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1、.无机化学无机化学第第 6 6 版版 张天蓝主编张天蓝主编 课后习题课后习题答案答案第一章第一章原子结构原子结构1、=E/h= / =3.0701015 /s; =hc/E= / = 9.76610-8 m 2、 h/2mx = / =1.16106 m/s。其中 1 J=1/s2, h=6.62610-34 /s 3、 =h/p=h/m= / =6.62610-35 m,此波长太小,可忽略；2h/4m = /= 5.2710-30 m,如此小的位置不确定完全可以忽略,即能准确测定。4、He+只有 1 个电子,与 H 原子一样,轨道的能量只由主量子数决定,因此 3s与 3p 轨道能量相等。而在
2、多电子原子中,由于存在电子的屏蔽效应,轨道的能量由 n 和 l 决定,故 Ar+中的 3s 与 3p 轨道能量不相等。 5、代表 n=3、l=2、m=0,即 3dz2轨道。 6、1 不合理,因为 l 只能小于 n；2 不合理,因为 l=0 时 m 只能等于 0；3 不合理,因为 l 只能取小于 n 的值；4 合理 7、13；24l1；3m=0 8、14Si：1s22s22p63s23p2,或Ne 3s23p2；23V：1s22s22p63s23p63d34s2,或Ar3d34s2；40Zr：1s22s22p63s23p63d104s24p64d25s2,或Kr4d25s2；42Mo： 1s22
3、s22p63s23p63d104s24p64d55s1,或Kr4d55s1；79Au：1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s1,或Xe4f145d106s1；1 / 21. 9、3s2：第三周期、IIA 族、s 区,最高氧化值为 II；4s24p1：第四周期、IIIA族、p 区,最高氧化值为 III； 3d54s2：第四周期、VIIB 族、d 区,最高氧化值为 VII；4d105s2：第五周期、IIB 族、ds 区,最高氧化值为 II； 10、133 元素核外电子组态：1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d10s24p3
4、,失去3个电子生成离子的核外电子组态为： 1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2,属第四周期,V A 族；247 元素核外电子组态： 1s22s22p63s23p63d104s24p64d05s1或Kr4d105s1,失去 1 个电子生成离子的核外电子组态为：1s22s22p63s23p63d104s24p64d10或Kr4d10,属第五周期,I B 族；353 元素核外电子组态：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5或Kr4d105s25p5,得到 1 个电子生成离子的核外电子组态为：1s22s22p63s23p63d104s24p6
5、4d105s25p6或Kr4d105s25p6,属第五周期,VII A 族。 11、根据电子填充顺序,72 元素的电子组态为：1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d26s2,或Xe4f145d26s2； 其中最外层电子的主量子数 n=6,属第 6 能级组,在第 6 周期,电子最后填入 5d 轨道,是副族元素,属 IV B 族,d 区元素,其价电子为 5d26s2,用 4 个量子数表示为： 5、 2、 0、+1/2；5、2、1、+1/2；6、0、0、+1/2；6、0、0、-1/2； 12、1Br 比 I 的电负性大；2S 比 Si 的电离能大；3S-比
6、 S 的电子亲和能大。 13、1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d105f145g186s26p66d106f147s17d108s28p5,第 8 周期,VII A 族,p 区。 14、 最外层 6 个电子,次外层 18 个电子 3s23p63d10； 它位于第 4 周期、 VI A族、p 区；其基态原子的未成对电子数为2。2 / 21.第二章第二章分子结构分子结构1、略。2、3、 CH4： sp3杂化； C2H2： sp 杂化； C2H4： sp2杂化； H3COH： sp3杂化； CH2O：sp2杂化。4、物种ClO4-NO3-SiF62-B
