普通化学赵士铎[第三版]习题答案解析

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1、完美 WORD 格式编辑普通化学普通化学(第三版)习题答案(第三版)习题答案中国农业大学中国农业大学无机及分析化学教研组编无机及分析化学教研组编学习指导参考资料完美 WORD 格式编辑第一章第一章分散系分散系1.1 (1) 溶液的凝固点下降(2)土壤溶液浓度过大,渗透压大于植物根细胞液的渗透压(3)溶液的凝固点下降1.2沸点不断上升,至溶液达到饱和后,沸点恒定;蒸气凝结温度恒定,等于溶剂的沸点。1.3w(H2O2)3.0%1000g L-1-1c(H2O2) 0.88mol LM (H2O2)34g mol-1-1b(H O ) w(H2O2)/ M (H2O2)3.0% /0.034kg m

2、ol 0.91mol kg-1221 w(H2O2)97.0%x(H2O2) n(H2O2)b(H2O2)1.6%n(H2O2) n(H2O)b(H2O2) 1/ M (H2O)1.4凝固点自高至低顺序:葡萄糖溶液、醋酸溶液、氯化钾溶液1.5b = 1.17 molkg-1-1-1Tb =Kbb = 0.52Kkgmol 1.17 molkg = 0.61KTb = 373.76K = 100.61-1-1Tf =Kfb = 1.86Kkgmol 1.17 molkg = 2.18KTf = 270.87K = - 2.181.6 =cRT =m/MRTVmRT0.40g8.31kPa Lmo

3、l-1K-1300KM 2.0104gmol-1V0.10L0.499kPa1.79.5 10.2 80.3:30:2:2111612化合物中 C、H、O 原子数比为 21:30:2KfmB5.12Kkgmol-10.100gM 310gmol-1TbmA0.33K5.00g故该化合物的化学式为 C21H30O21.8m(NH2)2CO/M(NH2)2COmB/MBm(H2O)m(H2O)MB 342.4gmol-1学习指导参考资料完美 WORD 格式编辑第二章第二章化学热力学基础化学热力学基础2.1 (1)错误;(2)正确;(3) 错误; (4)错误;(5)正确;(6)正确;(7) 错误;

4、(8)错误2.2(1/4)反应式(1)-反应式(2)得:(1/2)N2(g)+(1/2)O2(g)=NO(g)fHm(NO,g)=(1/4) rHm(1) - rHm(2)-1-1 =(1/4)-1107kJmol -(-1150 kJmol )-1 =90 kJmol2.3(1/4)反应式(3)-反应式(4)+3反应式(2)- 反应式(1)得: N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)(5)fHm(N2H4,g)=(1/4) rHm(3) - rHm(4)+ 3rHm(2) - rHm(1) =-1-1-1-1(1/4)-143kJmol -(-286kJmol +3(-317kJmol )

5、-(-1010kJmol ) =-150.5 kJmol 2反应式(4)-反应式(5)得: N2H4(l)+ )O2(g)= N2(g)+2H2O(l)-1-1-1rHm=2rHm(4)- rHm(5)=2(-286 kJmol )- 50.5kJmol = -622.5 kJmol2.4rHm=2fHm(CO2,g)+3fHm(H2O,l)+(-1) fHm(CH3OCH3,l)+(- 3)fHm(O2,g)-1fHm(CH3OCH3,l) =2fHm(CO2,g) +3fHm(H2O,l)- rHm= -183 kJmol2.5 C(s)+O2(g)rHm(1) CO2(g)rHm(2)r

6、Hm(3) CO(g)+(1/2)O2(g)由题意知,rHm(1)0,rHm(2)0,rHm(3)0rHm(1)= rHm(2)+ rHm(3)rHm(1)-rHm(3)= rHm(2)0由题意知,rHm(1)0,rHm(3)0 故:以水煤气作燃料时放热较多2.7均为熵增过程。2.8标准状态下:rHm000rSm000)2.10不可以。因为物质的 Sm,不是指由参考状态的元素生成该物质(B=+1)反应的标准摩尔熵。2.11H: -40 kJ -40 kJG: -38kJ -38 kJ-1-1S: -6.7JK -6.7 JK2.12Sn(白锡)= Sn(灰锡)-1rHm(298K)= fHm(

7、灰锡)+(-1)fHm(白锡)=-2.1kJmol 0-1-1rSm(298K)=Sm(灰锡)-Sm(白锡)=-7.41Jmol K rHm(298K)/ rSm(298K) ,即 T839K故以木炭为燃料时,因最高温度低于839K,反应不可能自发。 2CuO(s)+C(s)=2Cu(s)+CO2(g)-1rHm(298K)=-79.51 kJmol 0-1-1rSm(298K)=189 Jmol K 0反应在标准状态, 任意温度均自发学习指导参考资料完美 WORD 格式编辑2.14 (略)2.15 2AsH3(g)=2As(s)+3H2(g)-1rHm(298K)=-132.8kJmol 0

