无机化学课后习题答案2

本文格式为Word版，下载可任意编辑——无机化学课后习题答案2其次章物质的状态

习题

2.1什么是理想气体？实际气体在什么条件下可用理想气体模型处理？2.2为什么家用加湿器都是在冬天使用，而不在夏天使用？

2.3常温常压下，以气体形式存在的单质、以液体形式存在的金属和以液体形式存在的非金属单质各有哪些？

2.4平均动能一致而密度不同的两种气体，温度是否一致？压力是否一致？为什么？2.5同温同压下，N2和O2分子的平均速度是否一致？平均动能是否一致？

2.6试验测得683K、100kPa时气态单质磷的密度是2.64g·dm3。求单质磷的分子量。

－

2.71868年Soret用气体扩散法测定了臭氧的分子式。测定结果显示，臭氧对氯气的扩散速

度之比为1.193。试推算臭氧的分子量和分子式。

2.8常压298K时，一敞口烧瓶盛满某种气体，若通过加热使其中的气体逸出二分之一，则

所需温度为多少？

2.9氟化氙的通式为XeFx（x＝2、4、6?），在353K、1.56×104Pa时，试验测得某气态氟

化氙的密度为0.899g·dm3。试确定该氟化氙的分子式。

－

温度为300K、压强为3.0×1.01×105Pa时，某容器含，每升空气中水汽的质量。（2）323K、空气的相对湿度为80％时，每升空气中水汽的质量。已知303K时，水的饱和蒸气压为4.23×103Pa；323K时，水的饱和蒸气压为1.23×104Pa。

2.10在303K，1.01×105Pa时由排水集气法收集到氧气1.00dm3。问有多少克氯酸钾按下式分解？

2KClO3===2KCl＋3O2

已知303K时水的饱和蒸气压为4.23×103Pa。

2.11298K，1.23×105Pa气压下，在体积为0.50dm3的烧瓶中充满NO和O2气。以下反应进行一段时间后，瓶内总压变为8.3×104Pa，求生成NO2的质量。2NO＋O2===2NO2

2.12一高压氧气钢瓶，容积为45.0dm3，能承受压强为3×107Pa，问在298K时最多可

装入多少千克氧气而不致发生危险？

2.13将总压强为101.3kPa的氮气和水蒸气的混合物通入盛有足量P2O5枯燥剂的玻璃瓶中，放置一段时间后，瓶内压强恒定为99.3kPa。（1）求原气体混合物中各组分的物质的量分数；

（2）若温度为298K，试验后枯燥剂增重1.50g，求瓶的体积。（假设枯燥剂的体积可忽略且不吸附氮气）

2.14水的“三相点〞温度和压强各是多少？它与水的正常凝固点有何不同？

2.15国际单位制的热力学温标是以水的三相点为标准，而不用水的冰点或沸点，为什么？2.16已知苯的临界点为289?C，4.86Mpa，沸点为80?C；三相点为5?C，2.84kPa。在三相点

时液态苯的密度为0.894g·cm3，固态苯的密度为1.005g·cm3。根据上述数据试画出

－

－

0－300?C范围内苯的相图（参照水的相图，坐标可不按比例制作）。2.17在以下各组物质中，哪一种最易溶于苯中？

①H2，N2，CO2②CH4，C5H12，C31H64③NaCl，C2H5Cl，CCl4

2.18由C2H4和过量H2组成的混合气体的总压为6930Pa。使混合气体通过铂催化剂进行下

列反应：

C2H4(g)＋H2(g)===C2H6(g)

待完全反应后，在一致温度和体积下，压强降为4530Pa。求原混合气体中C2H4的物质的量分数。

2.19某反应要求缓慢参与乙醇（C2H5OH），现采用将空气通过液体乙醇带入乙醇气体的方法

进行。在293K，1.01×105Pa时，为引入2.3g乙醇，求所需空气的体积。已知293K时乙醇的饱和蒸气压为5866.2Pa。2.20计算以下几种市售试剂的物质的量浓度

（1）浓盐酸，HCl的质量分数为37%，密度为1.18g·cm3；

－

（2）浓硫酸，H2SO4的质量分数为98%，密度为1.84g·cm3；

－

（3）浓硝酸，HNO3的质量分数为69%，密度为1.42g·cm3；

－

（4）浓氨水，NH3的质量分数为28%，密度为0.90g·cm3。

－

2.21303K时，丙酮（C3H6O）的饱和蒸气压是37330Pa，当6g某非挥发性有机物溶于120g

丙酮时，丙酮的饱和蒸气压下降至35570Pa。试求此有机物的相对分子质量。2.22尿素（CON2H4）溶液可用作防冻液，欲使水的冰点下降10K，问应在5kg水中溶解多

