北师大无机化学四版习题答案18章ds区金属

2+2+2+++82+2+2++3+22+2+2+2+++82+2+2++3+22+3+32+2+2+2++12第ds金属18.l为什么Cu(II)在溶液中比Cu(I)更稳定Ag(I)比Ag(II)稳定,Au易形+III氧态化合物?解：(1)Cu

2+

离子半径比Cu

+

离子的小，电荷又多倍，所以

2+

的溶剂化作要比Cu

+的强得多；的水化能－·mol－

1

)已超过铜第二电离能。所以在水溶液中比u+稳足。和的离子半径较大，其化能相应就小，而且银的第二电离又比铜的二电离能大因此Ag比较稳定(3)金的离半径明比银的大，的第3个电子比容易失去再加上离子的平面正方形结构有较高的体场稳定能，这就使得金容易形成Ⅲ氧化。简述：(1)怎从闪锌矿冶炼金属锌怎样从辰制金属汞解：闪锌矿通过选法得到含有40％％ZnS精矿石，烧使其转为，再将ZnO和焦炭混合鼓风炉中热至1373~1573K，使Zn以蒸逸出，冷得到纯度％的锌粉：焙烧2ZnO+2SO2Zn(g)+CO↓2(2)辰砂中金属汞

2

22CO2辰砂碎石经碎，浮选集之后，空气在中焙烧或与石灰共热，然后汞蒸馏出。OSO↑2

4Hg+3CaS+CaSO

4电解法精铜的过程中,铜(阳)中的铜溶，纯铜在极上沉积出来，但粗铜中的A、Au、等杂质不溶解而沉于电解槽底形成阳极，Ni、、Zn等杂质与铜一溶解，但并不在阴上沉积出，为什么?解：因电解程是一个化还原的程，从下面各金属离子电对的电极势可以看：

2+的氧化能力于Ni、Fe、而小于Ag、、失去电子转溶液中，AgAu、沉阳极底部

，所以在电解程中Ni、Fe、Znφ

M

/M

：Cu：V,Ni－0.257VFe－0.44V－0.762VV，：1.498V，：．2VAu有一份硝铜和硝酸银的混合物，试设计一个离它们的案。解：根据和)的热分解温度不同分离472K2AgNO2Ag+2↑)↑↑32322控制温度在472712K之加热然后溶解过滤CuO将滤液结晶便得纯的硝酸；将CuO溶稀硝酸再结便得到硝铜。0.2·－

3

HCl溶液中有Cu

5mg，若在室温及101.325kPa下通HS气至2饱和,析出CuS沉淀问达到平衡,溶液中残留的Cu浓度·mL－

1

)为多少解：K＝1.27×10－36HS：2

K＝5.01

8

＝1.2×12

15由于的sp很小，可以认完全生成CuS+HS====CuS↓2

+HS====2H2

S

2

－[S

2

－]＝

KaK[HS][H

+

]

28152+2-36232+22+△2++2+222232△2++2+2+2228152+2-36232+22+△2++2+222232△2++2+2+22△△代入数值

[S－]＝

7×10－－×0.1

＝3.42×

23∴[Cu]＝

KspCuS]

0.2＝

1.27×10－×10－

＝

－

（·dm

3

）用应方程式说明下列现象：(1)铜器在湿空气慢慢生成一绿色的铜：(2)金溶于水：(3)在CuCl浓溶液中逐加水稀释时，溶液颜色黄棕经绿而变为蓝：2(4)当SO通入CuSO与NaCl浓溶液中时析出白色沉淀2(5)往AgNO溶液中滴KCN溶时，先生白色沉淀后溶解，加入溶液3并无AgCl沉淀生成，加入少许S溶液时却出黑色沉：22(6)热分解CuCl·2H时得不无水CuCl。22解：

(1)2Cu+O+H===Cu(OH)·CuCO222

3(2)Au+4HCl+HNO===HAuCl+NO↑32(3)Cu===[CuCl]－(黄绿色)Cu+6HO===]426+2C1－+SO+2H===2CuCl↓+4H－22(5)Ag+CN－＝AgCN↓AgCN+CNAg(CN)－2

