18无机化学万题库计算题1015.docx
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18无机化学万题库计算题1015
(十)氢稀有气体
1.已知:
①Xe(g)+2F2(g)=XeF4(g)Kp=1.07×108(523K)
Kp=1.98×103(673K)
②Xe(g)+3F2(g)=XeF6(g)Kp=1.01×108(523K)
Kp=36.0(673K)
⑴问从Xe+F2反应制取XeF6,在满足反应速率的前提下,应如何控制反应的温度才有利于XeF6的生成?
⑵求在523K和673K时反应③XeF4(g)+F2(g)=XeF6(g)的Kp值;
⑶若在523K下以Xe和F2制取XeF6并使产物中XeF6/XeF4>10,
则F2的平衡分压p(F2)至少应保持多少个标准压力?
****
2.LaNi5是一种储氢材料。
LaNi5在室温和250kPa压强下,每摩尔LaNi5可吸收7摩尔H原子。
当其组成为LaNi5H6时储氢密度为6.2×1022H原子/cm3。
20K时液氢密度为70.6g/L,试比较二者的含氢密度。
(H原子量1.008)**
3.许多液态不饱和碳氢化合物有很大的储氢能力。
如甲苯(C7H8)与氢结合可生成液态甲基环己烷(C7H14)。
在发动机工作条件下,甲基环己烷可再分解为甲苯和氢。
C7H14>673KC7H8(g)+3H2(g)。
试计算若以甲基环己烷为燃料时,甲苯和氢的能量贡献率。
(已知C7H8(g)CO2(g)H2O(g)
ΔfHmΘ/kJ·mol-150.00-393.14-241.82**
4.已知液氢密度为70.6g/L,某试验型液氢汽车的液氢储箱容积151.44L,充装一次可行驶274km。
试计算该车每千米的能耗。
(H原子量为1.008,H2O(l)的ΔfHmΘ=-285.83kJ·mol-1)**
5.某研究所合成了一种氙的化合物,由0.409g的氙生成0.758g氙的氟化物,试计算该化合物的实验式。
(原子量Xe131.29F19.00)**
6.将0.2952gXe和0.1733gF2在Ni容器中加入到400℃,生成一种无色的、在室温下稳定的固体。
称量此固体0.4000g,通入过量的氢,在400℃时得到氟化氢和0.2507gXe,用已知浓度的NaOH溶液吸收氟化氢,通过分析,其中含F-离子0.1435g,试通过计算确定该化合物的化学式。
(原子量F19,Xe131.3)***
7.在某次试验中,用PtF6与Xe作用,PtF6的起始压强为12.40kPa,加入Xe直到压强为26.08kPa,反应后Xe的残余压强为2.27kPa。
试计算产物化学式。
**
(十一)卤素
1.已知:
XO3-+5X-+6H+3X2+3H2O计算:
当XO3-和X-分别为ClO3-和Cl-;BrO3-和Br-;IO3-和I-时,
正向反应能够进行的最大pH值。
(ϕΘ(ClO3-/Cl2)=1.47v,ϕΘ(Cl2/Cl-)=1.36v;
ϕΘ(BrO3-/Br2)=1.52v,ϕΘ(Br2/Br-)=1.07v;
ϕΘ(IO3-/I2)=1.20v,ϕΘ(I2/I-)=0.54v)***
2.Br2在CCl4中和水中的分配系数为KD=25.0,当100mlBr2的饱和水溶液(溶解度为35.6g∙L-1)与10mlCCl4振荡达平衡时,求Br2在水中的溶解度。
***
3.利用玻恩-哈柏循环,由下列反应的有关数据计算Cl的电子亲合能:
ΔrHmΘ/kJ·mol-1,
①Rb(s)+
Cl2=RbCl(s)-433
②Rb(s)=Rb(g)86.0
③Rb(g)=Rb+(g)+e-409
④Cl2(g)=2Cl(g)242
⑤Cl-(g)+Rb+(g)=RbCl(s)-686***
4.计算在25℃时,使用多大浓度的HCl才能刚好与MnO2反应制备得氯气?
