第十一章 电化学基础
11-1 用氧化值法配平下列方程式 （1）KCl KClO 3KClO 443+=
（2）CO 30P 3CaF 2CaS iO 18S iO 18C 30F )PO (Ca 44232345+++=++ （3）O 2H NaCl N Cl NH NaNO 2242++=+
（4）O H 7S O K )S O (Fe 3)S O (Cr S O H 7FeS O 6O Cr K 242342342424722+++=++ （5）Cs 2CaCl Ca CsCl 22+=+↑
11-2 将下列水溶液化学反应的方程式先改写为离子方程式，然后分解为两个半反应式 （1）2222O O H 2O H 2+=
O H e H O H 222222=++-+ -+++=e H O O H 22222
（2）HClO HCl O H Cl 22+=+ -
+
++=+Cl H HClO O H Cl 22
--=+Cl e Cl 22
1
-+++=+e H H C l O O H Cl 222
1
（3）O H 3KCl 5KClO KOH 6Cl 3232++=+
O H 3Cl 5ClO OH 6Cl 3232++=+--
-
--=+Cl 5e 5Cl 25
-
-
-++=+e 5O H 3C l O OH 6Cl 2322
1
（4）O H MnSO SO Fe SO K SO H FeSO KMnO 2434242424444)(528104+++=++
O H 4Mn 2Fe 5H 8Fe 5MnO 222324++=++++++-
O H 4Mn e 5H 8MnO 224+=+++-+-
-+++=e Fe Fe 3222
（5）O H 7O 3)S O (Cr S O K S O H 7O H 3O Cr K 22342424222722+++=++
O H O Cr H O H O Cr 2232227
2732143++=++++-
O H 7Cr 2e 6H 14O Cr 23272+=+++-+-
-+++=e O H O H 22222
11-3 用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式：
（1）K 2Cr 2O 7 + H 2S + H 2SO 4 → K 2SO 4 + Cr 2(SO 4)3 + S + H 2O
Cr 2O 72- + 14H + + 6e - === 2Cr 3+ + 7H 2O ① H 2S === S + 2H + + 2e - ② ①+3×②得：
Cr 2O 72- + 3H 2S + 8H + === 2Cr 3+ + 3S + 7H 2O
O H 7S 3)S O (Cr S O K S O H 4S H 3O Cr K 234242422722+++=++
（2） -24M n O + H 2O 2 → O 2 + Mn 2+
(酸性溶液)
MnO 42- + 8H + + 4e- === Mn 2+ + 4H 2O ①
H 2O 2 === O 2 + 2H ＝
+ 2e - ② ①+2×②得：
MnO 42- + 2H 2O 2 + 4H + - === Mn 2+ + 2O 2 + 4H 2O
（3） Zn + NO 3– + OH – → NH 3 + Zn(OH)42–
---
+=++OH NH e O H NO 986323 ① --
-+=+e 2)OH (Zn OH 4Zn 24 ②
①+4×②得： -
--+=+++24
323)(4674OH Zn NH O H OH NO Zn
（4） Cr(OH)4－
+ H 2O 2 → CrO 42－
--=+OH e O H 2222 ①
Cr(OH)4－
+ 4OH －
=== CrO 42－
+ 4H 2O + 3e －
②
①×3+2×②得： 2Cr(OH)4－ + 3H 2O 2 +2OH －=== 2CrO 42－
+ 8H 2O
（5） Hg + NO 3–
+ H + → Hg 22+ + NO
O H 2NO e 3H 4NO 23+=++-+-
①
-+
+=e 2Hg Hg 222
②
①×2+3×②得： O H 4NO 2Hg 3H 8NO 2Hg 62223++=+++
+
-
11-4 将下列反应设计成原电池，用标准电极电势判断标准态下电池的正极和负极，电子传递的方向，正极和负极的电极反应，电池的电动势，写出电池符号。 （1）Ag 2Zn
Ag 2Zn 2+=++
+
7618.0)Zn /Zn (2-=φ+θ 7996.0)Ag /Ag (=φ+θ
正极：Ag 2e 2Ag 2=+-+ 负极：-+
+=e 2Zn
Zn 2
V E 5614.1)7618.0(7996.0=--=θ
(―)Zn|Zn 2+(c 1)||Ag +(c 2)|Ag(+)
（2）++
=+23Fe 3Fe Fe
2
770.0)Fe /Fe (23=φ++θ 4402.0)Fe /Fe (2-=φ+θ
正极：+-+=+23Fe e Fe 负极：-+
+=e 2Fe
Fe 2
V E 2102.1)4402.0(770.0=--=θ
)()(),()()(332212+-+++C c Fe c Fe c Fe Fe
（3）22H Zn H 2Zn +=+++
7618.0)Zn /Zn (2-=φ+θ 0)H /H (2=φ+θ
正极：2H e 2H 2=+-+ 负极：-+
+=e 2Zn
Zn 2
V E 7618.0)7618.0(0=--=θ
)(),()()()(2212+-++Pt p H c H c Zn Zn
（4）HCl 2Cl H 22=+
0)H /H (2=φ+θ， 3583.1)Cl /Cl (2=φ-θ
正极：-
-
=+Cl 2e 2Cl 2 负极： -
+
+=e 2H 2H 2
V E 3583.103583.1=-=θ
)(),()()()(,)(222112+--+Pt p Cl c Cl c H p H Pt
（5）O H 3KI 5KIO KOH 6I 3232++=+
535
.0)I /I (2=φ-θ，
V H I IO I IO A B 2004.0]10lg[10
0592
.0195.1]lg[100592.0)/()/(1214122323=+=+
=-+-
-
θ
θφφ 负极：--
-++=+e 10O H 6IO 2OH 12I 232 正极： -
-
+=e 2I 2I 2
V E 335.02004.0535.0=-=θ
(－)C ，I 2 | OH –
(c 1)，IO 3–
(c 2)|| I - (c 3)| I 2，C(+)
11-5 写出下列各对半反应组成的原电池的电池反应、电池符号，并计算标准电动势。 （1）+-+=+23Fe e Fe --=+I 2e 2I 2
+-++=+223Fe 2I I 2Fe 2
(－) Pt ，I 2 | I - (c 1)|| Fe 3+(c 2)，Fe 2+ (c 3)| C (+)
535.0)I /I (2=φ-θ，770.0)Fe /Fe (23=φ++θ
235.0535.0770.0=-=θE V
(2) CuI e I Cu
2=++--+
, --=+I 2e 2I 2
2Cu 2+ + 4I - === 2CuI + I 2
(－) Pt, I 2 | I －
(c 1)|| Cu 2+(c 2), I －
(c 3) | CuI, Pt (+)
V 535.0)I /I (2=φ-θ, V CuI Cu 86.0)/(2=+θφ
E ?=0.86－0.535 =0.325V
（3）-+
+=e 2Zn
Zn 2, 2H e 2H 2=+-+
22H Zn H 2Zn +=+++
)(),()()()(2212+-++Pt p H c H c Zn Zn
7618.0)Zn /Zn (2-=φ+θ 0)H /H (2=φ+θ
E ?=0－(–0.7618)= 0.7618V
(4) Cu e 2Cu
2=+-+
, 2H e 2H 2=+-+
+++=+H 2Cu H Cu 22
)()()()(,),(2212+-++Cu c Cu c H p H Pt
V Cu Cu 34.0)/(2=+θφ 0)H /H (2=φ+θ
V E 34.0034.0=-=
(5) -
-
=++OH 4e 4O H 2O 22; -
-
+=+OH 2H e 2O H 222
O H 2H 2O 222=+
(－) Pt, H 2(p 1) | OH －
(c 1) || OH －
(c 2) | O 2(p 2)，Pt(+)
V 401.0)O H /O (22=φθ, V 8277.0)H /O H (22-=φθ
E ? = 0.401―(–0.8277) = 1.2287V
11-7 通过计算说明，对于半反应)01.0,(2
1
)10(21
4
bar g H e L mol H =
+?-
--+
和)bar 01.0,g (H e 2)L mol 10(H 2214=+?---+电极电势是相等的。
解：根据能斯特方程：
对半反应)01.0,(2
1
)10(21
4
bar g H e L mol H =
+?-
--+