2

+

(蓝色2Ag(CN)－===AgCN2(6)2CuCl·2H·CuCll222有黑色固体化合物A，它不于水、醋酸和氢氧钠，却易于热盐酸，生成一种绿色溶液B。如溶液B与铜丝一煮沸，逐渐变棕黑得到溶液C。液C若用量水稀释，生成白沉淀D。可于氨溶液中生成无色液EE若暴露于气中，则迅变成蓝色溶液F。往溶液中加KCN时，色消失，生成溶液G。往溶液G中入锌粉，则生成红棕沉淀H。不溶于的酸和碱，可溶于热硝酸生成蓝色溶液I。溶液I中慢慢加入NaOH溶液成蓝色胶冻沉淀将J过滤取出然后强热又生成来化合物A。试判断上述字母所代的物质，写出相应的各化学反应方程式。解：A：；

B．；：HCuCl；22

D：；

：Cu(NH)32

+；

：Cu(NH)34

+

；：－；H：Cu；I：)；eq\o\ac(△,4)CuO+2HCl===CuCl+HO22CuCl+Cu↓2CuCl+HCl====H[CuCl]水稀释CuCl=======CuCl↓+Cl2CuCl+2NH===Cu(NH)+C1332

J；

22Cu(NH)+4NH323

12

===2[Cu(NH)]+2OH24

+3HO22[Cu(NH)34

]+7CNH－=2[Cu(CN)]4

2

－+8NH+OCN－O3Cu(CN)－+Zn===Zn(CN)－+Cu4===3Cu(NO)+2NO↑+4HO3△322)↓323===CuO+H2释下列验事实：

2+3+3+2+2+2+＝>CuCu＝Fe2+2+3+2+3+3+2+2+2+＝>CuCu＝Fe2+2+3+2+2+22222(1)铁能使Cu还，铜能使还原，两件事实无矛盾并说明理由(2)焊接铁时，先用浓ZnCl溶液处理铁表面：2溶于HCI、HNO和(NH)中而能溶于王或中：3(4)HgCO难溶水，但可于含有C离子的溶液：2(5)HgCl溶液在有NHCI存时，加入NH水得不到色沉淀Cl。2解）不盾：因为Fe

φ///

＝－0．442VFe+===FeCu2+Cu===2Fe+(2)ZnCl+HO===H[ZnCl(OH)]22FeO+2H[ZnCl(OH)](OH)222ZnCl用作焊接金属的清洗剂和助溶剂。2(3)形成络物HgS不溶于、HNO和NH)中是因的溶积(10)太小，溶于王能生成更342稳定的配合，同时生沉淀并放气体。3HgS+l2HCl+2HNO===3H]+3S↓+2NO↑O32溶于S生成定的二硫汞酸钠：HgS+Na浓)===Na[HgS]222(4)O)>K)22(5)+2NH===HgNHCl+NHCl由于有Cl存在导平衡向左同离效2324应)。利下列Δ数据算AgO的K。f===Ag

+

(aq)+Cl－(aq)ΔG/kJmolf

1

－109.7277.1l

－解：Δ＝＋（－（）＝55.66•－f又－ΔG＝2.30RTspf

1－55.6610

3

＝2.30×8.31×298lgspK＝×10－

10评注:用计算计算直用公式－ΔG＝RTlnKsp进行计算简捷。f18.10将铜－铝合金品溶解后,加入过量离子然后用0.1052·3NaSO溶液22滴定生成的共消耗29.84mLO溶,试求合金铜的质量分含量。22解：

2Cu＋4I－===2＋I

2

I＋2NaO===S＋I2223246∵u：n：nS－＝2：1：22∴u＝O＝3

－

3

＝3.14×10

－

3

mol∴C＝

×100%＝19.78%答：该合金铜的质量分含量为%18.11算下列电池反应电极电势:HgSO+22Hg＋－24

/0.05910.05912+++2+2[]0.05922+22+[Zn][N－]218+2+/0.05910.05912+++2+2[]0.05922+22+[Zn][N－]218+2+2+[已知

