高等教育出版社-天津大学-无机化学-课后习题参考答案

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

n1n2?(p?p1)V1p2V2pVnR?(13.2?10-1.01?10)kPa?32L101.325kPa?400L ? d-133?9.6d

４．解：T??MpVmR

= 318 K ?44.9℃

５．解：根据道尔顿分压定律

pi?ninp

p(N2) = 7.6?104 Pa

p(O2) = 2.0?104 Pa

3

p(Ar) =1?10Pa

６．解：（1）n(CO2)? 0.114mol; p(CO2)?

（2）p(N2)?p?p(O2)?p(CO2) （3）

n(O2)n?p(CO2)p42.87 ? 10 Pa44

?3.79?10Pa

2.67?10Pa??0.286 49.33?10Pa7.解：（1）p(H2) =95.43 kPa （2）m(H2) =

pVMRT = 0.194 g

8.解：（1）? = 5.0 mol

（2）? = 2.5 mol

结论: 反应进度(?)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 ? p?V = 0.771 kJ 10.解： （1）V1 = 38.3?10-3 m3= 38.3L

（2） T2 =

pV2nR= 320 K

（3）?W = ? (?p?V) = ?502 J （4） ?U = Q + W = -758 J

（5） ?H = Qp = -1260 J

11.解：NH3(g) +

53K????NO(g) + O2(g) ?298.15H2O(g) ?rH标准态42?m= ? 226.2 kJ·mol

?1

12.解：?rHm= Qp = ?89.5 kJ ?rUm= ?rHm? ?nRT

1

= ?96.9 kJ

13.解：（1）C (s) + O2 (g) → CO2 (g)

?? ?rHm = ?fHm(CO2, g) = ?393.509 kJ·mol?1

11CO2(g) + C(s) → CO(g) 22?mol ?rHm = 86.229 kJ·

?1

CO(g) +

12Fe2O3(s) → Fe(s) + CO2(g) 33? ?rHm = ?8.3 kJ·mol?1

??各反应?rHm之和?rHm= ?315.6 kJ·mol。

?1

（2）总反应方程式为

3132C(s) + O2(g) + Fe2O3(s) → CO2(g) + Fe(s) 2323mol ?rHm = ?315.5 kJ·

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：?rHm（3）=?rHm（2）×3-?rHm（1）×2=?1266.47 kJ·mol?1 ???15．解：（1）Qp =?rHm== 4?fHm(Al2O3, s) -3?fHm(Fe3O4, s) =?3347.6 kJ·mol?1

??1

（2）Q = ?4141 kJ·mol?1

1???16．解：（1）mol?1 （2）mol?（3）mol?1 ?rHm =151.1 kJ·?rHm = ?905.47 kJ·?rHm =?71.7 kJ·

?????17.解：?rHm=2?fHm(AgCl, s)+?fHm(H2O, l)??fHm(Ag2O, s)?2?fHm(HCl, g) ? ?fHm(AgCl, s) = ?127.3 kJ·mol?1

18.解：CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)

???? ?rHm = ?fHm(CO2, g) + 2?fHm(H2O, l) ??fHm(CH4, g)

= ?890.36 kJ·mo ?1 Qp = ?3.69?10kJ

4

第2章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案

??1.解：?rHm = ?3347.6 kJ·mol?1;?rSm = ?216.64 J·mol?1·K?1;?rGm = ?3283.0

?kJ·mol?1 ＜ 0

该反应在298.15K及标准态下可自发向右进行。

?1?2.解： ?rGm = 113.4 kJ·mol ＞ 0

该反应在常温(298.15 K)、标准态下不能自发进行。

?? （2）?rHm = 146.0 kJ·mol?1;?rSm = 110.45 J·mol?1·K?1;?rGm = 68.7 kJ·mol?1 ＞ 0

? 该反应在700 K、标准态下不能自发进行。

2

3.解：?? = ?70.81 kJ·mol?1 ;?? = ?43.2 J·mol?1·K?1;??rHmrSmrGm = ?43.9 kJ·mol?1

（2）由以上计算可知：

??70.81 kJ·mol?1;??rHm(298.15 K) = ?rSm(298.15 K) = ?43.2 J·mol?1·K?1 ????rGm = ?rHm ? T ·?rSm ≤ 0

? T ≥

?rHm(298.15 K)?rS?m(298.15 K) = 1639 K

4.解：（1）Kc (CO) ? c (H2) ?3c = p (CO) ? p (H32) ?c (CH4) c (HKp = 2O)p (CH4) p (H

2O) K? =

?p (CO) / p??? p (H) / p?2 ?3?p (CH)/p?4?? p (H2O) / p??

1313 （2）K2)?2 ? c (H2) ?2c =

?c (N (H2) ?2

c (NHK?p (N2)?2 ? pp =

3) p (NH3) 1 2K? =

?p (N?2)/p? ? p (H2)/p? ?32

p (NH) /p?3 （3）Kc =c (CO2) Kp =p (CO2) K? =p (CO2)/p? （4）K ? c (H32O) ? ? p (H32O) ?c = K ? c (Hp =

2) ?3 ? p (H2) ?3

? p (H? K?=

2O)/p ?3 ? p (H?3

2)/p ?5.解：设?rH?m、??rSm基本上不随温度变化。

???rGm = ?rHm ? T ·??rSm

?rG?mol?1m(298.15 K) = ?233.60 kJ· ???1

rGm(298.15 K) = ?243.03 kJ·

mol lgK?(298.15 K) = 40.92, 故 K?(298.15 K) = 8.3?1040 lgK?(373.15 K) = 34.02,故 K?(373.15 K) = 1.0?1034

6.解：（1） ???(NH?1rGm=2?fGm3, g) = ?32.90 kJ·mol ＜0

该反应在298.15 K、标准态下能自发进行。

（2） lgK?(298.15 K) = 5.76, K?(298.15 K) = 5.8?105

7. 解：（1） ????1rGm(l) = 2?fGm(NO, g) = 173.1 kJ·mol

?lgK??fGm(1)1=

?2.303 = ?30.32, 故 K?10?31

RT1= 4.8?

（2）????1

rGm(2) = 2?fGm(N2O, g) =208.4 kJ·mol

3

??G?lgK?fm(2) = ?36.50, 故 K?2=

2.303 RT2= 3.2?10?37

（3）????1rGm(3) = 2?fGm(NH3, g) = ?32.90 kJ·mol lgK??3= 5.76, 故 K3= 5.8?105

由以上计算看出：选择合成氨固氮反应最好。

8.解：??= ????rGm fGm(CO2, g) ? ?fGm(CO, g)? ?fGm(NO, g)

= ?343.94 kJ·mol?1

< 0，所以该反应从理论上讲是可行的。 9.解: ??(298.15 K) = ??rHmfHm(NO, g) = 90.25 kJ·mol?1

???1rSm(298.15 K) = 12.39 J·mol·K?1

??rGm(1573.15K)≈?rH?m(298.15 K) ?1573.15??rSm(298.15 K)

= 70759 J ·mol?1

lgK?(1573.15 K) = ?2.349, K?(1573.15 K) = 4.48?10?3

10. 解： H2(g) + I2(g)

2HI(g)

平衡分压／kPa 2905.74 ?χ 2905.74 ?χ 2χ(2x)2= 55.3

(2905.74?x)2χ= 2290.12

p (HI) = 2χkPa = 4580.24 kPa

n =

pVRT = 3.15 mol

11.解：p (CO) = 1.01?105 Pa, p (H2O) = 2.02?105 Pa p (CO52) = 1.01?10 Pa, p (H2) = 0.34?105 Pa

CO(g) + H2O(g) ? CO2(g) + H2(g)

起始分压／105

Pa 1.01 2.02 1.01 0.34 J = 0.168, Kp= 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 x x

K?=?p (NH3) / p??? p (H?2S) / p ?= 0.070 则 x= 0.26?100 kPa = 26 kPa 平衡时该气体混合物的总压为52 kPa

（2）T不变，K?不变。

NH4HS(s) ? NH3(g) + H2S(g)

平衡分压/kPa 25.y y

K?=（?25.3 ? y) / p??? y / p? ? = 0.070 y= 17 kPa

13.解：（1） PCl5(g) ? PCl3(g) + Cl2(g)

4

平衡浓度／(mol·L) Kc =

?1

0.70?0.502.0

0.502.0

0.502.0

c(PCl3)c(Cl2)c(PCl5 ) = 0.62mol· L?1， ?(PCl5) = 71%

PCl5(g) ? PCl3(g) + Cl2(g)

平衡分压 0.20

K?RTV 0.5

2 )RTV 0.5

RTV

?p (PCl=

3)/p??? p (Cl5/p? ?p (PCl) /p???

