大学化学上册作业题及答案.docx
《大学化学上册作业题及答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大学化学上册作业题及答案.docx(22页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
大学化学上册作业题及答案
大学化学(上册)作业成绩登记表
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
成绩
《大学化学(上册)》作业题
专业___________班别____________
学号___________姓名____________
基础化学部无机及分析教研室编
2008秋
绪论
4.正确地修约下列数据:
(1)37.800至3位;
(2)72.75至3位;(3)90.045至4位;(4)125.550至4位;
5.以正确的有效位数给出下列算式的结果:
(1)50.00×27.80×0.1167;
(2)(2.776×0.0050)-6.7×10-3+(0.036×0.0271)
(3)
(4)
第10章实验误差和数据处理
2.重复分析一银合金试样,测得银的质量分数分别为95.67%,95.61%,95.71%和95.60%。
试计算:
(1)均差;
(2)标准差;(3)变异系数。
3. 现对一种煤的含水量做了4次测定,测得水的质量分数为18.3%,18.9%,17.7%和18.6%,试求在置信水平95%时的置信区间。
5.为检验一种新的分析方法的有效性,现采用一种钙的质量分数ω(Ca)=21.20%(真实值μ)的标样以新方法进行分析,若
=
(Ca)=21.24%,s=0.12%,n=10。
试问
与μ的置信水平90%和95%时,是否存在显著差异?
8现有两个含铀试样的测定结果如下:
试样110.32%,10.39%,10.19%,10.21%
试样210.45%,10.41%,10.51%,10.36%,10.34%,10.39%
试问在置信水平95%时,两试样有无显著性差异?
9用Q检验法检测下列结果:
6.02,7.28,7.32,7.02,7.92,7.12,7.32,7.22。
11某生对一含硫酸根试样做了4次测定,得到硫酸根的质量分数分别为9.35%,9.29%,9.38%和9.27%。
试问其平均值
是多少?
若已知该试样经精确测定硫酸根的质量分数为9.30%,则4次测定的绝对误差各是多少?
平均值
的绝对误差和相对误差又是多少?
第6章酸碱平衡和酸碱滴定法
4. 从附表中查出下列各酸的pKa值,并计算它们的Ka和相应的共轭碱的Kb值。
(1)砷酸(H3AsO4)
(2)亚磷酸(H3PO3)
(3)硼酸(H3BO3)(4)邻苯二甲酸(C8H6O4)
(5)铵离子(NH4+)(6)8-羟基喹啉盐(C9H8ON+)
(7)乙二胺盐(C2H10N22+)(8)氨基乙酸盐(C2H6O2N+)
7. 写出下列各溶液的质子条件式:
(1)NH4Ac
(2)H2SO4
(3)NaH2PO4(4)(NH4)2HPO4
17. 计算下列各溶液的pH值(忽略离子强度的影响):
(1)0.180mol•L-1苯甲酸溶液
(2)0.250mol•L-1磷酸二氢钠溶液
(3)0.700mol•L-1砷酸溶液(4)0.200mol•L-1氰化铵溶液
21.为了制备pH=5.00的缓冲溶液。
某生用1.0mol/LHAc和1.0mol/LNaAc混合,如果他已用了100mLHAc溶液,问还需要多少毫升NaAc溶液?
30.下列碱溶液能否用酸滴定?
如果能滴定,试计算计量点时的pH值,并选择合适的指示剂(设滴定剂和被测物的浓度均为0.1000mol/L)
(1)六亚甲基四胺(CH2)6N4
(2)甲胺CH3NH2
(3)羟基乙胺HOCH2CH2NH2(4)羟胺NH2OH
32.下列酸溶液能否用强碱滴定?
如果能滴定,试计算计量点时的pH值,并选择合适的指示剂(设滴定剂和被测物的浓度均为0.1000mol/L)
(1)氢氰酸HCN
(2)氢氟酸HF
(3)盐酸羟胺NH2OH.HCl(4)次氯酸HClO
33.下列酸碱溶液能否准确分步滴定或分别滴定,或准确滴定其中的一种?
