无机及分析化学（第二版）各章要求及例题讲析5-9章南京廖华答案网

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文章发布时间 : 2024/12/25 14:19:04星期三

(4) E+ = E?(H+/H2) = 0

?nE2 ?0.151 5? 0.0592VlgK==0.0592= 5.10 K?=1.3×10

E? = 0V +

E = E+ ? E? = 0V + 0.12V= 0.12V

nE? 2?0??0?0.0592V0.0592lgK= K?=1

0.059220.01Vlg1= ?0.12V

214．已知下列标准电极电势 Cu2++2e? =Cu E? =0.337V Cu2++e?=Cu+ E? =0.153V

(1) 计算反应 Cu + Cu2+ = 2Cu+的平衡常数。 (2) 已知K?sp(CuCl) =1.2×10?6，试计算下面反应的平衡常数。解：(1) Cu 0.153 CuE Cu 0.337

2+2+++

2?E?(Cu/Cu) = 1?E?(Cu/Cu) + 1?E?(Cu/Cu)

2?0.337V = 1?0.153V + 1?E?(Cu+/Cu) E?(Cu+/Cu) = 0.521V

?E (CunE ??

lgK?=0.0592V2+

2?2+

+ ?

Cu + Cu+2Cl

2+?

2CuCl↓

/Cu)??E (Cu0.0592V2+

??/Cu)?(2) E?+ = E?(Cu/CuCl) = E(Cu/Cu) = E?(Cu/Cu) + 0.0592Vlg[c(Cu)/c(Cu)]

= 0.153V + 0.0592Vlg(1/K?sp,CuCl)

= 0.153V + 0.0592Vlg(1/1.2×10) = 0.504V

+??

E? = E(CuCl/Cu) = E(Cu/Cu) = E?(Cu+/Cu) + 0.0592Vlgc(Cu+)

= 0.521V + 0.0592Vlg K?sp,CuCl = 0.521V + 0.0592Vlg(1.2×10?6) = 0.170

?E (CunE ??

lgK?=0.0592V2?2+

0.153?0.521??6.220.0592K? = 6.03?10?7

/CuCl)??E (CuCl/Cu)0.504?0.170??5.640.0592V0.0592K? = 4.37?105

15．下列三个反应：

(1) A + B+ = A+ + B (2) A + B2+ = A2+ + B (3) A + B3+ = A3+ + B

的平衡常数值相同，判断下述那一种说法正确？ (a) 反应(1)的值E?最大而反应(3)的值E?最小； (b) 反应(3)的E?值最大；

16．试根据下列元素电势图回答Cu+, Ag+, Au+, Fe2+等离子哪些能发生歧化反应。

E?A/V Cu2?????CuAg2?0.153?????Cu

?0.7990.521???Ag0.771Au+

2?3?????Ag

1.401.691????Au????Au

2?1.98Fe????Fe解： Cu, Au能发生歧化。

?13+2+

17．计算在1mol?LHCl溶液中用Fe滴定Sn的电势突跃范围。在此滴定中应选用什么指示剂？若用所选指示剂，滴定终点是否和化学计量点符合？解：已知E??(Sn4+/ Sn2+) = 0.14V E??( Fe3+/ Fe2+) = 0.70V

????Fe

?0.4400.0592突跃范围：(0.14V+3×2?

0.0592V)=0.23V~ (0.70V?3×1V) = 0.52V

1?0.70?2?0.143选亚甲基蓝；E?In = 0.36V，与化学计量点 Esp==0.33V 符合。

18．将含有BaCl2的试样溶解后加入K2CrO4使之生成BaCrO4沉淀，过滤洗涤后将沉淀溶于

HCl溶液，再加入过量的KI并用Na2S2O3溶液滴定析出的I2。若试样为0.4392g，滴定时耗去29.61mL 0.1007 mol?L?1Na2S2O3标准溶液。计算试样中BaCl2的质量分数。

2+ 2?

