赣南师范大学《现代仪器分析与仿真》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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《现代仪器分析与仿真》2023-2024学年第一学期期末试卷

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题号
一
二
三
四
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一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、在 0.1 mol/L 的碳酸钠溶液中，下列离子浓度关系正确的是（ ）
A. c(Na⁺) = 2c(CO₃²⁻) B. c(OH⁻) = c(H⁺) + c(HCO₃⁻) + 2c(H₂CO₃)
C. c(Na⁺) + c(H⁺) = c(OH⁻) + c(CO₃²⁻) D. c(Na⁺) > c(CO₃²⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)

2、在 25℃时，某溶液中由水电离出的 c(H⁺) = 1×10⁻¹² mol/L ，则该溶液的 pH 可能为（ ）
A. 2 B. 7 C. 12 D. 无法确定

3、在 0.1 mol/L 的 CH₃COOH 溶液中，要促进 CH₃COOH 的电离，且使 H⁺浓度增大，应采取的措施是？（ ）
A. 升温
B. 降温
C. 加入 NaOH 溶液
D. 加入稀盐酸

4、在 25℃时，某溶液中由水电离出的 c(H⁺) = 1×10⁻¹²mol/L，则该溶液的 pH 可能是？（ ）
A. 2
B. 7
C. 12
D. 无法确定

5、在一定温度下，将等物质的量的 CO 和 H₂O(g)通入恒容密闭容器中，发生反应：CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g) ，一段时间后达到平衡。若保持温度不变，再通入一定量的 CO 和 H₂O(g) ，重新达到平衡后，与第一次平衡相比，CO 的转化率？（ ）
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 无法确定

6、在一定温度下，有下列物质的溶液：①0.1mol/L 的盐酸 ②0.1mol/L 的硫酸 ③0.1mol/L 的醋酸 ④0.1mol/L 的氨水 ⑤0.1mol/L 的氢氧化钠溶液，其 pH 由小到大的顺序是？（ ）
A. ② < ① < ③ < ④ < ⑤
B. ② < ① < ③ < ⑤ < ④
C. ② < ① < ⑤ < ③ < ④
D. ③ < ① < ② < ⑤ < ④

7、在密闭容器中进行反应：X₂(g) + Y₂(g) ⇌ 2Z(g) ，已知 X₂、Y₂、Z 的起始浓度分别为 0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L ，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是（ ）
A. c(X₂) = 0.2 mol/L B. c(Y₂) = 0.35 mol/L
C. c(Z) = 0.4 mol/L D. c(X₂) + c(Y₂) + c(Z) = 0.55 mol/L

8、在 0.1 mol/L 的碳酸氢钠溶液中，下列离子浓度关系不正确的是（ ）
A. c(Na⁺) > c(HCO₃⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)
B. c(Na⁺) + c(H⁺) = c(HCO₃⁻) + c(OH⁻) + 2c(CO₃²⁻)
C. c(H₂CO₃) + c(H⁺) = c(CO₃²⁻) + c(OH⁻)
D. c(Na⁺) = c(HCO₃⁻) + c(CO₃²⁻) + c(H₂CO₃)

9、在一定温度下，可逆反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡的标志是（ ）
A. C 生成的速率与 C 分解的速率相等
B. 单位时间内生成 n mol A，同时生成 3n mol B
C. A、B、C 的浓度不再变化
D. A、B、C 的分子数之比为 1:3:2

10、在一定温度下，有可逆反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)，达到平衡时，A、B、C 的物质的量分别为 2 mol、4 mol、4 mol。保持温度不变，若再向容器中加入 A、B、C 各 1 mol，则平衡（ ）
A. 向正反应方向移动 B. 向逆反应方向移动
C. 不移动 D. 无法判断

11、在 2A + B ⇌ 3C + 4D 反应中，下列表示该反应速率最快的是（ ）
A. v(A) = 0.5 mol/(L·s) B. v(B) = 0.3 mol/(L·s)
C. v(C) = 0.8 mol/(L·s) D. v(D) = 1 mol/(L·s)

