北京大学化学学院 普通化学期末考试及答案

北京大学化学学院考试专用纸
姓名：学号：考生院系：
考试科目：普通化学考试时间：2005年5月20日命题教师：
普通化学期末试卷（地空，04级，2005.6.20）
学号：姓名：
一.选择填空（每小题中，A、B、C三个选项，只有一个应选，将结果填入题
二．计算题
1．放射性核素的衰变一般为一级反应。

人体内含有18%的C 和0.2%的Ｋ，其中14
C 和40K 为两种主要体内放射形核素。

已知天然条件下，12C 和14C 的原子数之比为1012:1.2, 且14C 的半衰期为 5730年，40K 的天然丰度为0.0118% ，半衰期为1.26⨯109年。

问体重为75公斤的人死亡1年后体内残留的14C 和40K 的原子个数分别为多少？该人死亡１万年后，其体内剩余的14C 和40K 的原子个数分别为多少？若某核分析技术可探测到10个14C 原子，则可判定的木乃伊的最大年限为多少（12分）
2．看图回答问题：(18分)
24222444424211
1C Cl CCl aK K 22
2H Cl 2HCl 11
3Si Cl SiCl 22
4aK Ti SiCl Si TiCl 5cK 6bK SiCl H SiCl H θ+=+=++（）反应在时的是多少？
（）+=是熵增反应还是熵减反应，为什么？
（）反应是放热反应还是吸热反应？为什么？
（） 时，+=+反应的方向如何？１1
（）标态时，Ｓi+2HCl=反应的方向如何？
２2１1
（）标态时，Ｓi+2HCl=反应２2
的状态如何？
3．利用过量无色的Cu(NH 3)2+、NH 3混合溶液与O 2 发生反应生成有色的Cu(NH 3)42+的方法，可以测量N 2、O 2混合气体中O 2的含量。

取一体积为8.00dm 3的容器使其充满N 2、O 2混合气（压力为101kPa ，温度为250C ），然后向其中加入500cm 3 的Cu(NH 3)2+、NH 3混合液。

经过不断的摇晃、振荡，使液气充分混合充分反应后，用比色法测得Cu(NH 3)42+的浓度为2.10⨯10-3mol ∙dm -3。

（设反应过程中混合液的体积不变）（18分）
（1） 写出测量中所发生的化学反应方程式；
（2） 求所写反应方程式的平衡常数；
（3） 求算N 2、O 2混合气中O 2的百分含量（非质量比）为多少？； （4） 为了使保存的Cu(NH 3)2+、NH 3混合液不变色，要向其中加入单质的铜屑，
为什么？
（5） 分别指出Cu(NH 3)2+、Cu(NH 3)42+的几何构型，及Cu 2+在与配原子N 形成
配位键时所采用的杂化轨道，并解释为什么Cu(NH 3)2+无色而Cu(NH 3)42+有色？
（6） 当把Cu(NH 3)2+溶液和过量稀HNO 3溶液混合并加热会发生什么变化（用
离子化学方程式表示）。

0425V
0.147V
1.00V
346In In In OH -----In In -+
3-.3+
-.已知（铟）的元素电势图如下，求In(OH)的Ksp （分）。

酸性: In --------碱性： ()
5. 当含有Na 2S 2O 3的地下水流经早期形成的角银矿(AgCl)时，会发生部分Ag(I)迁移的现象。

写出相关的化学反应方程式并求其平衡常数。

(6分)
6. 向AgNO 3溶液中（50.0cm 3,0.010mol ∙dm -3)加入密度为0.932、含NH 3 18.2%的氨水30.0 cm 3后，再加水稀释至100cm 3。

