2011-2012武汉理工大学轮机化学试题

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武汉理工大学考试试题答案（B卷）2011 ~2012 学年 1 学期普通化学课程

一、选择题（共20分，每小题2分）

1. A;

2. C;

3. A;

4. D;

5. C;

6. A;

7. D;

8. B;

9. B; 10. B

二、填空题（共20分，每空1分）

11. 1s22s22p63s23p63d104s1； 4 ；ds

12. 色散力；诱导力；取向力13. -3211；正（或右）

14. 2 ；4f

15. 直线形；（平面）正三角形；正四面体；V形

16. Ag2CrO4(s) + 2Cl-(aq) 2AgCl(s) + CrO42-(aq) ； 3.4×107

17. 3.74×10-5；0.075 %

18. 增大；减小

三、是非题（共10分，每小题1分）

19. ×; 20. ×; 21. √; 22. ×; 23. √; 24. ×; 25. ×; 26. ×; 27. ×; 28. √

四、问答题（共10分，每小题5分）

29.

解：

选用BaCl2为沉淀SO42-的试剂，生成溶度积很小的BaSO4，利于SO42-沉淀完全，达到除杂的要求。( 2分) 过量的Ba2+，用Na2CO3(aq)作为沉淀试剂，生成BaCO3沉淀。( 3分) 过量的CO32-，可采用加HCl生CO2除之；并控制溶液pH值接近6~7。( 4分) 在上述除杂过程中所引进的Cl-，Na+，恰是食盐的基本组成。( 5分)

30.

解：

酸：HS-, H2PO4-, H2S, HCl, H2O ( 2分) 碱：HS-, CO32-, H2PO4-, NH3, NO2-, Ac-, OH-, H2O ( 4分) 既是酸又是碱：HS-, H2PO4-, H2O ( 5分) （在水溶液中，液氨应为碱，由于液氨也能离解为NH4+和NH2-, 部分学生将NH3写成既是酸又是碱也认为是正确的），

五、计算题（共40分，每小题10分） 31. 解：

（1）理想气体状态方程：p = nRT /V

由于在密闭容器中进行反应，且温度不变，即V 、T 为常数 因此，RT /V 为常数，可设RT /V = a ，即：p = na

2SO 2(g) + O 2(g) === 2SO 3(g)

初始摩尔数/mol 8.0 4.0 0 初始分压/kPa 8.0a 4.0a 0 改变分压/kPa -2x -x 2x 平衡分压/kPa 8.0a - 2x 4.0a - x 2x 根据题意，则：

8.0a + 4.0a = 300 kPa

8.0a -2x + 4.0a -x + 2 x = 220 kPa

解方程组得：a = 25 kPa·mol -1；x = 80 kPa （ 3 分） 因此：p eq (SO 2) = 8.0a -2x = 40 kPa p eq (O 2) = 4.0a -x = 20 kPa p eq (SO 3) = 2x = 160 kPa

()

()()()

1002010040

100160)(O )(SO )(SO 2

2

2eq

2

2eq

2

3eq ⨯=

⨯=

θ

θθθ

p

p

p

p

p

p

K

= 80 （ 5 分） 另一种解法：

理想气体状态方程：p = nRT /V

由于在密闭容器中进行反应，且温度不变，即V 、T 为常数 因此，p 1/p 2 = n 1 /n 2

2SO 2(g) + O 2(g) === 2SO 3(g)

初始摩尔数/mol 8.0 4.0 0 改变摩尔数/mol -2x -x 2x 平衡摩尔数/mol 8.0 - 2x 4.0 - x 2x 300 kPa /220 kPa = (8.0+4.0) /(8.0-2x+4.0-x+2x) = 12 / (12-x)

解得 x=3.2mol ，则平衡时n(SO 2) =1.6mol ， n(O 2) =0.8mol ，n(SO 3) =6.4mol （ 3 分） n 总=1.6 +0.8+6.4=8.8mol 因此：p eq (SO 2) = 2208

.86.1⨯ kPa = 40 kPa

p eq (O 2) =

2208

.88.0⨯ kPa= 20 kPa

p eq (SO 3) =

2208

.84.6⨯ kPa= 160 kPa

()

()()()

1002010040

100160)(O )(SO )(SO 2

2

2eq

2

2eq

2

3eq ⨯=

⨯=

θ

θθθ

p

p

p

p

p

p

K =80 （ 5 分） （2）

2SO 2(g) + O 2(g) === 2SO 3(g)

θ

m f H ∆ / kJ·mol -1 -296.83 0 -395.72 θm S / J·mol -1·K -1

248.22 205.14 256.76

θ

m r H ∆ = 2 × (-395.72) - 2 × (-296.83) = -197.78 kJ·mol -1

θ

m

r S ∆ = 2 × 256.76 - 2 × 248.22 - 205.14 = -188.06 J·mol -1·K -1 （ 7 分）

由θm r G ∆ = -RTln K θ = θm r H ∆ - T θm r S ∆，可知：

T = θm r H ∆ / (θm r S ∆ - Rln K θ) = -197.78 kJ·mol -1 / (-188.06 J·mol -1·K -1 - 8.314J·mol -1·K -1 ×ln80)

= 881 K （ 10 分） 32. 解：

HCl 物质的量 20 mL ×0.10 1L mol -⋅ = 0.002 m o l NH 3物质的量 20 mL ×0.20 1L mol -⋅ = 0.004 mo l

两者混合后，部分中和，得一缓冲溶液： （ 2 分）

c (NH 3) = (0.004 - 0.002) mol / 40 mL = 0.05 1L mol -⋅ （ 4 分） c (NH 4+) = 0.002 mol / 40 mL = 0.05 1L mol -⋅ （ 6 分）

p H = 14 - p )NH (3θb K +lg[c (NH 3)/c (NH 4+)] =14 + lg(1.8×

10-5) + lg(0.05/0.05) = 9.26 （ 10 分） 33. 解：

要使+3Fe 以3

)OH (Fe 的形式完全沉淀出来，即要求153L mol 100.1]Fe [--+⋅⨯≤，则由方程式：

)

aq (OH 3)aq (Fe

3-

+

+)aq ()OH (Fe 3

1

12

1

3

5

393

33sp L mol 10

5.6l

mol 10

0.1108.2]

Fe

[)

)OH (Fe (K ]OH [-----+

θ

-

⋅⨯=⋅⨯⨯=

≥

（ 3 分）

则此时19.11)105.6lg(pOH 12=⨯-≤-，即81.219.1114pH =-≥ （ 5 分） 要生成3)OH (Fe 沉淀而+2Cu 不沉淀，则要求

1

9

1

20

22θ

sp L

mol 10

48.1l

mol 010

.010

2.2]

[Cu

)

(Cu(OH)

]OH [----+

-

⋅⨯=⋅⨯=

≤

K （ 8 分）