北师大《无机化学》第四版习题答案

1、北师大无机化学第四版习题答案第十二章配位平衡12-1在1L6mol-L-1的NH3水中加入0.01mol固体CuSO4,溶解后加入0.01mol固体NaOH,铜氨络离子能否被破坏？(K稳Cu(NH3)42+=2.091013,KspCu(OH)2=2.210-20)解：CuSO4在过量的氨水溶液中几乎完全形成Cu(NH3)42+,则Cu(NH3)42+=Cu2+4NH3平衡时：0.01-xx(6-0.04)+4xK 稳Cu(NH3)42901x)42.091013x(5.964x)x3.7921019molL1Cu2OH23.7921019(0.01)23.81023KspCu(OH)2铜氨络

2、离子不能被破坏。12-2在少量NH4SCN和少量Fe3+同存于溶液中达解:到平衡时，加入NH4F使F-=SCN-=1molL问此时溶液中FeF63和Fe(SCN)3浓度比为多少？(K稳Fe(SCN)3=2.0103,K稳FeF63=11016)3K稳FeF6 K 稳Fe(SCN)Fe(SCN)36FFeF633SCNFeF63SCN3FeF：KFe(SCN)3F6Fe(SCN)31 10162 1035 101212-3在理论上，欲使1xlO-5mol的Agl溶于1cm3氨水，氨水的最低浓度应达到多少？事实上是否可能达到这种浓度？(K稳Ag(NH3)2+=1.12xl07,KSPAgI=9.3

3、xlO-17)解：Agl+=(Ng%厂+厂起始浓度a0a-2x0达到平衡时(全部溶解时：x=o.obw>/r,)此反应的平衡常数:K=长稳44(N3)2,xKsp(Agl)=1.12X107X93X1017=1-04X10-9因此:YK=1.04x10-9K"2x2=31MR.厂事实上不可能达到这种浓度o12-4通过配离子稳定常数和Zn2+/Zn和AiT/Au的解:标准电极电势计算出Zn(CN)42"/Zn和Au(CN)27Ali的标准电极电势，说明提炼金的反应：Zn+2Au(CN)2"=Zn(CN)42-+2Au在热力学上是自发的。+2Jw(C/V)/=乃

4、(GV)：-+2力/Z)=-0.7618K”(Ai/Au)=L692PK稳(Zn(CN)425.01016K稳(Au(CN)22.01033220.05922(Zn(CN)4/Zn)(Zn/Zn)2lgK稳(Zn(CN)40.0592160.7618lg(5.010)1.26Vc0.0592c(Au(CN)2/Au)(Au/Au)lgK稳Au(CN)2n0.0592331.692-lg(2.01033)0.28V一一一一2一Zn2Au(CN)2Zn(CN)42Au将反应Zn 2Au(CN)Zn(CN)422Au设计成原电池正极:Au(CN)2 e Au 2CN负极:一 一一 一 2Zn 4CN

5、2e Zn(CN)4(Au(CN)2 /Au)(Zn(CN)4/Zn) 0.28 ( 1.26) 0.98V 0反应能正向自发12-5为什么在水溶液中会被水还原而放出氧气,Co3+(aq)离子是不稳定的, 而3+氧化态的钻配合物,例如Co(NH3)63+,却能在水中稳定存在，不发生与水的氧化还原反应？通过标准电极电势作出解释。(稳定常数：Co(NH3)62+1.38X105;Co(NH3)63+1.58X1035,标准电极电势Co3+/Co2+1.808V;Kb(NH3)=1.82/H2O1.229V;O2/OH0.401V,105)解：(1)设计成原电池:正极：Co3 (aq) eCo2 (

