文档内容
教材习题答案
第 1 章 化学反应与能量转化 第2 节 化学能转化为电能——电池
练习与活动
第1 节 化学反应的热效应 1答案
.
练习与活动 各部分作用 电极反应 离子移动方向
1B U 时 反应吸收热量 错误 U 时 反应放出热 负极 -
. Δ >0 , ,A ;Δ <0 , :Zn-2e
作负极 电子从负极流出 +向正极移
量 正确 若体系做功 U Q W 若体系没有做功 U Q Zn: , 2+ H
,B ; ,Δ = + , ,Δ = , 作正极 电子流入正极 Zn 动 2- 向
C 错误 ;Δ U指反应体系中物质内能的变化 ,Δ H指焓变 , 为等 C 稀 u 硫 : 酸 电解 , 质溶液 构成闭合回路 正 极 : 2H + + 负极 ,S 移 O 动 4
: ,
压条件下反应的反应热 两者不一定相等 错误 -
, ,D 。 2e H2↑
2C 和 完全反应生成 放
. 出 1 mol 的 H 热 2( 量 g) 即 1 mol I2(g) 和 2 mo 的 l H 总 I( 能 g) 量 , 比 Zn: 作 作 负 正 极 极 , 电 电 子 子 从 流 负 入 极 正 流 极 出 负极 :Zn-2e -
13 kJ , 1 mol H2(g) 1 mol I2(g) Cu: , 阳离子向正
的总能量高 项没有给出物质的物质的量 溶液 电解质溶液 构成闭合 Zn 2+
2 mol HI 13 kJ,A、B , ZnSO4 : , 极移动 阴
回路 ,
错误 该反应为放热反应 则断键吸收的能量小于成键放出的 离子向负极
; , 溶液 电解质溶液 构成闭合
能量 正确 反应物化学键中储存的总能量低于反应产物化 CuSO4 : , 正极 2+ 移动
,C ; 回路 : Cu +
学键中储存的总能量 错误 -
,D 。 盐桥 离子定向移动 构成闭合回路 2e Cu
: ,
3 答案
. 4NH3(g) +5O2(g) 4NO(g) +6H2O(g) 2答案 作正极 电极反应为 2+ - 生成的 附
Δ
H
(298 K)=-905 kJ·mol
-1表示在
298 K、101 kPa
下
,4 mol
.
着在
A
的
g
表面 使
,
银片质量增
C
加
u +2e Cu, Cu
Ag , 。
与 完全反应生成 和
NH3(g) 5 mol O2(g) 4 mol NO(g) 6 mol 3
.
AD 负极发生氧化反应
,Zn
为负极反应物
,
正极发生还原反
H2O(g) 时放出的热量为 905 kJ。 应 ,Ag2O 为正极反应物 ,A 正确 ,B 错误 ;OH -向负极移动 ,K + 、
H +向正极移动 错误 该电池的总反应为
8NH3(g) +10O2(g) 8NO(g) + 12H2O(g) Δ = H ,C ; Zn+Ag2O
电解质溶液的酸碱性基本保持不变 正确
-1810 kJ·mol -1 。 ZnO+2Ag, ,D 。
4AD 负极发生氧化反应 失去电子生成 被氧化 负
4
.
答案
(1)
因为气态水液化需要放出热量
,
所以相同温度下反 . ,Ca CaCl2, ,
应
①
比反应
②
放出的热量多
。
极反应为 Ca+2Cl - -2e - CaCl2,A 正确 ; 阳离子向正极移
动 错误 正极反应为 - 2- 正极反应物
反应焓变与键能的关系为 H 反应物的总键能 生成物 ,B ; PbSO4+2e Pb+SO4 ,
(2) Δ = - 为 错误 常温下 电解质不是熔融态 离子不能自由
的总键能 反应 的 H E E E E PbSO4,C ; , ,
。 ③ Δ =[4 C—H+ CC+ H—H]-[6 C—H+ 移动 不能产生电流 正确
E E E E E 反应 的 H E , ,D 。
C—C] = H—H+ CC- C—C-2 C—H, ④ Δ =[6 C—H+ 5
.
答案
E E E E E E E E
CC+ H—H+ C—C]-[8 C—H+2 C—C] = H—H+ CC- C—C-
E 两个反应的焓变相等 所以在相同条件下 反应 和反
2 C—H, , , ③
应 释放的热量几乎相等
④ 。
5答案 H
. (1)3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g) Δ =
-1
-138.2 kJ·mol
H
(2)3CO(g) +Fe2O3(s) 2Fe(s) +3CO2(g) Δ =
6略
-1
-24.8 kJ·mol .
H 第3节 电能转化为化学能——电解
(3)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) Δ =+131.5 kJ·
-1 练习与活动
mol
6答案 吸热 1
. (1) .
