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化学选修4《化学反应原理》课后习题和答案
化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
P5习题
1.举例说明什么叫反应热，它的符号和单位是什么？
2.用物质结构的知识说明为什么有的反应吸热，有的反应放热。
3.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol N2 (g)与适量H2（g）起反应，生成NH3（g），放出92.2 kJ热量。
(2)1 mol N2 (g)与适量O2（g）起反应，生成NO2（g），吸收68 kJ热量。
(3)1 mol Cu(s)与适量O2（g）起反应，生成CuO（s），放出157 kJ热量。
(4)1 mol C(s)与适量H2O（g）起反应，生成CO（g）和H2 (g)，吸收131.3 kJ热量。
(5)卫星发射时可用肼（N2H4）作燃料，1 mol N2H4(l)在O2（g）中燃烧，生成N2（g）和H2O（l），放出622 kJ热量。
(6)汽油的重要成分是辛烷（C8H18），1 mol C8H18 (l)在O2（g）中燃烧，生成CO2（g）和H2O（l），放出5 518 kJ热量。
4.根据下列图式，写出反应的热化学方程式。

P6习题
1.举例说明什么叫反应热，它的符号和单位是什么？
化学反应过程中所释放或吸收的热量叫做反应热。恒压条件下，它等于反应前后物质的焓变。、符号是ΔH、单位是kJ/mol或kJ mol-1 。例如1molH2（g）燃烧，生成1molH2O（g），其反应热ΔH＝－241.8kJ/mol。
2.用物质结构的知识说明为什么有的反应吸热，有的反应放热。
化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的分子。旧键断裂需要吸收能量，新键形成要放出能量。当反应完成时，若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大，则此反应为放热反应；若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小，反应物需要吸收能量才能转化为生成物，则此反应为吸热反应。
P10习题
1、燃烧热数据对生产、生活有什么实际意义？
1、在生产和生活中，可以根据燃烧热的数据选择燃料。如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氢气的燃烧热值均很高，它们都是良好的燃料
2、石油资源总有一天会枯竭，现在就应该寻求应对措施。目前已使用甲醇、乙醇作为汽油的代用品，这样做的好处是什么？
化石燃料蕴藏量有限，不能再生，最终将会枯竭，因此现在就应该寻找对应措施。措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油，农牧业废料、高产作物（甘蔗、高粱、甘薯、玉米等）、速生树木（如赤杨、刺槐、桉树等），经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇。由于上述制造甲醇、乙醇的原料是可以再生的，因此用甲醇、乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施。
3、用氢气作燃料有什么优点？在当今的技术条件下有什么问题？它的发展前景如何？
氢气是最轻的燃料，而且单位质量的燃烧值最高，因此它是优异的火箭燃料，再加上无污染，氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料。在当前，用氢气作燃料尚有困难，一是氢气易燃、易爆，极易泄漏，不便于贮存、运输；二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料，成本高。如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破，则氢气能源将具有广阔的发展前景。
4、科学家发现海底存在大量水合甲烷，请你谈谈甲烷燃料开发的前景。
甲烷是一种优质的燃料，，它存在于天然气之中。但探明的天然气矿藏有限，这是人们所担心的。现已发现海底存在大量水合甲烷，其储量约是已探明的化石燃料的2倍。如果找到了适用的开采技术，将大大缓解能源危机。
5、下表列出了生产1 t工业原材料的平均能耗：
原材料 能耗/（kJ·t－1） 原材料 能耗/（kJ·t－1）
铝 2.5×108 铁和钢 4.7×107
某种塑料 5.4×107 铜 4.32×107
锌 5.0×107 水泥 7.25×106
铅 5.0×107
请画出一张柱状图来形象地表述这些数据，并提出合理利用资源、能源的设想。
在上述工业原材料中，能源单耗最大的是铝；产量大，因而总耗能量大的是水泥和钢铁。在生产中节约使用原材料，加强废旧钢铁、铝、铜、锌、铅、塑料器件的回收利用，均是合理利用资源和能源的措施。
6、私人汽车与公交车相比，前者的耗油量和排出的污染物均大约是后者的，而后者载运的乘客量平均为50人，前者平均为2人。请根据以上数据对这两种交通工具做出评价。
公交车个人耗油量和排出的污染物量为私人车的，从经济和环保角度看，发展公共交通更为合理。
P13习题
1. 2.5 mol C在O2中完全燃烧生成CO2，放出多少热量？
2.完全燃烧多少摩H2使生成液态水，才能得到1000 kJ热量？
3. 4.0 g硫粉在O2中完全燃烧生成SO2，放出37 kJ热量，计算S的燃烧热。
4. 1.00 g CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出55.6 kJ热量，计算CH4的燃烧热。
5. 2.00 g C2H2完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6 kJ热量，3.00 mol C2H2完全燃烧能放出多少热量？燃烧相同物质的量的CH4和C2H2，哪种气体燃烧放出的热量多？
6.NH3(g)燃烧生成NO2 (g)和H2O(g)，已知
(1)H2 (g)+ O2 (g)=H2O(g) ΔH=－241.8 kJ/mol
(2) N2 (g)+O2 (g)=NO2 (g) ΔH=33.9 kJ/mol
(3) N2 (g)+ H2 (g)=NH3(g) ΔH=－46.0 kJ/mol
试计算NH3(g)燃烧热量。
