大学化学课后知识题目解析第四章
大学化学课后习题答案解析(第四章)

第四章电化学与金属腐蚀1.是非题(对的在括号内填“+”,错的填“-”号)(1)取两根铜棒,将一根插入盛有0.1mol·dm-3CuSO4溶液的烧杯中,另一根插入盛有1mol·dm-3CuSO4溶液的烧杯中,并用盐桥将两只烧杯中的溶液连结起来,可以组成一个浓差原电池。
( )(2)金属铁可以置换Cu2+,因此三氯化铁不能与金属铜反应。
( )(3)电动势E(或电极电势φ)的数值与反应式(或半反应式)的写法无关,而标准平衡常数Kθ的数据,随反应式的写法(即化学计量数不同)而变。
( )(4)钢铁在大气的中性或弱酸性水膜中主要发生吸氧腐蚀,只有在酸性较强的水膜中才主要发生析氢腐蚀。
( )(5)有下列原电池(-)Cd|CdSO4(1.0mol·dm-3)||CuSO4(1.0mol·dm-3)|Cu(+) 若往CdSO4溶液中加入少量Na2S 溶液,或往CuSO4溶液中加入少量CuSO4·5H2O晶体,都会使原电池的电动势变小。
( )解:(1)+;(2)–;(3)+;(4)+;(5)–。
2.选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)(1)在标准条件下,下列反应均向正方向进行:Cr2O72 - +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是______。
(a)Sn2+和Fe3+(b)Cr2O72 -和Sn2+(c)Cr3+和Sn4+(d)Cr2O72 -和Fe3+(2)有一个原电池由两个氢电极组成,其中有一个是标准氢电极,为了得到最大的电动势,另一个电极浸入的酸性溶液[设p(H2)=100kPa]应为(a)0.1mol·dm-3HCl (b)0.1mol·dm-3HAc+0.1mol·L-1NaAc(c)0.1mol·dm-3Hac (d)0.1mol·dm-3H3PO4(3)在下列电池反应中Ni(s)+Cu2+(aq)→Ni2+(1.0mol·dm-3)+Cu(s)当该原电池的电动势为零时,Cu2+浓度为(a)5.05×10-27mol·dm-3(b)5.71×10-21mol·dm-3(c)7.10×10-14mol·dm-3(d)7.56×10-11mol·dm-3(4)电镀工艺是将欲镀零件作为电解池的();阳极氧化是将需处理的部件作为电解池的()。
大学无机化学第四章试题及答案解析

第四章 化学平衡本章总目标:1:了解化学平衡的概念,理解平衡常数的意义; 2:掌握有关化学平衡的计算; 3:熟悉有关化学平衡移动原理。
各小节目标:第一节:化学平衡状态1:熟悉可逆反应达到平衡的特征——反应体系中各种物质的生成速率分别等于其消耗的速率,各种物质的浓度将不再改变。
2:了解平衡常数、平衡转化率这两个概念的意义。
第二节:化学反应进行的方向学会运用标准平衡常数判断化学反应的方向:Q K θ>时,反应向逆向进行。
Q K θ<向正反应方向进行。
Q K θ=时体系达到平衡状态。
第三节;标准平衡常数K θ与r m G θ∆的关系1:掌握化学反应等温式(ln r m r m G G RT Q θ∆=∆+),当体系处于平衡状态的时候Q K θ=ln r mG RT K θθ⇒∆=-。
2:重点掌握运用公式r m r m r m G H T S θθθ∆=∆-∆进行热力学数据之间的计算。
第四节:化学平衡的移动1:熟悉温度、浓度、压强对化学平衡的影响, 2:熟练地根据条件的改变判断平衡移动的方向。
习题一选择题1.可逆反应达平衡后,若反应速率常数k发生变化,则标准平衡常数()(《无机化学例题与习题》吉大版)A.一定发生变化B. 一定不变C. 不一定变化D. 与k无关2.反应:2CO(g)+O2(g2(g)在300K时的Kc与Kp的比值约为()A.25B.2500C.2.2D.0.043.反应的温度一定,则下列的陈述中正确的是()(《无机化学例题与习题》吉大版)A.平衡常数能准确代表反应进行的完全程度B.转化率能准确代表反应进行的完全程度C. 平衡常数和转化率都能准确代表反应进行的完全程度D. 平衡常数和转化率都不能代表反应进行的完全程度4.