8、-1-1rSm(298K)=15.71Jmol K K故:p(CO2) 9.5610 kPa3.9 CCl4(g) CCl4(l)fHm/kJmol -102.93 -135.4-1-1-3-1-4-1Sm/JK-1mol-1 309.74 216.4 CCl4(g) = CCl4(l)rHm = 32.47kJmolrSm = 0.09334 kJmol K所以 CCl4的正常沸点为T1 = 348K根据克拉贝龙克劳休斯方程计算,可得在20kPa 时,其沸点为 304K。学习指导参考资料-1-1-1完美 WORD 格式编辑第四章第四章化学反应速率化学反应速率4.1不能4.2 A 的物理意义为

9、PZ0,f的物理意义为 相对平均动能超过 Ec的 A、B 分子间的碰撞频率与 A、B 分子间碰撞频率的比值。4.3 Z0基本不变,P不变,f大 ,k大, v大。4.4直线dc(H2) 6.0molL1s1,dt4.6 略4.7 解:4.5dc(N2) 4.0molL1s1,dt速率方程为速率方程为 kckcm m( (NOClNOCl ) ) 1 1m m4 4. .8 8 1010 5 51 1. .9292 1010- -4 4 1 1 1 1 1 1m m( (1 1) ) 1 1 k k( (0 0. .200200 molmol L L ) ) molmol L L s s ( (2

10、 2) ) 2 2 k k( (0 0. .400400 molmol L L ) ) molmol L L 1 1 s s 1 12 22 20 0. .200200 molmol L L 1 1m m4 4. .8 8 1010 5 5molmol L L 1 1 s s 1 1( (1 1) )/( /(2 2) )得:得: () m m 2 20 0. .400400 molmol L L 1 11 1. .9292 1010 4 4molmol L L 1 1 s s 1 1 4 4. .8 8 1010 5 5molmol L L 1 1 s s 1 1/ /2 2 4 4- -1

11、 1 1 1k k 2 2 6 6. .0 0 1010 molmol L L s sc c ( (NOClNOCl ) )( (0 0. .200200 molmol L L 1 1) )2 2 3 3 6 6. .0 0 1010 4 4molmol- -1 1 L L s s 1 1 ( (0 0. .500500 molmol L L 1 1) )2 2 1 1. .5 5 1010 4 4molmol L L 1 1 s s 1 14.8( 1 1)反应的速率方程为)反应的速率方程为 kckcm m( (NONO) )c cn n( (O O2 2) )( (2 2) )将表中数据代

12、入上式得将表中数据代入上式得 :3 3. .0 0 1010 2 26 6. .0 0 1010 2 2( (a a) ) 1 1 k k( (0 0. .1010molmol L L 1 1) )m m( (0 0. .1010molmol L L 1 1) )n n molmol L L 1 1 s s 1 1( (b b) ) 2 2 k k( (0 0. .1010molmol L L 1 1) )m m( (0 0. .2020molmol L L 1 1) )n n molmol L L 1 1 s s 1 12 22 20 0. .5454( (c c) ) 3 3 k k( (

13、0 0. .3030molmol L L 1 1) )m m( (0 0. .2020molmol L L 1 1) )n n molmol L L 1 1 s s 1 12 21 1n n1 1( (a a) )/( /(b b) )得:得: ( ) n n 1 12 22 21 1n n1 11 1n n1 1( (b b) )/( /(c c) )得:得: ( ) m m 2 2( (b b) )/( /(c c) )得:得: ( ) m m 2 23 39 93 39 9 3 3. .0 0 1010 2 2molmol L L 1 1 s s 1 1/ /2 2k k 2 2 151

14、5molmol- -2 2 L L2 2 s s 1 1 1 12 2 1 1c c ( (NONO) )c c( (O O2 2) )( (0 0. .1010molmol L L ) ) ( (0 0. .1010molmol L L ) )( (3 3) ) 3 3 1515molmol- -2 2 L L2 2 s s 1 1( (0 0. .1515molmol L L 1 1) )2 2( (0 0. .1515molmol L L 1 1) ) 5 5. .0 0 1010 2 2molmol L L 1 1 s s 1 1学习指导参考资料完美 WORD 格式编辑4.9 解:k

15、kt t n n 1010k kt tk k r r3030 r rk k2020n n3 3. .5 5 1010 5 5molmol-1-1 L L s s 1 1 r r1 1. .3 3 1010 5 5molmol- -1 1 L L s s 1 1r r 2 2. .7 7k k2020 3 3 1010 r r3 3k k5050 k k2020 r r3 3 1 1. .3 3 1010 5 5s s 1 1 ( (2 2. .7 7) )3 3 2 2. .6 6 1010 6 6s s 1 1k k20204.10 解:E ET T T T1 1k klnln2 2 a a

16、( (2 2) )k k1 1R RT T2 2T T1 12 2. .0 0 1010 5 5s s 1 1226226 10103 3J J molmol 1 1650650K K 600600K K 7 7 1 1lnln ( () )k k 6 6. .1 1 1010 s s1 1k k1 18 8. .314314J J molmol 1 1 K K650650K K 600600K K第五章第五章 原子结构原子结构5.1原子发射光谱,电子衍射5.2确定,动量,不确定,轨道5.3 (2), (4)正确5.4波函数,电子的几率密度5.5 (1)5.612345n22222l00111

