四大化学平衡练习题
一.是非题
1.0.20 mol·L-1HOAc 溶液中C H+是0.10 mol·L-1HOAc溶液中C H+的2 倍。 ( ×)
2.H2S 溶液中C H+是C S2-的2 倍。 ( ×)
3. 同离子效应可以使溶液的pH 值增大,也可以使pH 值减小,但一定会使电解质的电离度降低。 ( √)
4. pH = 7 的盐的水溶液,表明该盐不发生水解。 (×)
5. 浓度很大的酸或浓度很大的碱溶液也有缓冲作用。 (√)
6.H2PO4-和HS-既是酸又是碱。 (√)
7.一定温度下,Ag Cl的饱和水溶液中,c ( Ag+ ) / c 和c ( Cl- ) / c 的乘积是一个常数。(√)
8.任何Ag C l 溶液中,c ( Ag+ ) / c 和c ( Cl- ) / c 的乘积都等于K sp (Ag Cl )。( ×)
9.FeCl3 ,KMnO4 和H2O2 是常见的氧化剂,当溶液中C H+增大时,它们的氧化能力都增加。 ( ×)
10.已知K sp (CuS)< K sp (PbCl2),则CuS的溶解度一定小于PbCl2的溶解度。( ×)
11.电极电势大的电对,其氧化态和还原态是强的氧化剂和还原剂。( ×)
12.在一定温度下A2B型和AB2型难溶电解质,溶度积大则溶解度也一定大。(√)
13.弱电解质的解离度随电解质浓度的降低而增大。(√)
14.AgCl水溶液导电性很弱,所以AgCl是弱电解质。( ×)
15. 用水稀释含BaSO4固体的水溶液时,BaSO4的溶度积不变,浓度也不变。(√)
16. 在S2O82-和SO42- 中S的的氧化数相等。( ×)
17.反应Cu2++2e=Cu和Fe3++e=Fe2+,有关离子浓度均减半时,E (Cu2+/Cu)和E (Fe3+/Fe2+)的值不变。(√)
18.电对H2O2/H2O, O2/OH-, MnO2/Mn2+, MnO4-/MnO42-的电极电势均与pH值无关。( ×)
19.电极电位的数值与电极半反应的写法无关,而平衡常数的数值随反应式的写法(即化学计量数)而变。(√)
20.配位化合物的中心原子的氧化态不可能等于零,更不可能为负值。 ( ×)
21.配体的配位原子数等于配位数。(√)
22.所有的配合物都包含内界和外界。( ×)
23.中心离子都带正电荷,而配离子都带有负电荷。(×)
二.选择题
1. 将浓度相同的NaCl,NH4Ac, NaAc 和 NaCN 溶液,按它们的C H+从大到小排列的顺序为: (c)
a NaCl > NaAc > NH4Ac > NaCN
b NaAc> NaCl ≈ NH4A
c > NaCN
c NaCl ≈ NH4Ac > NaAc> NaCN
d NaCN > NaAc > NaCl≈NH4Ac
2. 已知K HF = 6.7×10-4,K HCN = 7.2×10-10,K HAc = 1.8×10-5。可配成pH = 9 的缓冲溶液的为 (b )
a HF 和 NaF
b HCN 和 NaCN
c HAc 和 NaAc
d 都可以
3.在Hac — NaAc 组成的缓冲溶液中,若c(Hac) > c(Ac-),则缓冲溶液抵抗酸或碱的能力为 (b )
a 抗酸能力 >抗碱能力
b 抗酸能力﹤抗碱能力
c 抗酸碱能力相同
d 无法判断
4.不是共轭酸碱对的一组物质是 (b )
a NH3, NH2-
b NaOH , Na+
c HS- , S2-
d H2O , OH-
5. 已知相同浓度的盐NaA, NaB, NaC, NaD 的水溶液pH 依次增大,则相同浓度的下列
稀酸中离解度最大的是 (d ) P84
a HD
b HC
c HB
d HA
6.过量AgCl溶解在下列各物质中,问哪种溶液中Ag+浓度最小(c)
a 100 cm3水b.1000 cm3水
c 100cm3 0.2mol·L-1KCl溶液d.1000 cm3 0.5mol·L-1KNO3溶液
7.Ag2CrO4的K sp = 9.0 ? 10-12,其饱和溶液中Ag+ 浓度为(c)
