《无机化学》(北师大等)习题答案.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,精选2021版课件,*,19-2,已知在,973K,时，,2CO+O,2,=2CO,2,;,r,G,=-398 kJ.mol,-1,2Ni+O,2,=2NiO;,r,G,=-314 kJ.mol,-1,试计算该温度下,CO+NiO=Ni+CO,2,的,r,G,值，并对照图,19-1,说明在该温度下能否用,CO,还原,NiO,制取,Ni,。,解：,2CO+O,2,=2CO,2,(1),2Ni+O,2,=2NiO (2),CO+NiO=Ni+CO,2,(3),rG,3,=(rG,1,-rG,2,)/2,=-42kJmol,-1,rG,Sn4+/Sn2+,=0.15,故反应,PbO,2,+4H,+,+Sn,2+,=Pb,2+,+Sn,4+,+2H,2,O,可正向进行,逆向反应不可行。,E=1.305,lgK=nE/0.0592=2,1.305/0.0592 K=1.22,1044,G=-RTlnK=-8.314,10-3,298,ln(1.22,1044,）,=251kJ/mol,14,精选2021版课件,21-12.,根据标准电极电势判断用,SnCl,2,做还原剂能否实现下列过程，写出有关的反应方程式。（,1,）将,Fe,3+,还原为,Fe,；（,2,）将,Cr,2,O,7,2-,还原为,Cr,3+,；（,3,）将,I,2,还原为,I,-,。,解,:,(1),Fe3+/Fe,=-0.058V,Sn4+/Sn2+,=0.15V,反应不可进行,(2),Cr2O72-/Cr3+,=1.33V,Sn4+/Sn2+,=0.15V,反应可进行,(3),I2/I-,=0.535V,Sn4+/Sn2+,=0.15V,反应可进行,15,精选2021版课件,22-5,1ml 0.2 mol.L,-1,溶液中含有,Cu,2+,5mg,，若在室温及,101.325kPa,下通入,H,2,S,气体至饱和，析出,CuS,沉淀，问达平衡时，溶液中残留的,Cu,2+,离子浓度（用,mg.ml,-1,表示）为多少？,解：,Cu,2+,=5mg/(64*1ml)=0.078M,Cu,2+,+H,2,S=CuS+2H,+,H,+,=0.2+0.078*2=0.356M,H+,2,S,2-,/H,2,S=Ka1Ka2=8.9*10,-8,*1.2*10,-13,=1.068*10,-20,S,2-,=8.4*10,-21,M,Ksp=6*10,-36,=S,2-,Cu,2+,Cu,2+,=7.1*10,-16,M=4.5*10,-14,mg/mL,16,精选2021版课件,22-6,用反应方程式说明下列现象：,(1),铜器在潮湿空气中慢慢生成一层绿色的铜锈；,(2),金溶于王水；,(3),在,CuCl,2,浓溶液中逐渐加水稀释时，溶液颜色由黄棕经绿色而变为蓝色；,(4),当,SO,2,通入,CuSO,4,与,NaCl,浓溶液中时析出白色沉,(5),往,AgNO,3,溶液中滴加,KCN,溶液时，先生成白色沉淀后溶解，再加入,NaCl,溶液时并无,AgCl,沉淀生成，但加入少许,Na,2,S,溶液时却析出黑色,Ag,2,S,沉淀；,(6),热分解,CuCl,2,.2H,2,O,时得不到无水,。