(设除[H+]、
[Cl-]外,其它物种均为标准状态)
已知:
ϕΘ(Cl2/Cl-)=1.36v,ϕΘ(MnO2/Mn2+)=1.23v。
***
5.已知:
HClO1.63VCl21.36vCl-和ClO-0.40vCl21.36vCl-问:
⑴在酸性还是碱性介质中Cl2可以自发发生歧化反应?
写出有关歧化反应方程式,计算该反应的标准平衡常数KΘ。
⑵在酸性还是碱性介质中Cl(Ⅰ)和Cl-可以反应生成Cl2?
(归中反应)写出有关归中反应方程式,计算该反应的标准平衡常数KΘ。
***
6.在酸性溶液中,KBrO3能把KI氧化为I2和KIO3,而本身还原为Br2,Br-;KIO3和KBr又可以反应生成I2和Br2,KIO3和KI反应生成I2。
现于酸性溶液中混合等物质的量的KBrO3和KI,通过计算说明将生成哪些氧化还原产物?
它们的物质的量的比是多少?
***
7.向100mlCu(IO3)3的饱和溶液中加入足量的KI溶液,立即生成I2,然后用Na2S2O3溶液滴定生成的I2。
计算需要0.11mol·L-1的Na2S2O3溶液多少?
(已知Cu(IO3)3的KspΘ为1.1×10-7)***
8.已知ϕΘ(BrO-/Br-)=0.758v,KaΘHBrO=2.51×10-9。
试计算BrO-在酸性介质中被还原为Br-的标准电极电势值。
***
9.将KClO3和MnO2的混合物5.36g进行加热,分解完全后剩余3.76g。
试计算反应开始时,混合物中KClO3有多少克?
(KClO3式量122.5)***
10.已知ClO3-+6H++5e-→1/2Cl2+3H2OϕΘA=1.47v
求ClO3-+3H2O+5e-→1/2Cl2+6OH-ϕΘB=?
v
***
11.已知ϕΘ(I2/I-)=0.54v,ϕΘ(Br2/Br-)=1.09v,法拉第常数F=96485C·mol-1。
⑴如果将I2和Br2分别加到含I-和Br-的溶液中,将发生什么反应?
写出方程式。
⑵将上述方程式组成原电池,写出其电池符号。
⑶计算上述电池反应的标准平衡常数KΘ和ΔrGmΘ。
***
12.欲分离溶液中Cl-、Br-离子,先在混合溶液中加足量AgNO3溶液使它们沉淀,经过滤、洗涤后,往沉淀上加足量2mol·L-1氨水,使AgCl溶解而AgBr微溶。
如果开始的Cl-离子浓度为Br-的500倍,通过计算说明能否用这个方法分离Cl-、Br-离子?
(已知KspΘAgBr=5.35×10-13,KspΘAgCl=1.77×10-10)***
13.在某样品中,除含有NaCl和NaBr外,还含有其他杂质。
取该样品1.000g溶于水,加入足量AgNO3溶液,得到沉淀0.526g,将此沉淀在Cl2气流中加热到恒重,称得重量为0.426g,计算样品中NaCl和NaBr的百分含量。
(AgCl式量143.3,AgBr式量187.8,NaCl式量58.45,NaBr式量102.9)****
14.Fe3+离子可以被I-离子还原为Fe2+离子,并生成I2。
但若在含Fe3+离子的溶液中加入氟化钠溶液,然后再加入KI,就没有I2生成,试通过计算说明这一现象。
***
(已知ϕΘ(Fe3+/Fe2+)=0.771v,ϕΘ(I2/I-)=0.535v,KΘ稳FeF52-=5.9×1015)
15.将纯净可溶的碘化物0.332g溶于稀硫酸中,再加入准确称量的0.002molKIO3,煮沸除去由反应生成的碘,然后加足量的KI于溶液中,使之与过量的KIO3作用,最后用硫代硫酸钠滴定所形成的I3-,共用去硫代硫酸钠0.0096mol,计算原来的碘化物的摩尔质量是多少?
