无机及分析化学课后习题答案

1、一、选择题在给出的4个选项中，请选出1个正确答案。1. 水溶液中不能大量共存的一组物质为( D ) A. Mn2+ ， Fe3+ B. CrO42- ， Cl- C. MnO4- ， MnO2 D. Sn2+ ， Fe3+2. 298K，p(O2)=100kPa条件下，O2+4H+4e=2H2O的电极电势为( D ) A. j /V=jy/V +(0.0591pH)/V B. j/V =jy/ V (0.0591V pH)/V C. j/V =jy/V +(0.0148V pH)/V D. j/V =jy/V (0.0148V pH)/V3. 电极电势与溶液的酸度无关的电对为（ B ） A.

2、O2/H2O B. Fe(OH)3/ Fe(OH)2 C. MnO4- /MnO42- D. Cr2O72- /Cr3+4. 根据jy(Cu2+/Cu) = 0.34V , jy(Zn2+/Zn) = -0.76V，可知反应Cu+Zn2+(1´10-5mol×L-1) = Cu 2+ ( 0.1 mol×L-1 )+Zn在298 K时平衡常数约为( A )A. 1037 B. 10-37 C. 1042 D. 10-42 5. 已知Kspy (CuI)< Kspy (CuBr)< Kspy (CuCl)，则jy (Cu2+/ CuI)，jy (Cu2+

3、/ CuBr)，jy (Cu2+/ CuCl)由低到高的顺序为( D ) A. j y (Cu2+/ CuI) <jy (Cu2+/ CuBr) <j y (Cu2+/ CuCl) B. j y (Cu2+/ CuBr)<j y (Cu2+/ CuI) <j y (Cu2+/ CuCl) C. j y(Cu2+/ CuCl)<j y (Cu2+/ CuI) <j y (Cu2+/ CuBr) D. j y (Cu2+/ CuCl) <j y (Cu2+/ CuBr) <j y(Cu2+/ CuI)6. 根据，标准态下能将Cu氧化为Cu2+、但不能

4、氧化Fe2+的氧化剂对应电对的j q值应是( C ) A. j q<0.77V B. j q>0.34V C. 0.34V<j q<0.77V D. j q<0.34V, j q>0.77V7. 铜元素的标准电势图为 则下面说法正确的是( C ) A. Cu+ 在水溶液中能稳定存在 B. 水溶液中Cu2+与Cu不能共存 C. Cu+ 在水溶液中会发生歧化反应 D. Cu+的歧化产物是Cu2+8. 在硫酸一磷酸介质中，用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+试样时，其化学计量点电势为0.86V，则应选择的指示剂为( B ) A. 次甲级蓝（j q=0.36V） B

5、. 二苯胺磺酸钠（j q=0.84V） C. 邻二氮菲亚铁（j q=1.06V） D. 二苯胺（j q=0.76V）9. 某氧化还原指示剂，j q=0.84V,对应的半反应为Ox+2e-Red,则其理论变色范围为( A ) A. 0.87V0.81V B. 0.74V0.94V C. 0.90 V0.78V D. 1.84V0.16V10. 测定维生素C可采用的分析方法是( C )A. EDTA法 B. 酸碱滴定法 C. 重铬酸钾法 D. 碘量法二、填空题1标出带*元素的氧化数：Na24O6 +2.5，(NH4)22O8+7，K22O7+6。2原电池中，发生还原反应的电极为 正 极，发生氧化反

6、应的电极为 负 极，原电池可将 电 能转化为 化学 能。3用离子电子法配平下列反应式：(1)CuS(s)+NO3- Cu2+NO+S 3CuS + 8HNO3=3Cu(NO3)2 + 3S + 2NO + 4H2O(2)PbO2+Mn2+H+Pb2+MnO 5PbO2+2Mn2+4H+=5Pb2+2MnO+2H2O (3) 3MnO42-+2H2O =2MnO4- + MnO2+4OH- (4) S2O82-+Mn2+ SO42-+MnO4- 5S2O82-+2Mn2+8 H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+(5) Cr(OH)4-+HO2-+OH-CrO42-+ H2O 2Cr (

