武大吉大第三版无机化学教材课后习题答案18-23[2]

2MnO2 + 4KOH + O2 = 2K2MnO4 + 2H2O 2K2MnO4 + Cl2 = 2KMnO4 + 2KCl

26.根据下列电势图 MnO4??1.69MnO2

?1.23

Mn2?

IO3??1.19I2

?0.535I?

写出当溶液的PH=0时,在下列条件下,高锰酸钾和碘化钾反应的方程式: (1) 碘化钾过量; (2) 高锰酸钾过量。 解:(1) 2MnO4- + 10I- + 16H+ = 2Mn2+ + 5I2 + 8H2O (2) 6MnO4- + 5I- + 18H+ = 6Mn2+ + 5IO3- + 9H2O

27.什么是同多酸和杂多酸?写出仲酸铵,12—钨磷酸钠的分子式。绘图表示仲钼酸根,12

—钨磷酸根的结构。

解:同多酸: 若干水分子和二个以上同类酸酐组成的酸

杂多酸: 若干水分子和二个以上不同类酸酐组成的酸 仲钼酸铵 : (NH4)6(Mo7O24) 12-钨磷酸钠 Na3[P(W12O40)] 28.称取10.00g含铬和锰的刚样,经适当处理后,铬和锰被氧化为Cr2O7和MnO4的溶液,

共250.0cm3。精确量取上述溶液10.00cm3,加入BaCl2溶液溶液并调节酸度使铬全部沉

淀下来,得到0.0549gBaCrO4。另取一份上述溶液10.00cm3,在酸性介质中用Fe2+溶液0.075mol·dm-3)滴定,用去15.95cm3。计算刚样铬和锰的质量分数。

2??52250?253.310?100?2.82% 解: Cr% =

10.002500.0282?10?100054.95(0.075?15.95??)?1052/35000?100 Mn% =

10.000.0549? = 1.50%

29. 某溶液1dm3,其中含有KHC2O4·H2C2O4·2H2O50.00g。有一KMnO4溶液40.00cm3

可氧化若干体积的该溶液,而同样这些体积的溶液刚好30.00cm3的0.5mol ·dm-3NaOH溶液。试求: (1)该溶液的C2O4离子和H+的浓度;

2?(2)KMnO4溶液的浓度(mol·dm-3)。 解: (1) nH+=nOH?=0.5×0.03=0.015mol

[ H+]=0.015mol/L

(2)被30Ml0.5N NaOH溶液中和的KHC2O4?2H2O 质量为: W = n ×M = 30×0.5×10-3×254.2/3 =1.271g

被40mL xmol?dm-3 KMnO4溶液氧化的KHC2O4?2H2O的质量为: W = 40?x?254.2/4 ×10-3 =2.542x g 两者相等:

1.271g = 2.542x g

得: [MnO4-] = 0.50mol?dm-3

30.根据物质的标准生成热,求算下列反应的热效应

N2?(g) + C2O3 (g)+ H2O?(g)

(NH4)2Cr2O7(s)已知:

△ H(NH4)2Cr2O7= -1807.49K·moi-1 △ HCr2O3= -1129.68 K·moi-1

△ HH2O= -97.49 K·moi-1

解:?H? = - ?H?(NH4)2Cr2O7 + 4 ?H?H2O + ?H?Cr2O3 = -(-1807.49) + 4×(-97.49) + (-1129.68) =287.85KJ?mol-1

???

第二十一章

1. 解释下列问题:

(1) 在Fe3+离子的溶液中加入KSCN溶液时出现了血红色,但加入少许铁粉后,血

红色立即消失,这是什么道理?

(2) 为什么Fe3+盐是稳定的,而Ni3+盐尚未制得? (3) 为什么不能在水溶液中由Fe3+盐和KI制得FeI3?

(4) 当Na2CO3溶液作用于FeCl3溶液时,为什么得到得是Fe(OH)3 而步是

Fe2(CO3)3?

