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1、無機(jī)化學(xué)第6版 張?zhí)焖{(lán)主編 課后習(xí)題答案第一章 原子結(jié)構(gòu)1、=DE/h=(2.03410-18 J) / (6.62610-34 Js)=3.0701015 /s; l=hc/DE= (6.62610-34 Js 2.998108 m/s ) / (2.03410-18 J)= 9.76610-8 m2、D h/2pmDx = (6.62610-34 kgm2/s) / (23.149.1110-31 kg110-10 m)=1.16106 m/s。其中1 J=1(kgm2)/s2, h=6.62610-34 (kgm2)/s 3、(1) l=h/p=h/m=(6.62610-34 kgm2/

2、s) / (0.010 kg1.0103 m/s)= 6.62610-35 m,此波長太小,可忽略;(2)Dh/4pmD =(6.62610-34 kgm2/s) / (43.140.010 kg1.010-3 m/s)= 5.2710-30 m,如此小的位置不確定完全可以忽略,即能準(zhǔn)確測定。4、He+只有1個電子,與H原子一樣,軌道的能量只由主量子數(shù)決定,因此3s與3p軌道能量相等。而在多電子原子中,由于存在電子的屏蔽效應(yīng),軌道的能量由n和l決定,故Ar+中的3s與3p軌道能量不相等。5、代表n=3、l=2、m=0,即3dz2軌道。6、(1)不合理,因?yàn)閘只能小于n;(2)不合理,因?yàn)閘=0

3、時m只能等于0;(3)不合理,因?yàn)閘只能取小于n的值;(4)合理7、(1)3;(2)4l1;(3)m=08、14Si:1s22s22p63s23p2,或Ne 3s23p2;23V:1s22s22p63s23p63d34s2,或Ar3d34s2;40Zr:1s22s22p63s23p63d104s24p64d25s2,或Kr4d25s2;42Mo: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1,或Kr4d55s1;79Au:1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s1,或Xe4f145d106s1;9、3s2:第三周期、IIA族、

4、s區(qū),最高氧化值為II;4s24p1:第四周期、IIIA族、p區(qū),最高氧化值為III; 3d54s2:第四周期、VIIB族、d區(qū),最高氧化值為VII;4d105s2:第五周期、IIB族、ds區(qū),最高氧化值為II;10、(1)33元素核外電子組態(tài):1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d10s24p3,失去3個電子生成離子的核外電子組態(tài)為:1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2,屬第四周期,V A族;(2)47元素核外電子組態(tài):1s22s22p63s23p63d104s24p64d05s1或Kr4d105s1,失去1個電子生成離子的核外電子組態(tài)為:1

5、s22s22p63s23p63d104s24p64d10或Kr4d10,屬第五周期,I B族;(3)53元素核外電子組態(tài):1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5或Kr4d105s25p5,得到1個電子生成離子的核外電子組態(tài)為:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6或Kr4d105s25p6,屬第五周期,VII A族。11、根據(jù)電子填充順序,72元素的電子組態(tài)為:1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d26s2,或Xe4f145d26s2;其中最外層電子的主量子數(shù)n=6,屬第6能級組,在第6

6、周期,電子最后填入5d軌道,是副族元素,屬IV B族,d區(qū)元素,其價電子為5d26s2,用4個量子數(shù)表示為:5、2、0、+1/2;5、2、1、+1/2;6、0、0、+1/2;6、0、0、-1/2;12、(1)Br比I的電負(fù)性大;(2)S比Si的電離能大;(3)S-比S的電子親和能大。13、1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d105f145g186s26p66d106f147s17d108s28p5,第8周期,VII A族,p區(qū)。14、最外層6個電子,次外層18個電子(3s23p63d10);它位于第4周期、VI A族、p區(qū);其基態(tài)原子的未成對電子數(shù)

7、為2。第二章 分子結(jié)構(gòu)1、略。2、3、CH4:sp3雜化;C2H2:sp雜化;C2H4:sp2雜化;H3COH:sp3雜化;CH2O:sp2雜化。4、物種價電子數(shù)成鍵電子數(shù)孤對電子空間構(gòu)型ClO4-440四面體NO3-330平面三角形SiF62-660八面體形BrF5651正方錐形NF3431三角錐形NO2-321V形NH4+440四面體5、根據(jù)電負(fù)性的差距越大,所形成的化學(xué)鍵的極性越大可以進(jìn)行判斷:(1)極性NaClMgCl2AlCl3SiCl4PCl5;(2)LiFNaFKFRbFHClHBrHI。6、略。7、(1)C原子的價層電子組態(tài)為2s22p5,得到4個電子或失去4個電子才能形成穩(wěn)定

