发布时间 : 星期三 文章《无机化学》第6版张天蓝主编课后习题答案(1)更新完毕开始阅读e2b2737076eeaeaad1f330f7
第五章 氧化还原
1、（1）系数依次为：2，5，14，5，5，2，7；（2）系数依次为：10，6，11，5，6，22；（3）系数依次为：3，2，2，1，4；（4）系数依次为：3，6，5，1，3；（5）系数依次为：1，2，3，1，2，2。
2、（1）正极：2H++2e- =H2，负极：H2+2OH-=H2O+2e-，电池：H++OH-= H2O；（2）正极：Ag++e-=Ag，负极：Ag+I-=AgI+e-，电池：Ag++ I-=AgI；（3）正极：Cu2++Cl-+e-= CuCl，负极：Cu+=Cu2++e-，电池：Cu++ Cl-=CuCl；（4）正极：Cu2++2e-=Cu，负极：Cu+4NH3=Cu(NH3)42++2e-，电池：Cu++4NH3=Cu(4NH3)42+ 3、(1) (-)Zn ?Zn 2+(c1)??H+(c2) ?H2(p) ?Pt(+)
(2) (-)Hg ?Hg 2Cl2 ?Cl- (c1) ??Fe3+( c2),Fe2+( c3) ?Pt(+) (3) (-)Pb ?PbSO4 ?SO42-(c1) ??Pb2+ ( c2) ?Pb(+)
(4) (-)Ag ?Ag（NH3）2+( c1), NH3 ( c2) ??Ag+ ( c3) ?Ag(+)
4、(1) Eθ(Ag+/Ag)=0.7991V；Eθ(Cu2+/Cu)=0.340V；Eθ＜0，反应不能自发进行。 (2) Eθ(I2/I-)=0.5355V；Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.154V；Eθ＜0，反应不能自发进行。 (3) Eθ(O2/ H2O)=1.229V；Eθ(Fe3+/Fe2+)=0.771V；Eθ＞0，反应可自发进行。 (4) Eθ(S/S2-)=-0.407V；Eθ(SO32-/S)=-0.59V；Eθ＞0，反应可自发进行。 5、(1)正极：Cu2++2e-=Cu；Eθ(Cu2+/Cu) =0.340V； 负极：Ni=Ni2++2e-；Eθ(Ni2+/Ni)=-0.257V； 电池：Cu2++Ni=Cu+ Ni2+
Eθ= Eθ(Cu2+/Cu)- Eθ(Ni2+/Ni)=0.340-（-0.257）=0.597（V） ? Gθm=-nF Eθ=-2?96500?0.597/1000=-115（KJ/mol）
(2)正极：Cl2+2e-=2 Cl-；Eθ(Cl2/ Cl-)=1396V； 负极：Fe=Fe2++2e-；Eθ(Fe2+/ Fe)=-0.44V； 电池： Cl2+ Fe=Fe2++ 2 Cl-
Eθ= Eθ(Cl2/ Cl-)- Eθ(Fe2+ Fe)=1.396-（-0.44）=1.8（V）
? Gθm=-nF Eθ=-2?96500?1.8/1000=-3.5?102（KJ/mol）
6、反应（1）lgK1θ=1[0.7991-0.771]/0.0592，得K1θ=2.98；反应（2）lgK2θ=5[1.5-1.087]/0.0592，得K2θ=7.6?1034。 7、设计电池：(-)Ag ?Ag2C2O4 (s) ?C2O42- (1 mol/L) ??Ag+ (1 mol/L) ?Ag(+)，电池反应为：2Ag+C2O42-=Ag2C2O4 (n=2)，lgKθ=lg(1/Ksp)=2[0.7991- Eθ(Ag2C2O4/Ag)]/0.0592，得Eθ(Ag2C2O4/Ag)=0.466 V。
8、(1)标准状态时，Eθ(MnO2/Mn2+)=1.23V，Eθ(Cl2/Cl-)=1.396 V，Eθ<0，反应不能自发进行；(2)用浓盐酸时，c(Cl-)=c(H+)=12mol/L，令p(Cl2) =pθ=100kPa，c(Mn2+)=1.00 mol/L，则：E(MnO2/Mn2+)=1.23 + [0.0592lg(124/1.00)]/2=1.36 V，E(Cl2/Cl-)=1.396+[0.0592lg(1/124)]/2=1.33 V，E(MnO2/Mn2+)>E(Cl2/Cl-)，故反应能自发进行。 9、对于氢电极，E(H+/H2)=0.0000+{0.0592lg[c2(H+)/(pH2/pθ)]}/2，当p(H2)=100kPa=pθ，cθ=1 mol/L时：
