2022年《无机化学》习题答案 .pdf

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1、1 第 1 章原子结构与元素周期律1-1 在自然界中氢有三种同位素，氧也有三种同位素，问：总共有多少种含有不同核素的水分子？由于3H 太少，可忽略不计，问：不计3H 时天然水中共有多少种同位素异构水分子？解：共有 18 种不同核素的水分子共有 9 种不同核素的水分子1-2答：出现两个峰1-3 用质谱仪测得溴的两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为79Br 78.9183 占50.54%，81Br 80.9163 占 49.46%，求溴的相对原子质量。解：1-4 铊的天然同位素203Tl 和205Tl 的核素质量分别为202.97u 和 204.97u，已知铊的相对原子质量为204.39

2、，求铊的同位素丰度。解： 设203Tl 的丰度为 X，205Tl 的丰度为 1-X 204.39 = 202.97X + 204.97(1-X) X= 29.00% 1-5 等质量的银制成氯化银和碘化银，测得质量比m（AgCl ） ： m（ AgI）= 1：1.63810，又测得银和氯的相对原子质量分别为107.868 和 35.453，求碘的原子量。解：X= 126.91 1-8 为什么有的元素原子量的有效数字的位数多达9 位， 而有的元素的原子量的有效数字的位数却少至 34 位？答：单核素元素只有一种同位素，因而它们的原子量十分准确。而多核素元素原子量的准确性与它们同位素丰度的测量准确性有

3、关（样品的来源、性质以及取样方式方法等）。若同位素丰度涨落很大的元素，原子量就不可能取得很准确的数据。1-13解：（1）r=c /=(3 108)/(63310-9) = 4.741014 Hz 氦-氖激发是红光（2）r=c/ =(3.0 108)/(435.810-9) = 6.881014 Hz 汞灯发蓝光18)33(313131323cccc9)21(313121322cccc91.79%46.499163.80%54.509183.78)Br(ArX107.86835.453107.86863810.11)AgI()AgCl(mm精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - -

4、- - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 2 （3）r=c/ =(3.0 108)/(670.810-9) = 4.471014 Hz 锂是紫红1-14 Br2分子分解为Br 原子需要的最低解离能为190kJ.mol-1，求引起溴分子解离需要吸收的最低能量子的波长与频率。解：1-17. 解： r = E/h = (310103)/(6.6310-34 6.02 1023) 则 = c/r = 397 nm 1-18 光化学毒雾的重要组分之一 NO2解离为 NO 和 O2需要的能量为305kJ.

5、mol-1，引起这种变化的光最大波长多大？属于哪种辐射范围？已知射到地面阳光最短波长为320 nm ，NO2气体在近地大气里会不会解离？解：属于紫外光区（可见光波长范围400760nm） ，在近地大气里会解离。1-19 氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为103 nm，问：它相应于氢原子核外电子的哪一个跃迁？解：已知n1= 1 解得： n2=3 即电子从 M K 1-21 当电子的速度达到光速的20%时，该电子的德布罗依波长多大？当锂原子（质量7.02amu)以相同速度飞行时，其德布罗依波长多大？解：11434231076.410626.61002. 6190000shNEAnm

6、c6301076.4101031498nmmEhcNA3921092.330500010310626.61002.6783423evJchE1.121093.11010310310626.61898341.12)11( 6.132122nnEpmmmvh1 .121021.1%20103101 .910626.611831341精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 3 1-23解： K 层电子最大数目：2 L 层电子最大数目：8 M

7、层电子最大数目：8 1-24解：（b）1p (d) 2d (f) 3f 这些符号是错误的。1-25解： N=1 l=1 m=0 这一套量子数是不存在的1-26解：（a）l=0 (b) l=1 (c) l=2 (d) l=0 (e) l=3 (f) l=4 1-27. 解： 4s 能级有 1 个轨道5p 能级有 3 个轨道6d 能级有 5 个轨道7f 能级有 7 个轨道5g 能级有 9 个轨道1-28 根据原子序数给出下列元素的基态原子的核外电子组态：(a)19K (b)13Al (c)17Cl (d)22Ti (e)30Zn (f)33As 解： K: Ar4s1Al: Ne3s23p1 Cl

8、: Ne3s23p5Ti: Ar3d24s2 Zn: Ar3d104s2As: Ar3d104s24p3 1-29 请预言第 118 和第 166 号元素在周期表中的位置. 解： 118号: Rn5f146d107s27p6第七周期 , 零族166号: 1185g186f147d108s28p4第八周期 , A族1-30 给出下列基态原子或离子的价电子层电子组态，并用方框图表示轨道。(a) Be (b)N (c)F (d)Cl-(e)Ne+ (f) Fe3+(g)As3+ 解：Be: 2s2N: 2s22p3 F: 2s22p5 Cl-: 3s23p6 pmmmvh4168273421048.