(2)+180.5 kJ·mol -1 各部分作用 工作原理 离子移动方向
-1
(3)-285.8 kJ·mol 阴 极 + -
-1 : Na + e
(4)-752.1 kJ·mol 作阴极 阳极 作
解析 (4) 根据盖斯定律 ,Δ H 3=Δ H 2-Δ H 1。 C 为 : 导体 , 电 、 子可 , 以 电 Cl - 子 向 产 阳 生 极移动 发 , 失 生 去 氧 Na
7 . 答案 2C(s, 石墨 )+H2(g) C2H2(g) Δ H =+226.7 kJ· 通过 ; 化反应 Cl + 2, 向阴极 阳极 :2Cl - -2e -
mol -1 。 熔融 NaCl: 熔融电解 移动 得 ; 到 Na 电子生成 Cl2↑
质 离子可以移动 ,
解析 将题述 个反应依次编号为 根据盖斯定律 , , 发生还原反应 总反应 熔
3 ①、②、③, , 形成闭合回路 Na, :2NaCl(
通电
1 1 得 石墨 融
①×2+ ×②- ×③ :2C(s, )+H2(g) C2H2(g) )2Na+Cl2↑
2 2
H -1
Δ =+226.7 kJ·mol 。
1
续表 本章自我评价
各部分作用 工作原理 离子移动方向 1略
.
2略
阴极 : 2H2O + 2e -
3
.
答案 氧化
为 C: 导 作阴 体 , 极 电 、 阳 子 极 可 , 以 作 C 电 l - 子 向 产 阳 生 极移动 发 , 失 生 去 氧 阳 极 H2↑ - +2O - H - 4 . . 答案 H 负 2 极 :Fe - 2 2 H e - 2+ O 2 F e 2+ 2 , H 正 2O 极 :O2+2H2O+4e -
通过 Cl2, :2Cl -2e - 总反应
饱和
;
食盐水 电解质
化反应
;H
+向阴极移
Cl2↑
4OH , :2Fe+O2+2H2O 2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+
溶液 离子 : 可以移 动 , 得到电子生成 总 反 应 : 2NaCl + 5 O 答 2+ 案 2H2O4Fe(OH)3,2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O。 H
, 发生还原反应 通电 . B2H6(g)+3O2(g) B2O3(s)+3H2O(l) Δ =
动
,
形成闭合回路 H2,
2H2O 2NaOH+ -2165 kJ·mol -1 。
解析 完全反应放出 的热量 则
Cl2↑+H2↑ 0.3 mol B2H6 649.5 kJ , 1 mol
完全反应放出 的热量
电
粗
子 Cu , : 提
作
供
阳
C
极
u 2+ ,
失去
阳极铜失去电子生
阴
极
C : u Cu
2+
+ 2e
-
6 . 答
B2
案
H6
Δ H =-628.8 k
2
J·
16
m
5
o
k
l -
J
1 。
。
作阴极 作为导 解析 根据盖斯定律 H H H H
体 C: 电子可以 , 通过 成 Cu 2+ ,Cu 2+向阴极 阳 极 : Cu - 2e - 7答案 ,Δ =Δ 1×2+Δ 2+Δ 3。
, 溶液 电解质 移动 ,Cu 2+在阴极得 Cu 2+ . 解析 A 铁 D 作 阳 BC 极 负极时加速腐蚀 作阴极 正极时受保护
CuCl2 : 到电子生成 、 ; 、 。
溶液 离子可以移 Cu 8答案 5
, 总反应 . (1)1.1×10 mol
动 形成闭合回路 :——— 二氧化碳 5 6
, (2) :2.2×10 g;CO:1.26×10 g。
解析 由电解装置可知 阴极上铝离子得到电子 电极反
2AB 在阴极上 2+发生还原反应 正确 在阳极上 -放电 (1) , ,
. 生成 正确 Cu 电解过程中 -向 ,A 阳极移 ; 动 错误 C 总 l 反应 应为 Al 3+ +3e - Al, 生产 1 t 铝转移电子的物质的量为 1×
Cl2,B ; ,Cl ,C ;
为 通电 错误 10 6 × 3 mol=1.1×10 5 mol。 (2) 生产 1 t 铝 , 转移电子为 1.1×
CuCl2 Cu+Cl2↑,D 。 27
3 . 答案 Ag +向阴极移动 , 并在阴极得到电子 , 生成 Ag, 阳极每 10 5 mol,0.6 t 石墨的物质的量为 0.6×10 6 ÷12 mol=5×10 4 mol,
产生 个 + 电解质溶液中就有 个 +在阴极放电 阳极 在阳极生成的氧气全部与石墨电极反应生成 和 设生
电极反 1 应 A 式 g : , Ag-e - Ag + , 阴 1 极电 Ag 极反应式 :A , g+e - 成 CO2 为x mol, 由得失电子守恒可知 , x ×(4-0 C ) O +(5× C 1 O 0 2 4 , - x )×
Ag。 5 解得x 3 则氧化产物是二氧化碳和一
4 . 答案 阳极主要电极反应 :Cu-2e - Cu 2+ , 阴极电极反应 : ( 氧 2 化 -0 碳 )= 质 1.1 量 ×1 分 0 别 , 为 =5× 3 10 , 5
2+ - 转移 电子 产生 即阴 , 5×10 mol×44 g/mol=2.2×10 g、(5×
Cu +2e Cu, 0.02 mol , 0.01 mol Cu, 4 3 6
极材料增加的质量为 10 mol-5×10 mol)×28 g/mol=1.26×10 g。
0.64 g。 9B 放电时负极失去电子发生氧化反应 所以负极材料为