a 1.3 ? 10-4mol·L-1b. 2.1 ? 10-4 mol·L-1c 2.6 ? 10-4mol·L-1d.4.2 ? 10-4mol·L-1
8.BaF2在0.40 mol·L-1NaF溶液中的溶解度为(a)
(K sp(BaF2) = 2.4 ? 10-5,忽略F-水解)
a 1.5 ? 10-4mol·L-1b.6.0 ? 10-5mol·L-1c 3.8 ? 10-6mol·L-1d.9.6 ? 10-6mol·L-1
9. Ag2CrO4在0.0010 mol·L-1AgNO3溶液中的溶解度较在0.0010 mol·L-1K2CrO4中的溶解度(d)a.小 b.相等 c.可能大也可能小 d.大
10.已知Mg(OH)2 的K sp = 1.8×10-11,则Mg(OH)2 饱和溶液中的pH 是(b)
a.3.59 b.10.43 c.4.5; d.9.41
11.下列物质中,硫具有最高氧化数的是:(d)
a S 2-
b S2O32-
c SCl4
d H2SO4
12.已知Eθ(Cl2/Cl-)= +1.36V,在下列电极反应中标准电极电势为+1.36V 的电极反应是:( d)
a. Cl2+2e- = 2Cl-
b.2Cl- - 2e- ==Cl2
c.1/2Cl2+e- = Cl- d都是
13. 下列都是常见的氧化剂,其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是(c)
a K2Cr2O7
b PbO2
c O2
d FeCl3
14. 下列电极反应中,有关离子浓度减小时,电极电势增大的是:(b)
a Sn4++ 2e- = Sn2+ b. Cl2 + 2e- = 2Cl-
c.Fe - 2e- = Fe2+
d. 2H+ + 2e- = H2
15. 已知Eθ(Fe3+/ Fe2+)= +0.77V , Eθ(Cl2/Cl-)= +1.36V, 正确的原电池符号是:
( d)
a Fe2+ | Fe3+ || Cl- | Cl2 | Pt
b Pt | Fe2+ , Fe3+ || Cl- | Cl2
c Pt | Fe2+ , Fe3+ || Cl- | Pt
d Pt | Fe2+ , Fe3+ || Cl2 |Cl- | Pt
16. 为防止配制的SnCl2 溶液中Sn2+ 被完全氧化,最好的方法是:(a)
a. 加入Sn 粒
b. 加Fe 屑
c. 通入H2
d. 均可
17.根据标准电势判断在酸性溶液中,下列离子浓度为1 mol·L-1时不能与Ag+共存的是:(c )
a. Mn2+
b. Fe2+
c. Sn2+
d. Pb2+
18. 借助盐桥把0.1mol?dm-3AgNO3 溶液中的 Ag 丝与含有Cu 丝的0.5 mol·L-1的
Cu(NO3)2 溶液相连组成电池,其电动势为:( a)
a. 0.42V
b. 0.44V
c. 0.47V
d. 0.48V
19. 以反应Zn(s) + Ni2+ → Zn 2++ Ni (s) 为基础构成一电化学电池.若测的电池的电
动势为0.54 V,且Ni2+的浓度为1.0 mol·L-1,则Zn2+的浓度为多少?(b )P207
a. 0.02
b. 0.06
c. 0.08
d. 0.10
20. 反应Zn (s) + 2H+→Zn 2++ H2 (g)的平衡常数是多少?(d.)P211
a. 2×10-33
b. 1×10-13
c. 7×10-12
d. 5×10 -26
21.下列电对中,E 值最小的是:( d)
a.Ag+/Ag;
b. AgCl/Ag;
c. AgBr/Ag;
d.AgI/Ag
22. E (Cu2+/Cu+)=0.158V,E (Cu+/Cu)=0.522V,则反应2 Cu+Cu2+ + Cu的K 为:(c)
a. 6.93×10-7;
b.1.98×1012;
c. 1.4×106;
d. 4.8×10-13
23.对于配合物中心体的配位数,说法不正确的是(a.)
