第33届国际化学奥林匹克竞赛理论试题答案

大学化学竞赛

42 化　学　教　育　　　　　　　　　　　　　　　　　2002年第1期

化学奥林匹克

　　　　　　第33届国际化学奥林匹克

①

　　　　　　竞赛理论试题答案

　　　　　　　　袁大强　译　朱文祥　校订

　　　　　　　　　　(北京师范大学化学系　100875)

+

1-1　n=3时波长λ,L最长,对于He

=RH(2-2)e¨1n

PO4)。

0f2+f=-+1a==[H3O+]

[H3X]f02-+K2a==[H3O+]-f1[H2X]3-+=[H3O+]2-f[HX]2

由以上各式导出K3a=

f0=,f1=,

DD

+

f2=,f3=

DD

此处D=K1aK2aK3a+K1aK2a[H3O+]+K1a[H3O+]2+

eL=1641.1～¨1-2=RH(2-2);n=2,3e¨1n

E=-hcRH=-1-3　最低能量=-6=-2.82keV

第一玻尔轨道半径=0.207=2.6×10-3～π1-4　几率=|ψ(ao)|24ao2×0.001ao

=0.004e-2=5.41×10-41-5

+3

+2

[H3O+]3

从pK1a,pK2a,pK3a和pH值,可以得到:

K1a=7.59×10-3;K2a=6.17×10-8;K3a=4.79×

1-1-1-Zeff6　(i)4.7eV　　(ii)17.6eV7　电子亲和能=-13.6-(-14.3)=0.7eV8　(13.6+27.2Z2eff=0.7=0.7

H2PO4-)的共轭碱是磷酸一氢根

10-13

[H3O+]=10-7

各磷酸物种的分布系数为:H3PO4(f0)=8.10×10-6

H2PO4-(f1)=0.618HPO42-(f2)=0.382PO43-(f3)=1.83×10-6

2-4　令Zn3(PO4)2在水中的溶解度为Smol L-1[Zn2+]=3S

不同磷酸物种的总浓度为2Smol L-1

[PO43-]=f3×2Sf2可以由2-3得到

2-1　磷酸二氢根((HPO42-)

H2PO4-+H2O→HPO42-+H3O+　　K2aHPO42-+H2O→H2PO4-+OH-2H2O→H3O++OH-pK2a+pK2b=pKw=14pK2b=6.792-2　[H3PO4]=

=0.0051M98

H3PO4+H2O→H2PO4-+H3O+

K2bKw

因为pH=7,所以f3=1.83×10-6

Ksp=[Zn

2+

]3[PO43-]2

9.1×10-33=(3S)3(f3×2S)2

Zn3(PO4)2的溶解度=3.0×10-5mol L-1[Zn2+]=9×10-5mol L-1[PO43-]=1.1×10-10mol L-13-1　c

3-2　因为AS¨系统与路径无关,所以本过程可看作与理想

0.0051-x　xx

pK1a=2.12,所以K1a=7.59×10-37159×10

-3+

2

[HPO-][HO+]==

[H3PO4]0.0051-x

-3

x=[H3O]=3.49×10

pH=2.462-3　令　f0=

c

气体绝热可逆膨胀过程一样。

-c

,f1=,f2=

2-

c

,f3=

3-

AS¨系统=nRln

c

=27.4J K-Vi

1

上式分别表示各磷酸物种的分布系数,c表示H3X(X=

3-3　q=pextΔV

①第33届国际化学奥林匹克竞赛理论试题刊登于2001年第12期。