少千克尿素？已知水的凝固点下降常数Kf＝1.86K·mol1·kg。

－

2.23298K时，含5.0g聚苯乙烯的1dm3苯溶液的渗透压为1013Pa。求该聚苯乙烯的相对分

子质量。

2.24人体血液的凝固点为－0.56℃，求36.5℃时人体血液的渗透压。已知水的凝固点下降常

数Kf＝1.86K·mol1·kg。

－

2.25一密闭容器放有一杯纯水和一杯蔗糖水溶液，问经过足够长的时间会有什么现象发生？2.26已知金(Au)的晶胞属面心立方，晶胞边长为0.409nm，试求：

（1）金的原子半径；（2）晶胞体积；

（3）一个晶胞中金的原子个数；（4）金的密度。

2.27下面说法是否正确，为什么？

（1）凡有规则外形的固体都是晶体；（2）晶体一定具有各向异性；（3）晶胞就是晶格；

（4）每个面心立方晶胞中有14个质点。

2.28已知石墨为层状结构，每个碳原子与同一个平面的三个碳原子相连，相互间的键角均为120?。试画出石墨的一个晶胞结构图，每个石墨晶胞中含有几个碳原子？

习题解答

2.1凡是在任何温度和压力下都严格遵守理想气体状态方程的气体即为理想气体

在压力不太大、温度不太低的状况下，实际气体可视为理想气体

2.2冬每日气枯燥，空气中水蒸气含量低于相应温度下水蒸气的饱和蒸汽压，故可采用加湿

器调理室内湿度；而在夏天，空气中水蒸气含量与相应温度下水蒸气的饱和蒸汽压相差不多，采用加湿器会使得空气中水汽过饱和，从而凝结成水，起不到加湿效果。2.3常温常压下，以气体形式存在的单质：氢气、氮气、氧气、臭氧、氟、氯气、惰性气体；

以液体形式存在的金属：汞；以液体形式存在的非金属：溴2.4温度一致，由于

13ρm(u2)2?kT；但压力不一定一致，由P?RT，已知ρ不22M同，但M未知，故压力是否相等是不可判定的。2.5平均速度不同，平均动能一致

2.6由公式M??RT2.64?8.314?683-

?150g?mol得，M?100PM2M1μ2.7由公式1?μ2得M?(μCl2212)?MCl2?()?70.9?49.8g?mol-，分子式为O3μ1.1932.8此题可理解为T温度时体积为298K时体积的2倍，根据PV=nRT得T?V，此时温度

即T=298×2=596K2.9由公式M?为XeF2

P1.01?105300m1T2m2???640?160g，此质量为瓶中氧气RT得：m1?2.10由公式PV?5MP2T14003.0?1.01?10?RT0.899?8.314?353169?131-?169g?mol,又x??2，所以分子式得，M?15.619P所剩质量，所以放出的氧气质量为：640-160=480g

2.11（1）303K时空气中水汽分压为PH2O?4.23×103×100%=4.23×103Pa

PV4.23?103?1?10?3m?M??18?0.0302g

RT8.314?303（2）323K时空气中水汽分压为PH2O?1.23×104×80%=9.84×103Pa

PV9.84?103?1?10?3m?M??18?0.0660g

RT8.314?3232.12P(O2)=10.1×104-0.423×104=9.7×104(Pa)

由理想气体状态方程得：n(O2)?由反应式：2KClO3―3O2

分解的KClO3的质量为：0.0385××122.6＝3.15g2.13反应前后总的物质的量的改变值为

(P2?P)V8.3?104?1.23?1051?n???0.50?10?3?－0.0081molRT8.314?29823p(O2)?V9.7?104?1.00?10?3??0.0385molRT8.314?3032NO＋O2===2NO2?n

92

所以生成的NO2的质量m=

－1

?0.0081?92?0.74g?12.14已知P≦3×107Pa，由理气状态方程得

PVM3?107?45.0?10?3?32.0m???1.74?104g=17.4kg

RT8.314?298因此瓶内装入的氧气只要不超过17.4kg就不会发生危险

2.15(1)混合气体中的水蒸气最终全部被枯燥剂吸收，则混合气体中氮气的分压为

p(N2)=99.3kPa；混合气体中水蒸气的分压为p(H2O)=101.3-99.3=2.0kPa由公式pi=xip(总)得：x(N2)=

p(N2)99.3??0.98，故x(H2O)=1-0.98=0.02p101.3(2)根据题意，混合气体中水蒸气的质量等于枯燥剂增加的质量，则水蒸气中水的物质的量为