5 . 答案 (1)Mn 2+ -e - Mn 3+ . 正 极材料为石墨 正确 放电时 阳离子 , 向正极移动 阴离 A 子 l,
,A ; , ,
+ -
(2)2H +2e H2↑ 向负极移动 所以放电时 有机阳离子向正极 石墨电极 方向
(3)
变大 根据题给反应
,
当消耗
15 mol Mn
3+时
,
会生成
移动 错误
,
该电池用
,
- 和有机阳离子
(
构成的电解
)
质溶
16 mol H + , 且溶剂的量也减少 , 所以 H +浓度增大 液作为 ,B 离子导 ; 体 再根据 A 图 lC 中 l4 信息可知负极反应的生成物为
解析 (1) 阳极发生氧化反应 , 为 Mn 2+被氧化为 Mn 3+ 。 - 所以负极 , 反应式为 - - - 正
(2)
在阴极上溶液中的阳离子放电
,
即
H
+发生还原反应生
确
Al2C
充
l7
电
,
时的阳极即放电时
A
的
l-
正
3e
极
+7
阳
Al
极
Cl4
失
电
子
4
发
Al
生
2Cl
氧
7,
化
C
反
成 ; ,
H2。 应 , 电极反应式为 Cn+AlCl - 4-e - CnAlCl4,D 正确 。
第4节 金属的腐蚀与防护 10答案 负 正
. (1)
练习与活动 紫色 液滴向 处移动
(2) KMnO4 D
1BC 湿润环境中铜锡合金容易发生电化学腐蚀 正确 生 - - -
. ,A ; (3)4OH -4e 2H2O+O2↑ 4H2O+4e 2H2↑+
铁易发生电化学腐蚀 生铁制作的铁锅容易生锈 错误 钢 -
, ,B ; 4OH
柱在空气与水的交界处比在水中更易生锈 错误 生铁易发 是 形成了氢氧燃料电池
,C ; (4)
生电化学腐蚀 比纯铁更易生锈 正确 解析 电解 溶液实质就是电解水 产生的气体为
, ,D 。 (1) KOH ,
2D 铁作负极 碳作正极 发生吸氧腐蚀 负极 - 和 且体积之比为 则 中的气体为 中的气
. , , , :Fe-2e H2 O2, 2 ∶ 1, B H2,A
2+ 正极 - - 正确 体为 所以 为负极 为正极 电解池中 阴离子向
Fe , :O2+2H2O+4e 4OH ,D 。 O2, a ,b 。 (2) ,
3C 项为化学腐蚀 项中 为正极 受保护 项中 为负 阳极移动 所以 - 向 处移动 为阳极 在阳极
. A ,B Zn , ,C Zn , MnO4 D 。 (3)A ,
极 加速腐蚀 项中 为阴极 受保护 锌片腐蚀最快的是 -放电产生 为阴极 在阴极 +放电产生
, ,D Zn , , C。 OH O2,B , H H2。
4 . A 两装置均为原电池 , 正极都受保护 ,A 正确 ;(a) 中负极为 11 . 答案 (1)H2S(g)+2O2(g) SO 2 4 - (aq)+2H + (aq) Δ H =
Zn, 电极反应为 Zn-2e - Zn 2+ ,(b) 中负极为 Fe, 电极反应 -806.39 kJ·mol -1
为 应为 Fe O -2 2+ e - 2 H2 O+ F 4 e e 2+ - , B 错误 4O ; H ( - a , ) ( 中 b) 电 中 解 电 质 解 溶 质 液 溶 显 液 中 显 性 酸 , 正 性 极 , 反 正 ( 解 2 析 ) 从 A ( 到 1) B 由 图 SO 可 2+2 知 H , 2O 第 -2 一 e - 步 反 应 SO 的 2 4 - + 热 4H 化 + 学方程式为
极反应为 + - 错误 原电池中 阳离子向正
2H +2e H2↑,C ; , 1 H
极移动 所以 中 +向 电极移动 中 +向 电极移 H2S(g)+ O2(g) S(s)+H2O(g) Δ 1=-221.19 kJ·
, a Na Fe ,(b) Na Cu 2
动 错误 -1 注 教材中第 题图的左图中 的状态有误 应为
,D 。 mol [ : 11(1) S ,
5答案 在船底镶上一块锌块 锌作负极 潜艇的金属外壳作正 固态 本书中已做修改 第二步反应的热化学方程式为
. , , , ];
极 为牺牲阳极的阴极保护法 答案合理即可
, 。 ( ) 3 + 2- H
6略 S(s)+ O2(g)+H2O(g) 2H (aq)+SO4 (aq) Δ 2=
. 2
2
教材习题答案
-585.20 kJ·mol
-1
;
依据盖斯定律
,
第一步与第二步反应的
的平衡转化率为1.2 mol·L
-1
热化学方程式相加得 2- CO -1 ×100%=60%;
:H2S(g)+2O2(g) SO4 (aq)+ 2.0 mol·L
+ H -1 二氧化硫发生氧化 -1
2H (aq) Δ =-806.39 kJ·mol 。 (2) 的平衡转化率为1.2 mol·L
反应 氧气发生还原反应 所以通入二氧化硫的电极为负极 H2O -1 ×100%=40%。
, , , 3.0 mol·L
通入氧气的电极为正极 原电池中阳离子移向正极 所以质 6答案 不是平衡状态
, , . (1)
子移动方向为从 到 负极反应式为 - 反应逆向进行
A B; SO2+2H2O-2e (2)
2- + -3
SO4 +4H 。
解析 Q
c2平(NO) ( 2.9×
1
1
0
0
L
mol ) 2
第2 章 化学反应的方向、限度和速率 = c 平(N2)· c 平(O2) = 2.5×10 -1 mol 4.0×10 -2 mol =
×
10 L 10 L
第1 节 化学反应的方向 -4 K 所以此反应的初始状态不是平衡状态 反应逆
8.41×10 > , ,
向进行
练习与活动 。
7A 的正反应是气体体积减小
1
.
