浙江大学20 10 –20 11 学年 秋冬 学期
《无机及分析化学》课程期中考试试卷
请考生仔细阅读以下注意事项：
1. 诚信考试，沉着应考，杜绝违纪。
2. 开课学院： 理学院
3. 考试形式： 闭 卷，允许带 一张A4纸资料及计算器等文具 入场
4. 考试日期： 2010 年 10 月 日,考试时间： 90 分钟
考生姓名： 学号： 所属院系： _
题序 | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 | 总 分 |
得分 | ||||||
评卷人 |
一、 选择题(单选题，把正确答案序号填入括号内，共20分)
1. 已知Kya(HAc) = 1.8´10-5，Kya(HCN) = 6.17´10-10，Kyb(NH3) = 1.8´10-5 浓度相同的 NaCl，NH4Ac，NaAc和 NaCN 水溶液，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 ≈ NH4Ac>NaCN；
C. NaCl≈NH4Ac>NaAc>NaCN； D. NaCN>NaAc>NaCl ≈ NH4Ac。
2. 下列各各实验数据中，有效数字为四位的是……………………………………..……….…( C )
A. c(H+) = 0.0205； B. pH = 10.42； C. w(CaCO3) =92.12%； D. pKay=11.80。
3. 难溶电解质CaCO3在浓度为0.1 mol×L-1的下列溶液中的溶解度最大的是…………....…..( B )
A. Ca(NO3)2； B. HAc； C. Na2CO3； D. KNO3。
4. 使人体血液pH值维持在7.35左右的主要缓冲系统是………………………………...……( B )
A. NaAc + HAc[Kya(HAc) =1.8´10-5]； B. NaHCO3+H2CO3[Kya1(H2CO3) = 4.3´10-7]；
C. Na2CO3+NaHCO3[Kya2(H2CO3)=5.6´10-11]；D.NH4C1+NH3×H2O[Kyb(NH3×H2O)=1.77´10-5]。
5. 下列稀溶液，渗透压最小的是…………………………………………………………… ..…( D )
A. 0.02 mol×L-1NaCl； B. 0.02mol×L-1CaCl2； C . 0.02 mol×L-1HAc； D. 0.02 mol×L-1葡萄糖。
6. 一元弱酸溶液的c(H+)通常用简式
进行计算，但需满足.............................( D )
A . ca×Ka £ 20Kw ； B. ca×Ka ³ 20Kw ； C. ca/Ka ≥ 500 ； D. ca×Ka ³ 20Kw且ca/Ka ≥ 500。
7. 某弱酸型指示剂(HIn)的pKy(HIn) = 4.0，其理论变色范围为..................................................( B )
A. 2.0~3.0； B. 3.0~5.0； C. 4.0~5.0； D. 9.0~11.0。
8. CaF2饱和溶液浓度为2.0´10-4 mol×L-1，其溶度积常数是……………….……………..……( A )
A. 3.2´10-11； B. 4´10-8； C. 8´10-12； D. 2.6´10-9。
9. 已知汽车尾气无害化处理的反应 NO(g) + CO(g) ® 1/2N2 + CO2(g)的DrHym(298.15 K) <0，欲使有毒气体NO和CO达到最大转化率可采取的措施是………………………………….......( C )
A. 低温低压； B. 高温高压； C. 低温高压； D. 高温低压。
10. 根据热力学知识，下列定义中不正确的是…….…....................................……………….…( C )
A. DfGym(H2,g) = 0； B. DfGym(H+,aq) = 0； C. DfHym(H,g) = 0； D. DfHym(H2,g) = 0。