1.50?0.0833mol18由理想气体状态方程得到瓶的体积为V(瓶)=V(H2O)=

n(H2O)RT0.0833?8.314?2933

??0.102m3p(H2O)2.0?102.16水的“三相点〞温度和压强各是多少？它与水的正常凝固点有何不同？

在水的“三相点〞时，温度为273.0098K、压强为0.61kPa

三相点是对纯水而言的，是单组分体系，是指水在它的蒸汽压（0.61kPa）下的凝固点；水的正常凝固点是指被空气饱和了的水在101.3kPa条件下结冰的温度。2.17水的三相点是一固定常数，不随任何条件的改变而改变；而水的冰点或沸点随外界条

件（如压力）的改变而改变的。2.18

P/kPa48610.12.840580289300t/C。

2.19②组物质最易溶于苯：1、相像相溶原理2、液态较气态、固态更溶于液态2.20反应前后温度与体积不变，由理想气体状态方程可得n?P

C2H4(g)＋H2(g)===C2H6(g)?n1-1

p(C2H4)4530-6930=-2400Pap(C2H4)=2400Pa可得x(C2H4)=

2400?0.34669302.21理想气体状态方程PV?nRT，2.3g乙醇气体所占的体积为

V?nRT2.38.314?2933

???0.0207(m)p465866.2在0.0207m3气体中，空气的会压为p(空)=1.013×105-5866=9.54×104(Pa)通入1.013×105Pa的空气的体积为V(空)=

9.54?104?0.02071.013?105?0.020m

3

（2）由[OH]=3.46×10-5mol·dm3

－

－

对Ca(OH)2Q=[Ca2+][OH]2=

－

0.01×(3.46×10-5)2=6.0×10-12＜1.3×10-6此时尚未有21×(3.46×10-5)2=1.2×10-12＜2.5×10-142－

Ca(OH)2沉淀

对Cd(OH)2Q=[Cd2+][OH]2=2×10-3×－

[Cd]=

2+

2.5?10?14(3.46?10?5)2dm3?2.09?10?5mol·

2.09?10?5?0.98被沉淀的物质的量分数为1?12?10?3?2同理可得[Fe]=

3+

4?10?38(3.46?10?5)3?9.66?10?25mol·dm3

－

9.66?10?25?1被沉淀的物质的量分数为1?12?10?5?25.37CO32+2AgI===Ag2CO3+2I

－

－

K1=

[I]?2[CO32?]??K?sp(AgI)?2Ksp?(Ag2CO3)?(8.9?10?17)27.9?10?12?1.00?10?21

从平衡常数可以看出只能有微量的AgI转化为Ag2CO3－－S2+2AgI===Ag2S+2IK2=

[I]?22?[S]??K?sp?(AgI)?2Ksp(Ag2S)?(8.9?10?17)22?10?49?3.96?1016

从平衡常数可以看出AgI可以转化为Ag2S5.38Zn(OH)2沉淀时，[OH]=

－

1.2?10?170.10－

?1.09?10?8mol·dm3pH=6.04

－

当Fe3+完全沉淀时，[Fe3+]=10-5mol·dm3[OH

－

]=34?10?3810?5dm3pH=3.20?1.59?10?11mol·

－

pH应控制在：3.20＜pH＜6.045.39[Mn]=0.10mol·dm

－

2+－3

2?10?15－

则[S]=dm3?2?10?14mol·

0.102－

c(S2)=0.10mol·dm3

－－

因HAc酸性比H2S强得多，设[H2S]=xmol·dm3则[HS－]=(0.10－x)mol·dm3

－

[H]=

+

1.3?10?7?7.1?10?152?10?14－

1.3?10?7x－

得x=0.10mol·dm3x=

0.10?x则[HAc]≥0.2mol·dm3

5.40参与溶液后[Mn2+]=

2?10?150.100.20－

=0.10mol·dm32dm3pH≤7.15?1.4?10?7mol·

－

[OH]≤

－

c(NH4?)n(NH4?)?9.26?lgpH=pKa?lg=7.15

c(NH3)n(NH3)n(NH4?)求得=128.8

n(NH3)n(NH4+)=128.8×100×10-3×0.10=1.29(mol)m(NH4Cl)=1.29×53.5=69.0(g)

