资源描述
1（2015）. 实验室现有试剂：盐酸，硝酸，乙酸，氢氧化钠，氨水。从中选择一种试剂, 分别分离以下各组固体混合物 (不要求复原，括号内数据是溶度积)，指出溶解的固体。
(1) CaCO3 ( 3.4 10–9 ) 和CaC2O4 (2.3 10–9 )
(2) BaSO4 (1.1 10–10) 和 BaCrO4 (1.1 10–10 )
(3) Zn(OH)2 ( 3.0 10–17 ) 和Ni(OH)2 (5.5 10–16)
(4) AgCl ( 1.8 10–10 ) 和AgI (8.5 10–17)
(5) ZnS (2.5 10–22) 和HgS (1.6 10–52 ),两种固体物质中构晶离子均有弱酸根，因此H+会影响沉淀溶解平衡(酸效应)。现在目标是溶解其中之一，因此选用 乙酸，CaCO3溶解。
（H2CO3 pKa1=6.38，pKa2=10.25；H2C2O4 pKa1=1.22，pKa2=4.19）
(2) 和上题一样，但SO42-基本不受酸效应影响，H2CrO4 pKa2=6.52，应选用硝酸或盐酸，BaCrO4溶解。
(3) 两性物质性质，需要选择强碱，应选用 NaOH，Zn(OH)2显两性，可溶。,(4) AgCl的溶解度较AgI大很多，但酸碱影响小。Ag+与氨配位，配位效应可以使沉淀溶解。选用 氨水，AgCl与NH3作用形成Ag(NH3)2+ 络离子而溶解(Ag+-NH3 lgβ1~β2 3.24，7.05）。
更进一步，可以用上面数据计算要使AgI沉淀溶解，NH3所需要达到的浓度，以及能否达到。
(5) 同样是利用酸效应，但溶度积不同。H2S是很弱的酸（H2S pKa1=6.89，pKa2=14.15），但HgS溶解度很小，因此应选用 盐酸或硝酸，ZnS溶解。 (应能够通过Ksp和pKa计算出溶解的pH值或浓度),2. (2016)
1）离子化合物A2B由四种元素组成，一种为氢，另三种为第二周期元素。正、负离子皆由两种原子构成且均呈正四面体构型。写出这种化合物的化学式。
2）对碱金属Li、Na、K、Rb和Cs，随着原子序数增加以下哪种性质的递变不是单调的？简述原因。
(a) 熔沸点 (b)原子半径 (c)晶体密度 (d)第一电离能,1,3）保险粉(Na2S2O4·2H2O)是重要的化工产品，用途广泛，可用来除去废水 (pH~8) 中的Cr(Ⅵ)，所得含硫产物中硫以S(Ⅳ)存在。写出反应的离子方程式。
4）化学合成的成果常需要一定的时间才得以应用于日常生活。例如，化合物A合成于1929年，至1969年才被用作牙膏的添加剂。A是离子晶体，由NaF和NaPO3在熔融状态下反应得到。它易溶于水，阴离子水解产生氟离子和对人体无毒的另一种离子。
写出合成A的反应方程式。
写出A中阴离子水解反应的离子方程式。,1） (NH4)2BeF4
2) 晶体密度不是单调的。只有原因回答正确，答案正确，才可得此1分
密度由2个因素决定：质量和体积。碱金属晶体结构类型相同,故密度取决于其原子质量和原子体积。原子序数增加,碱金属原子质量和体积均增大,质量增大有利于密度增大,但体积增大却使密度减小，因而导致它们的密度变化不单调。,3） 2CrO42– + 3S2O42– + 4H2O → 2Cr(OH)3↓ + 4SO32– + 2HSO3–
反应物中出现H+或OH-，本题不得分
4) NaF + NaPO3 → Na2PO3F
2PO3F2–+ H2O → H2PO4–+ F–
将A写成NaPF6不得分,3. (2013)
1-1 加热时，三氧化二锰与一氧化碳反应产生四氧化三锰
1-2 将KCN加入到过量的CuSO4水溶液中
1-3 在碱性溶液中，Cr2O3和K3Fe(CN)6反应
1-4 在碱性条件下，Zn(CN)42-和甲醛反应