12、在一定温度下，向一个容积为 2L 的密闭容器中通入 2mol SO₂和 1mol O₂ ，发生反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，2min 末测得容器内 SO₃ 的物质的量为 0.8mol ，则 2min 内 SO₂ 的平均反应速率为？（ ）
A. 0.2mol/(L·min)
B. 0.3mol/(L·min)
C. 0.4mol/(L·min)
D. 0.6mol/(L·min)

13、在一定温度下，可逆反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)达到平衡。若增大氧气的浓度，则平衡（ ）
A. 向正反应方向移动 B. 向逆反应方向移动 C. 不移动 D. 无法判断

14、已知在一定温度下，下列反应的平衡常数：H2(g) + S(s) ⇌ H2S(g) K1 ；S(s) + O2(g) ⇌ SO2(g) K2 。则在相同温度下，反应 H2(g) + SO2(g) ⇌ O2(g) + H2S(g) 的平衡常数为？（ ）
A. K1 + K2
B. K1 - K2
C. K1 / K2
D. K2 / K1

15、对于反应：2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) ，在一定条件下达到平衡。若保持温度不变，将容器体积扩大一倍，此时 A 的浓度变为原来的 50% ，则？（ ）
A. 平衡向正反应方向移动
B. 平衡向逆反应方向移动
C. B 的转化率增大
D. C 的体积分数增大

16、在一定温度下，将等物质的量的 CO 和水蒸气通入恒容密闭容器中，发生如下反应：CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g)，一段时间后达到平衡。对该平衡状态描述正确的是？（ ）
A. 正反应速率等于零
B. 各物质的浓度不再变化
C. CO 和水蒸气的转化率相等
D. 以上都对

17、某原电池总反应的离子方程式为 2Fe³⁺ + Fe = 3Fe²⁺，不能实现该反应的原电池是（ ）
A. 正极为 Cu ，负极为 Fe ，电解质溶液为 FeCl₃ 溶液
B. 正极为 C ，负极为 Fe ，电解质溶液为 Fe(NO₃)₃ 溶液
C. 正极为 Ag ，负极为 Fe ，电解质溶液为 Fe₂(SO₄)₃ 溶液
D. 正极为 Fe ，负极为 Zn ，电解质溶液为 Fe₂(SO₄)₃ 溶液

18、在 0.1 mol/L 的醋酸溶液中，加入少量醋酸钠固体，醋酸的电离程度（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断

19、在 2L 密闭容器中发生反应 3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，若最初加入 A 和 B 的物质的量都是 4 mol，10 s 后，测得 v(B) = 0.06 mol/(L·s)，则此时容器中 A 的物质的量是（ ）
A. 2.8 mol B. 1.6 mol C. 3.2 mol D. 3.6 mol

20、对于反应 4NH₃ + 5O₂ ⇌ 4NO + 6H₂O，若反应速率分别用 v(NH₃)、v(O₂)、v(NO)、v(H₂O)表示，则下列关系正确的是？（ ）
A. 4v(NH₃) = 5v(O₂)
B. 5v(O₂) = 6v(H₂O)
C. 2v(NH₃) = 3v(H₂O)
D. 4v(O₂) = 5v(NO)

21、在 0.1 mol/L 的氯化铵溶液中，下列离子浓度关系正确的是（ ）
A. c(Cl⁻) > c(NH₄⁺) > c(H⁺) > c(OH⁻)
B. c(NH₄⁺) > c(Cl⁻) > c(H⁺) > c(OH⁻)
C. c(Cl⁻) = c(NH₄⁺) > c(H⁺) = c(OH⁻)
D. c(NH₄⁺) = c(Cl⁻) > c(H⁺) > c(OH⁻)