7、rF5NF3NO2-NH4+价电子数4366434成键电子数孤对电子43653240001110空间构型四面体平面三角形八面体形正方锥形三角锥形V 形四面体5、根据电负性的差距越大,所形成的化学键的极性越大可以进行判断：1极性 NaClMgCl2AlCl3SiCl4PCl5；2LiFNaFKFRbFHClHBrHI。6、略。7、1C 原子的价层电子组态为 2s22p5,得到 4 个电子或失去 4 个电子才能形成稳定的电子层结构,但得失 4 个电子是十分困难的,故很难形成离子键。3 / 21.2AlBr3为共价化合物,熔融时以分子形式存在,故导电性能差。AlBr3溶于水后,在极性水分子的作用下发
8、生电离,生成 Al3+和 Br-,故水溶液能导电。3 邻羟基苯甲酸的羟基和羧基相邻,主要形成分子内氢键。而对羟基苯甲酸的羟基和羧基相互背离,不能形成分子内氢键,但能形成分子间氢键,分子间氢键使分子间的作用力增大,导致对羟基苯甲酸的熔点高于邻羟基苯甲酸。4 根据 VSEPR 理论,BeF2分子中心原子 Be 的价层电子对数为 2,为直线型分子。SF2分子中心原子 S 的价层电子对数为 4,轨道构型为四面体,但因有 2 对孤对电子,故 SF2的分子构型为 V 型。5P 元素有 3s、3p 和 3d 轨道,价层电子组态为 3s23p3,与 Cl 原子化合时,可采用sp3不等性杂化与3 个 Cl 原子
9、生成PCl3分子,也可以采用sp3d 杂化与5 个 Cl 原子生成 PCl5分子；N 元素只有 2s 和 2p 轨道,价电子组态为 2s22p3,只能采用 sp3不等性杂化,有 3 个未成对电子与 3 个 Cl 原子生成 NCl3分子。6 用分子轨道理论解释略。7H2S 分子中存在取向力、 诱导力和色散力,而 H2O 分子中除了存在取向力、诱导力和色散力外,还有分子间氢键,导致分子间作用力较大,沸点较高。故是 H2O 液体,而 H2S 是液体。8 用极化理论进行解释略。9CO 分子为碳氧三键,成键时氧原子多提供一对电子,抵消了 C、O 间由于电负性差距而产生的偶极矩,故 CO 分子的偶极矩很小
10、；CO2分子的碳氧键虽为极性键,但其分子为对称的直线型分子,故偶极矩为零。4 / 21.10BF3分子为对称的平面三角形构型,虽 B-F 键为极性键,但其分子偶极矩仍为零。NF3分子为不对称的三角锥型构型,且 N-F 键为极性键,正负电荷中心不重合,故分子的偶极矩不为零。8、1 色散力。2 取向力、诱导力、色散力、氢键。3 取向力、诱导力、色散力。4 诱导力、色散力。5 取向力、诱导力、色散力。9、1H2NeCOHF。H2、Ne为非极性分子,分子间只存在色散力,色散力随分子量增大而增大,因此 Ne的分子间作用力大于 H2分子间作用力。CO分子为极性分子,分子间存在着取向力、诱导力、色散力,其分
11、子量又比 Ne大,分子间色散力大于 Ne。HF 分子间除存在取向力、诱导力、色散力以外,还存在分子间氢键。2CF4CCl4CB4CI4。CF4、CCl4、CB4和 CI4均为非极性分子,分子间只存在色散力,色散力随分子量增大而增大,因此沸点依次升高。10、略。第三章第三章溶解与沉淀溶解与沉淀1、1 离子积和溶度积的表达式均是所有产物浓度的系数次方之积比上所有反应物浓度的系数次方之积。但离子积表示的是任意溶液,是个变量,而溶度积表示的是饱和溶液,是个常量。 2AgBr 在 AgNO3溶液中的溶解度很小,是因为同离子效应；而在 KNO3溶液中的溶解度增大,是因为盐效应。5 / 21.2、PbI2：
12、Ksp=Pb2+I-2；AgBr：Ksp=Ag+Br-；Ba3 2：Ksp=Ba2+3CO32-2；Fe3：Ksp=Fe3+OH-3； Ag2S：Ksp=Ag+2S2-；3、BaSO4设的溶解度为 S,则S=Ksp1/2=1.0810-101/2=1.0810-5=1.0810-5233 =2.3310-3 。4、先将 PbI2的溶解度转化为以 mol/L 为单位,即 S=6.2210-210/461=1.3510-3 ,假设其全部电离,则：Ksp=Pb2+I-2=S2=4S3=9.810-95、AB2的溶解度为 S=/80=310-5 ,则Ksp=4S3=43=1.0810-136、混合后：
