無機及分析化學課后習題答案

1、一、選擇題在給出的4個選項中，請選出1個正確答案。1. 水溶液中不能大量共存的一組物質為( D ) A. Mn2+ ， Fe3+ B. CrO42- ， Cl- C. MnO4- ， MnO2 D. Sn2+ ， Fe3+2. 298K，p(O2)=100kPa條件下，O2+4H+4e=2H2O的電極電勢為( 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. 電極電勢與溶液的酸度無關的電對為（ B ） A.

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

3、/ CuBr)，jy (Cu2+/ CuCl)由低到高的順序為( 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. 根據，標準態(tài)下能將Cu氧化為Cu2+、但不能

4、氧化Fe2+的氧化劑對應電對的j q值應是( 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. 銅元素的標準電勢圖為 則下面說法正確的是( C ) A. Cu+ 在水溶液中能穩(wěn)定存在 B. 水溶液中Cu2+與Cu不能共存 C. Cu+ 在水溶液中會發(fā)生歧化反應 D. Cu+的歧化產物是Cu2+8. 在硫酸一磷酸介質中，用K2Cr2O7標準溶液滴定Fe2+試樣時，其化學計量點電勢為0.86V，則應選擇的指示劑為( B ) A. 次甲級藍（j q=0.36V） B

5、. 二苯胺磺酸鈉（j q=0.84V） C. 鄰二氮菲亞鐵（j q=1.06V） D. 二苯胺（j q=0.76V）9. 某氧化還原指示劑，j q=0.84V,對應的半反應為Ox+2e-Red,則其理論變色范圍為( A ) A. 0.87V0.81V B. 0.74V0.94V C. 0.90 V0.78V D. 1.84V0.16V10. 測定維生素C可采用的分析方法是( C )A. EDTA法 B. 酸堿滴定法 C. 重鉻酸鉀法 D. 碘量法二、填空題1標出帶*元素的氧化數：Na24O6 +2.5，(NH4)22O8+7，K22O7+6。2原電池中，發(fā)生還原反應的電極為 正 極，發(fā)生氧化反

6、應的電極為 負 極，原電池可將 電 能轉化為 化學 能。3用離子電子法配平下列反應式：(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、強堿性介質中，還原產物分別為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。其原因為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+與F-形成FeF63-_

8、使溶液中Fe3+的濃度降低，而Fe2+難于形成氟配合物，從而Fe3+的氧化能力降低不能氧化I-。6由，可知，Co3+是極強的氧化劑，能將水中氧氧化為O2，而Co2+在水溶液中很穩(wěn)定。若在Co2+的溶液中加入NH3，生成的 Co(NH3)很快被空氣氧化為Co(NH3)。其原因是 配合物的形成降低了電對的電極電位。由此推斷比 小 ，比的穩(wěn)定性 高 。7用Na2C2O4標定KMnO4溶液時，選用的指示劑是 KMnO4 ，最適宜的溫度是 7585 、酸度為 開始0510 mol·L-1終點時，溶液中酸的濃度約為0.20.5 mol·L-1 ；開始滴定時的速度 要慢，前一滴KMnO4

9、紫紅色完全褪去后，再滴加第二滴試劑 。8用重鉻酸鉀法測Fe2+時，常以二苯胺磺酸鈉為指示劑，在H2SO4-H3PO4混合酸介質中進行。其中加入H3PO4的作用有兩個，一是 與Fe3+絡合成穩(wěn)定的FeHPO4+，降低Fe3+的電勢，增大突躍范圍 ，二是 消除Fe3的顏色干擾 。9稱取Na2C2O4基準物時，有少量Na2C2O4撒在天平臺上而未被發(fā)現，則用其標定的KMnO4溶液濃度將比實際濃度 大 ；用此KMnO4溶液測定H2O2時，將引起 正 誤差（正、負）。10利用電極電勢簡單回答下列問題（1）)HNO3的氧化性比KNO3強；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計算結果表明，NO3的氧化能力隨酸度的降低而下降。濃HNO3表現出極強的氧化性，而中性的硝酸鹽氧化能力很弱。（2）配制SnCl2溶液時，除加鹽酸外，通常還要加入Sn粒解：加入鹽酸防止水解；加入Sn粒以防止Sn2+被氧化（3）Ag不能HCI溶液中置換出H2，但它能從HI溶液中置換出H2解：電極反應： AgX +e = Ag+ +X-已知：

