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（十九） 钛 钒 铬 锰 钼 钨
1．25℃ 时在酸性溶液中有下列电对的标准电极电势：
ΘΘΘ
?(MnO/MnO)＝＋0.56 v ，?(MnO/MnO)＝＋1.695 v ，?(MnO/Mn)＝＋1.23 v ， 试解答以下问题：
Θ
⑴ 画出锰的元素电势图 ，并计算出 ?(MnO/ MnO) ；
2－
⑵ 据此说明 MnO4在酸性溶液中是否稳定？写出有关化学方程式 ；
－2＋
⑶ 据此说明 MnO4溶液与 Mn 溶液混合时，将发生什么反应？写出有关化学方程式。
***
＋－3＋Θ
2．已知 ： MnO2 ＋ 4 H ＋ e ＝ Mn ＋ 2 H2O ? ＝ 0.95 v
3＋－2＋Θ
Mn ＋ e ＝ Mn ? ＝ 1.51 v
＋－13＋2＋
计算在 [H]＝0.001 mol?L 时 ，Mn能否自发歧化为 MnO2 和 Mn ？若能歧化 ，则
Θ
写出歧化反应式 ，并计算该反应的平衡常数 K。***
2－－
3．某含铬和锰的钢样品10.00 g ，经适当处理后 ，铬和锰被氧化为 Cr2O7和MnO4 的溶
液共250 ml 。精确量取上述溶液10.00 ml ，加入BaCl2 溶液并调节酸度 ，使沉淀析
－
出完全 ，得到0.0549 g 的 BaCrO4 ，而MnO4 仍留在溶液中 。另外取一份上述溶液
2＋－1
10.00 ml ，在酸性介质中用标准Fe溶液（0.075 mol?L）滴定 ，共用去15.95 ml 。
计算钢样品中铬和锰的百分含量 。（Cr 原子量 52.00 ，BaCrO4式量 253.3 ，Mn 原子量 54.94）****
－
2－
4
4
－4
2＋
2
2
2－4
2
。
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3＋2＋＋Θ－4
4．已知 [Cr (H2O)6] ＝ [Cr (OH)(H2O)5] ＋ H K ＝1.0×10
－1 3＋
试计算溶液中0.10 mol?LCr 不发生水解的最低 pH 值 。***
－－Θ Θ－31
5．已知 ：Cr (OH)3 (s) ＋ OH ＝ [Cr (OH)4] K＝0.40，KspCr(OH)＝6.3×10，
－Θ－13＋
求 [Cr (OH)4] 的稳定常数 K稳。在1.0 L 0.1 mol?L 的Cr溶液中 ，Cr (OH)3沉淀完全时 ，问溶液的pH值是多少？要使沉淀出的Cr (OH)3 刚好在1.0 L NaOH 溶液中
－－
完全溶解并生成 [Cr (OH)4]，问平衡时溶液的 [OH]是多少 ？***
6．处理含Cr (Ⅵ) 废水的一种方法是用 FeSO4 把 Cr (Ⅵ) 还原为 Cr (Ⅲ) 并转化为铁氧
2＋3＋3＋
体：FeCrxFe2－xO4 。
⑴ 计算需加至少应为废水中CrO3含量多少倍的固体FeSO4·7 H2O ；
⑵ 分别计算Fe(OH)3 、Cr(OH)3 和Fe(OH)2 沉淀完全需要的pH ；Cr(OH)3 溶解在氢氧化
钠中的pH 。
Θ－38Θ－16
（式量：FeSO4 ·7 H2O＝278 ，CrO3＝100；KspFe(OH)＝4×10 ，KspFe(OH)＝8×10，
Θ－31－－Θ KspCr(OH)＝6×10 ，Cr (OH)3 (s) ＋ OH ＝ [Cr (OH)4] K＝0.40，）***
－1
7．将 0.5000 g 铬铁矿Fe (CrO2)2 以 Na2O2 熔融 ，然后加入 6 mol?L 的硫酸酸化溶液，
－12＋
以 50.00 ml 0.1200 mol?L 的硫酸亚铁铵溶液处理，过剩的Fe需15.05 ml K2Cr2O7
2＋
标准溶液氧化（1 ml K2Cr2O7 和 0.00600 g Fe反应）。计算样品中铬的含量 。 （原子量：Fe 55.85 ，Cr 51.996 ，K 39.098 ，O 16）***
