无机及分析化学课后习题第十章答案.doc

1、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(O 2)=100kPa 条件下，O 2+4H+4e =2H2O 的电极电势为( D )A. /V= /V +(0.0591pH)/V B. /V = / V (0.0591V pH)/VC. /V = /V +(0.0148V pH)/V D. /V = /V (0.0148V pH)/V3. 电极电势与溶液的酸度无关的电对为（ B ）A. O2/H

2、2O B. Fe(OH)3/ Fe(OH)2C. MnO4- /MnO42- D. Cr2O72- /Cr3+4. 根据 (Cu2Cu) = 0.34V , (Zn2Zn) = 0.76V，可知反应Cu+Zn2(1105molL1) = Cu 2 ( 0.1 molL-1 )+Zn 在 298 K 时平衡常数约为( A )A. 1037 B. 1037 C. 1042 D. 1042 5. 已知 Ksp (CuI)0.34VC. 0.34V0.77V7. 铜元素的标准电势图为uCuuV52.0V16.02 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+

3、与 Cu 不能共存2C. 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（ =0.36V） B. 二苯胺磺酸钠（ =0.84V）C. 邻二氮菲亚铁（ =1.06V） D. 二苯胺（ =0.76V）9. 某氧化还原指示剂， =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. 0.74V0.94VC. 0.90 V0.78V D. 1.84V0.16V10. 测定维生

4、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：Na 2 4O6 +2.5，(NH 4)2 2O8+7，K 2 2O7+6。*SSr2原电池中，发生还原反应的电极为 正 极，发生氧化反应的电极为 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- Cu 2+NO+S 3CuS + 8HNO3=3Cu(NO3)2 + 3S + 2NO + 4H2O(2)PbO2+Mn2+H+Pb 2+MnO 5PbO2+2Mn2+4H+=5Pb2+2MnO +2H2O 4

5、 4(3) 3MnO42-+2H2O =2MnO4- + MnO2+4OH- -2-4MnOn(4) S2O82-+Mn2+ SO 42-+MnO4- 5S2O82-+2Mn2+8 H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+(5) Cr(OH)4-+HO2-+OH-CrO 42-+ H2O2Cr (OH) +3H2O2 + 2OH- =2CrO +8H2O 4（6）KMnO 4+H2C2O4+H2SO4MnSO 4+CO22KMnO4+5H2C2O4+3H2SO42MnSO 4+10CO2+8H2O+ K2SO4 4KMnO4 在酸性、近中性、强碱性介质中，还原产物分别为 Mn2+ 、Mn

6、O 2_、MnO 42-5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+O 2+2H2O=2I2+4KOH。 (Fe3+/ Fe2+)大于3 (I2/I-)，所以 Fe3+能氧化 I-，Fe 3+与 F-形成 FeF63-_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，Co 3+是极强的氧化剂，能将水V92.1/Co23 23.1O/H2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 NH

7、3，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6 6对的电极电位。由此推断 比 小 ， 比)/Co(NH)(26336O/236)Co(NH的稳定性 高 。263)Co(NH7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 molL -1 终点时，溶液中酸的浓度约为0.20.5 molL -1 ；开始滴定时的速度 要慢，前一滴 KMnO4 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

8、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）)HNO 3 的氧化性比 KNO3 强；解：NO 3 4 H +3e NO2H 2O (NO3 / NO)=0.96V (NO3 / NO) (NO3 / NO) pccnV/)NO(Hlg

9、0591. 4pH1.0 c（H +）0.10 molL -1 (NO3 / NO)0.96V 0.88V41)L.0mollg(3591.0pH7.0 c（H +）1.010 7 molL-14 (NO3 / NO)0.96V 0.41V417)L.0mol1lg(3V059. 计算结果表明，NO 3 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 H

10、2解：电极反应： AgX +e = Ag+ +X- +sp(AgX/)(g/A)0.592Vlg(AX)K -10Cl C 0.8.l(.6)2+sp-16(gI/)(g/)0.592lg(I .V.0)-14K已知： （H +/H2）=0 （H +/H2） （AgI/Ag）即，银能从氢碘酸中置换出氢气。 （H +/H2）0)Hg/()g/H(2 E076.0.591V.lg nK=1.2102rGm =- RTlnK =-8.314298ln1.2102 = -11.86 kJmol-1（3）Fe 3+Ag Ag+Fe2+7解：标态下， (Ag+/Ag)=0.80 V， (Fe3+/ Fe2