8、的電子層結(jié)構(gòu),但得失4個電子是十分困難的,故很難形成離子鍵。 (2)AlBr3為共價化合物,熔融時以分子形式存在,故導(dǎo)電性能差。AlBr3溶于水后,在極性水分子的作用下發(fā)生電離,生成Al3+和Br-,故水溶液能導(dǎo)電。 (3)鄰羥基苯甲酸的羥基和羧基相鄰,主要形成分子內(nèi)氫鍵。而對羥基苯甲酸的羥基和羧基相互背離,不能形成分子內(nèi)氫鍵,但能形成分子間氫鍵,分子間氫鍵使分子間的作用力增大,導(dǎo)致對羥基苯甲酸的熔點(diǎn)高于鄰羥基苯甲酸。 (4)根據(jù)VSEPR理論,BeF2分子中心原子Be的價層電子對數(shù)為2,為直線型分子。SF2分子中心原子S的價層電子對數(shù)為4,軌道構(gòu)型為四面體,但因有2對孤對電子,故SF2的分子

9、構(gòu)型為V型。 (5)P元素有3s、3p和3d軌道,價層電子組態(tài)為3s23p3,與Cl原子化合時,可采用sp3不等性雜化與3個Cl原子生成PCl3分子,也可以采用sp3d雜化與5個Cl原子生成PCl5分子;N元素只有2s和2p軌道,價電子組態(tài)為2s22p3,只能采用sp3不等性雜化,有3個未成對電子與3個Cl原子生成NCl3分子。 (6)用分子軌道理論解釋(略)。 (7)H2S分子中存在取向力、誘導(dǎo)力和色散力,而H2O分子中除了存在取向力、誘導(dǎo)力和色散力外,還有分子間氫鍵,導(dǎo)致分子間作用力較大,沸點(diǎn)較高。故是H2O液體,而H2S是液體。 (8)用極化理論進(jìn)行解釋(略)。 (9)CO分子為碳氧三鍵

10、,成鍵時氧原子多提供一對電子,抵消了C、O間由于電負(fù)性差距而產(chǎn)生的偶極矩,故CO分子的偶極矩很小;CO2分子的碳氧鍵雖為極性鍵,但其分子為對稱的直線型分子,故偶極矩為零。 (10)BF3分子為對稱的平面三角形構(gòu)型,雖B-F鍵為極性鍵,但其分子偶極矩仍為零。NF3分子為不對稱的三角錐型構(gòu)型,且N-F鍵為極性鍵,正負(fù)電荷中心不重合,故分子的偶極矩不為零。8、(1)色散力。(2)取向力、誘導(dǎo)力、色散力、氫鍵。(3)取向力、誘導(dǎo)力、色散力。(4)誘導(dǎo)力、色散力。(5)取向力、誘導(dǎo)力、色散力。9、(1)H2NeCOHF。H2、Ne為非極性分子,分子間只存在色散力,色散力隨分子量增大而增大,因此Ne的分子

11、間作用力大于H2分子間作用力。CO分子為極性分子,分子間存在著取向力、誘導(dǎo)力、色散力,其分子量又比Ne大,分子間色散力大于Ne。HF分子間除存在取向力、誘導(dǎo)力、色散力以外,還存在分子間氫鍵。 (2)CF4CCl4CB4CI4。CF4、CCl4、CB4和CI4均為非極性分子,分子間只存在色散力,色散力隨分子量增大而增大,因此沸點(diǎn)依次升高。10、略。第三章 溶解與沉淀1、(1)離子積和溶度積的表達(dá)式均是所有產(chǎn)物濃度的系數(shù)次方之積比上所有反應(yīng)物濃度的系數(shù)次方之積。但離子積表示的是任意溶液,是個變量,而溶度積表示的是飽和溶液,是個常量。(2)AgBr在AgNO3溶液中的溶解度很小,是因?yàn)橥x子效應(yīng);而