E(H+/H2)=-0.0592pH，令参比电极的电极电势为ER，则有(1)ER+0.0592?9.18=0.418，(2) ER+0.0592 pH=0.312，联立(1)(2)方程组可解得pH=7.39。
10、E={Eθ(B2+/B)+[0.0592lgc(B2+)]/2}-{Eθ(A2+/A)+[0.0592lgc(A2+)]/2}，当c(A2+)= c(B2+)时，E=Eθ=0.360 V，c(A2+)= 0.100 mol/L，c(B2+)= 1.00?10-4 mol/L带入上式得：E=0.360+[0.0592lg (1.00?10-4)/0.100]/2=0.271V。
11、正极：氯化银电极，Eθ(AgCl/Ag)=0.2223 V；负极：氢电极。当Eθ(H+/H2)=-0.0000 V，[p(H2)=100kPa=pθ，cθ=1 mol/L时：E(H+/H2)=-0.0592pH，则0.568=0.2223-(-0.0592pH)；pH=5.84，假设c/Ka>100，[H+]=(cKa)1/2，计算可得一元弱酸HA的Ka=4.2?10-12。
12、将两电极组成原电池，平衡时，原电池的电动势等于零。即：Eθ(Cu2+/Cu)+0.0592lg([Cu2+]/[Cu+])= Eθ(Cu2+/CuI)+0.0592lg([I-][Cu2+])，Eθ(Cu2+/Cu)- Eθ(Cu2+/CuI)= 0.0592lg{[I-][Cu2+][Cu+]/[Cu2+]}，即0.159-0.86=0.0592lgKsp，得Ksp=1.4?1012。
13、反应为Cd2++Fe?Cd+Fe2+：Kθ=[Fe2+]/[Cd2+]；lgKθ=2[(-0.403)-(-044)]/0.0592，得Kθ=18。
14、（1）电池符号位(-)Ag ?AgI ?I-(1mol/L) ??Ag+ (1mol/L ) ?Ag(+)；（2）正极：Ag++e-?Ag，负极：Ag++ I-=AgI+e-，电池：Ag++I-=AgI；（3）Eθ= Eθ(Ag+/Ag )- Eθ(AgI/Ag)=0.7991-(-0.152)=0.951(V)；（4）略；（5）lgKθ=lg(1/Ksp)=nEθ/0.0592，得Ksp=8.6?10-17。
15、氢电极：Eθ(H+/H2)=-0.0592pH，[p(H2)=100kPa=pθ，cθ=1 mol/L]，则Eθ(H+/H2)=-0.0592pH-(-0.7626)=0.46，得pH=5.11。 16、反应Ag++Zn=2Ag+ Zn2+中，平衡时c(Ag+)=x，c(Zn2+)=0.350-0.5x， lgKθ=lg([Zn2+]/[Ag+]2) = 2?[0.7991-(-0.7626)]/0.0592，得Kθ=5.76?1052，因为Kθ非常大，则[Zn2+]=0.350-0.50x≈0.350，(0.350-0.50x)/x2=Kθ=5.76?1052，x=(Ag+)=2.47?10-27(mol/L )。
17、由题设反应可知反应转移的电子数n=6，Kθ=[A2+]3/[B3+]2 =(5.00?10-3)/(2.00?10-2)= 3.13?10-4；Eθ=0.0592lg Kθ/n=0.0592lg(3.13?10-4)/6=-0.0346 (V)；?rGmθ=20.0(KJ/mol )。
第六章 配位化合物
1、(1)二氯化六氨合钴(II)，6，N；(2)二氯化一氯?五氨合钴(III)，6，N、Cl-；(3)二硫氰酸根?二(三苯基磷)合钯(II)，4，S、P；(4)二异硫氰酸根?二(三苯基磷)合钯(II)，4，N、P；(5)二(硫代硫酸根)合银(I)离子，2，S；(6)二氯化四氨?二水合镍(II)，6，N、O
2、(1)[Co(NO2)3(NH3)3] (2) [CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl (3) [PtCl2(OH)2(NH3)2] (4) K2[PtCl6] 3、略 4、略 5、略