7、OH)+3H2O2 + 2OH- =2CrO+8H2O（6）KMnO4+H2C2O4+H2SO4MnSO4+CO2­ 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO42MnSO4+10CO2­+8H2O+ K2SO4 4KMnO4 在酸性、近中性、强碱性介质中，还原产物分别为Mn2+ 、MnO2_、MnO42-5在FeCl3溶液中，加入KI溶液，有I2生成，在溶液中加入足量NaF后，溶液中的I2消失。其原因为I-被氧化成I2 ，4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。jy (Fe3+/ Fe2+)大于jy (I2/I-)，所以Fe3+能氧化I-，Fe3+与F-形成FeF63-_

8、使溶液中Fe3+的浓度降低，而Fe2+难于形成氟配合物，从而Fe3+的氧化能力降低不能氧化I-。6由，可知，Co3+是极强的氧化剂，能将水中氧氧化为O2，而Co2+在水溶液中很稳定。若在Co2+的溶液中加入NH3，生成的 Co(NH3)很快被空气氧化为Co(NH3)。其原因是 配合物的形成降低了电对的电极电位。由此推断比 小 ，比的稳定性 高 。7用Na2C2O4标定KMnO4溶液时，选用的指示剂是 KMnO4 ，最适宜的温度是 7585 、酸度为 开始0510 mol·L-1终点时，溶液中酸的浓度约为0.20.5 mol·L-1 ；开始滴定时的速度 要慢，前一滴KMnO4

9、紫红色完全褪去后，再滴加第二滴试剂 。8用重铬酸钾法测Fe2+时，常以二苯胺磺酸钠为指示剂，在H2SO4-H3PO4混合酸介质中进行。其中加入H3PO4的作用有两个，一是 与Fe3+络合成稳定的FeHPO4+，降低Fe3+的电势，增大突跃范围 ，二是 消除Fe3的颜色干扰 。9称取Na2C2O4基准物时，有少量Na2C2O4撒在天平台上而未被发现，则用其标定的KMnO4溶液浓度将比实际浓度 大 ；用此KMnO4溶液测定H2O2时，将引起 正 误差（正、负）。10利用电极电势简单回答下列问题（1）)HNO3的氧化性比KNO3强；解：NO34 H+3eNO2H2O jy (NO3/ NO)=0.9

10、6Vj (NO3/ NO)jy (NO3/ NO)pH1.0 c（H+）0.10 mol·L-1j (NO3/ NO)0.96V0.88VpH7.0 c（H+）1.0×107 mol·L-1j (NO3/ NO)0.96V0.41V计算结果表明，NO3的氧化能力随酸度的降低而下降。浓HNO3表现出极强的氧化性，而中性的硝酸盐氧化能力很弱。（2）配制SnCl2溶液时，除加盐酸外，通常还要加入Sn粒解：加入盐酸防止水解；加入Sn粒以防止Sn2+被氧化（3）Ag不能HCI溶液中置换出H2，但它能从HI溶液中置换出H2解：电极反应： AgX +e = Ag+ +X-已知：

11、j y（H+/H2）=0j y（H+/H2）> j y（AgI/Ag）即，银能从氢碘酸中置换出氢气。j y（H+/H2）< j y（AgCl/Ag）即，银不能从氢碘酸中置换出氢气。（4）Fe(OH)2比Fe2+更易被空气中的氧气氧化解：查表Fe(OH)3/Fe(OH)2=-0.560V，（Fe3+/Fe2+）=0.771V（O2/OH-）=0.401V，（O2/H2O）=1.229V1= （O2/OH-）- Fe(OH)3/Fe(OH)2 =0.961V2= （O2/H2O）-（Fe3+/Fe2+）=0.458V 12所以，Fe(OH)2在碱性介质中更易被氧化。（5）标准状态下，M

12、nO2与HCl不能反应产生C12，但MnO2可与浓盐酸(10molL-1)作用制取Cl2解：MnO24HCl = Cl2MnCl22H2O标准状态下，正极：MnO24H+2e = Mn2+2H2O =1.224V负极：2Cl-2e = Cl2 =0.358V=1.2241.358=0.134(V)0故标准下，MnO2和HCl反应不能制得Cl2c(HCl)=10mol/L=1.224=1.342(V) =1.358 =1.294(V)故用10 mol×L-1的HCl能制得Cl2。（6）已知下列元素电势图： ， 根据电势图判断哪些物质在水溶液中易发生歧化，写出相应的反应式。若在酸性介质中