，有：V p p c H nF RT H H H H H 1776.001
.010lg 0592.00)/(/][ln )/()/(2
/14
2/1222-=?+=+=-++
+
θθθφφ 对半反应)bar 01.0,g (H e 2)L mol 10(H 2214=+?---+，有：
V p p c H c H H H H H 1776.001
.010lg 0592.00)/(]/)([ln 20592.0)/()/(2
/14
2222-=?+=+=-++
+
θθθφφ
11-8 氧化还原滴定的指示剂在滴定终点时因与滴定操作溶液发生氧化还原反应而变色。为选择用
重铬酸钾滴定亚铁溶液的指示剂，请计算出达到滴定终点（[Fe 2+]=10－5mol ·L －1，[Fe 3+]=10－
2mol ·L －1）时Fe 3+ + e －
== Fe 2+ 的电极电势，由此估算指示剂的标准电极电势应当多大。 解：+-+
=+23Fe e Fe
V Fe Fe F RT Fe Fe Fe Fe 9476.010
10lg 0592.0770.0][][ln )/()/(52
232323=?+=+=--+
++
+
+
+θ
φφ 指示剂的标准电极电势应大于0.9476V 。
11-9 用能斯特方程计算来说明，使Fe + Cu 2+ === Fe 2+ + Cu 的反应逆转是否有现实的可能性？ 解： Fe + Cu 2+ === Fe 2+ + Cu
][]
[lg
20592.0780.0]lg[20592
.0)4402.0(]lg[20592.0340.0]ln[2)/(]ln[2)/(22222222+++++++++=---+=--+
=-=Fe Cu Fe Cu Fe F
RT
Fe Fe Cu F RT Cu Cu E θθφφφφ负正
反应逆向进行时，E<0， 0][][lg 20592.0780.022<+++Fe Cu 时， 26221024.2]
[]
[?>+
+Cu Fe 实际工作中很难达到，故要使反应逆转是不可能的。
11-10 用能斯特方程计算与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度。
解： MnO 2 + 4H + + 2Cl －
=== Cl 2 + Mn 2+ + 2H 2O O H 2Mn e 2H 4MnO 222+=+++-+
V 228.1)Mn /MnO (22=φ+θ
]
[][lg
20592.0228.1][][ln 2)/(24
2422+++++
+=+=Mn H Mn H F RT Mn MnO θ
φφ正 --=+Cl 2e 2Cl 2
222][/ln
20592.03583.1][/ln 2)/(22---
+=+=Cl P P Cl P P F RT Cl Cl Cl Cl θ
θθφφ负 0
]lg[0592.0)/lg(0296.0]lg[0296.0]lg[1184.01303.0][/lg 20592.03583.1][][lg 20592.0228.12222
24≥?+?--?+-=--+=-=-++-+
+Cl P P Mn H Cl P
P Mn H E Cl Cl θθ
φφ负正)/lg(0296.0]lg[0296.01303.0]lg[1184.0]lg[0592.022θP P Mn H Cl Cl ?++≥?+?++- 142.5][-?≥L mol HCl
11-11 用能斯特方程计算电对H 3AsO 4/H 3AsO 3，在pH=0、2、4、6、8、9时的电极电势，用计算的结果绘制pH-电势图，并用该图判断反应
H 3AsO 4 + 2I －
+ 2H + === H 3AsO 3 + I 2 + H 2O 在不同酸度下的反应方向。
解：O H AsO H e 2H 2AsO H 23343+=++-+
pH HAsO H AsO H F RT AsO H AsO H 0592.058.0]
[]][[ln 2)/(22
4
33343-=+=+θφφ
H 3AsO 4 + 2I –
+ 2H + == H 3AsO 3 + I 2 + 2H 2O
pH ＜0.7时，反应正向进行，pH ＞0.7时，反应逆向进行。
11-12 利用半反应2H + + 2e －
=== H 2 的标准电极电势和醋酸的电离常数计算下列半反应的标准电极电势。
2HAc + 2e － === H 2 + 2Ac －
解： 2HAc + 2e － === H 2 + 2Ac －
该反应式的标准电极电势的条件是溶液中1L mol 1]Ac []HAc [--?==，氢气的压力为标准压力，此时
a
a K ])HAc /[]Ac ([K ]H [==-+V HAc K F
RT
H H H HAc a 28.0}108.1lg{0592.00)}(ln{)/()/(522-=?+=+
=-+θθφφ 11-13 利用半反应Cu 2+ + 2e －
=== Cu 和Cu(NH 3)42+ + 2e －
=== Cu + 4NH 3 的标准电极电势（－0.065V ）计算配合反应Cu 2+ + 4NH 3 === [Cu(NH 3)4]2+的平衡常数。 解：若两个半反应组成原电池，由半反应标准电极电势大小可知：
（+）Cu e 2Cu
2=+-+
（发生还原反应）
（-）-+
+=+e 2)NH (Cu NH 4Cu 24
33（发生氧化反应）
两式加和得：+
+=+24
332)NH (Cu NH 4Cu
由标准自由能与电动势和平衡常数的关系式：θ
θ
nFE G r -=?和θ
θK RT G r ln -=?
θθ=K ln RT nFE θθ
θφφK F
RT
ln )(2=
--+ θ
=--?K lg 0592.0)]065.0(345.0[2
131010.7K ?=θ
11-14 利用半反应 Ag + + e － === Ag 和AgCl 的溶度积计算半反应AgCl + e － === Ag + Cl －
的标准电极电势。
解：Ag e Ag =+-+ （发生还原反应）
--+=+Cl Ag e AgCl （发生氧化反应）
两式相加和得：)s (AgCl Cl Ag =+-+ 其910
1065.510
77.11
/1?=?=
=-sp K K
θ
由标准自由能与电动势和平衡常数的关系式：θ
θ
nFE G -=?和θ
θ
-=K ln RT G ?
θθ=K ln RT nFE θθ
θφφK ln 0592.0)(=--+
θθ
-=φ-K lg 0592.0)7996.0(
θ
-φ= φ?(AgCl/Ag) = 0.222V
11-15 利用水的离子积计算碱性溶液中的半反应2H 2O + 2e － === H 2 + 2OH －
的标准电极电势。 解：设（+）--+=+OH 2H e 2O H 222 （发生还原反应） （-）-++=e 2H 2H 2 （发生氧化反应）
两式相加和得：-
+
+=OH H O H 2222 其282
10-==w K K θ
由标准自由能与电动势和平衡常数的关系式：θθ-=nFE G ?和θ
θ-=K ln RT G ?
θθ=K ln RT nFE 2
ln 2
0592.0)(w K =
--+θ
θφφ w K lg 0592.0]0[=-φθ
+
=+θφφ?(H 2O/H 2) = –0.828V ，
即半反应的标准电极电势为-0.828V 。
11-16 利用附表标准电极电势设计一个原电池推导H 2S 的电离常数。
解：设计原电池的两个半反应为：（+） S H e H S 222=++-
+ （发生还原反应）
（－） -
-+=e S S 22 （发生氧化反应）
两式相加和得： S H H S
222=++-
该式的平衡常数即为H 2S 的电离平衡常数（Ka 1×Ka 2）的倒数。
1
ln -=a K RT nFE θ V K E a 617.0)476.0(141.0lg 2
0592.01
=--==
-θ 211043.1-?=Ka Ka=Ka 1×Ka 2= 1.43×10－21
11-17 利用Cr 2O 72－ + H 2O === 2CrO 42－ + 2H + 的K=1014和Ag 2CrO 4的溶度积以及Ag + + e －
== Ag
的标准电极电势求 2Ag 2CrO 4 + 2H + + 4e － === 4Ag + Cr 2O 72－
+ H 2O 的标准电极电势。 解： 设计电池反应为： )(+ Ag e Ag =+-+ ①
（－） -+-
++=++e 4H 2CrO Ag 2O H O Cr Ag 442227
2 ②
①×4+②得： +-
++=++H 2CrO Ag 2O H O Cr Ag 442227
2 ③
③的标准平衡常数可由以下两反应平衡常数得到。 +-
-
+=+H 2CrO 2O H O Cr 242272 K=1014 ④
4224
C r O Ag 2CrO 2Ag 4=+-
+ 232
122
11097.7)
1012.1(1
/1?=?=
=-sp K K ⑤ 即③=④+⑤
所以③式的标准平衡常数K ? = K ?K 1= 7.97×1037
由标准自由能与电动势和平衡常数的关系式：θ
θ
-=nFE G ?和θ
θ
-=K ln RT G ?