= 27.2

（2） PCl5(g) ? PCl3(g) + Cl2(g) 新平衡浓度／(mol·L) 0.10 + y 0.25 ?y 0.25 +

Kc=

?1

0.102?y

(0.25?y)(0.30?y)(0.10?y)mol·L?1 = 0.62mol· L?1 (T不变，Kc不变)

?1

y=0.01 mol·L，?(PCl5) = 68%

（3） PCl5(g) ? PCl3(g) + Cl2(g)

?1

平衡浓度／(mol·L) 0.35?z z 0.050 +z

Kc=

(0.050?z)z0.35?z?1

= 0.62 mol·L?1

L，?(PCl5) = 68% z= 0.24 mol·

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) 1.0 0.50 0.50

?c(NH3)?2 Kc= 3c(N2)?c(H2)??1?2 =2.0(mol · L)

若使N2的平衡浓度增加到1.2mol· L?1，设需从容器中取走x摩尔的H2。 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

?1

新平衡浓度／(mol·L) 1.2 0.50+(3?0.2) ?x 0.50?2?0.20

Kc=

(0.50?2?0.20)231.2?(0.50?3?02?x)(mol · L)?1?2?1?2=2.0(mol · L)

x=0.94

15. 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／kPa 101?79.2 = 21.8 286 ? 79.2／2 = 246 79.2

K?（673K）=

?p(NO?p(NO)/p?2)/p2??22??p(O)/p??= 5.36

5

???mol ?rGm= ?2.303RTlgK，?rGm(673 K) = ? 9.39 kJ·

?1

?17.解： ?rGm(298.15 K) = ?95278.54 J·mol?1

????rSm(298.15 K) ?rGm(298.15 K) = ?rHm(298.15 K) ? 298.15 K·

??mol·K，?rGm(500 K) ≈?97292 J·mol ?rSm(298.15 K) = 9.97 J·

?1?1?1

lgK?(500 K) = 0.16， 故 K?(500K)=1.4?1010

K2K1?? 或者 ln≈

?rH?m(298.15K)?T2?T1??TTR?12??，K?(500 K) = 1.4?1010 ?????18.解：因?rGm(298.15 K) = ?rGm(1) +?rGm(2) = ?213.0 kJ·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=-lg c(H+)=12.00

（2）0.050mol·L-1HOAc溶液中， HOAc H + OAc

-1

c平/(mol·L) 0.050-x x x

Ka??+

-

c(H?)c(OAc?)c(HOAc)?x?x0.050?x?1.8?10?5

c(H+) = 9.5×10-4mol·L-1

pH = -lg c(H+) = 3.02

2．解：（1）pH = 1.00 c(H) = 0.10mol·L

+

-1

pH = 2.00 c(H+) = 0.010mol·L-1 等体积混合后：c(H+) =（0.10mol·L-1+0.010mol·L-1）/2 = 0.055 mol·L-1

pH = -lgc(H+) = 1.26

（2）pH = 2.00 c(H+) = 0.010mol·L-1

pH = 13.00 pOH = 14.00-13.00 = 1.00, c(OH-) = 0.10mol·L-1

-1等体积混合后：c(H?)?0.010mol?L?0.0050mol?L-1

2c(OH)?+

-

-0.10mol?L2-1?0.050mol?L-1

酸碱中和后：H + OH → H2O

c(OH-) = 0.045mol·L-1

pH =12.65 3．解：正常状态时

+-8-1

pH = 7.35 c(H) = 4.5×10mol·L

+-8-1

pH = 7.45 c(H) = 3.5×10mol·L 患病时

pH = 5.90 c(H+) = 1.2×10-6mol·L-1

1.2?104.5?10-6-8mol?L-1-1?27mol?L

1.2?103.5?10-6-8mol?L-1-1?34mol?L

6

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＝2.77 c(H+)=1.7×10-3mol·L-1 HA H+ + A- c-1平/(mol·L) 0.10-1.7×10-3 1.7×10-3 1.7×10-3

K?c(H?)c(A?)2a?c(HA)?(1.7?10?3)0.10?1.7?10?3?2.9?10?5

?3α =

1.7?100.10?100%?1.7%

5．解：溶液的pH = 9.00, c(H+) = 1.0×10-9mol·L-1 故 c(OH-) = 1.0×10-5

mol·L-1

假设在1.0 L 0.10 mol·L-1

氨水中加入x mol NH4Cl(s)。 NH3·H2O NH+4 + OH- c平/(mol·L-1) 0.10-1.0×10-5 x+1.0×10-5 1.0×10-5

c(NH?4)c(OH?)c?K?(NH)

(NH)b3?H2O3?H2O(x?1.0?10?5)1.0?10?5?5?1.8?10?5

0.10?1.0?10x = 0.18

应加入NH固体的质量为: 0.18mol·L-1×1L×53.5g·mol-1

4Cl= 9.6g

6．解：设解离产生的H+

浓度为x mol·L-1

，则

HOAc H+ + OAc- c-1平/(mol·L) 0.078-x x 0.74+x c(H?c)(O?Ac)

c?K?(HOAc)a(HOA c)

0.74x50.078?1.8?10?，x = 1.9×10-6 ，pH = -lg c(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) = 0.18 mol·L-1，c(OAc-) = 0.64 mol·L-1 设产生的H+变为x’mol·L-1，则

HOAc H+ + OAc- c平/(mol·L-1) 0.18-x’ x’ 0.64+x’

(0.64?x')x'0.18?x'?1.8?10?5

x’ = 5.1×10-6

，pH =5.30 Δ(pH) = 5.30-5.72 = -0.42

7. 解：（1）设NH+-1

4Cl水解产生的H为x mol·L，则

NH++

4 + H2O NH3·H2O + H

c-1

平/(mol·L) 0.010-x x x

K?c( NH3?H2O) c(H?)K?wh?c(NH?)?4K（?NH?5.6?10?10

b3?H2O) 7

xx0.010?x?5.6?10?10

-1

x = 2.4×10-6，pH = 5.62

（2）设NaCN水解生成的H为x’mol·L，则 CN- + H2O HCN + OH- -1

c平/(mol·L) 0.10-x’ x’ x’

c(HCNc)-(OH)??Kh-c(CN)-3

+

x` = 1.3×10，pH = 11.11

8．解：（1）Kai(HClO)= 2.9×10-8；（2）Kspθ(AgI) = 8.51×10-17

9．解：（1）设CaF2在纯水中的溶解度(s)为x mol·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) x 2x ｛c(Ca2+)｝·｛c(F-)｝2 = Kspθ(CaF2)

x = 1.1×10

（2）设CaF2在1.0×10-2mol·L-1NaF溶液中的溶解度(s)为y mol·L-1。 CaF2 （s）

-1

-3

Ca + 2F

2+-

-2

c平/(mol·L) y 2y+1.0×10

{c(Ca2+)}·{c(F-)}2 = Kspθ(CaF2)

-22 -9

y(2y+1.0×10)= 5.2×10

y = 5.2×10-5 （3）设CaF2在1.0×10-2 mol·L-1CaCl2溶液中的溶解度(s)为z mol·L-1。 CaF2（s）

Ca2+ + 2F-

c平/(mol·L-1) 1.0×10-2+z 2z {c(Ca2+)}·{c(F-)}2 = Kspθ(CaF2) (z+1.0×10-2)(2z)2 = 5.2×10-9 z = 3.6×10-4 7．解：溶液混合后有关物质的浓度为：

HA + OH- ? A- + H2O c/(mol·L)

-1

50.0?0.10?20.0?0.10100.0

20.0?0.10100.0

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： HA ? A- + H+ c平/(mol·L-1)

50.0?0.10?20.0?0.10100.0?x20.0?0.10100.0-5

?x-1

x

pH = 5.00 = -lg x，x = 1.00×10mol·L

代入弱酸HA的解离平衡常数表示式：

8

20.?00.??xK?c(A?)?c(H)(?1x0)a(HA)??100.0c(HA)(50.0?0.10?20.0?0.10?x)100.0(20.0?0.10)?(1.00?10?5)（近似计算）

?100.0(30.0?0.10

)100.0?6.67?10?610．解：（1）由题意可知：c(Mg2+

) = 0.050 mol·L-1

当c(Mg2+

)·{c(OH-)}2

＞Kspθ

(Mg(OH)2)时开始有Mg(OH)2沉淀出。

?c(OH-)＞Ksp(Mg(OH)2) c(Mg2+)?12?5.61?105.0?10?2?1.0?10?5mol?L-1（2）{c(Al3+

)}·{c(OH-

)}3 = 4.0×10-22＞Kspθ(Al(OH)3+

3)，所以还有Al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)2+

2 ?Ca + Cd(OH)2↓

Cd(OH)2(s)

Cd2+ + 2OH- Kspθ=7.2×10-15

若使c(Cd2+)＜0.10mg·L-1 =

1.0?10?4g-1=8.9×10-7mol·L-1

112.41g?mol-1?LK?-H)2)7.2?10?15 c(OH)＞sp(Cd(Oc(Cd2+)/c??8.9?10?7

?9.0?10?5mol?L-1pH＞(14.00-pOH) = 10.0

12．解：（1）混合后：c(Mn2+) = 0.0010mol·L-1 c(NH3·H2O) = 0.050 mol·L-1 设OH-浓度为x mol·L-1 NH3·H2O NH+-4 + OH c平/(mol·L-1) 0.050-x x x

x20.05?0x?1.8?1?05

x2 = 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132.15 c((NH-1

4)2SO4) =0.495?1000mol·L-1

= 0.25mol·L

132.15?15c(NH-

4) = 0.50 mol·L-1 设OH-浓度为x mol·L-1

9

+-

NH3·H2O NH4 + OH c平/(mol·L-1) 0.050-x 0.50+x x

c(NH+4)?c(OH-)? c(NH?Kb(NH3?H2O)3?H2O)

?(0.50?x)x?50.050?x?1.8?10 0.50x?1.8?10?5

0.050 x=1.8×10-6 c(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 K? c(SO2-sp(BaSO4)1.08?10?10-14)＞c(Ba2+)?0.10mol?L