(10分) （1）求算溶液中Ag+、Ag(NH 3)2+、 NH 3的浓度；
（2）向此溶液中加0.0745ｇ固体KCl ，有没有AgCl 沉淀析出？若要阻止AgCl 析出，则原来AgNO 3和NH 3的混合溶液中，NH 3的最低浓度应为多少mol ∙dm -3? (3) 若加入0.120g 固体KBr ， 有无AgBr(s) 生成？若要阻止AgBr 析出，则原来AgNO 3和NH 3的混合溶液中，NH 3的最低浓度应为多少mol ∙dm -3?
试题中可能用到的数据：
原子量：C K Cl Br H N 12.01 39.10 35.45 79.90 1.008 14.01 K a : H 2C 2O 4 K 1=5.9⨯10-2, K 2=6.4⨯10-5,
H 2S K 1=9.1⨯10-8, K 2=1.1⨯10-12, K b : NH 3 1.8⨯10-5,
Ksp: AgCl Ag 2C 2O 4 AgBr) Co(OH)2 Cr(OH)3
1.8⨯10-10, 1.1⨯10-12, 5.0⨯10-13,
2.0⨯10-15, 6.0⨯10-31, K 稳: Co(OH)3- Co(NH 3)62+ Fe(C 2O 4)33- FeF 3 1.6⨯1010, 1.3⨯105, 1.0⨯1020, 1.2⨯1012, Fe(CN)63- Cu(NH 3)2+ Cu(NH 3)42+
1.0⨯1042, 7.2⨯1010,
2.1⨯1013,
θE :V E Cu
Cu 153.02=+
+
θ
,V E OH
O
40.02
=θ
, V E I
I 54.02=θ,V E Cu
Cu 52.0=+
θ
V E OH Mn OH MnO 134.02
2
)()(=θ
,V E Mn OH MnO 122.022
)(=+
θ
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姓名：学号：考生院系：
考试科目：普通化学考试时间：2005年5月20日命题教师：
普通化学期末试卷答案（地空，04级，2005.6.20）
学号：姓名：
二.选择填空（每小题中，A、B、C三个选项，只有一个应选，将结果填入题
二．计算题
1．放射性核素的衰变一般为一级反应。

人体内含有18%的C 和0.2%的Ｋ，其中14
C 和40K 为两种主要体内放射形核素。

已知天然条件下，12C 和14C 的原子数之比为1012:1.2, 且14C 的半衰期为 5730年，40K 的天然丰度为0.0118% ，半衰期为1.26⨯109年。

问体重为75公斤的人死亡1年后体内残留的14C 和40K 的原子个数分别为多少？该人死亡１万年后，其体内剩余的14C 和40K 的原子个数分别为多少？若某核分析技术可探测到10个14C 原子，则可判定的木乃伊的最大年限为多少（12分）
1
2
14400693
t) t kt 002314
140122340
20
00.693
-(1)1457300C(1)K(1)N=N e N e
75100018% 6.02310 1.2
()8.121012.0110
7510000.2% 6.02310()0.0118% 2.721039.10
14N =N e
)=8.1210N =N N C N K ⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯.-(
-解：=原子
年后剩余的原子个数为：（分）个原子
149
400.693-(
1)
201.261000.693
-(
10000)145730
0C(10000)0.693-(
10000)
201.26100K(1)0.693
-(t)14
5730
5e
)=2.7210100003N =N e )=2.4210N =N e
)=2.72104108.1210e t 2.610⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯个原子
年后剩余的原子个数为：（分）个原子
个原子
可判断的最大年限为：（分） =1年答：（分）
2．看图回答问题：(18分)
24222444424211
1C Cl CCl aK K 22
2H Cl 2HCl 11
3Si Cl SiCl 22
4aK Ti SiCl Si TiCl 5cK 6bK SiCl H SiCl H θ+=+=++（）反应在时的是多少？
（）+=是熵增反应还是熵减反应，为什么？
（）反应是放热反应还是吸热反应？为什么？
（） 时，+=+反应的方向如何？１1
（）标态时，Ｓi+2HCl=反应的方向如何？
２2１1
（）标态时，Ｓi+2HCl=反应２2
1K 123θ的状态如何？
解：（）= （） 熵增反应， 斜率为负值 （）
3．利用过量无色的Cu(NH 3)2+、NH 3混合溶液与O 2 发生反应生成有色的Cu(NH 3)42+的方法，可以测量N 2、O 2混合气体中O 2的含量。