答案 用焓变与熵变综合判断反应方向
,
即
Δ
H
-
T
Δ
S
<0
时
,
反 .
的 反
2
应
NO
增
(g
大
)+
压
O2
强
(g
平
)
衡
正
向
2N
移
O
动
2(g
则
)
的平衡转化率会增大
应正向能自发进行 H T S 时 反应达到平衡状态 H , , NO ,
;Δ - Δ =0 , ;Δ - 由图可知 相同温度下 p 时 的平衡转化率较大 则 p
T Δ S >0 时 , 反应正向不能自发进行 。 p 项正 , 确 由图像可 , 知 2 随着 NO 温度的升高 的平 , 衡转 1 化 <
2
.
答案
(1)
放热反应中
,Δ
H
<0,
当
Δ
S
<0
时
,
高温下反应不能
率
2,
减
A
小 说明
;
升高温度 平
,
衡逆向移动 该反
,
应
N
的
O
反应限度减
自发进行 , , ,
。 小 项错误 p 条件下 的平衡转化率为 将
(2) 熵增反应中 ,Δ S >0, 当 Δ H >0 时 , 低温时反应不能自发 ,B 和 ;400 按 ℃ 物 、 质 1 的量之比 ,NO 充入反应容器 则 40%, 的
进行 。 平 NO 衡 (g 转 ) 化率 O2 也 (g 为 ) 项错误 该 2 ∶ 反 1 应前后气体体积 , 发 O 生 2 变
3答案 可以 该反应的 S H H T S 所以在 40%,C ;
. 任何温 度 (1 下 ) 该反 应均可自发 Δ 进行 >0,Δ <0,Δ - Δ <0, 化 根据平衡常数K c2平(NO2) c n 题中未指明气
(2)
无法判断 该反应的
Δ
S
<0,Δ
H
<0,
当低温时
,Δ
H
-
T
Δ
S
<
, =c2平(NO)· c
平(O2)
, = V,
体的物质的量和容器的容积 因此无法计算 时 该反应
0, 当高温时 ,Δ H - T Δ S >0, 所以该反应在低温时可自发进行 , , 400 ℃ ,
的化学平衡常数 项错误
高温时不能自发进行
,D 。
4 . 答案 该反应的 Δ H <0,Δ S >0, 则 Δ H - T Δ S <0, 所以该反应在 8 . 答案 850 ℃ 时 , 反应体系中仅金属钾变成气态 , 脱离反应体
系 导致该反应的平衡正向移动 从而来制取金属钾
常温下一定能正向自发进行
, , 。
。
5答案 该反应的 S 为熵 第3节 化学反应的速率
. NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s), Δ <0,
减小反应 △ 该 练习与活动
;2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g),
反应 S 为熵增加反应 1答案 v -1 -1
Δ >0, 。 . (1) (A)=2 mol·L ·s 。
第2 节 化学反应的限度 (2)① 温度升高 , 活化分子百分数增大 , 活化分子数增加 , 则有
效碰撞的频率增大 反应速率增大
练习与活动 , 。
使用催化剂 降低反应的活化能 活化分子百分数增大 活
1ABD 已知t时刻 的浓度 可以计算 ② , , ,
. H2O(g)、CO(g)、H2(g) , 化分子数增加 则有效碰撞的频率增大 反应速率增大
该时刻浓度商 Q 若 Q K 则为平衡状态 项正确 , , 。
, = , ,A、B ; 2答案 温度降低 反应速率减慢
的消耗速率与 的生成速率均表示正反应速率 . (1) , 。
H2O(g) CO(g) , 增大氧气的浓度 反应速率加快
错误 生成 的速率表示正反应速率 消耗 的速 (2) , 。
C ; CO(g) , H2(g) 使用催化剂 可以改变反应速率
率表示逆反应速率 若生成 的速率与消耗 的速 (3) , 。
, CO(g) H2(g) 3答案 其他条件不变的情况下 升高温度 加入催化剂 充入
率相等 则反应达到平衡状态 正确 . , 、 、
, ,D 。 更多的氢气 均能使反应速率加快
c , 。
2答案 K 平(CH4) 4答案 其他条件不变的情况下 反应物浓度越大 反应速
. (1) =c
平(CO)·
c3平(H2) .
