北師大《無(wú)機(jī)化學(xué)》第四版習(xí)題答案12

1、第十二章配位平衡12-1在IL6molL-1的NH3水中加入0.01mol固體CuSO4，溶解后加入0.01mol固體NaOH,銅氨絡(luò)離子能否被破壞？(K穩(wěn)Cu(NH3)42+=2.09x1013,KspCu(OH)2=2.2x10-20)解：CuSO4在過(guò)量的氨水溶液中幾乎完全形成Cu(NH3)42+，則Cu(NH3)42+=Cu2+4NH3平衡時(shí)：0.01-xx(6-0.04)+4x(0.01-x)KCu(NH)2+2.091013x3.79210-19mol-L-1穩(wěn)34x-(5.96,4x)4Cu2+OH2=3.7921019(0.01)2=3810-23KCu(OH)sp2銅氨絡(luò)離子

2、不能被破壞。12-2在少量NH4SCN和少量Fe3+同存于溶液中達(dá)到平衡時(shí)，加入NH4F使F-=SCN-=1molL-1,問(wèn)此時(shí)溶液中FeF63-和Fe(SCN)3濃度比為多少？(KJFe(SCN)3=2.0 x103,KJFeF63-=63穩(wěn)3穩(wěn)61X1016)解:Fe(SCN)+6F二FeF3+3SCN36FeF3SCN3FeF3KFeF311016K=6=6=穩(wěn)6=51012Fe(SCN)F-6Fe(SCN)KFe(SCN)2x10333穩(wěn)12-3在理論上，欲使1x10-5mol的Agl溶于1cm3氨水，氨水的最低濃度應(yīng)達(dá)到多少？事實(shí)上是否可能達(dá)到這種濃度？(尺穩(wěn)Ag(NH3)2+=1.

3、12x107,KSpAgI=9.3x10-17)解：AgI+2NH3Ag(NH)，+1-32起始濃度a00達(dá)到平衡時(shí)a-2xxx(全部溶解時(shí):x0.01mol-L-1)此反應(yīng)的平衡常數(shù)：K=KAg(NH)，Ksp(Agl)=1121079310-17=1.0410-9穩(wěn)32因此：K=1.0410-9(a-2x2a=310mol-L-1事實(shí)上不可能達(dá)到這種濃度。12-4通過(guò)配離子穩(wěn)定常數(shù)和Zn2+/Zn和Au+/Au的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)計(jì)算出Zn(CN)42-/Zn和Au(CN)2-/Au的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，說(shuō)明提煉金的反應(yīng)：Zn+2Au(CN)2-=Zn(CN)42-+2Au在熱力學(xué)上是自發(fā)的。解：Zn

4、+2Au(CN)-=Zn(CN)2-+2Au24e(Zn2+/Zn)二0.7618Ve(Au，/Au)二1.692VK(Zn(CN)2-二5.01016K(Au(CN)-二2.0 x1033穩(wěn)4穩(wěn)20.0592e(Zn(CN)2-/Zn)=e(Zn2,/Zn)lgK(Zn(CN)2-42穩(wěn)40.0592二一07618-lg(50 x1016)二一1.26V20.0592e(Au(CN)-/Au)=e(Au+/Au)lgKAu(CN)-2n穩(wěn)20.0592=1.6921lg(2.0 x1033)=0.28VZn+2Au(CN)-=Zn(CN)2-+2Au將反應(yīng)Zn+2Au(CN)-=Zn(CN)

5、2-2424正極：Au(CN)-+e-=Au+2CN-2負(fù)極：Zn+4CN-2e-二Zn(CN)2-4,2Au設(shè)計(jì)成原電池Ee二e(Au(CN)-/Au)e(Zn(CN)2-/Zn)=0.28(1.26)二0.98V024反應(yīng)能正向自發(fā)。12-5為什么在水溶液中Co3+(aq)離子是不穩(wěn)定的，會(huì)被水還原而放出氧氣，而3+氧化態(tài)的鉆配合物，例如Co(NH3)63+,卻能在水中穩(wěn)定存在，不發(fā)生與水的氧化還原反應(yīng)？通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)作出解釋。(穩(wěn)定常數(shù)：Co(NH3)62+1.38X105；Co(NH3)63+1.58X1035,標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)Co3+/Co2+1.808V；O2/H2O1.229V；O

6、2/OH-0.401V,Kb(NH3)=1.8X10-5)解：(1)4Co3+2HO=4Co2+O+4H+22設(shè)計(jì)成原電池：正極：Co3+(aq)+e-二Co2+(aq)e(Co3+/Co2+)=1.808V負(fù)極：2HO4e-二O+4H+e(O/HO)二1.229V222Ee=e(Co3+/Co2+)e(O/HO)二1.8081.229二0.579V022(2)申eCo(NH3)63+/Co(NH3)62+=pe(C03+/C02+)-0.05921gK穩(wěn)Co(NH3)63+/K穩(wěn)Co(NH3)62+=1.808-0.0592lg(1.58X1035)/(1.38X105)=0.028V4Co