22、对于反应：3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) + D(g) ，在一定温度下达到平衡。若增大压强，平衡向正反应方向移动，则下列关系正确的是？（ ）
A. A 为气体，B 、C 、D 为非气体
B. A 、B 、C 、D 均为气体
C. A 、B 为气体，C 、D 至少有一种为气体
D. A 、B 至少有一种为气体，C 、D 为气体

23、在一定温度下，有可逆反应：M(g) + N(g) ⇌ P(g) + Q(g) ，ΔH < 0 ，现将 2mol M 和 1mol N 充入一容积固定的密闭容器中，下列说法正确的是？（ ）
A. 达到平衡时，M 的转化率为 50%
B. 达到平衡时，容器内的压强不再变化
C. 达到平衡时，放出的热量为 Q kJ （Q 为反应的热效应）
D. 达到平衡时，混合气体的平均相对分子质量不变

24、在 25℃时，将 pH = 11 的 NaOH 溶液与 pH = 3 的 CH₃COOH 溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是？（ ）
A. c(Na⁺) = c(CH₃COO⁻) + c(CH₃COOH)
B. c(H⁺) = c(CH₃COO⁻) + c(OH⁻)
C. c(Na⁺) > c(CH₃COO⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)
D. c(CH₃COO⁻) > c(Na⁺) > c(H⁺) > c(OH⁻)

25、在 25℃时，将 pH = 4 的盐酸溶液稀释 100 倍，溶液的 pH 约为（ ）
A. 6 B. 7 C. 8 D. 2

二、实验题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）设计实验探究原电池的构成条件和工作原理。选择不同的电极材料和电解质溶液，组装多个原电池装置，通过测量电流或电压等数据来判断原电池是否成功工作，分析实验结果得出原电池的构成要素和工作机制，并阐述如何提高原电池的输出性能。

2、（本题5分）设计实验测定某铝合金中铝、铜、镁等元素的含量。采用化学分析方法（如滴定法、重量法）或仪器分析方法（如原子发射光谱法、X射线荧光光谱法），对铝合金样品进行处理和测定，分析各元素含量对铝合金性能的影响。

3、（本题5分）构建实验流程，测定某一化合物的磁化率。阐述磁化率测量仪器的操作、样品的准备、数据的采集与处理，分析化合物的磁性类型和结构特征。

4、（本题5分）设计实验测定某水样中氟离子的含量。采用离子选择电极法或氟试剂分光光度法，对水样进行检测，分析氟离子的来源和危害，以及在水处理和环境保护中的意义。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）原电池中，锌电极和铁电极分别浸在硫酸锌和硫酸亚铁溶液里，锌电极标准电极电势为 -0.76V，铁电极标准电极电势为 -0.44V，若电池电动势是 0.32V，求此时溶液中锌离子和亚铁离子浓度之比。

2、（本题5分）在 25℃时，将 0.2mol/L 的氨水和 0.2mol/L 的盐酸等体积混合，计算混合溶液的 pH 值（氨水的电离常数 Kb = 1.8×10⁻⁵）。

3、（本题5分）在 25℃时，将 0.1mol/L 的盐酸溶液 50mL 与 0.1mol/L 的氢氧化钠溶液 50mL 混合，计算混合溶液的 pH 值。

4、（本题5分）在 25℃时，将 0.3mol/L 的氨水和 0.3mol/L 的盐酸等体积混合，计算混合溶液的 pH 值（氨水的电离常数 Kb = 1.8×10⁻⁵）。

5、（本题5分）在一定温度下，反应 2SO₃(g) ⇌ 2SO₂(g) + O₂(g) 的平衡常数 K = 0.01。若起始时 SO₃ 的浓度为 1.0mol/L，计算平衡时各物质的浓度。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）分析化学实验中利用纸色谱分离和鉴定氨基酸的方法。

2、（本题10分）详细论述化学实验设计的基本原则和步骤。

3、（本题10分）论述化学中的晶体生长过程中的位错现象及其影响。

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