相同温度下:2H2(g)+S2(g2S(g)Kp12Br2(g)+2H2S(g2(g)Kp2H2(g)+Br2(g)(g)Kp3则Kp2等于()A. Kp1·Kp3B.(Kp3)2/ Kp1C. 2Kp1·Kp3D. Kp3/ Kp15.下列反应中,K˚的值小于Kp值的是()(《无机化学例题与习题》吉大版)A. H2(g)+Cl2(g)== 2HCl(g)B. 2H2(g)+S(g)== 2H2S(g)C. CaCO3(s) == CaO(s)+CO2(g)D.C(s)+O2(g)== CO2(g)6.N2(g)+3H2(g3(g),H=-92.4KJ·mol-1,473K时,三种混合气体达平衡。
大学化学基础(邓建成第二版)第四章思考题、习题

答:电负性是描述化学键中各原子对共用电子对的吸引能力。 同周期元素,从左到右,电负性数值逐渐增加,但同 周期过渡元素的电负性变化不大。 同主族元素,从上到下,电负性数值逐渐降低。
7、如何理解共价键具有方向性和饱和性? 答: 共价键的形成条件之一是原子中必须有成单电子,而 且形成的共价键的数目受到未成对电子数的限制。在形成共价 键时几个未成对的电子只能与几个自旋相反的单电子配位成键。 这说明共价键具有饱和性。 在形成共价键时,原子间总是尽可能沿着原子轨道最大重 叠的方向成键,轨道重叠越多,形成的共价键也就越稳定。原
⑤ CO2气体分子之间存在色散力。
10、晶体有几种主要类型?以下物质各属于何种晶体? ① NaCl; ④ 冰; ② SiC; ③ 石墨; ⑤ 铁。
答:晶体主要有:离子晶体、分子晶体、金属晶体、原 子晶体和过渡型晶体。 ① NaCl为离子晶体; ② SiC为原子晶体;③ 石墨为过渡 型晶体﹙混合型晶体﹚; ④ 冰为分子晶体; ⑤ 铁为金属晶
分别与三个Cl原子的p轨道重叠成键,因此 NCl3为三角锥形。
12、用分子间力说明下列事实: ① 常温下F2、Cl2是气体,Br2是液体,碘是固体; ② NH3易溶于水,而CH4却难溶于水;
③ 水的沸点高于同族其它氢化物的沸点。
答: ① F2 、 Cl2 、 Br2 、碘分子都为非极性分子,其分子量逐
体。
11、试用离子极化的观点解释AsF溶于水,AsCl、AsBr、 AsI难溶于水,溶解度由AsCl到AsI依次减少。 答:阴离子半径越大,受阳离子的极化影响,其电子云的变 形性越大,阴、阳离子的电子云重叠也就越多。离子中的共价键 成分也越多。 由于F¯ 、Cl¯ 、Br¯ 、I¯ 从左到右,离子半径逐渐增大。
有机化学 第四章课后题答案分析

P46 参考1,3-丁二烯的加成反应
P37
烯烃与硫酸加成反应
P72 一元取代萘在进行亲电取代反应时,第二个基团进入环的 位置同样取决于原有基团的性质。 I. 如果环上有一个邻对位定位基时,由于邻对位定位基的致活 作用,所以取代发生在同环。如果第一定位基团在 1 位,那么 第二定位集团优先进入4位;如果第一定位基团在2位,则第二 基团优先进入1位。 II. 如果一个环上有一个间位定位基时,由于间位定位基的致钝 作用,亲代反应主要发生在环的5或8位。
第四章 课后作业
4.7 答案
取代和加成反应的区别 1.烯烃的加成反应。活性次序为 F2>Cl2>Br2>I2.课本P34烯烃与溴的加成, 反应条件是溴的四氯化碳溶液中。由此 类推,如果是烯烃与氯加成,那么反应 条件应该更加简单。
CCl4
不用写上HBr.在有机化 学中大多用箭头,可逆 反应则用可逆符号。而 且多数反应复杂,方程 式不配平,只写出主要 产物即可 2.α-H的取代反应。P40 C=C与卤素的加成一般是按离子(亲 电加成)历程进行的反应,在常温 下,不需要光照即可进行,而烷烃 的卤代反应是按游离基历程(自由 基),需要高温或光照才能进行。 所以烯烃的α-H卤代反应必须在用Br2/CCl4溶液, 后用银氨溶液也 可以。
不能用溴水。原因:环丙烷可以 和溴室温条件下发生开环加成反 应,与高锰酸钾一般不反应P56。
P72 一元取代萘在进行亲电取代反应时,第二个基团进入环的位置同样取决于原有 基团的性质。 I. 如果环上有一个邻对位定位基时,由于邻对位定位基的致活作用,所以取代发生 在同环。如果第一定位基团在1位,那么第二定位集团优先进入4位;如果第一定位 基团在2位,则第二基团优先进入1位。 II. 如果一个环上有一个间位定位基时,由于间位定位基的致钝作用,亲代反应主