a. 直接与中心体键合的配位体的数目
b. 直接与中心体键合的配位原子的数目
c. 中心体接受配位体的孤对电子的对数
d.中心体与配位体所形成的配价键数
24.当0.01 mol CrCl 3·6H 2O 在水溶液中用过量硝酸银处理时,有0.02 mol 氯化银沉淀出来,此样品中配离子的最可能表示式是(b )
a. [Cr(H 2O)6]2+
b. [CrCl(H 2O)5]2+
c. [CrCl(H 2O)3]2+
d. [CrCl 2(H 2O)4]+
25.在0.20 mol ·dm -3 [Ag(NH 3)2]Cl 溶液中,加入等体积的水稀释(忽略离子强度影响),则下列各物质的浓度为原来浓度的
2
1的是(d ) a. c ([Ag(NH 3)2]Cl) b. 解离达平衡时c (Ag +)
c. 解离达平衡时c (NH 3·H 2O)
d. c (Cl -)
26.向 [Cu(NH 3)4]2+水溶液中通入氨气,则(d )
a.K 稳([Cu(NH 3)4]2+)增大
b. [Cu 2+]增大
c. K 稳([Cu(NH 3)4]2+)减小
d. [Cu 2+]减小
27.在[Co(C 2O 4)2(en)]-中,中心离子Co 3+ 的配位数为(d )
a. 3
b. 4
c. 5
d. 6
28.[Co(SCN)4]2-离子中钴的价态和配位数分别是(b )
a. -2,4
b. +2,4
c.+3,2
d. +2,12
三.填空题
1.浓度为0.010 mol·L -1 的某一元弱碱(K b =1.0×10-8)溶液,其pH = 9 ,此碱的
溶液与等体积的水混和后, pH = 8.7 。
2.在0.10 mol·L -1HAc 溶液中加入固体HAc 后,HAc 的浓度 变大 ,电离度 降低 ,pH 值 变小 。
3. 反应2Fe 3+(aq) + Cu(s) 2Fe 2++ Cu 2+(aq) 与 Fe (s) + Cu 2+ (aq) Fe 2+(aq)+ Cu (s) 均正向自发进行,在上述反应中所有氧化剂中最强的是Fe 3+ ,还原剂中最强的是 Fe 。 4含银电极的AgNO 3 溶液通过盐桥与会有锌电极的Zn(NO 3)2 溶液相连.这一电池的符号是 (—)Zn |Zn(NO 3)2(c 1)‖AgNO 3(c 2)|Ag (+)。
5.已知E θ(Cu 2+/Cu)= 0.337V, K sp Cu(OH) = 2.2×10-20, 则E θ(Cu (OH)2/Cu) = 0.051v
6.PbSO 4和K sp 为1.8×10-8, 在纯水中其溶解度为( 1.34×10-4)mol·L -1; 在浓度为1.0×10-2 mol·L -1的Na 2SO 4溶液中达到饱和时其溶解度为(1.8×10-6 )mol·L -1。
7.用电对MnO 4-/Mn 2+,Cl 2/Cl -组成的原电池,其正极反应为MnO 4-+8H ++5e Mn 2+ +4H 2O ,负极反应为 2Cl --2e Cl 2,电池的电动势等于0.15v ,电池符号为(—)Pt, Cl 2(P )|Cl (1.0 mol·L -1)‖MnO 4(1.0 mol·L -1), Mn 2+
(1.0 mol·L -1),H +(1.0 mol·L -1)|Pt (+)。
。(E (MnO 4-/Mn 2+)=1.51V ;E (Cl 2/Cl -)=1.36V )
8. 用离子-电子法配平下列氧化还原反应式 (1)PbO 2 + HCl → PbCl 2 + Cl 2 + H 2O
解:(+)PbO
2 +2e - + 4H + Pb 2+ + 2H 2O
(-)2Cl - - 2e -
Cl 2
得:PbO 2 + 4HCl = PbCl 2 + Cl 2 +2 H 2O
(2)I -+H 2O 2+H +→I 2+H 2O
解:(+)H
2O 2 +2H ++2e -
2H 2O (-)2I –-2e - I
2
得:2I -+H 2O 2+2H += I 2+2H 2O