***
16.已知H2CO3的KaΘ1=4.30×10-7,HClO的KaΘ=2.95×10-8。
试通过计算说明漂白粉在潮湿的空气中容易失效。
***
17.将含有0.100mol的Hg(ClO4)2和0.080mol的NaCl溶液混合,总体积为1.25L。
已知Hg(ClO4)2和NaCl为强电解质,而HgCl+Hg2++Cl-的KC=1.8×10-7。
计算混合液中Cl-离子的最终浓度。
***
18.试计算1.000×10-10mol·L-1盐酸的pH值。
***
19.碘在水中的溶解度很小,试从下列两个电极反应计算298K时I2饱和溶液的浓度:
①I2(s)+2e-→2I-ϕΘ=0.535v
②I2(aq)+2e-→2I-ϕΘ=0.621v***]
(十二)氧硫
1.某种含铜的合金3.00g,溶解后制成250ml近中性溶液,取该溶液25.0ml,加入
过量KI,析出的碘与0.0500mol∙L-1的Na2S2O3溶液22.5ml完全反应:
⑴写出有关的反应方程式;
⑵计算铜合金中铜的百分含量。
(原子量:
Cu63.54)***
2.称取0.3500g不纯的KI试样,在硫酸溶液中加入0.1942gK2CrO4处理,煮沸并除去生成的I2,然后加入过量的KI,使之与剩余的Cr(Ⅵ)作用,反应析出的I2可与
10.00ml0.1000mol∙L-1的Na2S2O3完全作用。
试计算原试样中KI的含量。
(摩尔质量/g∙mol-1:
KI166.0;K2CrO4194.2)***
3.已知反应3O2=2O3,25℃时ΔrHmΘ=284kJ∙mol-1平衡常数KΘ=1.0×10-54,
计算此反应的∆rGmΘ和ΔrSmΘ。
**
4.在催化剂MnO2存在下,将氯酸钾加热分解,释放出的氧气用排水集气法收集。
试计算
在18℃、99.725kPa时,多少克氯酸钾才能释放出5.00升氧气?
(KClO3式量122.5,
18℃时饱和水蒸气压为2.066kPa)**
5.往100mlCu(IO3)2饱和溶液中加入足量酸化了的KI溶液,析出的I2再用Na2S2O3溶液
进行滴定,消耗浓度为0.110mol∙L-1的Na2S2O3溶液35.5ml。
试计算Cu(IO3)2的Ksp。
****
6.工业上也有使用CaSO4,NH3及CO2反应制取(NH4)2SO4的方法。
⑴试写出有关反应方程式并计算其标准平衡常数KΘ;
⑵在原料中的CO2(有NH3存在时)起什么作用?
(已知:
CaSO4的Ksp=9.1×10-6;CaCO3的Ksp=2.5×10-9;
H2CO3的Ka1=4.2×10-7;Ka2=5.6×10-11;KbNH3=1.8×10-5。
)
****
7.为了测量大气中SO2的含量,试设计一个以H2O2(aq)和NaOH(aq)为试剂的实验方法,并列出计算大气中SO2含量的计算公式(以质量分数表示),写出有关反应方程式。
(设NaOH浓度为0.00250mol∙L-1,O和S的原子量分别为16和32)***
8.空气中O2与N2的体积比是21∶78,在273K和101.3kPa下,1L水能溶解O249.10ml,N223.20ml。
试计算在该温度下溶解于水的空气所含的O2与N2的体积比是多少?
***
9.在标准状况下,750ml含有O3的氧气,当其中所含O3完全分解后体积变为780ml,若将此含有O3的氧气1L通入酸化的KI溶液中,能析出多少克I2?
(I2的式量为254)
***
10.在293K和101.325kPa下,1体积水可以溶解2.6体积H2S气体。
试计算该饱和H2S
溶液的物质的量浓度和pH值。
(忽略体积的变化)
(已知H2S:
KaΘ1=9.1×10-8,KaΘ2=7.10×10-15)**
11.已知下列转化反应3O2→2O3,
在298K时,ΔrGmΘ=308kJ·mol-1,ΔrSmΘ=-80.15J·mol-1·K-1,计算该反应的标准平衡常数KaΘ和ΔrHmΘ。
**
12.为什么在0.1mol·L-1的FeSO4溶液中,通入H2S得不到FeS沉淀?
通过计算说明需要怎样的条件才能得到FeS沉淀?
(已知KspΘFeS=3.7×10-19,H2S:
KaΘ1×KaΘ2=9.37×10-22)***
(十三)氮磷砷锑铋
1.500m3(标准状况下)的NH3转化为HNO3。
问能得到密度为1.4g∙cm3、质量分数
为64%的HNO3多少千克?