13、c=10/301.010-4=1/310-4,c=20/302.010-4=4/310-4 ,则 Q=c2 c= 2 = 1.4810-13 Ksp=1.1210-12,故无沉淀生成。7、Cl-有一半沉淀为 AgCl 时,溶液中剩余的 Ag+浓度为：c=Ksp/c=/0.05=3.5410-9 ,此时残留的 I-浓度为：c=Ksp/c=/=2.4110-88、查表知：Ksp=8.5210-17,Ksp=8.4610-12,Ksp=6.310-50。1用 Na2CO3处理的转化反应为：2 AgI + CO32- Ag2CO3 +2 I- ,其平衡常数为 K=I-2/CO32-=I-2Ag+2/
14、CO32-Ag+2 =Ksp2/Ksp=2/= 8.5810-22,平衡常6 / 21.数非常小,AgI 不能转化为 Ag2CO3；2 用2S 处理的转化反应为： 2 AgI+ S2- Ag2S +2 I- ,其平衡常数为 K=I-2/S2-=I-2Ag+2/S2-Ag+2 = Ksp2/Ksp=2/=1.151017,平衡常数非常大,AgI 能转化为 Ag2S； 3 若在 1.0L 的2S 溶液中转化 0.01 mol AgI 的沉淀,则溶液中I-=0.01 mol/L,则根据 K=I-2/S2-得,S2-=I-2/K=2/1.151017=8.6910-22 ,2S 溶液的初始浓度为 c=
15、S2-+I-/2=8.6910-22 +0.01/2=0.005 。9、查表知：KspFe3=2.7910-39,KspFe2=4.8710-17。当 Fe3+开始沉淀时,溶液中的 OH-浓度至少为 c KspFe3/c1/3=/ 0.021/3=5.1910-13 ,pOH=12.29,pH1.71；同样,当Fe2+开始沉淀时,溶液中的OH-浓度至少为c KspFe2/c1/2=/ 0.021/2=4.9410-8 ,pOH=7.31,pH6.69。 故溶液的 pH 控制在 1.71-6.69 范围时,Fe3+以 Fe3形式沉底,而 Fe2+不生成沉底。10、设沉淀溶解平衡时 Ca2+浓度为
16、 x mol/L。CaCO3 + 2HAc Ca2+ + 2Ac- + H2CO3,平衡时,HAc=1.0,Ca2+=x,Ac-=2x,H2CO3=0.040,K=Ca2+Ac-2H2CO3/HAc2=Ca2+Ac-2H2CO3H+CO32-/ HAc2H+CO32-=KspCaCO3KaHAc/ Ka1H2CO3Ka2H2CO3=2.8910-9/ 4.210-74.7910-11=0.043,故 HAc的初始浓度为 c= HAc+ Ac-=1.0+50.65=2.3 mol/L。11、两种溶液混合后,溶液中 Ca2+和 CO32-浓度分别为：c=/50=410-5 mol/L,c =/50
17、=310-47 / 21.mol/L,离子积 Q= c c =410-5310-4=1.210-8 Ksp,故有沉淀生成。若混合后稀释至 500ml,则溶液中的 Ca2+和 CO32-浓度分别为：c=/500=410-6 mol/L,c=/500=310-5 mol/L,离子积 Q= c c=410-6310-5=1.210-10 CH3COOH NH4+H2O2、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
18、-/OH-=1；Zn62+H2O=H3O+Zn5+,Ka=Zn5+H3O+/Zn62+；OH- S2- Zn5+ H2O3、因为H3O+OH-= KW=1.010-14,所以OH-=KW/H3O+=1.010-14/1.010-5=1.010-9 mol/L4、已知pKa=10.32,pKa=12.36,因酸性 HCO3- HPO42-,故碱性 CO32- H2O,故乙酸在液氨中的酸性更强。8 / 21.6、质子传递平衡式为：NH3+H2O=NH4+OH-,且 c=1.00 mol/L,查表知Ka=5.6210-10,则 Ka=1.7810-5,由于 cKb10KW,且c/Kb100,故用最简
19、式求 pH 值。即OH-=cKb1/2=1.001.7810-51/2=4.2210-3,即 pH=14-pOH=11.63。7、1 质子传递平衡式为：NH4+H2O= NH3+ H3O+,且 c=0.10 mol/L,查表知Ka=5.6210-10。由于 cKa10KW,且 c/Ka100,故用最简式求 pH 值。即H+=cka1/2=0.105.6210-101/2=7.510-6,即 pH=5.12。2CH3NH2+H2O= CH3NH3+ OH-,且 c=1.0 mol/L,查表知Kb=4.3810-4。由于 c Kb10KW,且 c/Kb100,故用最简式求 pH 值。即OH-=ck
