北师大《无机化学》第四版习题答案12

1、第十二章配位平衡12-1在IL6molL-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+=2.09x1013,KspCu(OH)2=2.2x10-20)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)+4x(0.01-x)KCu(NH)2+2.091013x3.79210-19mol-L-1稳34x-(5.96,4x)4Cu2+OH2=3.7921019(0.01)2=3810-23KCu(OH)sp2铜氨络离子

2、不能被破坏。12-2在少量NH4SCN和少量Fe3+同存于溶液中达到平衡时，加入NH4F使F-=SCN-=1molL-1,问此时溶液中FeF63-和Fe(SCN)3浓度比为多少？(KJFe(SCN)3=2.0 x103,KJFeF63-=63稳3稳61X1016)解:Fe(SCN)+6F二FeF3+3SCN36FeF3SCN3FeF3KFeF311016K=6=6=稳6=51012Fe(SCN)F-6Fe(SCN)KFe(SCN)2x10333稳12-3在理论上，欲使1x10-5mol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？(尺稳Ag(NH3)2+=1.

3、12x107,KSpAgI=9.3x10-17)解：AgI+2NH3Ag(NH)，+1-32起始浓度a00达到平衡时a-2xxx(全部溶解时:x0.01mol-L-1)此反应的平衡常数：K=KAg(NH)，Ksp(Agl)=1121079310-17=1.0410-9稳32因此：K=1.0410-9(a-2x2a=310mol-L-1事实上不可能达到这种浓度。12-4通过配离子稳定常数和Zn2+/Zn和Au+/Au的标准电极电势计算出Zn(CN)42-/Zn和Au(CN)2-/Au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。解：Zn

4、+2Au(CN)-=Zn(CN)2-+2Au24e(Zn2+/Zn)二0.7618Ve(Au，/Au)二1.692VK(Zn(CN)2-二5.01016K(Au(CN)-二2.0 x1033稳4稳20.0592e(Zn(CN)2-/Zn)=e(Zn2,/Zn)lgK(Zn(CN)2-42稳40.0592二一07618-lg(50 x1016)二一1.26V20.0592e(Au(CN)-/Au)=e(Au+/Au)lgKAu(CN)-2n稳20.0592=1.6921lg(2.0 x1033)=0.28VZn+2Au(CN)-=Zn(CN)2-+2Au将反应Zn+2Au(CN)-=Zn(CN)

5、2-2424正极：Au(CN)-+e-=Au+2CN-2负极：Zn+4CN-2e-二Zn(CN)2-4,2Au设计成原电池Ee二e(Au(CN)-/Au)e(Zn(CN)2-/Zn)=0.28(1.26)二0.98V024反应能正向自发。12-5为什么在水溶液中Co3+(aq)离子是不稳定的，会被水还原而放出氧气，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；O2/H2O1.229V；O

6、2/OH-0.401V,Kb(NH3)=1.8X10-5)解：(1)4Co3+2HO=4Co2+O+4H+22设计成原电池：正极：Co3+(aq)+e-二Co2+(aq)e(Co3+/Co2+)=1.808V负极：2HO4e-二O+4H+e(O/HO)二1.229V222Ee=e(Co3+/Co2+)e(O/HO)二1.8081.229二0.579V022(2)申eCo(NH3)63+/Co(NH3)62+=pe(C03+/C02+)-0.05921gK稳Co(NH3)63+/K稳Co(NH3)62+=1.808-0.0592lg(1.58X1035)/(1.38X105)=0.028V4Co

7、(NH)3+4OH-=4Co(NH)2+O+2HO363622设计成原电池：正极：Co(NH)3+e-，Co(NH)2+申e=0.028V3636负极：2HO+O+4e-，4OH-22NH+HO二二NH+OH-3241001-xxxx2K，一，1.8x10-5x4.24x10-3molL-ib1-x0.0592(O/OH-)，机(O/OH-)+lgOH-4，0.54V224反应不能正向进行。+12-6欲在1L水中溶解0.10molZn(0H)2，需加入多少克固体NaOH?(KZn(OH)42-=4.6x10i7,2稳4KSPZn(OH)2=1.2x10-17)解：Zn(OH)+2OH-，Zn(

8、OH)2-24K，KZn(OH)2-Ksp，4.6x1017x1.2x10-17=5.52稳4Zn(OH)+2OH-，Zn(OH)2-24平衡浓度(a-0.2)+2x0.10-x0.10 x(a0.2)+2x2，5.52完全溶解时，x=0,a，033molL-1，13g12-7在pH=10的溶液中需加入多少NaF才能阻止0.10molL-1的A13+溶液不发生Al(OH)3沉淀？(KAlF63-=6.9x1019,KSPAl(OH)3=1.3x10-20)稳6SP3解：Al(OH)+6F-，AlF3-+3OH-36AlF3-OH-3Al3+K，_6一，KKsp，6.9x1019x1.3x10-