第六章氧化还原反应

习题

6.1什么是氧化数？它与化合价有何异同点？氧化数的试验依据是什么？6.2举例说明什么是歧化反应？6.3指出以下化合物中各元素的氧化数：

Fe3O4PbO2Na2O2Na2S2O3NCl3NaHKO2KO3N2O46.4举例说明常见电极的类型和符号。

6.5写出5种由不同类型电极组成的原电池的符号和对应的氧化还原反应方程式。6.6配平以下反应方程式

??Zn(NO3)2＋NH4NO3＋H2O(1)Zn＋HNO3(极稀)???HIO3＋NO2＋H2O(2)I2＋HNO3???Cu(NO3)2＋NO＋H2O(3)Cu＋HNO3(稀)???H3PO4＋NO(4)P4＋HNO3＋H2O???Mg(NO3)2＋N2O＋H2O(5)Mg＋HNO3(稀)???CuSO4＋NO2＋H2O(6)CuS＋HNO3(浓)?????H3AsO4＋H2SO4(7)As2S3＋HNO3(浓)＋H2O???NaH2PO2＋PH3(8)P4＋NaOH＋H2O???Cr2(SO4)3＋K2SO4＋I2＋H2O(9)K2Cr2O7＋KI＋H2SO4???MnSO4＋K2SO4＋Na2SO4＋CO2＋H2O(10)Na2C2O4＋KMnO4＋H2SO4???MnSO4＋K2SO4＋O2＋H2O(11)H2O2＋KMnO4＋H2SO4???K2CrO4＋K2SO4＋H2O(12)H2O2＋Cr2(SO4)3＋KOH???Na2S4O6＋NaI(13)Na2S2O3＋I2???NaCl＋Na2SO4＋H2O(14)Na2S2O3＋Cl2＋NaOH?(15)K2S2O8＋MnSO4＋H2O????H2SO4＋KMnO46.7配平以下离子反应式(酸性介质)：

Ag????I2(1)IO3＋I?－

－

??MnO4＋Bi3(2)Mn2＋NaBiO3?＋

－

＋

??CrO72＋Pb2(3)Cr3＋PbO2?＋

－

＋

??C3H6O2＋Mn2(4)C3H8O＋MnO4?－

＋

??Cl＋H3PO4(5)HClO＋P4?－

6.8配平以下离子反应式(碱性介质)：

??CrO2＋HSnO3(1)CrO42＋HSnO2?－

－

－

－

??CrO42(2)H2O2＋CrO2?－

－

??AsO43＋I(3)I2＋H2AsO3?－

－

－

??SiO32＋H2(4)Si＋OH?－

－

??BrO3＋Br(5)Br2＋OH?－

－

－

6.9根据电极电势判断在水溶液中以下各反应的产物，并配平反应方程式。

??(1)Fe＋Cl2???(2)Fe＋Br2???(3)Fe＋I2???(4)Fe＋HCl???(5)FeCl3＋Cu???(6)FeCl3＋KI?6.10已知电极电势的绝对值是无法测量的，人们只能通过定义某些参比电极的电极电势

来测量被测电极的相对电极电势。若假设Hg2Cl2＋2e＝2Hg＋2Cl电极反应的标准

??电极电势为0，则ECu、EZn变为多少？2＋2＋/Zn/Cu－

－

6.11已知NO3＋3H＋2e===HNO2＋H2O反应的标准电极电势为0.94V，水的离

子积为Kw＝10准电极电势。

NO3＋H2O＋2e===NO2＋2OH

6.12已知盐酸、氢溴酸、氢碘酸都是强酸，通过计算说明，在298K标准状态下Ag能从哪

种酸中置换出氢气？

已知EAg＋/Ag＝0.799V，Ksp?[AgCl]＝1.8×10

?－10

－

－

－

－

－14

－＋－

，HNO2的电离常数为Ka?＝5.1×104。试求以下反应在298K时的标

－

，Ksp?[AgBr]＝5.0×10

－13

，

Ksp?[AgI]＝8.9×10

－17

。

―

―

―

6.13某酸性溶液含有Cl、Br、I离子，欲选择一种氧化剂能将其中的I离子氧化而不氧

化Cl离子和Br离子。试根据标准电极电势判断应选择H2O2、Cr2O72、Fe3中的哪一

―

―

－

＋

―

种？

??6

6.14已知ECu＝0.34V，。通过计算判断反E2＋＋＝0.16V，Ksp?[CuCl]＝2.0×102＋Cu/Cu/Cu－

应Cu2＋Cu＋2Cl===2CuCl在298K、标准状态下能否自发进行，并计算反应的平衡

＋

－

常数K?和标准自由能变化?rGm?。

6.15通过计算说明，能否用已知浓度的草酸(H2C2O4)标定酸性溶液中KMnO4的浓度？6.16为了测定CuS的溶度积常数，设计原电池如下：正极为铜片浸泡在0.1mol·dm