17、m000+1-1ms+1/2- 1/2+1/2+1/2+1/25.7 (3)+5.8 HeE(3s) =E(3p) =E(3d) E(4s)KE(3s) E(3p) E(4s) E(3d)MnE(3s) E(3p) E(3d) H, Ba Sr, Ca Sc, Cu Ni, La Y, Zr Ti, Zr Hf5.14 (3), (2)学习指导参考资料完美 WORD 格式编辑5.15 Mg 失去 2 个最外层 s 电子后成稳定的电子构型, 故I3明显大于I2,常见氧化数为+2;Al 失去 3 个最外层电子后成稳定的电子构型,故I4明显大于I3,常见氧化数为+3。Mg 元素第一、第二电离能之和小

18、于Al 元素第一、第二、第三电离能之和,所以气态Mg 原子的金属性强于 Al。第六章第六章 化学键与分子结构化学键与分子结构6.1 (1)错, (2)错, (3)错, (4)错, (5)对, (6)错6.2离子, BeOMgOCaOSrOBaO,BaCO3SrCO3CaCO3MgCO3BeCO36.3 Fe2+ : Ar3d6, 917,Fe3+ : Ar3d5, 917,Pb2+ : Xe5d106s2 18+2,Sn4+ : Kr4d10, 18,Al3+ : He2s22p6, 8,S2- : Ne3s23p6, 8,Hg2+ : Xe5d10, 18.6.4 OF32 :非等性 sp

19、杂化, V 型,极性;NF33 :非等性 sp 杂化,三角锥,极性;BH23 :等性 sp 杂化,正三角型,非极性;SiCl34 : 等性 sp 杂化,正四面体,非极性;NH33 :非等性 sp 杂化,三角锥,极性;HCN :等性 sp 杂化,直线型,极性;PCl33 :非等性 sp 杂化,三角锥,极性;PCl35 : sp d 杂化,三角双锥,非极性;CS2 : sp 杂化,直线型,非极性;SnCl32:非等性 sp 杂化,V 型,极性。6.5 C3 : sp22H6 : sp ; C2H4;CH33CCH : sp sp sp;CH3CO: sp23CH2OH : sp ; H2; COC

20、l2: sp6.6正丁烷:否;1,3-丁二烯:否;学习指导参考资料2.完美 WORD 格式编辑2-丁炔:是6.7 HF HCl HBr HI; HF HCl HBr HI; HI HBr HCl HF; HF HI HBr HCl6.8 (1) c; (2) d; (3) a; (4) b3+2+6.9 (1) Fe电荷高、半径小,极化力大于Fe ;2+2+(2) Zn 18 电子构型,极化力、变形性大于Ca ;2+2+(3) Cd 18 电子够型,极化力、变形性大于Mn 。-6.10 ClO ,ClO2 ,ClO3 ,ClO4。6.11 HClO 酸性强于 HBrO。成酸元素原子电负性大,含

21、氧酸酸性强。第七章第七章酸碱反应酸碱反应1(略)+-2 H3O , OH3 (2)4 (2)+-5 H + OH = H2O, 1/Kw+H + B = HB(略去电荷),Kb/ Kw-HB + OH = B + H2O,Ka/ KwHA + B = A + HB(略去电荷)Ka Kb/ Kw56 (1)K(正) = 1.910 K(逆),易于正向反应-11(2)K(正) = 210 K(逆),易于正向反应-8(4)K(正) = 6.210 10+-5c/c42.81 710 10Kb1c(OH-)/cKb7.01070.050 1.91041c/cpH 10.27所以可忽略第二步离解,按最简

22、式计算:c(C10H14N2) = 0.050molL-1 - 1.910-4molL-1= 0.050 molL-1c(C10H14N2H+) =c(OH-) = 1.910-4molL-1c(C10H14N2H22+) =cKb2 = 1.410-11molL-17.12Kb1(S2-) =Kw/ Ka2(H2S) = 1.4Kb2(S2-) =Kw/ Ka1(H2S) = 7.710-8经判断,可忽略第二步离解,依近似式计算2- S + H2O = HS + OHCeq/ molL-1 0.10-x x xKb1x21.40.10 x x= 0.094-1即:c(OH ) = 0.094

23、 molL pH = 12.972-1-1-1c(S ) = 0.10 molL - 0.094 molL= 0.01 molL-1c(HS ) =c(OH ) = 0.094 molL-8-1c(H2S) =cKb2 = 7.710molL7.13 pH = 1.30K Ka a 1 1K Ka a 2 2 c c( (H H2 2S)/S)/c c 9 9. .2 2 1010 2222 0 0. .1010c c( (S S ) )/ /c c 3.73.7 1010- -2020 2 22 2 c c( (H H ) )/ /c c 0 0. .0500502 2- - 故:c(S )

24、 = 3.710molL7.142-20-1pHpH p pK Ka a 1 1 lg lgc c( (H H3 3Cit)Cit)c c( (H H2 2CitCit- -) )c c( (H H3 3Cit)Cit)lg lg 3 3. .1515 1 1. .9292 1 1. .2323c c( (H H2 2 CitCit- -) )c c( (H H2 2CitCit- -) )pHpH p pK Ka a2 2 lg lg学习指导参考资料2 2- -c c( (H H3 3Cit)Cit)c c( (HCitHCit ) ) 1717- - -c c( (H H CitCit )