20、b1/2=0.104.3810-41/2=2.110-2,即pH=14-pOH=14.00-1.68=12.32。3F-+H2O= HF+ OH-,且 c=0.30 mol/L,查表知 Kb=5.6210-4。由于cKb10KW,且 c/Kb100,故用最简式求 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 KaAl3+=1.310-5。由于 cKaAl3+10KW,且 c/ KaAl3+100,故用最简式求 pH 值。即OH-=cka1/2=0.0301.310-51/2=1.310
21、-5,即 pH=3.21。9、已知乙酰水杨酸的摩尔质量为 180,故其物质的量浓度 c=1.510-2 mol/L,且查表知其 Ka=3.310-4。由于 cKa10KW,而c/Ka=45100,故用半近似法计算溶液的 pH 值。即H+=-c+1/2/2=-3.310-4+2+43.310-41.510-21/2/2=2.06610-3,即 pH=2.68。10、本题为两性溶液略9 / 21.11、 已知Ka=5.610-10,NH4Cl的分子量为53.5,故c=0.20 mol/L,而 c= 0.20 mol/L,故根据缓冲溶液公式可知：pH=pKa+lgc/c=-lg +lg=9.25；加
22、入 0.20L 水后,缓冲比/c不变,故溶液的 pH 仍为 9.25。12、1 比较酸常数可知,以 HNO2计算 pH,忽略 HCN 的贡献。2 通过平衡式计算。略13、查表知 H3PO4的 Ka2=6.210-8,故 pKa2=7.21,由H2PO4-和HPO42-组成的缓冲溶液,根据缓冲溶 pH 值计算公式可知,pH=pKa2+lg HPO42-/H2PO4-,即7.40=7.21+ lg HPO42-/H2PO4-,则HPO42-/H2PO4-=1.55。14、此题首先要分析所得溶液的成分。1 溶液为一元弱酸。cKa10KW,且 c/Ka100,故H+=cka1/2=1.01.7510-
23、51/2=4.210-2,即 pH=1.38。2 为NaAc 的一元弱碱溶液。 Kb=KW/Ka=10-14/=5.7110-10,c=0.50 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 为缓冲溶液。混合后,c= c=0.25mol/L,故 pH=pKa+lg Ac-/HAc=-lg+lg1=4.76。4 此为 NaAc和 NaOH 的混合溶液,溶液 pH 用强碱 NaOH 计算,忽略弱碱 Ac-的贡献,混合后 c=0.005 mol/L,即 pOH=-lg
24、0.005=-2.30, 故 pH=14-2.30=11.705此为缓冲溶液。 混合后 c=0.005 mol/L,该 NaOH 会立即与 HAc 反应,导致最终溶液中的 c=0.251.0/1.01-0.005=0.245,而c=0.251.0/1.01+0.005=0.255,根据缓冲溶液 pH 计算公式可知：pH=pKa+lg Ac-/HAc=-lg+lg=4.78。10 / 21.15、 由 pH=pKa2+lgVB/可知,7.40=7.21+ lgVB/,解得 VB =0.62L,VA =1-0.62=0.38 L。16、根据平衡 HA+H2O=H3O+A-,平衡时c=c-x=c,c
25、=x=c,c=x=c,采用最简式求 Ka,即 Ka=c2=0.1002=1.410-4,计算结果反过来验证可知 c/Ka100,表明可以用最简式计算。17、Ka=1.7510-5,根据平衡 HA+H2O=H3O+A-,平衡时c=c-xc,c=x,c=x,故 Ka= x2/ x2/c,即c=x2/Ka=/ = / =1.0； 要使 pH 值等于 3.00,乙酸的浓度应为：c2= x2/Ka=2/ = /=0.0574,根据 c1v1=c2v2可知,v2= c1v1/ c2=1.000.200/0.0574=1.75L,故所需水的体积应为 1.75-0.1=1.65L。18、 查表知 Ksp=5.