1-5 Fe(OH)2在常温无氧条件下转化为Fe3O4
1-6 将NaNO3粉末小心加到熔融的NaNH2中，生成NaN3（没有水生成）,1-1 3Mn2O3＋CO＝2Mn3O4＋CO2
1-2 4CN-＋2Cu2+＝2CuCN＋(CN)2
1-3 Cr2O3＋6Fe(CN)63-＋10OH- ＝
2CrO42-＋6Fe(CN)64-＋5H2O
1-4 Zn(CN)42-＋4H2CO＋4H2O＝
4 HOCH2CN＋Zn(OH) 42-
1-5 3Fe(OH)2＝Fe3O4＋H2＋2H2O
1-6 NaNO3＋3NaNH2＝NaN3＋NH3
＋3NaOH,4. (2013) 某同学从书上得知，一定浓度的Fe2+、Cr(OH)4-、Ni2+ 、MnO42- 和CuCl3- 的水溶液都呈绿色。于是，请老师配制了这些离子的溶液。老师要求该同学用蒸馏水、稀硫酸以及试管、胶头滴管、白色点滴板等物品和尽可能少的步骤鉴别它们，从而了解这些离子溶液的颜色。请为该同学设计一个鉴别方案，用离子方程式表述反应并说明发生的现象（若A与B混合，必须写清是将A滴加到B中还是将B滴加到A中）。,第1步：在点滴板上分别滴几滴试样，分别滴加蒸馏水，颜色变蓝者为CuCl3-
CuCl3-＋4H2O ＝ Cu(H2O)42+＋3Cl-
第2步：另取其他4种溶液，滴加到点滴板上，分别滴加稀硫酸。生成绿色沉淀的是Cr(OH)4- (随酸量增加又溶解)；溶液变紫红且生成棕色沉淀的是MnO42-。
Cr(OH)4- ＋H+ ＝ Cr(OH)3＋H2O
Cr(OH)3＋3H+ ＝ Cr3+＋3H2O
3MnO42-＋4H+ ＝ 2MnO4-＋MnO2＋2H2O,若第1步用稀H2SO4，评分标准同上。
第3步：将Cr(OH)4- 分别滴加到 Fe2+ 和 Ni2+ 的试液中，都得到氢氧化物沉淀。颜色发生变化的是Fe2+，不发生变化的是 Ni2+ 。
Fe2++2Cr(OH)4- =Fe(OH)2 +2Cr(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Ni2++2Cr(OH)4- =Ni(OH)2 +2Cr(OH)3
凡使用题目所给的试剂、步骤合理、实验现象和方程式正确的其他答案，都可得分。,若第1步用稀H2SO4，评分标准同上。
第3步：将Cr(OH)4- 分别滴加到 Fe2+ 和 Ni2+ 的试液中，都得到氢氧化物沉淀。颜色发生变化的是Fe2+，不发生变化的是 Ni2+ 。
Fe2++2Cr(OH)4- =Fe(OH)2 +2Cr(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Ni2++2Cr(OH)4- =Ni(OH)2 +2Cr(OH)3
凡使用题目所给的试剂、步骤合理、实验现象和方程式正确的其他答案，都可得分。,5. (2015)
1.将热的硝酸铅溶液滴入热的铬酸钾溶液产生碱式铬酸铅沉淀[Pb2(OH)2CrO4]。
2.向含氰化氢的废水中加入铁粉和K2CO3制备黄血盐 [K4Fe(CN)6 • 3H2O]。
3.酸性溶液中，黄血盐用KMnO4处理，被彻底氧化，产生NO3-和CO2。
4.在水中，Ag2SO4与单质S作用，沉淀变为Ag2S，分离，所得溶液中加碘水不褪色。,1. 2Pb2+ + H2O + 3CrO42– → Pb2(OH)2CrO4↓+ Cr2O72–
6HCN + Fe + 2K2CO3 → K4Fe(CN)6 + H2↑+ 2CO2↑+ 2H2O
3. 5 Fe(CN)64– + 61 MnO4– + 188 H+ → 5Fe3+ + 30NO3– + 30CO2↑+ 61 Mn2+ + 94 H2O