25、 )c c( (H H2 2CitCit- -) )c c( (H H2 22 22 2CitCit ) )lg lg 4 4. .7777 1 1. .9292 2 2. .8585 7 7. .0 0 1010c c( (H H CitCit2 2- -) )c c( (H H CitCit2 2- -) )完美 WORD 格式编辑pHpH p pK K a a3 3c c( (HCitHCit2 2- -) ) lg lgc c( (CitCit3 3- -) )c c( (HCitHCit2 2- -) )lg lg 6 6. .3939 1 1. .9292 4 4. .4747c

26、c( (CitCit3 3- -) )c c( (HCitHCit2 2- -) ) 3 3. .0 0 10104 43 3- -c c( (CitCit ) )c c( (H H2 2CitCit- -) )4 42 27 7 3 3. .0 0 1010 7 7. .0 0 1010 2 2. .1 1 1010c c( (CitCit3 3- -) )c c( (H H3 3Cit)Cit) 3 3. .0 0 10104 4 7 7. .0 0 10102 2 1717 3 3. .6 6 10108 83 3- -c c( (CitCit ) )7.15 pOH = 5.00pOH

27、pOH p pK Kb b ( (NHNH3 3) ) lg lgc c( (NHNH3 3) ) c c( (NHNH4 4) )lg lgc c( (NHNH3 3) )c c( (NHNH3 3) ) 4 4. .7575 5 5. .0000 0 0. .2525 0 0. .5656 c c( (NHNH4 4) )c c( (NHNH4 4) )+c(NH4) = 0.10mol/L /0.56 = 0.18mol/L M(NH4)2SO4 = 0.5c(NH4+)V(NH4+)M(NH4)2SO4=11.9g7.161 1pHpH ( (p pK Ka a 1 1 p pK Ka

28、 a 2 2) ) 3 3. .7 72 2c c( (H H2 2A)A)pHpH p pK Ka a 1 1 lg lgc c( (HAHA- -) )c c( (H H2 2A)A)c c( (H H2 2A)A)1 1 lg lg p pK K pHpH ( (p pK K p pK K) ) 0 0. .7 7 0 0. .2020a a1 1a a1 1a a2 2c c( (HAHA- -) )2 2c c( (HAHA- -) )pHpH p pK K a a2 2c c( (A A2 2- -) ) lg lgc c( (HAHA- -) )c c( (A A2 2- -)

29、)1 1c c( (A A2 2- -) ) lg lg pHpH - -p pK Ka a2 2 ( (p pK Ka a1 1 p pK Ka a2 2) ) 0 0. .7 7 0 0. .2020- - -c c( (HAHA ) )2 2c c( (HAHA ) )因系统中含有 2 缓冲对, 且酸与碱的浓度比均在缓冲范围内, 所以此溶液具有酸碱缓冲能力。若两级酸常数相差较大,则酸碱浓度比将超出缓冲范围,失去缓冲性质。7.17甘氨酸:不移动;谷氨酸:向正极运动;赖氨酸:向负极运动学习指导参考资料完美 WORD 格式编辑第八章第八章沉淀溶解反应沉淀溶解反应8.1Ksp(AgBr) = c

30、(Ag+)/c c(Br-)/cKsp(Ag2S) = c(Ag+)/c2 c(S2-)/cKspCa3(PO4)2 = c(Ca2+)/c3 c(PO43-)/cKsp(MgNH4AsO4) = c(Ca2+)/c c(NH4+)/cc(AsO43-)/c8.2 (1)3 3s s c c (2) K Kspsp4 42 2 1 1. .1212 1010 4 4mol/Lmol/L c c K Kspsps s c c( (MgMg) ) (3) c c( (OHOH- -) )/ /c c 2 2 5 5. .6 6 1010 8 8mol/Lmol/L1 1c c - -s s c c

31、( (OHOH ) ) 2 22 2 K Kspspc c( (MgMg) )/ /c c2 2 1 1. .2 2 1010 5 5mol/Lmol/L8.3 PbCO3计算结果偏低8.4因氢氧化铁在水中溶解度极小,溶液pH 约等于 7.02 2. .6464 1010 3939mol/Lmol/L 1818s s c c( (FeFe) ) c c 2 2. .6 6 1010mol/Lmol/L- - 3 3 7 73 3 c c( (OHOH ) )/ /c c ( (1 1. .0 0 1010) )3 3 K Kspsp8.5(2)8.62+- CaF2 = Ca + 2F+F +

32、 H = HFpHpH p pK Ka a ( (HF)HF) - -lg lg2+c c( (HF)HF)c c( (HF)HF) 0 0. .028028c c( (F F- -) )c c( (F F- -) )-根据:2c(Ca ) =c(HF) +c(F ) = 2s,得:c(F ) = 2s/1.028Ksp(CaF2) = (s/c)(2s/1.028c)2S= 3.3810-4mol/L8.7 CaF2、CaCO3和 MnS, KClO48.8此系统为多重平衡系统,所以: K Kspsp( (CaCOCaCO3 3) )- - c c( (COCO2 2) )/ /c c3 3