6、（1）右；（2）左；（3）右；（4）右；（5）右。
7、这些Lewis碱的软度由小到大的顺序为：Cl-＜NH3＜Br-＜S2O32-＜I-＜CN-＜S2-。根据硬软酸碱规则，软酸Ag+与上述系列中较软的碱结合的产物更稳定。
Ag++ Cl-=AgCl(s)+NO3- 、AgCl(s)+2 NH3=[Ag(NH3)2] ++ Cl-、Ag(NH3)2++ Br-= Ag Br(s)+2 NH3、 Ag Br(s)+2 S2O32-= Ag(S2O3) 23--+ Br-、Ag(S2O3) 23-+ I-= Ag I(s)+2 S2O32-、Ag I(s)+2 CN-= Ag(CN) 2- + I- 2 Ag(CN) 2- + S2-= Ag2 S(s) +4 CN- 8、略。
9、溶液中最少应加入CN-的浓度为5.0×10-3mol/L。
10、设AgI在2.0mol/L氨水中的溶解度为S，AgI(s)+2NH3=[Ag(NH3)2]++I-，平衡时浓度分别为[NH3]=2-2S，[Ag(NH3)2+] =[I-]=S，更加多重平衡规则，有K=KSPKS={[Ag(NH3)2+][I-]}/[NH3]2=S2/(2-2S)2，则
S≈(22KSPKS)1/2=4?8.52?10-17?1.6?107=7.38?10-5 (mol/L)，故Ag I在2.0mol/L氨水中的溶解度为7.38×10-5mol/L。 11、Cu(NH3)4 2+的稳定常数为3.29×1012。
12、因为Eθ(Co3+/ Co2+)＞＞Eθ(O2/ H2O)，所以电势高的电对Co3+/ Co2+的氧化态Co3+可以氧化电势低的电对O2/ H2O的还原态H2O，Co3+可以把H2O氧化成O2。配合物的生成改变了电对的电极电势：
Eθ{[Co(NH3)6]3+/[Co(NH3)6]2+}=Eθ(Co3+/Co2+)-RTln{Ks[Co(NH3)6]3+/Ks[Co(NH3)6]2+}/nF =1.92-1.78=0.14(V)。因为在碱性水溶液中Eθ{[Co(NH3)6]3+/[Co(NH3)6]2+}＜Eθ(O2/OH-)，所以[Co(NH3)6]3+不能把OH-氧化成O2，O2却可以把[Co(NH3)6]2+氧化成[Co(NH3)6]3+。
13、利用电极电势数据判断氧化还原反应自发进行的思路是:电势高的电对的氧化态可以氧化电势低的电对的还原态。（1）Eθ(Cu+/Cu)＞＞Eθ(Cu2+/Cu+)，因为电势高的电对Cu+/Cu的氧化态Cu+可以氧化电势低的电对Cu2+/Cu+的还原态Cu+，所以歧化反应可以发生。（2）由电极反应的Nernst方程得Eθ{[Cu(NH3)2]+/ Cu}= Eθ(Cu+/Cu)-RTln Ks{[Cu(NH3)2]+}/nF=0.522-0.051=-0.12(V)，Eθ{[Cu(NH3)4]2+/[Cu(NH3)2]+}= Eθ(Cu2+/Cu+)-
RTlnKs{Cu(NH3)4}2+/Ks{Cu(NH3)2+}/nF=0.153-0.146=7.05×10-3(V)，Eθ{[Cu(NH3)2]+/Cu}＜Eθ(Cu+/Cu)，因为电势低的电对[Cu(NH3)2]+/Cu的氧化态[Cu(NH3)2]+不能氧化电势高的电对[Cu(NH3)4]2+/[Cu(NH3)2]+的还原态[Cu(NH3)2]+，所以歧化反应不能发生。
第七章 s区元素
1、（1）碱金属过氧化物作供氧剂时所依据的反应原理是它们可与CO2作用生成碳酸盐并放出O2。
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。主要优点是在供氧的同时又可作为CO2的吸收剂，同时，碱金属过氧化物为固体，无毒，未潮解时无腐蚀性，便于携带。其缺点是碱金属过氧化物易吸潮而分解，且潮解后生成的氢氧化物具有强腐蚀性。Na2O2+2H2O=H2O2+2NaOH，2H2O2=O2+2H2O。