9、91048.9%201031066.102.710626.6精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 4 Ne+: 2s22p5 Fe3+: 3d5 As3+: 4s2 1-31. 解：1s 2s 2p 这组组态符合洪特规则1-32 以下哪些原子或离子的电子组态是基态、激发态还是不可能的组态？(a)1s22s2(b)1s23s1(c)1s23d3 (d)Ne3s23d1 (e)Ar3d24s2(f)1s22s22p63s1(g)Ne3s2

10、3d12答： a e f h i 是基态b c d 是激发态g是不可能组态1-33 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+的基态最外层电子组态与次外层电子组态分别如何？解：Li+: 1s2 Na+: 2s22p6 次外层 1s2 2e- K+: 3s23p6 次外层 2s22p6 8e-Rb+: 4s24p6 次外层 3s23p63d10 18e-Cs+: 5s25p6 次外层 4s24p64d10 18e-1-34 Al3+, Cs+具有 8 电子外壳1-35 已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为：(a) 3s23p5(b) 3d64s2(c)5s2(d)4f96s2(e) 5d106

11、s1 试根据这个信息确定它们在周期表中属于哪个区？哪个族？哪个周期？解：(a) p区、 A、第三周期(b) d区、 、第四周期 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 5 (c) s区、 A、第五周期(d) f区、 B、第六周期(e) ds区、 B、第六周期1-36 根据 Ti、Ge、Ag、Rb、Ne在周期表中的位置，推出它们的基态原子的电子组态。解：Ti： B、第四周期电子组态： Ar3d24s2 Ge： A、第四周期电子组态： Ar

12、3d104s24p2 Ag ： B、第五周期电子组态： Kr4d105s1 Rb： A、第五周期电子组态： Kr5s1 Ne：零族、第二周期电子组态： He2s22p6 1-37 试推测 114号元素在周期表的位置和可能的氧化态。答：114号： 86Rn 5f146d107s27p2第七周期、A、氧化态 +2、 +41-38 第八周期的最后一个元素的原子序数多大？请写出它的基态原子的电子组态。第八周期的最后一个元素：原子序数= 86 + 32 +50 = 168 118 5g186f147d108s28p61-42 某元素的基态价层电子构型为5d26s2，请给出比该元素的原子序数小4的元素的基

13、态原子电子组态。答：54Xe 4f126s21-43 某元素的价电子为4s24p4，问：它的最外层、次外层的电子数；可能氧化态及在周期表中的位置，它的基态原子的未成对电子数，它的氢化物的立体结构。答：最外层 =6e-，次外层 =18e-；氧化态 = -2、+4、+6；第四周期、A，p区；未成对电子 = 2，氢化物的结构为V型。1-44 某元素基态原子最外层为5s2，最高氧化态为+4，它位于周期表哪个区？是第几周期第几族元素？写出它的 +4氧化态离子的电子构型。若用A代替它的元素符号，写出相应氧化物的化学式。答：d区、第五周期、B；精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - -

14、- - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 6 A4+：Ar3d104s24p6 氧化物的化学式：AO2 45. 答案见讲义课件。46. 答案见讲义课件。1-47. 解：氟的电负性最大。铯的电负性最小1-50 答: B族，铜，银，金和稀有气体。1-52 答: 从上到下，同族元素氧化态稳定性增强，但第五周期非金属的氧化态很不稳定，第六周期的汞，铊，铅，铋的最稳定氧化态不是族序数，而是0，+1，+2， +3，第族从左到右最高氧化态的稳定性下降，从上到下最高正氧化态稳定性增强。补充练习题1. 某元素原子的最外