(3)MnO 4- + SO 32- + H + → Mn 2+ + SO 42-
+ H 2O
解:(+)MnO 4- + 8H + +5e - Mn 2+ + 4H 2O
(-)SO 32- -2e + H 2O SO 42- + 2H +
得:2MnO 4- + 5SO 32- + 6H + = 2Mn 2+ + 5SO 42- + 3H 2O (4)Cl 2 + OH - → Cl - + ClO 3
-
解:(+)Cl 2 + 2e - 2Cl -
(-) Cl 2 + 12OH --10e -2ClO 3-+ 6H 2O
得:3Cl 2 + 6OH - = 5Cl - + ClO 3-+ 3H 2O
(5)Cl 2+OH -→Cl -+ClO -
(+)Cl
2 + 2e - 2Cl -
(-) Cl 2 + 4OH --2e -2ClO -+ 2H 2O
得: 2Cl 2 + 4OH - = 2Cl - + 2ClO -+ 2H 2O 最后得:Cl 2 +2OH - = Cl - + ClO -+ H 2O
9. 在配合物[Cr(H 2O)(en)(C 2O 4)(OH)]中,中心原子的氧化态是_+3_,配位数是__6__,配位原子是O 和N ,按系统命名法应称为一水·一已二胺·一草酸·一羟基合铬(Ⅲ)。
10.[Co(H 2O)4Cl 2]Cl 配合物的中文命名为 氯化二氯·四水合钴(Ⅲ),中心离子为Co 3+,配位体为H 2O 和Cl -,配位
原子为O 和Cl ,配位数为6,配离子的电荷为+1。
四.计算题
1. 要配制450 cm 3 pH = 9.30的缓冲溶液,需用0.10 mol·L -1氨水和0.10 mol·L -1盐酸各多少?若在此溶液中含有
0.020 mol·L -1 MgCl 2,能否产生Mg(OH)2沉淀?
( NH 3的p K b = 4.74,K sp (Mg(OH)2) = 1.8 ? 10-11)
解:pH = 9.30所以pOH = 14—9.30=4.70
由缓冲溶液计算公式c (OH -)=K b c (NH 3)/ c (NH 4Cl )得:c (OH -)=10-4.70=10-4.74 c (NH 3)/ c (NH 4Cl )
设氨水为xmL ,盐酸为ymL ,x +y =450mL 。则上式为c (OH -)=10-4.70=10-4.74 (x -y )/y
(x -y )/y =10-0.04=1.096,把x =450-y 代入得:y =145.35mL ,x =304.65mL 。
c (Mg 2+)=0.020 mol·L -1,c (OH -)=10-4.70=1.995×10-5 mol·L
-1 J =c (Mg 2+)·c 2(OH -)=0.020×(1.995×10-5)2=7.96×10-12<K sp (Mg(OH)2) = 1.8 ? 10-11
所以无Mg(OH)2沉淀生成。
2.将2.0×10-3 mol·L -1 的AgNO 3 溶液分别与等体积同浓度的K 2CrO 4 和KI 溶液相混
合, 是否均有沉淀析出? Ag +沉淀是否完全? 已知K sp (Ag 2CrO 4) = 1.1×10-12 ,
K sp (AgI) = 8.3×10
-17 解:混合开始时C Ag+ = C I -= C CrO 42-=1.0×10-3 mol·L -1
C Ag+ · C I =1.0×10-6>K sp (AgI) = 8.3×10-17所以有AgI 沉淀生成。
当有AgI 沉淀生成时C Ag+= (K sp (AgI))1/2 =9.11×10-9mol·L -1<1.0×10-5 mol·L -1沉淀完全。
C Ag+2· C CrO 42-=1.0×10-9>K sp (Ag 2CrO 4) = 1.1×10-12所以有Ag 2CrO 4沉淀生成。
当有Ag 2CrO 4沉淀生成时:C CrO 42-=0.5×10-3 mol·L -1
C Ag+2· C CrO 42-=K sp (Ag 2CrO 4) = 1.1×10-12
