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- 2022-04-22 11:33:24 发布
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'高等教育出版社—天津大学无机化学课后习题答案第1章化学反应中的质量关系和能量关系习题参考答案1.解:1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。2.解:氯气质量为2.9×103g。3.解:一瓶氧气可用天数4.解:=318K℃5.解:根据道尔顿分压定律p(N2)=7.6´104Pap(O2)=2.0´104Pap(Ar)=1´103Pa6.解:(1)0.114mol;(2)(3)7.解:(1)p(H2)=95.43kPa(2)m(H2)==0.194g8.解:(1)x=5.0mol(2)x=2.5mol结论:反应进度(x)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。9.解:U=Qp-pV=0.771kJ10.解:(1)V1=38.310-3m3=38.3L(2)T2==320K(3)-W=-(-pDV)=-502J(4)DU=Q+W=-758J(5)DH=Qp=-1260J11.解:NH3(g)+O2(g)NO(g)+H2O(g)=-226.2kJ·mol-112.解:=Qp=-89.5kJ=-DnRT43
=-96.9kJ13.解:(1)C(s)+O2(g)→CO2(g)=(CO2,g)=-393.509kJ·mol-1CO2(g)+C(s)→CO(g)=86.229kJ·mol-1CO(g)+Fe2O3(s)→Fe(s)+CO2(g)=-8.3kJ·mol-1各反应之和=-315.6kJ·mol-1。(2)总反应方程式为C(s)+O2(g)+Fe2O3(s)→CO2(g)+Fe(s)=-315.5kJ·mol-1由上看出:(1)与(2)计算结果基本相等。所以可得出如下结论:反应的热效应只与反应的始、终态有关,而与反应的途径无关。14.解:(3)=(2)×3-(1)×2=-1266.47kJ·mol-115.解:(1)Qp===4(Al2O3,s)-3(Fe3O4,s)=-3347.6kJ·mol-1(2)Q=-4141kJ·mol-116.解:(1)=151.1kJ·mol-1(2)=-905.47kJ·mol-1(3)=-71.7kJ·mol-117.解:=2(AgCl,s)+(H2O,l)-(Ag2O,s)-2(HCl,g)(AgCl,s)=-127.3kJ·mol-118.解:CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)=(CO2,g)+2(H2O,l)-(CH4,g)=-890.36kJ·mo-1Qp=-3.69´104kJ第2章化学反应的方向、速率和限度习题参考答案1.解:=-3347.6kJ·mol-1;=-216.64J·mol-1·K-1;=-3283.0kJ·mol-1<0该反应在298.15K及标准态下可自发向右进行。2.解:=113.4kJ·mol-1>0该反应在常温(298.15K)、标准态下不能自发进行。(2)=146.0kJ·mol-1;=110.45J·mol-1·K-1;=68.7kJ·mol-1>043
该反应在700K、标准态下不能自发进行。3.解:=-70.81kJ·mol-1;=-43.2J·mol-1·K-1;=-43.9kJ·mol-1(2)由以上计算可知:(298.15K)=-70.81kJ·mol-1;(298.15K)=-43.2J·mol-1·K-1=-T·≤0T≥=1639K4.解:(1)=== (2)===(3)===(4)===5.解:设、基本上不随温度变化。=-T·(298.15K)=-233.60kJ·mol-1(298.15K)=-243.03kJ·mol-1(298.15K)=40.92,故(298.15K)=8.3´1040(373.15K)=34.02,故(373.15K)=1.0´10346.解:(1)=2(NH3,g)=-32.90kJ·mol-1<0该反应在298.15K、标准态下能自发进行。(2)(298.15K)=5.76,(298.15K)=5.8´1057.解:(1)(l)=2(NO,g)=173.1kJ·mol-1==-30.32,故=4.8´10-31(2)(2)=2(N2O,g)=208.4kJ·mol-143
==-36.50,故=3.2´10-37(3)(3)=2(NH3,g)=-32.90kJ·mol-1=5.76,故=5.8´105由以上计算看出:选择合成氨固氮反应最好。8.解:=(CO2,g)-(CO,g)-(NO,g)=-343.94kJ·mol-1<0,所以该反应从理论上讲是可行的。9.解:(298.15K)=(NO,g)=90.25kJ·mol-1(298.15K)=12.39J·mol-1·K-1(1573.15K)≈(298.15K)-1573.15(298.15K)=70759J·mol-1(1573.15K)=-2.349,(1573.15K)=4.48´10-310.解:H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡分压/kPa2905.74-χ2905.74-χ2χ=55.3χ=2290.12p(HI)=2χkPa=4580.24kPan==3.15mol11.解:p(CO)=1.01´105Pa,p(H2O)=2.02´105Pap(CO2)=1.01´105Pa,p(H2)=0.34´105PaCO(g)+H2O(g)®CO2(g)+H2(g)起始分压/105Pa1.012.021.010.34J=0.168,=1>0.168=J,故反应正向进行。12.解:(1)NH4HS(s)®NH3(g)+H2S(g)平衡分压/kPa==0.070则=0.26´100kPa=26kPa平衡时该气体混合物的总压为52kPa(2)T不变,不变。NH4HS(s)®NH3(g)+H2S(g)平衡分压/kPa25.3+==0.070=17kPa13.解:(1)PCl5(g)®PCl3(g)+Cl2(g)43
平衡浓度/(mol·L-1)==0.62mol·L-1,(PCl5)=71%PCl5(g)®PCl3(g)+Cl2(g)平衡分压0.200.50.5==27.2(2)PCl5(g)®PCl3(g)+Cl2(g)新平衡浓度/(mol·L-1)0.10+0.25-0.25+=mol·L-1=0.62mol·L-1(T不变,不变)=0.01mol·L-1,(PCl5)=68%(3)PCl5(g)®PCl3(g)+Cl2(g)平衡浓度/(mol·L-1)0.050+==0.62mol·L-1=0.24mol·L-1,(PCl5)=68%比较(2)、(3)结果,说明最终浓度及转化率只与始、终态有关,与加入过程无关。14.解:N2(g)+3H2(g)®2NH3(g)平衡浓度/(mol·L-1)1.00.500.50==若使N2的平衡浓度增加到1.2mol·L-1,设需从容器中取走摩尔的H2。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)新平衡浓度/(mol·L-1)1.20.50+(3´0.2)-0.50-2´0.20===0.9415.解:(1)α(CO)=61.5%;(2)α(CO)=86.5%;(3)说明增加反应物中某一物质浓度可提高另一物质的转化率;增加反应物浓度,平衡向生成物方向移动。16.解:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)平衡分压/kPa101-79.2=21.8286-79.2/2=24679.2(673K)==5.3643