33、 - -K Kspsp( (CaFCaF2 2) ) c c( (F F ) )/ /c c 2 22 2- -3 34 4. .9696 1010 9 9 4 42 2- -6 6c c( (COCO ) ) ( (2 2. .0 0 1010) ) mol/Lmol/L 1.361.36 1010 mol/Lmol/L 10101 1. .4646 1010学习指导参考资料完美 WORD 格式编辑8.9 c(NH3) = 0.050mol/Lc c( (OHOH- -) )/ /c c K Kb b ( (c c/ /c c ) ) 1 1. .7676 1010 5 5 00500050

34、 9 9. .5 5 1010 4 4 c c( (MMg g2 2 ) )/ /c c c c( (OHOH- -) )/ /c c 2 2 0 0. .2525 ( (9 9. .5 5 1010 4 4) )2 2 2 2. .3 3 1010 7 7 K Kspsp MMg(OH)g(OH)2 2 故有氢氧化镁沉淀生成。-为防止沉淀生成,c(OH )/c的最大值为: K Kspspc c( (OHOH- -) )/ /c c pOHpOH 5.325.32c c( (MgMg) )/ /c c2 2 4 4. .7474 1010 6 6pOHpOH p pK Kb b ( (NHNH

35、3 3) ) lg lglg lgc c( (NHNH3 3) ) c c( (NHNH4 4) )c c( (NHNH3 3) ) 4 4. .7575 5 5. .3232 0 0. .5757 c c( (NHNH4 4) ) c c( (NHNH4 4) ) 0 0. .050050mol/Lmol/L 0 0. .1919mol/Lmol/L0 0. .2727 m m( (NHNH4 4Cl)Cl) c c( (NHNH4 4) ) V V MM( (NHNH4 4Cl)Cl) 0.41g0.41g8.10故不被沉淀的离子 M 的硫化物的溶度积最小为:Ksp = c(M )/cc(

36、S )/c=0.011.010 =110淀。2+-52+2-21-23,2+所以,Mn , Ni不被沉2+2+离子被完全定性沉淀时,c(M )10 mol/L,g 故可被沉淀完全的硫化物溶度积的最大K Ka a 1 1K Ka a 2 2 c c( (H H2 2S)/S)/c c 9 9. .2 2 1010 1212 0 0. .1010 2121c c( (S S ) )/ /c c 1 1. .0 0 1010 c c( (H H ) )/ /c c 2 20 0. .30302 22 2- - 值为:Ksp = 10-5110-21 = 10-26所以可被沉淀完全的离子为:Pb ,C

37、d ,Hg ,Cu。8.11欲使 Fe(OH)3沉淀完全:2+2+2+2+c c( (OHOH ) )/ /c c 3 3- - K Kspsp Fe(OH)Fe(OH)3 3 1010 5 5c c( (OHOH- -) )/ /c c 6 6. .4 4 1010 1212pHpH 2.782.78欲使 Fe(OH)2不发生沉淀:学习指导参考资料完美 WORD 格式编辑c c( (OHOH ) )/ /c c - - K Kspsp Fe(OH)Fe(OH)2 2 0 0. .0505c c( (OHOH- -) )/ /c c 3.123.12 1010- -8 8pHpH 6.496.

38、49所以应控制 pH 约在 2.86.5 范围。8.12 (略)-58.13 CuCO3(计算得 CuCO3的溶解度为 1.210 mol/L,即 CuCO3饱和水溶液的体积浓度为0.76mg/L)2-118.14c(CO3)/c =Ka2(H2CO3) = 5.6110 c(Ca)/c c(CO3)/c=5.6110 KspFe(OH)3所以生成 Fe(OH)316 (4)17溶度积,离子浓度,沉淀类型。-528.18Ksp(CaSO4)= 7.1010Ksp(CaSO4)= (s/c)得:s = 8.410 mol/Ls =c(SO4)M(SO4) = 8.410mol/L9.610 mg

39、/mol = 806mg/L所以不可饮用。2-2-34-33+-3-93+学习指导参考资料完美 WORD 格式编辑第九章第九章 氧化还原反应氧化还原反应9.39.49.59.69.79.89.9还原,氧化不变,不变, 变为K(1)(2)(4)(3)(1) 2Fe + Sn = 2Fe + Sn(2) 2Fe + Cu = 2Fe + Cu(3) 2MnO4 + 10Cl + 16H = 2Mn + 5Cl2 + 8H2O(4) H2O2 + 2Fe + 2H = 2Fe + 2H2O(5) PbO2 + 2Cl + 4H2O = Pb + Cl2 + 2H2O(6) Hg2Cl2 + Sn =

40、 2Hg + Sn + 2Cl9.10(7) 2MnO4 + 3Mn + 2H2O = 5MnO2 + 4H(1)2+2+Zn | Zn (0.020mol/L) |Ni (0.080mol/L)| Ni-2+2+4+-2+2+3+-+2+3+2+2+3+2+2+4+n2.3032.303RTRTlglgc c( (NiNi2 2 ) )/ /c c 2 2F F0.059V0.059V - -0.25V0.25V lg lg0 0. .080080 0 0. .2828V V2 22.3032.303RTRT ( (ZnZn2 2 / /Zn)Zn) ( (ZnZn2 2 / /Zn)Zn)

41、 lglgc c( (ZnZn2 2 ) )/ /c c 2 2F F0.059V0.059V - -0.76V0.76V lg lg0 0. .020020 0 0. .8181V V2 2 - -0.28V0.28V - -(-0.81V)(-0.81V) 0.53V0.53V ( (NiNi2 2 / /Ni)Ni) ( (NiNi2 2 / /Ni)Ni) -3+2+(2) Cl (1.0mol/L) | Cl2(100kPa)|Fe (0.10mol/L),Fe (1.0mol/L)2.3032.303RTRT c c( (FeFe3 3 ) )/ /c c ( (FeFe/ /Fe

42、Fe) ) ( (FeFe/ /Fe)Fe) lg lgF F c c( (FeFe2 2 ) )/ /c c 3 3 2 2 3 3 0.77V0.77V 0 0. .059059V V lg lg0 0. .1010 0 0. .7171V V1 1. .0 0= 1.36V 0.71V = -0.65V-2-+3+(3) Cl (1.0mol/L) | Cl2(100kPa)|Cr2O4(1.0mol/L),H (10mol/L),Cr (1.0mol/L)学习指导参考资料完美 WORD 格式编辑2 2- -) )/ /c c c c( (H H ) )/ /c c 14142.3032

43、.303RTRT c c( (CrCr2 2O O7 7 ( (CrCr2 2O O/ /CrCr) ) ( (CrCr2 2O O/ /CrCr) ) lg lg6 6F F c c( (CrCr3 3 ) )/ /c c 2 20.059V0.059V 1.23V1.23V lg lg10101414 1 1. .3737V V6 6 ( (ClCl2 2/ /ClCl- -) ) ( (ClCl2 2/ /ClCl- -) ) 1.36V1.36V2 2- -7 73 3 2 2- -7 73 3 0.01V0.01V(结果说明,在强酸性介质中,重铬酸根亦可以氧化氯离子)9.11 (1)

44、(Sn2/Sn) -0.138V(Pb2/Pb) -0.126VrGm = -2F-0.138V -(-0.126V)= 2.3210 J/mol32.303RTlgc(Sn2)/c2F0.059V-0.138V lg0.050 0.176V22.303RT(Pb2/Pb) (Pb2/Pb) lgc(Pb2)/c2F0.059V-0.126V lg0.50 0.135V2(Sn2/Sn) (Sn2/Sn) 3rGm = -2F-0.176V -(-0.135V)= 7.9110 J/mol2F(Sn2/Sn)-(Pb2/Pb)lgK2.303RT2-0.138V-(-0.126V) 0.407

45、0.059VK = 0.392+2+因为:(Sn /Sn) 0或因:Q = 10 K所以反应逆向自发进行。(2)-(NO3/NO) = 0.957V3+2+(Fe /Fe ) = 0.771V-3+2+rGm = -3F(NO3/NO) -(Fe /Fe )=4 -396500C/mol0.957V -0.771V)= -5.3810 J/mol学习指导参考资料完美 WORD 格式编辑-)/cc(H)/c42.303RTc(NO3(NO/ NO) (NO / NO)lg3Fp(NO)/ p-3-30.059Vlg(1.0103)4 0.721V3(Fe3/Fe2) (Fe3/Fe)0.771V

46、0.957V rGm = -3F (NO3/NO) -(Fe /Fe )= -396500C/mol0.721V -0.771V)= 1.45410 J/mol-3F(NO3/NO)-(Fe3/Fe2)lgK2.303RT30.957V-0.771V) 9.460.059VK 2.87109-3+2+-3+2+因为:(NO3/NO) 012或因:Q = 1.010 K所以反应逆向自发进行-结果说明,定性分析中利用棕色环法检验NO3,若在pH 约等于 3 的醋酸介质中,反应不能进行。该反应应在浓硫酸介质中进行。(3)(HNO2/NO) = 0.983V3+2+(Fe /Fe ) = 0.771V

47、3+2+rGm = -F(HNO2/NO) -(Fe /Fe )= -96500C/mol0.983V -0.771V)= -2.05410 J/mol2.303RTc(HNO2)/cc(H)/c(HNO2/ NO) (HNO2/ NO)lgFp(NO)/ p0.983V 0.059Vlg(1.0103) 0.806V(Fe3/Fe2) (Fe3/Fe)0.771VrGm = -F (HNO2/NO) -(Fe /Fe )= -96500C/mol0.806V -0.771V)= -3.38310 J/mol3+2+学习指导参考资料完美 WORD 格式编辑F(HNO2/NO)-(Fe3/Fe2

48、)lgK2.303RT0.983V-0.771V 3.590.059VK 3.921033+2+因为:(HNO2/NO) (Fe /Fe )或因:rGm 03或因:Q = 1.010 K所以反应正向自发进行。结果说明,可在 pH 约等于 3 的醋酸介质中利用棕色环反应定性检验亚硝酸根。9.122.303RT2.303RTlgKsp(Hg2Cl2)-lgc(Cl-)/c22F2F2.303RT(Hg2Cl2/Hg) (Hg2Cl2/Hg)-lgc(Cl-)/c22F(Hg2Cl2/Hg) (Hg22/Hg) 9.132+-Pb + 2e = Pb2+2-PbSO4 = Pb + SO4所以:(P

