡量其非金属性强弱的物理量是:
A: 电负性; B: 电离能; C: 电子亲核能; D:偶极矩
19. ( B ) Pb2+,Bi3+离子均属何种电子构型:
A: 18; B: 18 + 2; C: 8; D: 9-17不规则
20. ( D ) 已知下列反应的平衡常数:H2 (g)+S (s) H2S(g): ; O2 (g)+S (s) SO2 (g): ;则反应:H2 (g)+ SO2 (g) O2 (g) + H2S(g) 的平衡常数为:
A: -; B: ·; C: /; D: /
五,配平反应式(要求写出配平过程)(6分)
1. 用氧化数法配平:Ni(OH)2 + Br2 + NaOH → NiO(OH) + NaBr

+1×2

+2 0 +3 -1
2 Ni(OH)2 + Br2 + 2NaOH → 2NiO(OH) + 2NaBr + 2 H2O
-(1×2) ×1
2. 用离子-电子法配平:Cr2O72- + H2O2 + H+ → Cr3+ + O2 + H2O
1 Cr2O72- + 14H+ + 6e → 2Cr3+ + 7H2O
3 H2O2 - 2e → O2 + 2H+
Cr2O72- + 3H2O2 + 8H+ → 2Cr3+ + 3O2 + 7H2O
六,计算题 (24分)
1. 溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.01 mol L-1,欲通过生成氢氧化物使二者分离,问溶液的pH值应控制在什么范围 ([Fe(OH)3]=2.79×10-39,[Mg(OH)2]=5.61×10-12)
解: 开始生成Fe(OH)3沉淀时所需OH-浓度:

开始生成Mg(OH)2沉淀时所需OH-浓度:

c1(OH-)< c2(OH-)
所以Fe(OH)3先沉淀
要使Fe3+完全沉淀,c(Fe3+)≤10-5, 所以
则要分离Mg2+和Fe3+,6.53×10-12 ≤ c(OH-) ≤ 2.37×10-5
所以pH值的范围是:2.81≤ pH ≤ 9.37
2. PbSO4的可用如下方法测得,选择Cu2+/Cu,Pb2+/Pb两电对组成一个原电池,在Cu2+/Cu半电池中使c(Cu2+)=1.0 mol L-1,在Pb2+/Pb半电池中加入SO42-,产生PbSO4沉淀,并调至c(SO42-)=1.0 mol L-1,实验测得:电动势E=0.62V(已知铜为正极),计算PbSO4的.(Eθ(Pb2+/Pb)=-0.1263V,Eθ(Cu2+/Cu)=0.34V)
解: 由题意知:Eθ(PbSO4/Pb) = 0.34 - 0.62 = -0.28V
而Eθ(PbSO4/Pb) = E(Pb2+/Pb) = Eθ(Pb2+/Pb) + 0.0592/2 lgc(Pb2+)
所以:-0.28 = -0.1263 + 0.0592/2 lgc(Pb2+)
可求得:c(Pb2+) = 6.42 ×10-6 mol L-1
则:(PbSO4) = c(SO42-)/cθ c(Pb2+)/cθ = 6.42×10-6
3. 450℃时HgO的分解反应为:2HgO (s) 2Hg (g) + O2 (g),若将0.05mol HgO固体放在1L密闭容器中加热到450℃,平衡时测得总压力为108.0KPa,求该反应在450℃时的平衡常数Kθ,及HgO的转化率.
解:Hg蒸汽的分压为:2/3×108.0 kPa = 72.0 kPa
O2的分压为:1/3×108.0 kPa = 36.0 kPa
所以:Kθ = (p(Hg)/pθ)2 (p(O2)/pθ) = 0.722 × 0.36 = 0.187
= -2.303RTlg Kθ
= -2.303 × 8.314 × (450 + 273.15)lg0.187 = 10.1 kJ mol-1
pV = nRT
72 × 1 = n × 8.314 ×(450 + 273.15)
求得:n = 0.012 mol
所以转化率为:0.012/0.05 × 100% = 24.0%