(1)0.1000mol/L柠檬酸
(2)0.01000mol/L砷酸
37.称取草酸试样1.778g,用水溶解后转入250mL容量瓶中,稀释至刻度。
吸取此试液25.00mL,以0.1093mol/LNaOH标准溶液滴定,用去25.84mL,计算此草酸试样H2C2O4.2H2O的质量分数。
38.某碱灰试样,除含有Na2CO3外,还可能含有NaOH或NaHCO3及不能与酸作用的物质。
今称取1.100g该试样溶于适量的水后,用甲基橙为指示剂需加HCl溶液(1.00mlHCl≒0.01400gCaO)31.40mL才能到达终点。
若用酚酞作指示剂时,同样质量的试样需该浓度HCl溶液13.30mL,才能到达终点。
计算试样中各组分的质量分数。
39.用蒸馏法测定某肥料中含氮量。
称取试样0.2360g,加浓碱液蒸馏,馏出的NH3用0.1014mol/LHCl50.00mL吸收,然后用0.1010mol/LNaOH滴定过量的HCl,计有去NaOH10.70mL。
计算该肥料中氮的质量分数。
第7章配位平衡和配位滴定
9.计算pH为11.0,游离CN-浓度为0.0100mol•L-1的溶液中,Hg(Ⅱ)-EDTA配合物的条件稳定常数。
10.当c(NH3+NH4+)=0.2mol•L-1,pH=8.0时,Co(Ⅱ)-EDTA配合物的条件稳定常数是多少?
15.假定在pH=2.0时,用0.005mol•L-1EDTA滴定0.0100mol•L-1Fe3+。
计算在计量点时游离Fe3+的浓度。
17.滴定25.00mL0.0100mol•L-1CaCO3标准溶液需20.00mLEDTA。
今用该EDTA溶液测定水硬度时,取75.00mL水样,需30.00mLEDTA溶液。
试计算该水样的硬度。
19.现用25.00mL0.04520mol•L-1EDTA处理一50.00mL含Ni2+和Zn2+的溶液,使其完全反应。
过量未反应的EDTA需用12.40mL0.01230mol•L-1Mg2+溶液进行滴定。
然后再加入过量的2,3-二巯基丙醇从锌-EDTA配合物中置换出EDTA。
释放出的EDTA需29.20mLMg2+滴定。
试计算原试液中Ni2+和Zn2+的浓度。
第8章沉淀平衡和沉淀滴定
1.写出下列被测物质的换算因数的表达式:
被测物
称量形式
换算因数
ZnCl2
ZnCl2
(NH4)2SO4
Cu2HgI4
Cu2HgI4
Cu2HgI4
AgCl
Zn2P2O7
NH4B(C6H5)4
AgI
HgO
Cu
2. 重量法测定砷时,先将其氧化成砷酸盐,然后沉淀为Ag3AsO4,溶于HNO3,再将银沉淀为AgCl并进行称量。
写出计算原试样中As2S3质量分数的换算因数并计算其数值。
8.完成下表:
微溶化合物
溶解度
Ksp
AgBr
Ag2C2O4
Ca3(PO4)2
PbBr2
MgNH4PO4
1.22×10-4g/100ml
0.296g/100ml
5×10-13
1×10-11
2.5×10-13
13.计算Ag2CrO4在下列溶液中的溶解度:
(1)0.10mol·L-1Na2CrO4溶液;
(2)0.10mol·L-1AgNO3溶液(不考虑铬酸根的水解)。
20.试计算在pH=4.00时,CaF2的溶解度。
第9章原电池与氧化还原反应
6.写出下列原电池的电极反应式和电池反应式,并计算电池电动势。
(1) Zn|Zn2+(0.1mol·L-1)||I-(0.1mol·L-1),I2|Pt
(2) Pt|Fe2+(1mol·L-1),Fe3+(1mol·L-1)||Ce4+(1mol·L-1),Ce3+(1mol·L-1)|Pt
(3) Pt|H2(pΘ)|H+(0.001mol·L-1)||H+(1mol·L-1)|H2(pΘ)|Pt
7.已知电对
H3AsO4(aq)+2H+(aq)+2e-HAsO2(aq)+2H2O(l);EΘ(H3AsO4/HAsO2)=0.560V
I2(aq)+2e-2I-(aq);EΘ(I2/I-)=0.536V
试计算下列反应的平衡常数:
H3AsO4+2I-+2H+=HAsO2+I2+2H2O
如果溶液的pH=7,反应朝什么方向进行?
如果溶液中的[H+]=6mol·L-1,反应朝什么方向进行?
11.铁棒放在0.0100mol·L-1FeSO4溶液中作为一个半电池,另一半电池为锰棒插在0.100mol·L-1MnSO4溶液中组成原电池。
已知
。
试求
(1)电池的电动势。
(2)反应的平衡常数。
12.有下列电势图:
(1)判断Cu+能否发生歧化反应?
