第三组无机化学习题及答案

无机化学题目如下：第三组：一、填空题(本题共10分)1.用电对MnO4-/Mn2+，Cl2/Cl-设计成原电池，其负极反应为2Cl--2e-→Cl2，正极反应为MnO4-+8H++5e-→Mn2++4H2O，电池符号为(-)Pt,Cl2(p)|Cl-(c1)‖MnO4-(c2),H+(c3),Mn2+(c4)|Pt(+)。（(MnO4-/Mn2+)=1.51V；(Cl2/Cl-)=1.36V）2.下列氧化剂：KClO3、Br2、FeCl3、KMnO4，当其溶液中H+浓度增大时，氧化能力增强的是KClO3和KMnO4。3.KCN，NH4F，NH4OAc，NH4NO3，Na2CO3，各溶液浓度均为0.1mol·L-1，按pH值从小到大顺序排列NH4NO3，NH4F，NH4OAc，KCN，Na2CO3。(已知：(NH3·H2O)=1.8×10-5,(HF)=6.6×10-4,(HCN)=6.2×10-10,(HOAc)=1.8×10-5,(H2CO3)=4.4×10-7,(H2CO3)=4.8×10-11)4.2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，已知298K时，=92.22kJ·mol-1，=198.53J·mol-1·K-1，则标准状态下，NH3(g)自发分解的温度是___464.15_____K。5.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大；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小。6.一种混合溶液中含有3.0×10-2molL-1的Pb2+和2.0×10-2molL-1Cr3+，若向其中逐滴加入浓NaOH溶液（忽略溶液体积的变化），Pb2+与Cr3+均有可能形成氢氧化物沉淀。若要分离这两种离子，溶液的pH最小为减小pH最大为增大。((Pb(OH)2）=1.43×10-15，(Cr(OH)3）=6.3×10-31)二、填表题(本题28分)1.已知原子序数：Fe为26，Ni为28配合物中心离子杂化类型几何构型理论磁矩μ理/B.M.键型(内、外轨)[Ni(CN)4]2-dsp2正方形0内轨型[FeF6]3-sp3d2正八面体5.9-----2.名称化学式配位原子配位数四氯二氨合铂(IV)[PtCl4(NH3)2]Cl、N6四（异硫氰酸根）▪二氨合铬（III）酸钾K[Cr(NCS)4(NH3)2]-----63.物质CO2H3O+PH3中心原子杂化类型sp杂化不等性sp3杂化不等性sp3杂化分子的空间结构直线形三角锥形三角锥形4.物质晶体类型晶格结点上的粒子粒子间作用力冰分子晶体H2O分子分子间力，氢键二氧化硅原子晶体Si、O原子共价键5.原子序数电子分布式族区27[Ar]3d74s2VIIId53[Kr]4d105s25p5VIIAp三、配平反应式(要求写出配平过程)(本题10分)1．用离子-电子法配平(要求写出两个半反应式)Mn2++S2O82-→MnO4-+SO42-2Mn2++4H2O-5e-→MnO4-+8H+5S2O82-+2e-→2SO42-2Mn2++8H2O+5S2O82-=2MnO4-+16H++10SO42-2．用氧化数法配平(要求写出线桥式)P+CuSO4→Cu3P+H3PO4+H2SO4氧化数降氧化数降3×5氧化数降1×3氧化数降1×3×5+5-3+1+20+5-3+1+2024H2O+11P+15CuSO4→5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4氧化数升5氧化数升5×6四、计算题：(本题共52分)1．已知气相反应N2O4(g)2NO2(g)，在330K时向1.00L真空容器中加入6.00×10-3molN2O4，当达平衡后，压力为25.9kPa。计算330K时N2O4的解离度和平衡常数。已知该反应的=72.8kJ·mol-1，求该反应的；计算373K时的和。解：(1)设N2O4在330K时其解离度为α，则反应初始压力p0=nRT/V=6.00×10-3×8.314×330/(1×10-3)=1.65×104PaN2O4(g)2NO2(g)起始压力1.65×104

0

平衡压力1.65×104

×

(1-α)

2×1.65×104×α

1.65×104

×（1-α）+2×1.65×104×α

=25.9×103解得：解离度α=56.97%平衡常数K=0.497(2)

∆rGm(330K)