7.1 kg人体脂肪可储存约32200 kJ能量。一般人每行走1 km大约要消耗170 kJ能量，如果某人每天步行5 km，1年中因此而消耗的脂肪大约是多少？
8.一个体重为70 kg的人的脂肪储存的能量约为4.2×105 kJ，如果快速奔跑1 km要消耗420 kJ能量，此人的脂肪可以维持奔跑的距离是多少？
9.某锅炉用1.0 t煤可烧开水50 t（进锅炉水温20 ℃），请计算该锅炉的热效率。（1 t煤燃烧放热2.9×107 kJ)。
（提示：锅炉的热效率=×100%）
10.下表列出了生产1 m3塑料的能耗和可从同量塑料回收的能量。

塑料 能耗/ kJ 可回收能量/ kJ 塑料 能耗/ kJ 可回收能量/ kJ
耐纶 7.8×104 4.2×104 丙烯酸类塑料 4.3×104 1.8×104
聚氯乙烯 3.8×104 1.6×104 聚丙烯 2.0×104 1.5×104

现废品收购站已回收如下数量的废塑料：耐纶5 m3、聚氯乙烯50 m3、丙烯酸类塑料5 m3、聚丙烯40 m3,如将它们加工成燃料，可回收多少能量？
11?制造一辆汽车和为延长汽车使用寿命而采用各种方法防止金属腐蚀，大约要花费9.0×107 kJ能量，而汽车在使用期限内所消耗的汽油能量约为1.0×109 kJ。有人分析了这两个数据，认为与其千方百计去防止金属腐蚀以延长汽车寿命来降低能耗，不如在降低油耗上下功夫更具有实际意义。谈谈你的看法。
第二章 化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率
P19习题
1.通常化学反应速率用 来表示。
2.对于化学反应N2+3H2=2NH3，当分别用N2、H2、NH3三种物质表示该反应的速率时，它们的速率之比等于 之比。
3.将气体A、B置于容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：
4A（g）十B（g）=2C（g）
反应进行到4 s末，测得A为0.5 mol，B为0.4 mol，C为0.2 mol。则：
（1）用生成物C浓度的增加来表示该反应的速率应为（a ）；
（2）用反应物A浓度的减少来表示该反应的速率应为（c ）；
（3）用反应物B浓度的减少来表示该反应的速率应为（ b ）。
A.0.025 mol/（L·s） B.0.012 5 mol/（L·s）
C.0.05 mol/（L·s） D.0.1 mol/（L·s）
4?已知4NH3+5O2=4NO+6H2O，若反应速率分别用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、v（H2O）表示，则正确的关系是（）。
A.v（NH3）=v（O2） B.v（O2）=v（H2O）
C.v（NH3）=v（H2O） D.v（O2）=v（NO）
5?在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用v（A）、v（B）、v（C）表示。已知v（A）、v（B）、v（C）之间有以下关系2v（B）=3v（A），3v（C）=2v（B）。则此反应可表示为（ ）。
A.2A+3B=2C B.A+3B2=C
C.3A+B=2C D.A+B=C
习题参考答案
1. 略。
2. 1∶3∶2。
3. （1）A；（2）C；（3）B。
4. D。
5. A。
（二）补充习题
在的反应中，经t秒后C的浓度增加m mol/L，则用B浓度的变化来表示的反应速率是（）。
参考答案：C。
第二节 影响化学反应速率的因素 P24习题
1、在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p（Pa）,并在一定温度下使其发生反应：H2（g）+I2（g）=2HI（g）ΔH＜0。
（1）保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2，反应速率加快吗？理由是 。
（1）加快。增大了反应物的浓度，使反应速率增大。
（2）保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2（N2不参加反应），反应速率也加快吗？理由是 。
（2）没有加快。通入N2后，容器内的气体物质的量增加，容器承受的压强增大，但反应物的浓度（或其分压）没有增大，反应速率不能增大。
（3）保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol N2（N2不参加反应），反应速率 ，理由是 。
（3）降低。由于加入了N2，要保持容器内气体压强不变，就必须使容器的容积加大，造成H2和I2蒸气的浓度减小，所以，反应速率减小。
（4）保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2（g）和1 mol I2（g），反应速率 ，理由是 。
（4）不变。在一定温度和压强下，气体体积与气体的物质的量成正比，反应物的物质的量增大一倍，容器的容积增大一倍，反应物的浓度没有变化，所以，反应速率不变。
（5）提高起始的反应温度，反应速率 ，理由是 。
（5）加快。提高温度，反应物分子具有的能量增加，活化分子的百分数增大，运动速率加快，单位时间内的有效碰撞次数增加，反应速率增大。
2、NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，反应的化学方程式为
2CO＋2NO=N2＋2CO2，为了控制大气污染，提出下列建议：
A.使用催化剂 B.改变压强 C.提高反应温度
你认为可行的方法是 ，理由是 。
2. A。催化剂能够降低反应的活化能，成千上万倍地提高反应速率，使得缓慢发生的反应2CO+2NO== N2+2CO2迅速进行。给导出的汽车尾气再加压、升温的想法不合乎实际。
（二）补充习题
1. 从下列实验事实所引出的相应结论正确的是（ ）。
2. 在锌与某浓度的盐酸起反应的实验中，一个学生得到下面的结果：
则下列说法正确的是（ ）。
①t1=75 s ②t2>200>t3③单位时间内消耗的锌的质量mG>mF>mB
A. ① B. ①② C. 只有② D. 全部正确
参考答案 1. A、C； 2. C。
第三节 化学平衡 P32习题
1.化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应中， 的状态。
1. 正、逆反应速率相等，反应物和生成物的质量（或浓度）保持不变。
2.已知反应A（g）+3B（g）2C（g）在一定温度下达到平衡，该反应的平衡常数表达式为 。
若各物质的平衡浓度分别为c（A）=2.0 mol/L、c（B）=2.0 mol/L、c（C）=1.0 mol/L，则K= 。