12、在KNO3溶液中的溶解度增大,是因?yàn)辂}效應(yīng)。2、PbI2:Ksp=Pb2+I-2;AgBr:Ksp=Ag+Br-;Ba3(PO4) 2:Ksp=Ba2+3CO32-2;Fe(OH)3:Ksp=Fe3+OH-3; Ag2S:Ksp=Ag+2S2-;3、BaSO4設(shè)的溶解度為S,則S(BaSO4)=Ksp(BaSO4)1/2=1.0810-101/2=1.0810-5 (mol/L)=1.0810-5233 (g/ L)=2.3310-3 (g/ L)。4、先將PbI2的溶解度轉(zhuǎn)化為以mol/L為單位,即S(PbI2)= 6.2210-210/461=1.3510-3 (mol/L),假設(shè)其全部電

13、離,則:Ksp(PbI2)= Pb2+I-2=S(2S)2=4S3=9.810-9 5、AB2的溶解度為S=(2.410-3)/80=310-5 (mol/L),則Ksp(AB2)=4S3=4(310-5)3=1.0810-13 6、混合后:c(Ag+)=10/301.010-4=1/310-4 (mol/L),c(CrO42-)=20/302.010-4=4/310-4 (mol/L),則Q(Ag CrO4)= c(Ag+)2 c(CrO42-)= (1/310-4)2 (4/310-4)= 1.4810-13 Ksp,故有沉淀生成。若混合后稀釋至500ml,則溶液中的Ca2+和CO32-濃

14、度分別為:c (Ca2+)=(201.010-4)/500=410-6 mol/L,c (CO32-)=(305.010-4)/500=310-5 mol/L,離子積Q= c (Ca2+) c (CO32-)=410-6310-5=1.210-10 CH3COOH NH4+H2O 2、HS-+H2O=S2-+H3O+,Ka=H3O+S2-/HS-;HS-+H2O= H2S+OH-,Kb=H3O+H2S/HS-;H2O +H2O=H3O+OH-,Ka= H3O+OH-= KW;H3O+H2O=H3O+H2O,Ka=OH-/OH-=1;Zn(H2O)62+H2O=H3O+Zn(H2O)5(OH)+

15、,Ka=Zn(H2O)5(OH)+H3O+/ Zn(H2O)62+;OH- S2- Zn(H2O)5(OH)+ H2O3、因?yàn)镠3O+OH-= KW=1.010-14,所以O(shè)H-= KW/H3O+=1.010-14/1.010-5=1.010-9 mol/L4、已知pKa(HCO3-)=10.32,pKa(HPO42-)=12.36,因酸性HCO3- HPO42-,故堿性CO32- H2O,故乙酸在液氨中的酸性更強(qiáng)。6、質(zhì)子傳遞平衡式為:NH3+H2O=NH4+OH-,且c=1.00 mol/L,查表知Ka(NH4+)=5.6210-10,則Ka(NH3)=1.7810-5,由于cKb(NH3

16、)10KW,且c/Kb(NH3)100,故用最簡式求pH值。即OH-=cKb1/2=1.001.7810-51/2=4.2210-3,即pH=14-pOH=11.63。7、(1)質(zhì)子傳遞平衡式為:NH4+H2O= NH3+ H3O+,且c=0.10 mol/L,查表知Ka(NH4+)=5.6210-10。由于cKa(NH4+)10KW,且c/Ka(NH4+)100,故用最簡式求pH值。即H+=cka1/2=0.105.6210-101/2=7.510-6,即pH=5.12。(2)CH3NH2+H2O= CH3NH3+ OH-,且c=1.0 mol/L,查表知Kb(CH3NH2)=4.3810-

17、4。由于c Kb(CH3NH2)10KW,且c/ Kb(CH3NH2)100,故用最簡式求pH值。即OH-=ckb1/2=0.104.3810-41/2=2.110-2,即pH=14-pOH=14.00-1.68=12.32。(3)F-+H2O= HF+ OH-,且c=0.30 mol/L,查表知Kb(F-)=5.6210-4。由于cKb(F-)10KW,且c/Kb(F-)100,故用最簡式求pH值。即OH-=ckb1/2=0.305.6210-41/2=2.310-6,即pH=14-pOH=8.36。8、c=0.030 mol/L,查表知KaAl(H2O)3+=1.310-5。由于c KaA