?1.08?10?9mol?L-1Ag2SO4沉淀所需

?5c(SO2-K?sp(Ag2SO4)1.20?104)＞｛c(Ag+)｝2?(0.10)2mol?L-1

?1.2?10?3mol?L-1故BaSO4先沉淀。

当Ag+

开始沉淀时，c(Ba2+

)＜1.08?10?10＜10-5

10?3mol·L-1

1.2?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

3?c(OH-)＞Ksp(Fe(OH)3)c(Fe3+)3 ?39?2.79?10-11.0?10?5mol?L

?6.5?10?12mol?L-1pH = 2.81 若使0.10 mol·L-1MgCl2溶液不生成Mg(OH)2沉淀，此时c(OH-)最大值为

?c(OH-)＞Ksp(Mg(OH)2)c(Mg2+) ?12?5.61?10-1

0.10mol?L?7.5?10?6mol?L-1 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

10

?csp(Pb(OH)2)1(OH-)＞Kc(Pb2+) ?15?1.43?10

3.0?10?2mol?L-1?2.2?10?7mol?L-13?c-(Cr(OH)3)2(OH)＞Kspc(Cr3+)3 ?31?6.3?102.0?10?2mol?L-1

?3.2?10?10mol?L-1因为c-

)＞＞c-

1(OH2(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

3?3 c(OH-)＞Ksp(Cr(OH)3)6.3?10?31c(Cr3+)?1.0?10?5mol?L-1?4.0?10?9mol?L-1Pb(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-1

pHmin = 5.60 pHmax = 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）

2-2+K??c(CrO2-4)(CrO4)c(Pb)c(s2-)?cc(s2-)c(Pb2+)??Ksp(PbCrO4)2.8?10?13

K??sp(PbS)8.0?10?28?3.5?1014（2）

2-2-+2K??c(CrO4){c(Cl-)}2?c(CrO4){c(Ag)}{c(Cl-)}2{c(Ag+)}2??12?Ksp(Ag2CrO4)

{K?(AgCl)}2?1.12?10?10sp(1.77?10)2?3.6?107

17．解：（1）设Cu2+的起始浓度为x mol·L-1。由提示可知： 2Cu2+ 26S2O2-3 反应物质的量比 2 ： 26 n/10-3

mol x ： 30.0×0.100 x = 0.230×10-3mol

c(Cu2+) = 0.0115 mol·L-1

（2）c(IO--13) = 0.0230 mol·L

Kspθ

(Cu(IO3)2) = {c(Cu2+

)}·{c(IO-2

3)}

= 6.08×10-6

11

18．解：设残留在溶液中的Cu2+的浓度为x mol·L-1。

Cu2+

+ H2S

CuS↓ + 2H+

c平/(mol·L-1) x 0.10 0.10+2(0.10-x)

K??{c(H+)}2c(S2)-c(HS)-{c(Cu2+)}{c(H?2-?-2S)}c(S)c(HS)??

?Ka(1)?Ka(2)1.4?10?20

K??sp(CuS)6.3?10?36?2.2?1015 (0.320)?50.1x0?2.2?10

x = 4.1×10-16 c(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 = 2.6×10-15

g 19．解：（1）c(Fe3+) = c(Fe2+) ≈ 0.010mol·L-1 若使Fe3+开始产生沉淀，则

3?c(OH-)＞Ksp(Fe(OH)3)c(Fe3+)32.79?10?39?L-1

0.010mol??6.5?10?13mol?L-1pH = 14.00-12.19 = 1.81

（2）Fe(OH)3沉淀完全，要求c(Fe3+) ≤ 10-5mol·L-1，则

3?c(OH-)?Ksp(Fe(OH)3)c(Fe3+)3 ?39?2.79?10-1

1.0?10?5mol?L?6.5?10?12mol?L-1pH =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+2 NO↑ + 4H2O

（2）4Zn + 5H2SO4(浓) →4ZnSO4 +H2S↑ + 4H2O

（3）KClO3 + 6 FeSO4 + 3H2SO4 → KCl +3 Fe2 (SO4)3 + 3H2O （4）Cu2S + 22HNO3 → 6Cu (NO3)2 + 3H2SO4 + 10NO↑ +8 H2O

3．解： （1） 1 2I?- 2e? → I2 +) 1 H2O2+ 2H+ + 2e? → 2H2O

2I?+ H2O2+ 2H+ → I2+2H2O

12

（2）

（3） （4） （6）

2??1 Cr2O7 + 14H + 6e → 2Cr + 7H2O +3++) 3 H2S - 2e? → S + 2H+ 2?Cr2O7+ 3H2S + 8H+ → 2Cr3+ + 3S↓ + 7H2O

??1 ClO3 + 6H + 6e → Cl + 3H2O +-+) 6 Fe-e?→Fe2+3+ ?ClO3+ 6Fe2++ 6H+ → Cl- +6Fe3+3H2O

1/2 Cl2+ 2e? →2Cl-

+) 1/2 Cl2 + 4OH?- 2e? →2ClO-+ 2H2O -- Cl2 + 2OH?→Cl+ClO+ H2O

1 Zn + 4OH?- 2e? →[Zn(OH)4]2-

ClO-+ H2O +2e?→Cl-+ 2OH?

Zn + ClO-+2OH?+ H2O→[Zn(OH)4]2- + Cl-

??2 MnO4 + e → MnO4

2?（5）

+) 1

+) 1

SO3 + OH?- 2e? →SO4 + H2O

2MnO4 +SO3 + 2OH? →2 MnO4+SO4 + H2O

-?2?2??2?2?2?4．解：（1）（-）Pt，I2(s)∣I?(c1)‖Cl(c2)∣Cl2(P), Pt（+）

（2）（-）Pt∣Fe2+, Fe3+ (c3)‖MnO4(c3), Mn2+(c4)，H+(c5)∣Pt（+）

?（3）（-）Zn∣ZnSO4 (c1)‖CdSO4 (c2)∣Cd（+）

5．解：由于E(F2/HF)＞E(S2O8/SO4)＞E(H2O2/H2O)＞E(MnO4/Mn)＞E(PbO2/Pb)＞E(Cl2/Cl-)＞E(Br2/Br-)＞E(Ag+/Ag)＞E(Fe3+/Fe2+)＞E(I2/I-)

???????2?2-

???2+

?2+

故氧化能力顺序为F2 ＞S2O8＞ H2O2＞ MnO4＞PbO2＞Cl2 ＞Br2 ＞ Ag+＞Fe3+＞I2。

2??其对应的还原产物为HF，SO4，H2O，Mn2+ ，Pb2+ ，Cl?，Br?, Ag, Fe2+ , I?。

2?6．解：由于E(Zn2+/Zn) < E(H+/H2) < E(S/H2S) < E(Sn4+/Sn2+) < E(SO42-/H2SO3) < E(Cu2+/Cu) < E(I2/I-) < E(Fe3+/Fe2+) < E(Ag+/Ag) < E(Cl2/Cl-)

故还原能力顺序为Zn＞H2＞H2S＞SnCl2＞Na2SO3＞Cu＞KI＞FeCl2＞Ag＞KCl。

??????????7．解：（1）E(Fe3+/Fe2+) < E(Br2/Br-)，该反应能自发向左进行。

??（2）E ＞0，该反应能自发向左进行。

?（3）?rGm<0，该反应能自发向右进行。

8．解：（1）E( MnO4-/ Mn2+)＞E(Fe3+/Fe2+)，该反应能自发向右进行。 （2）原电池的电池符号：

??(-)Pt|Fe(1mol?L), Fe(1mol?L)‖MnO4(1mol?L), Mn(1mol?L), H(10.0mol?L)︱Pt(+)

-?+?80.0592V{c(MnO4/c}{c(H/c}ZE(MnO4/ Mn) = E ( MnO4/ Mn)+ lg 2+? {c(Mn/c}2+-13+-1--12+-1+-1

-2+

?-2+

13

= 1.51 V +

??0.0592V8

lg(10.0) = 1.60 V 5??E = E(MnO4-/ Mn2+) ? E( Fe3+/Fe2+) = 0.83 V

-2+3+2+

（3）lgK= Z′{ E(MnO4/ Mn)- E(Fe/Fe)}/0.0592 V

= 62.5

K= 3.2×10

?62

8．解：E(Ag+/Ag) = E(Ag+/Ag) + 0.0592V lg{c(Ag+/c)}

??= 0.6807 V

E(Zn2+/Zn) = E(Zn2+/Zn)+0.0592 V/2 lg{c(Zn)/c} = -0.7922 V E = E(Ag+/Ag) - E(Zn2+/Zn) = 1.4729 V

??lgK???Z'{Ag/Ag)?E(Zn0.0592v?θ2?/Zn)}

=52.8

52

K=6.3×10

9．解：（1）（-）Zn∣Zn2+(0.020 mol·L-1)‖Ni2+(0.080 mol·L-1)∣Ni（+）; E= 0.524 V;

?（2）（-）Pt，Cl2(P)∣Cl(10 mol·L)‖Cr2O7(1.0 mol·L), Crmol·L-1)∣Pt（+）; E=0.21 V

??--12- -1 3+

（1.0 mol·L），H(10

-1+

10．解：E(AgBr/Ag) = E(Ag+/Ag)

? = E(Ag+/Ag) + 0.0592 V × lg{c(Ag+)/c?} = E(Ag+/Ag) + 0.0592 V × lg Ksp(AgBr)

-13

Ksp(AgBr) = 5.04×10

????

