化学总习题.docx
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化学总习题
第二章
1.原子轨道和分子轨道都可用ψ来描述。
请简要说明他们的异同点。
答:
都可用ψ这个符号来描述电子运行的轨道。
但是代表的意义完全不同。
Ψ在原子轨道中用n,l,m,ms来描述,……;而在分子轨道中,虽然分子轨道由原子轨道组成的,但这些轨道完全与原子的轨道不同,成键轨道…,反键轨道….。
2.请指出CO2;SO2,H2S;PO43-;C2H2;PCl5;XeF2分子中的杂化轨道类型及分子的电子和几何构型(画出分子的构型更好)。
答:
CO2SO2H2SPO43-C2H2PCl5XeF2
杂化类型spsp2sp3sp32(sp)sp3dsp3d
电子构形直线平面四面体四面体直线(三键)三角双锥三角双锥
分子构型直线V型V型四面体直线三角双锥直线
3.试用VSEPR理论分析判断下列分子和离子的电子对排布和几何形状,并算出BP、LP和VP各为多少?
NO3-;ClO4-;CS2;AsO33-;NO2;H2O
答:
NO3-ClO4-CS2AsO33-NO2H2O
BP342322
LP00010.5
(1)2
VP3(π46)4242.5(3)4
电子构形平面三角四面体线形四面体平面三角四面体
分子形状平面三角同上直线三角锥V型V型
第三、四章
1.2分(0408)
0.10mol/LNH2OH(羟胺)和0.20mol/LNH4Cl等体积混合液的pH是(b)
[pKb(NH2OH)=8.04,pKb(NH3)=4.74]
(A)6.39(B)7.46(C)7.61(D)7.76
2.0.10mol/LNa3PO4溶液,其离子强度为----------------------------(d)
(A)0.10mol/L(B)0.30mol/L(C)0.40mol/L(D)0.60mol/L
3.在一定酸度和一定浓度C2O42-存在下,CaC2O4的溶解度计算式为---(a)
(A)s=
(B)s=
(C)s=
(D)s=
4.OH-的共轭酸是----------------(b)
(A)H+(B)H2O(C)H3O+(D)O2-
5.比较下列各组物质溶解度的大小(用>,<,=符号表式)。
(1)AgCl(在纯水中)______AgCl(在0.1mol/LNH4Cl中)
(2)AgCl(在2mol/LNaCl中)______AgCl(在纯水中)
(3)AgCl(在0.01mol/LNaCl中)______AgCl(在2mol/LHCl中)
(4)Ag2CrO4(在纯水中)______AgCl(在纯水中)
(5)Ag2CrO4(在0.001mol/LAgNO3中)______Ag2CrO4(在0.001mol/LK2CrO4中)
[Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ag+与Cl-生成络合物,lg1=3.0,lg2=5.0]
1.>2.>3.<4.>5.<
6.等体积混合pH为2.00和3.00的HCl溶液,所得溶液的pH为2.26____。
7.实验室备有标准酸碱溶液和常用酸碱指示剂如甲基橙、甲基红、酚酞,另有广泛pH试纸和精密pH试纸。
现有一未知一元弱酸可用碱标准溶液滴定,请用上述物品以最简单的实验方法测定该一元弱酸的解离常数Ka的近似值。
1.解:
[H]+[NH2OH2+]=[NH3]+[OH]
[NH2OH2+]≈[NH3]Ka(NH2OH)=[NH2OH][H]/[NH2OH2+]=10-5.96
Ka(NH4+)=[NH3][H]/[NH4+]=10-9.26
[NH2OH][H]/Ka(NH2OH)=Ka(NH4+)[NH4+]/[H]
[H]2=Ka(NH2OH)·Ka(NH4+)[NH4+]/[NH2OH]=10-5.96×10-9.26×0.2/0.1
[H]=
=10-7.61×1.41pH=7.61-015=7.46
无机部分试题
一.填空
1.原子最外层电子数最多是_____;原子次外层电子数最多是_____;已填满的各周期所包含元素的数目分别是_____;镧系元素包括原子序数从____至____共_____个。
2.M3+离子3d轨道上有6个电子,表示电子可能的运动状态的四个量子数是:
____,该原子的核外电子排布是:
____,M属于____周期____族的元素,它的名称是____。
3.第一系列过渡元素M+最外层电子数为18,则该离子为__,M属于___族,M+与Cl-分别作用形成MCl2-、MCl32-配离子,这两个配离子中M+所采用的杂化轨道分别是____和____,配离子几何构型分别是___和___。
4.CO2,NO2,SO2分子的几何构型分别是___、___、___,中心体C,N,S所采用的杂化方式分别是___、___、___;Π电子分别为何种类型。
5.冰融化要克服H2O分子间___、___、___和___作用力;S粉溶于CS2中要靠它们之间的___作用力。
二.问答
1.K元素和Cu元素最外层电子排布都是4s1,但二者的化学活泼性相差很大,试从有效核电荷核和电离能说明之。
2.解释N2分子电离为N2+离子和N电离为N+离子,何者易?