15、层上仅有1个电子，此电子的量子数是n=4，l=0，m=0，ms= ? 。问：符合上述条件的元素有几种？原子序数各为多少？写出相应元素的元素符号和电子排布式，并指出其价层电子结构及在周期表中的区和族。解： 4s1 3种19号、 24号和 29号K Ar4s1 价电子构型4s1s区A Cr Ar3d54s1 价电子构型3d54s1d区B Cu Ar3d104s1 价电子构型3d104s1ds区B 2. 某元素的原子序数为35，试回答：其原子中的电子数是多少？有几个未成对电子？其原子中填有电子的电子层、能级组、能级、轨道各有多少？价电子数有几个？该元素属于第几周期，第几族？是金属还是非金属？最高氧化

16、态是多少？解：电子数为35， 1个未成对电子。 4个电子层； 4个能级组； 18个轨道； 8个能级 1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p；7个价电子第四周期，A，非金属，最高氧化态为7。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 7 第2章分子结构2-1 解：O2：H2O2: : O O: HOOH 共 12e 共 14e CO: CO2: :C O: :OCO: 共 10e 共 16e NCl3SF4F Cl | F S F N

17、 . | F Cl Cl 共 34e 共 26e 2-3 答：LiH: Li 的电子排布 :1s22s1H 的电子排布 :1s1 该分子内的 键由 ss 原子轨道重叠构建 ,即形成 ss 键. HCl: H 的电子排布 :1s1Cl 的电子排布 :1s22s22p63s23p5该分子内的 键由 sp 原子轨道重叠构建 ,即形成 sp 键. Cl2: Cl 的电子排布 :1s22s22p63s23p5 该分子内的 键由 pp 原子轨道重叠构建 ,即形成 pp 键. 2-4 答： N 的基态电子组态为1s22s22p3,这说明 N 原子的 3 个 2p 电子各自占有一个 2p轨道,即 px , p

18、y , pz ,这三个轨道相互正交 ,这样就形成了由一个 键和 2 个 键构成的三键 ,即在该图中 ,中间的直线代表 -NN 骨架,两个方框表示形成 键的两对 2p电子的电子云在空间的取向 . 2-5. 用VSEPR模型讨论下列分子的模型,画出立体结构.CO2 H2O NH3 CO32- PO33- PO43- 解： CO2VP=2+0 sp杂化线型OCO 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 8 H2O VP=2+2 sp3杂化V型

19、NH3 VP=3+1 sp3杂化三角锥CO32-VP=3+0 sp2杂化平面三角PO33- VP=3+1 sp3杂化三角锥PO43- VP=4+0 sp3杂化四面体2-7 答: 由三个。丙烷分子中的每个C 原子都是sp3杂化，形成正四面体，故只有三个原子可以处于同一个平面内，如图：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 9 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - -

20、 - - - - -第 9 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 10 2-8 解：金刚烷的立体构型为由图可知，立体烷分子中有四个六元环，这些六元环各不相同，因为C10H16中的 C 原子取 SP3杂化，而每个 C 原子与其连的原子有差异，形成的4 个 SP3杂化轨道有差异，是不等性杂化，故形成的六元环不相同。当分子中的次甲基处于立方体的面心位置时，根据杂化轨道理论，分子中的CH 基团的C 原子将处于立方体的四个面上，而其中CH 上的 4 个氢原子位于四个顶点上。2-9 解： （1）OF2：由 VSEPR 模型知， OF2属于 AY4型分子型分子，其空间构型为正四面 体 ，

21、 由杂 化轨 道 模 型 可 知 ， 四个 键的键角 应 为 109o28;由 斥 力 顺 序 可 知，l-O-LL-O-FF-O-F 故 OF2的分子构型为角型分子，键角小于109o28（2）CClF3由 VSEPR 模型知， CClF3分子属于 AY5型分子，其空间构型为三角双锥体，有 3 种空间结构：F E E F F Cl F Cl F F F C l (a) F (b) F E (c) 比较三种构型的斥力，可得(a)的斥力最小，故 CClF3的空间构型为（ a）型。（3）SOCl2:具有 AY3型通式，总价电子数为26， 斥力顺序可知， O=S-ClCl-S-Cl故O=S-Cl109

22、o28 ，Cl-S-ClXe-F-Xe90o范围内。（5）SF6：由 VSEPR 模型知， SF6属 AY6型分子，空间构型为正八面体，即其键角为90o。（6）PCl5:由 VSEPR 模型知， PCl5属 AY5型分子，空间构型为三角双锥体，即其键角为 120o和 90o两种。2-10 解：路易斯结构式： HC=C=C=C HH H C：1S22S22P2H：1S1 从左起， C 原子编号 1.2.3.4.1 号 C 原子取 SP2杂化，形成 3 个 键，键角为 120o，有一个含有 1 个电子的垂直于该分子平面的 P 轨道； 2 号 C 原子取 SP杂化轨道，形成2 个 键，有两个未参与杂