3.化学平衡发生移动的标志是 发生变化，能够使化学平衡移动的因素有 ，催化剂虽然能够 速率，但 化学平衡移动。
3. 反应混合物各组分的百分含量，浓度、温度、压强（反应前后气体的物质的量有变化的反应），同等程度地改变正、逆反应，不能使。
4.25 ℃时，合成氨反应的热化学方程式为：
N2（g）+3H2（g）=2NH3（g） △H=－92.4 kJ/mol
（1）在该温度时，取l mol N2和3 mol H2放在密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4 kJ。其原因是 。
4. （1）该反应是可逆反应，1 mol N2和3 mol H2不能完全化合生成2 mol NH3，所以，反应放出的热量总是小于92.4 kJ。
（2）为了提高NH3的产率，应如何选择反应条件？
（2）适当降低温度，增大压强。
5.一定温度下，对可逆反应A（g）+2B（g）=3C（g）的下列叙述中，不能说明反应已达到平衡的是（ B ）。
A.C生成的速率与C分解的速率相等 B.单位时间内消耗a mol A，同时生成3a mol C
C.容器内的压强不再变化 D.混合气体的物质的量不再变化
6.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：
xA（g）+yB（g）=zC（g）
平衡时测得A的浓度为0.50 mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.30 mol/L。下列有关判断正确的是（ C ）。
A.x+y 7.对已经达到化学平衡的下列反应
2X（g）+Y（g）2=Z（g）减小压强时，对反应产生的影响是（ C）。
A.逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动
8.2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应：PCl3（g）+Cl2（g）=PCl5（g）
达平衡时，PCl5为0.40 mol，如果此时移走1.0 mol PCl3和0.50 mol Cl2，在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是（ C）。
A.0.40 mol B.0.20 mol C.小于0.20 mol D.大于0.20 mol，小于0.40 mol
9.已知一氧化碳与水蒸气的反应为：
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）
在427 ℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01 mol/ L,计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。
9. 设：CO的消耗浓度为x。

（二）补充习题
1. 某化学反应2A（g） B（g）+D(g)在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为零，反应物A的浓度随反应时间的变化情况如下表：
根据上述数据，完成下列填空：（实验序号1以（1）代表，余同）
在（1）中，反应在10至20 min内平均速率为____mol·L-1·min-1。
在（2）中，A的初始浓度c2=____mol·L-1。
设（3）的反应速率为v3，（1）的反应速率为v1，则v3 ___ v1（填＞、=、＜）且c3 ___ 1.0 mol·L-1）（填＞、=、＜）。
（4）比较（4）和（1），可推测该反应是反应（选填吸热、放热）。理由是____。
2. 某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B(g) 2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol，保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（ ）。
A. 均减半 B. 均加倍 C. 均增加1 mol D. 均减少1 mol
1. （1）0.013 （2）1.0 （3）＞，＞
（4）吸热，因为温度升高时，平衡向右移动。
【简析】要学会分组对比，（1）和（2）反应温度相同，虽然达到平衡浓度所需时间不同，但平衡浓度相同，只有起始浓度相等才行。为什么（2）达到平衡所需时间短，该反应是一个气体Δn=0的反应，可以理解为（2）反应时的压强较高或是加入了催化剂。（2）、（3）反应温度相同，平衡浓度（3）＞（2），只有（3）的起始浓度大才行。（1）和（4）起始浓度相同，但（4）的反应温度高、平衡浓度低，只有吸热反应才行。 2. C。
【简析】 本题是一个气体物质的量减小的反应，它的特殊条件是：“容积可变的容器”“保持温度和压强不变”。在保持温度和压强不变的情况下，把平衡混合物中三者的物质的量“均减半”或“均加倍”，容器的容积必须减半或加倍。反应混合物的浓度没有发生变化，对一个气体物质的量减小的反应，改变条件后，反应混合物的浓度不发生变化，平衡是不移动的。
题目给的条件是A、B、C三种物质的物质的量之比为2∶1∶2，若把A、B、C三种物质各增加1 mol拆分为A、B、C，依次为1 mol、0?5 mol、1 mol，使之符合2∶1∶2，在“容积可变的容器”“保持温度和压强不变”的条件下，各物质的浓度仍然不变，多余了0?5 mol B，就可以判断为增大了反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动。若各减少1 mol，思路与之相似，应向左移动。
第四节 化学反应进行的方向 P36习题
1.举出几种日常生活中常见的由于熵增的原因而使某过程自发进行的实例。
1. 铵盐溶解常常是吸热的，但它们都能在水中自发地溶解。把两种或两种以上彼此不发生反应的气体依次通入到同一个密闭容器中，它们能自发地混合均匀。
2.应该如何判断反应进行的方向？
2. 在封闭体系中焓减和熵增的反应是容易自发发生的。在判断化学反应的方向时不能只根据焓变ΔH＜0或熵增中的一项就得出结论，而是要全面考虑才能得出正确结论。
第三章 水溶液中的离子平衡 第一节 弱电解质的电离 P43-44习题
1.稀氨水中存在下述电离平衡：
NH3+H2O=NH3·H2O=NH+4+OH－
试分析向溶液中分别加入下列物质时，平衡如何移动：
加入的物质 氯化铵 氨气 氢氧化钠
平衡移动方向
1.