,解答：（,1,）,2Cu+O,2,+CO,2,+H,2,O=Cu,2,(OH),2,CO,3,(2)Au+HNO,3,+4HCl=HAuCl,4,+NO+2H,2,O,(3)Cu,2+,+4Cl,-,=CuCl,4,2-,黄绿色,CuCl,4,2-,+6H,2,O=Cu(H,2,O),6,2+,(,蓝色,)+4Cl,-,(4)2Cu,2+,+SO,2,+2Cl,-,+2H,2,O=2CuCl,+SO,4,2-,+4H,+,(5)Ag+CN,-,=AgCN,AgCN+CN,-,=Ag(CN),2,-,2Ag(CN),2,-,+S,2-,=Ag,2,S,+4CN,-,(6)2CuCl,2,2H,2,O=Cu(OH),2,CuCl,2,+2HCl+2H,2,O,17,精选2021版课件,22-7,有一黑色固体化合物,A,，它不溶于水,稀醋酸和氢氧化钠，却易溶于热盐酸中，生成一种绿色溶液,B,，如溶液,B,与铜丝一起煮沸，逐渐变棕黑得到溶液,C,。溶液,C,若用大量水稀释，生成白色沉淀,D,。,D,可溶于氨溶液中，生成无色溶液,E,。,若暴露于空气中，则迅速变成蓝色溶液,F,。往溶液,F,中加入,KCN,时，蓝色消失，生成溶液,G,。往溶液,G,中加入锌粉，则生成红棕色沉淀,H,。,H,不溶于稀的酸和碱，可溶于热硝酸生成蓝色溶液,I,。往溶液,I,中慢慢加入,NaOH,溶液生成蓝色胶冻沉淀,J,。将,J,过滤,取出。然后强热，又生成原来化合物,A,。试判断上述各字母所代表的物质，并写出相应的各化学反应方程式。,解,：,A:CuO B:CuCl,2,C,：,HCuCl,2,D:CuCl E:Cu(NH,3,),2,+,F:Cu(NH,3,),4,2+,G,：,Cu(CN),4,2-,H,：,Cu I:Cu(NO,3,),2,J,：,Cu(OH),2,CuO+2HCl=CuCl,2,+H,2,O CuCl,2,+Cu+2HCl=2HCuCl,2,HCuCl,2,=CuCl,+HCl CuCl+2NH,3,H,2,O=Cu(NH,3,),2,+,+Cl,-,+2H,2,O,2Cu(NH,3,),2,+,+4NH,3,H,2,O+1/2O,2,=2Cu(NH,3,),4,2+,+2OH,-,+3H,2,O,Cu(NH,3,),4,2+,+4CN,-,+4H,2,O=Cu(CN),4,2-,+4NH,3,H,2,O,Cu(CN),4,2-,+Zn=Zn(CN),4,2-,+Cu,Cu+4HNO,3,=Cu(NO,3,),2,+2NO,2,+2H,2,O,Cu(NO,3,),2,+2NaOH=Cu(OH),2,+2NaNO,3,Cu(OH),2,=CuO+H,2,O,18,精选2021版课件,22-9,利用下列,f,G,数据计算,AgCl,的,Ksp,。,AgCl(s)=Ag,+,(aq)+Cl,-,(aq),f,G,/kJ.mol,-1,-109.72 77.11 -131.17,解：,G,=-131.17+77.11+109.72=55.66kJ/mol,G,=-RTlnk 55.66*10,3,=-8.314*298*lnKsp,Ksp=1.75*10,-10,19,精选2021版课件,22,-11,计算下列各个半电池反应的电极电势：（,1,）,HgSO,4,+2e,-,2 