θθ=K ln RT nFE )1097.7lg(0592.0)7996.0(437?=-?-θ
φ
θ
-φ= φ?(Ag 2CrO 4/Ag) = 0.239V
即所求半反应的标准电极电势为0.239V 。
11-18 由标准自由能计算Cl 2(g) +2e - = 2Cl –
(aq)的标准电极电势。 解： )aq (Cl 2e 2Cl 2-
-
=+
△f G θm /kJ.mol -1 0 -131.3
11-19 由Cu 2= + 2e － === Cu 和 Cu + + e － === Cu 的标准电极电势求算Cu 2+ + e －
=== Cu + 的标准电极电势。
解：查表得： φx 0.522V 2×0.34=φx + 0.522 φx =2×0.34－0.522 = 0.158 V
V nF G 36.196485
2103.13123=???=?-=θθ
?
11-20 由MnO 4－
+ 4H ＋
+ 3e －
=== MnO 2 + 2H 2O 和MnO 4－
+ e －
=== MnO 42－
的标准电极电势以及
水的离子积求MnO 42－ + 2H 2O + 2e － === MnO 2 + 4OH －
的标准电极电势。 解：
4 0.558V 4 φx MnO 2
3×1.679 = 0.558 + 2×φx φx =2.240V
即电极反应 MnO 42－ + 4H + + 2e －
=== MnO 2 + 2H 2O (1)的φ? = 2.240V
---
+=++OH MnO e O H MnO 4222224
（2） φ?x =?
若（2）－（1）可得： 4H 2O === 4H + + 4OH －
K=(K W )4 根据 0.0592lgK=nE ? 则：
0.0592lg(K W )4=2×(φ?x －2.240)
φ?x =0.582V
11-21 写出以K 2CO 3熔融盐为电解质的氢氧燃料电池的电极反应和电池反应。 解：电池反应为：O H 2O H 2222=+
正极：-=++-2322CO 2e 4CO 2O 负极：-++=+-e 2O H CO H CO 22232
11-22 碱性银锌可充电干电池的氧化剂为Ag 2O ，电解质为KOH 水溶液，试写出它的电极反应和电池反应。
解：正极：-
+=+OH
2Ag 2O H O Ag 22
负极：-
-
+=+e 2)OH (Zn OH 2Zn 2 电池反应：222)OH (Zn Ag 2O H Zn O Ag +=++
11-23 为什么检测铅蓄电池电解质硫酸的浓度可以确定蓄电池充电是否充足？铅蓄电池充电为什么会放出气体？是什么气体？ 解：铅蓄电池的电池反应式为：
O H s PbSO aq SO H s PbO s Pb 244222)(2)(2)()(+==++
铅蓄电池充电反应为：
2PbSO 4 + 2H 2O ==== Pb + PbO 2 + 2H 2SO 4
因为充电过程，有硫酸生成，使其浓度增大。因此，只要测得硫酸的浓度，就可以确定蓄电池充电是否充足。
由于充电时水会发生电解，故放出的气体为氢气和氧气。
11-24 光合作用发生的总反应是：
)(6)()(6)(62612622g O g O H C l O H g CO +?→?+光
在25℃下反应的△H ?=2.816×106 J ?mol –
1，△S ?=–182 J ?mol –
1?K –
1。假设反应的产物可以设计成一个原电池，在电极上氧气和葡萄糖分别被还原和氧化成水和二氧化碳。这样，我们可以通过光合反应的正逆两个反应把光能转化为电能了。 （1）求原电池的电动势。
（2）为使上列光合反应发生需要多少摩500nm 的光子？
（3）用一个边长10 m 的充满绿藻的正方形游泳池里发生的光合作用的产物来发电，平均1 cm 2的面积可产生1 mA 电流，求电池产生电流的功率。
解：)(6)()(6)(62612622g O g O H C l O H g CO +?→?+光
正反应：16610870.2)182(29810816.2-??=-?-?=?-?=?mol J S T H G θθθ 逆反应：1
6
10870.2-??-=?-?=?mol J S T H G θ
θ
θ
（1） 原电池的电动势：
θ
θ
nFE G -=? V nF G E 479.296485
1210870.2/6
=?-?-=
-?=θ
θ （2）nhv E = m o l E hv E n 98.510626.6106.1479.210626.6106.19
8
9810500100.33419
10500100.33419=????=????==--??--??--θ （3） P =EI =2.479V×106×10－
3A=2.479×103 (W)
11-25 解答见教材P401 。
11-26 久置空气中的银器会变黑，经分析证实，黑色物质是Ag 2S 。通过计算说明，考虑热力学趋势，以下哪一个反应的可能性更大？
① 2Ag(s) + H 2S(g) = Ag 2S(s) + H 2(g)
② 2Ag(s) + H 2S(g) + ? O 2(g) = Ag 2S(s) + H 2O(l) 解：2
22H S Ag S H Ag +=+
2(/)0.7051Ag S Ag V θφ=- 0)/(2=+H H θφ
V E 7051.0)7051.0(01=--=θ
O
H S Ag O S H Ag 222212+=++ V O H O 229.1)/(22=θ
φ V E 9280.1)7051.0(229.12=--=θ
， θ
θ12E E >，反应（2）的可能性更大。
11-27 高铁电池是正在研制中的可充电干电池，其设计图如图11-10所示：负极材料是Zn ，氧化产物是Zn(OH)2，正极材料是K 2FeO 4 (易溶盐)，还原产物是Fe(OH)3，电解质溶液是KOH 水溶液，写出电池反应和电极反应。附图的电池放电曲线说明该电池与通常的碱性电池相比有什么优点？ 解：电池反应为：23224
)(3)(24432OH Zn OH Fe OH O H Zn FeO +=+++--
正极：---
+=++OH OH Fe e O H FeO 5)(23423224
负极：--+=+e OH Zn OH Zn 2)(22
与通常的碱性电池相比，具有工作电动势稳定的优点。
11-28 解释如下现象：
(1) 镀锡的铁，铁先腐蚀，镀锌的铁，锌先腐蚀。 解：比较标准电极电势可见，铁比锡活泼；锌比铁活泼。 （2）锂的电离势和升华热都比钠大，为什么锂的?θ更小？ 解：这是由于Li +半径小，水合热特别大的缘故。
（3）铜和锌在元素周期系是邻居，然而它们在金属活动顺序中的位置却相去甚远，试通过波恩—哈伯循环分析铜和锌的电极电势相差这么大主要是由什么能量项决定？ 解：由于Zn 的升华热特别小，使其总能量减小。
（4）燃料电池是“一种通过燃烧反应使化学能直接转化为电能的装置”的说法正确吗？燃料电池的理论效率有可能超过100%吗？其工作温度与理论效率呈什么关系？
解：不正确。因为燃烧反应是发光发热的激烈氧化还原反应；燃料电池中发生的反应只是与燃烧相同的氧化还原反应但不是真正的燃烧。当反应自由能变化的绝对值（一定是负值）大于反应的焓变的绝对值（一定是负值），即电池反应是熵增反应，电池理论效率将超过100%。温度升高将改变吉布斯-亥姆霍兹方程第二项的数值，因此，当电池反应为熵增反应时，温度升高，将引起燃料电池的理论效率增加；若电池反应为熵减反应，则温度升高，燃料电池的理论效率降低。
（5）铁能置换铜而三氯化铁能溶解铜。 解：Cu Fe Cu Fe +=+++
22 V Fe Fe Cu Cu 4402.0`)/(345.0)/(22-=>=++θθφφ，反应正向
进行。
++++=+22322Fe Cu Cu Fe
V Fe Fe Cu Cu 770.0)/(345.0)/(232=<=+++θθφφ
（6）ZnO 22-的碱性溶液能把铜转化为[Cu(OH)4]2-，使其溶解 解：Zn OH Cu Cu OH Zn +=+-
-
24
24
)()(，
（7）将MnSO 4溶液滴入KMnO 4酸性溶液得到MnO 2沉淀。 解：++-
+=++H MnO O H Mn MnO 452322224
E θ = ?θ(MnO 4-/MnO 2)–?θ(MnO 2/Mn 2+) =1.679–1.228＞0
（8）Cu +(aq)在水溶液中会歧化为铜和Cu 2+(aq)。 解：Cu Cu
aq Cu +=+
+
2)(2