13、，使Hg22+转化为Hg()，应分别采用什么方法，举例说明。解：Cl2易歧化生成ClO-和Cl-，Cl-和HClO易歧化生成Cl2，Hg和Hg2+易歧化生成Hg22+ 若在酸性介质中，使Hg22+转化为Hg()，在Hg22+溶液中加入沉淀剂OH-或通入硫化氢，Hg22H2S =HgS Hg2 H Hg222 OH-= HgOHgH2O也可以加入络合剂使Hg2离子变成络离子时，Hg22也易于发生歧化反应 Hg22CN- = Hg(CN)2Hg Hg224 I-=HgI42-Hg（7）已知锰和碘的元素电势图为 写出酸性溶液中，下列条件下KMnO4与KI反应的方程式： KMnO4过量；KI过量。解：

14、1）KMnO4过量；2KMnO4+6KI+8H+=2MnO2+3I2+4H2O+8K+2）KI过量；2KMnO4+10KI+16H+=2Mn2+5I2+8H2O+12K+四、计算题1. 根据下列反应设计原电池，写出电池符号，并根据y计算298K的Ey ，Ky ，DrGmy。（1）6Fe2+Cr2O72+14H+ 6Fe3+2Cr3+7H2O 解：jy (Cr2O72/ Cr3+)1.23V，jy (Fe3+/ Fe2+)0.77VEy=jy (Cr2O72/ Cr3+)-jy (Fe3+/ Fe2+)=0.46 VKy4.18×1046DrGmy=- RTlnKy=-8.314

15、15;298×ln4.18×1046 =-163.0 kJ×mol-1（2）Hg2+Hg Hg22+解：=0.920V-0.7973V=0.1227 V>0=1.2×102DrGmy=- RTlnKy=-8.314×298×ln1.2×102 = -11.86 kJ×mol-1（3）Fe3+Ag Ag+Fe2+ 解：标态下，jy (Ag+/Ag)=0.80 V， jy (Fe3+/ Fe2+)0.77Vey=jy (Ag+/Ag)-jy (Fe3+/ Fe2+)=0.03 VKy3.21DrGmy=- RTl

16、nKy=-8.314×298×ln3.21 =-2.89 kJ×mol-12已知：298K时，下列原电池的电动势E0.17V，计算负极溶液中H的浓度。()Pt，H2(100kPa) | H+(xmol·L1) | H+(1.0mol·L1) | H2(100kPa)，Pt(+)解：电极反应 2H+2e-=H2 c(H+)=1.8×10-6 mol·L-13. 已知 (-)Cu|Cu2+(0.10 mol·L-1)ClO3-(2.0 mol·L-1),H+(5.0 mol·L-1),Cl-(1.0

17、mol·L-1)|Pt(+),（1）写出原电池反应。（2）计算298K时，电池电动势E，判断反应方向。（3）计算原电池反应的平衡常数K。（j（Cu2+/Cu）=0.3417V, j（ClO3/Cl）=1.45V）解：（1）原电池反应为：（2）298K时，正极的电极电位为：负极的电极电位为：电池的电动势为：电池电动势E>0，反应向正反应方向进行（3）电池的标准电动势为：所以 4已知原电池(-)Ag | Ag+(0.010 mol·L1) | Ag+(0.10 mol·L1) | Ag(+)，向负极加入K2CrO4，使Ag+生成Ag2CrO4沉淀，并使c(CrO

18、42)0.10mol·L1，298K时，E0.26V。计算y (Ag2CrO4)。解：两极的电势表达式均为：ejj0.26 Vy (Ag2CrO4)=1.64×10-125根据铬元素电势图：(1)计算jy(Cr2O72/Cr2+)和jy(Cr3+/Cr)；(2)判断在酸性介质，Cr2O72还原产物是Cr3+还是Cr2+?（1）j y (Cr2O72-/Cr2+) 0.82Vj y (Cr3+/Cr) 0.43V（2）在酸性介质，Cr2O72-还原产物是Cr3+6一硝酸汞溶液(浓度为c0)与汞组成电极A，另一硝酸汞溶液(浓度为c0)与汞组成电极B，将A、B两电极组成原电池，测