6、aq)(Co3 /Co2 ) 1.808V负极:2H2O 4e O2 4H(O2/H2O) 1.229V_3_2_(Co/Co)(O2/H2O)1.8081.2290.579V0(2)j?Co(NH3)63+/Co(NH3)62+尸/(Co3+/Co2+)_0.05921gK稳Co(NH3)63+/K稳Co(NH3)62+1.8080.05921g(1.58X1035)/(1.38X105)=0.028V4Co(NH3)634OH4Co(NH3)62O22H2O设计成原电池:正极：Co(NH3)63 eCo(NH3)62F=0.028V负极:2H 2。 O2 4e4OHNHH2O NHOH1-

7、xKb1.810x 4.243110 mol L(O2/OH )(O2/OH )0.05924_4_1gOH 4 0.54V反应不能正向进行12-6欲在1L水中溶解0.10molZn(OH)2,需加入多少克固体 NaOH ? (K稳Zn(OH) KspZn(OH) 2=1.2 1Q-17)42=4.6 1017,解:_ _2Zn(OH)2 2OHZn(OH)4_ _2_17_ 17_K K 稳 Zn(OH)4 Ksp 4.6 101.2 105.522Zn(OH)2 2OHZn(OH)42平衡浓度(a 0.2)+2x0.10 x-0.10 xK2(a 0.2) 2x25.52完全溶解时，x=0

8、,0.33mol L-113g12-7在pH=10的溶液中需加入多少NaF才能阻0.10 molL -1的Al3+溶液不发生Al(OH) 3沉淀？(AlF 63 =6.9 1019, KspAI(OH) 3=1.3 10-20)解:Al(OH)3 6F I AlF63 OH 3Al3AlF633OHAl3 F 6K稳 Ksp 6.9 1019 1.3 10 20 0.897设加入NaF的浓度为amol L-1_3.Al(OH)36FAlF63OH平衡浓度(a 0.60)+6x0.10 x14K Ksp(AgBr) &5.0 10 13 2.8 1013 14x很小时，平衡常数表达式可近

9、似为:0.897a=0.607mol,L112-8测得Cu|Cu(NH3)42+(1.00mol-L1),NH3(1.00molL1)|H+(1.00molL1)|H2(1bar),Pt的电动势为0.03V,试计算Cu(NH3)42+的稳定常数。解：电池反应式：正极：2H2eH2负极：Cu4NH3Cu(NH3)422e_2_E0.030(Cu(NH3)4/Cu)(Cu(NH3)42/Cu)0.03V220.05922(Cu(NH3)4/Cu)(Cu/Cu)2lgK稳Cu(NH3)40.340.0296lgK稳Cu(NH3)420.03212K稳Cu(NH3)43.16101212-9硫代硫酸钠

10、是银剂摄影术的定影液，其功能是溶解未经曝光分解的AgBr。试计算，1.5L1.0molL1的Na2s2O3溶液最多能溶解多少克AgBr?(K稳Ag(S2O3)23=2.81013;KSPAgBr=5.010:13)解：AgBr2s2O32Ag(S2O3)23Br设能溶解amolL-1平衡浓度1.02aaa2Ka214(1.02a)21a0.44molL1.5L溶液中溶解的量=1.5软44187.77=124g12-10定性地解释以下现象：(1)铜粉和浓氨水的混合物可用来测定空气中的含氧量。答：反应方程式为：2CuO22H2O8NH32Cu(NH3)4240H可根据生成的Cu(NH3)42+的量

11、，得到空气中氧的含量。向Hg(NO3)2滴加KI,反过来，向KI滴加Hg(NO3)2,滴入一滴时，都能见很快消失的红色沉淀，分别写出沉淀消失的反应。答：Hg2+2I-=HgI2H红色)向Hg(NO3)2滴加一滴KI时，HgI2(红色)+Hg2+=2HgI+向KI滴加一滴Hg(NO3)2时,HgI2(红色)+I=HgI3(3)用乙醇还原K2Cr2O7和硫酸的混合溶液得到的含Cr3+的溶液的颜色是深暗蓝紫色的，放置蒸发水分后能结晶出KCr(SO4)2-12H2O紫色八面体晶体，若为加快蒸发水分，将该溶液加热，溶液颜色变为绿色，冷却后不再产生紫色的铭矶晶体。答：3CH3CH2OH2K2C2O78H2