23、化的P 轨道，与该分子平面互相正交；3 号 C 原子同 2 号 C 原子，取 SP杂化； 4 号 C 原子同 1 号 C 原子，取 SP2杂化。以上 键形成 C C C C 骨架。由以上可知， 2 号 C原子和 3 号 C 原子的两条在分之平面内且与 骨架垂直的两条 P 轨道以 “ 肩并肩 ” 形成 键，而四个 C 原子则共同形成了弥散在整个分子内分子符号为44的大 键，其方向垂精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 11 直于分子平

24、面，分子内C C 键之角为 180o。2-11 解：由 VSEPR，臭氧离子 O3-属于 AY4型分子，其空间构型为正四面体，即由斥力顺序可知， l-O-OO-O-O 即O-O-O109o28 ，但O-O-O90o，因为O-O-O，在弱场配体 (H2O)作用下，电子尽可能成单（自旋平行）填入分裂了的 d 轨道中，因而有5 个未成对电子；Fe(CN)63-形成时，由于P KHCN H+取决于 HAc 的电离CN- = 3.710-8 mol.L-1 9-20. 今有 ClCH2COOH 、HCOOH 和(CH3)2AsO2H,它们的电离常数分别为：1.40 10-3、 1.77 10-4、6.4

25、0 10-7、试问：配制pH=3.5的缓冲溶液选用哪种酸最好？需要多少毫升浓度为4.0mol.L-1的酸和多少克 NaOH才能配成 1L共轭酸碱对的总浓度为1.0mol.L-1的缓冲溶液。解：选用HCOOH 最好。9-22. 分别计算下列混合溶液的pH值：50.0ml0.200mol.L-1NH4Cl和50.0ml0.200mol.L-1NaOH. 111019.192.10paaKK41114104.81019.1100.1bK%65.88075.01.01.595.0 xxgxxx59. 7106/ )30(84/lg25.1062.10135.1033.11076.1303. 010Ac

26、HLmol103HCN104.930.153020C N101.33HC NC NHKLV25.00.40 .11酸14.36.00.1lg1077.1p50.3Lmolxxxgm4.144036.0碱精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 40 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 41 50.0ml0.200mol.L-1NH4Cl和25.0ml0.200mol.L-1NaOH 25.0ml0.200mol.L-1NH4Cl和50.0ml0.200mol.L-1NaOH 2

27、0.0ml1.00mol.L-1H2C2O4和30.0ml1. 00mol.L-1NaOH 解：完全反应，生成氨水。pOH = 2.88 pH = 11.12 剩余的 NH4Cl 和生成的氨水组成缓冲体系碱度取决于过剩的碱pOH = 1.17 pH = 12.83 H2C2O4 + NaOH = NaHC2O4 + H2O 剩余 10mlNaOH NaHC2O4 + NaOH = Na2C2O4 + H2O 反应产生的 Na2C2O4与剩余的 NaHC2O4组成缓冲体系第10章沉淀溶解平衡10-1. 25时 PbI2在纯水中溶解度为1.29 10-3 mol.L-1,求PbI2的溶度积。25时

28、 BaCrO4在纯水中溶解度为2.91 10-3 g.L-1,求BaCrO4的溶度积。解：135.1033. 11077. 11.0O HLmol25.9ppHaK10514106.51077.1100.1aK.067.02.00 .750 .25O H1Lmol2pHp4.27K92332221058.8)1029.12)(1029.1(IPb)PbI(spK102324241032. 1)32.2531091. 2(CrOBa)BaCrO(spK精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 41 页

29、，共 50 页 - - - - - - - - - - 42 10-3. AgIO3和Ag2CrO4的溶度积分别为9.2 10-9 和1.12 10-12 ，通过计算说明：哪种物质在水中的溶解度大？哪种物质在 0.01mol.L-1的AgNO3溶液中溶解度大? 解：AgIO3= Ag+ + IO3- Ag2CrO4 = 2Ag+ + CrO42- C平2S2S2 Ksp = Ag+2CrO42- = 4S23 S2 = 6.5410-5 mol.L-1 AgIO3= Ag+ + IO3- C平0.01+x x Ksp =（0.01+x) x = 9.210-9 x = 9.210-7 mol.