(HgHg)0.792V,K（HgSO）＝×24

7

]解：＝E

Hg/Hg2

＋lgK（Hg）＝0.79＋lg6.7610－＝0.61V24218.12．固纯的碱金氯化物样溶于水后，加过量AgNO进行淀。将所沉淀3经过滤、干称其质量，求该氯化中氯的含是多少写该氯化物化学式。解：设该氯物为，依题有：

—

AgClMy+35.5143.51.48202.8490即

＝

M＝39YCIY

即

KClCl％＝47.54％18.13往0.01dm

3

Zn(NO)溶液中入至饱和溶液pH≥l时就可出淀，322但若往含mol·dm－离子的mol·－3Zn(NO)溶液通入HS饱和，则32需在PH≥条下，才可析出沉。试计算

4

2

－的不稳定常。(注，计算中并不需要未出的其它据。)解：两种情下反应

Zn+HS===↓的平衡常数为2K

[H][Zn][H2向两种溶液别通入HS至饱，两次的衡常数相，但在第二种情况下，由于生成了2Zn(CN)

4

2

－，Zn的浓仅为：[0.1][HS]2即[Zn]＝10

8

＝

[

（－9）][H]2又

∵

Zn

NZn(CN)

4

2起始l

0平衡181－0.01×0.01∴

＝＝[Zn(CN)]4

10

×0.96

4

＝8.5×－

1718.14为什么不稳定易歧化而Hg则较稳试用极电势的据和化学平衡的观点2加以阐述：(2)在什么况下可Cu

转化为Cu

+，试各举一；(3)在什么况下可转化为Hg(I)：Hg(I)化为，试各三个反应程式说明。解：由电极势可知(1)φ／VCu2+0.158Cu0.522Cu说Cu+歧化为Cu和Cu2+右左

且趋势较大

2+2+2+2++2+2+2+324+hv2+2++2+2+△222+2+2+22+2+2+2+2++2+2+2+324+hv2+2++2+2+△222+2+2+22+lgK=

n（φ－）×（－0.158）右＝＝6.150.05910.0591K×

6Hg0.920Hg0.7972＜表亚汞在溶中发生歧作用的趋势很小右K0×0

3

即亚汞在水液中稳定在(2)在Cu盐加入适当沉淀剂或位剂，可使Cu转化为Cu，如：2Cu↓+I

22Cu+4(CN)===2CuCN+(CN)↑2上述两个反均是还原成难溶物稳定的配离子(3)2Hg(NO)+Sn===Hg研磨+Hg===Hg2

2+2

+Sn

(氧化还原)+SO+2HO===Hg↓+2HCl+H22Hg(I)Hg(II)Hg+Hg22HgC1+2HCI()[HgCl]+Hg22Hg+C1===2Hg22

+2C1Hg2

2+

+HNO+2H3

+2NO↑+2HO218.15CuCl、AgClHg都是溶于水的白色粉末，试区别这三种属氯化物2解：将三种属氯化物别加入浓水，可以根据溶液中发生的颜色变来区别它。CuCl+2NH·HO＝[Cu(NH)无色)3232空气氧化生[)](深蓝色34AgCl+2NH·HO===[Ag(NH)]C1(无色)32Hg+2NH·HC（白）↓+2NHCl+Hg(黑)2232218.16怎样从黄矿制备；22(2)从[Ag(SO]2

3

－溶液中回Ag(3)从ZnS制备ZnCl(无)：2(4)怎样从Hg(NO)制①Hg；②③HgC1；HgI；⑤K]。32222解：(1)2CuFeS=======Cu↑S+3O======2Cu↑2222222Cu4CuOCuO+2HF======CuF+HO22(2)Ag(SO)－2

I－=======AgI↓－22AgI2Ag+I2

或

I↓+H(在干燥的HCI气氛中，热脱水)22)(NO)(NO)+2HCI=====Hg↓+2HNO3232Hg(NO)+2NaOH=====2NaNO+HgO↓+HOHg=====HgCl+Hg3222Hg+2I=====HgI(红)Hgl2KI=====KHgI(无色2418.17分离列各组混合物：(1)CuSO和ZnSO44

（）和CdSO4

4和HgS(4)和22

2解：(1)CuSO和Zn