26、510-6。 设 Ca2饱和溶液的溶解度为 x,则根据沉淀溶解平衡式可知,Ksp=Ca2+OH-2=x2,x=1/3=1.110-2,则OH-=2x=2.210-2,pH=14-pOH=12.3419、略。第五章第五章 氧化还原氧化还原1、1 系数依次为：2,5,14,5,5,2,7；2 系数依次为：10,6,11,5,6,22；3系数依次为： 3,2,2,1,4；4 系数依次为： 3,6,5,1,3；5 系数依次为： 1,2,3,1,2,2。2、1 正极：2H+2e-=H2,负极：H2+2OH-=H2O+2e-,电池：H+OH-= H2O；2 正极：Ag+e-=Ag,负极：Ag+I-=AgI
27、+e-,电池：Ag+ I-=AgI；3 正极：Cu2+Cl-+e-= CuCl,负极：Cu+=Cu2+e-,电池：Cu+ Cl-=CuCl；4 正极：11 / 21.Cu2+2e-=Cu,负极：Cu+4NH3=Cu42+2e-,电池：Cu+4NH3=Cu42+3、 Zn Zn 2+H+ H2 Pt Hg Hg2Cl2Cl- Fe3+,Fe2+ Pt Pb PbSO4SO42- Pb2+ Pb Ag AgNH32+, NH3 Ag+ Ag4、 E=0.7991V；E=0.340V；E0,反应不能自发进行。 E=0.5355V；E=0.154V；E0,反应不能自发进行。 E=1.229V；E=0.
28、771V；E0,反应可自发进行。 E=-0.407V；E=-0.59V；E0,反应可自发进行。5、正极：Cu2+2e-=Cu；E =0.340V；负极：Ni=Ni2+2e-；E=-0.257V；电池：Cu2+Ni=Cu+ Ni2+E= E- E=0.340-0.257=0.597V Gm=-nF E=-2965000.597/1000=-115KJ/mol正极：Cl2+2e-=2 Cl-；E=1396V；负极：Fe=Fe2+2e-；E=-0.44V；电池： Cl2+ Fe=Fe2+ 2 Cl-E= E- E=1.396-0.44=1.8V Gm=-nF E=-2965001.8/1000=-3
29、.5102KJ/mol12 / 21.6、反应1lgK1=10.7991-0.771/0.0592,得 K1=2.98；反应2lgK2=51.5-1.087/0.0592,得 K2=7.61034。7、设计电池：Ag Ag2C2O4 C2O42- Ag+ Ag,电池反应为：2Ag+C2O42-=Ag2C2O4 ,lgK=lg=20.7991-E/0.0592,得 E=0.466 V。8、标准状态时,E=1.23V,E=1.396 V,E0,反应不能自发进行；用浓盐酸时,c=c=12mol/L,令 p=p=100kPa,c=1.00 mol/L,则：E=1.23 +0.0592lg/2=1.36
30、 V,E=1.396+0.0592lg/2=1.33V,EE,故反应能自发进行。9、对于氢电极,E=0.0000+0.0592lgc2/2,当p=100kPa=p,c=1 mol/L 时： E=-0.0592pH,令参比电极的电极电势为 ER,则有ER+0.05929.18=0.418, ER+0.0592 pH=0.312,联立方程组可解得 pH=7.39。10、E=E+0.0592lgc/2-E+0.0592lgc/2,当c= c时,E=E=0.360 V,c= 0.100 mol/L,c= 1.0010-4mol/L 带入上式得：E=0.360+0.0592lg /0.100/2=0.2
31、71V。11、正极：氯化银电极,E=0.2223 V；负极：氢电极。当E=-0.0000 V,p=100kPa=p,c=1 mol/L 时：E=-0.0592pH,则 0.568=0.2223-；pH=5.84,假设c/Ka100,H+=1/2,计算可得一元弱酸 HA 的 Ka=4.210-12。12、将两电极组成原电池,平衡时,原电池的电动势等于零。即：E+0.0592lg=13 / 21.E+0.0592lg,E- E=0.0592lgI-Cu2+Cu+/Cu2+,即 0.159-0.86=0.0592lgKsp,得 Ksp=1.41012。13、反应为 Cd2+Fe Cd+Fe2+：K=