南昌大学大学化学第四章习题答案 2

第四章习题答案4-1 指出下列各种酸的共轭碱:H 2O 、H 3PO 4、HCO 3-、NH 4+解: H 2O 的共轭碱是OH-H 3PO 4的共轭碱是H 2PO 42-HCO 3-的共轭碱是CO 32-NH 4+的共轭碱是NH 34-2 指出下列各种碱的共轭酸:H 2O 、HPO 42-、C 2O 42-、HCO 3-解:H 2O 的共轭酸是H 3O +HPO 42-的共轭酸是H 2PO 4-C 2O 42-的共轭酸是HC 2O 4-HCO 3-的共轭酸是H 2CO 34-3 从下列物质中找出共轭酸碱对,并按酸性由强到弱的顺序排列:H 2PO 4-、NH 3、H 2S 、-COOH 、PO 43-、H 2SO 3、HS -、NH 4+、HCOOH 、HSO 3- 解: NH 4+- NH 3,H 2S- HS -,HCOOH - -COOH ,H 2SO 3- HSO 3-酸性从强到弱的顺序排列:H 2SO 3,HCOOH ,NH 4+,H 2S4-4 试计算0.20 mol·L -1氨水在以下情况的解离度以及[OH -]:(1) 将溶液稀释一倍;(2)加入NH 4Cl ,使NH 4Cl 浓度为0.10 mol·L -1;(3)上述浓度氨水。
%34.11034.110.01034.1)(OH 23b =⨯=⨯==---c c α (2) NH 3·H 2O = NH 4+ + OH -起始浓度 0.2 0.1 0平衡浓度 0.2(1-α) 0.1+0.2α 0.2α)NH ()(OH )(NH 34b c c c K -+=1.8⨯10-5=( 0.1+0.2α)( 0.2α)/ 0.2(1-α)1-α≈1 0.1+0.2α≈0.1得: α=0.018%C(OH)= 0.2α=3.6⨯10-5 mol ⋅L -1(3)方法同(1)。
4-5 已知琥珀酸(CH 2COOH)2(以H 2A 表示)的pK a1=4.19,pK a2=5.57。
普通化学第四章课后习题解答

第四章化学平衡原理参考答案P 68~69综合思考题:解:①根据θθmf B m r H v H ∆=∆∑(其中B v 对生成物取正值,反应物取负值)有: ),()1(),()1(),(),(2g B H g A H g E H g D H H m f m f m f m f m r θθθθθ∆-+∆-+∆+∆=∆=2×(-4RT 1)+++ =同理:),()1(),()1(),(),(2g B S g A S g E S g D S S m m m m mr θθθθθ-+-++=∆ =2×()+ =根据吉“布斯-赫姆霍兹”方程θθθm r m r m r S T H G ∆-∆=∆有:31100.0298606.4-⨯⨯--=∆RT G mr θ=×10-3()<0∴反应正向自发。
②根据θθK RT G mr ln -=∆有: 606.41010606.4ln 3131=⨯⨯--=∆-=--RT RT RT G K m r θθK θ=③求Q ,根据]/[]/[]/[]/[2θθθθP P P P P P P P Q B A E D ⋅⋅=有: ]3.101/3.1015.0[]3.101/3.1010.1[]3.101/3.1015.0[]3.101/3.1015.0[2kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa Q ⨯⋅⨯⨯⋅⨯==∵Q<K θ∴平衡向正反应方向移动④根据)(ln 211212T T TT R H K K m r ⋅-∆=θθθ有:1606.4RT H mr -=∆θ,T 1=298K ,0.1001=θK ,T 2=398K ,?2=θK 将有关数据代入式子中得:)398298298398(298606.40.100ln2⨯-⋅⨯-=R R K θ解得:K θ2=⑤∵K θ2< K θ1,∴由T 1升至T 2平衡向逆反应方向移动(即吸热反应方向移动)。
化工原理课后习题答案详解第四章
第四章多组分系统热力学4.1有溶剂A与溶质B形成一定组成的溶液。
此溶液中B的浓度为c B,质量摩尔浓度为b B,此溶液的密度为。