18、l(H2O)3+10KW,且c/ KaAl(H2O)3+100,故用最簡式求pH值。即OH-=cka1/2=0.0301.310-51/2=1.310-5,即pH=3.21。9、已知乙酰水楊酸的摩爾質(zhì)量為180,故其物質(zhì)的量濃度c=(0.65/180) (1/0.24)=1.510-2 mol/L,且查表知其Ka=3.310-4。由于cKa10KW,而c/Ka=4510KW,且c/Ka100,故H+=cka1/2=1.01.7510-51/2=4.210-2,即pH=1.38。(2)為NaAc的一元弱堿溶液。Kb=KW/Ka=10-14/(1.7510-5)=5.7110-10,c=0.50

19、mol/L,因cKb10KW,且c/Kb100,故OH-=ckb1/2=0.55.7110-101/2=1.6910-5,即pH=14-pOH=14-4.77=9.23。(3)為緩沖溶液?;旌虾?,c(Ac-)= c(HAc)=0.25 mol/L,故pH=pKa+lg Ac-/HAc=-lg(1.7510-5)+lg1=4.76。(4)此為NaAc和NaOH的混合溶液,溶液pH用強(qiáng)堿NaOH計算,忽略弱堿Ac-的貢獻(xiàn),混合后c(NaOH)=0.005 mol/L,即pOH=-lg 0.005=-2.30, 故pH=14-2.30=11.70(5)此為緩沖溶液?;旌虾骳(NaOH)=0.005

20、mol/L,該NaOH會立即與HAc反應(yīng),導(dǎo)致最終溶液中的c(HAc)=0.251.0/1.01-0.005=0.245,而c(Ac-)=0.251.0/1.01+0.005=0.255,根據(jù)緩沖溶液pH計算公式可知:pH=pKa+lg Ac-/HAc=-lg(1.7510-5)+lg(0.255/0.245)=4.78。15、由pH=pKa2+lgVB/(V-VB)可知,7.40=7.21+ lgVB/(1-VB),解得VB =0.62 L,VA =1-0.62=0.38 L。16、根據(jù)平衡HA+H2O=H3O+A-,平衡時c(HA)=c-x=c(1-),c(H3O+)=x=c,c(A-)=

21、x=c,采用最簡式求Ka,即Ka= c2=0.100(3.710-2)2=1.410-4,計算結(jié)果反過來驗(yàn)證可知c/Ka100,表明可以用最簡式計算。17、Ka=1.7510-5,根據(jù)平衡HA+H2O=H3O+A-,平衡時c(HA)=c-xc,c(H3O+)=x,c(A-)=x,故Ka= x2/(c-x) x2/c,即c=x2/Ka=(10-2.378)/ (1.7510-5)= (1.7510-5)/ (1.7510-5)=1.0;要使pH值等于3.00,乙酸的濃度應(yīng)為:c2= x2/Ka=(10-3.00)2/ (1.7510-5)= (1.0010-6)/ (1.7510-5)=0.05

22、74,根據(jù)c1v1=c2v2可知,v2= c1v1/ c2=1.000.200/0.0574=1.75 L,故所需水的體積應(yīng)為1.75-0.1=1.65L。18、查表知Ksp=5.510-6。設(shè)Ca(OH)2飽和溶液的溶解度為x,則根據(jù)沉淀溶解平衡式可知,Ksp=Ca2+OH-2=x(2x)2,x=(Ksp/4)1/3=1.110-2,則OH-=2x=2.210-2,pH=14-pOH=12.3419、略。第五章 氧化還原1、(1)系數(shù)依次為:2,5,14,5,5,2,7;(2)系數(shù)依次為:10,6,11,5,6,22;(3)系數(shù)依次為:3,2,2,1,4;(4)系數(shù)依次為:3,6,5,1,3

23、;(5)系數(shù)依次為:1,2,3,1,2,2。2、(1)正極:2H+2e- =H2,負(fù)極:H2+2OH-=H2O+2e-,電池:H+OH-= H2O;(2)正極:Ag+e-=Ag,負(fù)極:Ag+I-=AgI+e-,電池:Ag+ I-=AgI;(3)正極:Cu2+Cl-+e-= CuCl,負(fù)極:Cu+=Cu2+e-,電池:Cu+ Cl-=CuCl;(4)正極:Cu2+2e-=Cu,負(fù)極:Cu+4NH3=Cu(NH3)42+2e-,電池:Cu+4NH3=Cu(4NH3)42+ 3、(1) (-)Zn Zn 2+(c1)H+(c2) H2(p) Pt(+) (2) (-)Hg Hg 2Cl2 Cl- (