32、Fe2+/Cd2+；lgK=2-/0.0592,得 K=18。14、1 电池符号位Ag AgI I- Ag+ Ag；2正极：Ag+e-Ag,负极：Ag+ I-=AgI+e-,电池：Ag+I-=AgI；3E=E- E=0.7991-=0.951；4 略；5lgK=lg=nE/0.0592,得 Ksp=8.610-17。15、氢电极：E=-0.0592pH,p=100kPa=p,c=1 mol/L,则E=-0.0592pH-=0.46,得 pH=5.11。16、反应 Ag+Zn=2Ag+ Zn2+中,平衡时 c=x,c=0.350-0.5x,lgK=lg = 20.7991-/0.0592,得 K
33、=5.761052,因为K非常大,则Zn2+=0.350-0.50x0.350,/x2=K=5.761052,x=2.4710-27。17、由题设反应可知反应转移的电子数n=6,K=A2+3/B3+2=/= 3.1310-4；E=0.0592lgK/n=0.0592lg/6=-0.0346 ；rGm=20.0。第六章第六章 配位化合物配位化合物1、二氯化六氨合钴,6,N；二氯化一氯五氨合钴,6,N、Cl-；二硫氰酸根二合钯,4,S、P；二异硫氰酸根二合钯,4,N、P；二合银离子,2,S；二氯化四氨二水合镍,6,N、O2、Co33 CoCl23ClPtCl222 K2PtCl63、略4、略5、略
34、6、1 右；2 左；3 右；4 右；5 右。7、 这些 Lewis 碱的软度由小到大的顺序为： Cl-NH3Br-S2O32-I-CN-S2-。根据硬软酸碱规则,软酸 Ag+与上述系列中较软的碱结合的产物更稳定。Ag+ Cl-=AgCl+NO3-、 AgCl+2 NH3=Ag2 + Cl-、 Ag2+Br-= Ag Br+2 NH3、Ag Br+2 S2O32-= Ag 23-+ Br-、 Ag 23-+ I-= Ag I+2 S2O32-、Ag I+2 CN-= Ag 2- + I-2 Ag 2- + S2-= Ag2 S +4 CN-8、略。9、溶液中最少应加入 CN-的浓度为 5.010
35、-3mol/L。10、 设 AgI 在 2.0mol/L 氨水中的溶解度为 S,AgI+2NH3=Ag2+I-,平衡时浓度分别为NH3=2-2S,Ag2+ =I-=S,更加多重平衡规则,有K=KSPKS=Ag2+I-/NH32=S2/2,则S1/2=48.5210-171.6107=7.3810-5 ,故Ag I在2.0mol/L氨水中的溶解度为 7.3810-5mol/L。11、Cu4 2+的稳定常数为 3.291012。15 / 21.12、 因为 EE,所以电势高的电对 Co3+/ Co2+的氧化态 Co3+可以氧化电势低的电对 O2/ H2O 的还原态 H2O,Co3+可以把 H2O
36、氧化成 O2。配合物的生成改变了电对的电极电势：ECo63+/Co62+=E-RTlnKsCo63+/KsCo62+/nF =1.92-1.78=0.14。因为在碱性水溶液中ECo63+/Co62+E,所以Co63+不能把OH-氧化成 O2,O2却可以把Co62+氧化成Co63+。13、利用电极电势数据判断氧化还原反应自发进行的思路是:电势高的电对的氧化态可以氧化电势低的电对的还原态。1EE,因为电势高的电对 Cu+/Cu 的氧化态 Cu+可以氧化电势低的电对 Cu2+/Cu+的还原态 Cu+,所以歧化反应可以发生。2 由电极反应的 Nernst 方程得ECu2+/ Cu= E-RTlnKsC