2.用化学式分别表示出氨水和氯水中存在的粒子（分子、离子）。
2. 氨水中存在的粒子：NH3·H2O、NH4+、OH-
氯水中存在的粒子：Cl2、Cl-、H+、ClO-
3.判断下列说法是否正确，并说明理由：
（1）强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强；
3. (1) 错。导电能力的强弱取决于电解质溶液中离子的浓度，因此强、弱电解质溶液导电能力与二者的浓度及强电解质的溶解性有关。
（2）中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液，盐酸所需氢氧化钠多于醋酸；
(2) 错。酸与碱反应生成盐，所需碱的量只与酸的物质的量有关，盐酸和醋酸都是一元酸，物质的量浓度相同的盐酸和醋酸中含有相同物质的量的H＋。
（3）将NaOH和氨水溶液各稀释一倍，两者的OH-浓度均减少到原来的；
(3) 错。一水合氨是弱碱，在水溶液中是部分电离的，其电离平衡受氨水浓度的影响，浓溶液的电离程度低于稀溶液。因此氨水稀释一倍时，其OH－浓度降低不到一半。
（4）如果盐酸的浓度是醋酸浓度的二倍，则盐酸的H+浓度也是醋酸的二倍；
(4) 错。醋酸中的氢没有全部电离为H＋。
*（5）物质的量相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中所含的PO3-4量相同。
※(5) 错。此题涉及水解较复杂，不要求学生考虑水解。
4.已知25 ℃下，醋酸溶液中存在下述关系：
其中的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数。
试回答下述问题：
（1）当向该溶液中加入一定量的盐酸时，上式中的数值是否发生变化？为什么？
4?(1) 不变。一定温度下，该比值为常数——平衡常数。
（2）若醋酸的起始浓度为0.010 mol/ L，平衡时氢离子浓度c(H＋)是多少？（提示：醋酸的电离常数很小，平衡时的c(CH3COOH)可近似视为仍等于0.010 mol/ L。）
(2) 4.18×10－4 mol/L
*5.试解释下列事实：
(1)实验证明，多元弱酸的分步电离一步比一步困难（提示：可以从粒子的电荷情况和电离平衡的移动两方面加以考虑）；
(1) 电离难的原因：
a、一级电离出H+后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对H+的吸引力，使第二个H+离子电离困难的多；
b、一级电离出的H+抑制了二级的电离。
(2)纯水和干木头都不导电，但木头用水浸湿后却可以导电。
(2) 木头中的电解质杂质溶于水中，使其具有了导电性。
(二) 补充习题
1. 25 ℃时，50 mL 0.10 mol/L醋酸中存在下述平衡：________________________________
若分别作如下改变，对上述平衡有何影响？
（1）加入少量冰醋酸，平衡将________，溶液中c(H+）将____（增大、减小、不变）；
（2）加入一定量蒸馏水，平衡将________，溶液中c(H+）将（增大、减小、不变）；
（3）加入少量0.10 mol/L盐酸，平衡将________，溶液中c(H+）将（增大、减小、不变）；
（4）加入20 mL 0.10 mol/L NaCl溶液，平衡将________，溶液中c(H+）将（增大、减小、不变）。
2. 已知CH3COOH分子内的相邻原子间都是以共价键结合的，在水分子作用下，可以电离产生CH3COO-和H+。并且，溶液的导电能力将随着溶液中离子浓度的增大而增强。
向盛有2 mL冰醋酸的烧杯中，滴加一定量水使其稀释为0.001 mol/L的醋酸溶液，同时测量通过该溶液的电流强度（实验装置如下图所示）。试在下面的坐标图中绘出电流计中指示的电流强度随着加水量增多而发生变化的图象。
参考答案：
1. （1）向电离方向移动，增大；（2）向电离方向移动，减小；（3）向离子结合成分子的方向移动，增大；（4）向电离方向移动，减小。
2. 见图。
P52-53习题
1.下列溶液，c(H＋)由小到大的排列顺序是③④①②；pH由小到大的排列顺序是 ②①④③。① 0.1mol/ L HCl 溶液； ② 0.1mol/ L H2SO4 溶液；
③ 0.1mol/ L NaOH 溶液； ④ 0.1 mol/ L CH3COOH 溶液
2.在氨水中，各种粒子的物质的量浓度由大到小的顺序是
NH4＋，OH－，NH3·H2O，H＋。。
3.根据生活经验，判断下列物质按酸碱性的一定顺序依次排列正确的是( C )。
A.厕所清洁剂 厨房清洁剂 醋 肥皂
B.醋 厕所清洁剂 肥皂 厨房清洁剂
C.厕所清洁剂 醋 肥皂 厨房清洁剂
D.厨房清洁剂 醋 肥皂 厕所清洁剂
4.体积相同、pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液，与NaOH溶液中和时两者消耗NaOH的物质的量( A )。
A.相同 B.中和HCl的多 C.中和CH3COOH的多 D.无法比较
5.在48 mL 0.1 mol/ L HNO3溶液中加入12 mL 0.4 mol/ LKOH溶液时，所得到的溶液呈( D )。
A.弱酸性 B.强酸性 C.碱性 D.中性
6.柠檬水溶液的pH是3，其中的c(OH－)是( D )。
A.0.1 mol/ L B.1×10-3 mol/ L C.1×10-7 mol/ L D.1×10-11 mol/ L
7.甲溶液的pH是4，乙溶液的pH是5，甲溶液与乙溶液的c(H＋)之比为( A )。
A.10∶1 B.1∶10 C.2∶1 D.1∶2
8.某同学胃部不适，医生诊断后让其服用胃舒平。已知胃舒平的主要成分有Al(OH) 3，试分析下列饮食中，该同学在服药期间不宜食用的是( AD )。
A.醋 B.松花蛋 C.面条 D.可乐
9.如下表所示，测量家中一些物品(可自行增减、更换)的pH,并计算其c(H＋)。