8．现有钛铁矿样品0.5000 g ，经酸溶后以氨水沉淀出氢氧化物，过滤、洗涤后使之溶于酸，
将溶液精确分为两份。第一份溶液经锌汞齐将Ti(Ⅳ)还原为Ti(Ⅲ)、将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ)后，恰好与11.60 ml 的KMnO4 完全反应（该KMnO4 溶液1 ml 相当于0.005934 g As2O3 氧化至H3AsO4）；第二份溶液通入SO2 将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ)，反应完全后赶去过
2＋
量的SO2 ，滴定Fe时用去上述KMnO4 溶液3.60 ml 。计算样品中TiO2 和Fe2O3的百分含量。（式量 As2O3 197.8 Fe2O3 159.7 TiO2 79.9 ）***
9．将39.5 g K2Cr2O7 溶于120 ml 水中，小心地加入19 g H2SO4（相对密度为1.84 ，质量
百分浓度为98％），冷却并用SO2 饱和，然后将溶液在室温下静置，使之结晶，此结晶物是什么？若该结晶物在室温下的溶解度为24.4 g ，计算可从溶液中析出此结晶物多少克？（原子量 K 39.10 Cr 52.00 S 32.07 O 16.00 H 1.00）***
－2－－1
10．在含有Cl离子和CrO4离子的混合溶液中（两者的浓度均为0.010 mol·L），逐滴加入
AgNO3溶液，何者先沉淀？两者能否基本分离？
Θ－10Θ－12
（已知 KspAgCl＝1.8×10 ，KspAgCrO＝2.0×10）**
3＋2＋＋Θ－4
11．已知反应 [Cr (H2O)6] [Cr (OH)(H2O)5] ＋ H 的 K＝1.0×10 ，计算在
－13＋
0.10 mol·L 的 Cr溶液中pH＝2时的水解百分率。**
3
3
2
3
2
4
。
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2－
12．工业上处理含CrO4废水时，常用加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀的方法除去Cr(Ⅵ)。
2＋
若在中性溶液中除去铬，Ba浓度应不小于多少才能使废水中Cr(Ⅵ)含量达到排放标
－7－1Θ－1Θ－7
（1.19×10 mol·L）？（已知：H2CrO4 的Ka1＝ 1.8×10 ，Ka2＝3.2×10， Θ－10
KspBaCrO＝1.2×10）***
4
（二十） 铁 钴 镍 铂系 1．Fe 的元素电势图为： FeO4
2－ 1. 9 v
Fe
3＋ 0. 771 v
Fe
2＋ － 0. 414 v
Fe
⑴ 问酸性溶液中 Fe 能否将 H2O2 氧化成 O2 ？
＋－Θ
已知 O2 ＋ 2 H ＋2 e ＝ H2O2 ?＝0.682 v , ⑵ 计算下列反应的平衡常数（酸性溶液 ，298 K ）
3＋2＋
Fe( s ) + 2 Fe(aq) ＝ 3 Fe(aq) **
2．采用 4.00 g 铁屑和 10.0 g (NH4)2SO4 及足量 H2SO4 作原料制备硫酸亚铁铵时，产 品的理论产量应该多少克 ？（原子量：Fe 55.85 , 分子量：FeSO4 151.9 ,
(NH4)2SO4 132.0 , (NH4)2Fe(SO4)2?6 H2O 391.9 ）***
－44 －15 Θ
3．已知：Ksp Co(OH) ＝ 2.0×10，Ksp Co(OH)＝2.0×10，?(Co / Co) ＝ 1.80 v ，
Θ
计算?( Co(OH)/ Co(OH)) 值，并由计算结果讨论Co(Ⅲ)和Co(Ⅱ) 的氧化还原性。**
4．在实验室中常用重铬酸钾溶液来测定硫酸亚铁铵的纯度 。称取硫酸亚铁铵1.7000 g ， [硫酸亚铁铵：(NH4)2Fe(SO4)2?6 H2O] ，称取 9.806 g 分析纯K2Cr2O7配制成1.000 L 标