11、j y（H+/H2）=0j y（H+/H2）> j y（AgI/Ag）即，銀能從氫碘酸中置換出氫氣。j y（H+/H2）< j y（AgCl/Ag）即，銀不能從氫碘酸中置換出氫氣。（4）Fe(OH)2比Fe2+更易被空氣中的氧氣氧化解：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在堿性介質中更易被氧化。（5）標準狀態(tài)下，M

12、nO2與HCl不能反應產生C12，但MnO2可與濃鹽酸(10molL-1)作用制取Cl2解：MnO24HCl = Cl2MnCl22H2O標準狀態(tài)下，正極：MnO24H+2e = Mn2+2H2O =1.224V負極：2Cl-2e = Cl2 =0.358V=1.2241.358=0.134(V)0故標準下，MnO2和HCl反應不能制得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）已知下列元素電勢圖： ， 根據電勢圖判斷哪些物質在水溶液中易發(fā)生歧化，寫出相應的反應式。若在酸性介質中

13、，使Hg22+轉化為Hg()，應分別采用什么方法，舉例說明。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+ 若在酸性介質中，使Hg22+轉化為Hg()，在Hg22+溶液中加入沉淀劑OH-或通入硫化氫，Hg22H2S =HgS Hg2 H Hg222 OH-= HgOHgH2O也可以加入絡合劑使Hg2離子變成絡離子時，Hg22也易于發(fā)生歧化反應 Hg22CN- = Hg(CN)2Hg Hg224 I-=HgI42-Hg（7）已知錳和碘的元素電勢圖為 寫出酸性溶液中，下列條件下KMnO4與KI反應的方程式： KMnO4過量；KI過量。解：

14、1）KMnO4過量；2KMnO4+6KI+8H+=2MnO2+3I2+4H2O+8K+2）KI過量；2KMnO4+10KI+16H+=2Mn2+5I2+8H2O+12K+四、計算題1. 根據下列反應設計原電池，寫出電池符號，并根據y計算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：標態(tài)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時，下列原電池的電動勢E0.17V，計算負極溶液中H的濃度。()Pt，H2(100kPa) | H+(xmol·L1) | H+(1.0mol·L1) | H2(100kPa)，Pt(+)解：電極反應 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）寫出原電池反應。（2）計算298K時，電池電動勢E，判斷反應方向。（3）計算原電池反應的平衡常數K。（j（Cu2+/Cu）=0.3417V, j（ClO3/Cl）=1.45V）解：（1）原電池反應為：（2）298K時，正極的電極電位為：負極的電極電位為：電池的電動勢為：電池電動勢E>0，反應向正反應方向進行（3）電池的標準電動勢為：所以 4已知原電池(-)Ag | Ag+(0.010 mol·L1) | Ag+(0.10 mol·L1) | Ag(+)，向負極加入K2CrO4，使Ag+生成Ag2CrO4沉淀，并使c(CrO

18、42)0.10mol·L1，298K時，E0.26V。計算y (Ag2CrO4)。解：兩極的電勢表達式均為：ejj0.26 Vy (Ag2CrO4)=1.64×10-125根據鉻元素電勢圖：(1)計算jy(Cr2O72/Cr2+)和jy(Cr3+/Cr)；(2)判斷在酸性介質，Cr2O72還原產物是Cr3+還是Cr2+?（1）j y (Cr2O72-/Cr2+) 0.82Vj y (Cr3+/Cr) 0.43V（2）在酸性介質，Cr2O72-還原產物是Cr3+6一硝酸汞溶液(濃度為c0)與汞組成電極A，另一硝酸汞溶液(濃度為c0)與汞組成電極B，將A、B兩電極組成原電池，測