=,(673K)=-9.39kJ·mol-117.解:(298.15K)=-95278.54J·mol-1(298.15K)=(298.15K)-298.15K·(298.15K)(298.15K)=9.97J·mol-1·K-1,(500K)≈-97292J·mol-1(500K)=0.16,故=1.4´1010或者≈,(500K)=1.4´101018.解:因(298.15K)=(1)+(2)=-213.0kJ·mol-1<0,说明该耦合反应在上述条件可自发进行。第3章酸碱反应和沉淀反应习题参考答案解:(1)pH=-lgc(H+)=12.00(2)0.050mol·L-1HOAc溶液中,HOAcH++OAc-c平/(mol·L-1)0.050-xxxc(H+)=9.5×10-4mol·L-1pH=-lgc(H+)=3.022.解:(1)pH=1.00c(H+)=0.10mol·L-1pH=2.00c(H+)=0.010mol·L-1等体积混合后:c(H+)=(0.10mol·L-1+0.010mol·L-1)/2=0.055mol·L-1pH=-lgc(H+)=1.26(2)pH=2.00c(H+)=0.010mol·L-1pH=13.00pOH=14.00-13.00=1.00,c(OH-)=0.10mol·L-1等体积混合后:酸碱中和后:H++OH-→H2Oc(OH-)=0.045mol·L-1pH=12.653.解:正常状态时pH=7.35c(H+)=4.5×10-8mol·L-1pH=7.45c(H+)=3.5×10-8mol·L-1患病时pH=5.90c(H+)=1.2×10-6mol·L-143
患此种疾病的人血液中c(H+)为正常状态的27~34倍。4.解:一元弱酸HA,pH=2.77c(H+)=1.7×10-3mol·L-1HAH++A-c平/(mol·L-1)0.10-1.7×10-31.7×10-31.7×10-3α=5.解:溶液的pH=9.00,c(H+)=1.0×10-9mol·L-1故c(OH-)=1.0×10-5mol·L-1假设在1.0L0.10mol·L-1氨水中加入xmolNH4Cl(s)。NH3·H2ONH4++OH-c平/(mol·L-1)0.10-1.0×10-5x+1.0×10-51.0×10-5x=0.18应加入NH4Cl固体的质量为:0.18mol·L-1×1L×53.5g·mol-1=9.6g6.解:设解离产生的H+浓度为xmol·L-1,则HOAcH++OAc-c平/(mol·L-1)0.078-xx0.74+x,x=1.9×10-6,pH=-lgc(H+)=5.72向此溶液通入0.10molHCl气体,则发生如下反应:NaOAc+HCl→NaCl+HOAc反应后:c(HOAc)=0.18mol·L-1,c(OAc-)=0.64mol·L-1设产生的H+变为x’mol·L-1,则HOAcH++OAc-c平/(mol·L-1)0.18-x’x’0.64+x’x’=5.1×10-6,pH=5.30Δ(pH)=5.30-5.72=-0.427.解:(1)设NH4Cl水解产生的H+为xmol·L-1,则NH4++H2ONH3·H2O+H+c平/(mol·L-1)0.010-xxx43
x=2.4×10-6,pH=5.62(2)设NaCN水解生成的H+为x’mol·L-1,则CN-+H2OHCN+OH-c平/(mol·L-1)0.10-x’x’x’x`=1.3×10-3,pH=11.118.解:(1)Kai(HClO)=2.9×10-8;(2)Kspθ(AgI)=8.51×10-179.解:(1)设CaF2在纯水中的溶解度(s)为xmol·L-1。因为CaF2为难溶强电解质,且基本上不水解,所以在CaF2饱和溶液中:CaF2(s)Ca2++2F-c平/(mol·L-1)x2x{c(Ca2+)}·{c(F-)}2=Kspθ(CaF2)x=1.1×10-3(2)设CaF2在1.0×10-2mol·L-1NaF溶液中的溶解度(s)为ymol·L-1。CaF2(s)Ca2++2F-c平/(mol·L-1)y2y+1.0×10-2{c(Ca2+)}·{c(F-)}2=Kspθ(CaF2)y(2y+1.0×10-2)2=5.2×10-9y=5.2×10-5(3)设CaF2在1.0×10-2mol·L-1CaCl2溶液中的溶解度(s)为zmol·L-1。CaF2(s)Ca2++2F-c平/(mol·L-1)1.0×10-2+z2z{c(Ca2+)}·{c(F-)}2=Kspθ(CaF2)(z+1.0×10-2)(2z)2=5.2×10-9z=3.6×10-47.解:溶液混合后有关物质的浓度为:HA+OH-A-+H2Oc/(mol·L-1)设c(H+)=xmol·L-1,则弱酸HA,弱酸根A-及氢离子H+的平衡浓度表示为:HAA-+H+c平/(mol·L-1)xpH=5.00=-lgx,x=1.00×10-5mol·L-1代入弱酸HA的解离平衡常数表示式:43
(近似计算)10.解:(1)由题意可知:c(Mg2+)=0.050mol·L-1当c(Mg2+)·{c(OH-)}2>Kspθ(Mg(OH)2)时开始有Mg(OH)2沉淀出。(2){c(Al3+)}·{c(OH-)}3=4.0×10-22>Kspθ(Al(OH)3),所以还有Al3+可被沉淀出。c(Fe3+)}·{c(OH-)}3=2.0×10-22>Kspθ(Fe(OH)3),所以还有Fe3+可被沉淀出。11.解:Cd2++Ca(OH)2Ca2++Cd(OH)2↓Cd(OH)2(s)Cd2++2OH-Kspθ=7.2×10-15若使c(Cd2+)<0.10mg·L-1==8.9×10-7mol·L-1pH>(14.00-pOH)=10.012.解:(1)混合后:c(Mn2+)=0.0010mol·L-1c(NH3·H2O)=0.050mol·L-1设OH-浓度为xmol·L-1NH3·H2ONH4++OH-c平/(mol·L-1)0.050-xxxx2=9.0×10-7,即{c(OH-)}2=9.0×10-7{c(Mn2+)}·{c(OH-)}2=9.0×10-10>Kspθ(Mn(OH)2)=1.9×10-13所以能生成Mn(OH)2沉淀。(2)已知(NH4)2SO4的相对分子质量为132.15c((NH4)2SO4)=mol·L-1=0.25mol·L-1c(NH4-)=0.50mol·L-1设OH-浓度为xmol·L-143
NH3·H2ONH4++OH-c平/(mol·L-1)0.050-x0.50+xxx=1.8×10-6c(OH-)=1.8×10-6mol·L-1{c(Mn2+)}·{c(OH-)}2=3.2×10-15<Kspθ(Mn(OH)2),所以不能生成Mn(OH)2沉淀。13.解:使BaSO4沉淀所需Ag2SO4沉淀所需故BaSO4先沉淀。当Ag+开始沉淀时,c(Ba2+)<<10-5mol·L-1故此时Ba2+已沉淀完全。即可用加入Na2SO4方法分离Ba2+和Ag+。14.解:Fe3+沉淀完全时,c(OH-)的最小值为pH=2.81若使0.10mol·L-1MgCl2溶液不生成Mg(OH)2沉淀,此时c(OH-)最大值为pH=8.88所以若达到上述目的,应控制2.81<pH<8.88。15.解:(1)Pb(OH)2、Cr(OH)3开始析出所需c(OH-)的最低为43