24、c1) Fe3+( c2),Fe2+( c3) Pt(+) (3) (-)Pb PbSO4 SO42-(c1) Pb2+ ( c2) Pb(+) (4) (-)Ag Ag(NH3)2+( c1), NH3 ( c2) (Ag+ ( c3) (Ag(+)4、(1) E(Ag+/Ag)=0.7991V;E(Cu2+/Cu)=0.340V;E0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。 (2) E(I2/I-)=0.5355V;E(Sn4+/Sn2+)=0.154V;E0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。 (3) E(O2/ H2O)=1.229V;E(Fe3+/Fe2+)=0.771V;E0,反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行。 (4) E(S/S2-

25、)=-0.407V;E(SO32-/S)=-0.59V;E0,反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行。5、(1)正極:Cu2+2e-=Cu;E(Cu2+/Cu) =0.340V; 負(fù)極:Ni=Ni2+2e-;E(Ni2+/Ni)=-0.257V; 電池:Cu2+Ni=Cu+ Ni2+E= E(Cu2+/Cu)- E(Ni2+/Ni)=0.340-(-0.257)=0.597(V)( Gm=-nF E=-2(96500(0.597/1000=-115(KJ/mol)(2)正極:Cl2+2e-=2 Cl-;E(Cl2/ Cl-)=1396V; 負(fù)極:Fe=Fe2+2e-;E(Fe2+/ Fe)=-0.44V; 電池: C

26、l2+ Fe=Fe2+ 2 Cl- E= E(Cl2/ Cl-)- E(Fe2+ Fe)=1.396-(-0.44)=1.8(V) D Gm=-nF E=-2965001.8/1000=-3.5102(KJ/mol)6、反應(yīng)(1)lgK1=10.7991-0.771/0.0592,得K1=2.98;反應(yīng)(2)lgK2=51.5-1.087/0.0592,得K2=7.61034。7、設(shè)計電池:(-)Ag Ag2C2O4 (s) C2O42- (1 mol/L) Ag+ (1 mol/L) Ag(+),電池反應(yīng)為:2Ag+C2O42-=Ag2C2O4 (n=2),lgK=lg(1/Ksp)=20.

27、7991- E(Ag2C2O4/Ag)/0.0592,得E(Ag2C2O4/Ag)=0.466 V。 8、(1)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時,E(MnO2/Mn2+)=1.23V,E(Cl2/Cl-)=1.396 V,EE(Cl2/Cl-),故反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。9、對于氫電極,E(H+/H2)=0.0000+0.0592lgc2(H+)/(pH2/p)/2,當(dāng)p(H2)=100kPa=p,c=1 mol/L時: E(H+/H2)=-0.0592pH,令參比電極的電極電勢為ER,則有(1)ER+0.05929.18=0.418,(2) ER+0.0592 pH=0.312,聯(lián)立(1)(2)方程組可解得pH=7.39

28、。10、E=E(B2+/B)+0.0592lgc(B2+)/2-E(A2+/A)+0.0592lgc(A2+)/2,當(dāng)c(A2+)= c(B2+)時,E=E=0.360 V,c(A2+)= 0.100 mol/L,c(B2+)= 1.0010-4 mol/L帶入上式得:E=0.360+0.0592lg (1.0010-4)/0.100/2=0.271V。11、正極:氯化銀電極,E(AgCl/Ag)=0.2223 V;負(fù)極:氫電極。當(dāng)E(H+/H2)=-0.0000 V,p(H2)=100kPa=p,c=1 mol/L時:E(H+/H2)=-0.0592pH,則0.568=0.2223-(-0.