率越大
(1) , ,
容器容积变为原来的一半 则各种气体浓度加倍 则 Q
(2) , , = -1 -1
c (2)0.002 mol·L ·s
2 平(CH4) 1 K K 则平衡正向移动 加入碘化钾 过氧化氢分解速率加快
2
c
平(CO)×8×
c3平(H2) =
8
< , 。 (3
取
)①
支试管 向试
,
管 和试管 中各加入 -1
3答案 变深 ② 2 , 1 2 2mL0.1mol·L
. (1) 溶液 向试管 中加入 溶液 向试管 中加入
向左 H2O2 , 1 1 mL KI , 2
(2) 水
4答案 放热 1 mL
. (1) -1
解析 v v 2×0.02 mol·L
(2)< (2) (HI)=2 (H2O2)= =0.002 mol·
降温 降压 增加 的量等 20 s
(3) 、 、 B 。 -1 -1 加入 促进 的分解 向试管 中加
5答案 时反应的平衡常数为 的平衡转化率为 L ·s 。 (3)① KI, H2O2 ;② 2
. 800 ℃ 1,CO(g) 入 水的目的是保证两支试管中溶液的体积相同
的平衡转化率为 1 mL 。
60%,H2O(g) 40%。 5答案 温度 催化剂对化学反应速率的影响
解析 . 、
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨
起始浓度 -1
(mol·L ) 2.0 3.0 0 0
转化浓度 -1 练习与活动
(mol·L ) 1.2 1.2 1.2 1.2
平衡浓度 -1 1答案 分离液态氨 增大压强以及循环使用原料可以提高原
(mol·L ) 0.8 1.8 1.2 1.2 . 、
K c 平(CO2)· c 平(H2) 1.2 mol·L -1 ×1.2 mol·L -1 料利用率 。
=c 平(CO)· c 平(H2O) = 0.8 mol·L -1 ×1.8 mol·L -1 =1; 2 . 答案 需要从化学反应速率和化学平衡两个角度综合考虑 。
3
考虑温度 压强 反应物配比以及催化剂等因素
、 、 。 0.8 mol 0.8 mol
3答案 温度不能太高 因为升高温度 平衡逆向移动 转化率 V × V
. , , , 容器 中反应物浓度比容器 中的
降低 温度太低 反应速率变慢 影响生产效率 增大压强 平 =1。 (4) ② ①
, , , 。 , 0.2 mol 3.2 mol
V × V
衡正向移动 转化率增大 但需考虑生产设备的承受能力 选
, , ;
大 由于增大压强该反应的平衡不移动 所以 Q
择合适的催化剂 科学的原料气配比 。 (5) , =
; 。
4答案 在设备允许下尽量增大压强 及时分离出液态产品 适 32.8 kJ×2=65.6 kJ。
. 、 ,
9答案 其他条件不变的情况下 研究浓度对化学反应速率
宜的温度等
. (1) ,
。
的影响
本章自我评价
保证溶液的体积相同
(2)
1略
. (3)
2答案
.
③ 3.0 2.0 3.0 2.0 MnSO4
条件的改变 化学平衡 化学反应速率
实验 与实验 相比 溶液褪色所需时间短
增大反应物浓度 正向移动 增大 ③ ① ,
解析 对比 和 的浓度不同 反应速率不同
(1) ① ②,H2C2O4 , 。
增大容器中气体的压强 正向移动 增大 实验 与实验 作对照实验 所以其他条件都相同时 在
(3) ③ ① , ,
提高温度 正向移动 增大 实验 中加入 2+ 由于 与 反应生成
③ Mn , H2C2O4 KMnO4、H2SO4
的是 加入的最佳试剂为
使用适当的催化剂 不移动 增大 MnSO4, MnSO4。
3 . BC 该反应的 Δ H <0,Δ S <0, 则 Δ H - T Δ S在低温时为负值 , 所 第3 章 物质在水溶液中的行为
以低温时反应能自发进行 高温时反应不能自发进行 错
, ,A
误 升高温度 反应速率加快 正确 增大反应物浓度 平衡
; , ,B ; , 第1 节 水与水溶液
正向移动 正确 催化剂一般参加反应 但反应前后其质量
,C ; , 练习与活动
和化学性质不变 错误
4答案 熵减小 ,D 熵 。 增加 熵减小 熵减小 1 . BC 100 ℃ 时 , 纯水的 pH=6,A 错误 ; 纯水中 c 平(H + )=
. (1) (2) (3) (4)
(5)
熵减小 c 平(OH - ), 显中性 ,B 正确 ;95 ℃ 时 , K W>1.0×10 -14 mol 2 ·L -2 ,
5 . 答案 (1) 增加二氧化硫 , 二氧化硫的浓度增大 , 平衡正向 则该温度下纯水的 pH 小于 7, c 平(H + )>1.0×10 -7 mol·L -1 ,
移动 正确 错误
。 C ,D 。
升高温度 平衡逆向移动 2答案 - + - 少量
(2) , 。 . (1)H2O、CH3COOH、CH3COO 、H 、OH ( )
增大压强 平衡正向移动
(3) , 。 (2)B
移出三氧化硫 平衡正向移动 说明有 -1的醋酸发生电离
(4) , 。 (3)pH=2, 0.01 mol·L ,CH3COOH
6答案 降低温度 平衡正向移动 说明正反应为放热反应 部分电离 说明醋酸为弱酸
. (1) , , 。 , 。
(2) 降温 、 增加水蒸气的量 、 移出 CO2 或 H2。
3
解
答
析
案
(2) 当c 平(H + )> c 平(OH - ) 时 , 溶液显酸性 。
7答案 -1 . (1)①④ ②③
. 0.066 mol·L 30%
解析
3A(g) + 2B(g)4C(g) + 2D(g)
(2)NaOHNa + +OH -
起始量
(mol) 4 2 0 0
CH3COOH CH3COO - +H +
转化量 -
(mol) 1.2 0.8 1.6 0.8 NH3·H2O NH4+OH
平衡量 3+ 2-
(mol) 2.8 1.2 1.6 0.8 Al2(SO4)3 2Al +3SO4
K = c c 4 3 平 平 ( ( C A ) ) · · c c 2平 2平 ( ( D B) ) = 1 0 . . 4 8 3 4 × × 0 0 . . 6 4 2 2 mol·L -1 ≈0.066 mol·L -1 , 4 5 . . 答 答 案 案 3 (1)2 (2)11
6答案 -8 -1 酸性
的平衡转化率 1.2 mol . 4.2×10 mol·L
A = ×100%=30%。 K -14 2 -2
8 . 答案 (1)0.8 mol 4 mol 解析 c 平(OH - )=c 平(H W + ) = 2 1 . × 4 1 × 0 10 -7 m m o o l l · · L L -1 =4.2×10 -8 mol·
不变 -1 -7 室温下 溶液呈
(2) L 。 pH=-lg 2.4×10 =7-lg 2.4=6.62<7, ,
酸性
(3)1 。
容器 中反应物的浓度比容器 中的大 浓度增大 反应
(4) ② ① , , 第2 节 弱电解质的电离 盐类的水解
速率加快
练习与活动
该反应前后气体体积不变 相当于容器 增大压强
(5)= , ② , 1答案
平衡不移动 所以放出的热量是容器 的两倍 .