O2分子电离为O2+和O电离为O+,何者易?
3.确定下列变换中,杂化轨道、电子排布和空间构型变化情况。
(1)BF3BF4-;
(2)H2OH3O+;(3)PCl5PCl6-;(4)PCl3PCl6-;(5)AlCl3Al2Cl6
三.计算题
1.某工作者用HAc和NaAc制备pH=5.00的缓冲溶液200mL。
问:
(1)该缓冲溶液中HAc和NaAc的平衡浓度之比为多少?
(2)若向上述缓冲溶液中加入1.0mmol固体NaOH(忽略体积变化)。
欲使其pH的改变不大于0.10pH,则原缓冲溶液中HAc和NaAc的最低浓度各为多少?
[HAc的pKa=4.74]
2.试计算BaSO4在纯水中和在pH=3.0,EDTA浓度为1.0×10-2mol/L条件下的溶解度,比较它们之间有无差异,为什么?
[lgK(BaY)=7.8;pH=3.0时,lgY(H)=10.8,pKsp(BaSO4)=9.97]
答案
一.填空
1.原子最外层电子数最多是8;原子次外层电子数最多是18;已填满的各周期所包含元素的数目分别是2,8,8,18,18,32;镧系元素包括原子序数从57至71共15个。
2.M3+离子3d轨道上有6个电子,表示电子可能的运动状态的四个量子数是:
n=3l=2m=0,±1,±2(共五个)ms=5+,1-或5-,1+,该原子的核外电子排布是:
1s22s22p63s23p63d74s2,M属于四周期VIII族的元素,它的名称是钴(Co)。
3.第一系列过渡元素M+最外层电子数为18,则该离子为Cu+,M属于IB族,M+与Cl分别作用形成CuCl2-、CuCl32-配离子,这两个配离子中M+所采用的杂化轨道分别是sp和sp2,配离子几何构型分别是直线体和平面三角体。
4.CO2,NO2,SO2分子的几何构型分别是直线形、V形、V形,中心体C,N,S所采用的杂化方式分别是sp、sp2、sp2;Π为2Π、Π34、Π34。
5.冰融化要克服H2O分子间色散力、取向力和诱导力和氢键作用力;S粉溶于CS2中要靠它们之间的色散作用力。
二.问答
1.K元素和Cu元素最外层电子排布都是4s1,但二者的化学活泼性相差很大,试从有效核电荷核和电离能说明之。
答:
虽K和Cu的最外层电子构型相同,但次外层不同,K3s23p6,而Cu3s23p63d10,Cu的4s电子受到内层电子对它的屏蔽效应比K大,但Cu的核电荷比K大10个单位,因此,Cu的4s电子受到的有效核电荷比K的4s大。
结果Cu的电离能比K大,失电子比K难。
这样使K比Cu要活泼。
3解释N2分子电离为N2+离子和N电离为N+离子,何者易?
O2分子电离为O2+和O电离为O+,何者易?