（2）苛性钠可与空气中的CO2反应生成Na2CO3。配制不含Na2CO3杂质的NaOH溶液的方法是：先制备NaOH饱和溶液，密闭静置，使Na2CO3沉淀析出，取上层清液，用煮沸后冷却的新鲜蒸馏水稀释至所需浓度。但NaOH溶液要现配现用且在使用前需进行标定。
（3）玻璃的主要成分为SiO2（酸性氧化物），可与所盛放的强碱溶液反应生成具有粘性的多聚硅酸盐，使玻璃瓶塞腐蚀并与瓶口粘在一起。
（4）Li与Mg、Be与Al分别位于周期表的对角线上，具有很多相似的性质，称为对角线规则。对角线规则是一经验规则，可从离子极化的角度进行说明（见教材），简而言之，它们的离子势相近，极化能力相近，从而性质相似。锂和铍的次外层为2电子构型，与次外层具有8电子构型的本族元素相比，2电子构型对核电荷的屏蔽作用较弱，元素的有效核电荷增强，原子半径减小，其离子的极化力强。因此，锂和铍的化合物共价性显著，其氢氧化物的碱性和溶解性，以及其盐类的性质也与本族元素显著不同。
2、(1)锂的电极电势是低于钠，理论上还原性大于钠，但实际在它们与水反应时，由于锂的熔点高，与水反应时的热量不足以使锂熔化成液体，分散性差，造成锂的反应活性降低；此外，氢氧化锂的溶解度小，覆盖在金属表面，阻碍了反应的进行，从而使实际的反应剧烈程度小于钠。 (2)略。(3)略。(4)略。(5)BaCO3和BaSO4溶于HAc的平衡常数分别为K1=(K2a，HAcKsp,BaCO3)/(Ka1，H2CO3Ka2，H2CO3)和K2=(K2a，HAcKsp,BaSO4)/(Ka1，H2SO4Ka2，H2SO4)，虽然BaCO3的Ksp只比BaSO4的Ksp大约20倍，但HAc的酸性强于H2CO3而弱于H2SO4，K1＞＞1而K2＜＜1，所以BaCO3能溶于HAc，而BaSO4则不能溶于HAc。因BaSO4能与浓H2SO4生成Ba(HSO4)2而溶于H2SO4（其溶解反应的平衡常数也大于1）。
(6)虽然Ba2+有毒，但硫酸钡的溶解度极小（KSP,BaSO4=1.08×10-10），同时钡餐制剂中还加入Na2SO4，产生同离子效应，更加降低了游离的Ba2+，对人体并不产生危害。
3、(1)、2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑，在液氨中还存在：Na+xNH3=Na+(NH3)y+e-(NH3)x-y，(2)、3Mg+N2=Mg3N2 (3)、Na2O2+2H2O= H2O2+2NaOH (4)、4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2 (5)、MgCl2?6H2O=Mg(OH)2+2HCl+4H2O (6)、BaO2+H2SO4(稀)= BaSO4+H2O2
4、A、加HCl。大理石（CaCO3）有CO2气体生成，使澄清的石灰水变浑浊，而石膏（CaSO4）无现象；B、加HCl。纯碱（Na2CO3）有CO2气体生成，使澄清的石灰水变浑浊，而烧碱（NaOH）无现象；C、加热。石灰（CaO）无现象，而消石灰（Ca(OH)2）容器内壁有水珠生成。D、先加水，泻盐（MgSO4）变为溶液，然后加NaOH，生成Mg(OH)2的白色沉淀，最后加镁试剂，生成蓝色沉淀。而重晶石（BaSO4）不溶于水。
5、(1)、分别取固体加水，能溶于水的有Na2CO3、KOH、CaCl2或BaCl2， 不溶于水的是MgO和CaCO3；(2)、向不溶的试剂中分别加入稀盐酸，出现无色气体（能使石灰水变浑浊）的是CaCO3，仅溶解的是MgO（可加入NaOH，再加入镁试剂看是否出现蓝色沉淀进行验证）；(3)、在溶于水的四种试剂中，加入稀盐酸，出现无色气体（能使石灰水变浑浊）的是Na2CO3，无反应的是KOH、CaCl2或BaCl2；(4)、向无反应的三种试剂中加入稀硫酸，出现白色沉淀的是BaCl2，无现象的是KOH或CaCl2；(5)、分别另取少了无沉淀的试剂，溶于水，加入(NH4)2C2O4，产生沉淀的是CaCl2，无沉淀的是KOH。（以上是其中一组方法，识别方法有多种）