合多少升?
(原子量:
N14)**
2.20℃时,用P4O10(s)干燥过的气体中残余水气为0.000025g∙dm3,计算残余水气的
分压。
**
3.已知N2和H2反应生成1molNH3时,放热46kJ,N2和H2反应生成1molNH2-NH2
时,吸热96.2kJ,H-H键键能为434.8kJ∙mol-1,N≡N键键能为940.5kJ∙mol-1,根据上述数据计算N-H键和N-N单键的键能。
***
4.将多磷酸钠溶液通过氢型阳离子交换柱,交换后的溶液用0.100mol·L-1NaOH溶液滴定,在消耗42.0ml和50.0ml处(pH分别为4和9)各有一个终点。
若多磷酸盐为链状结构,问;
⑴为什么会有两个终点?
⑵通过计算说明链上平均磷原子数是多少?
****
5.已知NO3-+3H++2e-→HNO2+H2OϕΘA=0.934v
计算NO3-+H2O+2e-→NO2-+2OH-ϕΘB=?
v
(HNO2的离解常数KaΘ=6.1×10-4)****
6.滴加AgNO3溶液于含PO43-和Cl-的混合溶液中以分离PO43-和Cl-。
若[PO43-]=0.10
mol·L-1,计算当Ag3PO4开始沉淀时,[PO43-]/[Cl-]比值为多少?
该方法能否将PO43-
和Cl-分离完全?
(KspΘAgCl=1.8×10-10,KspΘAg3PO4=1.6×10-21)***
7.在N2O42NO2的离解平衡中,若N2O4的密度为D,平衡时混合气体的密度为d,
则压强为p时,试写出平衡常数Kp的计算式。
****
8.将0.010molNH4Cl与过量碱充分作用,生成的氨完全溶于水后,恰好得0.100L氨水,计算该氨水的物质的量浓度为多少?
若向此溶液中加入0.0050L1.0mol·L-1HCl后,溶液的pH值是多少?
(已知:
KbΘNH3=1.8×10-5)***
9.500K时,分解反应NO2(g)NO(g)+
O2(g)KC=1.25×10-3。
在该温度下,将0.0683molNO2注入0.769L反应器中,计算平衡时各物质的物质的量浓度。
(提示:
计算中采用逐步近似法求解一元三次方程)***
10.将7.50×10-3molNH3加入到10.0ml0.250mol·L-1HCl中,反应完全后,溶液的pH值是多少?
(忽略体积变化,KbΘNH3=1.81×10-5)***
11.欲制备密度为1.4g·cm-3、浓度为64%的HNO31570L,计算需要标准状况下的NH3转多少升?
(HNO3式量为63)**
12.AsO33-在碱性溶液中能被I2氧化为AsO43-;而H3AsO4在酸性溶液中却能把I-氧化为I2,本身被还原为H3AsO3。
分别写出上述两个反应式,并分别计算它们的KΘ值。
(已知:
ϕΘ(I2/I-)=0.54v;ϕΘ(H3AsO4/H3AsO3)=0.56v;ϕΘ(AsO43-/AsO33-)=-0.68v)***
13.用638kgAg,能生成多少kgAgNO3?
若分别采用浓硝酸和稀硝酸来溶解这些Ag,两种情况消耗的硝酸的量是否相同?
生产上采用哪一种硝酸成本上更合算?
(已知式量:
Ag108HNO3126AgNO3170)**
14.一定量NH4Cl与过量的碱充分作用,生成的氨完全溶于水后,恰好得0.100L氨水。
算若向该溶液中加入0.0050L1.0mol·L-1HCl后,溶液的pH=9.26,计算原来的NH4Cl质量为多少克?
(NH4Cl式量为53.5)***
15.写出用Ca3(PO4)2制备H3PO4的化学反应方程式。
如果产率为85%,制备500kg浓度为85%的H3PO4,需要纯度为85%的Ca3(PO4)2多少kg?
(已知式量:
Ca3(PO4)2310H3PO498)**
(十四)碳硅锗锡铅
1.如何判断酸式盐溶液的酸碱性?