解：有关反应 Ba+ CrO4= BaCrO4

2? ? + 3+

2CrO4+ 6I+ 16H= 2Cr+ 8H2O + 3I2

I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI

n(Ba) = n(CrO4

21) = 3n(I2) = 3n(S2O32?)

22?1n(S2O3)M(BaClm(BaCl2)n(BaCl2)M(BaCl2)3w(BaCl2)???msmsms)1?0.1007?29.61?103?0.4392?0.4714?3?208.3

19．用30.00mL KMnO4溶液恰能氧化一定质量的KHC2O4?H2O，同样质量的KHC2O4?H2O又恰能被25.20mL0.2000 mol?L?1 KOH溶液中和。计算KMnO4溶液的浓度。解：有关反应 2MnO4? + 5C2O42? + 16H+ ? 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

? ?2?

HC2O4+ OH ? C2O4 + H2O

n(MnO4?) = 2n(C2O42?)/5 n(KHC2O4?H2O) = n(KOH)

c(MnO?4)??n(MnOV(MnO?4?4))?2n(C2O45V(MnO2??4))?2n(KOH)5V(MnO?4)?12?0.2000?25.20mol?L5?30.00?1

20．用KMnO4法测定硅酸盐样品中的Ca含量。称取试样0.5863g，在一定条件下，将钙沉淀为CaC2O4，过滤、洗涤沉淀。将洗净的CaC2O4溶解于稀H2SO4中，用0.05052 mol?L?1 KMnO4标准溶液滴定，消耗25.64mL。计算硅酸盐中Ca的质量分数。解： n(Ca) = n(C2O42?) = 5n(MnO4?)/2

?0.06720 mol?L2+

?5n(MnO4)M(Ca)m(Ca)w(Ca) ??2msms?35?0.05052?254?10?40.078?20.5863

21．大桥钢梁的衬漆用红丹(Pb3O4)作填料，称取0.1000g红丹加HCl处理成溶液后再加入K2CrO4，使定量沉淀为PbCrO4： Pb2+ + CrO42? = PbCrO4?

将沉淀过滤、洗涤后溶于酸并加入过量的KI，析出I2以淀粉作指示剂用0.1000 mol?L?1Na2S2O3溶液滴定用去12.00mL，求试样中Pb3O4的质量分数。

2? ? + 3+

解： 2CrO4+ 6I+ 16H= 2Cr+ 8H2O + 3I2

I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI

2?2?

n(Pb3O4) = n(Pb)/3 = n(CrO4)/3 = 2n(I2)/9 = n(S2O3)/9

?0.22142?1n(S2O3)M(Pb3O4)m(Pb3O4)n(Pb3O4)M(Pb3O4)9w(Pb3O4)???msms9ms?31?0.1000?12.00?10?685.69?0.1000?0.914122．抗坏血酸(摩尔质量为176.1g?mol)是一个还原剂，它的半反应为

C6H6O6 + 2H + 2e === C6H8O6

它能被I2氧化。如果10.00mL柠檬水果汁样品用HAc酸化，并加入20.00mL0.02500 mol?L?1I2溶液，待反应完全后，过量的I2用10.00mL 0.0100 mol?L?1Na2S2O3滴定，计算每毫升柠檬水果汁中抗坏血酸的质量。

解： I2 + C6H8O6 = 2I? + C6H6O6 + 2H+

n(C6H8O6) = n(I2) = n(Na2S2O3)/2

?(C6H8O6) ?m(C6H8O6)Vs?n(C6H8O6)M(C6H8O6)Vs?31?0.0100?10.00)?10?176.1g210.00mL?1

(0.02500?20.00???0.007925 g?mL?

23．吸取50.00mL含有的IO3和IO4试液，用硼砂调溶液pH，并用过量KI处理，使IO4?