11. 0.1mol×L-1KI和0.08mol×L-1AgNO3溶液等体积混和制成AgI溶胶，对其聚沉能力最强的是( C )
A. NaCl； B. MgCl2； C. AlCl3； D. Na3PO4。
12. 难挥发物质的水溶液，在敞开系统中保持沸腾时，它的沸点…….…………………...…( A )
A. 不断上升； B.不变； C.不断下降； D.无法预测。
13. 某反应的平衡转化率为35%；若反应条件不变加入催化剂，此时它的平衡转化率是……( B )
A. 大于35%； B. 等于35%； C. 小于35%； D. 无法确定。
14. 在下列多元酸或混合酸中，用NaOH标准溶液滴定时出现两个滴定突跃的是……....…..( C )
A. H2S (Ka1=1.3´10-7 , Ka2 =7.1´10-15 )； B . H2C2O4 (Ka1 = 5.9´10-2 , Ka2 = 6.4´10-5 )；
C . H3PO4(Ka1=7.6´10-3，Ka2=6.3´10-8，Ka3 =4.4´10-13)；D . HCl + 氯乙酸(Ka =1.4 ´ 10-3)。
15. 设AgCl在水中、在0.01mol×L-1CaCl2中、在0.01mol×L-1NaCl中和在0.05mol×L-1AgNO3中的溶解度分别为s0，s1，s2和s3，这些量之间的正确关系是.........................................................( B )
A. s0 > s1 > s2 > s3 ； B. s0 > s2 > s1 > s3 ； C. s0 > s1 = s2 > s3； D. s0 > s2 > s3 > s1 。
16. 在H2S水溶液中各离子浓度关系正确的是…………………………..…………….………..( B )
A. c(S2-) =2c(H+)； B. c(HS-) ≈ c(H+)； D. c(H2S) ≈ c(S2-)； C. c(H2S) ≈ c(H+)+c(HS-)。
17. 下列操作不能消除系统误差是…………………………………………….........…………...( D )
A. 校正仪器； B. 对照试验； C. 空白试验； D. 增加实验测定次数。
18. 在0.05mol×L-1HCN溶液中，若有0.01%的HCN解离，解离常数为…………..………...( A )
A. 5×10-10； B. 5×10-8； C. 5×10-6 ； D. 5×10-7 。
19. 下列溶液的pH近似计算不受溶液浓度影响的是………………..…………………………( D )
A. HCN ； B. NaCN ； C. NH4Cl ； D. NaHCO3 。
20. 某放射性物质的t1/2 = 8 h，1 g该放射性物质经24 h后还剩下……………………………( D )
A.1/2 g； B.1/3 g； C.1/4 g； D.1/8 g。
二、判断题（对的在题后括弧内打“Ö”，错或不完整的打“´”，共10分）
1. 催化剂改变反应历程，降低反应的活化能，但不能改变反应的DrGym。……....…….……( Ö )
2. 同离子效应可以增大电解质溶液的pH 值，也可以减小其pH 值，但一定会使电解质的解离度降低。………………………..................………………………………………………………..( Ö )
3. 布朗运动使溶胶具有动力学稳定性。………………………..................................……...……( Ö )
4. 在分析实验中，数据的精密度愈好，则该测量结果的准确度愈高。………………...……..( ´ )
5. 一级反应的半衰期t1/2与初始浓度c0的一次方成正比。.................................................….…..( ´ )
6. 弱电解质的浓度越低，则解离出的弱酸根离子浓度越小，解离度也越小。......…………….( ´ )