11．解：c(Ag+)=0.040 mol·L-1

12．解：（1）E(Cu/ Cu) = E(Cu/Cu) +

2+

? 2+

0.0592VZlg{c(Cu)/c}

2+

? =+0.33 V

?（2）c(Cu 2+) = Ksp(CuS)/(S2-) =6.3c10-36 mol·L-1

E(Cu/Cu) = -0.70 V

{c(H)/c}0.0592V++

（3）E(H/H2) = E(H/H2) + lg{p(H)/p?} Z2?2+

+?2= -0.0592 V （4）OH+ H → H2O

-

+

c/(mol·L-1) 0.1 0.1

刚好完全中和，所以c(H+)=1.0×10-7mol·L-1

E(H/H2) = -0.41 V

-1

（5）加入的NaOAc与HCl刚好完全反应生成0.10 mol·L的HOAc HOAcH + OAc 平衡浓度c/(mol/L) 0.10-x x x

Ka(HOAc) = x2/(0.10-x) = 1.8×10-5

14

?+

+-

x = 0.0013 mol·L-1

E(H+/H2) = -0.17 V

13．解：c(H+)=2.7×10-5mol·L-1, pH=4.57; K?(HA)= 2.7×10-5 14．解：由lg K?= 4.3345,得 K?= 4.63×10-5

15．解：E(Cu2+/Cu) = E?(Cu2+/Cu) +

0.0592V2lg{c(Cu2+)/c?}= +0.31 V

E(Ag+

/Ag) = E?(Ag+/Ag) + 0.0592 V×lg{c(Ag+

)/c?} = +0.681V

E?( Fe2+/Fe)=-0.44V, {E(Ag+/Ag) - E?(Fe2+/Fe)} ＞ {E(Cu2+/Cu) - E?(Fe2+

/Fe)} 故Ag+先被Fe粉还原。

当Cu2+要被还原时，需E(Ag+/Ag) = E(Cu2+/Cu),

这时E?(Ag+/Ag)+0.0592 V×lg{c(Ag+

)/c?} = E?(Cu2+

/Cu)。

即：0.7991 V + 0.0592 V × lg{c(Ag+

)/c?} = 0.31 V，c(Ag+) = 5.0×10-9 mol·L-1

16．解：（1）E(Ag+/Ag) = E?(Ag+/Ag) + 0.0592 V × lg{c(Ag+)/c?}= +0.74 V

E(Zn2+

/Zn) = E?(Zn2+/Zn) + (0.0592 V/2)×lg{c(Zn2+

)/c?}= -0.78 V

E = E(Ag+/Ag) - E(Zn2+/Zn) = +1.5 V

（2）lgK?= z′{E?(Ag+/Ag) - E?(Zn2+/Zn)}/0.0592 V，K?= 5.76×10

52

E?= E?(Ag+/Ag) - E?(Zn2+/Zn) = +1.5617 V

Δ??2rGm=-z′FE= -3.014×10 kJ·mol-1

（3）达平衡时, c(Ag+) =x mol·L-1

2Ag+ + Zn2Ag + Zn2+

平衡时浓度c/(mol·L-1

) x 0.30 + (0.10-x)/2

K?=

c(Zn2?)/c?{c(Ag?)/c?}2

x = 2.5×10-27，c(Ag+) = 2.5×10-27mol·L-1

17．解：（1）E?(MnO2-?-4/MnO2) = {3E(MnO4/MnO2) - E?(MnO-4/MnO2-4)}/2

= +2.27V

E?(MnO3+) = {2E?(MnO2+?2/Mn2/Mn) - E( Mn3+/Mn2+)}/1 = +1.0 V （2）MnO2-3+4, Mn。

（3）是Mn2+。反应式为Mn + 2H+ → Mn2+ + H2

18．解：(1) E?(Cr?2O2-7/Cr2+)=0.91V; E(Cr3+/Cr2+)= -0.74V; (2) Cr3+

, Cr2+

均不歧化, Cr3+

较稳定, Cr2+

极不稳定。

第5章 原子结构与元素周期性 习题参考答案

1．解：（1）n ≥ 3正整数；

（2）l = 1；

（3）ms = +?（或??）； （4）m = 0。

2．解：（1）不符合能量最低原理；

（2）不符合能量最低原理和洪德规则；

（3）不符合洪德规则；

15

（4）不符合泡利不相容原理； （5）正确。

3．解：（1）2px、2py、2pz为等价轨道；

（2）第四电子层共有四个亚层，最多能容纳32个电子。 亚层 轨道数 容纳电子数 s 1 2

p 3 6 d 5 10 f 7 14

32

4．解：（2）P（Z＝15）

（3）1s22s22p63s23p64s2 （4）Cr [Ar] （5）Cu

（6）[Ar]3d10

4s2

4p6

5．解：（1）[Rn] 5f146d107s27p2, 第7周期，ⅣA族元素，与Pb的性质最相似。 （2）[Rn] 5f146d107s27p6，原子序数为118。 6．解：离子 电子分布式

S2? 1s22s22p63s23p6

K+ 1s22s22p63s23p6 Pb2+ [Xe]4f145d106s2 Ag+ [Kr]4d10

Mn2+ 1s22s22p63s23p63d5 Co2+ 1s22s22p63s23p63d7

7．解： 原子序数 电子分布式 各层电子数 周期 族 区 金属还是非金属 11 [Ne]3s1 2, 8, 1 三 ⅠA s 金属 21 [Ar]3d14s2 2, 8, 9, 2 四 ⅢB d 金属 53 [Kr]4d105s25p5 2, 8, 18, 18, 7 五 ⅦA p 非金属 60 [Xe]4f46s2 2, 8, 18, 22, 8, 2 六 ⅢB f 金属 80 [Xe]4f145d106s2 2, 8, 18, 32, 18, 2 六 ⅡB ds 金属 8．解： 元素 周期 族 最高氧化数 价层电子构型 电子分布式 原子序数 甲 3 ⅡA +2 3s2 [Ne]3s2 12 乙 6 ⅦB +7 5d56s2 [Xe]4f145d56s2 75 丙 4 ⅣA +4 4s24p2 [Ar]3d104s24p2 32 丁 5 ⅡB +2 4d105s2 [Kr]4d105s2 48 9．解：（1）A、B；

16

（2）C?、A+

； （3）A；

（4）离子化合物，BC2。

10．解：（1）有三种，原子序数分别为19、24、29； （2） 原子序数 电子分布式 周期 族 区 19 1s22s22p63s23p64s1 四 ⅠA s 24 1s22s22p63s23p63d54s1 四 ⅥB d 29 1s22s22p63s23p63d104s1 四 ⅠB ds

11．解：

元素代号 元素符号 周期 族 价层电子构型 A Na 三 ⅠA 3s1 B Mg 三 ⅡA 3s2 C Al 三 ⅢA 3s23p1 D Br 四 ⅦA 4s24p5 E I 五 ⅦA 5s25p5 G F 二 ⅦA 2s22p5 M Mn 四 ⅦB 3d54s2 12．解：

元素代号 电子分布式 周期 族 元素符号 D 1s22s22p63s23p5 三 ⅦA Cl C [Ar]3d104s24p4 四 ⅥA Se B [Kr]5s2 五 ⅡA Sr A [Xe]6s1 六 ⅠA Cs A B C D

（1）原子半径 大 小 （2）第一电离能 小 大 （3）电负性 小 大 （4）金属性 强 弱

第6章 分子的结构与性质 习题参考答案

1．解：C原子的共价半径为：154pm／2＝77.0pm N原子的共价半径为：145pm／2＝72.5pm Cl原子的共价半径为：(175－72.5)pm＝102.5pm 故C—Cl键的键长为：(77.0＋103)pm＝180pm 2．解：分子的热稳定性为HF > HCl > HBr > HI。

17

3．解： BBr3 CS2 SiH4 PCl5 BrHClCl SCS BSiPCl

BrBrHlHHCClC2H4

HH CC HH

4．解： HClO BBr3 C2H2

Br

π

Clσ

Hσ CCσ H Oσ

Hσ

σ Bσ

π

BrBrσ 5．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：NH?2+

4、[Cu(NH3)4]。

6．解：（1）ZnO>ZnS （2）NH3OF2 （5）IBr

7．解：Na2S > H2O > H2S > H2Se > O2 8．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sp3 V形 SiCl4 等性sp3 正四面体形 CO2 等性sp 直线形 NH?4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 PbCl3 3 2 1 V形 BF3 3 3 0 平面正三角形 NF3 4 3 1 三角锥形 PH+4 4 4 0 正四面体 BrF5 6 5 1 正四棱锥形 SO2?4 4 4 0 正四面体

18

NO3 ?3 6 4 2 4 4 成键的名称和数目 一个单电子?键 一个叁电子?键 2个?键 不成键 2个单电子?键 1 2 0 价键结构式或分子结构式 [H?H] [He?He] C C++V形 四方形 四面体 能否存在 能 能 能 不能 能 +XeF4 CHCl3 ﹡10．解： 分子或离子 H2 He2 ++分子轨道表示式 (?1s) (?1s)2(?*1s)1 KK(?2s)2(?*2s)2 (?2py)2(?2pz)2 KK(?2s)(?*2s) KK(?2s)2(?*2s)2 (?2py)(?2pz) KK(?2s)(?*2s) (?2py)2(?2pz)2(?2px)1 2211221C2 Be2 B2 B BN2 +2个?键 一个单电子?键 N N能 O2+ KK(?2s)(?*2s)(?2px)2212221个?键 一个叁电子?键 1个?键 O-O+(?2py)(?2pz)(?*2py) 能 11．解： 分子或离子 O2 +O2 O2 ?O2 ??O2 ?? 键级 2.5 2 1.5 +?????结构稳定性的次序为：O2>O2>O2>O2>O2

1 0.5 12．解：（1）He2的分子轨道表示式为(?1s)2(?*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(?1s)(?*1s)(?2s)(?*2s) (?2py)(?2pz)(?2px)，形成一个?键，两个?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）O2的分子轨道表示式为:(?1s)2(?*1s)2(?2s)2(?*2s)2(?2px)2(?2py)2(?2pz)2

2222222

(?*2py)(?*2pz)，形成—个叁电子?键，所以O2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。