7、(NH)3+4OH-=4Co(NH)2+O+2HO363622設(shè)計(jì)成原電池：正極：Co(NH)3+e-，Co(NH)2+申e=0.028V3636負(fù)極：2HO+O+4e-，4OH-22NH+HO二二NH+OH-3241001-xxxx2K，一，1.8x10-5x4.24x10-3molL-ib1-x0.0592(O/OH-)，機(jī)(O/OH-)+lgOH-4，0.54V224反應(yīng)不能正向進(jìn)行。+12-6欲在1L水中溶解0.10molZn(0H)2，需加入多少克固體NaOH?(KZn(OH)42-=4.6x10i7,2穩(wěn)4KSPZn(OH)2=1.2x10-17)解：Zn(OH)+2OH-，Zn(

8、OH)2-24K，KZn(OH)2-Ksp，4.6x1017x1.2x10-17=5.52穩(wěn)4Zn(OH)+2OH-，Zn(OH)2-24平衡濃度(a-0.2)+2x0.10-x0.10 x(a0.2)+2x2，5.52完全溶解時(shí)，x=0,a，033molL-1，13g12-7在pH=10的溶液中需加入多少NaF才能阻止0.10molL-1的A13+溶液不發(fā)生Al(OH)3沉淀？(KAlF63-=6.9x1019,KSPAl(OH)3=1.3x10-20)穩(wěn)6SP3解：Al(OH)+6F-，AlF3-+3OH-36AlF3-OH-3Al3+K，_6一，KKsp，6.9x1019x1.3x10-

9、20，0.897Al3+F-6穩(wěn)設(shè)加入NaF的濃度為amolL-1,Al(OH)+6F-，AlF3-+3OH-36平衡濃度(a-0.60)+6x0.10-x10-4x很小時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式可近似為：”AIF3-OH-30.10,10一430.897K6F-6a一0.66a=0.607molLt12-8測(cè)得CuiCu(NH3)42+(1.00molL-i),NH3(1.00molL_i)IIH+(1.00molL_i)IH2(1bar),Pt的電動(dòng)勢(shì)為0.03V,試計(jì)算Cu(NH3)42+的穩(wěn)定常數(shù)。解：電池反應(yīng)式：正極：2H+2e-二H2負(fù)極：Cu+4NHCu(NH)2+2e-34E0.030

10、一(Cu(NH)2+/Cu)34機(jī)(Cu(NH)2+/Cu)-0.03V340.0592(Cu(NH)2+/Cu)=(Cu2+/Cu)-lgKCu(NH)2+342穩(wěn)340.34一0.02961gKCu(NH)2+=-003KCu(NH)2+3.16,10i2穩(wěn)3412-9硫代硫酸鈉是銀劑攝影術(shù)的定影液，其功能是溶解未經(jīng)曝光分解的AgBr。試計(jì)算，1.5L1.0molL-1的Na2S2O3溶液最多能溶解多少克AgBr?(K穩(wěn)Ag(S2O3)23-=2.8x1013；KSpAgBr=5.0X10-13)解:AgBr+2SO2-Ag(SO)3-+Br-設(shè)能溶解amol-L-13232平衡濃度1.0

11、-2aaaKK(AgBr)-K=5.0,10-13,2.8,1013=14sp穩(wěn)a2K14a0.44mol-L-1(1.0一2a)21.5L溶液中溶解的量=1.5x0.44x187.77=124g12-10定性地解釋以下現(xiàn)象：銅粉和濃氨水的混合物可用來(lái)測(cè)定空氣中的含氧量。答：反應(yīng)方程式為：2Cu+O+2HO+8NH=2Cu(NH)2+4OH-22334可根據(jù)生成的Cu(NH3)42+的量，得到空氣中氧的含量。向Hg(NO3)2滴加KI,反過(guò)來(lái)，向KI滴加Hg(NO3)2，滴入一滴時(shí)，都能見(jiàn)很快消失的紅色沉淀，分別寫(xiě)出沉淀消失的反應(yīng)。答：Hg2+2I-=HgI2J(紅色)向Hg(NO3)2滴加一