物品 醋 酱油 酒 洗涤灵 84消毒液 洗发液 洁厕剂 洗衣液 柔软剂
pH
c(H＋)
9. 注：不同品牌的同类物品，其相应的pH可能不尽相同。
物品 醋 酱油 酒 洗涤灵 84消毒液 洗发液 洁厕剂 洗衣液 柔软剂
pH 5 6 7 8 12 6 1 8 6
c(H+)mol/l 10-5 10-6 10-7 10-8 10-12 10-6 10-1 10-8 10-6
10.现有不同地区取得的5种土壤样品A、B、C、D、E，分别用蒸馏水混合搅拌后过滤，测得它们的c(H＋)依次为：6.3×10-5 mol/ L、7.2×10-6 mol/ L、8.5×10-7 mol/ L、5.6×10-8 mol/ L和2.1×10-8 mol/ L。
（1）计算这5种土壤的pH，并根据表3-3所提供的资料(或自查资料)确定其适宜种植的作物品种。
（2）设计一表格将所有这些信息汇集其中。
（3）对不适宜种植作物的土壤，提出改良建议。
10.
11.为了研究土壤的酸碱性，某学生做了如下实验：将一定体积的蒸馏水加入一定质量的土壤中，充分搅拌后，过滤并留取滤液，测滤液的pH后向滤液中滴加氨水，每加入2 mL氨水就搅拌均匀并测量溶液的pH，所得实验记录如下：
加氨水体积/mL 0 2 4 6 8 10 12 14 16
溶液的pH 4 4 4 4 6 8 10 10 10
利用上述记录的数据，以加入的氨水体积为横坐标、pH为纵坐标绘制曲线图，并根据曲线图回答下列问题：
（1）所测土壤的酸碱性如何？酸性
（2）所用氨水的pH和c(H＋)分别为多少？10, 1×10-4
（3）为使该滤液呈中性，所加入氨水的恰当体积是多少？ 9 mL
11. 图略。 (二) 补充习题
1. 把1 mL 0.1 mol/L H2SO4溶液加水稀释成2 L溶液,在此溶液中H+，其浓度接近于（）。
A?1×10-4 mol/LB?1×10-8 mol/L
C?1×10-11 mol/LD?1×10-10 mol/L
2. 99 ℃时，Kw = 1×10-12，在该温度下，将1 mL 0.1 mol/L KOH溶液加水稀释至1 L，则溶液的pH为；若加水稀释至1000 L，则溶液的pH为。
参考答案：
1. A。
2. 稀释至1 L时，pH为8；稀释至1000 L时，pH为6。
P59习题
1.下列化学方程式中，属于水解反应的是( D )。
A.H2O+H2O=H3O＋+OH－ B.HCO3－+OH－=H2O+CO32－
C.CO2+H2O=H2CO3 D.CO32－+H2O=HCO3－+OH－
2.物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液，其pH依次为8、9、10，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是( B )。
A.HX，HZ，HY B.HX，HY，HZ
C.HZ，HY，HX D.HY，HZ，HX
3.MOH强碱溶液和等体积、等浓度的HA弱酸溶液混合后，溶液中有关离子的浓度应满足的关系是( C )。
A.c(M＋)>c(OH－)>c(A－)>c(H＋) B.c(M＋)>c(A－)>c(H＋)>c(OH－)
C.c(M＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋) D.c(M＋)>c(H＋)>c(A－)>c(OH－)
4.为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂过滤后，再加入适量的盐酸，这种试剂是( D )。
A.NH3·H2O B.NaOH C.Na2CO3 D.MgCO3
5.在一元强碱MOH溶液中加入一元酸HA溶液，充分反应后，溶液呈中性。甲同学认为溶液中c(A－)=c(M＋)，而乙同学认为c(A－)与c(M＋)是否相等，要看一元酸HA是强酸还是弱酸。你认为 乙同学的说法正确，理由是 如果是弱酸，所生成的盐电离出的A-会部分地与水电离出的H＋结合成HA，则c(A－）≠c(M＋）。
6.向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH) 2溶液至硫酸根离子刚好沉淀完全时，溶液的pH > 7(填>、<、=)，离子反应总方程式为 。
Al3＋+2SO42－+2Ba2＋+4OH－ = 2BaSO4↓+AlO2－+2H2O；
向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH) 2溶液至铝离子刚好沉淀完全时，溶液的pH = 7(填>、<、=)，离子反应总方程式为
2Al3＋+3SO42－+3Ba2＋+6OH－= 3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
7.盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长，通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性。试用化学方程式分别表示盐碱地产生碱性的原因：
CO32－+H2OHCO3－+OH－,
及用石膏降低其碱性的反应原理：Ca2＋+CO32－=CaCO3↓
8.推测等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液的pH的相对大小，并说明原因。
8. Na2CO3溶液的pH>NaHCO3溶液的pH,因为由HCO3－电离成CO32－比由H2CO3电离成HCO3－更难，即Na2CO3与NaHCO3是更弱的弱酸盐，所以水解程度会大一些。
9.SOCl2是一种液态化合物，沸点为77 ℃。向盛有10 mL水的锥形瓶中，小心滴加8～10滴SOCl2，可观察到剧烈反应，液面上有雾形成，并有带刺激性气味的气体逸出，该气体中含有可使品红溶液褪色的SO2。轻轻振荡锥形瓶，待白雾消失后，往溶液中滴加AgNO3溶液，有不溶于HNO3的白色沉淀析出。