V Cu Cu 522.0)/(=+θφ V Cu Cu 152.0)/(2=++
θφ
0152.0522.0>-=θE 反应正向进行。
（9）Cr 2+在水溶液中不稳定，会与水反应。 解：232222H Cr H Cr +=++++
V Cr Cr 41.0)/(23-=++θφ
041.0)41.0(0>=--=θE 因此反应正向进行。
（10）将Cl 2水溶液滴入I -、Br -的混合液中，相继得到的产物是I 2、HIO 3和Br 2，而不是I 2，Br 2和HIO 3。
解：2Cl Br +-反应存在动力学障碍，反应速率较慢。
11-29 以M 代表储氢材料，MH 为负极材料，KOH 为电解质，写出镍氢电池的电极反应和电池反应。（注：镍电极上的反应参考镍镉电池）。
解：正极：NiOOH(s) + H 2O(l ) + e － == Ni(OH)2(s) + OH －
(aq)
负极： MH+OH － === H 2O + M + e －
电池反应：NiOOH(s) + MH === Ni(OH)2(s) + M
11-30 如若甘汞电极的电极电势为零，氧的电极电势多大？ 解：V Hg Cl Hg 2412.0)/(22=θφ
V O O H A 229.1)/(22=θφ
若0)/(22=Hg Cl Hg φ
V O O H A 9878.02412.0229.1)/(22=-=φ
大学无机化学第六章试 题及答案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
第六章化学键理论 本章总目标： 1：掌握离子键、共价键和金属键的基本特征以及它们的区别； 2：了解物质的性质与分子结构和键参数的关系； 3：重点掌握路易斯理论、价电子对互斥理论、杂化轨道理论以及分子轨道理论。 4：熟悉几种分子间作用力。 各小节目标： 第一节：离子键理论 1:掌握离子键的形成、性质和强度，学会从离子的电荷、电子构型和半径三个方面案例讨论离子的特征。 2:了解离子晶体的特征及几种简单离子晶体的晶体结构，初步学习从离子的电荷、电子构象和半径三个方面来分析离子晶体的空间构型。 第二节：共价键理论 1;掌握路易斯理论。 2：理解共价键的形成和本质。掌握价键理论的三个基本要点和共价键的类型。3：理解并掌握价层电子对互斥理论要点并学会用此理论来判断共价分子的结构，并会用杂化轨道理论和分子轨道理论来解释分子的构型。 第三节：金属键理论 了解金属键的能带理论和三种常见的金属晶格。 第四节：分子间作用力 1：了解分子极性的判断和分子间作用力（范德华力）以及氢键这种次级键的形成原因。 2;初步掌握离子极化作用及其强度影响因素以及此作用对化合物结构及性质的影响。 习题 一选择题 1.下列化合物含有极性共价键的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 2 C. Na 2 O 2.下列分子或离子中键能最大的是（）
A. O 2 C. O 2 2+ D. O 2 2- 3. 下列化合物共价性最强的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) C. BeI 2 4.极化能力最强的离子应具有的特性是（） A.离子电荷高，离子半径大 B.离子电荷高，离子半径小 C.离子电荷低，离子半径小 D.离子电荷低，离子半径大 5. 下列化合物中，键的极性最弱的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. SiCl 4 6.对下列各组稳定性大小判断正确的是（） +＞O 22- B. O 2 -＞O 2 C. NO+＞NO D. OF-＞OF 7. 下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. Na 2 O 2 8.下列各对物质中，是等电子体的为（） 和O 3 B. C和B+ C. He和Li D. N 2 和CO 9. 中心原子采取sp2杂化的分子是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. PCl 3 10.下列分子中含有两个不同键长的是（） A .CO 2 3 C. SF 4 11. 下列分子或离子中，不含有孤电子对的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. H 2O B. H 3 O+ C. NH 3 D. NH 4 + 12.氨比甲烷易溶于水，其原因是（） A.相对分子质量的差别 B.密度的差别 C. 氢键 D.熔点的差别 13. 下列分子属于极性分子的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. CCl 43 C. BCl 3 D. PCl 5 14.下列哪一种物质只需克服色散力就能使之沸腾( ) 15. 下列分子中，中心原子采取等性杂化的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)
平原大学无机化学考试试卷及答案 (样卷2) 一、填表题 （20分） 1.写出反应最终产物 物质 Ni 2+ Hg 2+(NO 3-) Cr 3+ Mn 2+ 加入过量氨水并放置 [Ni(NH 3)6]2+ HgO ?NH 2HgNO 3 Cr(OH)3 MnO(OH)2 2.物质 HgCl 2 SiCl 4 BBr 3 PH 3 中心原子杂化类型 sp sp 3 sp 2 不等性sp 3 分子空间构型 直线型 正四面体型 正三角形 三角锥型 3.物质 晶体类型 晶格结点上粒子 粒子间作用力 熔点相对高低 SiC 原子晶体 Si 原子、C 原子 共价键 高 NH 3 氢键型分子晶体 NH 3 分子 分子间力、氢键 低 二、填空题 （20分） 1. 随着溶液的pH 值增加，下列电对 Cr 2O 72-/Cr 3+、Cl 2/Cl -、MnO 4-/MnO 42-的E 值将分别 减小、不变、不变。 2．Na 2SO 3与__硫粉__共热可制得Na 2S 2O 3，Cl 2可将Na 2S 2O 3氧化为__ Na 2SO 4_。 3.根据E θ(PbO 2/PbSO 4) >E θ(MnO 4-/Mn 2+) >E θ(Sn 4+/Sn 2+)，可以判断在组成电对的六种物质中，氧化性最强的是 PbO 2 ，还原性最强的是 Sn 2+ 。 4. 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 2 Cl - -2 e → Cl 2 ，电池的电动势等于0.15V ，电池符号为(-)Pt,Cl 2(p θ)|Cl -‖MnO 4-,Mn 2+,H +|Pt(+)。（E θ(MnO 4-/Mn 2+)=1.51V ；E θ(Cl 2/Cl -)=1.36V ） 5. 下列各溶液浓度均为0.1 mol ?L -1，按pH 值从小到大顺序排列NH 4NO 3, NH 4F, NH 4OAc, KCN, Na 2CO 3。 KCN, NH 4F, NH 4OAc, NH 4NO 3, Na 2CO 3。 ( 已知K θ(NH 3?H 2O)=1.8×10-5, K θ(HF)=6.6×10-4, K θ(HCN)=6.2×10-10, K θ(HOAc)=1.8×10-5, K θ(H 2CO 3)=4.4×10-7, K θ(H 2CO 3)=4.8×10-11) 6. 已知V E A /θ：Cr 2O 72- +1.36 Cr 3+ -0.41 Cr 2+ -0.86 Cr ，则E θ(Cr 2O 72- / Cr 2+ )= 0.917 V ， Cr 2+能否发生歧化反应 不能 。 7. AlCl 3双聚分子的结构式为：__；其中含有两个_3c-4e_键。 8. 因为SnCl 2强烈水解，在配制其溶液时应加入HCl ，水解反应式为 SnCl 2+H 2O Sn(OH)Cl+HCl 。