9、20，0.897Al3+F-6稳设加入NaF的浓度为amolL-1,Al(OH)+6F-，AlF3-+3OH-36平衡浓度(a-0.60)+6x0.10-x10-4x很小时，平衡常数表达式可近似为：”AIF3-OH-30.10,10一430.897K6F-6a一0.66a=0.607molLt12-8测得CuiCu(NH3)42+(1.00molL-i),NH3(1.00molL_i)IIH+(1.00molL_i)IH2(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：2H+2e-二H2负极：Cu+4NHCu(NH)2+2e-34E0.030

10、一(Cu(NH)2+/Cu)34机(Cu(NH)2+/Cu)-0.03V340.0592(Cu(NH)2+/Cu)=(Cu2+/Cu)-lgKCu(NH)2+342稳340.34一0.02961gKCu(NH)2+=-003KCu(NH)2+3.16,10i2稳3412-9硫代硫酸钠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，1.5L1.0molL-1的Na2S2O3溶液最多能溶解多少克AgBr?(K稳Ag(S2O3)23-=2.8x1013；KSpAgBr=5.0X10-13)解:AgBr+2SO2-Ag(SO)3-+Br-设能溶解amol-L-13232平衡浓度1.0

11、-2aaaKK(AgBr)-K=5.0,10-13,2.8,1013=14sp稳a2K14a0.44mol-L-1(1.0一2a)21.5L溶液中溶解的量=1.5x0.44x187.77=124g12-10定性地解释以下现象：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：2Cu+O+2HO+8NH=2Cu(NH)2+4OH-22334可根据生成的Cu(NH3)42+的量，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-=HgI2J(红色)向Hg(NO3)2滴加一

12、滴KI时，HgI2(红色)+Hg2+=2HgI+向KI滴加一滴Hg(NO3)2时，HgI2(红色)+I-=HgIJ-(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)212H2O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铬矾晶体。答：3CHCHOH2KCrO8HSO二3CHCOOH2Cr(SO)2KSO11HO2227243243242将溶液加热，Cr(HO)3转化为绿色的CrSO(HO)+，冷却后不再产生紫色的铬矶晶体。26424Fe(CN)63-的颜色比Fe(CN)64

13、-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。金能溶于王水，也能溶于浓硝酸与氢溴酸的混酸。答:在这些混合酸中，卤离子起配位作用，生成稳定的AuC14或AuBr4-，降低了Au3+/Au的电极电势，使反应得以进行。Au+4HBr+HNO3=HAuBr4+NOf+2H2O向浓氨水鼓入空气可溶解铜粉(湿法炼铜)。答:由于生成稳定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：2CuO2HO8NH=2Cu(NH)2+4OH，22334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

14、是由于粗盐酸中存在Fe3+，会与C卜形成FeCl-，加入锌后，锌能将其还原为Fe2+。4少量AgCl沉淀可溶于浓盐酸，但加水稀释溶液又变混浊。答:AgClHCl(浓)=AgCl2-H，加水后平衡向左移动，重新生成AgCl。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(S2O3)23-，加入Na2S后发生下列反应：2Ag(SO)3,S2,=AgS2SO2,232223CuSO4固体可溶于浓盐酸得到黄色溶液或溶于浓氢溴酸得到深褐色溶液，但遇氢碘酸却现象大不相同，会析出大量碘。答：2CuSO6HCl(浓)=2CuCl-2HSO2H+TOC o 1-5

15、 h z3242CuSO6HBr(浓)=2CuBr-2HSO2H+3242CuSO4HI(浓)=2CuII2HSO4224电镀黄铜(Cu-Zn合金)或银以氰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氰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。有两种组成为Co(NH3)4ClSO4的钻(Ill)配合物，只分别与AgNO3和BaCl2发生沉淀反应,这是为什么？答：两种配合物分别为：Co(NH)SOCl，Co(NH)ClSO354354Cu(NH3)42+呈深蓝色而Cu(NH3)2+却几乎无色。答：Cu(I)的价电子构型为3dio,为全充满构型，不吸收光子发生d-d跃迁。而Cu(II)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。Pb2+溶液中逐滴添加Cl-,当C卜戶0.3molL-1时，溶液中的铅(II)总浓度降至极限，随后随加入的C卜浓度增大而增大。答：开始时为同离子效应，使溶液中铅(II)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。Fe3+遇S