29、0592pH);pH=5.84,假設(shè)c/Ka100,H+=(cKa)1/2,計算可得一元弱酸HA的Ka=4.210-12。12、將兩電極組成原電池,平衡時,原電池的電動勢等于零。即:E(Cu2+/Cu)+0.0592lg(Cu2+/Cu+)= E(Cu2+/CuI)+0.0592lg(I-Cu2+),E(Cu2+/Cu)- E(Cu2+/CuI)= 0.0592lgI-Cu2+Cu+/Cu2+,即0.159-0.86=0.0592lgKsp,得Ksp=1.41012。13、反應(yīng)為Cd2+FeCd+Fe2+:K=Fe2+/Cd2+;lgK=2(-0.403)-(-044)/0.0592,得K=1

30、8。14、(1)電池符號位(-)Ag AgI I-(1mol/L) Ag+ (1mol/L ) Ag(+);(2)正極:Ag+e-Ag,負(fù)極:Ag+ I-=AgI+e-,電池:Ag+I-=AgI;(3)E= E(Ag+/Ag )- E(AgI/Ag)=0.7991-(-0.152)=0.951(V);(4)略;(5)lgK=lg(1/Ksp)=nE/0.0592,得Ksp=8.610-17。15、氫電極:E(H+/H2)=-0.0592pH,p(H2)=100kPa=p,c=1 mol/L,則E(H+/H2)=-0.0592pH-(-0.7626)=0.46,得pH=5.11。16、反應(yīng)Ag+

31、Zn=2Ag+ Zn2+中,平衡時c(Ag+)=x,c(Zn2+)=0.350-0.5x, lgK=lg(Zn2+/Ag+2) = 20.7991-(-0.7626)/0.0592,得K=5.761052,因?yàn)镵非常大,則Zn2+=0.350-0.50x0.350,(0.350-0.50x)/x2=K=5.761052,x=(Ag+)=2.4710-27(mol/L )。17、由題設(shè)反應(yīng)可知反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)n=6,K=A2+3/B3+2 =(5.0010-3)/(2.0010-2)= 3.1310-4;E=0.0592lg K/n=0.0592lg(3.1310-4)/6=-0.0346 (V

32、);DrGm=20.0(KJ/mol )。第六章 配位化合物1、(1)二氯化六氨合鈷(II),6,N;(2)二氯化一氯五氨合鈷(III),6,N、Cl-;(3)二硫氰酸根二(三苯基磷)合鈀(II),4,S、P;(4)二異硫氰酸根二(三苯基磷)合鈀(II),4,N、P;(5)二(硫代硫酸根)合銀(I)離子,2,S;(6)二氯化四氨二水合鎳(II),6,N、O2、(1)Co(NO2)3(NH3)3 (2) CoCl2(NH3)3(H2O)Cl (3) PtCl2(OH)2(NH3)2 (4) K2PtCl6 3、略 4、略 5、略6、(1)右;(2)左;(3)右;(4)右;(5)右。7、這些Lew

33、is堿的軟度由小到大的順序?yàn)椋篊l-NH3Br-S2O32-I-CN-S2-。根據(jù)硬軟酸堿規(guī)則,軟酸Ag+與上述系列中較軟的堿結(jié)合的產(chǎn)物更穩(wěn)定。 Ag+ Cl-=AgCl(s)+NO3- 、AgCl(s)+2 NH3=Ag(NH3)2 + Cl-、Ag(NH3)2+ Br-= Ag Br(s)+2 NH3、 Ag Br(s)+2 S2O32-= Ag(S2O3) 23-+ Br-、Ag(S2O3) 23-+ I-= Ag I(s)+2 S2O32-、Ag I(s)+2 CN-= Ag(CN) 2- + I- 2 Ag(CN) 2- + S2-= Ag2 S(s) +4 CN-8、略。9、溶液中

34、最少應(yīng)加入CN-的濃度為5.010-3mol/L。10、設(shè)AgI在2.0mol/L氨水中的溶解度為S,AgI(s)+2NH3=Ag(NH3)2+I-,平衡時濃度分別為NH3=2-2S,Ag(NH3)2+ =I-=S,更加多重平衡規(guī)則,有K=KSPKS=Ag(NH3)2+I-/NH32=S2/(2-2S)2,則S(22KSPKS)1/2=48.5210-171.6107=7.3810-5 (mol/L),故Ag I在2.0mol/L氨水中的溶解度為7.3810-5mol/L。11、Cu(NH3)4 2+的穩(wěn)定常數(shù)為3.291012。12、因?yàn)镋(Co3+/ Co2+)E(O2/ H2O),所以電

