无机化学习题参考答案(6)

2019-08-30 15:25

11—18 解:由△GO=-nFEO得EO=△GO/-2F

OOO

△G=2△fGm 得E=1.358V

11—28 (1)镀锡的铁,组成了原电池,铁做负极被腐蚀; 镀锌的铁,锌做负极被腐蚀

(2) 电极电势的大小主要与离子势、升华热和水化热有关,锂的电极电势比钠低的原因主要是由于两金属的水化热相差很大

(3)铜的汽化热比锌大,使铜的活性比锌差很多,这主要是由于两金属汽化热相差较大的缘故。

(4)燃烧电池的理论效率有可能超过100%,当反应为S增大反应时,理论效率就将超过100%,而且在此条件下,温度越高理论效率也将越高。

(5)铁能置换铜以及FeCl3能溶解铜都是由于其对应的电对的电极电势决定的。(6)这是由电极电势决定的 (7)这是由电极电势决定的

(8)该反应的电动势大于0,这说明该反应有自发趋势。 (9)该反应的电动势大于0,这说明该反应有自发趋势。 (10)Cl2和I2反应有动力学障碍。

第十二章 配位平衡

12-2 解:Fe3++6F-==[FeF3-6]

K1=[FeF3-6]/[Fe3+][F-]6=1×1016 Fe3++3SCN-==[Fe(SCN)3]

K2=[Fe(SCN)3]/ [Fe3+][SCN-]3=2.0×103

K1/K2=[FeF3-6]/[Fe3+][F-]6/[Fe(SCN)3]/[Fe3+][SCN-]3

=[FeF3-6]/[Fe(SCN)3]×[SCN- ]3/[F-]6

[F-]=[SCN- ]=1mol/L

故 [FeF3-6]/[Fe(SCN)3]= K1/K2=1×1016/2.0×103=5.0×1012 12-3 解 AgI溶于氨水的反应式是

AgI+2NH3==Ag(NH3)++I- (1) K=[ Ag(NH3)2+][Cl-]/ [NH3]2 反应(1)可分解为:

AgI== Ag++ I- KSP=9.3×10-17 (2) Ag++2NH3==Ag(NH3)2+ K稳=1.12×107 (3) 故反应1的平衡常数K= K稳[ Ag(NH3)2+]* KSP(AgI) =1.12×107×9.3×10-17 =10.42×10-10 1×10-5 mol AgI恰好完全溶解,则平衡时 [ Ag(NH3)2+]=[ I-]=1×10-5 mol/m1×10-3L=1×10-2 mol/L 消耗的氨水浓度应为 2×1×10-2=2×10-2mol /L [NH3]=[Ag(NH3)][I]K3??21?10?4?1010.42?10 ?0.3?10?3?10mol/L 26

12-4 解:查得 K稳[Zn(CN)2-4]=5.0×1016

K稳[An(CN)4]=2×1038

??Zn2???0.76v,2?4??Au??1.692ZnAu

?Zn(CN)?2e?Zn?4CN2-4?对于标态,Zn(CN)K稳[Zn(CN)4故[Zn2?2?和CN的浓度都为1mol/L,此时2??]?[Zn(CN)4[Zn2?]][CN]将[Zn?1[Zn2?]?14?1[Zn2?][Zn2?]?1K稳,2?]?1K稳代入]?2e?Zn的能斯特方程:?(Zn2??1???)RT2FRT2FRT2F12ln[Zn12?]Zn???(Zn2??)lnZnK稳???(Zn2??)lnK稳16Zn??0.76v???1.26v?0.0592?lg(5.0?10)所得到的?即?[Zn(CN)4???2??/Zn]????1.26v同样可以算得?[Au(CN)2/Au]??3.528vAu(CN)2?e?Au?2CNK稳?Au(CN)2??2?[Au][CN]???1[Au]??[Au]??1K稳Au?e?Au

ln[Au]????(Au??2??????(Au??)RTF?)RTFln1K稳AuAu(Au??)RTFlnK稳38Au?1.692?0.0592lg(2?10)?0.60v 27

反应Zn?2Au(CN)2?Zn(CN)4??2??2??2Au可分解为(1)?2Au(CN)2?2e?2Au?4CNZn?4CN?Zn(CN)4Gm(2)???(2)(3)?2e(1)?(2)?(3)?rGm(1)???r?rGm(3)?n1FE1???????n2FE2?n3FE3n1?n2?n3?2而E2???