Hg+SO,4,2-,已知,(Hg,2,2+,/Hg)=0.792V,Ksp(HgSO,4,)=6.6710,-7,1,（,2,）,CuS,2,Cu,2,S,3,Cu,已知,(Cu,2+,/Cu)=0.15V,(Cu,+,/Cu)=0.52V,Ksp(CuS)=7.9410,-36,Ksp(Cu,2,S)=1.010,-48,(CuS/Cu)=-0.51V,(Cu,2,S/Cu)=-0.159V,解,:1,）,Hg2SO4/Hg,=,Hg22+/Hg-,(0.0592/2)lg(1/Hg,2,2+,),=0.792-(0.0592/2)lg(1/6.76*10,-7,),=0.609V,2),CuS/Cu2S,=,Cu2+/Cu+,-0.0592lg,(Cu+/Cu2+),=0.15-0.0592lg(Ksp,Cu2S,1/2,/Ksp,CuS,),=0.15-0.0592lg(10,-24,/7.94*10,-36,),=-0.51V,Cu2S/Cu,=,Cu+/Cu,-0.0592lg(1/Cu,+,),=0.52-0.0592lg(1/Ksp,Cu2S,1/2),=-0.90V,CuS/Cu,=-0.70V,20,精选2021版课件,22-13,往,0.01mol.L,-1,Zn(NO,3,),2,溶液中通入,H,2,S,至饱和，当溶液,PH,1,时，就可析出,ZnS,沉淀，但若往含,1.0 mol.L,-1,CN,-,离子的,0.01 mol.L,-1,Zn(NO,3,),2,溶液中通入,H,2,S,饱和时，则需在,PH,9,条件下，才可析出,ZnS,沉淀。试计算,Zn(CN),4,2-,的不稳定常数。,（注意，计算中并不需要未给出的其它数据。）,解,:,在,0.001M Zn(NO,3,),2,溶液中,Zn,2+,=0.01M,pH=1,时，,H,2,S=2H,+,+S,2-,Ksp=Zn,2+,*K,a1,K,a2,H,2,S/H,+,2,=10,-3,*K,a1,K,a2,H,2,S,pH=9,和加入,CN-,时，,K,不稳,=Zn,2+,CN,-,4,/Zn(CN),4,2-,Zn(CN),4,2-,=0.01M CN,-,=1-4*0.01=0.96M,Zn,2+,=K,不稳,Zn(CN),4,2-,/CN,-,4,S,2-,=K,a1,K,a2,H,2,S/H,+,2,Ksp=(K,不稳,Zn(CN),4,2-,/CN,-,4,)*(K,a1,K,a2,H,2,S/H,+,2,),=K,不稳,*,K,a1,K,a2,H,2,S*10,-16,/0.964=10,-3,*K,a1,K,a2,H,2,S,K,不稳,=8.5*10,-17,21,精选2021版课件,22-21,试设计一个可用,H,2,S,能将含有,Cu,2+,Ag,+,Zn,2+,Hg,2+,Bi,3+,Pb,2+,离子的混合溶液进行分离和鉴定的方案。,22,精选2021版课件,22-22,为了测定难溶盐,Ag,2,S,的溶度积，可做以下,:,实验装如下原电池，银片做电池的正极，插入,0.1mol.L,-1,的,AgNO,3,溶液中，并将,H,2,S,气体不断通入,AgNO,3,溶液中至饱和。做电池负极的锌片插入,0.1mol.L,-1,的,ZnSO,4,溶液中，并将氨气不断通入,ZnSO,4,溶液中直至游离氨,NH,3,的浓度达到,0.1 mol.L,-1,为止，再用盐桥连接。测得该电池电动势为,0.852V,。试求,Ag,2,S,的,K,sp,值。,已知,(Ag,+,/Ag)=0.80V,(Zn,2+,/Zn)=-0.76V,，,饱和时,H,2,S=0.1 mol.L,-1,；,H,2,S,的,K,1,=8.910,-8,;K,2,=1.210,-13,；,K,稳,Zn,（,NH,3,）,4,2+,=3.8 