以M A,M B分别代表溶剂和溶质的摩尔质量,若溶液的组成用B的摩尔分数x B表示时,试导出x B与c B,x B与b B之间的关系。
解:根据各组成表示的定义4.2D-果糖溶于水(A)中形成的某溶液,质量分数,此溶液在20 ︒C时的密度。
求:此溶液中D-果糖的(1)摩尔分数;(2)浓度;(3)质量摩尔浓度。
解:质量分数的定义为4.3在25 ︒C,1 kg水(A)中溶有醋酸(B),当醋酸的质量摩尔浓度b B介于和之间时,溶液的总体积。
求:(1)把水(A)和醋酸(B)的偏摩尔体积分别表示成b B的函数关系。
(2)时水和醋酸的偏摩尔体积。
解:根据定义当时4.460 ︒C时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa,乙醇的饱和蒸气压是47.0 kPa。
二者可形成理想液态混合物。
若混合物的组成为二者的质量分数各50 %,求60 ︒C 时此混合物的平衡蒸气组成,以摩尔分数表示。
解:质量分数与摩尔分数的关系为求得甲醇的摩尔分数为根据Raoult定律4.580 ︒C是纯苯的蒸气压为100 kPa,纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa。
两液体可形成理想液态混合物。
若有苯-甲苯的气-液平衡混合物,80 ︒C时气相中苯的摩尔分数,求液相的组成。
解:根据Raoult定律4.6在18 ︒C,气体压力101.352 kPa下,1 dm3的水中能溶解O2 0.045 g,能溶解N2 0.02 g。
现将 1 dm3被202.65 kPa空气所饱和了的水溶液加热至沸腾,赶出所溶解的O2和N2,并干燥之,求此干燥气体在101.325 kPa,18 ︒C下的体积及其组成。
设空气为理想气体混合物。
其组成体积分数为:,解:显然问题的关键是求出O2和N2的Henry常数。
18 ︒C,气体压力101.352 kPa下,O2和N2的质量摩尔浓度分别为这里假定了溶有气体的水的密度为(无限稀溶液)。
湖南大学有机化学-课后例题习题-第四章
4章 思考题4.1 付-克烷基化反应的特点是什么?4.2 解释什么叫定位基,并说明有哪三类定位基。
4.3 解释定位效应。
4.4 共振论对于共振结构式有何规定? 4.5 试说明芳香亲电取代反应的机理。
4.6 甲苯和对二甲苯相比哪个对游离基卤代反应更活泼?试说明理由。
4.7 用KMnO 4或K 2CrO 7+H +使PhCH 3氧化成PhCOOH 的反应产率很差,而由p-O 2N-C 6H 4CH 3氧化成p-O 2NC 6H 4COOH ,同样的氧化反应却有较好的产率。
如何解释。
4.8 回答下列问题。
(1) (1) 环丁二烯只在较低温度下才能存在,高于35K 即(如分子间发生双烯合成)转变为二聚体,已知它的衍生物二苯基环丁二烯有三种异构体。
上述现象说明什么?写出二苯基环丁二烯三种异构体的构造式。
(2) (2) 1,3,5,7-环辛四烯能使冷的高锰酸钾水溶液迅速褪色,和溴的四氯化碳溶液作用得到C 8H 8Br 8a 、它应具有什么样的结构?b 、 b 、 金属钾和环辛四烯作用即得到一个稳定的化合物2K +C 8H 82-(环辛四烯二负离子)。
这种盐的形成说明了什么?预期环辛四烯二负离子将有怎样的结构?解 答4.1 答:(1)因烷基正离子容易重排,易形成烷基异构化产物; (2)烷基可活化苯环,易使烷基化反应产物为多元取代产物; (3)烷基化反应是可逆反应,使得产物可能复杂化。
4.2 答:苯环上已有一个取代基后,再进行亲电取代反应时,新进入的基团进入苯环的位置由环上原有取代基的性质决定,这个原有的取代基叫定位基。
定位基可分为三类,即 (1)邻、对位定位基,如—OH 、—NH 2、—NHCOCH 3、—CH 3等,这类基团使苯环活化,并且使新引入的取代基在定位基的邻位和对位。
(2)间位定位基,如—NO 2、—CN 、—COCH 3、—COOH 、—SO 3H 等,这类基团使苯环钝化,并使新引入的取代基在它的间位。
大学《有机化学》课后习题答案
第一章绪论2. (1) (2) (5) 易溶于水;(3) (4) (6) 难溶于水。