, ①
解析 容器 达到平衡时放出 的热量 而 醋酸的 -
(1) ① 32.8 kJ , 1 mol 条件改变 CH3COOH CH3COO +浓度
电离平衡 浓度 浓度 H
完全反应放出热量 则 的平衡转化率为32.8 kJ
CO 41 kJ, CO ×
加入水 右移 减小 减小 减小
41 kJ
即 转化了 则生成 的物质的量为
100%=80%, CO 0.8 mol, H2 加入少量醋酸钠固体 左移 增加 增加 减小
该反应为反应前后气体体积不变的反应 所以容
0.8 mol。 (2) , 通入少量氯化氢气体 左移 增加 减小 增加
器 容积变为原来的一半 平衡不移动 因为温度不变
① , 。 (3) ,
则容器 与容器 中反应的平衡常数相同 即 K 滴加少量 溶液 右移 减小 增加 减小
② ① , = NaOH
2答案 碱性 -水解 使 溶液显碱性
. (1) ,CH3COO , CH3COOK 。
酸性 + 水解 使 溶液显酸性
(2) ,NH4 , NH4NO3 。
4
教材习题答案
中性 为强酸强碱盐 其水溶液显中性 焰色反应检验 + 加入 溶液检验 - 滴加紫色石
(3) ,KCl , 。 (2) K ; AgNO3 Cl ;
3 . 答案 在氨水中滴入酚酞试液变红 , 加入醋酸铵固体 , 振荡 , 蕊试液检验 H + 。
溶液颜色明显变浅 , 说明c (OH - ) 减小 , 因c (NH + 4) 增大平衡左 (3)Fe 2+在酸性条件下被 NO - 3 氧化为 Fe 3+ 。
移 , 由此可证明氨水中存在电离平衡 。 4 . 答案 (1) n (NaOH)= n (HCl)= 0.040 mol·L -1 ×0.020 5 L×
4 . 答案 ②①⑤④③ 25=0.020 5 mol, m (NaOH)= 0.020 5 mol×40 g·mol -1 =
解析 为强碱 在溶液中完全电离 则 c -
NaOH , , (OH )= 则苛性钠的质量分数为0.82 g
c -1 2- 水解程度很小 则产生的 0.82 g, ×100%=95.35%。
(NaOH)= 0.1 mol·L ;CO3 , 0.86 g
c - 较小 电离产生的 c + c 未用盐酸润洗 则消耗的盐酸体积增大 测得的苛性钠的
(OH ) ;NaHSO4 (H )= (NaHSO4)= (2) , ,
-1 + 水解产生的 +的量很少 溶液显 质量分数偏大
0.1 mol·L ;NH4 H ;KNO3 。
中性 锥形瓶不能用待测液润洗 否则测得的待测液中溶质的量
。 (3) ,
5 . 答案 (1) 草木灰中含有 K2CO3,CO 2 3 - 在水溶液中存在水解 偏大 。
平衡 :CO 2 3 - +H2O HCO - 3+OH - , 水解产生的 OH -可与 NH + 4 5 . 答案 (1)2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
反应生成 造成氮肥肥效降低 - -
NH3, 。 (2)ClO +H2O HClO+OH
(2)Fe 3+在溶液中存在水解平衡 :Fe 3+ +3H2O Fe(OH)3+ (3)OH - +CH3COOHCH3COO - +H2O
3H + , 配制 FeCl3 溶液时加入少量盐酸 , 可抑制 Fe 3+的水解 。 (4)Ca 2+ +2ClO - +H2O+CO2 CaCO3↓+2HClO
6 . 答案 加热促进 CH3COOH 电离 , 平衡右移 , c 平(H + ) 增大 ,pH (5)ClO - +Cl - +2H + Cl2↑+H2O
降低
本章自我评价
7 . 答案 (1)HCO - 3、CO 2 3 - 等水解而使海水显弱碱性 ,HCO - 3+H2O 1略
.