49、bSO4/Pb) (Pb2/Pb) 2.303RTlgKsp(PbSO4)2F2(0.359V 0.126V)lgKsp(PbSO4) 7.900.059VKsp(PbSO4) 1.271089.14(Cu2/CuBr)(Cu2/Cu)2.303RTlgKsp(CuBr)F 0.153V-0.059Vlg(2.010-9) 0.666V所以不能利用反应 Cu + Br 制备 CuBr。2+-同理可证,不能利用 Cu + Cl 制备 CuCl。2+-(Br2/Br-) 1.07V (Cu2/CuBr)(Cu2/CuCl) (Cu2/Cu) 2.303RTlg Ksp(CuCl)F 0.153V

50、-0.059V lg(2.0 10-6) 0.489V2.303RTlg Ksp(CuCl)F 0.522V 0.059V lg(2.0 10-6) 0.186V2(CuCl/Cu) (Cu/Cu) (Cu/CuCl)学习指导参考资料(CuCl/Cu)完美 WORD 格式编辑所以可利用反应 CuCl2 + Cu = 2CuCl 制备 CuCl。9.15+答案:若(1)为正极,c(H ) = 0.054mol/L+若(2)为正极,c(H ) = 0.187mol/L9.16(O2/OH-) 1.229V +-140.059Vlg(1.01014)4 0.403V4(所求实际为c(H )=10 m

51、ol/L 时,O2/H2O 电极的电极电势)9.17(Hg2Cl2/Hg) = 0.281V+所以:(H /H2) =(Hg2Cl2/Hg) -= 0.281V - 0.48V = -0.20V2.303RTc(H)/c2(H /H2)(H /H2)lg2Fp(H2)/ p0.20V 0.059Vlgc(H)/cc(H) 4.1104mol/Lc(H)/cKac(HB )/cKa1.7106+9.18若亚汞离子为 Hg ,则电极反应为:+- Hg +e = Hg根据此电极反应,可写出二电极的Nernst 方程并可计算电池电动势:2.303RTlgc(Hg)/cF2.303RT() lgc(Hg

52、)/10cF2.303RT()() lg10 0.059VF() 计算结果与实验数据不符。2+若亚汞离子为 Hg2 ,则电极反应为:2+- Hg2 + 2e = 2Hg根据此电极反应,可写出二电极的Nernst 方程并可计算电池电动势:2.303RTlgc(Hg22)/c 2F2.303RT() lgc(Hg22)/10c 2F2.303RT()() lg10 0.03V2F() 计算结果与实验数据相符,故可知亚汞离子为Hg2。学习指导参考资料2+完美 WORD 格式编辑9.192+2+Hg2 = Hg + HglgK22F(Hg2/Hg)-(Hg/Hg22)2.303RT3 2.034K 9

53、.210c(Hg2)/cKc(Hg22)/cc(Hg2)1110c(Hg22)9.20根据标准电极电势图:(PbO2/Pb2+) = 1.455V(O2/H2O2) = 0.695V(H2O2/H2O) = 1.76V下列反应可自发进行:+2+(1)PbO2 + H2O2 + 2H = Pb + O2 + 2H2O2+(2)Pb + H2O2 = PbO2 + 2H(1) + (2): 2H2O2 = 2H2O + O2故 PbO2(MnO2等)可催化过氧化氢歧化分解。9.22 (1) KClO3 + 6HCl = 3Cl2 +KCl + 3H2O (2) 3I2 + 6KOH = KIO3

54、+ 5KI + 3H2O (3) 2H2S + SO2 = 3S + 2H2O (4) Bi(OH)3 + Cl2 + 3NaOH = NaBiO3 + 2NaCl + 3H2O (5) Sn + 4HNO3 = SnO2 + 4NO2 + 2H2O (6) Pb + 4HNO3 = Pb(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O(7) MnSO4 + O2 + 4NaOH = Na2MnO4 + Na2SO4 + 2H2O2+2+(8) 2Pb + Cr2O7 + H2O = 2PbCrO4 + 2H2(9) 2Cr(OH)4 + 3HO2 = 2CrO4 + 5H2O + OH2+(10)

55、2MnO4 + 3Mn + 2H2O = 5MnO2 + 4H(11) Hg(NO3)2 = Hg + 2NO2 + O2(12) 2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2(13) 2KNO3 = 2KNO2 + O22+3+(14) Cr2O7 + 3H2O2 + 8H = 2Cr + 3O2 + 7H2O2+(15) Cr2O7 + 4H2O2 + 2H = 2CrO5 + 5H2O学习指导参考资料完美 WORD 格式编辑第十章 配位化合物10.2A Co(SO4)(NH3)5BrB CoBr(NH3)5SO410.3 (2)10.4 (4)10.52+10003(1) Z