37、u2+/nF=0.522-0.051=-0.12,ECu42+/Cu2+= E-RTlnKsCu42+/KsCu2+/nF=0.153-0.146=7.0510-3,ECu2+/CuE,因为电势低的电对Cu2+/Cu 的氧化态Cu2+不能氧化电势高的电对Cu42+/Cu2+的还原态Cu2+,所以歧化反应不能发生。第七章第七章 s s 区元素区元素1、1 碱金属过氧化物作供氧剂时所依据的反应原理是它们可与CO2作用生成碳酸盐并放出 O2。2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。主要优点是在供氧的16 / 21.同时又可作为 CO2的吸收剂,同时,碱金属过氧化物为固体,无毒,未潮解时无腐蚀性
38、,便于携带。其缺点是碱金属过氧化物易吸潮而分解,且潮解后生成的氢氧化物具有强腐蚀性。Na2O2+2H2O=H2O2+2NaOH,2H2O2=O2+2H2O。2 苛性钠可与空气中的 CO2 反应生成 Na2CO3。配制不含 Na2CO3杂质的NaOH 溶液的方法是：先制备 NaOH 饱和溶液,密闭静置,使 Na2CO3沉淀析出,取上层清液,用煮沸后冷却的新鲜蒸馏水稀释至所需浓度。 但 NaOH 溶液要现配现用且在使用前需进行标定。3 玻璃的主要成分为 SiO2酸性氧化物,可与所盛放的强碱溶液反应生成具有粘性的多聚硅酸盐,使玻璃瓶塞腐蚀并与瓶口粘在一起。4Li 与 Mg、Be 与 Al 分别位于周
39、期表的对角线上,具有很多相似的性质,称为对角线规则。对角线规则是一经验规则,可从离子极化的角度进行说明见教材,简而言之,它们的离子势相近,极化能力相近,从而性质相似。锂和铍的次外层为 2 电子构型,与次外层具有 8 电子构型的本族元素相比,2 电子构型对核电荷的屏蔽作用较弱,元素的有效核电荷增强,原子半径减小,其离子的极化力强。因此,锂和铍的化合物共价性显著,其氢氧化物的碱性和溶解性,以及其盐类的性质也与本族元素显著不同。2、 锂的电极电势是低于钠,理论上还原性大于钠,但实际在它们与水反应时,由于锂的熔点高,与水反应时的热量不足以使锂熔化成液体,分散性差,造成锂的反应活性降低； 此外,氢氧化锂
40、的溶解度小,覆盖在金属表面,阻碍了反应的进行,从而使实际的反应剧烈程度小于钠。 略。略。略。BaCO3和 BaSO4溶于 HAc 的平衡常数分别为K1=/和K2=/,虽然BaCO3的Ksp只比BaSO4的Ksp17 / 21.大约 20 倍,但 HAc 的酸性强于 H2CO3而弱于 H2SO4,K11 而 K21,所以 BaCO3能溶于 HAc,而 BaSO4则不能溶于 HAc。因 BaSO4能与浓 H2SO4生成 Ba2而溶于 H2SO4其溶解反应的平衡常数也大于 1。虽然 Ba2+有毒,但硫酸钡的溶解度极小KSP,BaSO4=1.0810-10,同时钡餐制剂中还加入 Na2SO4,产生同离
41、子效应,更加降低了游离的 Ba2+,对人体并不产生危害。3、2Na+2NH3=2NaNH2+H2, 在液氨中还存在：Na+xNH3=Na+y+e-x-y,、3Mg+N2=Mg3N2 、Na2O2+2H2O=H2O2+2NaOH、4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2 、MgCl26H2O=Mg2+2HCl+4H2O 、BaO2+H2SO4= BaSO4+H2O24、A、加 HCl。XX 石CaCO3有 CO2气体生成,使澄清的石灰水变浑浊,而石膏CaSO4无现象；B、加 HCl。纯碱Na2CO3有 CO2气体生成,使澄清的石灰水变浑浊,而烧碱NaOH 无现象；C、加热。石灰CaO 无现象,而
42、消石灰Ca2容器内壁有水珠生成。D、先加水,泻盐MgSO4变为溶液,然后加 NaOH,生成 Mg2的白色沉淀,最后加镁试剂,生成蓝色沉淀。而重晶石BaSO4不溶于水。5、分别取固体加水,能溶于水的有 Na2CO3、KOH、CaCl2或 BaCl2, 不溶于水的是 MgO 和 CaCO3；、向不溶的试剂中分别加入稀盐酸,出现无色气体能使石灰水变浑浊的是 CaCO3,仅溶解的是 MgO可加入 NaOH,再加入镁试剂看是否出现蓝色沉淀进行验证； 、 在溶于水的四种试剂中,加入稀盐酸,出现无色气体能使石灰水变浑浊的是 Na2CO3,无反应的是KOH、CaCl2或 BaCl2；、向无反应的三种试剂中加入