(1)根据实验现象，写出SOCl2与水反应的化学方程式。
(2)蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3，使SOCl2与AlCl3·6H2O混合并加热，可得到无水AlCl3，试解释原因。
9. (1) SOCl2 +H2O SO2↑+ 2HCl↑
(2) AlCl3溶液易发生水解，AlCl3·6 H2O与SOCl2混合加热，SOCl2与AlCl3·6 H2O中的结晶水作用，生成无水AlCl3及SO2和HCl气体。 10.?实验室可利用SbCl3的水解反应制取Sb2O23(SbCl3的水解分三步进行，中间产物有SbOCl等)其总反应可表示为：2SbCl3+3H2O=Sb2O3+6HCl
为了得到较多、较纯的Sb2O3，操作时要将SbCl3徐徐加入大量水中，反应后期还要加入少量氨水。试利用平衡移动原理说明这两项操作的作用。
10. 加水的效果是增加水解反应的反应物c（SbCl3），加氨水可中和水解反应生成的HCl,以减少生成物c（H+），两项操作的作用都是使化学平衡向水解反应的方向移动。
.*11?已知MgCl2·6H2O受热时发生水解：
MgCl2·6H2O=Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O
而MgSO4·7H2O受热不易发生水解。试解释原因。
※11. 受热时，MgCl2·6H2O水解反应的生成物HCl逸出反应体系，相当于不断减少可逆反应的生成物，从而可使平衡不断向水解反应方向移动；MgSO4·7H2O没有类似可促进水解反应进行的情况。
(二) 补充习题
泡沫灭火器内装有NaHCO3饱和溶液，该溶液呈碱性的原因是：_____________；灭火器内另有一容器中装有Al2(SO4) 3溶液，该溶液呈酸性的原因是：____________。当意外失火时，使泡沫灭火器倒过来即可使药液混合，喷出CO2和Al(OH)3，阻止火势蔓延。其相关的化学方程式为：_________________。
参考答案：HCO3－+H2O H2CO3+OH-
Al3+ + 3H2O Al(OH)3+3H+
Al3+ + 3HCO3－ Al(OH)3↓+3CO2↑
P67习题
1.试用文字描述生成AgCl反应达到沉淀溶解平衡的过程，并根据该过程中各反应粒子的变化情况（如最大、变大等）填写下表。
c(Ag+) c(Cl－) m(AgCl)
反应初始
达到溶解平衡前
达到溶解平衡时
2.下列说法中正确的是（ ）。
A.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水
B.不溶于水的物质溶解度为0
C.绝对不溶解的物质是不存在的
D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
3.以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。
根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是( )。
A.具有吸附性 B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同
C.溶解度大于CuS、PbS、CdSv D.溶解度小于CuS、PbS、CdS
4．根据表3.5判断，将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓AgNO3溶液,发生的反应为( )。
A.只有AgBr沉淀生成 B.AgCl和AgBr沉淀等量生成
C.AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgCl沉淀为主
D.AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgBr沉淀为主
5.试利用平衡移动原理解释下列事实：
（1）FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中；
（2）CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中；
（3）分别用等体积的蒸馏水和0.010 mol/ L硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量。
6.阅读本节资料卡片“氟化物防治龋齿的化学原理”，回答下列问题：
（1）指出与产生龋齿的沉淀溶解反应和与防治龋齿有关的沉淀转化反应；
（2）参阅更多资料，对如何正确利用加氟预防龋齿提出你的看法。
(一) 参考答案
1. 文字描述略。
2. C； 3. C； 4. D。
5. (1) S2－与H＋作用生成的H2S气体会逸出反应体系，使FeS的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
(2) 硫酸钙也难溶于水，因此向碳酸钙中加硫酸是沉淀转化的问题，但硫酸钙的溶解度大于碳酸钙，转化不能实现。醋酸钙溶于水，且醋酸提供的H＋与碳酸钙沉淀溶解平衡中的CO32-作用，可生成CO2逸出反应体系，使其沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
(3) 硫酸溶液中的SO42-对BaSO4的沉淀溶解平衡有促进平衡向生成沉淀的方向移动的作用。
6. 略。
(二) 补充习题
1. 要除去MgCl2酸性溶液里少量的FeCl3，不宜选用的试剂是（ ）。
（A）MgO （B）MgCO3 （C）NaOH （D）Mg(OH)2
2. 已知25 ℃，AgI的饱和溶液中c(Ag+）为1.22×10-8 mol/L，AgCl的饱和溶液中c(Ag+）为1.25×10-5 mol/L。若在5 mL含有KCl和KI各为0.01 mol/L的溶液中，加入8 mL 0.01 mol/L AgNO3溶液，这时溶液中所含溶质的离子浓度由大到小的次序是：____________。