21?第7章 固体的结构与性质 习题参考答案

19

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：KBr

3．解： 离子 电子分布式 离子电子构型

Fe 1s2s2p3s3p3d 9～17 Ag 1s2s2p3s3p3d4s4p4d 18 Ca2+ 1s22s22p63s23p6 8 + 2

Li 1s 2 S2? 1s22s22p63s23p6 8 Pb2+ [Xe]4f145d106s2 18+2 Pb4+ [Xe]4f145d10 18 3+14102

Bi [Xe]4f5d6s 18+2

4．解：B为原子晶体，LiCl为离子晶体，BCl3为分子晶体。

5．解：（1）O2、H2S为分子晶体，KCl为离子晶体，Si为原子晶体，Pt为金属晶体。 （2）AlN为共价键，Al为金属键，HF(s)为氢键和分子间力，K2S为离子键。 6．解：

物质 N2 SiC Cu 冰 BaCl2

7．解： Al(s)+ F2(g)????AlF3(s) 32θ?fHm3+ +

2266

22

65

226102610

晶格结点上的粒子 N2分子 Si原子、C原子 Cu原子、离子 H2O分子 Ba、Cl 2+?晶格结点上离子间的作用力 分子间力 共价键 金属键 晶体类型 分子晶体 原子晶体 金属晶体 预测熔点 （高或低） 很低 很高 高 低 较高 氢键、分子间力 氢键型分子晶体 离子键 离子晶体 D?(F－F) ?U

?13e ) +? 3F(g?3EA??3F (g)?? ?subHm +

Al(g) Al(g)

20

3+

?U＝?subHm+D??(F－F)+3EA+ I ??fHm

1＝ [326.4+

3×156.9+3×（?322）+5139.1?（?1510）]kJ · mol ?1 2＝ 6245 kJ · mol ?1

8．解：

K(s)

?suHb?m?fHm?+

12I2(s) KI(s)

(K) ?suHb2?m(I2)

1I2(g) ?U 1Dθ(I-I)

2 I(g) +e? I?(g) EA +

1 ?e?

+

K(g) I1 K(g)

??θ11??subHm(I2)+ D(I-I)+EA+ I1 ?U ?fHm=?subHm(K)+

221 =[90+

11?1

?62.4+?152.549+(?295)+418.9?649] kJ · mol 22 =?328 kJ · mol ?1

9．解：（1）极化力：Na+，，Al3+，Si4+；变形性：Si4+，Al3+，Na+。 （2）极化力：I，Sn，Ge；变形性：Ge，Sn，I。 10．解：极化作用：SiCl4> AlCl3> 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。

?

2+

2+

2+

2+

?

第8章 配位化合物（习题参考答案）

1．解：

配离子 [Cr(NH3)6]3+

形成体 Cr3+ 配体 NH3 配位原子 N 配位数 6- 21

[Co(H2+2O)6―] Co2+- -H2O O- 6- [Al(OH)4] Al3+ OH― O- 4 [Fe(OH)2(H2O)4]+ Fe2+- OH―、-H2O- O -6 [PtCl―5(NH3)] Pt4+- Cl―、NH3- -Cl、N 6- 2．解：

配合物 名 称 配离子形成体电荷 氧化数 [Cu(NH3)4][PtCl4] 四氯合铂（Ⅱ）酸四氨合铜（Ⅱ） +2、―2 +2、+2 Cu[SiF6] 六氟合硅（Ⅳ）酸铜 ―2 +4 K3[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 +2 3．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 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 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-

22

[Co(NCS)4]

2―

6．解：已知：[MnBr4]2―μ＝5.9 B.M，[Mn(CN)6]3―μ＝2.8 B.M。 由：?＝n（n+2）式求得：

?2+? [MnBr4]2中 n=5???Mn（n=5）相比较，可推测： ?，与?3+3?[Mn(CN)6]中 n=2????Mn（n=4）[MnBr4]2―价层电子分布为

7. 解：混合后尚未反应前：

c(Ag) = 0.10 mol·L

c(NH3·H2O) = 0.50 mol·L?1

又因Kf?([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

?1

起始浓度／(mol·L) 0.50 ? 2 ? 0.10 0.10 平衡浓度／(mol·L?1) x 0.30 + 2x 0.10 ?x

K?f+?1

=

?c ( [Ag (NH)])? ?c (Ag )? ? c (NH · HO ) ??32?322 = 1.12?107

x= 9.9?10

? 8

0.10?xx(0.30?2x)2= 1.12?107

即 c(Ag+) = 9.9?10? 8mol·L?1

?1

?1

c([Ag(NH3)2]+) = (0.10 ? x) mol·L?1 ≈0.10 mol·L?1 c(NH3·H2O) = (0.30 + 2x) mol·L ≈0.30 mol·L 8. 解：混合后未反应前：

c(Cu2+) = 0.050 mol·L?1

c(NH3) = 3.0 mol·L?1

达平衡时： Cu2+ + 4NH3·H2O [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O

23

平衡浓度／(mol·L) x 3.0 ? 4?0.050 + 4x 0.050 ?x

K?f?1

=

?c ([Cu (NH)])? ?c (Cu)? ? c (NH) ?2?342?34=

0.050?xx(2.8?4x)4= 2.09?1013

0.050x(2.8)4=2.1?1013, x=3.9?10?17

c([Cu(NH3)4]2+) ≈0.050 mol·L?1，c(NH3·H2O) ≈2.8 mol·L?1 若在此溶液中加入0.010 mol NaOH(s)，即：c(OH) = 0.50 mol·L J = 3.9?10

?17

?

?1

? (0.50) = 9.8?10

2?18

? ＞ Ksp(Cu (OH)2)

故有Cu (OH)2沉淀生成。

9.解：设1.0 L 6.0 mol·LNH3·H2O溶解x mol AgI，则c([Ag(NH3)2]) = x mol·L（实际

上应略小于x mol·L?1）c(I? ) = x mol·L?1 AgI(s) + 2NH3·H2O [Ag(NH3)2]+ + I? + 2H2O

?1

平衡浓度／(mol·L) 6.0 ? 2x x x

K??1+?1

=

?c ( [Ag (NH3)2])c(I) 2???- ? c (NH3· H2O) ????c(Ag)?

?c(Ag)???Ksp(AgI) = 9.54?10 = Kf?( [Ag (NH3)2]?)·

x22??10

(6.0?2x) = 9.54?10

?4

?10

x= 1.9?10

同上方法： AgI(s) + 2CN? [Ag(CN)2] ? + I?

平衡浓度／(mol · L?1) 1.0 ? 2y y y

K?=Kf?( [Ag (CN)2Ksp(AgI) = (1.26?10) ? (8.52?10])·

y = 0.49

??21?17

) = 1.07?105

可见KCN可溶解较多的AgI。

10.解：设1.0 L 1.0 mol·L氨水可溶解x mol AgBr，并设溶解达平衡时c([Ag(NH3)2]) = x

mol·L?1（严格讲应略小于x mol·L?1）c(Br? ) = x mol·L?1

AgBr(s) + 2NH3·H2O [Ag(NH3)2]+ + Br? + 2H2O 平衡浓度／(mol·L?1) 6.0 ? 2x x x

K??1+

Ksp(AgBr) = 5.99?10?6 =Kf?( [Ag (NH3)2]?)·

?

x22(1.0?2x)= 5.99?10?6 x= 2.4?10?3

故1.0 L 1.0 mol·L?1 NH3·H2O可溶解1.9?10?4 mol AgBr。 则100mL 1.0 mol·LNH3·H2O只能溶解AgBr的克数为 2.4?10 mol·L ? 0.10 L ? 187.77 g·mol = 0.045 g ＜ 0.10 g 即0.10 g AgBr 不能完全溶解于100mL 1.00 mol·L?1的氨水中。 11.解：c(NH3·H2O) = 9.98 mol·L?1

?3

?1

?1

?1

24

混合冲稀后：c(NH?1

30mL?1

3·H2O) = 9.98 mol·L ? 100mL = 2.99 mol · L

c (Ag+) = 0.100 mol · L?1 ?

50.0mL?1100mL = 0.0500 mol · L

（1） Ag+ + 2NH3·H2O

[Ag(NH3)2]+ + 2H2O

平衡浓度／(mol·L?1

) x 2.99 ? 0.100 +2x 0.0500 ?x

K?f较大，故可近似计算 K?f =

0.0500mol · L?1?12 = 1.12?107, x= 5.35?10

?10

（2.89mol · L）（x mol · L?1）即 c (Ag+) = 5.35?10?10 mol·L?1

c([Ag(NH+

?1

?1

3)2]) = 0.0500mol·L, c(NH3·H2O) = 2.89 mol·L

（2）加入0.0745 g KCl(s)：c(Cl?) = 0.0100 mol·L?1

J = 5.35?10?10 ?0.0100 = 5.35?10?12＜K?sp(AgCl)=1.77?10?10

故无AgCl沉淀形成。

欲阻止AgCl沉淀形成，

?c (Ag+) ≤

Ksp(AgCl)=1.77?10?8 mol·L?1

c(Cl?)/c?c? c(NH.0500??1

3·H2O) ≥

01.77?10?8?1.12?107c = 0.502 mol·L

（3）c(Br?

) = 0.120 g ? 119.00 g·mol?1

? 0.1 L = 0.0101 mol·L?1

J = 5.40?10?12 ＞K?sp(AgBr) = 5.35?10?13

故有AgBr沉淀形成。 欲阻止AgBr沉淀形成,

c(NH.0500?3·H2O) ≥

05.30?10?11?1.12?107c = 9.18 mol·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）[HgCl?

4]2 + 4 I?[HgI4]2? + 4Cl?