10,8,解答,：,Zn(NH,3,),4,2+,+2e,-,=Zn+4NH,3,Zn(NH3)42+/Zn,=,Zn2+/Zn,-(0.0592/2)lg(1/Zn,2+,),=,Zn2+/Zn,-(0.0592/2)lg(K,稳,NH34/(Zn(NH3)42+,),=-0.70-(0.0592/2)lg(3.8*10,8,*0.14/0.1),=-0.925V,Ag2S/Ag,-,Zn(NH3)42+/Zn,=0.852,Ag2S/Ag,=-0.073V,Ag2S/Ag,=,Ag+/Ag,-0.0592lg(1/Ag,+,),-0.073=0.80-0.0592lg(1/Ag,+,)Ag,+,=10-14.75=1.78*10,-15,M,2Ag,+,+H,2,S=Ag,2,S+2H,+,Ksp/(K,a1,K,a2,)=Ag,+,2,H,2,S/H,+,2,H,+,=0.1M,Ksp=K,a1,K,a2,Ag,+,2,H,2,S/H,+,2,=8.9*10,-8,*1.2*10,-13,*10,-14.75*2,/0.12=3.4*10,-49,23,精选2021版课件,23-4.,根据以下实验说明产生各种现象的原因并写出有关反应方程式。（,1,）打开装有四氯化钛的瓶塞，立即冒白烟；（,2,）向此瓶中加入浓盐酸和金属锌时，生成紫色溶液；（,3,）缓慢地加入氢氧化钠至溶液呈碱性，则析出紫色沉淀；（,4,）沉淀过滤后，先用,硝,酸，然后用稀碱溶液处理，有白色沉淀生成。,解：,1)TiCl,4,+3H,2,O=H,2,TiO,3,+4HCl,2)TiCl,4,+2HCl(,浓,)=H,2,TiCl,6,2H,2,TiCl,6,+Zn=2TiCl,3,+ZnCl,2,+4HCl,3)TiCl,3,+3NaOH=Ti(OH),3,+3NaCl,4)3Ti(OH),3,+7HNO,3,=3TiO(NO,3,),2,+NO+8H,2,O,TiO,2+,+2OH,-,=H,2,TiO,3,24,精选2021版课件,23-9,根据所述实验现象，写出相应的化学反应方程式：,(1),加热时如同火山爆发；,（,2,）在硫酸铬溶液中，逐渐加入氢氧化钠溶液，开始生成灰蓝色沉淀，继续加碱，沉淀又溶解，再向所得溶液中滴加溴水，直到溶液的绿色转化为黄色；,性介质中，用锌还原,Cr,2,O,7,2-,时，溶液的颜色变化是：橙色,-,绿色,-,蓝色，反应完成后又变为绿色；,(3),往用硫酸酸化了的重铬酸钾溶液中通入硫化氢时，溶液由橙红色变为绿色，同时有浅黄色沉淀析出；,(4),往,KCr,2,O,7,溶液中加入,BaCl,2,溶液时有黄色沉淀产生，将该沉淀溶解在浓盐酸溶液中时得到一种绿色溶液；,(5),重铬酸钾与硫一起加热得到绿色固体。,9,、解：,(1)(NH,4,),2,Cr,2,O,7,=Cr,2,O,3,+N,2,+H,2,O,(2)Cr,3+,+OH,-,=Cr(OH),3,Cr(OH),3,+OH,-,=Cr(OH),4,-,8OH,-,+2Cr(OH),4,-,+3Br,2,=2CrO,4,2-,+6Br,-,+8H,2,O,(3)Cr,2,O,7,2-,+3Zn+14H,+,=2Cr,3+,+3Zn,2+,+7H,2,O,2Cr,3+,+Zn=2Cr,2+,+Zn,2+,4Cr,2+,+O,2,+4H,+,=4Cr,3+,+3SO,4,2-,+H,2,O,8H,+,+Cr,2,O,7,2-,+3H,2,S=2Cr,3+,+3S+7H,2,O,H,2,O+Cr,2,O,7,2-,+2Ba,2+,=2BaCrO,4,+2H,+,(4)2BaCrO,4,+16HCl(,浓,)=2CrCl,3,+3Cl,2,+2BaCl,2,+8H,2,O,(5)K,2,Cr,2,O,7,+S=Cr,2,O,3,+K,2,SO,4,25,精选2021版课件,23-10,铬的某化合物,A,是橙红色溶于水的固体，将,A,用浓盐酸处理产生黄绿色刺激性气体,B,和生成暗绿色溶液,C,。