?E3故E1?E2???0.60v??E3?1.26vE1?E2?E3??0.60v?1.26v?0.66v?0故该反应在热力学上是自发的。??rGm??0解:是否在水溶液中稳定存在,就要看它能否与水发生12?5氧化还原反应,而能否氧化水,关键看其与水反应的K值大小。若K很大则能氧化水而不稳定存在,K小,则与水不反应,能稳定存在。4[Co(H2O)6]?2H2O?4[Co(H2O)6]?O2?4HE?3?2???0.0592n?lgK3??lgK?/Co2??nE?0.0592lgK??3+n[?(Co)??(O2/H2O)]0.05920.05923?4?(1.808?1.229)?39?K?1039故Co(aq)能氧化水而放出氧气,自身变为Co(aq)。因而它不能在水中稳定存在。4[Co(NH3)6]?2H2O?4[Co(NH3)6]?O2?4HnE3??3??2+n?[??[Co(NH3)6][Co(NH3)6]0.05922?3?2?3????O2H2O]lgK?0.05923?Co(NH3)6?e?Co(NH3)6]2??而?[Co(NH3)6][Co(NH3)6]3????[Co][Co3?2?]?0.0592lg3?[Co][Co2?3?]K稳[Co(NH3)6]?K稳[Co(NH3)6]?[Co][Co2?3?2?[Co(NH3)6][Co][N3H]2?2?3?6,[Co(NH3)6][Co][N3H]?6]?K稳[Co(NH3)6]K稳[Co(NH3)6]3?1.38?101.58?10535?8.7?10?31 28

故??[Co(NH3)6][Co(NH3)62?3?]?1.808?0.0592?lg(8.7?104?(0.028?1.229)0.05923??31)?0.028v?81

lgK???81?K?10

故[Co(NH3)6]能在水中稳定存在。12?6解:Zn(OH)2?2OHK?当故[Zn(OH)4[OH]?2??[Zn(OH)4]2?(1)2?]2?0.1molZn(OH)2完全溶解时[OH]??[Zn(OH)4]?0.1mol/L[Zn(OH)4K?2?],而方程(1)可分解为:?Zn(OH)2?Zn?2OHZn?4OH??Ksp?1.2?2??17(2)17

?Zn(OH)4?17K稳?4.6?1017?K?Ksp?K稳?1.2??[OH]???4.6?10?5.520.15.52?0.13mol/LmNaOH?0.13?40?5.2gnOH??0.13mol12?7解:Al(OH)3?6F?3??[AlF6]?3OH3?3??K?[OH][AlF6][F]?62019K?Ksp?K稳?1.3?10?6.9?103?

3???4Al(OH)3完全转化为[AlF6]时,[AlF6]?0.1mol/L[OH]1?0.3mol/L,?[F]?0.38mol/L??[OH]总?[OH]1?10??0.3?[NaF]?0.38mol/L12?8解:在原电极上发生的电极反应为:(+)(?)2H+?2e?H2Cu(NH3)22?Cu?2NH3?2e?Cu(NH3)2?0;122?2?????????Cu(NH3)2Cu2??RT2F2?ln[Cu(NH3)21]

??0.12???0.03v?0.592lg[Cu(NH3)2]?[Cu(NH3)22?]?100.3mol/L

29

12?9解:设能溶解xmolAgBr.AgBr?2S2O32??Ag(S2O3)132?3??Br?13?K?Ksp?K稳?2.8?10?5.0?10?142?3?xmolAgBr完全溶解后形成[Ag(S2O3)]?[Br]?K??x1.5mol/Lx1.5mol/L2?3??[Ag(S2O3)][Br][S2O3]2?22?22?3??14?[S2O3]?(1?2x1.5)?2[Ag(S2O3)][Br]141141.5(x)?x?0.64mol2m?0.64?187?120g

12-10 解: (1)铜粉和浓氨水可以用来测定空气中O2的含量:

2Cu?O2?H2O?8NH3?2Cu(NH3)42??4OH?(2)向Hg(NO3)2滴加KI,反过来,向Hg(NO3)2滴入一滴时,都

能见很快消失的红色沉淀。

12Hg2??I??HgI??Hg2??3I?HgI3?

(3) 用乙醇还原重铬酸钾和硫酸的混合溶液得到的含Cr3+ 的溶液的颜色是深蓝紫色,放置蒸发水分后能结晶出KCr(SO4)2.12H2O紫色八面体晶体,若认为加快蒸发水分,将该溶液加热,溶液颜色变为绿色,冷却后不在产生紫色的铬钒晶体。

第一种方法产生的配离子是[Cr(H2O)6]3+ 蓝紫色; 第二种方法产生的配离子是Cr(SO4)( H2O)4 绿色。 (4) Fe(CN)63-的颜色比Fe(CN)64-深。

由于同种原子电荷越高,对分裂能的影响越大。

(5)全能溶于王水,也能溶于浓硝酸和氢溴酸的混酸。

全能溶于王水是由于 Au+4Cl-==AuCl-4+3e- 同样 Au+4Br-==AuBr-4+3e- (6)向浓氨水中鼓入空气可溶解铜粉

2Cu+O2+2H2O+8NH3==2Cu(NH3)42-+4OH-

(7)用粗盐酸与锌反应制取氢气时,可观察到溶液的颜色由黄色转变

为无色。即: 显黄色的FeCl4转化为Fe3+.

(8)少量的AgCl可溶于浓盐酸中,单加水稀释又变浑浊

AgCl+Cl-==AgCl2-

加水稀释平衡向左移动。

(9)向废定影液中加入Na2S会得到黑色沉淀。

因为S2-做沉淀剂夺取Ag的能力与S2O32-做配位剂的能力强。

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