35、勢高的電對Co3+/ Co2+的氧化態(tài)Co3+可以氧化電勢低的電對O2/ H2O的還原態(tài)H2O,Co3+可以把H2O氧化成O2。配合物的生成改變了電對的電極電勢:ECo(NH3)63+/Co(NH3)62+=E(Co3+/Co2+)-RTlnKsCo(NH3)63+/KsCo(NH3)62+/nF =1.92-1.78=0.14(V)。因?yàn)樵趬A性水溶液中ECo(NH3)63+/Co(NH3)62+E(O2/OH-),所以Co(NH3)63+不能把OH-氧化成O2,O2卻可以把Co(NH3)62+氧化成Co(NH3)63+。13、利用電極電勢數(shù)據(jù)判斷氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的思路是:電勢高的電對的氧

36、化態(tài)可以氧化電勢低的電對的還原態(tài)。(1)E(Cu+/Cu)E(Cu2+/Cu+),因?yàn)殡妱莞叩碾妼u+/Cu的氧化態(tài)Cu+可以氧化電勢低的電對Cu2+/Cu+的還原態(tài)Cu+,所以歧化反應(yīng)可以發(fā)生。(2)由電極反應(yīng)的Nernst方程得ECu(NH3)2+/ Cu= E(Cu+/Cu)-RTln KsCu(NH3)2+/nF=0.522-0.051=-0.12(V),ECu(NH3)42+/Cu(NH3)2+= E(Cu2+/Cu+)- RTlnKsCu(NH3)42+/KsCu(NH3)2+/nF=0.153-0.146=7.0510-3(V),ECu(NH3)2+/CuE(Cu+/Cu),因

37、為電勢低的電對Cu(NH3)2+/Cu的氧化態(tài)Cu(NH3)2+不能氧化電勢高的電對Cu(NH3)42+/Cu(NH3)2+的還原態(tài)Cu(NH3)2+,所以歧化反應(yīng)不能發(fā)生。第七章 s區(qū)元素1、(1)堿金屬過氧化物作供氧劑時所依據(jù)的反應(yīng)原理是它們可與CO2作用生成碳酸鹽并放出O2。2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。主要優(yōu)點(diǎn)是在供氧的同時又可作為CO2的吸收劑,同時,堿金屬過氧化物為固體,無毒,未潮解時無腐蝕性,便于攜帶。其缺點(diǎn)是堿金屬過氧化物易吸潮而分解,且潮解后生成的氫氧化物具有強(qiáng)腐蝕性。Na2O2+2H2O=H2O2+2NaOH,2H2O2=O2+2H2O。(2)苛性鈉可與空氣

38、中的CO2反應(yīng)生成Na2CO3。配制不含Na2CO3雜質(zhì)的NaOH溶液的方法是:先制備NaOH飽和溶液,密閉靜置,使Na2CO3沉淀析出,取上層清液,用煮沸后冷卻的新鮮蒸餾水稀釋至所需濃度。但NaOH溶液要現(xiàn)配現(xiàn)用且在使用前需進(jìn)行標(biāo)定。(3)玻璃的主要成分為SiO2(酸性氧化物),可與所盛放的強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成具有粘性的多聚硅酸鹽,使玻璃瓶塞腐蝕并與瓶口粘在一起。(4)Li與Mg、Be與Al分別位于周期表的對角線上,具有很多相似的性質(zhì),稱為對角線規(guī)則。對角線規(guī)則是一經(jīng)驗(yàn)規(guī)則,可從離子極化的角度進(jìn)行說明(見教材),簡而言之,它們的離子勢相近,極化能力相近,從而性質(zhì)相似。鋰和鈹?shù)拇瓮鈱訛?電子構(gòu)型,

39、與次外層具有8電子構(gòu)型的本族元素相比,2電子構(gòu)型對核電荷的屏蔽作用較弱,元素的有效核電荷增強(qiáng),原子半徑減小,其離子的極化力強(qiáng)。因此,鋰和鈹?shù)幕衔锕矁r性顯著,其氫氧化物的堿性和溶解性,以及其鹽類的性質(zhì)也與本族元素顯著不同。2、(1)鋰的電極電勢是低于鈉,理論上還原性大于鈉,但實(shí)際在它們與水反應(yīng)時,由于鋰的熔點(diǎn)高,與水反應(yīng)時的熱量不足以使鋰熔化成液體,分散性差,造成鋰的反應(yīng)活性降低;此外,氫氧化鋰的溶解度小,覆蓋在金屬表面,阻礙了反應(yīng)的進(jìn)行,從而使實(shí)際的反應(yīng)劇烈程度小于鈉。 (2)略。(3)略。(4)略。(5)BaCO3和BaSO4溶于HAc的平衡常數(shù)分別為K1=(K2a,HAcKsp,BaCO