参考答案：
1. C；
2. c(K+）＞c(NO3-）＞c(Cl-）＞c(Ag+）＞c(I-）。
习题P73
1.原电池是一种 。在原电池中，较活泼的金属极上发生 ，是 极；较不活泼的金属极上发生 ，是 极。
2.用铜和硫酸铜溶液、银和硝酸银溶液设计一个原电池，这个原电池的负极是 ，电极反应式是 ；正极是 ，电极反应式是 。
3.把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀H2SO4中，用导线两两相连，可以组成各种原电池。若a、b相连，a为负极；c、d相连，c为负极；a、c相连，c为正极；b、d相连，b为正极，则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 。
4.锌铜原电池产生电流时，阳离子（ ）。
A.移向Zn极，阴离子移向Cu极 B.移向Cu极，阴离子移向Zn极
C.和阴离子都移向Zn极 D.和阴离子都移向Cu极
5下列各变化中属于原电池反应的是（ ）。
A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层
B.镀锌铁表面有划损时，仍然能阻止铁被氧化
C.红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层
D.锌与稀硫酸反应时，加入少量CuSO4溶液可使反应加快
6.根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池：
Zn（s）+Fe2+（aq）=Zn2+（aq）+Fe（s）
（1）装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置简图
（2）注明原电池的正极和负极
（3）注明外电路中电子的流向
（4）写出两个电极上的电极反应
参考答案
1. 由化学能转变为电能的装置。氧化反应，负极；还原反应，正极。
2. 铜，Cu-2e- = Cu2+；银，Ag++e- = Ag。
3. a、c、d、b。
4. B; 5. B、D。
图4-2锌铁原电池装置
6. 装置如图4-2所示。
负极：Zn-2e- = Zn2+ 正极：Fe2++2e- = Fe
P78习题
1.碱性锌锰电池获得了广泛的应用，根据电池的电极反应，下列判断正确（ ）。
A.Zn为负极，MnO2为正极 B.Zn为正极，MnO2为负极
C.工作时电子由MnO2经外电路流向Zn极
D.Zn电极发生还原反应，MnO2电极发生氧化反应
2.铅蓄电池充电时，PbSO4（ ）。
A.在阳极生成 B.在阴极生成
C.在两个电极上生成 D.在两个电极上除去
3.镉镍可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充、放电反应按下式进行：
Cd+2NiOOH+2H2O Cd（OH）2+2Ni（OH）2
由此可知，该电池放电时的负极是（ ）。
A.Cd（OH）2 B.Ni（OH）2 C.Cd D.NiOOH
4.写出铅蓄电池在放电、充电时两极反应的化学方程式及总反应的化学方程式。
5.试述燃料电池的优越性，设想它的发展远景。
参考答案
1. A； 2. C； 3. C。
4. 铅蓄电池放电时的电极反应如下：
负极：Pb(s)+SO42-(aq)－2e- = PbSO4(s)
正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-
=PbSO4(s)+2H2O(l)
铅蓄电池充电时的电极反应如下：
阴极：PbSO4 (s)+2e- = Pb(s)+SO42-(aq)
阳极：
PbSO4(s)+2H2O(l)－2e-= PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)
总反应方程式：

P83习题
1.下列关于电解槽的叙述中不正确的是（ ）。
A.与电源正极相连的是电解槽的阴极 B.与电源负极相连的是电解槽的阴极
C.在电解槽的阳极发生氧化反应
D.电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极
2. 下列关于铜电极的叙述中不正确的是（ ）。
A.锌铜原电池中铜是正极 B.在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极
C.用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极 D.用电解法精炼粗铜时纯铜作阳极
3.原电池与电解池在原理上有什么差异？试举例说明（可从电极名称、电子流方向、电极反应和能量转化等方面进行比较）。
4.试分析电解精炼铜与电镀铜有何相似之处，并写出电解精炼铜的电极反应式。
5.电解饱和食盐水溶液时，从阴极析出1.42 L氢气，问从阳极析出什么气体？析出多少升？（在标准状况下）
6.用铂作电极电解某金属的氯化物（XCl2）溶液，当收集到1.12 L氯气时（标准状况），阴极增重3.2 g，求：
（1）该金属的相对原子质量；
（2）电路中有多少电子通过？
参考答案
1. A； 2. D。
3. 原电池是把化学能转变为电能的装置，电解池是由电能转化为化学能的装置。
例如锌铜原电池，在锌电极上发生氧化反应，称为负极，在铜电极上发生还原反应，称为正极。
负极：Zn-2e- = Zn2+（氧化反应）
正极：Cu2++2e- = Cu（还原反应）
电子通过外电路由负极流向正极。
电解池：以CuCl2溶液的电解装置为例。与电源正极相连的电极叫做阳极，与电源负极相连的电极叫阴极。阳极：2Cl--2e- = Cl2↑（氧化反应）
阴极：Cu2++2e- = Cu（还原反应）
电子通过外电路由阳极流向阴极。