＋

－3

Cu2的溶液中，再通入H2S气体使之达饱和；负极为标准锌电极。测得电池电动势为0.67V。

??7

已知ECu＝0.34V，＝－0.76V，HS的电离常数为K?＝1.3×10，Ka2?E2a12＋2＋Zn/Zn/Cu－

＝7.1×10

－15

。求CuS的溶度积常数。

－3

6.17298K时，向1mol·dm

＋

的Ag溶液中滴加过量的液态汞，充分反应后测得溶液

－

＋

＋

＋

中Hg22浓度为0.311mol·dm3，反应式为2Ag＋2Hg===2Ag＋Hg22

(1)已知EAg＋/Ag＝0.799V，求EHg2＋/Hg；

??2(2)将反应剩余的Ag和生成的Ag全部除去，再向溶液中参与KCl固体使Hg22生成

＋

＋

Hg2Cl2沉淀，并使溶液中Cl浓度达到1mol·dm3。将此溶液（正极）与标准氢

－

－

电极（负极）组成原电池，测得电动势为0.280V，试求Hg2Cl2的溶度积常数并写出该电池的符号；

(3)若在(2)的溶液中参与过量KCl达饱和，再与标准氢电极组成原电池，测得电池的电

动势为0.241V，求饱和溶液中Cl的浓度。

6.18试验室一般用MnO2与浓盐酸反应制备氯气，试计算298K时反应进行所需盐酸的最低浓度。

已知EMnO?2－

/Mn2＋＝1.23V，ECl?＋

－

2/Cl－＋

＝1.36V。设Cl2的分压为100kPa。

6.19已知MnO4＋8H＋5e===Mn2＋4H2OE?＝1.51V

－

MnO2＋4H＋2e===Mn2＋2H2OE?＝1.23V

＋

－

＋

求反应MnO4＋4H＋3e===MnO2＋2H2O的标准电极电势。

??6.20已知ETl＝0.72V。设计以下三个标准电池：3＋＋＝1.25V，E3＋/TlTl/Tl－＋－

(a)（－）Tl?Tl??Tl3?Tl（＋）

＋

＋

(b)（－）Tl?Tl??Tl3，Tl?Pt（＋）

＋

＋

＋

(c)（－）Tl?Tl3??Tl3，Tl?Pt（＋）

＋

＋

＋

(1)写出每一个电池对应的电池反应式；

(2)计算每个电池的标准电动势E?和标准自由能变化△rGm°。6.21根据溴的元素电势图说明，将Cl2通入到1mol·dm

－

－

－3

的KBr溶液中，在标准酸溶液中

Br的氧化产物是什么？在标准碱溶液中Br的氧化产物是什么？EA?(V)：BrO41.76BrO31.49HBrO1.59Br21.07BrEB?(V)：BrO40.93BrO30.54BrO0.45Br21.07Br6.22MnO2可以催化分解H2O2，试从相应的电极电势加以说明。

已知：MnO2＋4H＋2e===Mn2＋2H2OE?＝1.23V

＋

－

＋

－

－

－

－

－

－

－

H2O2＋2H＋2e===2H2OE?＝1.77VO2(g)＋2H＋2e===H2O2E?＝0.68V

6.23工业上可以用电解硫酸或氢氧化钠溶液的方法制备氢气。试计算298K、标准状态下两

种电解反应的理论分解电压。已知：2H＋2e===2H2E?＝0.00V

2H2O＋O2(g)＋4e===4OHE?＝1.23V

6.24在以下四种条件下电解CuSO4溶液，写出阴极和阳极上发生的电极反应，并指出溶液

组成如何变化。

(1)阴极、阳极均为铜电极；(2)阴极为铜电极，阳极为铂电极；(3)阴极为铂电极，阳极为铜电极；(4)阴极、阳极均为铂电极。

－

－

＋

－

＋

－

＋－

习题解答

6.1氧化数是化合物中某元素所带的形式电荷的数值。

化合价是表示元素能够化合或转换一价基团的数目。

在离子化合物中二者数值上可能一致，但在共价化合物中往往相差很大。试验依据：：：：：：：

6.2在Cl2+H2O==HClO+HCl中：Cl2既是反应的氧化剂，又是还原剂，这种氧化－还原反

应叫做歧化反应。6.3

Fe3O4PbO2Na2O2Na2S2O3NCl3NaHKO2KO3FePbNaNaNNaKK++4+1+1+3+1+1+183OOOSClHOO-2-2-1+2-1-1--1312O-2N2O4N+4O-26.4共有四种常见电极：