40、3)/(Ka1,H2CO3Ka2,H2CO3)和K2=(K2a,HAcKsp,BaSO4)/(Ka1,H2SO4Ka2,H2SO4),雖然BaCO3的Ksp只比BaSO4的Ksp大約20倍,但HAc的酸性強(qiáng)于H2CO3而弱于H2SO4,K11而K21,所以BaCO3能溶于HAc,而BaSO4則不能溶于HAc。因BaSO4能與濃H2SO4生成Ba(HSO4)2而溶于H2SO4(其溶解反應(yīng)的平衡常數(shù)也大于1)。(6)雖然Ba2+有毒,但硫酸鋇的溶解度極?。↘SP,BaSO4=1.0810-10),同時鋇餐制劑中還加入Na2SO4,產(chǎn)生同離子效應(yīng),更加降低了游離的Ba2+,對人體并不產(chǎn)生危害。3、(

41、1)、2Na+2NH3=2NaNH2+H2,在液氨中還存在:Na+xNH3=Na+(NH3)y+e-(NH3)x-y,(2)、3Mg+N2=Mg3N2 (3)、Na2O2+2H2O= H2O2+2NaOH (4)、4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2 (5)、MgCl26H2O=Mg(OH)2+2HCl+4H2O (6)、BaO2+H2SO4(稀)= BaSO4+H2O2 4、A、加HCl。大理石(CaCO3)有CO2氣體生成,使澄清的石灰水變渾濁,而石膏(CaSO4)無現(xiàn)象;B、加HCl。純堿(Na2CO3)有CO2氣體生成,使澄清的石灰水變渾濁,而燒堿(NaOH)無現(xiàn)象;C、加熱。石灰

42、(CaO)無現(xiàn)象,而消石灰(Ca(OH)2)容器內(nèi)壁有水珠生成。D、先加水,瀉鹽(MgSO4)變?yōu)槿芤?,然后加NaOH,生成Mg(OH)2的白色沉淀,最后加鎂試劑,生成藍(lán)色沉淀。而重晶石(BaSO4)不溶于水。5、(1)、分別取固體加水,能溶于水的有Na2CO3、KOH、CaCl2或BaCl2, 不溶于水的是MgO和CaCO3;(2)、向不溶的試劑中分別加入稀鹽酸,出現(xiàn)無色氣體(能使石灰水變渾濁)的是CaCO3,僅溶解的是MgO(可加入NaOH,再加入鎂試劑看是否出現(xiàn)藍(lán)色沉淀進(jìn)行驗(yàn)證);(3)、在溶于水的四種試劑中,加入稀鹽酸,出現(xiàn)無色氣體(能使石灰水變渾濁)的是Na2CO3,無反應(yīng)的是KOH

43、、CaCl2或BaCl2;(4)、向無反應(yīng)的三種試劑中加入稀硫酸,出現(xiàn)白色沉淀的是BaCl2,無現(xiàn)象的是KOH或CaCl2;(5)、分別另取少了無沉淀的試劑,溶于水,加入(NH4)2C2O4,產(chǎn)生沉淀的是CaCl2,無沉淀的是KOH。(以上是其中一組方法,識別方法有多種)6、(1)、向所有離子溶液中加入(NH4)2SO4,產(chǎn)生白色沉淀的為BaSO4,該沉淀繼續(xù)加HAc不溶解,表示有Ba2+;無沉淀的為Na+、Mg2+、Ca2+,繼續(xù)向無沉淀的試劑中加入HAc和(NH4)2C2O4,有CaC2O4白色沉淀的表示有Ca2+,剩余的Na+、Mg2+試劑可加入氨水和(NH4)2CO3,有Mg2(OH)2CO3白色沉淀生成,且該沉淀加HAc和NaOH,鎂試劑,有藍(lán)色沉淀生成,表示有Mg2+;最后剩余的Na+,可加入Hac和Zn(Ac)2(UO2)3(Ac)6,有黃色沉淀生成,表示有Na+。 第八章 d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)元素1、(1)3Zn+Cr2O72-+14H+=3Zn2

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