《无机化学》试题 一、单项选择题（在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请选出正 确选项并在“答题卡”的相应位置上涂黑。多涂、少涂、错误均无分。每小题 1 分，共 40 分） 1、对于 Zn 2＋ /Zn 电对，增大 Zn 2＋ 的浓度，则其标准电极电势将 （ ） A 增大 B 减小 C 不变 D 无法判断 2、Cu 2＋ 离子的外层电子构型为 （ ） A 8 e B 18 e 型 C 18 ＋2 e D 9～17 e 型 3、设氨水的解离平衡常数为 K b 。浓度为 m mol ·L － 1 的氨水溶液 ,若将其用水稀释一倍 ,则溶液 中 OH － 的浓度（ mol ·L － 1 ）为 （ ） A 1 m B 1 m K b C K b m / 2 D 2 m 2 2 4、已知 K sp (Ag 3 PO 4) = 1.4 ×10-16 ，其溶解度为 ( ) A × -4 -1； B 4.8×10 -5 -1； 1.1 10 mol?L mol?L C 1.2 ×10 -8 mol?L -1 ； D 8.3 ×10 -5 mol?L -1 5、下列各组物质，能自发发生反应的是 （ ） A Cu 、 Cu 2+； B Cr 2O 7 2-、Cr 3+ ； C MnO 2 、Mn 2+ ；D SnCl 4 、Sn 6、3d 轨道的磁量子数可能是 （ ） A 1,2,3 B 0,1,2 C 0, ±1 D 0, ±1, ±2 7、下列各分子中 ,以 sp 3 不等性杂化轨道成键的是 （ ） A BeCl 2 B PCl 3 C BF 3 D SiH 4 8、熔化下列晶体时 ,只需克服色散力的是 （ ） A HF B Ag C KF D CO 2 9.已知 E A / V ：Cr 2O 72- +1.36 Cr 3+ -0.41 Cr 2+ -0.86 Cr ，则判断发生歧化反应的是 （ ） A 都不能 B Cr 2O 7 2- C Cr 3+ D Cr 2+ 10. 下列各物质中 ,熔点最高的是 （ ） A K 2O B MgO C CaO D Na 2O 11 稀溶液依数性的本质是 （ ） A. 渗透压 B. 沸点升高 C. 蒸汽压下降 D. 凝固点降低 12 要降低反应的活化能，可以采取的手段是 ( ) A. 升高温度 B. 降低温度 C. 移去产物 D. 使用催化剂 13 如果一个反应的吉布斯自由能变为零 ,则反应 ( ) A. 能自发进行 B. 是吸热反应 C. 是放热反应 D. 处于平衡状态 14. 反应 A + B C ，焓变小于零，若温度升高 10 ℃，其结果是 ( ) A.对反应没有影响 B. 使平衡常数增大一倍 C.不改变反应速率 D.使平衡常数减小 15. 在 HAc-NaAc 缓冲溶液中，若 [HAc]>[NaAc] ，则该缓冲溶液 （ ） A. 抗酸能力强于抗碱能力 B. 抗酸能力弱于抗碱能力 C.抗酸能力等于抗碱能力 D.无法判断 16. 在室温下， 0.0001mol .L -1 NH 3 水溶液中的 pKw 是 （ ） A. 14 B. 10 C.4 D.8
实验名称：P区非金属元素（一）（卤素，氧，硫） 实验目的：温度：气压： 一、实验目的 1.试验并掌握bu用氧化态氮的化合物的主要性质； 2.试验磷酸盐的酸碱性和溶解性； 3.掌握硅酸盐，硼酸及硼砂的主要性质； 4.练习硼砂珠的有关实验操作。 二、基本操作 1.试管操作 1)普通试管可以直接加热 装溶液时不超过试管容量的1/2，加热时不超过试管的1/3，加热时必须用试管夹夹，夹在接近试管口部位。加热时先使试管均匀受热，然后在试管底部加热，并不断移动试管。这时应将试管倾斜约45度，管口不要对着有人的方向。 2)主要用途 ①盛取液体或固体 ②加热少量液体或固体 ③制取少量气体反应器 ④收集少量气体用 ⑤溶解少量气体，液体或固体等溶质 3)使用注意事项 ①盛取液体时容积不超过其容积的1/3 ②加热使用试管夹，试管口不能对着人，加热盛有固体的试管时，试管口稍
向下倾斜45度 ③受热要均匀，以免暴沸或试管炸裂 ④加热后不能骤冷，防止破裂 ⑤加热时要预热，防止试管骤热而爆裂 ⑥加热时要保持试管外壁没有水珠，防止受热不均匀而爆裂 ⑦加热后不能在试管未冷却至室温时就洗涤试管 2.硼砂珠实验（详见实验内容） 三、实验内容 1.铵盐的热分解（思考：为何试管可以垂直固定加热呢） 2.硝酸盐和亚硝酸盐 1)亚硝酸的生成和分解 2)亚硝酸的氧化性和还原性
3.硝酸和硝酸盐 1)硝酸的氧化性（这个方法是检验NH4+离子的一个重要方法，后面还会介绍到 一种试剂：乃斯勒试剂----[HgI4]2-和OH-，若有NH4+离子，会出现红棕色沉淀）气室法检验NH4+：向装有溶液的表面皿中加入一滴40%浓碱，迅速将贴有试纸的表面皿倒扣其上，并且放在热水浴上加热。观察红色石蕊试纸是否变为蓝色。 2)硝酸盐的热分解 4.磷酸盐的性质 1)酸碱性
分子结构 1. 试用离子键理论说明由金属钾和单质氯反应，形成氯化钾的过程如何理解离子键没有方向性和饱和性 答：KCl 的形成表示如下： K(s)?K +(g)+e 1 2Cl 2?Cl(g) Cl (g) +e ? Cl -(g) K +(g) + Cl -(g) =KCl (s) 离子键的本质是静电作用力，由于离子的电荷分布是球形对称的，因此它对异号离子的引力可以是任何方向，也就是没有方向性；一个离子的周围，能容纳多少个异离子，是随离子的半径变化而变化的，它没有固定的配位数，所以说离子键没有饱和性。 2.用下列数据求氢原子的电子亲和能。 答：电子亲和能为下列反应的焓变，它由(5)-(4)-(3)-(2)-(1)得到： 3. ClF 的解离能为1 246kJ mol -?，ClF 的生成热为－56kJ/mol-1，Cl 2的解离能为238kJ/mol -1，试计算 F 2(g)的解离能。 解：据题意： （1） ClF(g) = Cl(g) +F(g) ΔH 1 = 246 kJ ·mol -1 （2） 12 Cl 2(g) +1 2F 2(g) = ClF(g) ΔH 2 = －56kJ/mol -1 （3）Cl 2(g) = 2Cl(g) ΔH 3 = 238kJ/mol -1 2?（1）＋2?（2）－（3）得 F 2 (g) = 2 F (g) ΔH ＝2 ΔH 1+2ΔH 2－ΔH 3 ＝2?246－2?56－238 ＝142 kJ / mol -1 4. 试根据晶体的构型与半径比的关系,试判断下列AB 型离子化合物的晶体构型： BeO NaBr CaS RbI BeS CsBr AgCl 解：查表求各离子的Pauling 半径如下表： Pauling 半径(pm)
2004-2005年度第二学期 无机化学中段考试卷 一、选择题 ( 共15题 30分 ) 1. 2 分 (7459) 对于H2O2和N2H4，下列叙述正确的是…………………………………………（） (A) 都是二元弱酸(B) 都是二元弱碱 (C) 都具有氧化性和还原性(D) 都可与氧气作用 2. 2 分 (4333) 下列含氧酸中属于三元酸的是…………………………………………………（） (A) H3BO3 (B) H3PO2(C) H3PO3(D) H3AsO4 3. 2 分 (1305) 下列各对含氧酸盐热稳定性的大小顺序，正确的是……………………………（） (A) BaCO3 > K2CO3(B) CaCO3 < CdCO3 (C) BeCO3 > MgCO3(D) Na2SO3 > NaHSO3 4. 2 分 (1478) 铝在空气中燃烧时，生成…………………………………………………………（） (A) 单一化合物Al2O3 (B) Al2O3和Al2N3 (C) 单一化合物Al2N3 (D) Al2O3和AlN 5. 2 分 (7396) 下列含氧酸根中，属于环状结构的是…………………………………………（） (A) (B) (C) (D) 6. 2 分 (1349) 下列化合物与水反应放出 HCl 的是……………………………………………（） (A) CCl4(B) NCl3(C) POCl3(D) Cl2O7 7. 2 分 (1482) InCl2为逆磁性化合物，其中In的化合价为……………………………………（） (A) +1 (B) +2 (C) +3 (D) +1和+3 8. 2 分 (7475) 鉴别Sn4+和Sn2+离子，应加的试剂为……………………………………………（） (A) 盐酸 (B) 硝酸(C) 硫酸钠 (D) 硫化钠(过量)