升 H 高 2CO3 夏 +O 季 H 时 - ,C 由 O 于 2 3 - + 温 H2 度 O 升 高 和 H 强 CO 烈 - 3+ 的 OH 光 - 合作用 使上层 2 . 答案 (2)、(4)、(5)、(6)
海 (2 水 ) 中二 氧化碳含 , 量和氢离子浓度下降 即海水的碱 , 性增强 3 . 答案 将石蕊试液滴入酸性溶液中 , c 平(H + ) 增大 , 该平衡逆
, , 向移动 所以变红色 将石蕊试液滴入碱性溶液中 -与 +
升高 , ; ,OH H
pH 。 反应 , c 平(H + ) 减小 , 平衡正向移动 , 溶液变蓝色 。
第3节 沉淀溶解平衡 4答案
. (1)HF>CH3COOH>HClO
练习与活动 溶液 溶液 溶液
(2)CH3COONa >NaF >NaCl
1答案 滴加 溶液 产生黄色沉淀 说明 溶液中含有 + - - + 溶液中离
.
Pb 2+ (a q)+2I - (
K
aq
I
) 平衡
,
逆向移动 。
, PbI2(s)
子
(3
浓
)N
度
aF
大小关系为c (
H
N
2
a
O
+
、
)
H
>
F
c
、
(
N
F
a
- )
、
>
F
c (
、
O
O
H
H
- )
、
>
H
c (
;
H
N
+
a
)
F
。
2
.
略 (4) 在溶液中存在水解平衡 :F - +H2O HF+OH - , 加入少量
3 . D 将 1.5 mL 0.1 mol·L -1 Na2SO4 溶液和 1.0 mL 0.1 mol· 盐酸 ,H +与 OH -反应 , 平衡正向移动 , c 平(F - ) 减小 , c 平(OH - )
L -1 BaCl2 溶液混合后 ,Na2SO4 过量 ,BaCl2 不足 , 浊液 a 中存 减
增
小
大
, c 平(H + ) 增大 , 盐酸中含有水 , 则 c (Na + ) 减小 , c (Cl - )
在沉淀溶解平衡 2+ 2- 正确 。
在滤液 中含有
:BaSO
和
4(s) B
因
a
此
(a
再
q)
加
+SO4 (aq)
溶
,
液
A
不会
;
(5) 加热导致水解平衡正向移动 , c 平(F - ) 减小 , c 平(OH - )、
出现沉淀
b
正确
N
滤
aC
液
l N
中
a2
有
SO
没
4,
反应完的
Na2SO4
加入
,
c (HF) 增大 , c (Na + ) 不变 , c 平(H + )、 c (HF) 减小 。
,B ; b Na2SO4, BaCl2
解析 如下图数据可知 酸性
会生成硫酸钡沉淀
,C
正确
;
滤液
b
中含有
Cl
-
,
加入硝酸银溶 (1) , :HF>CH3COOH>HClO。
液后会生成 白色沉淀 错误 弱电解质
AgCl ,D 。 CH3COOH HClO HF
4答案 首先产生白色沉淀 加入 溶液后转化为浅黄色沉
. , NaBr 电离平衡常数 (mol/L) 1.7×10 -5 4.7×10 -8 6.8×10 -4
淀 再加入 溶液后生成黄色沉淀
, KI 。 越弱越水解 -的水解程度大于 - -不水解 所
5答案 影响 +与 -反应 平衡正向移动 促使羟基磷酸钙 (2) ,CH3COO F ,Cl ,
. :H OH , , 以溶液的
溶解 从而造成龋齿 措施 在牙膏中添加适量的 2+或 3- pH:CH3COONa>NaF>NaCl。
, ; : Ca PO4 , 5答案 不能 3+和 2-相互促进水解生成 和
使平衡逆向移动 生成保护牙齿的物质 . ,Al S Al(OH)3 H2S。
, 。 6答案 加入 固体 2+
第4节 离子反应 . (1) CaCl2 ,CaCO3(s) Ca (aq) +
CO 2 3 - (aq) 沉淀溶解平衡逆向移动 , c 平(CO 2 3 - ) 减小 , c 平(Ca 2+ ) 增
练习与活动 大 , K sp= c 平(Ca 2+ )· c 平(CO 2 3 - ) 不变 。
1 . 答案 (1) 不能 ,NH + 4 与 OH -反应生成 NH3·H2O,HCO - 3 与 (2) 加入 Na2CO3 固体 ,CaCO3(s) Ca 2+ (aq)+CO 2 3 - (aq) 沉
OH -反应生成 CO 2 3 - 和 H2O。 淀溶液平衡逆向移动 , c 平(CO 2 3 - ) 增大 , c 平(Ca 2+ ) 减小 , K sp=
(2) 不能 ,Fe 3+与 I -发生氧化还原反应生成 Fe 2+和 I2。 c 平(Ca 2+ )· c 平(CO 2 3 - ) 不变 。
不能 +与 - 反应生成 和 7答案
(3) ,H HSO3 SO2 H2O。 . (1)A (2)C
不能 2+与 2- 2- 均不能大量共存 解析 2+与 -反应生成 白色沉淀 2+与
(4) ,Ca SO4 、CO3 。 (1)Mg OH Mg(OH)2 ,Ba
2答案 正确 2- 反应生成 白色沉淀 且 2+ 2+ - -能大量
. (1) 。 SO4 BaSO4 , Ba 、Mg 、NO3、Cl
(2)
不正确
。 Cu
2+
+SO
2
4
-
+Ba
2+
+2OH
-
Cu(OH)2↓+
共存
,A
正确
;Al
3+与过量的
OH
-反应生成
[Al(OH)4]
-
,B
错
BaSO4↓ 误 ;Ba 2+与 CO 2 3 - 不能大量共存 ,C 错误 ;Fe 3+与 OH -反应生成红
不正确 + 2+ 褐色沉淀 错误
(3) 。 Cu+2Ag Cu +2Ag ,D 。
不正确 3+ - - 酸性条件下 2+被 - 氧化为 3+ 碱性条件下 2+与
(4) 。 Al +4OH [Al(OH)4] (2) Fe NO3 Fe , Fe
不正确 + 2+ -反应生成 且 2+在溶液中显浅绿色 错误
(5) 。 CaCO3+2H Ca +CO2↑+H2O OH Fe(OH)2, Fe ,A ;
3答案 溶液 中有 + - + -和 - 少量 2+ + 与 -发生反应 分别生成
. (1) ② H2O、K 、NO3、H 、Cl OH ( )。 Mg 、NH4 OH , Mg(OH)2、NH3·H2O,
5
错误 2+与 2- 生成沉淀 错误 为 时溶液中主要存在含 的微粒为 和
B ;Ba SO4 ,D 。 (2)pH 5~9 As H3AsO3
8答案 2+与 -不符合原子配比 正确的离子方程式为 - 由于 胶粒表面带正电荷 故可以吸附带负
. (1)Fe Br , H2AsO3, Fe(OH)3 ,
2+ - 3+ - 电荷的离子 随着溶液中 的增大 - 含量增多 吸附
2Fe +4Br +3Cl2 2Fe +2Br2+6Cl 。 , pH ,H2AsO3 ,
正确 效果好 此外 升高有利于水解 促进 的生成
(2) 。 , ,pH , Fe(OH)3 ,
过量 正确的离子方程式为 2+ - - 的量增大 吸收效果增强
(3)NaHCO3 , Ca +2OH +2HCO3 Fe(OH)3 , 。
2- 解析 由图像可知 为 时溶液中含砷元素的
CaCO3↓+CO3 +2H2O。 ① ,pH 7.35~7.45
正确 主要微粒是 将 溶液滴入亚砷酸溶液 当
(4) 。 H3AsO3。 ② KOH , pH
醋酸为弱酸 不能拆成离子形式 正确的离子方程式为 调至 时 亚砷酸与氢氧根离子反应生成 -
(5) , , 11 , H2AsO3。
Zn+2CH3COOHZn 2+ +2CH3COO - +H2↑。 ③ n (H3AsO3) ∶ n (H2AsO - 3)=1 ∶ 1 时 , 溶液的 pH=9, 所以溶
9 . 答案 (1)7 液显碱性 ,A 正确 ;pH=12 时 , 溶液显碱性 , 则 c (OH - )>
(2)2.3 c (H + ), 所以 c (H2AsO - 3) + 2 c (HAsO 2 3 - ) + 3 c (AsO 3 3 - ) +
(3)12.3 c - c + 错误 在 溶液中 存在三步水解
(OH )> (H ),B ; K3AsO3 , ,
(4)12.7 以第一步水解为主 第一步水解生成 2- 第二步水解生
解析 (1)25 ℃ 时 , 中性溶液的 pH= 7。 (2) c 平(H + )= 成 - 则c , 3- c 2- H c AsO3 , - 两步水解
0.005 mol·L -1 ,pH=-lg5×10 -3 =3-lg 5=2.3。 (3) c 平(OH - )= 均产
H2
生
AsO3,
- 所以
(A
c
sO3 )
-
> (
c
HAsO3 )
2-
> (
c
H2AsO3)
-
,
错误
K OH , (OH )> (HAsO3 )> (H2AsO3),C 。
0.02 mol·L -1 , 则c 平(H + )=c 平(O W H - ) =5×10 -13 mol·L -1 ,pH= 11 . 答案 + ( 在 1) 阴 2 极 H + 得 +2 到 e - 电 子生 H2 成 ↑。 溶液中 c + 降低 促使
-13 设混合前 溶液的体积 (2)H H2, (H ) ,
-lg5×10 =13-lg 5=12.3。 (4) NaOH - 电离生成 2- 且 +进入阴极室 吸收液得以再生
-2 -1 V -1 -1 V HSO3 SO3 , Na , 。
为 V c - 10 mol·L × +10 mol·L × c + c - c 2-
, (OH ) = V = 5.5× (3) (Na )> (HSO3)> (SO3 )
2 解析 由题给信息可知该电解池中阴极上 +放电产生
K (1) H
10 -2 mol·L -1 , 则 c 平(H + )= c 平(O W H - ) = 1.8×10 -13 mol·L -1 , c H2。 (3 - ) 根 c 据电 - 荷 溶 守 液 恒 呈 : 中 c ( 性 N 时 a + ) 溶 + 液 c ( 中 H c + )= - 2 c ( c SO 2 3 - - ) +
-13 (HSO3)+ (OH ), , (H )= (OH ),
10 pH 答 = 案 -lg1.8×10 =13-lg1.8=12.7。 则有c (Na + )=2 c (SO 2 3 - )+ c (HSO - 3), 根据表格中的数据 , 可知
. (1)①H3AsO3 时 c 2- c - 则当 时 c 2-
- - pH=7.2 , (SO3 )= (HSO3), pH=7 , (SO3 )<
②H3AsO3+OH H2AsO3+H2O c - 所以c + c - c 2-
③A
(HSO3), (Na )> (HSO3)> (SO3 )。
6