(a)金属－金属离子电极

金属置于含有同一金属离子的盐溶液中所构成的电极。电极符号为Zn(s)|Zn2+(b)气体－离子电极

这类电极的构成需要一个固体导电体，该导电固体对所接触的气体和溶液都不起作用，但它能催化气体电极反应的进行电极符号为Pt|H2(g)|H+

(c)金属－金属难溶盐或氧化物－阴离子电极

表面涂有该金属的难溶盐（或氧化物）的金属浸入与该盐具有一致阴离子的溶液即构成此类电极

电极符号为Ag－AgCl(s)|Cl(d)“氧化还原〞电极

将惰性导电材料（铂或石墨）放于含有同一元素不同氧化数的两种离子的溶液中即构成此类电极

电极符号为Pt|Fe3+，Fe2+

6.5（1）（－）Pt|H2(patm)||Cu2+(amol·dm3-)|Cu（＋）

（2）（－）Pt|H2(p)||Cl(amol·dm3-)|AgCl-Ag（＋）

－

－

（3）（－）Zn|Zn2+(amol·dm3-)||Cl(amol·dm3-)|AgCl-Ag（＋）

－

（4）（－）Zn|Zn2+(amol·dm3-)||Fe3(amol·dm3-)，Fe2(bmol·dm3-)|Pt（＋）

＋

＋

（5）（－）Pt|H2(p)||Fe3(amol·dm3-)，Fe2(bmol·dm3-)|Pt（＋）

＋

＋

6.6

??4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O(16)4Zn＋10HNO3(极稀)???2HIO3＋10NO2＋4H2O(17)I2＋10HNO3???3Cu(NO3)2＋2NO＋4H2O(18)3Cu＋8HNO3(稀)???12H3PO4＋20NO(19)3P4＋20HNO3＋8H2O???4Mg(NO3)2＋N2O＋5H2O(20)4Mg＋10HNO3(稀)?????CuSO4＋4H2O(21)CuS＋8HNO3(浓)???2H3AsO4＋3H2SO4＋28NO2＋8H2O(22)As2S3＋28HNO3(浓)???3NaH2PO2＋PH3(23)P4＋3NaOH＋3H2O???Cr2(SO4)3＋4K2SO4＋3I2＋7H2O(24)K2Cr2O7＋6KI＋7H2SO4???2MnSO4＋K2SO4＋5Na2SO4＋10CO2＋8H2O(25)5Na2C2O4＋2KMnO4＋3H2SO4???2MnSO4＋K2SO4＋5O2＋8H2O(26)5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4???2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O(27)3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH???Na2S4O6＋2NaI(28)2Na2S2O3＋I2???8NaCl＋2Na2SO4＋5H2O(29)Na2S2O3＋4Cl2＋10NaOH?(30)5K2S2O8＋2MnSO4＋8H2O????8H2SO4＋2KMnO4＋4K2SO46.7

Ag????3I2＋3H2O(6)IO3＋5I＋6H?－

－

＋

??2MnO4＋5Bi3＋5Na＋7H2O(7)2Mn2＋5NaBiO3＋14H?＋

＋

－

＋

＋

??CrO72＋3Pb2＋2H(8)2Cr3＋3PbO2＋H2O?＋

－

＋

＋

??5C3H6O2＋4Mn2＋11H2O(9)5C3H8O＋4MnO4＋12H?－

＋

＋

??10Cl＋12H3PO4＋10H(10)10HClO＋3P4＋18H2O?－

＋

6.8

??2CrO2＋3HSnO3＋2OH(6)2CrO42＋3HSnO2＋H2O?－

－

－

－

－

??2CrO42＋4H2O(7)3H2O2＋2CrO2＋2OH?－

－

－

??AsO43＋2I＋3H2O(8)I2＋H2AsO3＋4OH?－

－

－

－

??SiO32＋2H2(9)Si＋2OH＋H2O?－

－

??BrO3＋5Br＋3H2O(10)3Br2＋6OH?－

－

－

??2FeCl36.9（1）2Fe＋3Cl2???2FeBr3（2）2Fe＋3Br2???FeI2（3）Fe＋I2???FeCl2＋H2↑（4）Fe＋2HCl???2FeCl2＋CuCl2（5）2FeCl3＋Cu???2FeCl2＋2KCl＋I2（6）2FeCl3＋2KI?6.10查得甘汞电极电势为＋0.2676V