准溶液 。测定中用去 K2Cr2O7 标准溶液20.00 ml 。试求硫酸亚铁铵的纯度 。 （式量：(NH4)2Fe(SO4)2?6 H2O 391.9 ，K2Cr2O7 294.2 ）***
3＋2＋3－4－
5．根据下列数据讨论在热力学标准状态下 ， Fe 、Fe 和 Fe (CN)6 、Fe (CN)6 与
3+
2+
3
2
3
2
3＋
。
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I2 、I 的反应倾向 ，计算反应的平衡常数 。
ΘΘ
（已知：?(Fe / Fe) ＝ 0.771 v ， ?(I / I) ＝ 0.535 v
3+
2+
－
2
－
K
Θ
稳 Fe(CN)63－＝ 1.0×10 ， K
42Θ
稳 Fe(CN)64－＝ 1.0×10 ）***
35
－1
6．试求在 0.10 mol?L 的 FeCl3 溶液中 ，一级水解反应的水解常数和水解度 。（已知：
2＋11
Fe (OH) 的 K稳＝6.7×10）****
7．称取某含铁试样0.5000 g ，经过处理后用KMnO4 溶液滴定以测定其中铁的含量 。在滴
－1
定时用了0.04000 mol?L 的KMnO4 溶液35.22 ml 。由于滴定时过了终点 ，最后又以1.23 ml FeSO4 (每ml FeSO4 相当于0.88 ml KMnO4 )进行回滴 。计算该试样的含铁百分率 。（Fe 原子量 55.85）***
Θ－20Θ－16Θ－38
8．已知：KspCu (OH)＝2.2×10，KspFe (OH)＝8.0×10，KspFe (OH)＝4.0×10 ，
－12＋3＋
现有浓度为 1.0 mol?L 的CuSO4 溶液 ，其中含有 Fe 和 Fe 杂质 ，根据上面的数
据 ，通过计算试设计一个除去这些杂质的方案 。****
－13＋2＋
9．在 0.10 mol?L 的 Fe 溶液中 ，若仅有水解产物 [Fe (OH)(H2O)5] 生成 ，求此溶
3＋2＋＋Θ
液的pH 值 。 （已知反应 [Fe (H2O)6] ＝ [Fe (OH)(H2O)5] ＋ H 的 K＝
－4
8.91×10）***
3＋2＋
10．分别计算在标准状态下Fe离子氧化Cu和Fe 从Cu离子溶液中置换出Cu 两个反应的
ΘΘΘ
平衡常数 。（已知：?(Fe / Fe)＝0.771 v ，?(Fe / Fe)＝－0.44 v?(Cu / Cu)＝0.337 v ） **
11．将纯铁丝521 mg（原子量55.8）在惰性气氛下溶于HCl 溶液中，往上述热溶液中加入253
－12
mg KNO3（式量 101 ）反应完后，用浓度为 0.0167 mol?L 的K2Cr2O7 滴定溶液中的 Fe＋－
，用去18.00 ml 。试根据Fe 和 NO3 的化学计量关系写出反应式。***
12．Ni (CO)4在常温下是挥发性的气体。因此制备纯金属Ni就利用这一性质，在较低温度下，
将粉末状Ni与CO作用，使之生成挥发性的Ni (CO)4而与杂质分离，然后将Ni (CO)4在高温下分解，得到纯度很高的Ni 。试计算在87℃、97.3 kPa 下，用过量的CO与10.0 g Ni 作用，能得到多少体积的 Ni (CO)4？ （原子量 Ni 58.7 C 12 O 16 ）**
－13＋
13．在0.10 mol?L 的Fe溶液中，发生如下水解反应：
3＋2＋＋Θ－4 Fe ＋ H2O [Fe (OH) ] ＋ H K＝8.9×10
2＋2＋Θ
若仅有水解产物[Fe (OH) ]形成，计算[Fe (OH) ]的K稳。**
－13＋3＋
14．在0.10 mol?L 的Fe溶液中Fe离子的水解度为23％ ，计算该溶液的pH 。**
2
2
3
3+
2+
2+
2+
。
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