? K?([HgI2?=

Kf4])K?f([HgCl4]2?) = 5.78 ?10 14

K?很大，故反应向右进行。

（2）[Cu(CN)2]? + 2NH3·H2O [Cu(NH3)2]+ + 2CN? + 2H2O

?? K?=

Kf([Cu(NH3)2])K?= 7.24?10?14

f([Cu(CN)2]?) （3）[Fe(NCS)2]+ + 6F?

[FeF6]3? + 2SCN?

?3?K?=

Kf([FeF6] )10

K?f([Fe (NCS)]?)= 8.91?10

2K?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

25

E(Ni2+

/Ni) = E?(Ni2+

/Ni) + (0.0592 V / 2) lg?c(Ni2?)/c??

Ni2+ + 4CN? [Ni(CN)4]2?

则 c(Ni2?) = c?/K?f([Ni(CN)?4]2) = 5.03?1032 mol·L?1 因此 E?([Ni(CN)4]2?/Ni)=E(Ni2+/Ni) =E?(Ni2+/Ni) +

0.0592 V2lg

1K?? = ?0.0295 V

f([HgI4]2)*14.解：对于电极反应：Cu2+

+ 2e?

Cu

E(Cu2+

/Cu) = E?(Cu2+/Cu) +

0.0592 V2lg{c(Cu2?)}

其中Cu2+ 浓度可由下列平衡式求得： Cu2+

+ 4NH3·H2O [Cu(NH3)2+

4] + 4H2O

则c(Cu2?)= c?/K?2+

?10

?14

f([Cu(NH3)4]) = 4.8mol·L?1

E?([Cu(NH2+

2+

3)4]/Cu) = E(Cu/Cu)

=E?(Cu2+

/Cu) +

0.0592 V2?2lg{c(Cu)}= ?0.054 V

在c(NH13·H2O) = 1.0 mol·L? 的溶液中： NH3·H2O

NH? + OH?

4 平衡浓度／(mol·L?1) 1.0 ?x x x

K? (NHx2?5

3 · H2O) =

1.0?x = 1.8?10

x= 4.2?10?3

即c(OH?

) = 4.2?10?3

mol·

L?1

对于电极反应： O2 + 2H2O + 4 e?

4OH?

E(O?

Vp(O?2/OH) = E?(O2/OH?

) +

0.05922)/p4?lg

{c(OH?)}4 = 0.542 V

E(O/OH?) >> E?([Cu(NH2+

23)4]/Cu)。

*15. 解：由电极反应：Ag+ + e?

Ag可以写出：

E(Ag+/Ag) = E?(Ag+

/Ag) + 0.0592 V lg{c(Ag?)}

可导出：

E?([Ag(NH3)2]+/Ag) = E?(Ag+/Ag) + 0.0592 V ? lg1 K?+f([Ag (NH3)2]) E?([Ag(CN)12]?/Ag) = E?(Ag+/Ag) + 0.0592 V ? lg K??

f([Ag (CN)2 ] ) 因K?]+) << K??

f([Ag(NH3)2f([Ag(CN)2])

故E?([Ag(NH3)2]+/Ag) ＞ E?([Ag(CN)2]?/Ag)

*16．解：E ( Fe 3+/ Fe 2+) =E（[Fe(CN)6]3?/ [Fe(CN)6]4?）

3+θ则 E?( Fe 3+/ Fe 2+

) + 0.0592 V ? lgc(Fe)/c c(Fe2+)/cθ

26

3-θθ= EE??（[Fe(CN)6]/ [Fe(CN)6]）+ 0.0592 V ? lg3?4?

c([Fe (CN)6])/c4- c([Fe (CN)6])/c

[Fe(CN)6]3?/ [Fe(CN)6]4?）=0.361V,得 Kf?([Fe(CN)6]3?）=8.4?1041

*17. 解:由题意知: E1 = E?([Cu(NH3)4]2+/Cu) -E?(Zn2+/Zn) = 0.7083 V E?( Cu2+/Cu) =0.340V, E?(Zn2+/Zn) = ?0.7626 V

E?([Cu(NH3)4]2+/Cu) = ?0.0543 V

0.0592 V22+

而E?([Cu(NH3)4]2+/Cu) =E?( Cu2+/Cu) + = 0.340V+

0.0592 V2?lg{c(Cu2???lg{c(Cu2?)/c}?0.0543 V

?1

?L。 )/c},得: c(Cu) = 4.78?10 mol· NH? + [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O 4-14

由题意知: Cu2++ 4NH3·H2O

K?f（[Cu(NH3)4]）=

2+

c([Cu (NH3)4])/c??c(NH3?H?θ?c????42+θ=

cθ2+2+θ2O)??{c(Cu)/c}c(Cu)=2.09?1013

（2） 向左半电池中加入Na2S，达平衡时： C(Zn2+)=ZnS + 2e?

E?Ksp(ZnS)c(S2??)/c?Lc=1.6?10 mol·

?-24?1

Zn + S2-

2+

( ZnS/Zn) =E?( Zn/Zn) +

0.0592 V2lg{c(Zn2?)/c}= ?1.4670 V

? 故E2 =E?（[Cu(NH3)4]/Cu）?E?( ZnS/Zn)= 1.4127V

（3）（?）Zn，ZnS（S）? S2-（1.00 mol·L?1）?? NH3·H2O（1.00 mol·L?1），[Cu(NH3)4]2+（1.00 mol·L?1）?Cu（+）

（4）电极反应：（?）Zn+ S2- ? 2e? （+）[Cu(NH3)4]2+ + 2e?

电池反应：Zn + [Cu(NH3)4]

2+

2+

ZnS（S）

Cu+ 4NH3

ZnS? + Cu+ 4NH3 = 47.73

2-

+ S

（5）lgK= 故E??2?[?0.0543V?(?1.4670V)] 0.0592V? ?272.5 kJ·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 + 2H2O

+

2+

Mg(OH) 2 + H2↑

（3）3Fe +4H2O（g）→ Fe3O4 + 4H2↑ （4）Zn + 2H → Zn + H2↑

（5）2Al + 2OH? + 6H2O → 2 [Al(OH)4] ? + 3H2↑

2．解：宜选用焦炭为还原剂

27

3．解：（1）SiHCl3+H2→Si+3HCl

(2)2Na + H2

2NaH

(3) WO3 +3H2→W+３H2O

（4）CaH2 +2H2O → Ca（OH） 2 + 2H2↑ （5）TiCl4+ 4NaH →Ti+4NaCl+2H2↑ （6）4LiH + AlCl3

乙醚 Li[AlH4] + 3LiCl

（7）2XeF2+2H2O →2Xe↑+4HF+ O2↑ （8）XeF2+H2O →Xe↑+2HF+ O2↑

（9）XeF6+3H2O →XeO3+6HF （10）Xe +PtF6→Xe+[ PtF ? 6]

4．解：?H?1fm(XeF4, g) = -214.5 kJ·mol?

5．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) NH+-3→ 2Na(NH3)X + e(NH3)y

（2）Na2O2+ 2H2O→2NaOH+ 2H2O2; H2O2 →H2O+ 1/2 O2↑ （3）2KO2+ 2H2O→2KOH+ 2H2O2+ O2↑; H2O2 →H2O+ 1/2 O2↑ （4）2Na2O2+ 2CO 2→2Na2CO3+ + O2↑ （5）4KO2+ 2CO 2→2K2CO3+ 3 O2↑ （6）Be(OH)2+2OH? → [Be(OH) ?4]

（7）Mg(OH)2 + 2NH+4→ Mg2+ + 2NH3·H2O; 2NH3·H2O→ 2NH3↑+ 2H2O （8）BaO2+ H2SO4(稀)→BaSO4↓+ 2H2O2; H2O2 →H2O+ 1/2 O2↑

2. 解：（1）Na： 2NaCl(s)电解2Na + Cl2↑ （2）Na2O2： 2NaCl(s)

电解2Na + Cl2↑

2Na + O300~400℃2Na2O2

（除去 CO2 的干空气）

（3）NaOH：

2NaCl + 2H电解2O

2NaOH + Cl2↑+ H2↑ （4）Na2CO3：

2NaCl + 2H电解2O

2NaOH + Cl2↑+ H2↑ C + O燃烧2

CO2↑

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

28

3．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：

（1）

Na2CO3NaHCO3NaOH稀HCl有气体放出有气体放出无明显现象Na2CO3pH试纸碱性强碱性弱

（2）

NaHCO3

CaSO4稀HCl无现象有气体放出

CaCO3（3）

Na2SO4稀NaOH无现象有沉淀析出

MgSO4（4）

Al(OH)3Mg(NO3)2MgCO3稀HCl沉淀溶解沉淀溶解有气体放出Al(OH)3Mg(OH)NaOH溶液沉淀溶解沉淀不溶解 2

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：

29

MgCO3(s) BaCO3(s)Na2CO3(s)CaCl2(s)Na2SO4(s)各取少许，分别加水MgCO3(s)BaCO3(s)Na2CO3溶液CaCl2溶液Na2SO4溶液H2SO4HClCO2BaSO4+CO2CO2CaCl2溶液Na2SO4溶液BaCl2

而白色沉淀可能是MgCO3、BaSO4、Ag2SO4；

CaCl2溶液BaSO4

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，

8．解：（1）首先析出BaCrO4沉淀（2）当SrCrO4刚析出时，c（Ba）=5.3×10<10 mol ·L.