4. 3Ag2SO4 + 4S + 4H2O → 3Ag2S + 4H2SO4,6.早在19世纪初期，法国科学家Dulong和Petit测定比热时，发现金属的比热(cm)与其原子量的乘积近似为常数 6 cal g-1 oC -1 ( 1 cal = 4.18 J)。当时已知的原子量数据很少，因此，可利用比热推算原子量，进而采用其他方法分析得到更精确的原子量。
1) 将40.0g金属M块状样品加热到100oC, 投入50.0 g温度为15.2oC的水中，体系的温度为17.2 oC 。推算该金属的摩尔质量。,2 )取金属M的粉末样品1.000g, 加热与氧气充分反应，得氧化物1.336 g。计算该金属的摩尔质量，推测其氧化物的化学式（金属与氧的比例为简单整数比）。
3) M是哪种金属？,1) 40.0g cm (100 oC -17.2 oC）= 50.0 g 4.18 J g-1 oC -1 (17.2 oC -15.2 oC)
cm = 0.126 J g-1 oC -1
金属M的 原子量：6 4.18 J g-1 oC -1 / (0.126 J g-1 oC -1) = 199
所以，金属M的 摩尔质量为199 g mol-1,2)设金属氧化物的化学式为MnOm，其中
金属的摩尔数约为：1.000/199 = 5.03 10-3 (mol)
氧的摩尔数：0.336 / 16.00 = 0.0210 (mol)
n ：m = 5.03 10-3 : 0.0210 = 1: 4.17 1: 4, 所以化学式应为MO4
金属的摩尔质量＝1.336 ×4×16.00 / 0.336－4×16.00 = 190 (g mol-1)
其他计算过程合理，答案正确，亦得满分
3) Os 或 锇,7. 2,3-吡啶二羧酸，俗称喹啉酸，是一种中枢神经毒素，阿尔兹海默症、帕金森症等都与它有关。常温下喹啉酸呈固态，在185~190 oC下释放CO2转化为烟酸。
1)晶体中，喹啉酸采取能量最低的构型，画出此构型（碳原子上的氢原子以及孤对电子可不画）。
2) 喹啉酸在水溶液中的pKa1= 2.41，写出其一级电离的方程式(共轭酸碱用结构简式表示)。
3) 画出烟酸的结构。,,,,,8.1)Lewis酸和Lewis碱可以形成酸碱复合物。根据下列两个反应式判断反应中所涉及Lewis酸的酸性强弱，并由强到弱排序。
F4Si－N(CH3)3 + BF3 → F3B－N(CH3)3 + SiF4
F3B－N(CH3)3 + BCl3 → Cl3B－N(CH3)3 + BF3
2) 将BCl3分别通入吡啶和水中，会发生两种不同类型的反应。写出这两种反应的化学方程式。
3)下列实验中需用浓HCl而不能用稀HCl溶液，写出反应方程式并阐明理由。
i) 配制SnCl2溶液时，将SnCl2(s)溶于浓HCl后再加水冲稀。
ii) 加热MnO2的浓HCl溶液制取氯气。
iii)需用浓HCl溶液配制王水才能溶解金。,8.1) BCl3 > BF3 > SiF4
2) BCl3 + 3H2O → B(OH)3+ 3HCl
BCl3 + C5H5N → Cl3B-NC5H5
3)
i)SnCl2 + 2HCl → SnCl42– + 2H+
浓HCl的作用是形成SnCl42–，可防止Sn(OH)Cl的形成，抑制SnCl2水解。
ii) MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
加浓HCl利于升高MnO2的氧化电位，降低Cl–的还原电位，使反应正向进行。
iii) Au + HNO3 + 4HCl→ HAuCl4 + NO + 2H2O
加浓HCl利于形成AuCl4–，降低Au的还原电位，提高硝酸的氧化电位，使反应正向进行。,9.