因为c1(OH-)>>c2(OH-),所以Cr(OH)3先沉淀。(2)Cr(OH)3沉淀完全时所需OH-最低浓度为Pb(OH)2不沉出所容许的OH-最高浓度为c(OH-)<2.2×10-7mol·L-1即c(OH-)应控制在(4.0×10-9mol·L-1~2.2×10-7)mol·L-1pHmin=5.60pHmax=7.34所以若要分离这两种离子,溶液的pH应控制在5.60~7.34之间。16.解:(1)(2)17.解:(1)设Cu2+的起始浓度为xmol·L-1。由提示可知:2Cu2+26S2O32-反应物质的量比2:26n/10-3molx:30.0×0.100x=0.230×10-3molc(Cu2+)=0.0115mol·L-1(2)c(IO3-)=0.0230mol·L-1Kspθ(Cu(IO3)2)={c(Cu2+)}·{c(IO3-)}2=6.08×10-643
18.解:设残留在溶液中的Cu2+的浓度为xmol·L-1。Cu2++H2SCuS↓+2H+c平/(mol·L-1)x0.100.10+2(0.10-x)x=4.1×10-16c(Cu2+)=4.1×10-16mol·L-1故残留在溶液中的Cu2+有4.1×10-16mol·L-1×0.10L×63.546g·mol-1=2.6×10-15g19.解:(1)c(Fe3+)=c(Fe2+)≈0.010mol·L-1若使Fe3+开始产生沉淀,则pH=14.00-12.19=1.81(2)Fe(OH)3沉淀完全,要求c(Fe3+)≤10-5mol·L-1,则pH=2.81第4章氧化还原反应习题参考答案1.解:S的氧化数分别为-2、0、2、4、5、6。2.解:(1)3Cu+8HNO3(稀)→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(2)4Zn+5H2SO4(浓)→4ZnSO4+H2S↑+4H2O(3)KClO3+6FeSO4+3H2SO4→KCl+3Fe2(SO4)3+3H2O(4)Cu2S+22HNO3→6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO↑+8H2O3.解:(1)12I-2e→I2+)1H2O2+2H++2e→2H2O2I+H2O2+2H+→I2+2H2O43
(2)1Cr2O+14H++6e→2Cr3++7H2O+)3H2S-2e→S+2H+Cr2O+3H2S+8H+→2Cr3++3S↓+7H2O(3)1ClO+6H++6e→Cl-+3H2O+)6Fe2+-e→Fe3+ClO+6Fe2++6H+→Cl-+6Fe3+3H2O(4)1/2Cl2+2e→2Cl-+)1/2Cl2+4OH-2e→2ClO-+2H2OCl2+2OH→Cl-+ClO-+H2O(5)1Zn+4OH-2e→[Zn(OH)4]2-+)1ClO-+H2O+2e→Cl-+2OHZn+ClO-+2OH+H2O→[Zn(OH)4]2-+Cl-(6)2MnO+e→MnO+)1SO+OH-2e→SO+H2O2MnO+SO+2OH→2MnO+SO+H2O4.解:(1)(-)Pt,I2(s)∣I(c1)‖Cl-(c2)∣Cl2(P),Pt(+)(2)(-)Pt∣Fe2+,Fe3+(c3)‖MnO(c3),Mn2+(c4),H+(c5)∣Pt(+)(3)(-)Zn∣ZnSO4(c1)‖CdSO4(c2)∣Cd(+)5.解:由于E(F2/HF)>E(S2O/SO42-)>E(H2O2/H2O)>E(MnO/Mn2+)>E(PbO2/Pb2+)>E(Cl2/Cl-)>E(Br2/Br-)>E(Ag+/Ag)>E(Fe3+/Fe2+)>E(I2/I-)故氧化能力顺序为F2>S2O>H2O2>MnO>PbO2>Cl2>Br2>Ag+>Fe3+>I2。其对应的还原产物为HF,SO,H2O,Mn2+,Pb2+,Cl,Br, Ag,Fe2+,I。6.解:由于E(Zn2+/Zn)HCl>HBr>HI。3.解:BBr3CS2SiH4PCl543
C2H44.解:HClOBBr3C2H2σσσσσσσππσ5.解:由成键原子的未成对电子直接配对成键:HgCl2、PH3。由电子激发后配对成键:AsF5、PCl5。形成配位键:、[Cu(NH3)4]2+。6.解:(1)ZnO>ZnS(2)NH3OF2(5)IBrH2O>H2S>H2Se>O28.解:分子或离子中心离子杂化类型分子或离子的几何构型BBr3等性sp2平面正三角形PH3不等性sp3三角锥形H2S不等性sp3V形SiCl4等性sp3正四面体形CO2等性sp直线形等性sp3正四面体形9.解:分子或离子价层电子对数成键电子对数孤电子对数几何构型PbCl3321V形BF3330平面正三角形NF3431三角锥形PH4+440正四面体BrF5651正四棱锥形440正四面体321V形XeF4642四方形CHCl3440四面体﹡10.解:分子轨道表示式43
分子或离子成键的名称和数目价键结构式或分子结构式能否存在(s1s)1一个单电子s键能(s1s)2(s*1s)1一个叁电子s键能C2KK(s2s)2(s*2s)2(p2py)2(p2pz)22个p键能Be2KK(s2s)2(s*2s)2不成键不能B2KK(s2s)2(s*2s)2(p2py)1(p2pz)12个单电子p键能KK(s2s)2(s*2s)2(p2py)2(p2pz)2(s2px)12个p键一个单电子s键能O2+KK(s2s)2(s*2s)2(s2px)2(p2py)2(p2pz)2(p*2py)11个p键一个叁电子p键1个s键能11.解:分子或离子键级2.521.510.5结构稳定性的次序为:>>>>12.解:(1)He2的分子轨道表示式为(s1s)2(s*1s)2,净成键电子数为0,所以He2分子不存在;(2)N2的分子轨道表示式为(s1s)2(s*1s)2(s2s)2(s*2s)2(p2py)2(p2pz)2(s2px)2,形成一个s键,两个p键,所以N2分子很稳定,并且电子均已配对,因而具有反磁性;(3)的分子轨道表示式为:(s1s)2(s*1s)2(s2s)2(s*2s)2(s2px)2(p2py)2(p2pz)2(p*2py)2(p*2pz)1,形成—个叁电子p键,所以具有顺磁性。13.解:非极性分子:Ne、Br2、CS2、CCl4、BF3;极性分子:HF、NO、H2S、CHCl3、NF3。14.解:(1)色散力;(2)色散力、诱导力;(3)色散力、诱导力、取向力。第7章固体的结构与性质习题参考答案1.解:熔点高低、硬度大小的次序为:TiC>ScN>MgO>NaF。2.解:(1)熔点由低到高的次序:KBrAlCl3>MgCl2>NaCl。11.解:(1)阴离子相同。阳离子均为18电子构型,极化力、变形性均较大,但Zn2+、Cd2+、Hg2+依次半径增大,变形性增大,故ZnS、CdS、HgS依次附加离子极化作用增加,键的共价程度增大,化合物的溶解度减小。(2)阳离子相同,但F-、Cl-、I-依次半径增大,变形性增大。故PbF2、PbCl2、PbI2极化作用依次增大,键的共价程度增大,化合物的溶解度减小。(3)阴离子相同,但Ca2+、Fe2+、Zn2+电子构型分别为8、9~17、18,变形性依次增大,键的共价程度增大,化合物的溶解度减小。第8章配位化合物(习题参考答案)1.解:配离子形成体配体配位原子配位数[Cr(NH3)6]3+Cr3+NH3N6-[Co(H2O)6]2+Co2+--H2OO-6-[Al(OH)4]―Al3+OH―O-4[Fe(OH)2(H2O)4]+Fe2+-OH―、-H2O-O-6[PtCl5(NH3)]―Pt4+-Cl―、NH3--Cl、N6-2.解:43