4.80*45%/12=3 80*7.5%/1=6 80*47.5%/19=2 C 3H6F2第二章有机化合物的结构本质及构性关系1. (1) sp 3(2) sp (3) sp 2 (4) sp (5) sp 3 (6)sp2第四章开链烃1. (1) 2- 甲基-4,5- 二乙基庚烷(2) 3- 甲基戊烷(3) 2,4- 二甲基-3- 乙基戊烷(4) ( 顺)-3- 甲基-3- 己烯or Z-3- 甲基-3- 己烯(12) 3- 甲基-1- 庚烯-5- 炔2.CH3(1)CH3CH2CH C H (CH2)4CH3 (2) (CH3)2CHCH2CH2CH3C2H5CH3C H3(3) (CH3)2CHC CH(CH3)2 (4) CH3CH2CH C(CH2)3CH3C2H5 (5) (CH3)2CHC CH(CH2)3CH3C2H5H3C(6) C CHHCH2CH2CH3H3C CH2CH3(7) (8) (CH3)2CHC C C CCH(CH3)2C CH CH3(9)H3CC CCH2 CHC CH HHCH3H5C2 C2H5(1 0) C CH3CCH37.(1)Br BrBr H HCl Cl H(2) (3)HBrH H H HH HBrBr11.(1) CH3CHCH2CH2CH3 (2) (CH3)2CCH2CH3Br BrCH3(3) (CH3)2CCH( C H3)2(4) C H3CH2CC2H5BrBr 12.(1) (2) CH3CH2CH2CH3 (3) CH3CHCH2CH3(CH3)2CCH2CH3ClOHH3C (4) CH3COOH + C OH3C (5) C H3CH2CHCH3OSO3HOC H3CH2CHCH3OH(6) CH3CH2CH2CBr2C H3 (7)C H3CCH2CH3Br(8) ( C H3)2CCH CH2 + (CH3)2C CH C H2BrCH CH2CHO (9) ( CH2C CH C H2 ) n (10)+ ( CH2 C ) nClCl14. (5) >(3) >(2) >(1) >(4) 即:+HCH + CH2=CHC 3 >(CH3) 3C+HCH +H +H>CH3CH2C 3 >CH3CH2CH2C 2>(CH3) 2CHC216. (1)1-戊烯√溴褪色+ ×Ag(NH 3)21-戊炔B r 2/CCl 4室温,避光√溴褪色√灰白色戊烷×(2)1-丁炔+Ag(NH 3)2√灰白色↓√溴褪色Br2/CCl 42-丁炔×室温,避光×丁烷×(3)1,3-丁二烯√溴褪色+ ×Ag(NH 3)2Br2/CCl 4 1-己炔√溴褪色√灰白色↓2,3-二甲基丁烷×17.(2)H2OCH CH [CH2 CHOH]H2SO4,H g SO4C H3CHO21 A B.10.(1)CH3-CH=CH2KMnO / H4 CH3COOH(2)CH3- C≡CH+HB(r 2mol)CH 3CBr2CH3HBr (1mol )(3)CH3- C≡CH CH3-C=CH2 Br2 CH3CBr2CH2BrBr第四章环烃2.C(CH 3 )3(1) (2) (3)CH 33.(1)(3)C H 3Br反式顺式4.Br ClCl +Cl(1)(2)(3)( C H 3)2CCH (CH 3)2 O 2NC H 3BrClB r(4)(5)H 3CCOOHC 2H 5+ Br C 2H 5(6) (CH 3)3CCOOH(7) CH 3COCH 3(8) 1molCl2/ h, 苯/ 无水 AlCl 3CH 3N H COCH 3NO 2(9) (10)SO 3HC H 37. (2) 有芳香性 10.第六章 旋光异构6-32. (1) × (2) × (3) × (4) √ (5) √ (6) √7. [ ] 20 Dc l18.85.678 20 166.2第七章卤代烃2、Cl白↓ClAgNO 3/乙醇,室温(2)×白↓AgNO 3/乙醇,加热××Cl4、第八章醇、酚、醚1. (1) 3- 甲基-3- 戊烯-1- 醇(2) 2- 甲基苯酚(3) 2,5- 庚二醇(4) 4- 苯基-2- 戊醇(5) 2-溴-1- 丙醇(6) 1- 苯基乙醇(7) 2- 硝基-1- 萘酚(8) 3- 甲氧基苯甲(9) 1,2- 二乙氧基乙烷(乙二醇二乙醚)3、(2)(1)4. (1) 甲醇分子间氢键(6) 邻硝基苯酚分子内氢键、分子间氢键5、(1)H3 CO OH(5) (6) (7)H OHCH2I OCH 36、(1)OH+O,△浓硫酸,△H 3OHBr(2)浓硫酸,△Br2/CCl4OHBrKOH/EtOH△10、OH O ClA B C D第九章醛、酮、醌一、命名下列化合物。