1)在液氨中，Eθ(Na+/Na)＝－1.89V，Eθ(Mg2+/Mg)＝－1.74V，但可以发生Mg置换Na的反应：Mg＋2NaI＝MgI2＋2Na，指出原因。
2)将Pb加到氨基钠的液氨溶液中，先生成白色沉淀Na4Pb，随后转化为Na4Pb9(绿色)而溶解。在此溶液中插入两块铅电极，通直流电，当1.0 mol 电子通过电解槽时，在哪个电极（阴极或阳极）上沉积出铅？写出沉积铅的量。,1) MgI2在液氨中难溶。
答微溶或溶解度小，也可得1分。
2)阳极
9/4mol,10(2017). 根据条件书写化学反应方程式。
1-1工业上用碳酸氢铵和镁硼石[Mg2B2O4(OH)2]在水溶液中反应制备硼酸。
1-2从乏燃料提取钚元素的过程中，利用亚硝酸钠在强酸溶液中将Pu3+氧化为Pu4+，放出笑气。
1-3 NaBH4与氯化镍（摩尔比2:1）在水溶液中反应，可得到两种硼化物：硼化镍和硼酸（摩尔比1:3）。
1-4 通过KMnO4和H2O2在KF-HF介质中反应获得化学法制F2的原料K2MnF6。
1-5 磷化氢与甲醛的硫酸溶液反应，产物仅为硫酸鏻(盐)。,,,1-1Mg2B2O4(OH)2 + 2NH4+ + 2HCO3– → 2H3BO3 + 2NH3 + 2MgCO3(2分)
或Mg2B2O4(OH)2 + 2NH4HCO3 → 2H3BO3 + 2NH3 + 2 MgCO3
若写成：Mg2B2O4(OH)2 + NH4+ + HCO3–+ 2H2O → 2H3BO3 + NH3 + Mg2(OH)2CO3不扣分。
NH3写成NH3•H2O且H2O合理出现在方程式中，不扣分。,,,2）4Pu3+ + 2HNO2 + 4H+→ 4Pu4+ + N2O + 3H2O
3） 8 BH4–+ 4 Ni2++18 H2O → 2 Ni2B + 6 H3BO3 +25 H2
4） 2KMnO4+3H2O2+ 2KF+10HF → 2K2MnF6 + 8 H2O+3O2
5） 2PH3+8CH2O+H2SO4 → [P(CH2OH)4]2SO4,11.硼砂(Na2B4O7·10H2O)在水中溶解，发生如下反应
Na2B4O7·10H2O →2Na++ 2B(OH)3+2B(OH)4-+3H2O
硼酸与水的反应：
B(OH)3+2H2O→ B(OH)4- + H3O+
1)将28.6g硼砂溶解在水中，配制成1.0L溶液，计算该溶液的pH；
2)在1)的溶液中加入100 mL的0.10 mol·L-1HCl溶液，计算pH。,1)硼砂浓度c(Na2B4O7·10H2O)=28.6/381.2=0.075 (mol·L-1)
生成等量的B(OH)3和B(OH)4-(浓度均为0.15 mol·L-1)，为缓冲溶液，
pH=pKa+lg c (B(OH)4-)/c(B(OH)3)
=-lg(5.8×10-10)=9.24
2) 加入100 mL 0.10 mol·L-1HCl，则浓度发生变化：c (B(OH)4-)=(0.15×1000-0.10×100)/1100
c(B(OH)3)=(0.15×1000+0.10×100)/1100，仍然为缓冲溶液，
pH=pKa+lg c (B(OH)4-)/c(B(OH)3) =9.24+lg(0.15×1000-0.10×100)/(0.15×1000+0.10×100)
=9.18,12.人的牙齿表面有一层釉质，其组成为羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH(Ksp0=6.8×10-37)。为防止蛀牙，人们使用含氟牙膏，其中的氟化物可使羟基磷灰石转化为氟磷灰石Ca5(PO4)3F(Ksp0=1×10-60)，写出这两种难溶化合物相互转化的离子方程式，计算相应的标准平衡常数。,12.解：Ca5(PO4)3OH+F- →Ca5(PO4)3F + OH-
K0=[OH-]/[F-]=[OH-][Ca5(PO4)3]+/ [F-] [Ca5(PO4)3]+
= 6.8×10-37/1×10-60=7×1023,13.理论计算表明，甲酸的Z和E-型两种异构体存在一定的能量差别。
已知Z-型异构体的pKa=3.77，判断E-型异构体的pKa：
a) > 3.77；b) < 3.77；c) = 3.77；d) 无法判断。,,,14. (2008) 在900℃的空气中合成出一种含镧、钙和锰 (摩尔比2 : 2 : 1) 的复合氧化物，其中锰可能以 +2、+3、+4 或者混合价态存在。为确定该复合氧化物的化学式，进行如下分析：