配合物名称配离子电荷形成体氧化数[Cu(NH3)4][PtCl4]四氯合铂(Ⅱ)酸四氨合铜(Ⅱ)+2、―2+2、+2Cu[SiF6]六氟合硅(Ⅳ)酸铜―2+4K3[Cr(CN)6]六氟合铬(Ⅲ)酸钾―3+3[Zn(OH)(H2O)3]NO3硝酸一羟基·三水合锌(Ⅱ)+1+2[CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl一氯化二氯·三氨·一水合钴(Ⅲ)+1+3[PtCl2(en)]二氯·一乙二胺合铂(Ⅱ)0+23.解:(1)KPtCl3(NH3)](2)[Co(NH3)6](ClO4)2(3)[Ni(NH3)6]Cl2(4)NH4[Cr(NCS)4(NH3)2](5)[Cr(OH)9C2O4](H2O)(en)](6)Na2[Fe(CN)5(CO)]4.解:三种配合物的化学式分别为物质ⅠⅡⅢ配合物化学式[Pt(NH3)6]Cl4[PtCl2(NH3)4]Cl2[PtCl4(NH3)2]5.解:[Cu(NH3)4]2+[CoF6]3-[Ru(CN)6]4-[Co(NCS)4]2―43
6.解:已知:[MnBr4]2―μ=5.9B.M,[Mn(CN)6]3―μ=2.8B.M。由:式求得:,与相比较,可推测:[MnBr4]2―价层电子分布为7.解:混合后尚未反应前:c(Ag+)=0.10mol·L-1c(NH3·H2O)=0.50mol·L-1又因([Ag(NH3)2]+)较大,可以认为Ag+基本上转化为[Ag(NH3)2]+,达平衡时溶液中c(Ag+)、c(NH3)、c([Ag(NH3)2]+)由下列平衡计算:Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O起始浓度/(mol·L-1)0.50-2´0.100.10平衡浓度/(mol·L-1)0.30+20.10-==1.12´107=1.12´107=9.9´10-8即c(Ag+)=9.9´10-8mol·L-1c([Ag(NH3)2]+)=(0.10-)mol·L-1≈0.10mol·L-1c(NH3·H2O)=(0.30+2)mol·L-1≈0.30mol·L-18.解:混合后未反应前:c(Cu2+)=0.050mol·L-1c(NH3)=3.0mol·L-1达平衡时:Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O平衡浓度/(mol·L-1)3.0-4´0.050+40.050-===2.09´1013=2.1´1013,=3.9´10-17c([Cu(NH3)4]2+)≈0.050mol·L-1,c(NH3·H2O)≈2.8mol·L-143
若在此溶液中加入0.010molNaOH(s),即:c(OH-)=0.50mol·L-1J=3.9´10-17´(0.50)2=9.8´10-18>(Cu(OH)2)故有Cu(OH)2沉淀生成。9.解:设1.0L6.0mol·L-1NH3·H2O溶解molAgI,则c([Ag(NH3)2]+)=mol·L-1(实际上应略小于mol·L-1)c(I-)=mol·L-1AgI(s)+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++I-+2H2O平衡浓度/(mol·L-1)6.0-2==·(AgI)=9.54´10-10=9.54´10-10=1.9´10-4同上方法:AgI(s)+2CN-[Ag(CN)2]-+I-平衡浓度/(mol·L-1)1.0-2=·(AgI)=(1.26´1021)´(8.52´10-17)=1.07´105=0.49可见KCN可溶解较多的AgI。10.解:设1.0L1.0mol·L-1氨水可溶解molAgBr,并设溶解达平衡时c([Ag(NH3)2]+)=mol·L-1(严格讲应略小于mol·L-1)c(Br-)=mol·L-1AgBr(s)+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++Br-+2H2O平衡浓度/(mol·L-1)6.0-2=·(AgBr)=5.99´10-6=5.99´10-6=2.4´10-3故1.0L1.0mol·L-1NH3·H2O可溶解1.9´10-4molAgBr。则100mL1.0mol·L-1NH3·H2O只能溶解AgBr的克数为2.4´10-3mol·L-1´0.10L´187.77g·mol-1=0.045g<0.10g即0.10gAgBr不能完全溶解于100mL1.00mol·L-1的氨水中。11.解:c(NH3·H2O)=9.98mol·L-1混合冲稀后:c(NH3·H2O)=9.98mol·L-1´=2.99mol·L-1c(Ag+)=0.100mol·L-1´=0.0500mol·L-1(1)Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O平衡浓度/(mol·L-1)2.99-0.100+20.0500-较大,故可近似计算43
==1.12´107,=5.35´10-10即c(Ag+)=5.35´10-10mol·L-1c([Ag(NH3)2]+)=0.0500mol·L-1,c(NH3·H2O)=2.89mol·L-1(2)加入0.0745gKCl(s):c(Cl-)=0.0100mol·L-1J=5.35´10-10´0.0100=5.35´10-12<(AgCl)=1.77´10-10故无AgCl沉淀形成。欲阻止AgCl沉淀形成,c(Ag+)≤=1.77´10-8mol·L-1c(NH3·H2O)≥=0.502mol·L-1(3)c(Br-)=0.120g¸119.00g·mol-1¸0.1L=0.0101mol·L-1J=5.40´10-12>(AgBr)=5.35´10-13故有AgBr沉淀形成。欲阻止AgBr沉淀形成,c(NH3·H2O)≥=9.18mol·L-1由(2)、(3)计算结果看出,AgCl能溶于稀NH3·H2O,而AgBr须用浓NH3·H2O溶解。12.解:(1)[HgCl4]2-+4I-[HgI4]2-+4Cl-==5.78´1014很大,故反应向右进行。(2)[Cu(CN)2]-+2NH3·H2O[Cu(NH3)2]++2CN-+2H2O==7.24´10-14(3)[Fe(NCS)2]++6F-[FeF6]3-+2SCN-==8.91´1010很大,故该反应向右进行。*13.解:(1)[Ni(CN)4]2-+2e-Ni+4CN-对于电极反应:Ni2++2e-Ni(Ni2+/Ni)=(Ni2+/Ni)+(0.0592V/2)lgNi2++4CN-[Ni(CN)4]2-则=/([Ni(CN)4]2-)=5.03´1032mol·L-1因此([Ni(CN)4]2-/Ni)=(Ni2+/Ni)=(Ni2+/Ni)+lg=-0.0295V43