12、滴KI時(shí)，HgI2(紅色)+Hg2+=2HgI+向KI滴加一滴Hg(NO3)2時(shí)，HgI2(紅色)+I-=HgIJ-(3)用乙醇還原K2Cr2O7和硫酸的混合溶液得到的含Cr3+的溶液的顏色是深暗藍(lán)紫色的，放置蒸發(fā)水分后能結(jié)晶出KCr(SO4)212H2O紫色八面體晶體，若為加快蒸發(fā)水分，將該溶液加熱，溶液顏色變?yōu)榫G色，冷卻后不再產(chǎn)生紫色的鉻礬晶體。答：3CHCHOH2KCrO8HSO二3CHCOOH2Cr(SO)2KSO11HO2227243243242將溶液加熱，Cr(HO)3轉(zhuǎn)化為綠色的CrSO(HO)+，冷卻后不再產(chǎn)生紫色的鉻磯晶體。26424Fe(CN)63-的顏色比Fe(CN)64

13、-的顏色深。答：Fe3+電荷高半徑小，與配體作用強(qiáng)。d軌道分裂能大，吸收光譜朝短波方向移動(dòng)，呈現(xiàn)長(zhǎng)波的紅色。金能溶于王水，也能溶于濃硝酸與氫溴酸的混酸。答:在這些混合酸中，鹵離子起配位作用，生成穩(wěn)定的AuC14或AuBr4-，降低了Au3+/Au的電極電勢(shì)，使反應(yīng)得以進(jìn)行。Au+4HBr+HNO3=HAuBr4+NOf+2H2O向濃氨水鼓入空氣可溶解銅粉(濕法煉銅)。答:由于生成穩(wěn)定Cu(NH3)42+，降低了Cu2+/Cu的電極電勢(shì)，使其能被空氣氧化。反應(yīng)式為：2CuO2HO8NH=2Cu(NH)2+4OH，22334用粗鹽酸與鋅反應(yīng)制取氫氣時(shí)，可觀(guān)察到溶液的顏色由黃轉(zhuǎn)為無(wú)色。答：出現(xiàn)的黃色

14、是由于粗鹽酸中存在Fe3+，會(huì)與C卜形成FeCl-，加入鋅后，鋅能將其還原為Fe2+。4少量AgCl沉淀可溶于濃鹽酸，但加水稀釋溶液又變混濁。答:AgClHCl(濃)=AgCl2-H，加水后平衡向左移動(dòng)，重新生成AgCl。向廢定影液加入Na2S會(huì)得到黑色沉淀(沉淀經(jīng)鍛燒可以金屬銀的方式回收銀)。答:廢定影液中有Ag(S2O3)23-，加入Na2S后發(fā)生下列反應(yīng)：2Ag(SO)3,S2,=AgS2SO2,232223CuSO4固體可溶于濃鹽酸得到黃色溶液或溶于濃氫溴酸得到深褐色溶液，但遇氫碘酸卻現(xiàn)象大不相同，會(huì)析出大量碘。答：2CuSO6HCl(濃)=2CuCl-2HSO2H+TOC o 1-5

15、 h z3242CuSO6HBr(濃)=2CuBr-2HSO2H+3242CuSO4HI(濃)=2CuII2HSO4224電鍍黃銅(Cu-Zn合金)或銀以氰化物溶液為電鍍液得到的鍍層最牢固，電鍍液的其他配方都不及，長(zhǎng)期以來(lái)人們?yōu)閷ふ姨娲卸镜那杌镫婂円簜改X筋，你認(rèn)為尋找替代物的方向是什么？答：尋找氧化還原惰性的有機(jī)配體。其能生成穩(wěn)定的螯合物。有兩種組成為Co(NH3)4ClSO4的鉆(Ill)配合物，只分別與AgNO3和BaCl2發(fā)生沉淀反應(yīng),這是為什么？答：兩種配合物分別為：Co(NH)SOCl，Co(NH)ClSO354354Cu(NH3)42+呈深藍(lán)色而Cu(NH3)2+卻幾乎無(wú)色。答：Cu(I)的價(jià)電子構(gòu)型為3dio,為全充滿(mǎn)構(gòu)型，不吸收光子發(fā)生d-d躍遷。而Cu(II)的價(jià)電子構(gòu)型為3d9,中心原子Cu的電子會(huì)吸收一定頻率的光，從較低能量的d軌道躍遷到較高能量的軌道，而使Cu(II)配合物呈現(xiàn)所吸收頻率光的補(bǔ)色，即藍(lán)色。因此，Cu配合物是無(wú)色，而Cu(II)配合物顯藍(lán)色。Pb2+溶液中逐滴添加Cl-,當(dāng)C卜戶(hù)0.3molL-1時(shí)，溶液中的鉛(II)總濃度降至極限，隨后隨加入的C卜濃度增大而增大。答：開(kāi)始時(shí)為同離子效應(yīng)，使溶液中鉛(II)總濃度下降，隨后由于絡(luò)合效應(yīng)，Pb2+的濃度隨加入的Cl-濃度的增大而增大。Fe3+遇S