第11章电化学基础 11-1：(a) SiO2(s) + Al(s)—→Si(s) + Al2O3(s)； (b) I2(s) + H2S(aq)—→I-(aq) + S(s) + H3O+(aq)； (c) H2O2(aq) + I-(aq) + H3O+(aq)—→I2(s) + H2O(l)； (d) H2S(g) + O2(g)—→SO2(g) + H2O(g)； (e) NH3(g) + O2(g)—→NO2(g) + H2O(g)； (f) SO2(g) + H2S(g)—→S8(s) + H2O(g)； (g) HNO3(aq) + Cu(s)—→Cu(NO3)2(aq) + NO(g ) + H2O(l)； (h) Ca3(PO4)2(s) + C(s) + SiO2(s)—→CaSiO3(l) + P4(g) + CO(g)； (i) KClO3(s)—→KClO4(s) + KCl(s)（提示：歧化反应可方便地从反方向进行配平）答：（a）3SiO2(s) + 4Al(s) = 3Si(s) + 2Al2O3(s)； （b）I2(s) + H2S(aq) + 2H2O = 2I-(aq) + S(s) + 2H3O+(aq)； （c）H2O2(aq) + 2I-(aq) + 2H3O+(aq) = I2(s) + 4H2O(l)； （d）2H2S(g) + 3O2(g) = 2SO2(g) + 2H2O(g)； （e）4NH3(g) + 7O2(g) = 4NO2(g) + 6H2O(g)； （f）8SO2(g) + 16H2S(g) = 3S8(s) + 16H2O(g)； （g）8HNO3(aq) + 3Cu(s) = 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)； （h）2Ca3(PO4)2(s) + 10C(s) + 6SiO2(s) = 6CaSiO3(l) + P4(g) + 10CO(g)； （i）4KClO3(s) = 3KClO4(s) + KCl(s) 11-2：用半反应法配平下列反应方程式。给出的方程式中未示出H+，OH-或H2O，你应该会用加进H2O 和它的两个组成离子的方法配平这些方程 (a) ClO- + I2—→Cl- + IO3-； (b)Mn(OH)2(s) + H2O2(aq)—→MnO2(s)； 答：（a）5ClO-(aq) + I2(s) + H2O(l) = 5Cl-(aq) + 2IO-3 (aq) + 2H+(aq)； （b）Mn(OH)2(s) + H2O2(aq) = MnO2(s) + 2H2O(l)； 11-3：用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式： （1）K2Cr2O7＋H2S＋H2SO4→K2SO4＋Cr2(SO4)3＋S＋H2O （2）MnO42-＋H2O2→O2＋Mn2-(酸性溶液) （3）Zn＋NO3-＋OH-→NH3＋Zn(OH)4- （4）Cr(OH) 42-＋H2O2→CrO 42- （5）Hg＋NO3-＋H+→Hg22+＋NO
化学考试试卷及答案 (样卷2) 一、填表题 （20分） 1.写出反应最终产物 物质 Ni 2+ Hg 2+(NO 3-) Cr 3+ Mn 2+ 加入过量氨水并放置 [Ni(NH 3)6]2+ HgO ?NH 2HgNO 3 Cr(OH)3 MnO(OH)2 2.物质 HgCl 2 SiCl 4 BBr 3 PH 3 中心原子杂化类型 sp sp 3 sp 2 不等性sp 3 分子空间构型 直线型 正四面体型 正三角形 三角锥型 3.物质 晶体类型 晶格结点上粒子 粒子间作用力 熔点相对高低 SiC 原子晶体 Si 原子、C 原子 共价键 高 NH 3 氢键型分子晶体 NH 3 分子 分子间力、氢键 低 二、填空题 （20分） 1. 随着溶液的pH 值增加，下列电对 Cr 2O 72-/Cr 3+、Cl 2/Cl -、MnO 4-/MnO 42-的E 值将分别 减小、不变、不变。 2．Na 2SO 3与__硫粉__共热可制得Na 2S 2O 3，Cl 2可将Na 2S 2O 3氧化为__ Na 2SO 4_。 3.根据E θ(PbO 2/PbSO 4) >E θ(MnO 4-/Mn 2+) >E θ(Sn 4+/Sn 2+)，可以判断在组成电对的六种物质中，氧化性最强的是 PbO 2 ，还原性最强的是 Sn 2+ 。 4. 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 2 Cl - -2 e → Cl 2 ，电池的电动势等于0.15V ，电池符号为 (-)Pt,Cl 2(p θ)|Cl -‖MnO 4-,Mn 2+,H +|Pt(+)。（E θ(MnO 4-/Mn 2+)=1.51V ；E θ(Cl 2/Cl -)=1.36V ） 5. 下列各溶液浓度均为0.1 mol ?L -1，按pH 值从小到大顺序排列NH 4NO 3, NH 4F, NH 4OAc, KCN, Na 2CO 3。 KCN, NH 4F, NH 4OAc, NH 4NO 3, Na 2CO 3。 ( 已知K θ(NH 3?H 2O)=1.8×10-5, K θ(HF)=6.6×10-4, K θ(HCN)=6.2×10-10, K θ(HOAc)=1.8×10-5, K θ(H 2CO 3)=4.4×10-7, K θ(H 2CO 3)=4.8×10-11) 6. 已知V E A /θ：Cr 2O 72- +1.36 Cr 3+ -0.41 Cr 2+ -0.86 Cr ，则E θ(Cr 2O 72- / Cr 2+ )= 0.917 V ，Cr 2+能否发生歧化反应 不能 。 7. AlCl 3双聚分子的结构式为：__；其中含有两个_3c-4e_键。 8. 因为SnCl 2强烈水解，在配制其溶液时应加入HCl ，水解反应式为 SnCl 2+H 2O Sn(OH)Cl+HCl 。
石家庄学院2013—2014学年第 一 学期 《无机化学》 期末考试试卷（闭卷） （注：允许使用计算器） 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 得分 一、单项选择题（本大题共30小题，每题1分，共30分） 1.能使任何反应达平衡时，产物增加的措施是( D )。 A. 升温 B. 加压 C. 加催化剂 D.增大反应物起始浓度 2．一瓶盛有N 2和H 2的混合气体，当选择H 2作为体系时，则环境为( A )。 A. N 2、瓶子及瓶外其他物质 B. 瓶子及瓶外其他物质 C. N 2和瓶子 D. N 2 3．体系不做非体积功的等压过程，吸收的热Q p 与体系焓变关系为( C )。 A. Q p ＞ΔH B. Q p ＜ΔH C. Q p = ΔH D. Q p = ΔU 4．相变H 2O(s) H 2O(g)的ΔH 和ΔS 为( C )。 A. ΔH 为正，ΔS 为负 B. ΔH 为负，ΔS 为正 C.均为正值 D.均为负值 5．已知H 2O(l)的m f G ?Θ= －237.19 kJ·mol －1 ，水的分解反应2H 2O(l) = 2H 2(g) + O 2(g)，在标准状态下，该反应的吉布斯函数变是( D )kJ·mol －1。 A. －237.19 B. 237.19 C. －474.38 D. 474.38 6.某一反应方程式中，若反应物的计量数刚好是速率方程中各物质浓度的指数，则该反应是否为基元反应？（C ）。 A.一定是 B.一定不是 C.不一定是 D.上述都不对 7．配制澄清的氯化亚锡溶液的方法是( C )。 A. 用水溶解 B. 用水溶解并加热 C. 用盐酸溶解后加水 D. 用水溶解后加酸 8．温度一定时，在纯水中加入酸后溶液的( C )。 A. +H c ·-OH c 变大 B. +H c ·-OH c 变小 C. +H c ·-OH c 不变 D. +H c =-OH c 9．下列物质中，两性离子是( C )。 A. CO 32－ B.SO 42－ C.HPO 42－ D.PO 43－ 10.NaAc 溶液被稀释后（ A ）。 A. 解离度增大 ； B. pH 值上升了； C. OH －浓度增高； D. 前三者都对 11.在醋酸溶液中加入少许固体NaCl 后，发现醋酸的离解度（ B ）。 A. 没变化 B. 微有上升 C. 剧烈上升 D. 下降 12.需配制pH=5的缓冲液，选用（ A ）。 A. HAc-NaAc ，p K a (HAc)=4.75 B. NH 3·H 2O-NH 4Cl ，p K b (NH 3)=4.75 C. Na 2CO 3-NaHCO 3，p K a2(H 2CO 3)=10.25 D. NaH 2PO 4-Na 2HPO 4，p K a2(H 2PO 4－)=7.2 13.有两溶液A 和B ，pH 值分别为4.0和2.0，溶液A 的H +浓度为溶液B 的H +浓度（A ）倍 A. 1/100 B. 1/10 C. 100 D. 2 14.