C Ag+=(K sp (Ag 2CrO 4)/ C CrO 4
2) 1/2=( 1.1×10-12/0.5) 1/2=1.29×10-8mol·L -1<1.0×10-5 mol·L -1沉淀完全。
3. 计算0.100 mol ?L -1HAc 溶液中的H +离子的平衡浓度和HAc 的解离度。( 已知:HAc 的K a = 1.8 ? 10-5) 解:设解离平衡时H +的浓度为χ,则有
HAc(aq) H +(aq) + Ac -(aq)
初始浓度/mol ?L -1 0.100 0 0
平衡浓度/ mol ?L -1 0.100-χ χ χ
K ○–a (HAc)= c(HAc))
)c(Ac c(H -+
1.8×10-5 = x
x -0.1002 因为c /θa K =51076.1100
.0-?≥500,可作近视计算 (0.100-χ) ≈0.100
1.8×10-5 = 100.02
x
χ=51076.1100.0-??≈1.34×10-3
c (H +)≈1.34×10-3 mol ?L -1
α=%100100.0?x ≈100.01034.13-?×100%=1.34%
4.现欲配制250mLpH 为
5.00的缓冲溶液,问在125mL1.0 mol ?L -1NaAc 溶液中应加入多少毫升
6.0 mol ?L -1的HAc 溶液?( 已知:HAc 的K a = 1.8 ? 10-5)
解:pH=5.00,n (NaAc)=0.125×1=0.125 mol ,设应加入χL 6.00 mol?L -1的HAc 溶液。
pH=p K ○–a -lg )()(NaAc c HAc c = p K ○–a -lg V NaAc n V HAc n /)(/)(= p K ○–a -lg 1
125.000.6??x lg 1125.000.6??x = p K ○–a -pH=4.74-5.00=-0.26,1
125.000.6??x =10-0.26
χ=00
.6125.01026.0?-=0.012 L 将125mL1.0 mol?L -1NaAc 与12 mL6.00 ·-1的HAc 混合,再加水稀释至250mL 。
5. 在40ml 0.1mol·L -1的 AgNO 3 溶液中加入10 ml 15mol·L -1 的氨水,溶液中Ag + ,NH 3·H 2O , [Ag(NH 3) 2]+的浓度各是多少?若向此混合溶液中加入0.0745g 固体KCl ,问是否有AgCl 沉淀生成?
已知:K f [Ag(NH 3) 2+]=1.1×107 ; K sp (AgCl)=1.77×10-10; M (KCl )= 74.5 g·mol -1
解:混合液V 总=40+10=50ml
混合后:C Ag+ =(0.1×40)/50=0.08 mol·L -1
C NH3 =(15×10)/50=3mol·L -1
设:平衡时C Ag+ =x mol·L -1
Ag + + 2NH 3 [Ag(NH 3) 2]+ K f [Ag(NH 3)2+]=1.1×107
初始态 0.08 3 0
平衡态 x 3-2(0.08-x) 0.08-x (因为x 很小,可忽略不计)
x 2.84 0.08
K f [Ag(NH 3) 2+]=0.08/(x ×2.842)=1.1×107
C Ag+ =x=9.02×10-10 mol·L -1
C NH3 =2.4mol·L -1
C [Ag(NH3) 2+]=0.08 mol·L -1
加入KCl 后,
C Cl -=n Cl-/V =(0.0745/74.5)/(50×10-3)=0.02 mol·L -1
J = C Ag+×C Cl -=9.02×10-10×0.02=1.804×10-11< K sp (AgCl)=1.77×10-10
所以无沉淀。
6. 在1升6mol·L 的NH 3·H 2O 中加入0.01mol 固体CuSO 4,求
(1) 溶液中平衡后c (Cu 2+)为多少?