30、L-1 Ag2CrO4 = 2Ag+ + CrO42- C平0.01+2yy Ksp =（0.01+2y)2y = 1.1210-12 y = 1.1210-8 mol.L-1 10-4. 现有 100 ml Ca2+和Ba2+的混合液，两种离子的浓度都为0.01 mol.L-1。用 Na2SO4作沉淀剂能否将两种离子分离？加入多少 Na2SO4才能使 BaSO4完全沉淀？解： Ksp(CaSO4) = 7.110-5Ksp(BaSO4) = 1.0710-10 Ca2+沉淀时：此时：可将两种离子分离。W = 142.04 0.01 0.1= 0.142g 10-8. 1L多大浓度的 NH4C

31、l溶液可使 1g Mg(OH)2沉淀溶解 ? 解：2NH4+ + Mg(OH)2= Mg2+ + 2NH3 H2O C 平x0.017 2 0.017 15931.1059.9102.9)AgIO(LmolKSsp13524.101 .701.0101.7SOLmol183102.105.1101.71007.1BaLmol12.017. 032.581MgLmol018.0)10(1.77105.61O HO HNHO HNHMg25-12222242232bspKKK122.033.0018.0034.0017.0LmolxxK精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - -

32、 - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 42 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 43 C0(NH4Cl) = 0.033 + 0.034 = 0.067 mol.L-1 10-9. 在0.1 mol.L-1 HAc 和0.1 mol.L-1 CuSO4溶液中通入 H2S达饱和，是否有CuS沉淀生成？解：10-10. 计算下列反应的平衡常数，并讨论反应的方向: PbS + 2HAc Pb2+ + H2S + 2Ac- 平衡常数很小，所以反应逆向进行10-12. 定量分析中用 AgNO3溶液滴定 Cl-溶液，用 K2CrO4作指示剂，问滴

33、定终点时溶液中的CrO42-离子的浓度多大合适？设终点时溶液体积为50ml，在滴定开始时应加入0.1mol.L-1的K2CrO4溶液多少毫升？解：Cl-定量沉淀时：此时 Ag2CrO4沉淀指示终点3.6 10-5 50 = 0.1x x = 0.02ml 10-14. 今有一溶液， 每毫升含 Mg2+和Fe2+各1mg，试计算： 析出 Mg(OH)2和Fe(OH)2沉淀的最低 pH值。解：要使 Mg(OH)2 ：135.1033.11076.11 .0HLmol1182315822212.109 .3)1033. 1(1 .0102. 1107. 5HSHSLmolKK191822109.31

34、09. 31 .0SCuJ1027. 136。有沉淀生成spKJ2222HAcSAcHPbK16158252922121009. 4102. 1107. 5)1076. 1(1004.9)SH()HAc(KKKKasp14610.1077.1100.11077.1ClAgLmolKsp152412224.106 .3)1077.1(1012.1AgCrOLmolKsp12.0411.031.241MgLmol12.0179.0845.551FeLmol15122.1017.10411. 01061. 5MgOHLmolKsp精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - -

35、 - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 43 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 44 pOH = 4.93 pH = 9.07 要使 Fe(OH)2 ：pOH = 7.28 pH = 6.72 10-15. 用Na2CO3和Na2S溶液处理 AgI 固体，能不能将AgI 固体转化为 Ag2CO3和Ag2S？解： 2AgI + CO32-= Ag2CO3 + 2I- 不能转化2AgI + S2-= Ag2S + 2I- 能转化第 11 章 氧化还原反应11-9用能斯特方程计算来说明，使Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu的反应逆转是否有现

36、实的可能性？解: Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu 要使 E0 必须18172.1021.50179.01087.4FeOHLmolKspCOI232K)C OAg()AgI(322spspKK22122171057. 81045.8)1051. 8(1750217221008.11069.6)1051.8()SAg(AgI)(spspKKKFeCulg20.05920.785Felg20592.044.0Culg20592.0345. 02222E2622103.3CuFe精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - -

37、 - - - - - -第 44 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 45 实际工作中很难达到，故要使反应逆转是不可能的。11-10. 用能斯特方程计算与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度解：MnO2 + 4H+ +2e- = Mn2+ + 2H2O = 1.228V Cl2 + 2e- = 2Cl- = 1.358V 设要使反应进行的HCl 的最低浓度为x。x = 5.4 mol.L-1 11-12. 利用半反应 2H+ 2e-= H2的标准电极电势和醋酸的电离常数计算半反应的标准电极电势。2HAc + 2e- = H2 + 2Ac- 解：标态时， HA

38、c=Ac-=1mol.L-1, p(H2) =p11-13. 利用半反应 Cu2+ + 2e- = Cu 和Cu(NH3)42+ +2e- = Cu + 4NH3的标准电极电势(-0.065V) 计算配合反应 Cu2+ + 4NH3 = Cu(NH3)42+的平衡常数。解： Cu2+ + 2e- = Cu Cu(NH3)42+ +2e- = Cu + 4NH3 - 得：Cu2+ + 4NH3 = Cu(NH3)42+K = 7.11013 11-17. 利用 Cr2O72- + H2O = 2CrO42- + 2H+的K=1014和Ag2CrO4的溶度积以及Ag+ + e- = Ag 的标准电

39、极电势求 2Ag2CrO4 + 2H+ + 4e- = 4Ag + Cr2O72- + H2O的。解： Cr2O72- + H2O = 2CrO42- + 2H+ K1=1014 Ag2CrO4 = 2Ag+ + CrO42- K2=1.12 10-12 2 - 得： 2Ag2CrO4 + 2H+ = Cr2O72- + 4Ag+ + H2O 当Cr2O72- =H+ =1.0mol.L-1241lg20592.0358.1lg20592.0228.1xx51075.1HHAcAcHaKV28.01075.1lg0592.0Hlg20592.005285.130592.0)065.0345.0

40、(20592.0lgnEK3814212122242721025. 110)1012.1(HAgOCrKKK110438.1035.31025. 1AgLmol精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 45 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 46 Ag+ + e- = Ag = 0.7996V V239.01035. 3lg0592.07996.01011-18. 由标准自由能计算Cl2(g) +2e- = 2Cl-(aq)的标准电极电势。解：Cl2(g) +2e- = 2C

41、l-(aq) fGm/kJ.mol-10 -131.3 11-21. 写出以 K2CO3熔融盐为电解质的氢氧燃料电池的电极反应和电池反应。解：负极： H2 + CO32- = H2O + CO2 + 2e 正极： O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO32- 电池反应： 2H2 + O2 = 2H2O 11-22. 碱性银锌可充电干电池的氧化剂为Ag2O，电解质为 KOH 水溶液，写出电极反应和电池反应。解：负极： Zn + 2OH- = Zn(OH)2 +2e- 正极： Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH- 电池反应：Zn + Ag2O + H2O = 2Ag +

42、Zn(OH)2 11-23. 为什么检测铅蓄电池电解质硫酸的浓度可以确定蓄电池充电是否充足？铅蓄电池充电为什么会放出气体？是什么气体？解： 2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 + 2H2SO4 因为充电过程，有硫酸生成，使其浓度增大。由于充电时水会发生电解，故放出的气体为氢气和氧气。11-25. 电解含铬酐 0.23kg.dm3, 体积 100dm3的水溶液镀铬。使用1500A 电流通电 10.0h，阴极的质量增加了 0.679kg。阴极和阳极放出的气体的体积比为1.603。问沉积出0.679kg铬耗用的电量是总用电量的百分之几？阴极和阳极放出的气体在标准状态下的体积比。阴极和

43、阳极放出气体的反应的电流效率分别多大？试解释这可能是什么缘故？写出电解的总反应。解：电解反应：2CrO3 = 2Cr + 3O2 由于阴极有气体产生，说明电解时除了铬还原外，水发生了电解。若86%的电能消耗在水的电VnFG36.1964852103 .13123CQ6311056.79648565210679.0%14%100104. 51056.7761QQCQ7104 . 53600101500精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 46 页，共 50 页 - - - - - - - - -

44、- 47 解上：2CrO3 = 2Cr + 3O2 (阳极 )2H2O = 2H2 (阴极 )+ O2 (阳极 )实际上阴极和阳极放出的气体体积比为1.603，故有其余过程发生。设水电解消耗的电量为Q2将Q1 = 7.56 106 C代入得：Q2 = 3.05107C 还有 29.5%的电流消耗在其它反应上，可能是Cr()与 Cr()之间的循环转化上。11-26. 久置空气中的银器会变黑，经分析证实， 黑色物质是 Ag2S。 通过计算说明， 考虑热力学趋势，以下哪一个反应的可能性更大？ 2Ag(s) + H2S(g) = Ag2S(s) + H2(g) 2Ag(s) + H2S(g) + 1/