(2)计算电对Cu2+/Cu的标准电极电势。
28.将某碳酸钙试样0.1914g溶于盐酸,并将钙沉淀为CaC2O4,用稀硫酸溶解沉淀,用高锰酸钾溶液滴定需36.50mL。
该高锰酸钾溶液35.57mL相当于0.2383gNa2C2O4。
空白测定需0.08mL高锰酸钾溶液。
计算试样中CaO的质量分数。
31.称取0.2683g铬铁矿试样,用过氧化钠熔融。
破坏过量Na2O2,熔块用水浸取,所得溶液酸化后,加50.00mL0.1022mol·L-1溶液Fe2+溶液。
将Cr(VI)完全还原后,剩余的未反应的Fe2+用0.01667mol·L-1K2Cr2O7滴定,消耗18.04mL。
试计算试样中铬的质量分数。
32.测定软锰矿中MnO2的含量,准确称取软锰矿试样0.5261g,在酸性介质中加入0.7049gNa2C2O4。
待反应完全后,过量的草酸用0.02160mol/LKMnO4标准滴定溶液滴定,用去30.47ml。
试计算软锰矿中的MnO2的质量分数。
绪论参考答案
4、
(1)37.8
(2)72.8(3)90.04(4)125.6
5、
(1)原式=162.2
(2)原式=2.8×0.0050-6.7×10-3+(0.036×0.027)
=0.014-6.7×10-3+0.00097=0.014-0.007+0.001=0.008
(3)原式=(3.10×21.4×5.10)/0.00112=3.02×105
(4)原式=(24.16×5.5×5.67)/1.601=(24×5.5×5.7)/1.6=4.7×102
第10章参考答案
2、解:
=95.66%
(1)
=(0.01%+0.05%+0.05%+06%)/4=0.04%
(2)S={[(0.01%)2+(0.05%)2+(0.05%)2+(06%)2]/(4-1)}1/2=0.05%
(3)Cv=S/
=0.052%
3、
=18.4%
S={[(0.1%)2+(0.5%)2+(0.7%)2+(0.2%)2]/(4-1)}1/2=0.5%
当置信水平为95%时,由表查出,t值为3.182,置信区间为:
±t.s/n1/2=(18.4±3.182×0.5/41/2=(18.4±0.8)%
5、t=|
-μ|/(s/n1/2)=1.054
当置信水平为90%和95%时,由表查出,t值分别为1.833和2.262,都比t计算值大,所以无显著差别。
8、
1=10.28%
S1={[(0.04%)2+(0.11%)2+(0.09%)2+(0.07%)2]/(4-1)}1/2=0.09%
2=10.41%
S2={[(0.04%)2+(0.00%)2+(0.10%)2+(0.05%)2+(0.07%)2+(0.02%)2]/(6-1)}1/2=0.06%
当置信水平为95%时,由表查出,自由度为4+6-2=8,t值分别为2.306,比t计算值小,所以存在系统误差。
9、排序:
6.02,7.02,7.12,7.22,7.28,7.32,7.32,7.92
X8-X1=7.92-6.02=1.90
X2-X1=7.02-6.02=1.00
Q=(X2-X1)/(X8-X1)=0.53
n=8时Q表=0.47Q>Q表∴6.02应舍弃
排序:
7.02,7.12,7.22,7.28,7.32,7.32,7.92
X7-X1=7.92-7.02=0.90
X7-X6=7.92-7.32=0.60
Q=(X2-X1)/(X7-X1)=0.67
n=7时Q表=0.51Q>Q表∴7.92应舍弃
排序:
7.02,7.12,7.22,7.28,7.32,7.32
X6-X1=7.32-7.02=0.30
X2-X1=7.12-7.02=0.10
Q=(X2-X1)/(X7-X1)=0.33
n=6时Q表=0.56QX6-X1=7.32-7.02=0.30
X6-X5=7.32-7.32=0
Q=(X2-X1)/(X7-X1)=0
n=6时Q表=0.56Q经过Q检验法:
6.02和7.92应舍弃
11、
1=9.32%
E1=x1-μ=9.35%-9.30%=0.05%
E2=x2-μ=9.29%-9.30%=-0.01%
E3=x3-μ=9.38%-9.30%=0.08%
E4=x4-μ=9.27%-9.30%=-0.03%
E=
-μ=9.32%-9.30%=0.02%