答:
N2[KK(2s)2(2s*)2(2py)2(2pz)2(2p)2]
O2[KK(2s)2(2s*)2(2py)2(2pz)2(2py*)1(2pz*)1]
并从分子轨道能级图可见:
由N2→N2+,是电离出成键轨道2p上的一个电子,而N→N+是电离出2p轨道上的一个电子,而N2的2p轨道比N的2p轨道能量低,因此N2所需要的能量较大。
由O2→O2+是电离出反键轨道2p*上的一个电子,而O→O+是电离出2p轨道上的一个电子,而O2的2p*轨道比O的2p轨道能量高,因此O→O+所需要的能量较大。
4.确定下列变换中,杂化轨道、电子排布和空间构型变化情况。
(1)BF3BF4-:
sp2sp3;平面三角形正四面体
电子排布:
平面三角形正四面体后由于B的缺电子,F-提供共用电子对。
(2)H2OH3O+:
sp3sp3;V形三角锥形;
电子排布都是四面体。
(3)PCl3PCl6-:
sp3sp3d2;三角锥形正八面体;
电子排布前者不等四面体,后者正八面体,Cl-提供共用电子对。
(4)PCl5PCl6-:
sp3dsp3d2;三角双锥正八面体
电子排布是三角双锥正八面体后,Cl-提供共用电子对。
(5)AlCl3Al2Cl6:
sp2sp3;平面三角形两个正四面体共棱;电子排布是平面三角形两个正四面体
计算题:
1.解:
1.5.00=4.74+lg([Ac]/[HAc])[Ac]/[HAc]=1.8
2.设缓冲溶液中HAc-物质的量为xmmol,加入1.0mmol固体NaOH后改变0.10pH单位,即pH为5.10(1.8x+1.0)5.10=4.74+lg(x-1.0)
解得x=6.71mmol
[HAc]=6.71/200=0.034(mol/L)
[Ac-]=6.71×1.8/200=0.0604(mol/L)
2.纯水:
s=(Ksp)1/2=10-4.99
[Y]=[Y']/Y(H)=10-2/1010.8=10-12.8(mol/L),
Ba(Y)=1+KBaY[Y]=1+107.6×10-12.8≈1?
pH=3.0;s=(Ksp)1/2=10-4.99
它们之间无差异,因为溶液的酸性强。
Ba2+在pH=3.0时不与EDTA络合!
第十章
1.0.20mol/LNH2OH(羟胺)和0.10mol/LHCl等体积混合液的pH是()[pKb(NH2OH)=8.04]
(A)6.96(B)5.96(C)8.04(D)7.46
2.0.10mol/LNa3PO4溶液,其离子强度为-----()
(A)0.10mol/L;(B)0.30mol/L;(C)0.40mol/L;(D)0.60mol/L
3.OH-的共轭酸是---------------()
(A)H+(B)H2O(C)H3O+(D)O2-
4.弱碱的电离常数Kb由下列哪项决定?
()
(A)弱碱溶液的浓度(B)弱碱的电离度
(C)弱碱分子中含羟基数(D)弱碱的本质和溶液温度
5.将1mol·L-1HAc和0.1mol·L-1NaAc两溶液按下列体积比混合,
缓冲能力最大的是()
(A)1:
1(B)10:
1(C)2:
1(D)1:
10
6.以下物质必须采用间接法配制标准溶液的是
(A)K2Cr2O7(B)EDTA(C)NaCl(D)Cu
7.下列各组组分中不属于共轭酸碱对的是----------()
(A)H2CO3和CO32-(B)NH3和NH2-(C)HCl和Cl-(D)HSO4-和SO42-
二、填空题()
8.等体积混合pH为2.00和3.00的HCl溶液,所得溶液的pH为_______。
9.比较下列各组物质溶解度的大小(用>,<,=符号表式)。
(1)AgCl(在纯水中)与AgCl(在0.1mol/LNH4Cl中)
(2)AgCl(在2mol/LNaCl中)与AgCl(在纯水中)
(3)AgCl(在0.01mol/LNaCl中)与AgCl(在2mol/LHCl中)
(4)Ag2CrO4(在纯水中)与AgCl(在纯水中)
(5)Ag2CrO4(在0.001mol/LAgNO3中)与Ag2CrO4(在0.001mol/LK2CrO4中)
[Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ag+与Cl-生成络合物,lg1=3.0,lg2=5.0]
三、问答题
10.写出下列物质的质子平衡式(每个2分,共6分):