11、+)0.77V = (Ag+/Ag)- (Fe3+/ Fe2+)=0.03 V0591.lgnEK)7.08.(V.lK 3.21rGm =- RTlnK =-8.314298ln3.21 =-2.89 kJmol-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，H 2(100kPa) | H+(xmolL1 ) | H+(1.0molL1) | H2(100kPa)，Pt(+)解：电极反应 2H+2e-=H2+22+2-(H/)(/H)0.59V()/lgcp V17.0/)H(lg20.591-)/ 22 pcEc(H+)=1.810-6 m

12、olL-13. 已知(-)Cu|Cu2+(0.10 molL-1)ClO 3-(2.0 molL-1),H+(5.0 molL-1),Cl-(1.0molL-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 。 （ （Cu 2+/Cu）=0.3417V, （ClO 3 /Cl ）=1.45V）解：（1）原电池反应为： O3HCul6H3CulO2（2）298K 时，正极的电极电位为： V495.10.2lg6V0591.4.1 /)Cl(l.)/l( 6-633 cc8负极的电极电位为： V286.01lg20

13、59.V3417. )Cu(.)/Cu( 22 电池的电动势为： 1.2.954.)/Cu()/lCO(23 E电池电动势 E0，反应向正反应方向进行（3）电池的标准电动势为： V109.0.34751V.)/u()/l(23 所以 .0.5916.VlnEK424已知原电池(-)Ag | Ag +(0.010 molL1) | Ag+(0.10 molL1 ) | Ag(+)，向负极加入 K2CrO4，使 Ag+生成 Ag2CrO4 沉淀，并使 c(CrO42)0.10molL 1，298K 时，E0.26V。计算 (Ag2CrO4)。spK解：两极的电势表达式均为： 0.26 V (Ag2

14、CrO4)=1.6410-12spK5根据铬元素电势图： Cr0.89r.4Cr1.23Or272A/V (1)计算 (Cr2O72 /Cr2+)和 (Cr3+/Cr)；(2)判断在酸性介质，Cr 2O72还原产物是 Cr3+还是 Cr2+?（1） (Cr2O72-/Cr2+)2-+3+1723Cr/Cr/nn（ ） （ ）+(Ag/)(g/A)0.591lg(A)/c 0.591l. 2-4CrO0.591lgspKVc9 40.123.V0.82V (Cr3+/Cr)322+13Cr/Cr/nn（ ） （ ） 89.0)4.(V0.43V（2）在酸性介质，Cr 2O72-还原产物是 Cr3

15、+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1汞组成电极 B，将 A、B 两电极组成原电池，测其电动势为 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 molL1) | Hg22+ ( c0 molL1 ) | 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 C

16、1。解：查表：Zn 2+2e=Zn =-0.763 VAgCl+e=Ag+Cl- =0.222 V设 Zn 可完全还原 AgCl，则 Zn+2AgCl=Zn2+2Cl-+2Agc(Zn2+)=0.05 moll-1，C(Cl-)=0.1 moll -1，则：(Zn2+/Zn)= + =-0.801 V2+0.591g(Zn)c(AgCl/Ag)= + =0.281 V-.l(C)/=(AgCl/Ag)- (Zn2+/Zn)=1.002 V，因此 Zn 可完全还原 AgCl 到 Ag。8计算在 1.0molL1HCl 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 9

17、99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 ( (Fe3+/Fe2+)0.68V， (Sn4+/Sn2+)0.14V) ?解：滴定反应为 2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+10V3+24+2qFe/Sn/0.68.140.32sp滴定至 99.9%时： v4+21(Sn/s)4+20.59(Sn)0.59lg.1lg0.232c1=sp-1=0.32-0.23=0.09 v滴定至 100.1%时： 3+23+2(Fe/)(Fe/)Fe(lg0591.23cnV=0.68+0.059lg0.001=0.50 v2=2-sp

18、=0.50-0.32=0.18 v因此 12，这是由于两电对电子转移数不相等，所以计量点前后同样改变 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 KHC2O4H2O，同样质量的KHC2O4H2O 又恰能被 25.20mL0.200 0molL1 KOH 溶液中和。计算 KMnO4溶液的浓度。解：H 2C2O4 的 Ka1=5.9010-2, Ka2=6.4010-5 而 Ka1/Ka2104，H 2C2O4 的两个 H+一起被滴定，形成一个滴定突跃反应式为：H 2C2O4+2KOHNa 2C2O4+2H2O （1）据题有：5 H 2C2O4+2MnO4-+6H+2Mn 2+10CO2+8H2O（2）由（1）式得： KOH241()mcVM由（2）式得： 445)(42KnOcCH