43、稀硫酸,出现白色沉淀的是 BaCl2,无现象的是 KOH 或 CaCl2； 、 分别另取少了无沉淀的试18 / 21.剂,溶于水,加入2C2O4,产生沉淀的是 CaCl2,无沉淀的是 KOH。以上是其中一组方法,识别方法有多种6、向所有离子溶液中加入2SO4,产生白色沉淀的为 BaSO4,该沉淀继续加 HAc 不溶解,表示有 Ba2+；无沉淀的为Na+、Mg2+、Ca2+,继续向无沉淀的试剂中加入 HAc 和2C2O4,有 CaC2O4白色沉淀的表示有 Ca2+,剩余的 Na+、 Mg2+试剂可加入氨水和2CO3,有 Mg22CO3白色沉淀生成,且该沉淀加 HAc 和 NaOH,镁试剂,有蓝色
44、沉淀生成,表示有 Mg2+；最后剩余的 Na+,可加入 Hac 和 Zn236,有黄色沉淀生成,表示有Na+。第八章第八章 d d 区、区、dsds 区和区和 f f 区元素区元素1、13Zn+Cr2O72-+14H+=3Zn2+2Cr3+7H2OZn+2Cr3+= Zn2+2 Cr2+4 Cr2+ O2+4 H+=4 Cr3+2 H2O22BaCrO4+16HCl浓=2CrCl3+3Cl2+2BaCl2+8H2O3Cr2O72-+ H2O =2 Cr2O42-+2 H+Cr2O42-+Pb2+=PbCrO4黄色42Mn2+O2=2MnO2褐色53K2MnO4+2H2SO4=2KMnO4紫红色
45、+MnO2棕色+2K2SO4+2H2O62Fe3+3CO32-+3H2O=2Fe3+3CO22、KMnO4溶液在光的催化作用下可发生分解：4KMnO4+2H2O=4MnO2+3O2+4OH-；略； KMnO4固体与浓硫酸混合时会生成 Mn2O7高锰酸酐,其氧化性极强,遇热或遇有机物时会发生燃烧或爆炸；先加入过量的 NaOH,有沉淀的Fe3是 Fe3+；剩余的两种溶液继续加入 NH3-NH4Cl,生成沉淀19 / 21.Al3的是 Al3+,仍是溶液Co63+的为 Co3+。查表知E=0.771 V、E=0.5355 V,在溶液中 Fe3+与 I-会发生氧化还原反应,只能得到 Fe2+和单质碘：
46、2Fe3+ 2I-=2Fe2+I2。略；Fe2+在溶液中易发生水解,所以 FeSO4需配制在稀硫酸中以便抑制水解；此外,Fe2+还原性强,易被空气中的氧气氧化,所以需加铁钉抗氧化；略；略；略。3、略。4、 K2Cr2O7+5H2S+4H2SO4=Cr23+3S+7H2O+K2SO4； 2CrCl3+16NaOH+3Br2=2Na2CrO4+6NaBr+6NaCl+8H2O； K2Cr2O7+ H2SO4=2CrO3+K2SO4+H2O； MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O； 2KMnO4+6KI+4H2O=2MnO2+3I2+8KOH； 2KMnO4+ Ns2SO4+2NaOH=
47、2Na2MnO4+K2SO4+H2O；2Fe3+3KClO+4KOH=2K2FeO4+3KCl+5H2O； 2Ni2+Br2+2NaOH= Ni3+2NaBr； Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2+3H2O； 3CuS+8HNO3=3Cu2+3S+2NO+4H2O；略；略；略；略。5、 、 MnO2； 、 MnSO4； 、 O2； 、 Mn2； 、 MnO2；、K2MnO4； KMnO46 略；7 略；8、首先加氨水,有沉淀的为 MnO2和 Fe3,无沉淀的为 CrO42-和Cu42+； 然后向无沉淀组中通入 H2S,有黑色沉淀 CuS 的表示 Cu2+,无沉20 / 21.淀的再加入 Pb2+生成黄色 PbCrO4沉淀的表示有 Cr3+；对另一组有沉淀的,则加入 HCl 并加入,转变为 Mn2+和 Fe3+,分别然后加入 HAc 和2S,生成黑色 FeS 沉淀,继续加入 HCl 后转变为 Fe3+,并与 KSCN 显血红色的为 Fe3+,另一个加HAc和2S后生成Mn2+,再加入HNO3和NaBiO3则生成MnO4-的紫红色表示为 Mn2+。略。21 / 21