(1)K2SO4
(2)NaHCO3(3)HCl+NH4Cl
11完成并配平下列反应方程
(1)KMnO4+H2SO4+C
(2)K2Cr2O7+H2O2+HCl
四、计算题
12.将5mmol乙二胺四乙酸(H4Y)加入到1L5.0×10-3mol/L乙二胺四乙酸钠(Na4Y)和5.0×10-3mol/LNaOH溶液中。
计算溶液的pH和乙二胺四乙酸五种形式的浓度之比(忽略H5Y+和H6Y2+)
(H4Y的lg1~lg4分别是10.26,16.42,19.09和21.09)
解:
混合后溶液中:
总Y为5+5×10-3×1000=10(mmol)
总H+为5×4-5×10-3×1000=15(mmol)
H+与Y4-反应生成5mmolHY,5mmolH2Y,
pH=6.16
[Y]:
[HY]:
[H2Y]:
[H3Y]:
[H4Y]
=1:
[H+]β1:
[H+]2β2:
[H+]3β3:
[H+]4β4
=1:
10-6.16+10.26:
10-12.32+16.42:
10-18.48+19.09:
10-24.64+21.09
=1:
10+4.10:
10+4.10:
100.61:
10-3.56
第十章(络合滴定)
1.已知lgK(ZnY)=16.5和
pH
4
5
6
7
lgY(H)
8.44
6.45
4.65
3.32
若用0.02mol/LEDTA滴定0.02mol/LZn2+溶液,(要求pM=0.2,Et=0.1%)滴定时最高允许酸度是
(A)pH≈4(B)pH≈5(C)pH≈6(D)pH≈7
2.含有0.02mol/LAlY-的pH=4.5的溶液A、B两份。
A溶液中含有0.3mol/L游离F-;B溶液中含有0.1mol/L游离F-。
指出下列叙述中错误的
(A)A、B两溶液的[Al′]相等(B)A、B两溶液的[Al]不相等
(C)A、B两溶液的K(AlY)不相等(D)A、B两溶液的αAl(F)不相等
3.已知乙二胺(L)与Ag+形成络合物的lg1,lg2分别为4.7与7.7,当AgL络合物为主要存在形式时,溶液中游离L的浓度范围是
(A)10-4.7>[L]>10-7.7(B)10-3.0>[L]>10-7.7
(C)10-3.0>[L]>10-4.7(D)[L]=10-4.7
4.若EDTA滴定M反应为
M+Y=MY
↓A
MA以下表示正确的是------------------------------------------------------()
(A)c(M)=[M']+[MY](B)c(M)=[M]+[M']+[MY]
(C)c(M)=[MA]+[MY](D)c(M)=[M]+[MA]
5.在pH=10的氨性缓冲液中用EDTA滴定Zn2+至50%处时()
(A)pZn只与[NH3]有关(B)pZn只与c(Zn)有关
(C)pZn只与lgK'(ZnY)有关(D)pZn与[NH3]和c(Zn)均有关
6.若络合滴定反应为:
M+Y=MY,则酸效应系数Y(H)表示()
│H+
HiY(i=1-6)
(A)[Y]/c(Y)(B)∑[HiY]/c(Y)(C)[Y]/([Y]+∑[HiY])(D)([Y]+∑[HiY])/[Y]
7.在pH=3.0的含有0.50mol/LNH4F和0.10mol/LTh(NO3)4的溶液中,叙述F-物料平衡方程式正确的是[已知pKa(HF)=3.18]()
(A)[F-]+[HF]+[ThF3+]+2[ThF22+]+3[ThF3+]=0.50
(B)[F-]+[ThF3+]+2[ThF22+]+3[ThF3+]=0.50
(C)[F-]+[ThF3+]+[ThF22+]+[ThF3+]=0.50
(D)[F-]+[HF]+[ThF3+]+[ThF22+]+[ThF3+]=0.50
二、填空题
8.金属指示剂PAN在溶液中有如下平衡:
pKa1=1.9pKa2=12.2
H2In+
HIn
In-
黄绿黄粉红
它与金属离子形成的络合物MIn为红色,当使用PAN作指示剂时,pH范围应是__________。
若使用PAN-Cu指示剂以EDTA溶液滴定Ca2+,化学计量点前溶液是________颜色,化学计量点后溶液呈_________颜色。
9.若络合滴定反应为
M+Y=MY
L││H+
MLHiY(i=1~6)