=-RTlnK=-8.314×330×ln0.497=1918.24J•mol-1

=(-∆rGm

)/T=(72.8×103-1918.24)/330=214.79J•mol-1•K-1

(3)∆rGm(373K)=-373×=72.8×103–373×214.79=-7316.67J•mol-1K(373K)=10.582.已知([Ag(NH3)2]＋)=1.6×107，(AgCl)=1.8×10-10，(AgBr)=5.4×10-13。将0.10mol·L-1AgNO3与0.10mol·L-1KCl溶液以等体积混合，加入浓氨水(浓氨水加入体积变化忽略)使AgCl沉淀恰好溶解。试问：（1）混合溶液中游离的氨浓度是多少？（2）向混合溶液（1）中加入固体KBr，并使溶液中Br-浓度为0.02mol·L-1，有无AgBr沉淀产生？（3）欲防止AgBr沉淀析出，氨水的浓度至少为多少?解：（1）0.10mol·L-1AgNO3与0.10mol·L-1KCl溶液以等体积混合，则混合后体系中c（Ag+）=c（Cl-）=0.05mol·L-1。加入浓氨水后,生成的[Ag(NH3)2]＋浓度为0.05mol·L-1。设加入浓氨水后混合溶液中游离的氨浓度为xmol·L-1AgCl+2NH3[Ag(NH3)2]＋+Cl-平衡浓度（mol·L-1）x0.050.050.052/x2==([Ag(NH3)2]＋)▪(AgCl)=2.88×10-3x=0.93mol·L-1(2)设混合溶液中c（Ag+）=ymol·L-1。Ag++2NH3[Ag(NH3)2]＋平衡浓度（mol·L-1）y0.93+2y0.05-y(0.05-y)/[y×(0.93+2y)2]=([Ag(NH3)2]＋)=1.6×107y=3.6×10-9mol·L-1加入固体KBr，并使溶液中Br-浓度为0.02mol·L-1，J=c(Ag+)▪c(Br-)=3.6×10-9×0.02=7.2×10-11>(AgBr)=5.4×10-13所以有AgBr沉淀产生。（3）为防止AgBr沉淀析出，氨水的浓度至少为zmol·L-1。AgBr+2NH3[Ag(NH3)2]＋+Br-平衡浓度（mol·L-1）z0.050.02(0.05×0.02)/z2==([Ag(NH3)2]＋)▪(AgBr)=8.64×10-6z=34.02mol·L-1氨水的浓度至少为34.02mol·L-1,而市售28wt%的浓氨水浓度约为17mol·L-1，故市售浓氨水不能防止AgBr沉淀析出。3.某原电池正极为铜片，浸泡在0.10mol·L-1的CuSO4溶液中，不断通入H2S气体至饱和；其负极为Zn片，浸泡在0.10mol·L-1的ZnSO4溶液中，通入氨气，最终使c(NH3·H2O)=0.10mol·L-1，用盐桥连通两个半电池，测得该原电池电动势为0.86V，求(CuS)=?(已知:(Zn2+/Zn)=-0.76V，(Cu2+/Cu)=0.34V，Kf([Zn(NH3)4]2+)=2.9×109，(H2S)=1.1×10-7,(H2S)=1.3×10-13)解：(1)由题意可知，原电池符号为：（-）Zn|Zn2+（c1）||Cu2+（c2）|Cu(+)E=E(Cu2+/Cu)–E(Zn2+/Zn)=0.86V其中E(Zn2+/Zn)==(Zn2+/Zn)+0.0592/2×lg[c(Zn(NH3)4]2+)/(Kf([Zn(NH3)4]2+)▪c(NH3·H2O)4)]=-0.76+0.0592/2×lg[0.10/(2.9×109×0.14)]=-0.9513V(2)Cu2++H2S→CuS+2H+平衡时浓度（mol·L-1）0.100.20则根据(H2S)=(H2S)▪(H2S)=1.1×10-7×1.3×10-13=1.4×10-20c(S2-)=[0.1×1.4×10-20]/0.22=3.5×10-20根据Cu2++S2-CuS↓，得(CuS)=c(Cu2+)c(S2-)c(Cu2+)=(CuS)/c(S2-)结合E(Cu2+/Cu)=0.86V+E(Zn2+/Zn)=0.86+（-0.9513）=-0.0913VE(Cu2+/Cu)=(Cu2+/Cu)+0.0592/2×lg[(CuS)/c(S2-)]-0.0913=0.34+0.0592/2lg[(CuS)/3.5×10-20]得：(CuS)=9.4