计算0.10mol∙L-1NaHCO3溶液的pH值。
(已知:
H2CO3的Ka1=4.30×10-7,Ka2=5.61×10-11)**
2.电解还原2.1948gSnCl4,产生1.0000gSn,计算锡的原子量。
(原子量:
Cl35.45)*
3.有一含69.70%硫的化合物样品,重0.1221g。
该样品与水作用生成SiO2白色沉淀,干燥后重0.07914g。
试问这是什么化合物?
(原子量:
S32.06,Si28.08,O16.00)***
4.有一硅的氢化物样品重0.0751g,它在21℃、68.261kPa压力下的体积为43.3cm3。
计算此氢化物的分子量,并写出它的化学式。
(原子量:
Si28.08)**
5.在27℃和102.66kPa压力下,将10.0dm3CO2通入过量的石灰水中,可以生成多少
克CaCO3?
(原子量:
CaCO3式量100)**
6.将1.497g铅锡合金溶解在硝酸中,生成偏锡酸沉淀。
加热使它脱水变成二氧化锡后,其重量为0.4909g,计算合金中锡的百分含量。
(式量:
SnO2150.69,Sn118.69)
**
7.已知:
PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2OϕΘ=1.46v,KspPbSO4=1.82×10-8
求反应:
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OϕΘ=?
***
8.将含Na2CO3和NaHCO3的固体混合物60.00g溶于少量水后,再冲稀到2.00L,测得溶液的pH值为10.6。
已知H2CO3的KaΘ2=5.62×10-11,Na2CO3的式量为106,
NaHCO3的式量为84.0,试计算混合物中Na2CO3和NaHCO3的质量各为多少?
***
9.已知H2CO3的KaΘ2=5.6×10-11,KspΘCaCO3=2.5×10-9,KspΘCa(OH)2=5.4×10-6。
试通过计算说明在暂时硬水中加入适量Ca(OH)2可以减少Ca2+?
***
10.已知金刚石完全燃烧的反应热为ΔrHmΘ1=-395.41kJ·mol-1,石墨的完全燃烧的反应热为ΔrHmΘ2=-393.51kJ·mol-1,试计算由金刚石转化为石墨的反应热,并比较它们的相对稳定性。
**
(十五)硼铝镓铟铊
1.1.0g乙硼烷和100cm3水反应,溶液的pH值是多少?
(H3BO3的KaΘ=7.3×10-10;B2H6式量:
27.6)***
2.BF3和NH3混合后生成一白色固体,其组成为19.93%NH3和12.72%B。
若1000g
水中溶有此白色固体8.15g后,所得溶液的凝固点比水下降了0.00179℃。
此白色固体的化学式和结构式如何?
(水的Kf=1.86K·kg·mol-1,式量:
B10.81,NH317.03)***
3.已知Tl+(aq)+e-=Tl(s)ϕΘ=-0.34v
Tl3+(aq)+3e-=Tl(s)ϕΘ=0.74v
计算:
⑴ϕΘ(Tl3+/Tl+)=?
⑵25℃时反应3Tl+(aq)=Tl3+(aq)+Tl(s)的KΘ。
4.硼砂[Na2B4O5(OH)4]的水溶液是很好的缓冲溶液,试用反应式说明其溶液为什么具有缓冲作用?
计算其pH值。
(KaΘH3BO3=5.8×10-10)***
5.在298K时,BF3(g)和BCl3(l)能否按下列反应式水解?
BX3+3H2O→H3BO3+3HX(X=F,Cl)
已知:
ΔfGmΘ/kJ·mol-1
H3BO3(aq)-963.32
HF(aq)-276.48
HCl(aq)-131.17
H2O(l)-237.16
BF3(g)-1093.28
BCl3(l)-379.07
分别写出可能发生的水解方程式。
***
6.硬铝(杜拉铝)的组成主要是CuAl2+Al。
某硬铝试样中含铜4.2%(质量百分数),试计算该硬铝中含CuAl2的百分数。
(原子量Cu63.5Al27)**
7.已知ϕΘ(Tl3+/Tl)=1.26v,ϕΘ(TlOH/Tl)=-0.34v,ϕΘ(O2/H2O)=1.23v。
试解释铊能够“溶于水”的原因,为什么它在强碱性溶液中溶解时必须要有氧化剂存在?
****