1) 准确移取25.00 mL 0.05301 mol L-1的草酸钠水溶液，放入锥形瓶中，加入25 mL蒸馏水和5 mL 6 mol L-1的HNO3溶液，微热至60~70 ℃ ，用KMnO4溶液滴定，消耗27.75 mL。写出滴定过程发生的反应的方程式；计算KMnO4溶液的浓度。
2) 准确称取0.4460 g复合氧化物样品，放入锥形瓶中，加25.00 mL上述草酸钠溶液和30 mL 6 mol L-1 的HNO3溶液，在60~70 ℃下充分摇动，约半小时后得到无色透明溶液。用上述KMnO4溶液滴定，消耗10.02 mL。根据实验结果推算复合氧化物中锰的价态，给出该复合氧化物的化学式，写出样品溶解过程的反应方程式。已知La的原子量为138.9。,解：
2MnO4 + 5C2O42 + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
浓度：(2/5) 0.05301 25.00 / 27.75 = 0.01910
摩尔比为 La : Ca : Mn = 2 : 2 : 1，La、Ca分别为+3和+2，锰的氧化态为 +2 ~ +4，
化学式为La2Ca2MnO6+x, 其中 x = 0~1。
溶解消耗C2O42-量: 1.3253 - 0.4785 = 0.8468 mmol
溶样C2O42-→CO2给出电子： 20.8468 = 1.694(mmol)
复合氧化物(La2Ca2MnO6+x) 物质的量为：
0.4460 g / [(508.9 + 16.0 x)]
La2Ca2MnO6+x中，锰的价态为: [2(6+x)2322]=(2+2x)
锰价态变化： (2+2x2) = 2 x 锰得电子数与C2O42-给电子数相等：,2x0.4460g/[(508.9+16.0x)] =20.8468103 x = 1.012 1
方法二：
溶样消耗了相当量的C2O42- ，不可能+2价。设为+3价，化学式为La2Ca2MnO6.5, 式量516.9, 称取样品的物质的量为：
0.4460g/(516.9 g mol-1) = 8.628 104 mol
溶样过程中锰的价态变化为(C2O42-~2Mn)
1.694103/(8. 628 104) = 1.96
锰在复合氧化物中的价态为： 2 + 1.96 = 3.96
3.96与3差别很大，+3价假设不成立；结果提示更接近+4价。
设Mn为+4价, 相应氧化物的化学式为La2Ca2MnO7, 此化学式式量为524.9 g mol-1,锰在复合氧化物中的价态为：
2 + 20.8468103/(0.4460/524.9) = 3.99 4
假设与结果吻合，可见在复合氧化物中，Mn为+4价。
该复合氧化物的化学式为La2Ca2MnO7,15.（2012分） CuSO4溶液与K2C2O4溶液反应，得到一种蓝色晶体。通过下述实验确定该晶体的组成。
(a) 称取0.2073 g 样品，放入锥形瓶，加入40 mL 2 mol L-1的H2SO4，微热使样品溶解。加入30 mL水，加热至近沸，用0.02054 mol L-1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗24.18 mL。
(b) 接着将溶液充分加热，使淡紫红色变为蓝色。冷却后加入2g KI固体和适量Na2CO3，溶液变为棕色并生成沉淀。用0.04826 mol L-1的Na2S2O3溶液滴定，近终点时加入淀粉指示剂，至终点，消耗12.69 mL。
1)写出步骤a中滴定反应的方程式。
2) 写出步骤b中溶液由淡紫红色变为蓝色的过程中所发生反应的方程式。,3)用反应方程式表达KI在步骤b中的作用；写出Na2S2O3滴定反应的方程式。
4)通过计算写出蓝色晶体的化学式（原子数取整数）,2MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H+
2 Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
Δ
2) 4MnO4- +12H+ 4Mn2+ + 5O2 + 6H2O
3) KI与Cu2+ 作用:
2 Cu2+ + 5I- 2CuI + I3-
滴定：I3- + 2S2O32- 3I- + S4O62-,根据1)中的反应式和步骤a 中的数据，得：