某弱酸 HA 的K a =2×10－5，则A －的K b 为（ C ）。 A. 1/2×10－5 B. 5×10－3 C.5×10－10 D. 2×10－5 15.计算二元弱酸的pH 值时，若K a1?K a2，经常（ A ）。 A.只计算第一级解离而忽略第二级离解 B.一、二级解离必须同时考虑 C.只计算第二级解离 D.与第二级解离完全无关 16．难溶电解质AB 2的s =1.0×10－3mol·L －1，其K sp 是( D )。 A. 1.0×10－6 B. 1.0×10－9 C. 4.0×10－6 D. 4.0×10－9 17．在饱和的BaSO 4溶液中，加入适量的NaCl ，则BaSO 4的溶解度( A )。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 无法确定 18．在反应 4P + 3KOH + 3H 2O → 3KH 2PO 2 + PH 3中，磷( C )。 A. 仅被还原 B. 仅被氧化 C. 两者都有 D. 两者都没有 19．用0.1mol·L －1Sn 2+和0.01mol·L －1 Sn 4+组成的电极，其电极电势是( D )。 A. E Θ + 0.0592/2 B. E Θ + 0.0592 C. E Θ - 0.0592 D. E Θ - 00592/2 20．下列反应属于歧化反应的是( D )。 A. 2KClO 3 = 2KCl + 3O 2 B. NH 4NO 3 = N 2O + 2H 2O C. NaOH + HCl = NaCl + H 2O D. 2Na 2O 2 + 2CO 2 = 2Na 2CO 3 + O 2 21．由氧化还原反应 Cu + 2Ag + = Cu 2+ + 2Ag 组成的电池，若用E 1、E 2分别表示Cu 2+/Cu 和Ag +/Ag 电对的电极电势，则电池电动势ε为( C )。 A. E 1－E 2 B. E 1－2E 2 C. E 2－E 1 D. 2E 2－E 1 22.在S 4O 62－中S 的氧化数是（ D ）。 A.+2 B.+4 C.+6 D.+2.5 23．下列化合物中有氢键的是 (D )。 A ．CH 3OH B ．CH 3OCH 3 C ．HOOH D ．A 和C 24．对同一元素，原子半径和离子半径顺序正确的是( A )。 A.r －＞r ＞r +＞r 2+ B.r －＞r ＞r 2+＞r + C.r 2+＞r +＞r ＞r － D.r ＞r －＞r 2+＞r + 25．Ag +和K +半径很接近，但KBr 易溶于水，而AgBr 难溶于水(C )。 A ．K 比Ag 活泼 B ．K +易被极化而变形 C ．Ag +易被极化而变形 D ．以上都是 26．下列物质中极性最强的是( A )。 A ．NH 3 B ．PH 3 C ．AsH 3 D ．SbH 3 27．杂化轨道理论能较好地解释( C )。 A.共价键的形成 B.共价键的键能 C.分子的空间构型 D.上述均正确 得分 评卷人 装 订 线 《无机化学》第 1页（共6页） 《无机化学》第 2页（共6页） 学院 专业 班级 姓名 学号
精心整理 第十一章电化学基础11-1用氧化数法配平下列方程式 （1）KClO 3→KClO 4+KCl （2）Ca 5（PO 4）3F+C+SiO 2→CaSiO3+CaF 2+P 4+CO （3）NaNO 2+NH 4Cl →N 2+NaCl+H 2O （4）K 2Cr 2O 7+FeSO 4+H 2SO 4→Cr 2（SO 4）3+Fe 2（SO 4）3+K 2SO 4+H 2O （5）CsCl+Ca →CaCl 2+Cs 解：（（（（（11-2（1（2（3（4（5解：（2（3（4（511-3.用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式 （1）K 2Cr 2O 7+H 2S+H 2SO 4——K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+H 2O （2）MnO 42-+H 2O 2———O 2+Mn 2+（酸性溶液） （3）Zn+NO 3-+OH -——NH 3+Zn （OH ）42- （4）Cr （OH ）4-+H 2O 2——CrO 42- （5）Hg+NO 3-+H +——Hg 22++NO 解：（1）K 2Cr 2O 7+3H 2S+4H 2SO 4==K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+7H 2O+3S （2）MnO 42-+2H 2O 2+4H +==2O 2+Mn 2++4H 2O （3）Zn+NO 3－+3H 2O+OH -==NH 3+Zn （OH ）42-
（4）2Cr(OH)4－+3H2O2+2OH==-2CrO42－+8H2O （5）6Hg+2NO3-+8H+==3Hg22++2NO+4H2O 11-4将下列反应设计成原电池，用标准电极电势判断标准态下电池的正极和负极，电子传递的方向，正极和负极的电极反应，电池的电动势，写出电池符号. (1)Zn+2Ag+=Zn2++2Ag (2)2Fe3++Fe=3Fe2+ (3)Zn+2H+=Zn2++H2 (4)H2+Cl2=2HCl (5)3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O 11-5写出下列各对半反应组成的原电池的电池反应、电池符号，并计算标准电动势。 （1）Fe (2)Cu2+ (3)Zn2+ (4)Cu2+ (5)O2 11-6 （氧 11-7 半反应 半反应 11—8 Fe3+］? 11-9用能斯特方程计算来说明，使Fe+Cu2+=Fe2++Cu的反应逆转是否有现实的可能性？ 解：ΦΘ(Cu+/Cu)=0.345V,ΦΘ(Fe2+/Fe)=-0.4402V 要使反应逆转，就要使ΦΘ(Fe2+/Fe)>ΦΘ(Cu2+/Cu) 由能斯特方程得[Fe2+]/[Cu2+]>1026.5=3.2×1026 11-10用能斯特方程计算与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度解：设与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度是X， 因：反应方程式为：MnO2+4HCl＝MnCl2+2H2O+Cl2↑ 半反应为：MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O（正） Cl2+2e-=2Cl－（负） 要使反应顺利进行，须φ（MnO2/Mn2+）=φ（Cl2/Cl-）
西北大学化学系2003～2004学年度第二学期 《中级无机化学》试题及答案 一 按要求回答下列各题(6×5) 1 (1) 确定化合物B 10CPH 11的构型并予以命名； (2) 利用三中心两电子键理论判断B n H n 2－阴离子多面体结构中所包含的化学键的类型和数目。 解：(1) B 10CPH 11，写作(CH)(BH)10P ，a ＝1，q ＝0，c ＝0，p ＝10，一个P 原子， n ＝a ＋p ＋(P 原子数)＝1＋10＋1＝12，b ＝(3×1＋2×10＋ 3)/2＝13＝12＋1， 属闭式结构 命名：闭式－一碳一磷癸硼烷(11)或闭式－一碳一磷代十二硼烷(11) (2) B n H n ＋2－22－，c=2，m ＝2，n ＝n ，写出拓扑方程并求解 n －2＝s ＋t m －2＝2－2＝0＝s ＋x n －m/2＋c ＝n －2/2＋2＝n ＋1＝x ＋y B －B 键的数目：3， 三中心两电子硼桥键的数目：n －2； 2 假定LiH 是一个离子化合物，使用适当的能量循环，导出H 的电子亲合焓的表达式。 解： △Lat H m θ(LiH, s) △EA H m θ(H)＝(△atm H m θ＋△I 1H m θ)Li ＋△f H m θ(H)－△f H m θ(LiH ，s)－△Lat H m θ(LiH, s) 3 应用Pauling 规则， (1) 判断H 3PO 4(pK a ＝2.12)、H 3PO 3(pK a ＝1.80)和H 3PO 2(pK a ＝2.0)的结构； (2) 粗略估计H 3PO 4、H 2PO 4－和HPO 42－的pK a 值。 解：(1) 根据pK a 值判断，应有相同非羟基氧原子。 H 3PO 4： H 3PO 3： H 3PO 2： (2) H 3PO 4：一个非羟基氧原子，pK a 值约为2；H 2PO 4－：pK a 值增加5，约为7；HPO 42 －pK a 约为12。 4 用VSEPR 理论预言下列分子或离子的结构，并写出它们所属的点群： f m θ P H HO HO P OH HO HO P H HO H