56、n : 3d4s4p,sp杂化, 正四面体2+10003(2)Hg : 5d4s4p,sp杂化, 正四面体2+500032(3)Mn : 3d4s4p4dspd杂化, 正八面体3+60023(4)Co : 3d4s4pd sp杂化, 正八面体10.6(4)10.7 (3)10.8 (3)10.9 (1)10.10 (4)10.11 (3)10.12 (1)10.13+ Ag + 2NH3 = Ag(NH3)2-1c0/molL 0.10 0.40 0eq-1c/ molL x 0.40-2(0.10-x) 0.10-xKAg(NH )f320.1071.110x0.202x 2.310-7c(

57、Ag) 2.3107molL-110.14+ Ag + 2NH3 = Ag(NH3)2eq-1c/ molL 0.0010 x 0.099KfAg(NH3)20.0991.110720.0010xx 3.010-3c(NH3) 3.0103molL-1-1-13-1-1c(NH4) 0.10molL 0.0020molL 3.010molL 0.099molLpOH pKb(NH3)lgpH 7.7610.15开始生成沉淀时:c(NH3) 4.761.52 6.24c(NH)4c(Ag )/cKsp(AgCl)c(Cl-)/c1.7710101.771090.10学习指导参考资料完美 WORD

58、 格式编辑+ Ag + 2NH3 = Ag(NH3)2eq-1-9c/ molL 1.7710 x 0.10K K Ag(NHAg(NH3 3) ) f f2 2x x 2 2. .3 3010010 1 1. .1 1 10107 7 9 92 21 1. .7777 1010 x xc c( (NHNH3 3) ) 2 2. .3 3molmol L L- -1 1 c c( (NHNH4 4) ) 5 5. .0 0molmol L L- -1 1 2 2. .3 3molmol L L- -1 1 2 2. .7 7molmol L L- -1 1pOHpOH p pK Kb b (

59、(NHNH3 3) ) lg lgc c( (NHNH3 3) ) 4 4. .8282pHpH 9.189.18 c c( (NHNH4 4) )10.16+2-3- Ag + 2S2O3 = Ag(S2O3)2eq-1c/molL x 0.10 0.050K K f f0 0. .050050 2 2. .9 9 10101313x x 1 1. .7 7 1010 13132 2x x 0 0. .1010+-13-1即:c(Ag ) =1.710 molL欲生成沉淀所需 KCl 和 KI 的浓度分别为:c(KCl) c(KI) 2c Ksp(AgCl)c(Ag)/cc(Ag )/c 2

60、.0103molL-12cKsp(AgI)1.0103molL-110.172+- Cu(OH)2 + 4NH3 = Cu(NH3)4 + 2OHK =KspCu(OH)2 KfCu(NH3)42+=2.210-7反应难于自发进行+2+ Cu(OH)2 + 2NH3 + 2NH4 = Cu(NH3)4 + 2H2O2+23K =KspCu(OH)2 KfCu(NH3)41/ Kb(NH3) =1.410+-反应易于自发进行,原因为NH4与生成的 OH结合为 NH3,化学平衡正向移动。3+10.18不能, Co , +3, 小于,大于10.192+2+ Zn + 4NH3 = Zn(NH3)4

61、ceq/molL-1 x 0.10 0.100.10 2.91094x0.10c(Zn2)/c x 3.41072.303RT(Zn2/Zn) (Zn2/Zn)lgc(Zn2)/c 0.95V2F2KfZn(NH3)4学习指导参考资料完美 WORD 格式编辑 Cu + 4NH3 = Cu(NH3)4ceq/molL-1 x 0.10 0.100.10 2.110134x0.10c(Cu2)/c x 4.810112KfCu(NH3)42+2+2.303RTlgc(Cu2)/c 0.04V2F 0.04V-(-0.95V) 0.99V(Cu2/Cu) (Cu2/Cu) 10.20+2+- CuC

62、l = Cu + Clceq/molL-1 1.5-x x 1.5+xK Kf f 1 1. .5 5 x x 1 1. .0 0x x 0 0. .5050x x( (1 1. .5 5 x x) )c(CuCl+) = 1.0 molL-1c(Cu2+) = 0.50 molL-110.21- AgCl + Cl = AgCl2eq-1c/molL x 0.10K Ksp(AgCl)Kf(AgCl-2) 0.10 5.3105xx 1.91034m(NaCl) =c(NaCl)VM(NaCl) = 1.110 g加入沉淀剂过多,可能由于配合物的生成反而使沉淀溶解度增大。10.222+2+(

63、1)Zn + 4NH3 = Zn(NH3)4ceq/molL-1 1.010-4 x 0.20Kf0.209 2.9101.0104 x4x 0.029-1即:c(NH3) = 0.029 molLc(OH-)/cKb(NH3)c(NH3)/c 7.2104c(Zn2)/cc(OH-)/c2 5.21011 KspZn(OH)2有沉淀生成(2)同理可计算得,当c(Zn ) = 1.010molL 时:c(NH3) = 16 molL-1c(OH-) = 0.017 molL-1c(Zn2)/cc(OH-)/c2 2.91019 KspZn(OH)22+-15-1无沉淀生成向含有 Zn 离子的溶液中滴加氨水,开始有白色 Zn(OH)2沉淀生成,继而沉淀溶解, 得2+到无色的 Zn(NH3)4溶液。学习指导参考资料2+

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