19、其电动势为0.03V(298K)。(1)写出原电池的电池符号；(2)判断水溶液中亚汞离子的存在形式是Hg22+，还是Hg+?解：（1） 原电池符号：(-)Hg | Hg22+( c0 mol·L1) | Hg22+ (c0 mol·L1) | Hg(+)（2）水溶液中亚汞离子的存在形式是Hg22+7往0.10mmolAgCl沉淀中加少量H2O及过量Zn粉，使溶液总体积为1.0mL。试计算说明AgCl能否被Zn全部转化为Ag(s)和C1。解：查表：Zn2+2e=Zn jy=-0.763 V AgCl+e=Ag+Cl- jy=0.222 V设Zn可完全还原AgCl，则 Zn+2

20、AgCl=Zn2+2Cl-+2Agc(Zn2+)=0.05 mol×l-1，C(Cl-)=0.1 mol×l-1，则：j(Zn2+/Zn)= jy+=-0.801 Vj(AgCl/Ag)= jy+=0.281 Ve=j(AgCl/Ag)- j(Zn2+/Zn)=1.002 V，因此Zn可完全还原AgCl到Ag。8计算在1.0mol·L1HCl溶液中，用Fe3+溶液滴定Sn2+溶液时化学计量点的电势，并计算滴定至999和1001时的电势。为什么化学计量点前后，电势变化不相同?滴定时应选用何种指示剂指示终点 ( jy(Fe3+/Fe2+)0.68V，jy(Sn4+/S

21、n2+)0.14V) ?解：滴定反应为 2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+   V    滴定至99.9%时：v    Dj1=jsp-j1=0.32-0.23=0.09 v    滴定至100.1%时： =0.68+0.059lg0.001=0.50 v     Dj2=j2-jsp=0.50-0.32=0.18 v 因此Dj1Dj2，这是由于两电对电子转移数不相等，所以计量

22、点前后同样改变0.1%， 电势变化不相同。选用二甲基蓝作为指示剂。9用30.00 mL KMnO4恰能完全氧化一定质量的KHC2O4·H2O，同样质量的KHC2O4·H2O又恰能被25.20mL0.200 0mol·L1KOH溶液中和。计算KMnO4溶液的浓度。解：H2C2O4的Ka1=5.90×10-2, Ka2=6.40×10-5 而Ka1/Ka2<104，H2C2O4的两个H+一起被滴定，形成一个滴定突跃反应式为：H2C2O4+2KOHNa2C2O4+2H2O（1）据题有：5 H2C2O4+2MnO4-+6H+2Mn2+10CO2+

23、8H2O（2）由（1）式得：由（2）式得：故10某土壤试样1.000g，用重量法测得试样中Al2O3及Fe2O3共0.500 0g，将该混合氧化物用酸溶解并使铁还原为Fe2+后，用0.033 33 mol·L1K2Cr2O7标准溶液进行滴定，用去25.00mLK2Cr2O7。计算土壤中Fe2O3和Al2O3的质量分数。解：MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O n(Fe2O3)=n(Fe)=n(KMnO4)11. 将含有PbO和PbO2的试样1.234g，用20.00mL0.250 0mol·L1H2C2O4溶液处理，将Pb()还原为Pb()。溶液中和后，

24、使Pb2+定量沉淀为PbC2O4，并过滤。滤液酸化后，用0.04000mol·L1KMnO4溶液滴定剩余的H2C2O4，用去KMnO4溶液10.00mL。沉淀用酸溶解后，用同样的KMnO4溶液滴定，用去KMnO4溶液30.00mL。计算试样中PbO及PbO2的质量分数。     12将1.000 g钢样中铬氧化成Cr2O72，加入0.100 0mol·L1的FeSO4标准液25.00mL，然后用0.018 0mol·L1KMnO4标准液7.00mL回滴过量的FeSO4。计算钢样中铬的质量分数。解： Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6 Fe3+7H2OMnO4-+5Fe2+8H+Mn2+5 Fe3+4H2OCr2O72- 2Cr3+1/30.1000×25.00-5×0.01800×7.00）×10-36.233×10-4=13用碘量法测定钢中的硫时，先使硫燃烧为SO2，再用含有淀粉的水溶液吸收，最后用碘标准溶液滴定。现称取钢样0.500g，滴定时用去0.0500mol·L1