12、SO43CH3COOH2Cr2(SO4)32K2SO411H2O将溶液加热)Cr(H2O)63转化为绿色的CrSO4(H2O)4)冷却后不再产生紫色的铭矶晶体。(4)Fe(CN)63一的颜色比Fe(CN)64一的颜色深。答：Fe3+电荷高半径小，与配体作用强。d轨道分裂能大，吸收光谱朝短波方向移动，呈现长波的红色。(5)金能溶于王水，也能溶于浓硝酸与氢澳酸的混酸。答：在这些混合酸中，卤离子起配位作用，生成稳定的AuCl4-或AuBr4-,降低了Au3+/Au的电极电势，使反应得以进行。Au+4HBr+HNO3=HAuBr4+NOT+2H2O(6)向浓氨水鼓入空气可溶解铜粉(湿法炼铜)。答：由于

13、生成稳定Cu(NH3)42+,降低了Cu2+/Cu的电极电势，使其能被空气氧化。反应式为：2CuO22H2O8NH32Cu(NH3)424OH(7)用粗盐酸与锌反应制取氢气时，可观察到溶液的颜色由黄转为无色。答：出现的黄色是由于粗盐酸中存在Fe3+,会与Cl一形成鹿广，加入锌后，锌能将其还原为首。（8）少量AgCl沉淀可溶于浓盐酸，但加水稀释溶液又变混浊。答：AgCl+HC阚=AgC仁+才,加水后平衡向左移动，重新生成AgClo（9）向废定影液加入Na2s会得到黑色沉淀（沉淀经锻烧可以金属银的方式回收银）。答：废定影液中有Ag（S2（）3）23,加入Na2s后发生下列反应:2Ag（S2O3）+

14、S2'=Ag2S+2S2O（10）CuSO4固体可溶于浓盐酸得到黄色溶液或溶于浓氢澳酸得到深褐色溶液，但遇氢碘酸却现象答:大不相同，会析出大量碘。2CuSO4+6a（浓）=2cHeI；+2H2SO4+2H'ICuSO,+6肉（浓）=ICuBr；+2H2SO4+2/T2CuSO4+4/（浓）=2CuI+/2+2H2SO4（ID电镀黄铜（CuZn合金）或银以氟化物溶液为电镀液得到的镀层最牢固,电镀液的其他配方都不及，长期以来人们为寻找替代有毒的氧化物电镀液伤透脑筋，你认为寻找替代物的方向是什么？答：寻找氧化还原惰性的有机配体。其能生成稳定的螯合物。(12)有两种组成为Co(NH3)

15、4C1SO4的钻(III)配合物，只分别与AgN03和BaCl2发生沉淀反应，这是为什么？答：两种配合物分别为：Co(NH3)5SO4C1)Co(NH3)5C1SO4(13) Cu(NH3)42+呈深蓝色而Cu(NH3)2+却几乎无答：Cu(I)的价电子构型为3d10,为全充满构型，不吸收光子发生d-d跃迁。而Cu(n)的价电子构型为3d9,中心原子Cu的电子会吸收一定频率的光，从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的轨道，而使Cu(II)配合物呈现所吸收频率光的补色，即蓝色。因此，Cu配合物是无色，而Cu(II)配合物显蓝色。(14) Pb2+溶液中逐滴添加Cl,当C1=0.3mol-L1时，溶液中的铅(II)总浓度降至极限，随后随加入的Cr浓度增大而增大。答：开始时为同离子效应，使溶液中铅(口)总浓度下降，随后由于络合效应，Pb2+的浓度随加入的Cl-浓度的增大而增大。(15) Fe3