大学基础化学课后习题解答
大学基础化学课后习题解答第一章 溶液和胶体溶液 第二章 化学热力学基础2-1 什么是状态函数它有什么重要特点2-2 什么叫热力学能、焓、熵和自由能符号H 、S 、G 、H 、S 、G 、θf m H ∆、θc m H ∆、θf m G ∆、θr m H ∆、θm S 、θr m S ∆、θr m G ∆各代表什么意义2-3 什么是自由能判据其应用条件是什么 2-4 判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1)指定单质的θf m G ∆、θf m H ∆、θm S 皆为零。
(2)时,反应 O 2(g) +S(g) = SO 2(g) 的θr m G ∆、θr m H ∆、θr m S ∆分别等于SO 2(g)的θf m G ∆、θf m H ∆、θm S 。
(3)θr m G ∆<0的反应必能自发进行。
2-5 和标准状态下,HgO 在开口容器中加热分解,若吸热可形成Hg (l ),求该反应的θr m H ∆。
若在密闭的容器中反应,生成同样量的Hg (l )需吸热多少解:HgO= Hg(l)+1/2O 2(g)θr m H ∆=×= kJ·mol -1Qv=Qp-nRT= kJ·mol -12-6 随温度升高,反应(1):2M(s)+O 2(g) =2MO(s)和反应(2):2C(s) +O 2(g) =2CO(g)的摩尔吉布斯自由能升高的为 (1) ,降低的为 (2) ,因此,金属氧化物MO 被硫还原反应2MO(s)+ C(s) =M(s)+ CO(g)在高温条件下 正 向自发。
2-7 热力学第一定律说明热力学能变化与热和功的关系。
此关系只适用于:A.理想气体;B.封闭系统;C.孤立系统;D.敞开系统 2-8 纯液体在其正常沸点时气化,该过程中增大的量是:A.蒸气压;B.汽化热;C.熵;D.吉布斯自由能2-9 在298K 时,反应N 2(g)+3H 2(g) = 2NH 3(g),θr m H ∆<0则标准状态下该反应A.任何温度下均自发进行;B.任何温度下均不能自发进行;C.高温自发;D.低温自发2-10 298K ,标准状态下,金属镁在定压条件下完全燃烧生成MgO(s),放热。
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第四章电化学与金属腐蚀1.是非题(对的在括号内填“+”,错的填“-”号)(1)取两根铜棒,将一根插入盛有0.1mol·dm-3CuSO4溶液的烧杯中,另一根插入盛有1mol·dm-3CuSO4溶液的烧杯中,并用盐桥将两只烧杯中的溶液连结起来,可以组成一个浓差原电池。
( )(2)金属铁可以置换Cu2+,因此三氯化铁不能与金属铜反应。
( )(3)电动势E(或电极电势φ)的数值与反应式(或半反应式)的写法无关,而标准平衡常数Kθ的数据,随反应式的写法(即化学计量数不同)而变。
( )(4)钢铁在大气的中性或弱酸性水膜中主要发生吸氧腐蚀,只有在酸性较强的水膜中才主要发生析氢腐蚀。
( )(5)有下列原电池(-)Cd|CdSO4(1.0mol·dm-3)||CuSO4(1.0mol·dm-3)|Cu(+)若往CdSO4溶液中加入少量Na2S 溶液,或往CuSO4溶液中加入少量CuSO4·5H2O晶体,都会使原电池的电动势变小。
( )解:(1)+;(2)–;(3)+;(4)+;(5)–。
2.选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)(1)在标准条件下,下列反应均向正方向进行:Cr2O72 - +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是______。