在,C,中加入,KOH,溶液先生成蓝色沉淀,D,，继续加入过量,KOH,溶液则沉淀消失，变成绿色溶液,E,。在,E,中加入,H,2,O,2,加热则生成黄色溶液,F,，,F,用稀酸酸化，又变为原来的化合物,A,的溶液。问,ABCDEF,各是什么物质，写出每步变化的反应方程式。,解：,1)(NH,4,),2,Cr,2,O,7,=N,2,+Cr,2,O,3,+4H,2,O,2)Cr,3+,+6NaOH=2Cr(OH),3,(,灰蓝色,),Cr(OH),3,+OH,-,=CrO,2,-,(,绿色,)+2H,2,O,2CrO,2,-,+3Br,2,+8OH,-,=2CrO,4,2-,(,黄色,)+6Br,-,+4H,2,O,3)Cr,2,O,7,2-,(,橙色,)+3Zn+14H,+,=2Cr,3+,(,绿色,)+3Zn,2+,+7H,2,O,2Cr,3+,+Zn=2Cr,2+,(,蓝色,)+Zn,2+,4Cr,2+,+O,2,+4H,+,=4Cr,3+,(,绿色,)+2H,2,O,4)K,2,Cr,2,O,7,(,橙色,)+3H,2,S+4H,2,SO,4,=Cr,2,(SO,4,),3,(,绿色,),+3S,(,淡黄色,)+7H2O+K2SO4,5)Ba,2+,+Cr,2,O,7,2-,+H,2,O=2BaCrO,4,(,黄色,)+2H,+,2BaCrO,4,+16HCl=2BaCl,2,+2CrCl,3,(,绿色,)+3Cl,2,+8H,2,O,6)K,2,Cr,2,O,7,+S=Cr,2,O,3,+K,2,SO,4,26,精选2021版课件,23-10,铬的某化合物,A,是橙红色溶于水的固体，将,A,用浓盐酸处理产生黄绿色刺激性气体,B,和生成暗绿色溶液,C,。在,C,中加入,KOH,溶液先生成蓝色沉淀,D,，继续加入过量,KOH,溶液则沉淀消失，变成绿色溶液,E,。在,E,中加入,H,2,O,2,加热则生成黄色溶液,F,，,F,用稀酸酸化，又变为原来的化合物,A,的溶液。问,ABCDEF,各是什么物质，写出每步变化的反应方程式。,解：,A.K,2,Cr,2,O,7,B.Cl,2,C.CrCl,3,D.Cr(OH),3,E.KCrO,2,F.K,2,CrO,4,K,2,Cr,2,O,7,+14HCl=2CrCl,3,+3Cl,2,+7H,2,O+2KCl,CrCl,3,+3KOH=Cr(OH),3,+3KCl,KOH+Cr(OH),3,=KCrO,2,+2H,2,O,2KCrO,2,+H,2,O,2,+2KOH=2K,2,CrO,4,+2H,2,O,2CrO,4,2-,+2H,+,=Cr,2,O,7,2-,+H,2,O,27,精选2021版课件,23-15,以软锰矿为原料，制备锰酸钾,高锰酸钾,二氧化锰 和锰，写出反应方程式。,解：,K,2,MnO,4,2MnO,2,+4KOH+O,2,=2K,2,MnO,4,+2H,2,O,KMnO,4,和,MnO,2,3K,2,MnO,4,+2CO,2,=2KMnO,4,+MnO,2,+2K,2,CO,3,Mn,3MnO,2,=Mn,3,O,4,+O,2,3Mn,3,O,4,+8Al=9Mn+4Al,2,O,3,28,精选2021版课件,23-19,向一含有三种阴离子的混合溶液中滴加,AgNO,3,溶液至不再有沉淀生成为止。过滤，当用稀硝酸处理沉淀时，砖红色沉淀溶解得到橙红色溶液，但仍有白色沉淀。滤液呈紫色，用硫酸酸化后，加入,Na,2,SO,3,，则紫色逐渐消失。