无机化学第六章答案公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
第六章 氧化还原平衡及氧化还原滴定法 习题 1．下列物质中元素的氧化数。 （1）CrO 42－ 中的Cr （2）MnO 42－ 中的Mn （3）Na 2O 2 中的O （4）H 2C 2O 4·2H 2O 中的C 解答：(1) Cr ：＋6；(2) Mn ：＋6； (3) O ：－1； (4) C ：＋3 2. 下列反应中，哪些元素的氧化数发生了变化并标出氧化数的变化情况。 （1）Cl 2＋H 2O ＝HClO ＋HCl （2）Cl 2＋H 2O 2＝2HCl ＋O 2 （3）Cu ＋2H 2SO 4 (浓)＝CuSO 4＋SO 2＋2H 2O （4）K 2Cr 2O 7＋6KI ＋14HCl ＝2CrCl 3＋3I 2＋7H 2O ＋8KCl 解答：(1)Cl ：from 0 to ＋1 and －1 (2)Cl ：from 0 to －1；O ： from －1 to 0 (3)Cu ：from 0 to ＋2； S ： from ＋6 to +4 (4)Cr ： from ＋6 to ＋3； I ：from －1 to 0 3. 用离子电子法配平下列在碱性介质中的反应式。 （1）Br 2＋OH －→BrO 3－＋ Br － （2）Zn ＋ClO －→Zn(OH)42－＋Cl － （3）MnO 4－＋SO 32－→MnO 42－＋SO 42－ (4) H 2O 2＋Cr(OH)4－→CrO 42-＋H 2O 解答：(1) Br 2＋12OH －＝2BrO 3－＋6H 2O ＋10e （ 2e ＋Br 2＝2Br －）×5
无机化学复习题 一、选择题（每题1分，共20分） （ ）1．已知H 2和He 的相对分子质量分别为2和4。2g H 2与2gHe 混合后体系的压力为3300kPa ，则混合气体中He 的分压为： A 、3300 kPa B 、2200 kPa C 、1100 kPa D 、1650 kPa （ ）2．关于氧的相对原子质量下列叙述正确的是： A 、 等于8O 16核素一个原子的质量 B 、等于氧的平均原子质量 C 、等于氧的平均原子质量与碳—12核素质量的121之比值 D 、等于一个氧原子的质量与碳—12核素质量的121之比值 （ ）3．下列关系式中错误的是： A 、H=U+PV B 、ΔU(体系)+ ΔU(环境)=0 C 、ΔG=ΔH-T ΔS D 、ΔG(正反应)×ΔG(逆反应)=1 （ ）4．反应 2NO 2(g)(红棕色)==N 2O 4(g)(无色) Δr H m <0 达平衡后，将体系的温度降低，则混合气体颜色： A 、变浅 B 、变深 C 、不变 D 、无法判断 （ ）5．反应 C(s)+O 2(g)===CO 2(g)，Δr H m <0 下列不能使正反应速度增大的措施是： A 、缩小体系的体积 B 、升高体系温度 C 、增大氧气的分压 D 、减小CO 2(g)的分压 （ ）6．在298K 的温度下石墨的标准生成自由能为： A 、等于零 B 、大于零 C 、小于零 D 、无法确定 （ ）7．NO(g)+CO(g)===2 1N 2(g)+CO 2(g) Δr H m = -373.4kJ ·mol -1 ，欲使有害气体NO 和CO 取得最高转化率，则应选择的操作是： A 、增大NO 浓度 B 、增大CO 浓度 C 、降低温度、增大压力 D 、使用高效催化剂 （ ）8．对于等温等压下进行的任一反应，下列叙述正确的是： A 、Δr S m 越小反应速度越快 B 、Δr H m 越小反应速度越快 C 、Δr G m 越小反应速度越快 D 、Ea 越小反应速度越快 （ ）9．下列四个量子数（依次为n ，l ，m ，m s ）不合理的一组是： A 、（3、1、0、+21） B 、（4、3、1、-2 1） C 、（4、0、0、+21） D 、（2、0、1、-2 1） （ ）10．下列四个量子数所描述的电子运动状态中，能量最高的电子是： A 、（4、1、0、+21） B 、（4、2、1、-2 1） C 、（4、0、0、+21） D 、（4、1、1、-2 1） （ ）11．下列分子中C 原子形成共价键时，原子轨道采取SP 3杂化的是：
无机化学试题 一、选择题(请将正确的选择填在括号内):(共20分) 1、根据“酸碱质子理论”,都属于“两性电解质”的就是( ) (A)HCO3-,H2O,HPO42- (B)HF,F-,HSO4- (C)HCO3-,CO32-,HS- (D)OH-,H2PO4- ,NH4+ 2.室温下 ,0、20mol、dm-3HCOOH溶液电离常数为3、2%,HCOOH的电离常数=( ) (A)2、0×10-4 (B)1、3×10-3 (C)6、4×10-3 (D)6、4×10-4 3.8Ce3+离子的价层电子结构为( ) (A)4f2 (B)4f05d1 (C)4f1 (D)6s1 4.元素的第一电子亲合能大小正确的顺序就是 ( ) (A)C 第13章卤素习题解答 1．与其他卤素相比，氟元素有何特殊性？为什么？ 答：参阅教材13.1.2。 与同族其它元素相比，第二周期元素氟显示一系列特殊性： （1）氧化态 氟元素的氧化态为-1和0，无正氧化态，因为氟是电负性最大的元素。 （2）第一电子亲和能 第一电子亲和能EA1绝对值F < Cl，而Cl、Br、I递减。 （3）键解离能 自身形成单键时，键解离能F-F（157.7 kJ·mol-1）< Cl-Cl（238.1 kJ·mol-1）> Br-Br （189.1 kJ·mol-1）> I-I（148.9 kJ·mol-1）；与电负性较大、价电子数目较多的元素的原子成键时，O-F （184 kJ·mol-1）< Cl-O（205 kJ·mol-1）。 氟的单键解离能和第一电子亲和能偏小，是因为它是第二周期元素，原子半径较小，成键或接受外来电子后，电子密度过大、电子互相排斥作用增加所致。 但是，当与电负性较小、价电子数目较少的元素原子成键时，氟所形成的单键解离能却大于氯所形成的对应单键，如F-C（435.3 kJ·mol-1）> Cl-C（327.2 kJ·mol-1），F-H（565.3 kJ·mol-1）> Cl-H（427.6 kJ·mol-1）。显然，由于成键后价层电子密度不至于过大，F-C和F-H与Cl-C和Cl-H相比较，原子轨道更有效的重叠和能量更相近起着主导作用。 （4）化学键类型 多数氟化物为离子型，而相应的氯化物、溴化物、碘化物中键的离子性逐步减小，出现从离子型到共价型的过渡。这显然与氟元素电负性最大有关。 （5）与水的作用 F2(g)通入水中，发生激烈反应，F2把H2O氧化为氧气，而氯、溴、碘在水中均有一定溶解度，对应的溶液称为氯水、溴水和碘水。 （6）配位数 对于同一中心原子，以卤素原子作配位原子，中心原子配位数（C.N.）以氟化物最大，稳定性也最高。例如： AsF3AsCl3AsBr3AsI3 AsF5AsCl5??AsCl5在50 o C分解； PbF4PbCl4??PbCl4在室温分解。 （7）卤化物热力学稳定性，以氟化物最稳定。 2．简要回答以下问题： （1）元素周期表中，哪种元素的第一电子亲和能最大？哪种元素的电负性最大？为什么？（2）为什么存在ClF3，而不存在FCl3？ （3）为什么键解离能F-F < Cl-Cl，而H-F > H-Cl? （4）氢键键能HF(l) > H2O(l)，为什么沸点HF(l) < H2O(l)？ （5）为什么铁与盐酸反应得到FeCl2，而铁与氯气反应却得到FeCl3？ （6）工业产品溴常含有少量氯，工业产品碘常含有少量ICl和IBr，如何除去？ 答：（1）氯元素的第一电子亲和能最大，因为Cl、F原子最外层均有7个电子，均有强烈的接受外来电子的倾向，在同一周期中非金属性最强，但是F原子仅有二层电子，原子半径小，接受外来电子后电子密度过大、电子互相排斥作用增加，致使F第一电子亲和能小于Cl。氟元素的电负性最大，因为在最外层均有7个电子的卤素原子中，F原子半径最小，无机化学 龚孟濂 卤素习题答案
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