n(C2O42-)＝0.02054mol L-1×24.18mL×5/2＝1.2416mmol
根据3)中的反应式和步骤b中的数据，可得：
n(Cu2+)= 0.04826 mol L-1 × 12.69 mL = 0.6124 mmol
n(Cu2+):n(C2O42-)=0.6124mmol:1.2416mmol=0.4933≈0. 5
配离子组成为[Cu(C2O4)2]2-。
为平衡电荷，引入2个K+，
晶体的化学式可写为：K2Cu(C2O4)2·xH2O
结晶水质量：0.2073 g－0.6124×10-3mol×M K2Cu(C2O4)2 ＝0.2073g－0.6124×10-3mol×317.8g mol-1=0.0127g
n (H2O)=0.0127g/(18.02 g mol-1)=0.705 mmol
n (H2O) : n (Cu2+) ＝ 0.705 : 0.6124 = 1.15, x≈1
晶体的化学式为K2Cu(C2O4)2·H2O,16.(2012) 图示在碳酸-碳酸盐体系(CO32-的分析浓度为1.0×10-2 mol · L-1)中, 铀的存在物种及相关电极电势随pH的变化关系(E-pH图, 以标准氢电极为参比电极)。作为比较，虚线示出H+/H2和O2/H2O两电对的E-pH关系。
1) 计算在pH分别为4.0和6.0的条件下，碳酸-碳酸盐体系中主要物种的浓度。H2CO3：Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11)
2) 图中a和b分别是pH = 4.4和6.1的两条直线。分别写出与a和b相对应的铀的物种发生转化的方程式。,图,3) 分别写出与直线c和d相对应的电极反应，说明其斜率为正或负的原因。
4) 在pH = 4.0 的缓冲体系中，加入UCl3，写出反应方程式。
5) 在pH = 8.0 ~ 12之间，体系中UO2(CO3)34-和U4O9 (s) 能否共存? 说明理由；UO2(CO3)34- 和UO2 (s) 能否共存? 说明理由。,1)溶液中存在如下平衡：
H2CO3 = H+ + HCO3- Ka1=[ H+] [HCO3-] / [H2CO3]
HCO3- = H+ + CO32- Ka2=[ H+] [CO32-] / [HCO3-]
pH=4.0，[H+] = 10 -4 , pKa1=6.35, pKa1=10.33
δ(H2CO3) =10 -8/(10 -8+10 -10.35+10 -16.65) ≈ 1.0
溶液中以H2CO3为主，[H2CO3]=10-2 mol L-1
pH=6.0，[H+]=10-6, 同理，
δ(H2CO3) =10-12/(10-12+10-12.35+10-16.65)
δ(HCO3-)=10-12.35/(10-12+10-12.35+10-16.65)
H2CO3和HCO3- 形成缓冲溶液。,[H2CO3] = δ(H2CO3) · c
= 6.8×10-3 mol L-1
[HCO3-] = δ(HCO3-) · c
= 3.1×10-3 mol L-1
2) a：UO22+ + H2CO3 UO2CO3 + 2H +
b：
UO2CO3 + 2HCO3- UO2(CO3)22- + H2CO3,3) c：4UO22+ + H2O + 6e U4O9 + 2 H+
该半反应产生H+，pH的增大有利于H+的除去，故电极电势随pH增大而升高，即E-pH斜率为正
d：U4O9 + 2 H+ + 2e 4 UO2+ H2O
该半反应消耗H+，pH增大，H+浓度减小, 不利于反应进行，故电极电势随pH增大而降低，即E-pH线的斜率为负。
4) U3+ + 2H2O UO2 + 1/2 H2 + 3 H+
由图左下部分的E (UO2/ U3+) – pH 关系推出，在pH＝4.0时， E(UO2/ U3+) 远小于E(H+/H2)，故UCl3加入水中，会发生上述氧化还原反应。,5) UO2(CO3)34- 和U4O9能共存。
理由：E(UO2(CO3)34-/ U4O9) 低于E(O2/H2O) 而高于E(H+/H2)，因此，其氧化形态UO2(CO3)34- 不能氧化水而生成O2，其还原形态U4O9(s)也不能还原水产生氢气。
UO2(CO3)34- 和UO2 (s)不能共存。
