北師大無機化學第四版習題答案

1、第十二章 配位平衡12-1 在1l 6 moll1的nh3水中加入0.01 mol 固體cuso4，溶解后加入0.01 mol固體naoh，銅氨絡離子能否被破壞？（k穩(wěn)cu(nh3)42+=2.091013，kspcu(oh)2=2.210-20）解：cuso4在過量的氨水溶液中幾乎完全形成cu(nh3)42+，則cu(nh3)42+ = cu2+ + 4nh3 平衡時： 0.01-x x (6-0.04)+4x 銅氨絡離子不能被破壞。12-2 在少量nh4scn和少量fe3+同存于溶液中達到平衡時，加入nh4f使f=scn= 1 moll1，問此時溶液中fef63和 fe(scn)3濃度比為

2、多少？（k穩(wěn)fe(scn)3=2.0103，k穩(wěn)fef63= 11016）解： 12-3 在理論上，欲使1105 mol的agi溶于1 cm3氨水，氨水的最低濃度應達到多少？事實上是否可能達到這種濃度？（k穩(wěn)ag(nh3)2+=1.12107，kspagi=9.31017）解： 起始濃度 a 0 0達到平衡時 a-2x x x （全部溶解時：）此反應的平衡常數：因此： 事實上不可能達到這種濃度。12-4 通過配離子穩(wěn)定常數和zn2+/zn和au+/au的標準電極電勢計算出zn(cn)42/zn和au(cn)2/au的標準電極電勢，說明提煉金的反應：zn + 2au(cn)2=zn(cn)42+

3、 2au在熱力學上是自發(fā)的。解： 將反應設計成原電池正極： 負極： 反應能正向自發(fā)。12-5 為什么在水溶液中co3+(aq)離子是不穩(wěn)定的，會被水還原而放出氧氣，而3+氧化態(tài)的鈷配合物，例如co(nh3)63+，卻能在水中穩(wěn)定存在，不發(fā)生與水的氧化還原反應？通過標準電極電勢作出解釋。(穩(wěn)定常數：co(nh3)62+ 1.38105；co(nh3)63+ 1.581035, 標準電極電勢co3+/co2+ 1.808v；o2/h2o 1.229v；o2/oh 0.401v, kb(nh3)=1.8105)解：（1） 設計成原電池：正極： 負極： （2）co(nh3)63+/co(nh3)62+

4、= (co3+/co2+)0.0592lgk穩(wěn)co(nh3)63+/k穩(wěn)co(nh3)62+= 1.8080.0592lg(1.581035)/(1.38105)=0.028v設計成原電池：正極： =0.028v負極： 1 0 01-x x x 反應不能正向進行。12-6 欲在1l水中溶解0.10 mol zn(oh)2，需加入多少克固體naoh？（k穩(wěn)zn(oh)42=4.61017，kspzn(oh)2=1.21017）解： 平衡濃度 (a0.2)+2x 0.10x 完全溶解時，x=0, 12-7 在ph=10的溶液中需加入多少naf才能阻止0.10 moll1的al3+溶液不發(fā)生al(o

5、h)3沉淀？（k穩(wěn)alf63=6.91019，kspal(oh)3=1.310-20）解： 設加入naf的濃度為a , 平衡濃度 (a0.60)+6x 0.10x 10-4x很小時，平衡常數表達式可近似為： a=0.607 moll112-8 測得cu| cu(nh3)42+(1.00 moll1)，nh3(1.00 moll1) | h+(1.00 moll1) |h2 (1bar)，pt的電動勢為0.03v，試計算cu(nh3)42+的穩(wěn)定常數。解：電池反應式：正極：負極： 12-9 硫代硫酸鈉是銀劑攝影術的定影液，其功能是溶解未經曝光分解的agbr。試計算，1.5 l 1.0 moll1

6、的na2s2o3溶液最多能溶解多少克agbr？（k穩(wěn)ag(s2o3)23=2.81013；kspagbr= 5.0 10-13）解： 設能溶解a平衡濃度 1.02a a a 1.5l 溶液中溶解的量=1.50.44187.77=124 g12-10 定性地解釋以下現象： （1）銅粉和濃氨水的混合物可用來測定空氣中的含氧量。答： 反應方程式為： 可根據生成的cu(nh3)42+的量，得到空氣中氧的含量。（2）向hg(no3)2滴加ki，反過來，向ki滴加hg(no3)2，滴入一滴時，都能見很快消失的紅色沉淀，分別寫出沉淀消失的反應。答： hg2+ + 2i- = hgi2(紅色)向hg(no3)