则酸效应系数Y(H)的定义式为__________________,络合效应系数M(L)的定义式为_________________________。
10.指出下列EDTA络合物的颜色(填A,B,C,D)
(1)CuY2-________(A)无色
(2)MnY2-________(B)紫红色
(3)FeY-________(C)黄色
(4)ZnY2-________(D)蓝色
11.EDTA滴定中,介质pH越低,则Y(H)值越____,K'(MY)值越____,滴定的pM'突跃越____,化学计量点的pM'值越____。
12在pH=10.0的NH3-NH4Cl介质中,以EDTA溶液滴定等浓度的Zn2+,若溶液中游离NH3的浓度增大,化学计量点时的pZn';pZn________。
(填增大或减小)
13.已知乙二胺(L)与Ag+形成络合物的lg1-lg2分别是4.7和7.7。
当[AgL]达最大值时的pL为_____;AgL2为主要形式时的pL范围是__________。
14.在pH=5.5的HAc缓冲溶液中,以0.010mol/LEDTA滴定同浓度的Zn2+,化学计量点后0.1%的pZn为__________。
若浓度均增大10倍,化学计量点后0.1%的pZn为_______。
[lgK(ZnY)=16.5,lgY(H)=5.5]
15.用EDTA滴定金属离子M和N的混合溶液时,已知Y(N)>Y(H),当被测离子M的浓度为干扰离子N浓度的10倍时,欲采用控制酸度滴定M离子,要求Et≤0.1%,pM=±0.20,则lgK(MY)lgK(NY)应________。
16.测定明矾中的钾含量,可先将钾沉淀为KB(C6H5)4,再将沉淀溶解于EDTA-Hg(Ⅱ)溶液中,最后以标准Zn2+液滴定析出的EDTA,反应如下:
KB(C6H5)4+4HgY2-+3H2O=4Hg(C6H5)++4Y4-+H3BO3+K++3H+
此处K+与Zn2+的物质的量之比为_______________。
17.1.00mL0.01000mol/LEDTA溶液相当于Al2O3__________g。
[Mr(Al2O3)=101.96]
三、计算题
18.计算0.0100mol/LH2SO4溶液中各物种的浓度,已知H2SO4的pKa2=1.2×10-2
19.试计算在pH=10.0的氨性缓冲溶液中,设化学计量点时[NH3]=0.10mol/L,用0.0200mol/LEDTA溶液滴定0.0200mol/LZn2+溶液时,化学计量点的pZn和pZn'值。
[lgK(ZnY)=16.5;pH=10.0时lgY(H)=0.5,lgZn(OH)=2.4,Zn(NH3)42+的lg1~lg4分别是2.37、4.81、7.31、9.46]
20.在pH=2.0的0.10mol/LFe3+溶液中,含有0.80mol/LNH4F,计算溶液中未络合的Fe3+浓度为多少?
(已知HF的pKa=3.18,设生成FeF52-形式络合物,其lg5=15.8)
四、问答题
21.在进行络合滴定时,为什么要加入缓冲溶液控制滴定体系保持一定的pH?
该套题答案
aacadda
8.2.0~12.0紫红(红色+蓝色)绿(黄色+蓝色)
9.Y(H)=[Y']/[Y],M(L)=[M']/[M]
10.大,小,小,小
11.减小;增大
12.3.9pL<3.0
13.1:
4
14.5.10×10-4
三、计算题
15.0.0100mol/LH2SO4溶液可视为0.0100mol/LH+和0.0100mol/LHSO4-的混合溶液,因此
解法1:
物料平衡
(1)
电荷平衡
(2)
解联立方程
(1)和
(2),得
解法2:
16.
=1+10-1.00+2.37+10-2.00+4.81+10-3.00+7.31+10-4.00+9.46=105.5
Zn=105.5+102.4=105.5
pZn'=(lgK(ZnY)-lgY(H)-lgZn+pc(Zn))/2
=(16.5-0.5-5.5+2.0)/2=6.3
pZn=pZn'+lgZn=6.3+5.5=11.8
17.解一:
F(H)=1+103.1810-2.0=16
题设生成FeF52-形式络合物,c(F-)=0.80-50.10=0.30(mol/L)
[F-]=c
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