(a)Sn2+和Fe3+(b)Cr2O72 -和Sn2+(c)Cr3+和Sn4+(d)Cr2O72 -和Fe3+(2)有一个原电池由两个氢电极组成,其中有一个是标准氢电极,为了得到最大的电动势,另一个电极浸入的酸性溶液[设p(H2)=100kPa]应为(a)0.1mol·dm-3HCl (b)0.1mol·dm-3HAc+0.1mol·L-1NaAc(c)0.1mol·dm-3Hac (d)0.1mol·dm-3H3PO4(3)在下列电池反应中Ni(s)+Cu2+(aq)→Ni2+(1.0mol·dm-3)+Cu(s)当该原电池的电动势为零时,Cu2+浓度为(a)5.05×10-27mol·dm-3(b)5.71×10-21mol·dm-3(c)7.10×10-14mol·dm-3(d)7.56×10-11mol·dm-3(4)电镀工艺是将欲镀零件作为电解池的();阳极氧化是将需处理的部件作为电解池的()。
(a)阴极(b)阳极(c)任意一个极解:(1)b;(2)b;(3)b;(4)a,b。
3.填空题(1)有一种含Cl-、Br-和I-的溶液,要使I-被氧化而Cl-、Br-不被氧化,则在常用的氧化剂(a)KMnO4酸性溶液,(b)K2Cr2O7酸性溶液,(c)氯水和(d)Fe2(SO4)3溶液中应选()为最适宜。
(2)有下列原电池(-)pt|Fe2+(1mol·dm-3)Fe3+(0.01mol·dm-3)||Fe2+(1mol ·dm-3) ,Fe3+(1mol ·dm-3)|Pt(+)该原电池的负极反应为(),正极反应为()。
(3)电解含有下列金属离子的盐类水溶液:Li+、Na+、K+、Zn2+、Ca2+、Ba2+、Ag+。
()能被还原成金属单质;()不能被还原成金属单质解:(1)d(2)Fe2+= Fe3++ e-; Fe3++ e-= Fe2+(3)Zn2+、Ag+;Li+、Na+、K+、Ca2+、Ba2+4.写出下列化学方程式的氧化反应及还原反应的半反应式(须配平)。
(1)Zn+Fe2+=Zn2++Fe(2)2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+(3)Ni+Sn4+=Ni2++Sn2+(4)5Fe2++8H++MnO 4- =Mn2++5Fe3++4H2O解:(1)负极Zn(s)= Zn2+(aq)+2 e-正极Fe2+(aq)+2 e-= Fe(s)(2) 负极2I-(aq) = I2(s) +2 e-正极Fe3+(aq)+ e-= Fe2+(aq)(3) 负极Ni(s)= Ni2+(aq)+2 e-正极Sn4+(aq)+2 e-= Sn2+(aq)(4) 负极Fe2+(aq) = Fe3+(aq)+ e-正极MnO 4-(aq)+ 8H+(aq) + 5e-= Mn2+(aq) +4H2O(l)5.将上题各氧化还原反应组成原电池,分别用图式表示各原电池。
解:(1) (-)Zn|Zn 2+|| Fe 2+ | Fe (+) (2) (-)Pt| I 2| I -||Fe 2+,Fe 3+|Pt(+) (3) (-)Ni | Ni 2+|| Sn 2+, Sn 4+|Pt(+)(4) (-)Pt| Fe 2+,Fe 3+|| Mn 2+, MnO 4- , H +|Pt(+)6.参见标准电极电势表,分别选择一种合适的氧化剂,能够氧化:(1)Cl -成Cl 2;(2)Pb 成Pb 2+;(3)Fe 2+成Fe 3+。
再分别选择一种合适的还原剂,能够还原:(a)Fe 2+成Fe ;(b)Ag +成Ag ;(c)NO 2- 成NO 。
解:合适的氧化剂为(1)酸化的MnO 4- (2) HNO 3 (3)Cl 2 合适的还原剂为(1)Zn (2)Sn 2+ (3)I -[本题非唯一答案,凡合理的其他答案均可。
]7.将锡和铅的金属片分别插入含有该金属离子的溶液中并组成原电池(用图式表示,要注明浓度)。
(1)c(Sn 2+)=0.0100mol ·dm -3,c(Pb 2+)=1.00mol ·dm -3; (2)c(Sn 2+)=1.00mol ·dm -3,c(Pb 2+)=0.100mol ·dm -3。
分别计算原电池的电动势,写出原电池的两电极反应和电池总反应式。
解:查阅教材附录10可知:V1262.0Pb)/Pb (Pb)/Pb (V197.00100.0lg 20.05917V0.138V - }/)Sn (lg{0.05917VSn)/Sn (Sn)/Sn (22222-==-=⨯+=+=+Θ+Θ++Θ+ϕϕϕϕc c n(1)当(1) c (Sn 2+)=0.0100mol ·dm -3,c (Pb 2+)=1.00mol ·dm -3时: 故以锡电极作原电池负极,铅电极作正极。