??1

转变为IO3，同时形成的I2用去18.40mL 0.1000 mol?LNa2S2O3溶液。另取10.00mL试液，用强酸酸化后，加入过量KI，需同浓度的Na2S2O3溶液完成滴定，用去48.70mL。计算试

液中IO3和IO4的浓度。

解：有关反应 IO4? + 2I? + 2H+ = IO3? + I2 + H2O， I2 + 2S2O32? = S4O62? + 2I?

n(IO4?) = n(I2) = n(S2O32?)/2

强酸酸化以后 IO4? + 7I? + 8H+ = 4I2 + 4H2O， IO3? + 5I? + 6 H+ = 3I2 + 3H2O

?2??2?

n(IO4) = n(I2)/4 = n(S2O3)/8 ， n(IO3) = n(I2)/3 = n(S2O3)/6

c(IO4)??n(IO4V?2?1n(S2O3))?2V1?0.1000?18.40?12?mol?L50.00?0.01840 mol?L??1c(IO4?)

c(IO3)?n(IO3V?2??1[n(S2O3)?8n(IO4)])6?V1?[0.1000?48.70?8?0.01840?10.00]?16?mol?L10.0024．Calculate the ?rG

for the reaction

Cd(s) + Pb2+(aq) → Cd2+(aq) + Pb(s)

Solution： E?(Cd2+/Cd) = ?0.403V E?(Pb2+/Pb) = ?0.126V

E? = E?(Pb2+/Pb) ? E?(Cd2+/Cd) = ?0.126V ?(?0.403V) = 0.277V

?1 ?1 ?1

?rG?m = ?nFE?= ?2×96500×0.277J?mol= ?53461J?mol= ?53.5 kJ?mol

25．Calculate the potential at 25℃ for the cell

2+-12+-1

Cd|Cd(2.00mol·L)‖Pb(0.0010mol·L)|Pb

Solution： E+ = E?(Pb2+/Pb) + 0.0592V/2lgc(Pb2+)

= ?0.126V + 0.0592V/2lg0.0010 = ?0.215V

E? = E?(Cd2+/Cd) + 0.0592V/2lgc(Cd2+)

m at 25℃

?0.05663 mol?L?1

= ?0.403V + 0.0592V/2lg2.00 = ?0.394V E = E+ ? E?

= ?0.215V ?(?0.394V) = 0.179V

第七章

物质结构基础

一、本章要求掌握的基本概念

1、连续光谱；2、原子光谱；3、量子；4、定态；5、电离；6、量子化；7、光的波粒二象性；8、德布罗依波；9、原子轨道；10、电子云；11、主量子数；12、角量子数；13、磁量子数；14、自旋量子数；15、屏蔽效应；16、共价半径；17、离子半径；18、电离能；19、电子亲和能；20、晶格能；21、电负性；22、轨道能级图；23、分子轨道的电子排布式；24、键能；25、键级；26、键长；27、色散力；28、诱导力；29、取向力；30、氢键；31、镧系收缩；32、离子极化；33、成键电子；34、反键电子；35、孤对电子（独对电子）

二、本章要求理解和掌握的基本理论原理

1、波尔理论；2、测不准原理；3、能量最低原理；3、泡利不相容原理；4、洪特规则；5、离子键理论；6、价键理论；7、分子轨道理论；8、共价键特征；9、成键三原则；10、杂化轨道理论；11、金属键理论。

三、例题与习题

1．计算氢原子核外电子从第三能级跃迁到第二能级时产生的谱线H?的波长与频率。

1??1?2?2?n2? 解： ? = RH?n1?11???2?2?23??= 3.289 ? 1015?= 4.57?10s

??c14?1

s?1

2.998?10m?s14?18?1=4.57?10s ?9

= 656?10m = 656nm

2．计算基态氢原子的电离能为多少？解： I = ?E = h?

= 6.626?10?34 J?s?3.289?1015s?1(1/12 ?1/?)

?18

=2.179?10J

3．下列各组量子数哪些是不合理的？为什么？

n l m

(1)

(2) 2 2 ?1 (3) 2 3 +2

解：(1)合理；(2) l取值不合理，应小于n；

(3) l、m取值不合理，l应小于n，m取值为0, ?1, ?2,? ? l；

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