E?Cu2+/Cu＝0.34－0.2676＝0.072VE?Zn2+/Zn＝－0.7628－0.2676＝－1.030V6.11?2?[H?]3Ka0.059[H?]30.059??1?lg?0.94?lg??2[HNO2]2[H][NO2]?Ka0.059??0.94?lg??[NO?]22??0.94??Kw??[OH?]?????2????0.05910.0592lg?lg(KaKw)??222[OH][NO2]－

－

?

dm-3?2要求[NO2]=[OH]=1mol·

则?2??0.94?0.0590.059lg(KaKw2)?0.94?lg(5.1?10?4?(10?14)2)?0.02(V)226.12??(AgCl/Ag)?0.799?0.059lg(1.8?10?10)?0.224(V)＞0

??(AgBr/Ag)?0.799?0.059lg(5.0?10?13)?0.073(V)＞0??(AgI/Ag)?0.799?0.059lg(8.9?10?17)??0.148(V)＜0Ag在HI中可以置换氢气6.13查得

??(H2O2/H2O)?1.776V??(Cr2O72-/Cr3?)?1.33V??(Fe3?/Fe2?)?0.771V

而??(Br2/Br-)?1.087V??(I2/I?)?0.535V??(Fe3?/Fe2?)介于二者之间，故Fe3+为适合的选择性氧化剂6.14

?ECu???＝2－＝2?0.337－0.153＝0.521（V）EE2＋/CuCu2＋/Cu＋Cu/Cu对于反应Cu2＋Cu＋2Cl===2CuCl（s）

＋

－

E?＝Cu2＋/CuClE?＋0.059lgCu2＋/Cu＋[Cu2?]1?＝E2＋＋＋0.059lg?Cu/Cu[Cu?]Ksp(CuCl)＝0.153－0.059lg（1.2?10-6）＝0.502（V）

??＝ECuECuCl/Cu???＋0.059lg[Cu]＝＋0.059lgEK(CuCl)?sp/CuCu/Cu＋

＝0.521＋0.059lg（1.2?10-6）＝0.172（V）

??E?＝ECu－＝0.502－0.172＝0.33（V）＞0E2＋CuCl/Cu/CuCl反应向正反应方向进行

?rGm?＝－zFE＝－96500?0.33＝－31845J·mol-1

?1?0.33zE??由lgK＝＝得K＝3.9?105

0.0590.059

?6.15

6.16设生成CuS沉淀后，正极溶液中Cu2的浓度为xmol·dm-3

＋

所组成电池为：(－)Zn|Zn2（1mol·dm-3）||Cu2+(xmol·dm-3)|Cu（＋）

＋

电池反应为：Cu2＋Zn===Cu＋Zn2

＋

＋

0.05910.059[Zn2?]lg由E?E?得方程：0.670＝[0.337－（－0.763）]－lg2?2x2[Cu]?得x＝2.63?10-15[Cu2]＝2.63?10-15mol·dm-3

＋

6.17（1）2Ag＋2Hg===2Ag＋Hg22

＋

＋

平衡时：1－2×0.311=0.3780.311平衡常数K°=E°=

0.3110.3782?2.18

0.059lgK?=0.10(V)2由E°=E°(Ag+/Ag)－E°(Hg22+/Hg)得E°(Hg22+/Hg)=0.799－0.10=0.789(V)

（2）电池符号：（－）Pt|H2(1.013×105)Pa|H(1.0mol·dm3)||Cl|Hg2Cl2|Hg（＋）

＋

－

－

?Ksp(Hg2Cl2)0.0590.0592?由E=E°＋lg[Hg2]=E°＋lg22[Cl?]2

Ksp?(Hg2Cl2)0.059－18?0.280=0.789+lg得10K(Hg2Cl2)=5.6×sp221?Ksp(Hg2Cl2)0.0590.0592?（3）由E=E°＋lg[Hg2]=E°＋lg?222[Cl]0.0595.6?10?18－3?0.241=0.789+lg=4.78mol·dm[Cl]?22[Cl]6.18MnO2＋2Cl＋4H===Cl2＋Mn2＋2H2O

－

＋

＋

常温下

[Mn2?]PCl2[Mn2?]PCl20.0590.059??????lg??MnO2/Mn2???Cl2/Cl??lg?2?4nn[Cl][H][Cl?]2[H?]4??1.23?1.36?0.0591lg6≥02x解得x=5.42mol·dm3-。所以常温下，只有当盐酸浓度大于5.42mol·dm3-时，MnO2才有可能将Cl氧化成Cl2。实际上盐酸浓度常在12mol·dm3-左右，并加热以提高反应速率。

－

6.19E°=

1.51?5?1.23?2?1.70(V)

36.20（1）三个电池的电池反应完全一致：

Tl3＋2Tl=3Tl

＋

＋

（2）三个电池的电极反应不同，则电池的电动势不同。（a）电池，电子转移数为3正极反应：Tl3＋3e===Tl

＋

－

负极反应：Tl===Tl＋eEa°=E°(Tl3/Tl)－E°(Tl+/Tl)

＋

＋－

因E°(Tl+/Tl)=3E°(Tl3/Tl)－2E°(Tl3/Tl+)=3×0.72－2×1.25=－0.34(V)

＋

＋

有Ea°=0.72－（－0.34）=1.06（V）（b）电池，电子转移数为2正极反应：Tl3＋2e===Tl

＋

－

＋

负极反应：Tl===Tl＋e

Eb°=E°(Tl3/Tl)－E°(Tl+/Tl)=1.25－（－0.34）=1.59(V)

＋

＋

＋－

（c）电池，电子转移数为6正极反应：Tl3＋3e===Tl+

＋

－

负极反应：Tl===Tl3＋3e

＋

－

Ec°=E°(Tl3/Tl+)－E°(Tl3+/Tl)=1.25－0.72=0.53（V）

＋

三电池反应的ΔrGm°一致：ΔrGm°=－306.87kJ·mol-1

6.21Cl2＋2e===2ClE°（Cl2/Cl）=1.36V不受溶液pH影响，溴的元素电势图为：

1.761.491.591.07－－－

EA°（V）：BrO4BrO3HBrOBr2Br

EB°（V）：BrO4

－

－

－

－

－

0.93BrO3

－

0.54BrO

－

0.45Br2

1.07

Br

－

由此求得Br与其氧化产物组成电对的标准电极电势分别为：酸性介质中：E°(BrO4/Br)=1.52VE°(BrO3/Br)=1.44VE°(HBrO/Br)=1.33VE°(Br2/Br)=1.07V碱性介质中：E°(BrO4/Br)=0.69VE°(BrO3/Br)=0.61VE°(BrO/Br)=0.76VE°(Br2/Br)=1.07V

从上列数据看：在酸性介质中，标准状况下，Cl2可将Br氧化成Br2和HBrO。但HBrO在酸性介质中可发生歧化反应生成BrO3和Br2，而BrO3又可氧化Cl生成Br2，所以最终只有一个氧化产物Br2。在碱性介质中，标准状况下，Cl2可将最终氧化成BrO4。

6.22（1）MnO2＋4H＋2e===Mn2＋2H2OE?1＝1.23V

＋

－

＋

－

－

－

－

－

－－

－

－

－

－

－－

－

－

－

－

－

（2）H2O2＋2H＋2e===2H2OE?2＝1.77V（3）O2(g)＋2H＋2e===H2O2E?3＝0.68VE?1＞E?3因此首先发生反应：

MnO2＋2H＋H2O2===Mn2＋O2(g)＋2H2O

＋

＋

＋

－

＋－

由于E?2＞E?1因此上述反应生成的Mn2不会稳定存在于H2O2酸性溶液中，发生反

＋

应：

H2O2＋Mn2===2H＋MnO2

＋

＋

总反应为：2H2O2===2H2O＋O2(g)

在反应前后MnO2未发生变化，起催化剂作用。

6.23（1）在H2SO4溶液中

正极反应：2H2O===4H＋O2＋4e负极反应：2H＋2e===H2???＋

－

＋

－

[H?]?1.23?0.059lg[OH]?1.23?0.059lg?1.23?0.059?14?2.06V

Kw????=0

理论分解电压为：2.06V（2）在NaOH溶液中

正极反应：4OH===2H2O＋O2(g)＋4e负极反应：2H2O＋2e===2OH＋H2

－

－

－

－

???1.23V????[OH?]??0.826V=0?0.059lgKw理论分解电压为：1.23－（－0.826）=2.06（V）

6.24CuSO4水溶液，因Cu2+的部分水解而显弱酸性，有关的电极反应及电极电势为：

Cu2+＋2e===CuE°(Cu2+/Cu)=0.34V

－

2H＋2e===H2E°(H+/H2)=0.00V

＋

－

O2＋4H＋4e===2H2OE°(O2/H2O)=1.23VS2O82＋2e===2SO42E°(S2O82/SO