原电池图式为:(-)Sn | Sn 2+(0.0100mol · dm -3) || Pb 2+(1.00mol · dm -3) | Pb(+) 正极反应:Pb 2++2 e-= Pb 负极反应:Sn +2 e-= Sn 2++2 e- 电池总反应:Pb 2++ Sn= Pb+ Sn 2+ 原电池电动势:E=_ϕϕ-+= Pb)/Pb (2+ϕ–Sn)/Sn (2+ϕ=V 1262.0-–(–0.197V )=0.071V(2)当c (Sn 2+)=1.00mol ·dm -3,c (Pb 2+)=0.100mol ·dm -3时:Sn)/Sn (2+ϕ=Sn)/Sn (2+Θϕ= – 0.1375V= – 0.156V此时以铅电极为原电池负极,锡电极为正极。
原电池图式为:(-)Pb | Pb 2+ (0.100mol · dm -3) || Sn 2+ (1.00mol · dm -3) | Sn (+) 正极反应:Sn 2++2 e-= Sn0.126V- /Pb)Pb (0.138V - Sn)/Sn (22==+Θ+Θϕϕ负极反应:Pb= Pb 2++2 e-电池总反应:Pb+ Sn 2+ = Pb 2++ Sn 原电池电动势:E=_ϕϕ-+= Sn)/Sn (2+ϕ–Pb)/Pb (2+ϕ=V 1375.0-–(–0.156V )=0.019V8.求反应Zn+Fe 2+(aq)=Zn 2+(aq)+Fe 在298.15K 时的标准平衡常数。
若将过量极细的锌粉加入Fe 2+溶液中,求平衡时Fe 2+(aq)浓度对Zn 2+(aq)浓度的比值?解:Zn+Fe 2+(aq)=Zn 2+(aq)+Fe E=_ϕϕ-+= 2(Fe /Fe)θφ+–2(Zn /Zn)θφ+=–0.447V –(–7618V ) =0.315V全。
9.将下列反应组成原电池(温度为298.15K):2I -(aq)+2Fe 3+(aq)=I 2(s)+2Fe 2+(aq) (1)计算原电池的标准电动势;(2)计算反应的标准摩尔吉布斯函数变; (3)用图式表示原电池;(4)计算c(I -)=1.0×10-2mol ·dm -3 以及c(Fe 3+)=c(Fe 2+)/10 时,原电池 的电动势。
解:(1)查阅教材附录10可知:32(Fe /Fe )θφ++=0.771V,-2(I /I )θφ=0.5355 VE θ=_θθφφ+-=32(Fe /Fe )θφ++–-2(I /I )θφ=0.771 V – 0.5355 V=0.236 V (2)ΔrGm θ(298K )=–nF E θ=–2×96485 C.mol -1×0.236V=–45.5 kJ.mol -1(3)原电池图式:(-)Pt| I 2| I -||Fe 3+,Fe 2+|Pt(+)=0.236V –lg102/(1.0×10–2)2=0.058V10.当pH=5.00,除H +(aq)离子外,其余有关物质均处于标准条件下时,下列反应能否自发进行?试通过计算说明之。
2MnO 4- (aq)+16H +(aq)+10Cl -=5Cl 2(g)+5Mn 2+(aq)+8H 2O(1) 解:由反应2MnO 4-(aq)+16H +(aq)+10Cl -=5Cl 2(g)+5Mn 2+(aq)+8H 2O(1)组成原电池 正极:MnO 4-(aq)+ 8H +(aq) + 5e-= Mn 2+(aq) +4H 2O(l) 负极:2Cl -(aq) = Cl 2(g) + 2e-当pH=5.00,其他有关物质均处于标准条件时:=1.033V11.由镍电极和标准氢电极组成原电池。
若c(Ni 2+)=0.0100mol ·dm -3 时,原电池的电动势为0.315V ,其中镍为负极,计算镍电极的标准电极电势。
12. 由两个氢电极H 2(101.325kPa)|H +(0.10mol · dm -3)|Pt 和H 2(101.325kPa)|H +(xmol ·dm -3)|Pt 组成原电池,测得该原电池的电动势为0.016V 。