理由：E(UO2(CO3)34-/U4O9)高于E(U4O9 / UO2)，当UO2(CO3)34-和UO2 (s)相遇时，会发生反应：UO2(CO3)34- + 3UO2 + H2O = U4O9 + 2HCO3- + CO32-,17. 于0.100 molL-1 Fe3+和0.250 molL-1 HCl混合溶液中，通入H2S气体使之达到平衡，求此溶液中Fe3+的浓度。(已知H2S饱和溶液的浓度为0.100 molL-1，S/H2S E0= 0.141V，Fe3+/Fe2+ E0 = 0.771 V),反应为： 2Fe3++H2S → 2Fe2++2H+ +S
一直通H2S直到平衡，两电对 S/H2S 和Fe3+/Fe2+电位应相等：
0.771+0.0592lg[Fe3+]/[Fe2+]
=0.141+0.0592/2lg[H+]2/[H2S]
[H2S]= 0.100 molL-1 ，
[H+]=0.250+0.100=0.350 molL-1
Fe3+基本都被还原，[Fe2+]≈ 0.100 molL-1
带入数据，求得：[Fe3+]=2.5×10-11 (molL-1),反应为： 2Fe3++H2S → 2Fe2++2H+ +S
是否会生成FeS？
[Fe2+][S2-] ≥Ksp=8×10-19 时产生沉淀
[H2S]= 0.100 molL-1 ，
H2S pKa1=6.89, pKa2=14.15
初始[H+]=0.250 molL-1，此时产生沉淀需要的[Fe2+]浓度为：
[Fe2+]=Ksp /[S2-]=Ksp[H+]2/(Ka1·Ka2·[H2S])
=5.5×103（molL-1）
因此不可能产生FeS沉淀(如果要让Fe2+沉淀完全，应控制pH为多少？),18. 将15mmol氯化银沉淀置于500mL氨水中,已知氨水平衡时的浓度为0.50 mol·L-1,计算溶液中游离的Ag+离子浓度。
[已知Ag+与NH3配合物的1=103.24、2=107.05, Ksp(AgCl)=1.8×10-10],α(Ag(NH3))=1+103.24×0.50+107.05×(0.50)2
= 106.45
[Ag+][Cl-]=c(Ag+) ·[Cl-]/α(Ag(NH3))=Ksp
s2/α(Ag(NH3))=Ksp
s = (Ksp· α(Ag(NH3)))1/2= ( 1.8×10-10×106.45 )1/2
= 0.0224 (mol·L-1)
[Ag+]=s/α(Ag(NH3))
故[Ag+] =0.0224/106.45 = 8.0 ×10-9 (mol·L-1),19. 已知：
Mg(OH)2 Ca(OH)2 MgCO3 CaCO3
Ksp 5.6×10-12 5.5×10-6 6.8×10-6 5.0×10-9
H2CO3 Ka1=4.3×10-7, Ka2=5.6×10-11
计算下列反应的平衡常数K
Mg(OH)2 + Ca(OH)2 +3CO2 →
Mg2++2HCO3- + CaCO3 +H2O
此反应能达到什么目的？,19. 由反应式 Mg(OH)2 + Ca(OH)2 +3CO2 →
Mg2++2HCO3- + CaCO3 +H2O
可得 K=[Mg2+][HCO3-]2/[CO2]3
平衡常数要用常数或给定数值来表示。由于碳酸是CO2 通入水溶液中得到，故不区分
对于碳酸，Ka1=[HCO3-][H+]/[H2CO3]；
Ka2=[CO32-][H+]/[HCO3-]
无论用Ka1·Ka2，或是Ka1/Ka2,浓度项的幂次是相同的,,,,,,,因此： Mg(OH)2 + Ca(OH)2 +3CO2 →
Mg2++2HCO3- + CaCO3 +H2O
K=[Mg2+][HCO3-]2/[CO2]3 =[Mg2+][HCO3-]2/[H2CO2]3
=[Mg2+][OH-]2[Ca2+][OH-]2[HCO3-]2/([H2CO2]3[OH-]4 [Ca2+])
=Ksp1 Ksp2[HCO3-]2[CO32-][H+]4/(Kw4Ksp3[H2CO2]3)
Ksp1,Mg(OH)2 ；Ksp2 Ca(OH)2； Ksp3 CaCO3
带入Ka1=[HCO3-][H+]/[H2CO3]， Ka2=[CO32-][H+]/[HCO3-]
得到：K=Ksp1 Ksp2Ka13Ka2 /(Kw4Ksp3)
通过此反应，可以将Mg和Ca进行完全分离。,,,,,,,20.用高锰酸钾法测定混合物中PbO和PbO2的含量。称取该混合物试样0.7340g, 加入 20.00 mL 0.2500 molL-1 草酸溶液, 将 PbO2还原为 Pb2+, 然后用氨水中和溶液, 使全部 Pb2+ 形成 PbC2O4 沉淀。过滤后将滤液酸化,用KMnO4标准溶液滴定, 用去 0.04000 molL-1 KMnO4 溶液 10.20 mL。沉淀溶解于酸中, 再用同一浓度的 KMnO4 溶液滴定, 用去 30.25 mL。计算试样中 PbO 和 PbO2 的质量百分数。(Mr PbO =223.20,PbO2=239.20),涉及的反应为：
PbO2+H2C2O4+2H+→ Pb2++2CO2+2H2O
Pb2++C2O42- → PbC2O4
PbC2O4+ 2H+→ Pb2++H2C2O4
2MnO4-+ 5H2C2O4 +6H+ → 2Mn2++10CO2+8H2O
计量关系：PbO2~ PbO~C2O42~2/5MnO4-,w(PbO2)
=[0.2500×20.00-0.04000×(30.25+10.02) ×5/2] ×239.20/(0.7340×1000) ×100%
=0.955 ×239.20×100% /(0.7340×1000) =31.12%
w(PbO)=
(0.04000×30.25×5/2-0.955) ×223.20/(0.7340×1000) ×100%
=62.95%,,,,,,,21.移取20.00 mL 甲酸和乙酸混合溶液，以0.1000 molL-1NaOH 标准溶液滴定至终点，消耗25.00 mL。另取20.00 mL 上述溶液，加入50.00 mL 0.02500 molL-1 KMnO4强碱性溶液，反应完全后，调节至酸性，加入40.00 mL 0.2000 molL-1 Fe2+标准溶液，用上述KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗24.00 mL。
1)写出氧化还原滴定的化学方程式
2) 计算混合溶液中甲酸和乙酸的浓度,,,,,,,21.
MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O
2) 20.00 mL 甲酸和乙酸混合溶液中总量：
n甲+n乙=0.1000×25.00=2.500(mmol)
只有甲酸与KMnO4反应
HCOOH+2MnO4-+4OH-→ CO32-+2MnO42-+3H2O
酸化后歧化：3MnO42-→2MnO4-+MnO2
MnO2+2Fe2++4H+→Mn2++2Fe3++2H2O,,,,,,,实际与HCOOH反应消耗KMnO4反应的量为：
(50.00×0.02500-(40.00×0.2000×1/5-24.00×0.02500）=0.2500(mmol)
转移的电子物质的量为：5×0.2500=1.2500 (mmol)
甲酸的物质的量：1.2500×1/2=0.6250 (mmol)
甲酸浓度：0.6250/20.00=0.03125 (molL-1)
乙酸浓度： (2.5000-0.6250)/20.00
=0.0938 (molL-1),,,,,,,22.化学式为MOxCly的物质有氧化性，M为过渡金属元素，x和y均为正整数。将2.905g样品溶于水，定容至100mL。移取20.00mL溶液, 加入稀硝酸和足量AgNO3，分离得到白色沉淀1.436g。移取溶液20.00mL, 加入适量硫酸，以N-邻苯基氨基苯甲酸作指示剂，用标准硫酸亚铁铵溶液滴至终点，消耗3.350 mmol。已知其中阳离子以MOxy+存在，推出该物质的化学式，指出M是哪种元素。写出硫酸亚铁铵溶液滴定MOxy+的离子反应方程式。,22.
1.436g AgCl沉淀，相应的Cl–的物质的量为:
n(Cl–)= 1.436 / (107.9+35.45) = 10 . 02 mmol
MOxy+与Fe2+反应，Fe2+ → Fe3+，消耗Fe2+的物质的量：n (Fe2+) =3.350 mmol
若设反应为MOxy++ Fe2+ →MOpq+ + Fe3+，
即溶液中MOxy+的物质的量，也是M的物质的量：n(M) = n(MOxy+) = 3.350 mmol
n(Cl–)和n(MOxy+)的物质的量之比为：
n(Cl–)/ n(MOxy+) = 10.02 mmol/3.350 mmol
= 2.991≈3, y=3,
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