沉淀已完全, 因此可分离。 9．解：（1）

MgCl2电解Cl2 HClNa2CO3HNO3HNO3Mg先加HCl溶解后加过量NaOHMg(OH)22+-7-5?1

（2）

MgCO3Mg(NO3)2MgO

CaCO3CO2Na2CO3HCl电解CaOHNO3Ca(NO3)2

10. 解：1.06×10-3 m3 H2

CaCl2CaH2OCa(OH)2

第11章 卤素和氧族元素 习题参考答案

1. 解：(1) 2NaCl + 2H2O

(2)2Br?+Cl23 Br2+3CO32?

电解2NaOH + 2H2↑+Cl2↑

Br2 + 2Cl? ;

5Br?+ BrO3?+3CO2↑;

30

5Br+ BrO3+ 6H

2. 解：(1) 2Br?+Cl2

??+

3Br2+3H2O Br2+ 2Cl?

Ca(ClO3)2+ 5 CaCl2+ 2H2O

(2) 6Ca(OH) 2(热) +6Cl2(3) I2+ 2HClO3(4) 4KClO3

Cl2+ 2HIO3 3KClO4+KCl

3. 解：（1）以食盐为基本原料制备Cl2、NaOH、NaClO、Ca(ClO)2、KClO3、HClO4；

2NaCl + 2H2O

Cl2 + 2NaOH(冷) 2Cl2 + 2Ca(OH)2(冷) 3Cl2 + 6KOH(热)

4KClO3

KClO4 + H2SO4(浓) CaF2 + H2SO4(浓)

KOH + 2HF2KHF2

(3) 2KI+Cl23I2+6KOH

电解电解2NaOH + 2H2↑+Cl2↑ NaClO + NaCl + H2O Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O KClO3 + 5KCl + 3H2O 3KClO4 + KCl

减压蒸馏 KHSO4 + HClO4

（2）以萤石(CaF2)为基本原料制备F2。

CaSO4 +2HF↑ KHF2 + H2O 2KF + H2↑+ F2↑

I2+ KCl

KIO3 + 5KI + 3H2O

KClO + KCl + H2O KClO3 + 5KCl + 3H2O KCl+3Cl2↑+ 3H2O 2KCl+ 3O2↑ 2HIO3+ 4H2O

KCl+3I2+ 3K2SO4+ 3H2O

4. 解：（1）Cl2 + 2KOH(冷)

（2）3Cl2 + 6KOH(热) （3）KClO3+ 6HCl（4）2KClO3（5）I2+ 5H2O2

（6）KClO3+6KI+ 3H2SO4

5. 解：（1）FeCl3与Br2水能共存。因 E?(BrO3?/Br2) = 1.5V > E?(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E?(Fe3+/Fe2+) = 0.771V > E?(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E?(BrO3?/Br2) = 1.5V > E?(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E?(IO3/I2) = 1.195V >E?(I2/I) = 0.5355V, 故发生反应：IO3? + 5I? + 6H+

???

3I2 + 3H2O

15

6. 解：(4)式=(1)+(2)-2×(3), K =9×10

31

7. 解：ΔrHm? = 202.4 kJ·mol-1, 压力升高，平衡左移, K不变; 温度升高，平衡右移, K大

8. 解：因为E(右) > E(左), 所以能向右移动, lgK= 25.2, K= 1.6×1025

?????

变

?9. 解：(1)混合物中含5.82g KI; (2) 混合物中含1.35 g CaCl2;混合物中含2.26 g NaCl 10. 解：ΔrHm? = -187.8 kJ·mol-1

11. 解：A为SO2水溶液。有关反应式如下： （1）SO2 + H2O + 2OH

?

2?

SO3 + 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 + 5H2O 2SO42? + 8Cl? + 10H+

Ba2+ + SO42? BaSO4↓ (D)

13. 解：A为易溶碘化物(如KI)；B为浓H2SO4；C为I2；D为I3；E为S2O3；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? + I2 S4O62? + 2I? (E)

5Cl2 + I2 + 6H2O 10Cl? + 2IO3? + 12H+ (F)

S2O32? + 2H+ SO2↑+ S↓+ H2O 黄色 S2O32? + 4Cl2 + 5H2O 2SO42? + 8Cl? + 10H+

2+2?Ba + SO4 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）H2O2

2H2O + O2↑

2Mn2++ 5O2↑ + 8H2O

?

2?

（2）H2O2 + 2I?+ 2H+ → I2+2H2O （3）2MnO4? + 5H2O2 + 6H+

32

（4）H2S+2Fe （5）2S2O3 + I2 （7）H2SO3 +2H2S （8）Al2O3 + 3K2S2O7

?

3+

S↓+ 2Fe+ 2H S4O6 + 2I

2?

?

2++

（6）S2O32? + 4Cl2 + 5H2O 2SO42? + 8Cl? + 10H+

3S↓+ 3H2O

Al2(SO4)3 + 3K2SO4

+2+2?

（9）2Mn + 5S2O8 + 8H2O Ag2MnO4 + 10SO4 + 16H

?2?+

（10）AgBr + 2S2O32? [Ag(S2O3)2]3? + Br?

16．解：选用(NH4)2S2O8最合理。反应式如下：

Fe + H2SO4 FeSO4 + H2↑

2FeSO4 + (NH4)2S2O8 Fe2(SO4)3 + (NH4)2SO4

Fe2(SO4)3 + (NH4)2SO4 + 24H2O 2NH4Fe(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。

第12章 氮族、碳族和硼族元素 习题参考答案

1. （1）解：

NH4Cl NH3 + HCl 3 + NH4HSO4(NH4)2SO4 NH r2O3 + N2 + 4H2O(NH4)2Cr2O7 C

（2）解：

NO2 + O22KNO3 2K uO + 4NO2 + O22Cu(NO3)2 2C

g + 2NO2 + O22AgNO3 2A

5NO3- + 2Mn2+ + 3H2O

2．解：(1) 5NO2-+ 2MnO4- + 6H+2? 3NO2-+ Cr2O7+ 8H+ →3NO3- +2Cr3+ +7H2O

(2) 2NO2- + 2I- + 4H+(3) HNO2+NH3

3．解：（1）

NH4ClBaCl2无现象产生白色沉淀(BaSO4) 2NO↑+ I2 + 2H2O N2+ 2H2O

（2）

(NH4)2SO4

33

KNO2H2SO4产生蓝色溶液(N2O3)、红棕色气体(NO2) KNO3无现象

（3）

AsCl3产生黄色沉淀（As2S3）SbCl3H2S产生橙红色沉淀（Sb2S3）

BiCl3产生黑色沉淀（Bi2S3）

4．解：（1）S + 2HNO3(浓) H2SO4 + 2NO↑

（2）4Zn + 10HNO3(很稀) 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

（3）3CuS + 8HNO3 3Cu(NO

3)2 + 3S↓ + 2NO↑ + 4H2O

（4）PCl5+4H2O

H3PO4+ 5HCl

（5）2AsO3-

+ 3H+32S + 6H As2S3↓ + 6H2O （6）AsO3-4 + 2I- + 5H+

H3AsO3 + I2 + H2O

（7）2Mn2+

+ 5NaBiO+

3 + 14H 2MnO-4 + 5Bi3+ + 5Na+

+ 7H2O

（8）Sb2-2S3 + 3S 2SbS3-3

5．解：（1）

NH4+NaOHHNHO322SO4PtNOO2NO2N2OCu(浓H H2(Fe)纯O22HNOO3)高温高压燃烧KIZn(稀Cu(稀HNO3)NNH23HNOHNO3)2HNO3NHNH4NO33H2SO4H2SO4(浓)NaOHONaNO22NaNO3

（2）

HAsCl2OI(pH=5~9)3浓HClH3AsO23H3AsO4KI(pH<0.5)H2SH2S(HCl)HClNa3AsS3AsNa2S3AsNa2S2S5Na2SHCl3AsS4

（3）

Na适量)3SbOHCl(3Sb(OH)HClH2ONaOH3SbClNaOH(过量)3HClSbOClH2SSbS 2SNa23HClNa3SbS3

（4）

34

Cl2(NaOH)NaBiO3MnSO4(HNO3)H2OHNO3(NaOH) Cl2HNO3NaOH

Bi(OH)3Bi(NO3)3BiONO3

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(NH)+- + 2H

+

32] + Cl AgCl↓+ 2NH+

4 2AsCl3 + 3H2S As2S3↓+ 6HCl

As-2S3 + 6OH AsO3-3 + AsS3-3 + 3H2O As2S3 + 3S2-2 2AsS3-4 + S↓ 2AsS3-4 + 6H+ As2S5↓+ 3H2S↑

7．解：（1） SnS Na2S溶液不溶SnS（2） Pb(NO2溶解3)2过量NaOH先产生白色沉淀，后沉淀溶解 Bi(NO3)3 溶液产生白色沉淀（3） Sn(OH)2H 2SO4溶解Pb(OH)2 仍为白色沉淀（4） SnCl2H2S产生棕色沉淀 SnCl4 产生黄色沉淀（5） SnCl2H 2S产生棕色沉淀AlCl3 无现象（6） SbCl3H2S产生橙红色沉淀 SnCl2 产生棕色沉淀

8．解：（1）

Ba2+ Al3+ Fe3+NH3 H2O + NH4Cl(足量)Ba2+ Al(OH)3Fe(OH)3NaOH(过量)[Al(OH)4]Fe(OH)3HCl(过量)HClAl3+ Fe3+

（2）

35

Mg2+ Pb2+ Zn2+NH3 H2O (过量)[Zn(NH3)4]2+HCl(过量)NaOH(过量)Zn2+[Pb(OH)4]2HNO3(过量)Pb2+ Mg(OH)2HClMg2+Pb(OH)2 Mg(OH)2