19、其電動勢為0.03V(298K)。(1)寫出原電池的電池符號；(2)判斷水溶液中亞汞離子的存在形式是Hg22+，還是Hg+?解：（1） 原電池符號：(-)Hg | Hg22+( c0 mol·L1) | Hg22+ (c0 mol·L1) | Hg(+)（2）水溶液中亞汞離子的存在形式是Hg22+7往0.10mmolAgCl沉淀中加少量H2O及過量Zn粉，使溶液總體積為1.0mL。試計算說明AgCl能否被Zn全部轉化為Ag(s)和C1。解：查表：Zn2+2e=Zn jy=-0.763 V AgCl+e=Ag+Cl- jy=0.222 V設Zn可完全還原AgCl，則 Zn+2

20、AgCl=Zn2+2Cl-+2Agc(Zn2+)=0.05 mol×l-1，C(Cl-)=0.1 mol×l-1，則：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可完全還原AgCl到Ag。8計算在1.0mol·L1HCl溶液中，用Fe3+溶液滴定Sn2+溶液時化學計量點的電勢，并計算滴定至999和1001時的電勢。為什么化學計量點前后，電勢變化不相同?滴定時應選用何種指示劑指示終點 ( jy(Fe3+/Fe2+)0.68V，jy(Sn4+/S

21、n2+)0.14V) ?解：滴定反應為 2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+   V    滴定至99.9%時：v    Dj1=jsp-j1=0.32-0.23=0.09 v    滴定至100.1%時： =0.68+0.059lg0.001=0.50 v     Dj2=j2-jsp=0.50-0.32=0.18 v 因此Dj1Dj2，這是由于兩電對電子轉移數不相等，所以計量

22、點前后同樣改變0.1%， 電勢變化不相同。選用二甲基藍作為指示劑。9用30.00 mL KMnO4恰能完全氧化一定質量的KHC2O4·H2O，同樣質量的KHC2O4·H2O又恰能被25.20mL0.200 0mol·L1KOH溶液中和。計算KMnO4溶液的濃度。解：H2C2O4的Ka1=5.90×10-2, Ka2=6.40×10-5 而Ka1/Ka2<104，H2C2O4的兩個H+一起被滴定，形成一個滴定突躍反應式為：H2C2O4+2KOHNa2C2O4+2H2O（1）據題有：5 H2C2O4+2MnO4-+6H+2Mn2+10CO2+

23、8H2O（2）由（1）式得：由（2）式得：故10某土壤試樣1.000g，用重量法測得試樣中Al2O3及Fe2O3共0.500 0g，將該混合氧化物用酸溶解并使鐵還原為Fe2+后，用0.033 33 mol·L1K2Cr2O7標準溶液進行滴定，用去25.00mLK2Cr2O7。計算土壤中Fe2O3和Al2O3的質量分數。解：MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O n(Fe2O3)=n(Fe)=n(KMnO4)11. 將含有PbO和PbO2的試樣1.234g，用20.00mL0.250 0mol·L1H2C2O4溶液處理，將Pb()還原為Pb()。溶液中和后，

24、使Pb2+定量沉淀為PbC2O4，并過濾。濾液酸化后，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，用同樣的KMnO4溶液滴定，用去KMnO4溶液30.00mL。計算試樣中PbO及PbO2的質量分數。     12將1.000 g鋼樣中鉻氧化成Cr2O72，加入0.100 0mol·L1的FeSO4標準液25.00mL，然后用0.018 0mol·L1KMnO4標準液7.00mL回滴過量的FeSO4。計算鋼樣中鉻的質量分數。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用碘量法測定鋼中的硫時，先使硫燃燒為SO2，再用含有淀粉的水溶液吸收，最后用碘標準溶液滴定。現稱取鋼樣0.500g，滴定時用去0.0500mol·L1