7、2滴加一滴ki時，hgi2(紅色) + hg2+ = 2hgi+向ki滴加一滴hg(no3)2時，hgi2(紅色) + i = hgi3 （3）用乙醇還原k2cr2o7和硫酸的混合溶液得到的含cr3+的溶液的顏色是深暗藍紫色的，放置蒸發(fā)水分后能結晶出kcr(so4)212h2o紫色八面體晶體，若為加快蒸發(fā)水分，將該溶液加熱，溶液顏色變?yōu)榫G色，冷卻后不再產生紫色的鉻礬晶體。答：將溶液加熱，轉化為綠色的，冷卻后不再產生紫色的鉻礬晶體。 （4）fe(cn)63的顏色比fe(cn)64的顏色深。答：fe3+電荷高半徑小，與配體作用強。d軌道分裂能大，吸收光譜朝短波方向移動，呈現長波的紅色。 （5）金能

8、溶于王水，也能溶于濃硝酸與氫溴酸的混酸。答：在這些混合酸中，鹵離子起配位作用，生成穩(wěn)定的aucl4-或aubr4-，降低了au3+/au的電極電勢，使反應得以進行。au + 4hbr + hno3 = haubr4 + no+ 2h2o（6）向濃氨水鼓入空氣可溶解銅粉（濕法煉銅）。答：由于生成穩(wěn)定cu(nh3)42+ ，降低了cu2+/cu的電極電勢，使其能被空氣氧化。反應式為： （7）用粗鹽酸與鋅反應制取氫氣時，可觀察到溶液的顏色由黃轉為無色。答：出現的黃色是由于粗鹽酸中存在fe3+，會與cl形成，加入鋅后，鋅能將其還原為。（8）少量agcl沉淀可溶于濃鹽酸，但加水稀釋溶液又變混濁。答：，加

9、水后平衡向左移動，重新生成agcl。（9）向廢定影液加入na2s會得到黑色沉淀（沉淀經鍛燒可以金屬銀的方式回收銀）。答：廢定影液中有ag(s2o3)23，加入na2s后發(fā)生下列反應：（10）cuso4固體可溶于濃鹽酸得到黃色溶液或溶于濃氫溴酸得到深褐色溶液，但遇氫碘酸卻現象大不相同，會析出大量碘。答：（11）電鍍黃銅（cu-zn合金）或銀以氰化物溶液為電鍍液得到的鍍層最牢固，電鍍液的其他配方都不及，長期以來人們?yōu)閷ふ姨娲卸镜那杌镫婂円簜改X筋，你認為尋找替代物的方向是什么？答：尋找氧化還原惰性的有機配體。其能生成穩(wěn)定的螯合物。（12）有兩種組成為co(nh3)4clso4的鈷（iii）配合

10、物，只分別與agno3和bacl2發(fā)生沉淀反應，這是為什么？答：兩種配合物分別為：，（13）cu(nh3)42+呈深藍色而cu(nh3)2+卻幾乎無色。答：cu（i）的價電子構型為3d10，為全充滿構型，不吸收光子發(fā)生d-d躍遷。而cu（）的價電子構型為3d9，中心原子cu的電子會吸收一定頻率的光，從較低能量的d軌道躍遷到較高能量的軌道，而使cu(ii)配合物呈現所吸收頻率光的補色，即藍色。因此，cu (i)配合物是無色，而cu(ii)配合物顯藍色。（14）pb2+溶液中逐滴添加cl，當cl0.3 moll1時，溶液中的鉛（ii）總濃度降至極限，隨后隨加入的cl濃度增大而增大。答：開始時為同離子效應，使溶液中鉛（）總濃度下降，隨后由于絡合效應，pb2+的濃度隨加入的cl-濃度的增大而增大。（15）fe3+遇scn呈現血紅色的條件是溶液必須呈弱酸性，不能呈堿性，而且溶液中不應有顯著量f或