6、(1)、向所有离子溶液中加入(NH4)2SO4，产生白色沉淀的为BaSO4，该沉淀继续加HAc不溶解，表示有Ba2+；无沉淀的为Na+、Mg2+、Ca2+，继续向无沉淀的试剂中加入HAc和(NH4)2C2O4，有CaC2O4白色沉淀的表示有Ca2+，剩余的Na+、Mg2+试剂可加入氨水和(NH4)2CO3，有Mg2(OH)2CO3白色沉淀生成，且该沉淀加HAc和NaOH，镁试剂，有蓝色沉淀生成，表示有Mg2+；最后剩余的Na+，可加入Hac和Zn(Ac)2(UO2)3(Ac)6，有黄色沉淀生成，表示有Na+。
第八章 d区、ds区和f区元素
1、（1）3Zn+Cr2O72-+14H+=3Zn2++2Cr3++7H2O
Zn+2Cr3+= Zn2++2 Cr2+ 4 Cr2++ O2+4 H+=4 Cr3++2 H2O
（2）2BaCrO4+16HCl（浓）=2CrCl3+3Cl2+2BaCl2+8H2O
（3）Cr2O72-+ H2O =2 Cr2O42-+2 H+ Cr2O42-+Pb2+=PbCrO4（黄色） （4）2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2（褐色）
（5）3K2MnO4+2H2SO4=2KMnO4（紫红色）+MnO2↓（棕色）+2K2SO4+2H2O （6）2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
2、(1)KMnO4溶液在光的催化作用下可发生分解：4KMnO4+2H2O=4MnO2↓+3O2↑+4OH-；(2)略；
(3) KMnO4固体与浓硫酸混合时会生成Mn2O7（高锰酸酐），其氧化性极强，遇热或遇有机物时会发生燃烧或爆炸；(4)先加入过量的NaOH，有沉淀的（Fe(OH)3）是Fe3+；剩余的两种溶液继续加入NH3-NH4Cl，生成沉淀（Al(OH)3）的是Al3+，仍是溶液（Co(NH3)63+）的为Co3+。(5)查表知Eθ(Fe3+/Fe2+)=0.771 V、Eθ(I2/I-)=0.5355 V，在溶液中Fe3+与I-会发生氧化还原反应，只能得到Fe2+和单质碘：2Fe3++ 2I-=2Fe2++I2。(6)略；(7)Fe2+在溶液中易发生水解，所以FeSO4需配制在稀硫酸中以便抑制水解；此外，Fe2+还原性强，易被空气中的氧气氧化，所以需加铁钉抗氧化；(8)略；(9)略；(10)略。 3、略。
4、(1) K2Cr2O7+5H2S+4H2SO4=Cr2(SO4)3+3S↓+7H2O+K2SO4；
(2) 2CrCl3+16NaOH+3Br2=2Na2CrO4+6NaBr+6NaCl+8H2O； (3) K2Cr2O7+ H2SO4=2CrO3↓+K2SO4+H2O； (4) MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2+2H2O； (5) 2KMnO4+6KI+4H2O=2MnO2+3I2+8KOH；
(6) 2KMnO4+ Ns2SO4+2NaOH=2Na2MnO4++K2SO4+H2O； (7)2Fe(OH)3+3KClO+4KOH=2K2FeO4+3KCl+5H2O； (8) 2Ni(OH)2+Br2+2NaOH= Ni(OH)3+2NaBr； (9) Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2+3H2O；
(10) 3CuS+8HNO3(浓)=3Cu(NO3)2+3S↓+2NO+4H2O； (11)略；(12)略；(13)略；(14)略。
5、(A)、MnO2；(B)、MnSO4 ；(C)、O2；(D)、Mn(OH)2；(E)、MnO(OH)2；(F)、K2MnO4；(G) KMnO4 6略；7略；
8、首先加氨水，有沉淀的为MnO(OH)2和Fe(OH)3，无沉淀的为CrO42-和Cu(NH3)42+；然后向无沉淀组中通入H2S，有黑色沉淀CuS的表示Cu2+，无沉淀的再加入Pb2+生成黄色PbCrO4沉淀的表示有Cr3+；对另一组有沉淀的，则加入HCl并加入，转变为Mn2+和Fe3+，分别然后加入HAc和(NH4)2S，生成黑色FeS沉淀，继续加入HCl后转变为Fe3+，并与KSCN显血红色的为Fe3+，另一个加HAc和(NH4)2S后生成Mn2+，再加入HNO3和NaBiO3则生成MnO4-的紫红色表示为Mn2+。(2)略。