*14.解:对于电极反应:Cu2++2e-Cu(Cu2+/Cu)=(Cu2+/Cu)+其中Cu2+浓度可由下列平衡式求得:Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O则=/([Cu(NH3)4]2+)=4.8´10-14mol·L-1([Cu(NH3)4]2+/Cu)=(Cu2+/Cu)=(Cu2+/Cu)+=-0.054V在(NH3·H2O)=1.0mol·L-1的溶液中:NH3·H2O+OH-平衡浓度/(mol·L-1)1.0-(NH3·H2O)==1.8´10-5=4.2´10-3即(OH-)=4.2´10-3mol·L-1对于电极反应:O2+2H2O+4e-4OH-(O2/OH-)=(O2/OH-)+=0.542V(O2/OH-)>>([Cu(NH3)4]2+/Cu)。*15.解:由电极反应:Ag++e-Ag可以写出:(Ag+/Ag)=(Ag+/Ag)+0.0592V可导出:([Ag(NH3)2]+/Ag)=(Ag+/Ag)+0.0592V´([Ag(CN)2]-/Ag)=(Ag+/Ag)+0.0592V´因([Ag(NH3)2]+)<<([Ag(CN)2]-)故([Ag(NH3)2]+/Ag)>([Ag(CN)2]-/Ag)*16.解:(Fe3+/Fe2+)=([Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4-)则(Fe3+/Fe2+)+0.0592V´=([Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4-)+0.0592V´[Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4-)=0.361V,得([Fe(CN)6]3-)=8.4´1041*17.解:由题意知:1=([Cu(NH3)4]2+/Cu)-(Zn2+/Zn)=0.7083V(Cu2+/Cu)=0.340V,(Zn2+/Zn)=-0.7626V43
([Cu(NH3)4]2+/Cu)=-0.0543V而([Cu(NH3)4]2+/Cu)=(Cu2+/Cu)+-0.0543V=0.340V+,得:c(Cu2+)=4.78´10-14mol·L-1。由题意知:Cu2++4NH3·H2O+[Cu(NH3)4]2++4H2O([Cu(NH3)4]2+)===2.09´1013(2)向左半电池中加入Na2S,达平衡时:C(Zn2+)==1.6´10-24mol·L-1ZnS+2e-Zn+S2-(ZnS/Zn)=(Zn2+/Zn)+=-1.4670V故=([Cu(NH3)4]2+/Cu)-(ZnS/Zn)=1.4127V(3)(-)Zn,ZnS(S)êS2-(1.00mol·L-1)êêNH3·H2O(1.00mol·L-1),[Cu(NH3)4]2+(1.00mol·L-1)êCu(+)(4)电极反应:(-)Zn+S2--2e-ZnS(S)(+)[Cu(NH3)4]2++2e-Cu+4NH3电池反应:Zn+[Cu(NH3)4]2++S2-ZnS¯+Cu+4NH3(5)lg==47.73故»-272.5kJ·mol-1第9章元素概论习题参考答案1.解:(1)2Na+2H2O(冷)→2NaOH+H2↑(2)Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑(3)3Fe+4H2O(g)→Fe3O4+4H2↑(4)Zn+2H+→Zn2++H2↑(5)2Al+2OH-+6H2O→2[Al(OH)4]-+3H2↑2.解:宜选用焦炭为还原剂3.解:(1)SiHCl3+H2→Si+3HCl(2)2Na+H22NaH(3)WO3+3H2→W+3H2O(4)CaH2+2H2O→Ca(OH)2+2H2↑(5)TiCl4+4NaH→Ti+4NaCl+2H2↑43
(6)4LiH+AlCl3Li[AlH4]+3LiCl(7)2XeF2+2H2O→2Xe↑+4HF+O2↑(8)XeF2+H2O→Xe↑+2HF+O2↑(9)XeF6+3H2O→XeO3+6HF(10)Xe+PtF6→Xe+[PtF6]-4.解:(XeF4,g)=-214.5kJ·mol-15.解:质量为360g。第10章碱金属和碱土金属元素习题参考答案1.解:(1)2Na(s)+(x+y)NH3→2Na+(NH3)X+e-(NH3)y(2)Na2O2+2H2O→2NaOH+2H2O2;H2O2→H2O+1/2O2↑(3)2KO2+2H2O→2KOH+2H2O2+O2↑;H2O2→H2O+1/2O2↑(4)2Na2O2+2CO2→2Na2CO3++O2↑(5)4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2↑(6)Be(OH)2+2OH-→[Be(OH)4]-(7)Mg(OH)2+2NH4+→Mg2++2NH3·H2O;2NH3·H2O→2NH3↑+2H2O(8)BaO2+H2SO4(稀)→BaSO4↓+2H2O2;H2O2→H2O+1/2O2↑2.解:(1)Na:2NaCl(s)2Na+Cl2↑(2)Na2O2:2NaCl(s)2Na+Cl2↑(3)NaOH:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑(4)Na2CO3:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑C+O2CO2↑2NaOH+CO2→Na2CO3+H2O3.解:(1)该混合物中不含CaCO3,且MgSO4、BaCl2不会同时存在;(2)该混合物中含有KCl;(3)该混合物中含有MgSO4。故混合物中只有KCl、MgSO4。4.解:鉴别上述各组物质有不同方法,现仅举一例供参考:43
(1)(2)(3)(4)5.解:加入适量BaCl2、Na2CO3和NaOH,分别生成BaSO4、CaCO3、Mg(OH)2、BaCO3沉淀(方程式略)。6.解:7.解:(1)根据“此固体溶于水后可得无色溶液和白色沉淀”,可判断混合物中不含有CuSO4,而白色沉淀可能是MgCO3、BaSO4、Ag2SO4;43
8.解:(1)首先析出BaCrO4沉淀(2)当SrCrO4刚析出时,c(Ba2+)=5.3×10-7<10-5mol·L-1.沉淀已完全,因此可分离。9.解:(1)(2) 10.解:1.06×10-3m3H2第11章卤素和氧族元素习题参考答案1.解:(1)2NaCl+2H2O2NaOH+2H2↑+Cl2↑(2)2Br−+Cl2Br2+2Cl−;3Br2+3CO32−5Br−+BrO3−+3CO2↑;5Br−+BrO3−+6H+3Br2+3H2O2.解:(1)2Br−+Cl2Br2+2Cl−(2)6Ca(OH)2(热)+6Cl2Ca(ClO3)2+5CaCl2+2H2O(3)I2+2HClO3Cl2+2HIO3(4)4KClO33KClO4+KCl3.解:(1)以食盐为基本原料制备Cl2、NaOH、NaClO、Ca(ClO)2、KClO3、HClO4;2NaCl+2H2O2NaOH+2H2↑+Cl2↑Cl2+2NaOH(冷)NaClO+NaCl+H2O2Cl2+2Ca(OH)2(冷)Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O3Cl2+6KOH(热)KClO3+5KCl+3H2O4KClO33KClO4+KClKClO4+H2SO4(浓)KHSO4+HClO4(2)以萤石(CaF2)为基本原料制备F2。43
CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑KOH+2HFKHF2+H2O2KHF22KF+H2↑+F2↑(3)2KI+Cl2I2+KCl3I2+6KOHKIO3+5KI+3H2O4.解:(1)Cl2+2KOH(冷)KClO+KCl+H2O(2)3Cl2+6KOH(热)KClO3+5KCl+3H2O(3)KClO3+6HClKCl+3Cl2↑+3H2O(4)2KClO32KCl+3O2↑(5)I2+5H2O22HIO3+4H2O(6)KClO3+6KI+3H2SO4KCl+3I2+3K2SO4+3H2O5.解:(1)FeCl3与Br2水能共存。因(BrO3−/Br2)=1.5V>(Fe3+/Fe2+)=0.771V,所以FeCl3和Br2不会发生氧化还原反应,也不发生其它反应,故能共存。(2)FeCl3与KI溶液不能共存。因(Fe3+/Fe2+)=0.771V>(I2/I−)=0.5355V,故发生反应:2Fe3++2I−2Fe2++I2(3)NaBr与NaBrO3在酸性溶液中不能共存。因(BrO3−/Br2)=1.5V>(Br2/Br−)=1.065V,故发生反应:BrO3−+5Br−+6H+3Br2+3H2O(4)KI与KIO3在酸性溶液中不能共存。因(IO3−/I2)=1.195V>(I2/I−)=0.5355V,故发生反应:IO3−+5I−+6H+3I2+3H2O6.解:(4)式=(1)+(2)-2×(3),K=9×10157.解:ΔrHmӨ=202.4kJ·mol-1,压力升高,平衡左移,K不变;温度升高,平衡右移,K变大8.解:因为E(右)>E(左),所以能向右移动,lgK=25.2,K=1.6×10259.解:(1)混合物中含5.82gKI;(2)混合物中含1.35gCaCl2;混合物中含2.26gNaCl10.解:ΔrHmӨ=-187.8kJ·mol-111.解:A为SO2水溶液。有关反应式如下:(1)SO2+H2O+2OH−SO32−+2H2O(2)5SO32−+2MnO4−+6H+2Mn2++5SO42−+3H2O(3)Ba2++SO42−BaSO4↓12.解:A为Na2S2O3;B为SO2;C为S;D为BaSO4。有关反应式如下:S2O32−+2H+SO2↑+S↓+H2O(A)(B)(C)S2O32−+4Cl2+5H2O2SO42−+8Cl−+10H+Ba2++SO42−BaSO4↓(D)43
13.解:A为易溶碘化物(如KI);B为浓H2SO4;C为I2;D为I3−;E为S2O32−;F为Cl2。有关反应式如下:8KI+9H2SO4(浓)4I2+8KHSO4+H2S↑+4H2O(A)(B)(C)I2+I−I3−(D)2S2O32−+I2S4O62−+2I−(E)5Cl2+I2+6H2O10Cl−+2IO3−+12H+(F)S2O32−+2H+SO2↑+S↓+H2O黄色S2O32−+4Cl2+5H2O2SO42−+8Cl−+10H+Ba2++SO42−BaSO4↓白色14.解:可用稀HCl加以鉴别。五种固体各取少许分装于试管中,并加水配成溶液,再分别滴入HCl。其中:有臭气放出,该气体使湿润的Pb(OAc)2试纸变黑者为Na2S;有同上臭气放出且有黄色沉淀生成者为Na2S2;有使品红试纸褪色的气体产生者为Na2SO3;有使品红试纸褪色的气体产生且有黄色沉淀生成者为Na2S2O3;无明显现象者为Na2SO4。15.解:1)H2O22H2O+O2↑(2)H2O2+2I+2H+→I2+2H2O(3)2MnO4−+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O(4)H2S+2Fe3+S↓+2Fe2++2H+(5)2S2O3−+I2S4O62−+2I−(6)S2O32−+4Cl2+5H2O2SO42−+8Cl−+10H+(7)H2SO3+2H2S3S↓+3H2O(8)Al2O3+3K2S2O7Al2(SO4)3+3K2SO4(9)2Mn2++5S2O82−+8H2O2MnO4−+10SO42−+16H+(10)AgBr+2S2O32−[Ag(S2O3)2]3−+Br−16.解:选用(NH4)2S2O8最合理。反应式如下:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑2FeSO4+(NH4)2S2O8Fe2(SO4)3+(NH4)2SO4Fe2(SO4)3+(NH4)2SO4+24H2O2NH4Fe(SO4)2·12H2O可见选用(NH4)2S2O8作氧化剂,既可将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3,又不引进其它杂质,而且(NH4)2S2O8被还原为(NH4)2SO4,这正是制取NH4Fe(SO4)2·12H2O需要的物质,不必另外再加(NH4)2SO4。43
第12章氮族、碳族和硼族元素习题参考答案1.(1)解:(2)解:2.解:(1)5NO2-+2MnO4-+6H+5NO3-+2Mn2++3H2O3NO2-+Cr2O+8H+→3NO3-+2Cr3++7H2O(2)2NO2-+2I-+4H+2NO↑+I2+2H2O(3)HNO2+NH3N2+2H2O3.解:(1)(2)(3)4.解:(1)S+2HNO3(浓)H2SO4+2NO↑(2)4Zn+10HNO3(很稀)4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O(3)3CuS+8HNO33Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O(4)PCl5+4H2OH3PO4+5HCl(5)2AsO33-+3H2S+6H+As2S3↓+6H2O(6)AsO43-+2I-+5H+H3AsO3+I2+H2O(7)2Mn2++5NaBiO3+14H+2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O(8)Sb2S3+3S2-2SbS33-5.解:(1)43
(2)(3)(4)6.解:A是AsCl3,B是AgCl,C是[Ag(NH3)2]Cl,D是As2S3,E是(NH4)3AsS4,F是As2S5,G是H2S。有关反应式如下:Ag++Cl-AgCl↓白色AgCl+2NH3[Ag(NH3)2]++Cl-[Ag(NH3)2]++Cl-+2H+AgCl↓+2NH4+2AsCl3+3H2SAs2S3↓+6HClAs2S3+6OH-AsO33-+AsS33-+3H2OAs2S3+3S22-2AsS43-+S↓2AsS43-+6H+As2S5↓+3H2S↑7.解:(1)(2)43
(3)(4)(5)(6)8.解:(1)(2)(3)9.解:A是SnCl2(固体),B是Sn(OH)Cl,C是SnCl2(aq),D是AgCl,E是[Ag(NH3)243
]Cl,F是SnS,G是(NH4)2SnS3,H是SnS2,I是Hg2Cl2,J是Hg。有关反应式如下:SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl白色Sn(OH)Cl+HCl(浓)SnCl2+H2OCl-+Ag+AgCl↓AgCl+2NH3[Ag(NH3)2]Cl[Ag(NH3)2]Cl+2HClAgCl↓+2NH4Cl白色Sn2++H2SSnS↓+2H+棕色SnS+S22-SnS32-SnS32-+2H+SnS2↓+H2S↑黄色SnCl2+2HgCl2Hg2Cl2↓+SnCl4白色SnCl2+Hg2Cl22Hg↓+SnCl4黑色10.解:(1)(2)11.解:(1)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑(2)Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3(3)SiO2+4HFSiF4↑+2H2O(4)B2H6+6H2O2H3BO3+6H2↑12.解:(1)Sn2+和Fe2+能共存。(2)Sn2+和Fe3+不能共存,其反应为:43
