第22章 铜副族和锌副族元素.doc

第22章. 铜副族与锌副族1.完成并配平下列反应方程式。（1） Cu2O+H2SO4(稀)=CuSO4+Cu+H2O（2） Cu2+2NaOH(浓)+2OH-=Na2Cu(OH)4（3） 2Cu2+4I-=2CuI(s)+I2（4） 2Cu+8CN-+2H2O=2Cu(CN)43-+2OH-+H2（5） 2Cu2+ 6CN-=2Cu(CN)2-+(CN)2（6） CuCl2+2KI(过量) +I2=K2CuI4 + Cl2（7） 2Cu2+4OH-+C6H12O6=Cu2O+2H2O+C6H12O7（8） 3CuS+ 8HNO3(浓)=3Cu(NO3)2 +2NO+ 3S+ 4H2O（9） Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO2+2H2O（10） Zn2+NaOH(浓) +2H2O=NaZn(OH)4+H2（11） 2Hg2+Sn2+6Cl-=Hg2Cl2+SnCl4（12） 4Zn+10HNO3(极稀) =4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O（13） AgBr+2Na2S2O3 =Na3Ag(S2O3)2+ NaBr（14） 2Ag(NH3)2+CH3CHO+3OH-=2Ag+CH3COO-+4NH3+2H2O（15） Hg2Cl2+2NH3=HgNH2Cl+Hg+NH4Cl（16） 3HgS+ 12HCl(浓)+2HNO3(浓) =3H2HgCl4+3S+2NO+4H2O（17） HAuCl4+FeSO4 =HAuCl2+ Fe2(SO4)3（18） 4Au+O2+8CN-+2H2O =4Au(CN)2-+4OH-2. 解释下列现象，并写出相关的反应方程式.（1） 加热CuCl2H2O得不到CuCl2。答：因为CuCl2H2O受热分解时，在失去HCl的同时，生成了碱式盐：CuCl2H2OCu(OH)2CuCl2+2HCl+2H2O（2） 焊接金属时，常用浓ZnCl2溶液处理金属的表面。答：FeO+2HZnCl2(OH)=FeZnCl2(OH)2+H2O（3） 有空气存在时，铜能溶于氨水。答：2Cu+8NH3+O2+2H2O=2Cu(NH3)42+4OH-（4） 从废的定影液中回收银常用Na2S作沉淀剂，为什么不用NaCl作沉淀剂。 答：因为Ksp(Ag2S) E(Cu(NH3)42+/Cu)所以铜能在1.0molL-1的氨水中形成0.010molL-1的Cu(NH3)42+13. 根据有关电对的标准电极电势和有关物质的溶度积常数，计算298.15K时反应：Ag2Cr2O7(s)+8Cl-+14H+2AgCl(s)+3Cl2(g)+2Cr3+7H2O的标准平衡常数，并说明反应能否正向进行。解： 反应Ag2Cr2O7(s)+8Cl-+14H+2AgCl(s)+3Cl-(g)+2Cr3+7H2O，由下列三个反应组成：Cr2O72-+6Cl-+14H+2Cr3+3Cl2+7H2O K1Ag2 Cr2O7 (2Ag+ +Cr2O72- K2Ksp(Ag2 Cr2O7) 2Ag+2Cl-2AgCl(s) K3Ksp(AgCl)2 Cr2O72-+6Cl-+14H+2Cl2(g)+2Cr3+7H2O K1K1=9.1010-4Ag2Cr2O7(s)2Ag+ Cr2O72- K2Ksp（Ag2Cr2O7）2.010-72Ag+2Cl2AgCl(s)Ag2Cr2O7(s)+8Cl-+14H+2AgCl(s)+3Cl2(g)+2Cr3+7H2OK=K1K2K3=9.1010-42.010-7(1.810-10)-2=5.6109反应能进行。14. 已知Hg22+2eHg ， E0.85V，Hg2+2e2Hg ， E0.80V(1)试判断歧化反应Hg2+HgHg22+ 能否发生？(2)求0.10molL-1Hg2(NO3)2溶液中Hg2+的浓度(298.15K)。解： E(Hg2+/Hg22+)=(40.85-20.8)/2=0.90VHg2+HgHg22+E=E（Hg2+ / Hg22+）- E（Hg2+ / Hg22+）=0.90-0.80=0.1V由于E，所以能发生歧化反应E=0.0592lgK；K=49.0设平衡浓度为xHg2+HgHg22+x 1-x(1-x)/x=49求得x=2.010-3 答 0.10molL-1Hg2(NO3)2溶液中Hg2+的浓度(298.15K)为 2.010-3M15. 镀铜锌合金时，可用Cu(CN)42-和Zn(CN)42-为电镀液。因为氰化物有剧毒，人们试图用它们的氨配合物Cu(NH3)42+ 和Zn(NH3)42+来代替氰化物，可行吗？试解释原因。已知：E(Cu+/Cu)=0.52V, E(Cu2+/Cu)=0.34V, E(Zn2+/Zn=-0.77V)。配合物Cu(CN)43-,Zn(CN)42-,Cu(NH3)42+和Zn(NH3)42+的标准稳定常数Kf分别为：21030，51016，4.681012，2.9109。答：因E(Cu(CN)43-/Cu)=-1.27V，E(Zn(CN)43-/Zn)-1.26V它们的数值很接近，可同时析出。如用氨配合物Cu(NH3)42+ 和Zn(NH3)42+代替，则有，E(Cu(NH3)42+/Cu)-0.304V，E(Zn(NH3)42+/Zn)0.034V，阴极只析出铜，达不到目的。16.可用以下反应制备CuCl：Cu(s)+Cu2+2Cl-2CuCl，若将0.2molL-1的CuSO4和0.4molL-1的NaCl溶液等体积混合，并加入过量的铜屑，求反应达到平衡时，Cu2+的转化百分率。（KspCuCl=1.210-6 ECu2+/ Cu+=0.16V ECu+/ Cu=0.52V）答：ECu2+/ CuCl = ECu2+/ CuCl+0.0591lg KspCuCl-1=0.51VE CuCl / Cu= ECu+/ Cu+0.0591lg KspCuCl=0.17VCu(s)+Cu2+2Cl-2CuCllgK= nE/0.0591K=5.6105K=1/ Cu2+ Cl-2=1/(0.2-x)(0.4-2x)2X=0.192所以Cu2+转化百分率=0.192/0.2=96 %17.在回收废定影液时，可使银沉淀为Ag2S，再用络合还原法回收银：2Ag2S+8CN-+O2+2H2O4Ag(CN)2-+2S+4OH- （1）4Ag(CN)2-+Zn2Ag+Zn(CN)4 （2）计算反应式（1）标准平衡常数K。已知：Ksp(Ag2S)5.510-51，Kf(Ag(CN)2-)1.01021，E(S/S2-)=-0.48V, E(O2/OH-)=-0.40V。已知：Ksp(AgS)5.510-51，Kf(Ag(CN)2-)1.01021，E(S/S2-)=-0.48V, E(O2/OH-)=-0.40V。解：由已知：2Ag2S4Ag+2S2- K1=c(Ag+)4c(S-2)2=Ksp2=(6.010-50)24Ag+8CN-4Ag(CN)2- K2=Kf4=(1.01021)4S+2eS2- K3E(S/S2