4. 电镀是把待镀金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，电解精炼铜是把纯铜板作阴极，粗铜板作阳极，通过类似电镀的方法把铜电镀到纯铜板上去，而粗铜中的杂质留在阳极泥或电解液中，从而达到精炼铜的目的。其电极主要反应如下：
阳极（粗铜）：Cu-2e- = Cu2+（氧化反应）
阴极（纯铜）：Cu2+＋2e- = Cu（还原反应）
补充：若粗铜中含有锌、镍、银、金等杂质，则在阳极锌、镍等比铜活泼的金属也会被氧化：
阳极（粗铜）：Zn-2e- = Zn2+ Ni—2e- = Ni2+
由于附着在粗铜片上银、金等金属杂质不如铜活泼，不会在阳极被氧化，所以当铜氧化后，这些微小的杂质颗粒就会掉进电解质溶液中，沉积在阳极附近（即“阳极泥”，成为提炼贵重金属的原料）。
在阴极，电解质溶液中Zn2+和Ni2+的氧化性又不如Cu2+强，难以在阴极获得电子被还原，故Zn2+和Ni2+被滞留在溶液中。因此，在阴极只有Cu2+被还原并沉积在纯铜片上，从而达到了通过精炼提纯铜的目的。
5. 电解饱和食盐水的电极反应式为：
阳极：2Cl--2e- = Cl2↑（氧化反应）
阴极：2H++2e- = H2↑（还原反应）
或阴极：2H2O+2e- = H2↑+2OH-（还原反应）
总反应：2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2↑+Cl2↑
在阴极析出1. 42 L H2，同时在阳极也析出1.42 L Cl2。
6. 依题意，电解XCl2溶液时发生了如下变化：
M(X)=3.2 g×22.4 L/(1 mol×1.12 L)
=64 g/mol
即X的相对原子质量为64。
又因为 2Cl- - 2e- = Cl2↑
2 mol 22.4L
n(e-) 1.12L
n(e-)=2 mol×1.12 L/22.4 L=0.1 mol
即电路中通过的电子有0.1 mol。
P87-88习题
1.钢铁表面容易发生电化学腐蚀，发生腐蚀时，铁是 极，电极反应式为 ，杂质碳是 极，电极反应式为 。
2.炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含有NaCl），不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。试回答：
（1）铁锅的锈蚀应属于 ，腐蚀的原因是 。
（2）铁锅锈蚀的电极反应式为：负极 ；正极 。正负极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式和化学方程式为 。
3.在下列装置中（都盛有0.1 mol/L H2SO4溶液）Zn片腐蚀最快的是（ ）。
4.下列装置中（杯中均盛有海水）能使铁受到保护不被腐蚀的是（ ）。
5.为保护地下钢管不受腐蚀，可使它与（ ）。
A.直流电源负极相连 B.铜板相连 C.锌板相连 D.直流电源正极相连
6.以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ）。
A.黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B.生铁比纯铁容易生锈
C.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D.银质物品久置表面变暗
7.什么叫化学腐蚀？什么叫电化学腐蚀？举例说明金属腐蚀的危害。
8.钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀有哪些区别？
9.现有一块镀锌铁板（俗称白铁）和一块镀锡铁板（俗称马口铁），你能否预测哪种铁板更耐腐蚀？选择必要试剂验证你的假想。
参考答案
负极；Fe-2e- = Fe2+；正极；
析氢腐蚀：2H++2e- = H2↑，
吸氧腐蚀：2H2O+O2+4e- = 4OH-
2. （1）电化学腐蚀，铁和铁中的杂质碳以及残留盐溶液形成了原电池。
（2）提示：主要是吸氧腐蚀。
2Fe-4e- = 2Fe2+；2H2O+O2+4e- = 4OH-；
Fe2++2OH- = Fe(OH)2，
4Fe(OH) 2+O2+2H2O = 4Fe(OH) 3
3. C； 4. B、D； 5. A、C； 6. D。
7. 金属跟接触到的干燥气体（如O2、Cl2、SO2）或非电解质液体直接发生化学反应而引起的腐蚀，叫做化学腐蚀。不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。金属腐蚀造成的危害甚大，它能使仪表失灵，机器设备报废，桥梁、建筑物坍塌，给社会财产造成巨大损失。
8. 当钢铁的表面有一层水膜时，水中溶解有电解质，它跟钢铁中的铁和少量的碳形成了原电池。在这些原电池里，铁是负极，碳是正极。电解质溶液的H+在正极放电，放出H2，因此这样的电化腐蚀叫做析氢腐蚀。如果钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，溶有一定量的氧气，此时就会发生吸氧腐蚀，其电极反应如下：
负极：2Fe-4e- = 2Fe2+ 正极：2H2O+O2+4e- = 4OH-
总反应：2Fe+2H2O+O2 == 2Fe(OH) 2
9. 镀锌铁板更耐腐蚀。当镀锌铁板出现划痕时，暴露出来的铁将与锌形成原电池的两个电极，且锌为负极，铁为正极，故铁板上的镀锌层将先被腐蚀，镀锌层腐蚀完后才腐蚀铁板本身。镀锡铁板如有划痕，锡将成为原电池的正极，铁为负极，这样就会加速铁的腐蚀。
可设计如下实验：
取有划痕的镀锌铁片和镀锡铁片各一块，放在经过酸化的食盐水中浸泡一会儿，取出静置一段时间，即可见到镀锡铁片表面较快出现锈斑，而镀锌铁片没有锈斑。即说明上述推测是正确的。

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