7. 对难挥发性溶质的稀溶液，其依数性公式(如DTb = Kb×bB)中的bB应该是稀溶液中所有溶质质点的质量摩尔浓度的总和。..............................................................……………………………..( Ö )
8. 缓冲溶液用水适当稀释时，溶液的pH值基本不变，但缓冲容量减小。…....………………( Ö )
9. 加入少量电解质盐类，引起胶粒聚结沉降的作用叫盐析。………………..………………...( ´ )
10. 实验测得某食盐溶液NaCl的解离度为87%，说明还有13%的NaCl未解离。…………...( ´ )
三、填充题 (每空1分，共32分)
1. 在大量无机盐作用下，蛋白质从溶液中沉淀析出的现象称为 盐析 。
2. 把0℃的冰块放入-1℃的1 mol×L-1NaCl溶液中，冰块将 融化 。
3. 判断下列过程的熵变DS是正值还是负值(填+、-号)：
(1)少量食盐溶于水中 + ；(2)活性炭表面吸附氧气 - ；(3) C(s)+1/2O2(g)®CO(g) + 。
4. 渗透现象所必备的条件是(1) 半透膜 ；(2) 膜两边存在浓度差 。
5. 已知反应 2N2O5 (g) ® 4NO2 (g) + O2 (g) 在45℃时的反应速率常数k = 6.3×10-4 s-1，此反应为 一 级反应，该反应的半衰期t1/2等于 1.1´103 s 。
6. 物理量热量Q、温度T、体积H、压力G、功W、熵S其中不属状态函数的有 Q、W 。
7. 沉淀滴定中莫尔法以 K2CrO4 为指示剂，当出现 砖红 色沉淀时即达滴定终点；佛尔哈德法以 铁铵矾 为指示剂。
8. 常量滴定管的体积误差为±0.1 mL，在滴定分析中至少应消耗 20 mL滴定剂才符合滴定误差不大于0.1%的要求。
(以下每空2分)
9. (已知H2CO3的Kya1 = 4.2 ×10-7，Kya2 = 5.6 ×10-11)以酚酞为指示剂用0.10 mol×L-1HCl溶液滴定0.10 mol×L-1Na2CO3 溶液，滴定终点的pH 为 8.31 ；在滴定某Na2CO3试样的实验中消耗23.87 mL HCl，若T(Na2CO3/HCl) = 0.01238 g×mL-1，则试样中含Na2CO3 0.2955 g，该HCl标准溶液的浓度c = 0.1168 mol×L-1 (Na2CO3的相对分子质量Mr = 106.0)。
10. 25℃时，反应CaSO4 + CO32- ® CaCO3 + SO42- 的标准平衡常数Ky = 1.43´104 ；该反应的DrGym = -23.7 kJ×mol-1。(已知Kysp(CaCO3) = 4.96 × 10-9，Kysp(CaSO4) = 7.10 × 10-5)
11. 测得某铁矿中铁的百分含量为：33.64、33.83、33.40、33.50。经计算该测定的相对平均偏差为 0.42% ，标准偏差s为 0.19 ，变异系数CV为 0.57% 。
12. Na2CO3水溶液的质子平衡式为： c(H+)+ c(HCO3-)+2 c(H2CO3)= c(OH-) 。
四、简答题 (10分)
1. 以下说法是否恰当？为什么？(6分)
(1) 放热反应均是自发反应；
(2) DS小于零的反应均不能自发进行；
(3) 冰在室温下自动融化为水是熵增起了重要作用的结果。
解：（1）不恰当。△G=△H+T △S, △H＜0只是一方面，还有T △S的影响,只有△G＜0才能自发。
（2）不恰当。△G=△H+T △S, △S＜0只是一方面，还有△H的影响，只有△G＞0才不能自发。
（3）恰当。△G=△H+T △S, 冰融化，△H＞0，只有△G＜0才能自发，说明T一定的情况下 △S起了重要的作用。
2. 在水中加入少量蔗糖后，水的凝固点会有何变化？为什么？(4分)
解：水的凝固点会降低。
在水中加入少量蔗糖后，水溶液的蒸汽压下降，而纯溶剂冰的蒸汽压不变，凝固点是固相和液相的蒸汽压相等的平衡点，只有在更低的温度两相才能达到平衡，因此凝固点降低。
五、计算题 ( 共28分)
1. (7分) 已知反应A(g)→ B(g)为一级反应，在某温度下的初始速率v0 = 4.0´10-3 mol×L-1×min-1，反应2.0 hr后的速率v = 1.0´10-3 mol×L-1×min-1。计算(1)该反应的速率常数k；(2)反应的半衰期t1/2；(3) 反应物的初始浓度c0。