45、2 O2(g) = Ag2S(s) + H2O(l) 解： - 得： 1/2 O2(g) + H2(g) = H2O(l) rGm= fGm(H2O,l) = - 231.129kJ.mol-1 反应的可能性更大。11-28. 解释如下现象：镀锡的铁，铁先腐蚀，镀锌的铁，锌先腐蚀。锂的电离势和升华热都比钠大，为什么锂的更小？铜和锌在元素周期系是邻居，然而它们在金属活动顺序中的位置却相去甚远，试通过波恩 哈伯循环分析铜和锌的电极电势相差这么大主要是由什么能量项决定？燃料电池是 “ 一种通过燃烧反应使化学能直接转化为电能的装置” 的说法正确吗？燃料电池的理论效率有可能超过100%吗？其工作温度与理

46、论效率呈什么关系？铁能置换铜而三氯化铁能溶解铜。ZnO22-的碱性溶液能把铜转化为Cu(OH)42-,使其溶解将 MnSO4溶液滴入 KMnO4酸性溶液得到 MnO2沉淀。Cu+(aq)在水溶液中会歧化为铜和Cu2+(aq) Cr2+在水溶液中不稳定，会与水反应。将 Cl2水溶液滴入 I-、Br-的混合液中，相继得到的产物是I2、HIO3和 Br2，而不是 I2， Br2和HIO3。解：(Zn2+/Zn) (Fe2+/Fe) (Sn2+/Sn) moln66.240%869648523600101500)H(2)C r(5.1)H(21)O(22nnnmol92.139526795.133.1

47、2072. 192.13966.240)O()H()(O)H(2222nnVV1603. 14/)(2/)O()H()O()H(2122222FQQFQnnVV%5.56%100104.51005.377B精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 47 页，共 50 页 - - - - - - - - - - 48 活泼性大的金属先被腐蚀这是由于 Li+半径小，水合热特别大的缘故。由于 Zn 的升华热特别小，使其总能量减小。不正确 .电池中发生的氧化还原反应与燃烧反应相同，却不是燃烧反应（燃烧反应的

48、标志是发光发热）。当电池反应的 S0 时，G 的绝对值大于 H，所以燃料电池的理论效率有可能超过100%。G =H-T S S0 T 则S0 T 则Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu E = (Cu2+/Cu) (Fe2+/Fe) = 0.345 - (-0.44) 0 2Fe3+ + Cu2+ = 2Fe2+ +Cu E = (Fe3+/Fe2+) (Cu2+/Cu) = 0.771 0.345 0 Zn(OH)42- + Cu = Cu(OH)42- + Zn 3Mn2+ + 2MnO4- + 2H2O = 5MnO2+ 4H+E = (MnO4-/MnO2) (MnO2/Mn2+

49、) =1.679 1.2280 2Cu+ = Cu2+ + Cu E = (Cu+/Cu) (Cu2+/Cu+) = 0.522 0.1520 2Cr2+ + 2H+ = Cr3+ + H2E = (H+/H2) (Cr3+/Cr2+) = 0 （-0.41） 0 因为 Cl2与 Br-反应存在动力学障碍，反应速率慢。(Br2/Br-) = 1.085V (IO3-/I2) =1.195V 11-29. 以 M 代表储氢材料，MH 为负极材料， KOH 为电解质，写出镍氢电池的电极反应和电池反应。解：负极： MH + OH- = H2O + M + e- 正极： NiO(OH) + H2O +

50、 e- = Ni(OH)2 + OH-电池反应： MH + NiO(OH) = Ni(OH)2 + M 11-30.如若甘汞电极的电极电势为零，氧的电极电势多大. 解：(O2/H2O) = 1.229 - (Hg2Cl2/Hg) = 1.229 - 0.2801 = 0.949V 补充练习题1. 解释下列现象 : Ag 活动顺序位于H 之后,但它可从HI 中置换出 H2. 分别用硝酸钠和稀硫酸均不能氧化Fe2+,但二者的混合溶液却可以. 久置于空气中的氢硫酸溶液会变混浊. HG精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - -