35无机化学万题库答案计算题1621.docx

（十六） 碱金属 碱土金属 1标定反应为 ： 2 23 H23 2 根据反应式 ×2×0.0979 ( · L1) 2电解反应为 ： 2 H2O 2 H2 2 电解产生 ，因此的浓度决定溶液的 值 。 1.78×103 () 3.56×103 ( · L1) 14 ( 3.56×103) 11.55 3生产氢氧化钠的质量为 ：113.5 (吨) 氢氧化钠的纯度为 ： 中和反应为 2 H24 24 2 H2O 1 硫酸及 2 氢氧化钠反应 ，所以 2.4 g 氢氧化钠样品中纯氢氧化钠为 ： 1.0××2×40.0 2.16 (g) 氢氧化钠样品的纯度 ×10090 4在水溶液中3及3有如下沉淀转化平衡 ：3 3 3 H2O ()3 3 3 3 2 K ()3××(1.0×1014)3 38.5 反应向右进行 ，所以加入3能使3离子转化为 ()3 。 5固态金属生成气态金属离子的能量变化只涉及熔化热、气化热和电离能 ； ：3.01 135 526 664.01 ( · 1) ：2.60 89.1 502 593.70 ( · 1) K ： 2.30 77.4 425 504.70 ( · 1) ：2.20 69.4 409 480.60 ( · 1) ：2.10 65.3 382 449.40 ( · 1) 从所得结果看，最活泼的金属是 。 固态金属生成水合金属离子的能量变化涉及熔化热、气化热、电离能和水合热 ： ：3.01 135 526 515 149.01 ( · 1) ：2.60 89.1 502 406 187.70 ( · 1) K ： 2.30 77.4 425 322 182.70 ( · 1) ：2.20 69.4 409 293 187.60 ( · 1) ：2.10 65.3 382 264 185.40 ( · 1) 从所得结果看，最活泼的金属是 。由于离子的半径特别小 ，其水合热特别大 ， 所以由固态金属生成水合金属离子的能量变化最小 ，使锂的化学活泼性反常的高 。 6镁条燃烧所发生的反应为 ：2 O2 2 3 N2 3N2 镁条燃烧产物及盐酸作用的反应如下 ： 2 2 H2O 3N2 6 3 2 2 3 生成的3进一步及盐酸作用 ：3 4 即 3N2 8 3 2 2 4 根据题意 ，镁条燃烧产物及盐酸作用消耗盐酸总量为 ： 60 12 48 (m ) 而由4加碱蒸馏逸出的氨为 ： 10 4 4 (m ) 4 m 的3 相当于4 m 4 ， 从 式知 ，4 m 4 又相当于 16 m 。 则，实际用于溶解消耗的量为 ： 48 16 32 (m ) 根据 式和 式 ，1 m 生成1 m ，而1 m 消耗 2 m 。故原镁条中生成的 为 16 m 。 从 式知 ，4 m 4 相当于2 m 3N2 ，根据 式 ，2 m 3N2需要 6 m 生成 。因此 ，原镁条中的 总量是 ： 16 6 22 (m ) 故原来镁条质量为 ： 0.5347 (g) 7沉淀转化反应为 ：4 32 3 42 4 32 3 42 607 0.04 计算结果表明 ：4 转化为 3 比较完全 ，而4 转化为3 的量很少 。因此可以通过控制32 离子浓度或42 离子浓度抑制4 转化 ，从而达到从天青石中除钡提纯锶化合物的目的 。 假定溶液中 321.0 · L1 ，计算 42 控制范围 ： 对于反应 ：607 则 4260732607 ( · L1) 即当溶液中42< 607 · L1时 ，反应 向右进行 ，可转化为3 ； 对于反应 ：0.04 则 420.04320.04 ( · L1) 即当溶液中42> 0.04 · L1时 ，反应 向左进行 ，4 难转化 。 结论 ：当溶液中 321.0 · L1 ，控制42在 0.04 607 · L1 ，则 4 可转化为3 而4 难转化为3 。 假定溶液中 421.0 · L1 ，计算 32 控制范围 ： 对于反应 ：607 则 321.65×103 ( · L1) 即 32> 1.65×103 · L1 ，反应向右进行 ，可转化为3 ； 对于反应 ：0.04 则 3225 ( · L1) 即 32<25 · L1 时 ，反应 向左进行 ，4 难转化 。 结论 ：当溶液中 421.0 · L1 ，控制32在1.65×103 25 · L1 ，则 4 可转化为3 而4 难转化为3 。 上述两种控制条件在生产上都是可以实现的 。（十七） 铜 银 金 锌 镉 汞 1 j( / ) 0.52 v ， j(2S / ) j ( / ) j( / ) 2 0.52 2.5×1048 0.89 (v) j(2+ / ) 0.159 v ， j(2S) j (2+ / ) j(2+ / ) 0.0591 0.159 0.0591 0.515 (v) j() 0.703 (v) 2 j(2S / ) 0.896 v 而 j(2S / ) j ( / ) j( / ) 2 0.896 0.52 2 S 2 S1.2×1048 j(2S) j (2+ / ) j(2+ / ) 0.0591 0.50 j(2+ / ) 0.0591 j(2+ / ) 0.158 (v) 30.0143 (g) 或14.3 () 4所发生的反应为 ：2 2 5 I 2 I3I3 2 S2O32 3 I S4O62 从反应式可推断 ，1 2相当于1 S2O32 。 ×10019.79 5j (3)42j (2+ / ) j(2+ / ) 2 0.337 0.057 (v) 在1.0 L1 3H2O 中形成0.01 L1 的 (3)42的电势为 ： (3)42 2 e 4 3形成0.01 L1 的 (3)42消耗了0.04 L1 的3 ，剩余3的浓度为0.96 L1 。则 j (3)42j (3)42 0.114 (v) 在0.96 L1 的氨水条件下 ，空气中氧的电势可计算如下 ： 4.2×103 (L1) 而 O2 2 H2O 4 e 4 j(O2 / ) 0.401 v 空气中 0.21p ， j (O2 / ) j(O2 / ) 0.53 (v) 由于j (O2 / ) > j (3)42，所以在有空气存在的情况下， 能溶于1.0 L1 3H2O 中 ，形成0.01 L1 的 (3)42。 6该反应的正极电势为 j(2+ / 2) ，负极电势为 j(2/ ) 。 j(2+ / 2)j (2+ / )j(2+ / ) 0.0591 0.159 0.0591 0.507 (v)j(2/ )j( / ) 0.0591 0.52 0.0591 0.172 (v) K5.67 K4.7×105 7 K 分子分母同乘以 22 KK稳 ()4 2× ()2 1.7×103 K稳 ()4 2×2.2×1020 K稳 ()4 27.7×1016 溶解反应为 ()2 2 ()42 达到平衡时 0.10 代入平衡常数表达式 1.7×103 解得 7.7 ( · L1) 的最初浓度至少为 7.7 0.20 7.9 ( · L1) 8 j(2/ )j ( / ) j( / ) 0.0591 1.611.68 0.0591 K稳215.3画出金的元素电势图 ： 3 1.68 v 1.50 v j(3+ / )1.41 (v) j(4/2)j (3+ / )j(3+ / ) 0.93 1.41 0.93 1.41 K稳 422.7×1017 9 K 分子分母同乘以 22 KK稳 ()4 2× ()2 4.79 K稳 ()4 2×1.2×1017 K稳 ()4 24.0×1017 j( ()42/ )j (2+ / )j(2+ / ) 2 0.763 1.28 (v)10歧化反应 2 平衡浓度 / L1 0.10 代入平衡常数表达式 7.04×103 解得 27.0×104 (L1) 计算结果表明 ，在在0.10 L1的 溶液中还是有少量2离子 。所以不能说 在溶液中根本不歧化 ，而是歧化的量很少（不到1）。11溶于 溶液的反应 ：2 10 2 ()43 ()2 2 S2 该反应由如下两个反应加合构成 ：2 2 2S ()2 S2 K12S 8 2 ()43 S2 K2 K1 计算如下 ： j( / 2S) j (2+ / ) j(2+ / ) 0.0591 0.16 0.0591 0.456 (v) K1 9.68 K1 2.1×1010 K2 计算如下 ： K2 2S×(K稳 ()43)21.0×1011 则 KK1×K2 2.1×1010×1.0×1011 21 计算表明反应可以向右进行 。12电极反应 32 e 3 j(32/ )j ( / ) j( / ) 0.0591 0.52 0.0591 0.183 (v) 在浓盐酸条件下 H12 ( · L1) j (32/ )j(32 / ) 0.0591 假定321.0 · L1 0.183 0.0591 0.0083 (v) j (H/ H2)j(H/ H2) 0.0591 H 0.00 0.0591 12 0.064 (v) 由于 j (H/ H2) > j (32/ ) ，所以铜能从浓盐酸中置换出氢气 。 实验表明 ，在加热时铜能够溶于浓盐酸中 ，及以上计算情况相符 。13铜溶于溶液的反应为 ：2 4 2 H2O 2 ()2 H2 2 负极反应为 ()2 e 2 负极电势为 j()2)0.52 0.0591 0.90 (v) 正极反应为 2 H2O 2 e H2 2 正极电势为 j(H2O / H2)j(H/ H2) 0.0591 H 0.00 0.0591 1.0×1014 0.83 (v) 由于溶液中实际上低于1.0 · L1 ， 所以j (H2O / H2)>j(H2O / H2)0.83 (v) 即 j (H2O / H2)> j()2) ，铜能溶于氰化钾溶液并置换出氢气 。 而在溶液中 ，对于电极反应()2 e 2 其电势为 j()2)0.799 0.0591 0.44(v) 由于j()2)> j (H2O / H2) ，所以银不能溶于氰化钾溶液而置换出氢气 。 向溶液中通入空气时 ，由于jB (O2 / )0.40 v (即使换算成空气中0.21 p 该数值也变化不大)远大于j()2)0.44(v) ，则可发生如下溶解反应 ：4 8 O2 2 H2O 4 ()2 4 可见 ，银在通入空气时才能溶于氰化钾溶液 。 14 化合物A的组成 ： 117 所以A为 7 ，其中 的氧化态为 5 。 化合物B的组成 ： 15 所以B为 5 ，其中 的氧化态为 5 。 由 2 和 反应制取化合物A 反应式 ：7 2 2 2 7 5 由A热分解获得化合物B的反应式 ：7 5 F215在水溶液条件下元素的活泼性强弱 ，决定于该元素由 M(s) M2() 2 e 这一过程吸收能量的大小 ，吸收能量越少 ，则越活泼 。 对于 ： (298 K) 340 2720 2121 939 ( · 1) 对于 ： (298 K) 131 2658 2054 735 ( · 1) 计算结果表明 ，由单质转化为水合离子的过程 ，元素锌的吸热比元素铜的吸热少 ，说明锌比铜更活泼 。16用3滴定中的氰离子 ，刚开始时 ，由于离子过量 ，所以反应生成物为 ()2 ，此即产生沉淀前溶液中银的存在状态。当刚刚出现沉淀时 ，表明开始过量 ，沉淀是 。所用的物质的量为 ：28.72×0.0100×1032.872×104 () 则及之相结合的离子的物质的量为 ：2×2.872×104 5.744×104 () 原样品中的质量为 ：49×5.744×104 0.0281 (g)17已知歧化反应 2 平衡浓度 / L1 0.10 7.0×104 代入平衡常数表达式 7.0×1032.303 K 2.303×8.314×298×103× 7.0×10312.3 ( · 1)18 K 分子分母同乘以 22 KK稳 ()42× ()2 则 K稳 ()424.0×101719 K 分子分母同乘以 C22 KK稳 ()42× ()2 则 ()22.2×102020 j(2/ )j ( / ) j( / ) 0.0591 j( / ) 0.0591 1.61 j( / ) 0.0591 则 j( / ) 1.68 (v) 而 j(4/ 2) j (3+ / ) j(3+ / ) j(3+ / ) 0.93 j(3+ / ) 则 j(3+ / ) 1.41 (v) 画出金的元素电势图 ： 3 1.41 v 1.68 v ? v j(3+ / ) 1.50 (v)21当2 和 均为1.0 L1时， 由于 j(2+ / )j(2+ / ) 0.0591 j(2+ / ) j(2+ / ) 0.0591 0.15 0.0591 0.53 (v) j( / ) j( / ) 0.0591 0.52 0.0591 3.2×107 0.14 (v) j(2+ / ) > j( / ) ， 能够发生如下反应 ：2() (s) 2 () 2 (s) K6.60K4.0×10622根据铜的元素电势图 ：2 0.52 v 0.34 v j(2+ / )0.16 (v)由于j( / )0.52 v > j(2+ / )0.16 v ，所以在水溶液中能自发歧化 ，因而 ()在水中不能稳定存在 。 在氨水条件下 ，由于生成氨合配离子 ，电极电势变化如下 ： j( (3)42/ (3)2)j (2+ / )j(2+ / ) 0.0591 0.16 0.0591 0.015 (v) j( (3)2/ )j ( / )j( / ) 0.0591 0.52 0.0591 0.12 (v) 由于 j( (3)42/ (3)2)0.015 v > j( (3)2/ )0.12 v () 在氨水中不歧化 ，能稳定存在 。23先画出铜的元素电势图 ：2 0.515 v 0.337 v j(2+ / )0.159 (v) j(2+ / ) j (2+ / )j(2+ / ) 0.0591 0.159 0.0591 0.89 (v)24j( (3)2/ )j ( / )j( / ) 0.0591 0.799 0.0591 0.362 (v) j( (3)42/ )j (2+ / )j(2+ / ) 2 0.763 0.971 (v) 因为 j( (3)42/ ) < j( (3)2/ ) 所以锌能从 (3)2溶液中置换出银 : 2 (3)2 (3)42 2 25 在纯水体系中 j( / )1.68 v ， 而由于 p O20.21 p ，H1.0×107 ( · L1) 则 j (O2 / H2O)j(O2 / H2O) ( H4 ·p O2/ p) 1.229 (1.0×107)4×0.21 0.805 (v) 由于 j (O2 / H2O) < j( / ) 所以在纯水体系中 ，O2 (g) 不能将氧化为 。 当溶液中1 ·L1，1 ·L1时， j()2)j ( / )j( / ) 0.0591 1.68 0.0591 0.584 (v) j (O2 / H2O)1.229 (1.0×1014)4×0.21 0.392 (v) 由于 j (O2 / H2O) > j()2) ， 所以在该体系中 ，O2 (g) 能将氧化为 ()2 ：4 8 O2 2 H2O 4 ()2 4 在标准状态下， j()42)j(2+ / )j(2+ / ) 2 0.763 1.24 (v) 由于j()42) < j()2) ， 所以在标准状态下，能从含 ()2的溶液中将还原出来 。 2 ()2 ()42 2 K22.2 K1.6×1022 (十八） 配位化合物 1 j( (3)2/ )j ( / ) j( / ) 0.0591 0.7991 0.0591 0.383 (v) j( (S2O3)23) j( / ) 0.0591 0.7991 0.0591 3.5×103 (v)由于j( (3)2/ ) > j( (S2O3)23) 所以氧化性(3)2 > (S2O3)23 。 2 j(3)63/(3)62j (3+ / 2)j(3+ / 2) 0.0591 j(3+ / 2) 0.0591 0.0621.84 0.0591 K稳 (3)631.6×1035 3 j(3)42/ j (2+ / ) j(2+ / ) 2 0.610 0.400 K稳 (3)421.26×107 4先画出铜的元素电势图 ：2 0.515 v 0.337 v j(2+ / )0.159 (v) j(2+ / 2)j (2+ / )j(2+ / ) 0.0591 0.159 0.0591 0.484 (v) j(2/ )j ( / ) j( / ) 0.0591 0.515 0.0591 0.190 (v) 反应 2 + 4 2 2 的平衡常数 K： K4.975 K9.4×104 5根据题意 ，36 H2O 的式量为 52.00 3×35.45 6×(2×1.008 16.00) 266.45 。 样品中36 H2O 的物质的量为 ： 0.002150 () 交换出的H离子的物质的量为 ：28.84×103×0.14910.004300 () 则配离子所带电荷为 ： 2 所以该配离子应是 (H2O)52 该 () 配合物的化学式为 (H2O)52H2O 6溶于 溶液的反应 ： 2 ()2 I K 分子分母同乘以 K ×K稳 ()2 1.5×1016×1.0×1021 1.5×105 设在 1.0 L 0.10 L1 溶液中可溶解 ，则 1.5×105 两边开方 387.3 解得 0.050 ( · L1) 在 1.0 L 0.10 L1 溶液中可溶解 的质量为 ： 0.050 × 234.8 11.74 (g) 7溶于2S2O3 溶液的反应 ： 2 S2O32 (S2O3)23 K 分子分母同乘以 K ×K稳 (S2O3)23 5.0×1013×2.4×1013 12 设在 1.0 L 1.0 L1 2S2O3 溶液中可溶解 ，则 12 两边开方 3.464 解得 0.437 ( · L1) 在 1.0 L 1.0 L1 2S2O3 溶液中可溶解 质量为 ： 0.437×187.8 82.1 (g) 8溶于氨水的反应 ： 2 3 (3)2 K 分子分母同乘以 K ×K稳 (3)2 1.6×1010×1.0×107 1.6×103 设在 1.0 L 1.0 L1 3 · H2O 溶液中可溶解 ，则 1.6×103 两边开方 0.04 解得 0.037 ( · L1) 在 1.0 L 0.10 L1 3 · H2O 溶液中可溶解 的质量为 ： 0.037 × 143.4 5.31 (g) 9 j()63/ ()64)j (3+ / 2) j(3+ / 2) 0.0591 1.808 0.0591 0.852 (v) 由于j(O2 / )0.401 v > j()63/ ()64)0.852 v 所以空气中O2 很容易把()64氧化为()63 ：4 ()64 O2 2 H2O 4 ()63 4 K84.8 K6.3×1084 反应的平衡常数很大 ，说明该氧化反应进行非常完全 。因此 ，()64在空气中很不稳定 。10 配体的取代反应 ：(3)42 4 ()42 4 3 的 K 分子分母同乘以 2 K× 3.0×106 当 31.0 L1 时 ， (L1) ×1.0×10311正极电势 j ( / ) j( / ) 0.0591 0.799 0.0591 0.010 0.681 (v) 负极电势 j (3)42j (2+ / ) j(2+ / ) 2 0.337 0.0673(v) 电池的电动势 E 0.681 0.0673 0.748 (v)12 j(4)j (3+ / )j(3+ / ) 3 1.000 1.498 K稳431.91×102513因为标准氢电极在此作正极 ，所以该电极电势为0.30 v 。 j( (3)42/ )j (2+ / )j(2+ / ) 2 j(2+ / ) 0.30 0.337 K稳 (3)422.6×101214 j()63/ ()64)j (3+ / 2+)j(3+ / 2+) 0.0591 0.77 0.0591 0.36 0.77 0.0591 K稳 ()638.7×104115该生成反应的 4×(237.19) (111.3) 4×(263.8) 65.52 70.38 ( · 1) K 12.33 K 2.1×101216 K 分子分母同乘以 22 K K稳 ()42×()2 3.2×1015×1.0×10170.032 0.010 ()2 加到 1.0 L1 溶液中完全溶解后将生成() 42 0.010 L1 ，设平衡时 L1 ，代入平衡常数表达式 ： 0.032 解得 0.56 (L1) 初始浓度为 ：0.56 2×0.010 0.58 (L1)17 T 79.49 298.2×(92.05)×103 52.04 ( · 1) 因为 < 0 ，反应向右方向进行 。 K 9.11 K 1.3×10918先画出铜的元素电势图 ：2 0.16 v