解：(1) 一级反应 v1= kc1 ； v2= kc2 ；
由 ln= - kt
得 k = - (ln)/t = - (ln)/t = - (ln1.0/4.0)/(2.0´60 min-1) = 1.2´10-2 min-1 (3分)
(2) 一级反应的半衰期 t1/2 = 0.693/ k = 0.693/ 1.2´10-2 min-1= 58 min
= 1.2 mol×L-1×min-1/(0.05 mol×L-1)2 = 480 mol-1×L×min-1 = 5´102 mol-1×L×min-1 (2分)
(3) v0 = kc0 c0 = v0/k = 4.0´10-3 mol×L-1×min-1/1.2´10-2 min-1= 0.33 mol×L-1 (2分)
2. (7分) 298.15 K时，分解反应：
Ag2CO3 (s) Ag2O (s) + CO2 (g)
已知 DfGym/kJ×mol-1 -437.2 -10.8 -394.4
求： (1) 反应的Ky(298.15K)；
(2) 室温时，若空气中含0.030% (体积分数)的CO2, 用计算说明放置空气中的 Ag2CO3能否自动分解?
解：(1) DrGym = [-394.4 -10.8 + 437.2] = 32.0 kJ×mol-1 (2分)
lnKy = -DrGym/RT = -32.0´103/[8.314´298]= -12.9 Ky =2.50´10-6 (2分)
(2) Q = p(CO2)/py = 0.030%´101.3kPa/100kPa = 3.0 ´10-4 > Ky =2.50´10-6
此时反应逆向进行，Ag2CO3 (s)不会分解。 (3分)
3. (7分)在1.0mol×L-1NiSO4溶液中，c(Fe3+) = 0.10mol×L-1，问应如何控制溶液的pH，才能达到除去Fe3+的目的? 已知Kysp{Fe(OH)3} = 6.0 ´10-38， Kysp{Ni(OH)2} = 1.6 ´ 10-16。
解：Fe3+沉淀完全的pH：
c(OH-) = {Kysp{Fe(OH)3}/c(Fe3+)}1/3 = [6.0´10-38/1.0´10-6]1/3 = 3.9´10-11
pOH=10.41 pH=3.59 (3分)
Ni2+开始沉淀的pH：
c(OH-) = {Kysp{Ni(OH)2}/c(Ni2+)}1/2 = [1.6´10-16/1.0]1/2 = 1.3´10-8
pOH=7.90 pH=6.10 (3分)
应控制pH 3.6~6.1。 (1分)
4. (7分)水杨酸(邻羟基苯甲酸)C7H4O7H2为二元弱酸，有时可用它作止痛药替代阿司匹林，但它有较强的酸性，易引起胃出血。计算浓度为0.065 mol×L-1 的C7H4O7H2溶液的pH值和平衡时溶液中各种型体的浓度(已知25℃时，Kya1 = 1.06´10-3，Kya2 = 3.6´10-14)。
解：Kya1>> Kya2，可或略二级解离视作一元弱酸。
ca×Ka = 0.065´1.06´10-3 > 20KW，ca/Ka < 500，可或略水的解离。
C7H4O7H2 = C7H4O7H- + H+
0.065 - x x x
x2 + 1.06´10-3x -6.89´10-5 = 0 x = 7.8´10-3 (3分)
c(H+) = c(C7H4O7H-) = 7.8´10-3 mol×L-1 (1分)
c(C7H4O7H2) = 0.065 - x = [0.065 -7.8´10-3 ]mol×L-1 = 0.057 mol×L-1 (1分)
c(C7H4O72-) = Kya2 = 3.6´10-14 mol×L-1 (1分)
c(OH-) = KyW/ c(H+) = [1.00´10-14/7.8´10-3 ]mol×L-1= 1.3´10-12 mol×L-1 (1分)
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