（3）

Al3+ Pb2+ Bi3+ NaOH(过量) [Al(OH)4] [Pb(OH)4]2加HCl过量再通H2SAl3+ PbSHNO3Pb2+ Bi(OH)3HClBi3+

9． 解：A是SnCl2（固体），B是Sn(OH)Cl，C是SnCl2(aq)，D是AgCl，E是[Ag(NH3)2]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 + H2O Sn(OH)Cl↓+ HCl 白色

Sn(OH)Cl + HCl(浓)

SnCl2 + H2O

Cl- + Ag+ AgCl↓ AgCl + 2NH3 [Ag(NH3)2]Cl

[Ag(NH3)2]Cl + 2HCl AgCl↓+ 2NH4Cl 白色

Sn2+ + H2S SnS↓+ 2H+

棕色

SnS + S22-SnS32- + 2H+SnCl2 + 2HgCl2SnCl2 + Hg2Cl2

SnS32-

SnS2↓+ H2S↑ 黄色 Hg2Cl2↓+ SnCl4 白色 2Hg↓+ SnCl4 黑色

10．解：（1）

36

NaOH(适量) SnCl2 H2SSnSnCl4H2SSnS2Na2SHClHgCl2SnSNa2S2SnS32HClSn(OH)2HCl(适量)NaOH?H2SnO3浓HNO3SnCl2HCl?HClH2SnO3NaOH[Sn(OH)4]2Bi(OH)3[Sn(OH)6]2

（2）

PbO2MnSO4HNO3O2HNO3H2SH2SO4Pb2+HClK2CrO4PbCl2PbCrO4PbSPbSO4浓H2SO4Pb(HSO4)2PbPbO

11．解：（1）SiO2 + Na2CO3 （3）SiO2 + 4HF （4）B2H6 + 6H2O

熔融

Na2SiO3 + CO2↑ H2SiO3↓ + Na2CO3

（2）Na2SiO3 + CO2 + H2O

SiF4↑+ 2H2O 2H3BO3 + 6H2↑

12．解：（1）Sn2+和Fe2+能共存。

（2）Sn2+和Fe3+不能共存，其反应为： Sn2+ + 2Fe3+ （3）Pb2+和Fe3+能共存。

2?

+

Sn4+ + 2Fe2+

（4）SiO3和NH4不能共存，其反应为：

SiO32? + 2NH4+ + 2H2O

H2SiO3↓+ 2NH3·H2O

2NH3↑+ 2H2O

2+2?

（5）Pb和[Pb(OH)4]不能共存，其反应为：

Pb2+ + [Pb(OH)4]2? 2Pb(OH)2↓

2?2?

（6）[PbCl4]和[SnCl6]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 + H2O2

+

Pb+ O2↑+ 2H2O

2+

(2) Pb3O4 + 4HNO3 PbO2 +2 Pb(NO3)2+ 2H2O

2+2-+-（3）5PbO2+ 2Mn + 5SO4 + 4H 2MnO4 + 5 PbSO4↓ + 2H2O （4）3[Sn(OH)4]2? + 2Bi(OH)3 （5）SnCl2 + 2HgCl2

3[Sn(OH)6]2?2Bi↓

Hg2Cl2↓+ SnCl4

37

SnCl2 + Hg2Cl2（6）PbS+ 4H2O2（8）SnS +S2

17．解：Na2B4O7+NiO

2-

2Hg↓+ SnCl4 PbSO4↓+ 4H2O

Sn2+ +4H2O

2-

（7）[Sn(OH)4]2?+ 4H+(足量)

2SnS3

Ni(BO2)·2NaBO2

Na2B4O7+CuOCu(BO2)·2NaBO2

18．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：

Al(OH)3 + KOH(浓)

K[Al(OH)4]

加热脱水 KAlO2 + 2H2O 19．解：（1）2Al3+ + 3S2? + 6H2O 2Al(OH)3↓+ 3H2S↑

（2）Al3+ + 4OH?(过量) [Al(OH)4]?

（3）Al3+ + 3NH3·H2O(过量) Al(OH)3↓+ 3NH+ 4（4）2Al3+

+ 3CO32? + 3H2O 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑

第13章 过渡元素 习题参考答案

1．解：(1) TiO?2+ H2SO4(浓) ???TiOSO4+ H2O

(2) TiCl4 + 3H2O → H2TiO3↓ + 4HCl↑ (3) VO3-4+ 4H+(过量) → VO+2 +2H2O

(4) 2VO+

2-+

+

2-

2+ SO3+ 2H → 2VO +SO4+H2O (5) 5VO2++ MnO-2+4+H2O→ 5VO+2 + Mn+ 2H+

(6)V+-→ 2VO2+

2O5 + 6H + 2Cl + Cl2↑+ 3H2O

(浓HCl) (7) V-冷2O5 + 6OH???2VO3-4 + 3H2O V热2O5 + 2OH-???2VO-3 + H2O

2．解: 最终产物分别为VO2+、V3+ 、V2+

3．解：(1) 2[Cr(OH)4]- + 3Br-2+ 8OH→ 2CrO2-4 + 6Br-+ 8H2O

(浓HCl)

(2) Cr2-+

3+

2O7 + 3H2S+ 8H → 2 Cr + 3S↓+ 7H2O (3) Cr2-+2O7+ 6I-+ 14H → 2 Cr3+ + 3I2 + 7H2O

(4) CrO2-+- →2 Cr3+

27 + 14H + 6Cl+ 3Cl2↑ + 7H2O

(浓HCl) (5) Cr+

2+

2O3+ 3K2S2O7+ 6H → 2Mn +5O2↑+ 8H2O(6) 2Cr3++ 3S2-+ 6H2O → 2 Cr(OH)3↓+ 3H2S↑

38

4．解： 加入试剂 NaNO2 H2O2 FeSO4 NaOH Ba(NO3)2 现 象 橙红→蓝橙红→蓝紫色 橙红→绿橙红→黄紫色 有气泡生成 色 色 黄色沉淀 主要产物 Cr3+、NO-3 Cr3+、O2 Cr3+、Fe3+ CrO2-4 BaCrO4↓ 5．解：K?2+

18

2+

f([Fe(bipy)3])=4.32?10; 即[Fe(bipy)3]更稳定 6．解：A是K2MnO4

(1)3 MnO2-4 + 2CO2 → MnO2↓+ 2MnO-2-4 + 2CO3

(A) (B) (C) MnO2 + 4HCl(浓) → MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O (B) (D)

(2)3Mn2+ + 2MnO-+

4 + 2H2O → 5MnO2↓ + 4H(C) (B)

Cl2 + 2MnO2-4 → 2MnO-4 + 2Cl- (D) (A) (C) 7．解：

(1) 2MnO-+

-2+

4 + 16H + 10Cl → 2Mn +5Cl2↑+ 8H2O

(浓HCl)

(2) 2MnO----4 + 3NO2 + H2O → 2MnO2↓+ 3NO3 + 2OH

(3) 2Mn2+ + 5NaBiO+3 + 14H+ → 2MnO-4 + 5Bi3+ + 5Na + 7H2O (4) 2MnO---4 + NO2 + 2OH- → 2MnO2-4+ NO3 + H2O (5) 2MnO-+4 + 5H2O2 + 6H → 2Mn2+ +5O2↑+ 8H2O 8．解：此棕黑色粉末为MnO2。有关反应式：

2MnO?2 +2H2SO4 (浓) ???2MnSO4 +O2↑+ 2H2O 棕黑色

2Mn2+ + 5PbO+ + 5SO2-?-2 + 4H4???5PbSO4↓+2MnO4 + 2H2O 2MnO-4 + 5H2O2 + 6H+ → 2Mn2+ +5O2↑+ 8H2O

9．解：由题意知：Mn3+ + e- Mn2+ E?= 1.5V [Mn(CN)3-6] + e- [Mn(CN)6]4- E?= –0.24V

Mn3+ + 6CN- [Mn(CN)3-6]

c(Mn3+)=

c([Mn(CN)3-6])

K?f([Mn(CN)3??66])?c(CN)?10．解：(1)12MoO2+4- + 3NH4 + PO34- + 24H+→(NH4)3PO4·12MoO3·6H2O + 6H2O

(2) 2MoO2

+

3+

2+

4- + 3Zn + 16H → 2Mo + 3Zn + 8H2O

(3)WO3 + 3H2????W + 3H2O (4) WO3 + 2NaOH → Na2WO4 + H2O

(5) WO24- + 2H+ + xH2O → H2WO4·xH2O↓ (6)MoO3(s) + 2NH3 + H2O → (NH4)2MoO4

39

11．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) Co + 2OH- → Co(OH)2↓

(B) 粉红色

(3) Co + 6NH3·H2O(过量) → [Co(NH3)6] + 6H2O (B) 土黄色

4[Co(NH3)6]2+ + O2 + 2H2O → 4[Co(NH3)6]3+ + 4OH-

红褐色

(4) Co + 4SCN-????[Co(NCS)4]

(B) 宝石蓝

12．解：(1)2Fe3+ + H2S → 2Fe2+ + S↓ + 2H+

(2) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓

2 (3) Co2+ + 4SCN-????[Co(NCS)4]-2+2+

2+

2+

丙酮2-

丙酮(4) Ni2+ + 6NH3·H2O(过量) → [Ni(NH3)6]2+ + 6H2O

2+3+

(5) 4[Co(NH3)6] + O2 + 2H2O → 4[Co(NH3)6] + 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）； （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 +O2 ? CO2??2?????湿空气 ? HO → 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) Hg + 4I (过量) → [HgI4] (9) Hg22+ + 4I- (过量) → [HgI4] 2- + Hg↓

2+

(10) Hg + 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

40

2+

- 2-

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