取一体积为8.00dm 3的容器使其充满N 2、O 2混合气（压力为101kPa ，温度为250C ），然后向其中加入500cm 3 的Cu(NH 3)2+、NH 3混合液。

经过不断的摇晃、振荡，使液气充分混合充分反应后，用比色法测得Cu(NH 3)42+的浓度为2.10⨯10-3mol ∙dm -3。

（设反应过程中混合液的体积不变）（18分）
（7） 写出测量中所发生的化学反应方程式； （8） 求所写反应方程式的平衡常数；
（9） 求算N 2、O 2混合气中O 2的百分含量（非质量比）为多少？； （10）为了使保存的Cu(NH 3)2+、NH 3混合液不变色，要向其中加入单质的铜屑，
为什么？
（11）分别指出Cu(NH 3)2+、Cu(NH 3)42+的几何构型，及Cu 2+在与配原子N 形成
配位键时所采用的杂化轨道，并解释为什么Cu(NH 3)2+无色而Cu(NH 3)42+
有色？
（12）当把Cu(NH 3)2+溶液和过量稀HNO 3溶液混合并加热会发生什么变化（用
离子化学方程式表示）。

0425V 0.147V 1.00V 346In In
In OH -----In In -+3-.3+-.已知（铟）的元素电势图如下，求In(OH)的Ksp （
分）。

酸性: In --------碱性： ()
5. 当含有Na 2S 2O 3的地下水流经早期形成的角银矿(AgCl)时，会发生部分Ag(I)迁移的现象。

写出相关的化学反应方程式并求其平衡常数。

(6分)
6. 向AgNO 3溶液中（50.0cm3,0.010mol ∙dm -3)加入密度为0.932、含NH 3 18.2%的氨水30.0 cm 3后，再加水稀释至100cm 3。

(10分)
（1）求算溶液中Ag+、Ag(NH 3)2+、 NH 3的浓度；
（2）向此溶液中加0.0745ｇ固体KCl ，有没有AgCl 沉淀析出？若要阻止AgCl 析出，则原来AgNO 3和NH 3的混合溶液中，NH 3的最低浓度应为多少mol ∙dm -3?
(3) 若加入0.120g 固体KBr ， 有无AgBr(s) 生成？若要阻止AgBr 析出，则原来AgNO 3和NH 3的混合溶液中，NH 3的最低浓度应为多少mol ∙dm -3?
试题中可能用到的数据：
原子量：C K Cl Br H N
12.01 39.10 35.45 79.90 1.008 14.01
K a : H 2C 2O 4 K 1=5.9⨯10-2, K 2=6.4⨯10-5,
H 2S K 1=9.1⨯10-8, K 2=1.1⨯10-12,
K b : NH 3 1.8⨯10-5,
Ksp: AgCl Ag 2C 2O 4 AgBr) Co(OH)2 Cr(OH)3
1.8⨯10-10, 1.1⨯10-12, 5.0⨯10-13,
2.0⨯10-15, 6.0⨯10-31,
K 稳: Co(OH)3- Co(NH 3)62+ Fe(C 2O 4)33- FeF 3
1.6⨯1010, 1.3⨯105, 1.0⨯1020, 1.2⨯1012,
Fe(CN)63- Cu(NH 3)2+ Cu(NH 3)42+
1.0⨯1042, 7.2⨯1010,
2.1⨯1013,
θE :V E Cu Cu 153.02=++
θ,V E OH O 40.02=θ, V E I I 54.02=θ,V E Cu
Cu 52.0=+
θ V E OH Mn OH MnO 134.022)()(=θ,V E Mn OH MnO 122.022)(=+
θ。