(2) 若在此溶液中加入0.01mol 固体NaOH (忽略加入固体后的体积变化),有无Cu(OH)2沉淀生成? 已知:K f [Cu(NH 3)42+] =4.8×1012,K sp [Cu(OH)2] =5.6×10-20
解:(1) Cu2+ + 4NH33)4]2+
开始(mol·L-1) 0.01 6
平衡(mol·L-1) x 6 -4×(0.01 – x) ≈5.96 0.01 - x≈0.01
K f [Cu(NH3)42+] =0.01/(x×5.964)= 4.8×1012
X=1.651×10-18(mol·L-1)
(2) 加入0.01mol固体NaOH后,混合液中OH–浓度由加入的NaOH决定,
即c(OH -) =0.01 mol·L-1,
J=c ( Cu2+) c2(OH -) = 1.651×10-18×(0.01)2 = 1.651×10-22< K sp [Cu(OH)2] =5.6×10-20,
所以无Cu(OH)2沉淀生成。
7已知:MnO4-+8H++Mn2++4H2O;E =+1.51V;
Fe3++e 2+;E =+0.771V
(1)判断下列反应的方向:MnO4-+Fe2++8H+Mn2++Fe3++4H2O
(2)这两个半电池组成原电池,用电池符号表示该原电池的组成,表明正、负极,并计算其标准电动势。(3)当H+浓度为10.0 mol·L-1,其它各离子浓度均为1.00 mol·L-1时,计算该电池的电动势。
解:(1)根据反应式MnO4-+Fe2++8H+Mn2++Fe3+
其组成的原电池,正极半反应为MnO4-+8H++5e2++4H2O;E =+1.51V
负极半反应为Fe3++e 2+;E =+0.771V
因为E +=+1.51V> E -=+0.771V
所以该反应朝右(或正向)进行。
(2)这两个半电池组成原电池,电池符号为:
(-)Pt|Fe2+(C1),Fe3+(C2)‖MnO4-(C3),Mn2+(C4),H+(C5)|Pt(+)
正极为MnO4-/ Mn2+电对,负极为Fe3+/ Fe2+电对。
其标准电动势E = E +- E -
= E (MnO4-/ Mn2+)- E (Fe3+/Fe2+)=1.51-0.771=0.739V
(3)E= E+- E-
E+= E (MnO4-/ Mn2+)+(0.0592/5)×lg[(C MnO4-×C8H+)/ C Mn2+]
=1.51+0.0118lg[(1.00×10.08)/ 1.00]=1.604V
E-=E (Fe3+/Fe2+)+0.0592lg(C Fe3+/ C Fe2+)=0.771+0.0592lg1=0.771V
E= E+- E-=1.604-0.771=0.833V
8.在298.15时,两电对Fe3+/ Fe2+和Cu2+/Cu组成原电池,其中
c(Fe3+)=c(Fe2+)=c(Cu2+)=0.10 mol·L-1
已知:E (Fe3+/ Fe2+)=0.771 V ,E (Cu2+/Cu)=0.337 V
求:(1)写出原电池的电池符号,电极与电池反应
(2)计算电池电动势
(3)计算反应的平衡常数
解:(1). 原电池的电池符号为:
(-)Cu| Cu2+ (0.10mol·L-1)|| Fe3+(0.10mol·L—1) , Fe2+(0.10mol·L—1)|Pt(+)
负极电极反应为:Cu-2e=Cu2+
正极电极反应为: Fe3++e=Fe2+
电池反应为: 2Fe3++ Cu =2Fe2++ Cu2+
(2). E = E +- E -
E += E (Fe3+/ Fe2+)+0.0592lg[c(Fe3+)/ c(Fe2+)]=0.771+0.0592lg1=0.771V
E -= E (Cu2+/Cu)+(0.0592/2)lg c(Cu2+)=0.337+0.0296lg(0.10)=0.3074V
E= E +- E -=0.771-0.3074=0.4636V
(3).z FE=RT ln K(或lg K=z E/0.0592)
ln K= z FE /(RT)=(2×96485×0.4636)/(8.314×298.15)
K=4.7×1015(或K=4.6×1015 )
9.在0.10 mol.L-1CuSO4溶液中投入足够的Zn粒,求反应达平衡后的Cu2+离子浓度。已知:E Cu2+/Cu=0.34v
E Zn2+/Zn=-0.76V
解:Zn+Cu2+=Zn2++Cu
始0.10 0
平x 0.10-x ≈0.10
平衡时E Cu2+/Cu=E Zn2+/Zn
E Cu2+/Cu=E Cu2+/Cu+(0.0592/2)lgx= E Zn2+/Zn= E Zn2+/Zn+(0.0592/2)lg0.10
0.34+(0.0592/2)lgx=-0.76+(0.0592/2)lg0.10
X=6.88×10-39 mol.L-1