Er=E/μ=0.02%/9.30%=0.2%
第6章参考答案
4、Ka·Kb=KwpKa+pKb=pKw.=14
(1)砷酸(H3AsO4):
pKa1=2.21,Ka1=6.2×10-3,Kb3=Kw/Ka1=10-14/6.2×10-3=1.6×10-12
pKa2=6.93,Ka2=1.2×10-7,Kb2=Kw/Ka2=10-14/1.2×10-7=8.3×10-8
pKa3=11.51,Ka3=3.1×10-12,Kb1=Kw/Ka3=10-14/3.1×10-12=3.2×10-3
(2)亚磷酸(H3PO3):
pKa1=1.43,Ka1=3.7×10-2,Kb2=Kw/Ka1=10-14/3.7×10-2=2.7×10-13
pKa2=6.54,Ka2=2.9×10-7,Kb1=Kw/Ka2=10-14/2.9×10-7=3.5×10-8
(3)硼酸(H3BO3):
pKa=9.24,Ka=5.8×10-10,Kb=Kw/Ka=10-14/5.8×10-10=1.7×10-5
(4)邻苯二甲酸(C8H6O4):
pKa1=2.95,Ka1=1.1×10-3,Kb2=Kw/Ka1=10-14/1.1×10-3=8.9×10-12
pKa2=5.41,Ka2=3.9×10-6,Kb1=Kw/Ka2=10-14/3.9×10-6=2.6×10-9
(5)铵离子(NH4+):
pKa=9.24,Ka=5.7×10-10,Kb=Kw/Ka=10-14/5.7×10-10=1.8×10-5
(6)8-羟基喹啉盐(C9H8ON+):
pKa1=4.91,Ka1=1.2×10-5,Kb2=Kw/Ka1=10-14/1.2×10-5=8.1×10-10,pKa2=9.81,Ka2=1.6×10-10,Kb1=Kw/Ka2=10-14/1.6×10-10=6.5×10-5
(7)乙二胺盐(C2H10N22+):
pKa1=6.85,Ka1=1.4×10-7,Kb2=Kw/Ka1=10-14/1.4×10-7=7.1×10-8,pKa2=9.93,Ka2=1.2×10-10,Kb1=Kw/Ka2=10-14/1.2×10-10=8.5×10-5
(8)氨基乙酸盐(C2H6O2N+):
pKa1=2.35,Ka1=4.5×10-3,Kb2=Kw/Ka1=10-14/4.5×10-3=2.2×10-12,pKa2=9.78,Ka2=1.7×10-10,Kb1=Kw/Ka2=10-14/1.7×10-10=6.6×10-5
7、
(1)[H+]+[HAc]=[NH3]+[OH-]
(2)[H+]=c(H2SO4)+2[SO42-]+[OH-]
(3)[H+]+[H3PO4]=[HPO42-]+2[PO43-]+[OH-]
(4)[H+]+2[H3PO4]+[H2PO4-]=[PO43-]+[NH3]+[OH-]
17、
(1)0.180mol·L-1苯甲酸溶液Ka=6.28×10-5
Ka.Ca>20Kw,ca/Ka>500,
pH=-lg3.36×10-3=2.47
(2)0.250mol•L-1磷酸二氢钠溶液Ka1=7.1×10-3,Ka3=6.23×10-8,
Ka2.Ca>20Kw,ca/Ka1>20,
pH=4.68
(3)0.700mol•L-1砷酸溶液Ka1=6.2×10-3,Ka2=1.2×10-7,Ka3=3.1×10-12
Ka1.Ca>20Kw,ca/Ka1=112<500,
pH=-lg6.3×10-2=1.20
2Ka2/[H+]=3.8×10-6<<1,说明符合将多元酸近似一元酸处理的条件,上述结果正确。
(4)0.200mol•L-1氰化铵溶液:
HCN的Ka=6.2×10-10,NH4+的Ka=5.7×10-10
pH=9.23
21、pH=pKa+lg(c(NaAc)/c(HAc)5.00=4.76+lg(V(NaAc)/100)V(NaAc)=174(mL)
30、
(1)六亚甲基四胺(CH2)6N4:
Kb=Kw/Ka=10-14/7.4×10-6=1.35×10-9
cbּKb=0.10×1.35×10-9<10-8即六亚甲基四胺(CH2)6N4不能被强酸直接滴定
(2)甲胺CH3NH2:
Kb=Kw/Ka=10-14/2.3×10-11=4.35×10-4