Sn2++2Fe3+Sn4++2Fe2+(3)Pb2+和Fe3+能共存。(4)SiO32−和NH4+不能共存,其反应为:SiO32−+2NH4++2H2OH2SiO3↓+2NH3·H2O2NH3↑+2H2O(5)Pb2+和[Pb(OH)4]2−不能共存,其反应为:Pb2++[Pb(OH)4]2−2Pb(OH)2↓(6)[PbCl4]2−和[SnCl6]2−能共存。13.解:该金属是Sn。14.解:X为Pb3O4,A为PbO2,B为PbCrO4,C为Cl2。15.解:A是PbCO3(或是Pb2(OH)2CO3),B是PbO,C是CO2,D是Pb(NO3)2,E是PbCl2,F是PbS,G是HCl,H是S,I是NO。16.解:(1)PbO2+6H++H2O2Pb2++O2↑+2H2O(2)Pb3O4+4HNO3PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O(3)5PbO2+2Mn2++5SO42-+4H+2MnO4-+5PbSO4↓+2H2O(4)3[Sn(OH)4]2−+2Bi(OH)33[Sn(OH)6]2−2Bi↓(5)SnCl2+2HgCl2Hg2Cl2↓+SnCl4SnCl2+Hg2Cl22Hg↓+SnCl4(6)PbS+4H2O2PbSO4↓+4H2O(7)[Sn(OH)4]2−+4H+(足量)Sn2++4H2O(8)SnS+S22-2SnS32-17.解:Na2B4O7+NiONi(BO2)·2NaBO2Na2B4O7+CuOCu(BO2)·2NaBO218.解:将明矾KAl(SO4)2·12H2O溶于水,加入适量NaOH,控制pH在3.4~4.7之间:Al3++3OH−Al(OH)3↓过滤并洗涤沉淀即得Al(OH)3。将上述滤液蒸发浓缩可得K2SO4。在上述制得的Al(OH)3中加入浓KOH溶液:加热脱水Al(OH)3+KOH(浓)K[Al(OH)4]KAlO2+2H2O19.解:(1)2Al3++3S2−+6H2O2Al(OH)3↓+3H2S↑(2)Al3++4OH−(过量)[Al(OH)4]−(3)Al3++3NH3·H2O(过量)Al(OH)3↓+3NH4+(4)2Al3++3CO32−+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑第13章过渡元素习题参考答案1.解:(1)TiO2+H2SO4(浓)TiOSO4+H2O43
(2)TiCl4+3H2O→H2TiO3↓+4HCl↑(3)VO43-+4H+(过量)→VO2++2H2O(4)2VO2++SO32-+2H+→2VO++SO42-+H2O(5)5VO2++MnO4-+H2O→5VO2++Mn2++2H+(6)V2O5+6H++2Cl-→2VO2++Cl2↑+3H2O(浓HCl)(7)V2O5+6OH-2VO43-+3H2OV2O5+2OH-2VO3-+H2O2.解:最终产物分别为VO2+、V3+、V2+3.解:(1)2[Cr(OH)4]-+3Br2+8OH-→2CrO42-+6Br-+8H2O(浓HCl)(2)Cr2O72-+3H2S+8H+→2Cr3++3S↓+7H2O(3)Cr2O72-+6I-+14H+→2Cr3++3I2+7H2O(4)Cr2O72-+14H++6Cl-→2Cr3++3Cl2↑+7H2O(浓HCl)(5)Cr2O3+3K2S2O7+6H+→2Mn2++5O2↑+8H2O(6)2Cr3++3S2-+6H2O→2Cr(OH)3↓+3H2S↑4.解:加入试剂NaNO2H2O2FeSO4NaOHBa(NO3)2现象橙红→蓝紫色橙红→蓝紫色有气泡生成橙红→绿色橙红→黄色黄色沉淀主要产物Cr3+、NO3-Cr3+、O2Cr3+、Fe3+CrO42-BaCrO4↓5.解:([Fe(bipy)3]2+)=4.32´1018;即[Fe(bipy)3]2+更稳定6.解:A是K2MnO4(1)3MnO42-+2CO2→MnO2↓+2MnO4-+2CO32-(A)(B)(C)MnO2+4HCl(浓)→MnCl2+Cl2↑+2H2O(B)(D)(2)3Mn2++2MnO4-+2H2O→5MnO2↓+4H+(C)(B)Cl2+2MnO42-→2MnO4-+2Cl-(D)(A)(C)7.解:(1)2MnO4-+16H++10Cl-→2Mn2++5Cl2↑+8H2O(浓HCl)(2)2MnO4-+3NO2-+H2O→2MnO2↓+3NO3-+2OH-(3)2Mn2++5NaBiO3+14H+→2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O(4)2MnO4-+NO2-+2OH-→2MnO42-+NO3-+H2O(5)2MnO4-+5H2O2+6H+→2Mn2++5O2↑+8H2O8.解:此棕黑色粉末为MnO2。有关反应式:43
2MnO2+2H2SO4(浓)2MnSO4+O2↑+2H2O棕黑色2Mn2++5PbO2+4H++5SO42-5PbSO4↓+2MnO4-+2H2O2MnO4-+5H2O2+6H+→2Mn2++5O2↑+8H2O9.解:由题意知:Mn3++e-Mn2+=1.5V[Mn(CN)6]3-+e-[Mn(CN)6]4-=–0.24VMn3++6CN-[Mn(CN)6]3-c(Mn3+)=10.解:(1)12MoO42-+3NH4++PO43-+24H+→(NH4)3PO4·12MoO3·6H2O+6H2O(2)2MoO42-+3Zn+16H+→2Mo3++3Zn2++8H2O(3)WO3+3H2W+3H2O(4)WO3+2NaOH→Na2WO4+H2O(5)WO42-+2H++xH2O→H2WO4·xH2O↓(6)MoO3(s)+2NH3+H2O→(NH4)2MoO411.解:A为Co2O3。(1)Co2O3+6HCl(浓)→2CoCl2+Cl2↑+3H2O(A)(B)(C)Cl2+2I-→2Cl-+I2(C)在CCl4层中呈紫红色(2)Co2++2OH-→Co(OH)2↓(B)粉红色(3)Co2++6NH3·H2O(过量)→[Co(NH3)6]2++6H2O(B)土黄色4[Co(NH3)6]2++O2+2H2O→4[Co(NH3)6]3++4OH-红褐色(4)Co2++4SCN-[Co(NCS)4]2-(B)宝石蓝12.解:(1)2Fe3++H2S→2Fe2++S↓+2H+(2) 4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓(3)Co2++4SCN-[Co(NCS)4]2-(4)Ni2++6NH3·H2O(过量)→[Ni(NH3)6]2++6H2O(5)4[Co(NH3)6]2++O2+2H2O→4[Co(NH3)6]3++4OH-(6)2Ni(OH)2+Br2+2OH-→2NiO(OH)↓+2Br-+2H2O(7)Co2O3+6H++2Cl-→2Co2++Cl2↑+3H2O(8)[Fe(NCS)6]3-+6F-→[FeF6]3-+6SCN-13.解:(1)分别用Na2S(过量),(NaOH,H2O2),HNO3,NH4Cl(S);43