指出上述溶液中含哪三种阴离子，并写出有关反应方程式。,解：,Cr,2,O,7,2-,，,Cl,-,，,MnO,4,-,4Ag+Cr,2,O,7,2-,+H,2,O=2Ag,2,CrO,4,(,砖红色,),+2H,+,Ag,+,+Cl,-,=AgCl(,白色,),Ag,2,CrO,4,+H,+,=4Ag,+,+Cr,2,O,7,2-,+H,2,O,2MnO,4,-,+5SO,3,2-,+6H,+,=2Mn,2+,+5SO,4,2-,+3H,2,O,29,精选2021版课件,23-23,金属,M,溶于稀,HCl,生成,MCl,2,，其磁矩为,5.0 B.M,。在无氧条件下，,MCl,2,与,NaOH,作用产生白色沉淀,A,，接触空气逐渐变成红棕色沉淀,B,，灼烧时，,B,变成红棕色粉末,C,。,C,经不完全还原，生成黑色的磁性物质,D,。,B,溶于稀,HCl,生成溶液,E,。,E,能使,KI,溶液氧化出,I,2,，若在加入,KI,前先加,NaF,，则不会析出,I,2,。若向,B,的浓,NaOH,悬浮液中通氯气，可得紫红色溶液,F,，加入,BaCl,2,时就析出红棕色固体,G,。,G,是一种很强的氧化剂。试确认,M,及由,A,到,G,所代表化合物，写出反应方程式，画出各物质之间相互转化的相关图。,解：,M.Fe A.Fe(OH),2,B.Fe(OH),3,C.Fe,2,O,3,D.Fe,3,O,4,E.FeCl,3,F.K,2,FeO,4,G.BaFeO,4,Fe+2HCl=FeCl,2,+H,2,FeCl,2,+2NaOH=Fe(OH),2,+2NaCl,4Fe(OH),2,+O,2,+H,2,O=4Fe(OH),3,2Fe(OH),3,=Fe,2,O,3,+3H,2,O Fe,2,O,3,+H,2,=Fe,3,O,4,+H,2,O,Fe(OH),3,+3HCl=FeCl,3,+3H,2,O,2Fe,3+,+2I,-,=2Fe,2+,+I,2,Fe,3+,+6F,-,=FeF,6,3-,2Fe(OH),3,+3Cl,2,+10OH,-,=2FeO,4,2-,+6Cl,-,+8H,2,O,FeO,4,2-,+Ba,2+,=BaFeO,4,30,精选2021版课件,23-25,举出鉴别,Fe,3+,Fe,2+,Co,2+,和,Ni,2+,离子的常用方法。,解：,Fe,3+,：加,SCN,-,。,Fe,3+,+nSCN,-,=Fe(NCS),n,3-n,(,血红色,),Fe,2+,:,加,K,3,Fe(CN),6,Fe,2+,+Fe(CN),6,3-,+K,+,=KFeFe(CN),6,(,蓝色,),Co,2+,:,加入,KSCN,，再加戊醇。,Co,2+,+4SCN,-,=Co(SCN),4,2-,(,蓝色,),Ni,2+,:,加入丁二铜肟，鲜红色。,31,精选2021版课件,23-29,请将下列物质根据顺反磁性进行分类。,(1)Cu(NH,3,),4,SO,4,.H,2,O (2)K,4,Fe(CN),6,.3H,2,O,(3)K,3,Fe(CN),6,(4)Co(NH,3,),6,Cl,3,(5)Ni(CO),4,解：顺磁性：,1)Cu(NH,3,),4,SO,4,H,2,O,d,9,3)K,3,Fe(CN),6,d,5,(,低自旋,),，,反磁性：,2)K,4,Fe(CN),6,d,6,(,低自旋,),5)Ni(CO),4,d,8,(,低自旋,),4)Co(NH,3,),6,Cl,3,d,6,(,低自旋,),32,精选2021版课件,谢谢观赏！,33,精选2021版课件,