cbּKb=0.10×4.35×10-4>10-8即甲胺CH3NH2能被强酸直接滴定
计量点时:
=
(mol/L)
pH=5.96,甲基红为指示剂
(3)羟基乙胺HOCH2CH2NH2:
Kb=Kw/Ka=10-14/3.18×10-10=3.14×10-5
cbּKb=0.10×3.14×10-5>10-8即羟基乙胺HOCH2CH2NH2能被强酸直接滴定
计量点时:
=
(mol/L)
pH=5.40,甲基红为指示剂
(4)羟胺NH2OH:
Kb=Kw/Ka=10-14/1.1×10-6=9.1×10-9
cbּKb=0.10×9.1×10-9<10-8即羟胺NH2OH不能被强酸直接滴定
32、
(1)氢氰酸HCN:
Ka=6.2×10-10
CaּKa=0.10×6.2×10-10<10-8即氢氰酸HCN不能被强碱直接滴定
(2)氢氟酸HF:
Ka=6.8×10-4
CaּKa=0.10×6.8×10-4>10-8即氢氟酸HF能被强碱直接滴定
计量点时:
=
(mol/L)
pOH=6.07,pH=7.93中性或酚红红为指示剂
(3)盐酸羟胺NH2OH.HCl:
Ka=1.1×10-6
CaּKa=0.10×1.1×10-6>10-8即盐酸羟胺NH2OH.HCl能被强碱直接滴定
计量点时:
=
(mol/L)
pOH=4.68,pH=9.32酚酞为指示剂
(4)次氯酸HClO:
Ka=4.69×10-11
CaּKa=0.10×4.69×10-11<10-8即次氯酸HClO不能被强碱直接滴定
33、
(1)0.1000mol/L柠檬酸:
Ka1=7.44×10-4Ka2=1.73×10-5Ka3=4.02×10-7
cּKa1>10-8cּKa2>10-8cּKa3>10-8Ka1/Ka2<105Ka2/Ka3<105
不能分步滴定,可以一步滴定到第三个H+,只有一个pH突跃。
(2)0.01000mol/L砷酸:
Ka1=6.2×10-3Ka2=1.2×10-7Ka3=3.1×10-12
cּKa1>10-8cּKa2>10-8cּKa3<10-8Ka1/Ka2<105Ka2/Ka3>105
不能分步滴定,可以一步滴定到第二个H+,第三个H+不能准确滴定,只有一个pH突跃。
37、H2C2O4.2H2O+2NaOH=Na2C2O4.2H2O+2H2O
38、CaO+2HCl=CaCl2+H2O
V1=13.30mL,V2=31.40-13.30=18.10mL,V1Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
39、NH4++OH-=NH3↑+H2O
NH3+HCl=NH4Cl
HCl+NaOH=NaCl+H2O
第7章参考答案
9、汞氰配离子的lgβ1~lgβ4分别为18.0,34.7,34.8,41.5:
α{Hg(CN-)}=1+β1[CN-]+β2[CN-]2+β3[CN-]3+β4[CN-]4
=1+1018.0-2+1034.7-4+1034.8-6+1041.5-8
=3.17×1033
汞的羟基配合物的lgβ1~lgβ2分别为10.3,21.7:
α{Hg(OH-)}=1+β1[OH-]+β2[OH-]2
=1+1010.3-3+1021.7-6
=5.01×1015
α{Hg(CN-,OH-)}=α{Hg(CN-)}+α{Hg(OH-)}-1
=3.17×1033+5.01×1015=3.17×1033
当pH=11.0时,查表得:
lgα{Y(H)}=0.07
lgK(Hg’Y’)=lgK(HgY)-lgα{Hg(CN-,OH-)}-lgα{Y(H)}=21.8-33.50-0.07=-11.77
10、设游离NH3的浓度为xmol/L
pH=pKa+lg[x/(0.2-x)]
8.0=9.24+lg[x/(0.2-x)]
X=0.011mol/L
钴氨配离子的lgβ1~lgβ6分别为2.05,3.62,4.61,5.31,5.43,4.75:
α{Co(NH3)}=1+β1[NH3]+β2[NH3]2+β3[NH3]3+β4[NH3]4+β5[NH3]5+β6[NH3]6
=1+102.05×0.011+103.62×0.0112+104.61×0.0113+
105.31×0.0114+105.43×0.0115+104.75×0.0116
=2.8