(2)分别用NH3·H2O,HOAC,(NaOH,H2O2);(3)分别用(NH3·H2O(过量),NH4Cl(S)),CrO42-,OH-14.解:(1)2Cu+→Cu2(OH)2CO3↓(2)Cu2O+2Cl-+2H+→2CuCl2↓+H2O(3)Cu2O+2H+→Cu2++Cu↓+H2O(4)2Cu2++4I-→2CuI↓+I2(5)2Cu2++6CN-(过量)→2[Cu(CN)2]-+(CN)2↑(6)AgBr+2S2O32-→[Ag(S2O3)2]3-+Br-(7)Zn2++4NH3·H2O(过量)→[Zn(NH3)4]2++4H2O(8)Hg2++4I-(过量)→[HgI4]2-(9)Hg22++4I-(过量)→[HgI4]2-+Hg↓(10)Hg2++2OH-→HgO↓+H2O(11)Hg2Cl2+SnCl2→2Hg↓+SnCl4(12)HgS+S2-→[HgS2]2-15.解:简单工艺流程如下:(1)配制工业纯ZnCl2溶液,用稀HCl调节溶液pH=1~2,加入少量Zn粉,除去重金属离子(Pb2+、Cu2+等)杂质。(2)过滤,除去重金属离子后的清夜中加入少量H2O2(3%),将Fe2+氧化为Fe3+。(3)用NH3·H2O调节溶液pH=4,通H2O(g)加热,使Fe3+沉淀完全,过滤除去Fe(OH)3。(4)滤液中加入饱和NH4HCO3溶液,调节溶液pH=8,生成白色沉淀。(5)过滤,将沉淀离心甩干,再用热水洗涤多次,直到用AgNO3试剂检查Cl-含量达标为止。(6)沉淀经干燥焙烧,即得产品ZnO试剂。16.解:(1)Zn2++2OH-(适量)→Zn(OH)2↓Zn(OH)2+2OH-(过量)→[Zn(OH)4]2-(2)2Cu2++2NH3·H2O+SO42-→2Cu2(OH)2SO4↓+2NH4+Cu2(OH)2SO4+8NH3·H2O(过量)→2[Cu(NH3)4]2++2OH-+SO42-+8H2O(3)2HgCl2+SnCl2→2Hg2Cl2↓+SnCl4;Hg2Cl2+SnCl2→2Hg↓+SnCl4(4)HgCl2+2I-→HgI2↓+2Cl-HgI2+2I-(过量)→[HgI4]2-17.解:因混合液中含有大量F-,它可与Fe3+配合,使c(Fe3+)降低,导致Fe3+的氧化能力下降,所以加入KI溶液时,Cu2+可氧化I-而生成白色CuI沉淀和单质I2。反应式如下:Fe3++6F-→[FeF6]3-2Cu2++4I-→2CuI↓+I243
这可用电极电势值说明。已知:Fe3++e-Fe2+=0.771V[FeF6]3-+e-Fe2++6F-将两电极组成原电池,电动势为零(E=0)时,则:E(Fe3+/Fe2+)=E([FeF6]3-/Fe2+)(Fe3+/Fe2+)+0.0592V×lg=([FeF6]3-/Fe2+)+0.0592V×lg([FeF6]3-/Fe2+)=(Fe3+/Fe2+)+0.0592V×lg=―0.076V<<(I2/I-)=0.536V查表:(Cu2+/CuI)=0.86V>(I2/I-)故有Cu2+氧化I-的反应发生,而无[FeF6]3-氧化I-的反应发生。18.解:A为CuCl2,B为Cu(OH)2,C为CuS,D为AgCl。(1)Cu2++2OH-→Cu(OH)2(A)浅蓝色沉淀B(2)Cu(OH)2+2H+→Cu2++2H2O(B)Cu(OH)2+4NH3→[Cu(NH3)4]2++2OH-(B)(3)Cu2++H2S→CuS↓+2H+(A)黑色沉淀C(4)3CuS+8H++2NO3-→3Cu2++2NO↑+3S↓+4H2O(5)Ag++Cl-→AgCl↓(A)白色沉淀D(6)AgCl+2NH3→[Ag(NH3)2]++Cl-(D)19.解:这无色溶液中含有Hg(NO3)2。(1)2Hg2++NO3-+4NH3+H2O→HgO·NH2HgNO3↓+3NH4+白色(2)Hg2++2OH-→HgO↓+H2O黄色(3)Hg2++2I-→HgI2↓橘红色HgI2+2I-(过量)→[HgI4]2-(4)Hg2++Hg→Hg22+2Hg22++4NH3+H2O+NO3-→HgO·NH2HgNO3↓+2Hg↓+3NH4+白色黑色20.解:A为HgCl2、B为HgO、C为HgS、D为[HgS2]2-、E为AgCl、F为[Ag(NH3)2]+、G为Hg2Cl2、H为Hg。21.解:(1)加过量NaOH;(2)加NH3·H2O;(3)加过量NH3·H2O;(4)加HNO3;(5)加43
NH3·H2O;(6)加稀HCl(或根据颜色);(7)加过量NH3·H2O;(8)加Na2S或HCl22.解:(1)由已知电对的值可知:=(Cu+/Cu)-(Cu2+/Cu+)=0.36V>0故Cu+发生歧化反应:2Cu+→Cu2++Cu反应平衡常数可由下式求得:lgK===6.08=1.2×106K值较大,表明Cu+在水溶液中发生歧化反应较完全。(2)下面两个平衡反应:CuCl(s)Cu++Cl-(A)==1.72×10-72Cu+Cu2++Cu(B)=1.2×106(A)式×2+(B)式得:2CuCl(s)Cu2++Cu+2Cl-(C)则:={(CuCl)}2·=3.6×10-8该反应的逆反应为Cu2++Cu+2Cl-→2CuCl↓(D)=1/=1/(3.6×10-8)=2.8×107计算结果表明:当Cu(Ⅰ)形成沉淀或配合物时,可使Cu(Ⅱ)转化为Cu(Ⅰ)的化合物,即发生歧化反应的逆过程。23.解:(1)(-)Ag,AgI(S)∣I-(1mol•L-1)‖Ag+(1mol•L-1)∣Ag(+)(2)电池反应为Ag++I-→AgI↓(3)Kspθ(AgI)=8.63×10-1724.解:([AuCl2]-)=3.09´1011;([AuCl4]-)=1.41´102625.解:(1)常温下气态Cu(I)比Cu(II)稳定;(2)常温下Cu2O、CuO均稳定;(3)高温下Cu2O比CuO稳定;(4)水溶液中Cu(I)不稳定,会自发歧化为Cu(II)和Cu26.解:(1)2MoS2+7O2→2MoO3+4SO2↑MoO3+2NH3·H2O→(NH4)2MoO4+H2O(NH4)2MoO4+2HCl→2H2MoO4↓+2NH4ClH2MoO4MoO3+H2O(2)CaWO4+2Na2CO3Na2WO4+CaO+CO2↑Na2WO4+2HCl→H2WO4↓+2NaClH2WO4+2NH3·H2O→(NH4)2WO4+2H2O(NH4)2WO4WO3+2NH3↑+6H2O↑43
27.解:(1)3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O(2)2MnO42-+2H2O2MnO4-+2OH-+H2↑(电解法,产率高、质量好)(3)2MnO2+2H2SO4→2MnSO4+O2↑+2H2O28.解:2Fe3++3S2-+6H2O→2Fe(OH)3↓+3H2S↑Co2++S2-→CoS↓Fe2++S2-→FeS↓Ni2++S2-→NiS↓2Cr3++3S2-+6H2O→2Cr(OH)3↓+3H2S↑29.解:(1)Cu2++2OH-→Cu(OH)2↓Cu(OH)2+2OH-→[Cu(OH)4]2-Cu2++4NH3·H2O→[Cu(NH3)4]2++4H2OZn2++2OH-→Zn(OH)2↓Zn(OH)2+2OH-→[Zn(OH)4]2-Zn2++2NH3·H2O→Zn(OH)2↓+2NH4+Zn2++4NH3·H2O(过量)→[Zn(NH3)4]2++4H2OHg2++2OH-→HgO↓+H2O2Hg2++4NH3+NO3-+H2O→HgO·NH2HgNO3↓+3NH4+Hg22++2OH-→HgO↓+Hg↓+H2O2Hg22++4NH3+NO3-+H2O→3NH4++2Hg↓+HgO·NH2HgNO3↓(2)2Cu2++4I-→2CuI↓+I2Ag++I-→AgI↓Hg2++2I-→HgI2↓HgI2+2I-→[HgI4]2-Hg22++2I-→Hg2I2↓Hg2I2+2I-→[HgI4]2-+Hg↓43'
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