(5) 变色硅胶含有什么成分?为什么干燥时呈蓝色,吸水后变粉红色? 解:(1) Fe3+ + nSCN- = Fe(SCN)n3-n

n= 1—6血红色 加入铁粉后,铁粉将 Fe(SCN)n3-n还原,生成的Fe2+不与

SCN-生成有色的配合物,因而血红色消失

2Fe(SCN)n3-n + Fe = 3Fe2+ + nSCN-

(2)铁的外层电子构型为3d64s2,Fe3+ 的3d5半满电子构型使它比Fe2+的3d6电子

构型稳定,镍的外层电子构型为3d84s2,其中3d的电子超过半满状态较难失去,

所以一般情况下,镍表现为+2氧化态,在特殊条件下也可以得到不稳定的 Ni(III)化合物。

(3)Eθ(Fe3+,Fe2+)>Eθ(I2/I-),在水溶液中Fe3+将I-氧化得不到FeI3 2 Fe3+ + 2 I- = 2Fe2+ + I2

(4) Na2CO3 在水中发生水解, CO32- + H2O ? HCO3- + OH-

溶液中[CO32-]和[OH-]相差不大,而Fe(OH)3的溶解度远小于Fe2(CO3)3,故FeCl3与Na2CO3 溶液想遇产生Fe(OH)3沉淀,而不是生成Fe2(CO3)3沉淀。

2Fe3+ + 3CO32- + 6H2O = 2 Fe(OH)3↓ + 3H2CO3

(5)变色硅胶中喊吸湿指示剂CoCl2,岁所含结晶水的数目不同,颜色不同。

CoCl2?6H2O ? CoCl2?2 H2O ? CoCl2? H2O ? CoCl2 粉红色 紫红色 蓝紫色 蓝色 所以无水CoCl2显蓝色,CoCl2结晶水较多时显粉红色。

2. 写出与下列实验现象有关得反应式:

向含有Fe2+离子得溶液中加入NaOH溶液后生成白绿色沉淀,渐变棕色。过滤后,用盐酸溶解棕色沉淀,溶液呈黄色。加入几滴KSCN溶液,立即变血红色,通入SO2时红色消失。滴加KMnO4溶液,其紫色会腿去。最后加入黄血盐溶液时,生成蓝色沉淀。 解:Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 Fe(OH)3 + 3HCl = Fe3+ + 3H2O+3Cl- Fe3+ + SCN- = FeSCN2+

2FeSCN2+ +SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+ + 2SCN- MnO4- + 5Fe2++ 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O Fe3+ + Fe(CN)64- + K+ = KFe[Fe(CN)6]

3. 指出下列实验得实验现象,并写出反应式:

(1) 用浓盐酸处理Fe(OH)3、Co(OH)3、Ni(OH)3沉淀时有何现象产生? (2) 在FeSO4、CoSO4、NiSO4溶液中加入氨水时,有何现象产生?

解:(1)用浓HCl处理Fe(OH)3时 ,棕色沉淀溶解,得黄色溶液 Fe(OH)3 + HCl = FeCl3 + 3H2O

用浓HCl处理 Co(OH)3,棕褐色Co(OH)3溶解,得粉红色溶液,有氯气放出

2 Co(OH)3 + 2Cl- + 6H+ + 6H2O = 2Co(H2O)62+(粉红) + Cl2↑

浓HCl处理过量时溶液变蓝

Co(H2O)62+ + 4Cl- = CoCl42-(蓝)+ 6H2O

浓盐酸处理Ni(OH)3时,黑色的Ni(OH)3溶解得绿色溶液并有氯气放出

2 Ni(OH)3 + 2Cl- + 6H+ + 6H2O = 2Ni(H2O)62+ + Cl2↑

(2)在FeSO4溶液中加入氨水时,因溶液中溶有O2,得不到白色的沉淀而是蓝绿色

的沉淀,沉淀在空气中缓慢转为棕色。 Fe2+ + 2NH3 + 2H2O = Fe(OH)2↓ + 2NH4+ 4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

向CuSO4溶液中滴加氨水时,先有蓝绿色的沉淀生成,氨水过量时,沉淀溶解

得棕黄色溶液,在空气中放置,溶液颜色略微变深。 2Co2+ + 2 NH3 + 2H2O = Co(OH)2?CoSO4↓ + 2 NH4+

Co(OH)2?CoSO4 + 2 NH4+ +10 NH3 = Co(NH3)62+ + SO42- + 2H2O

Co(NH3)62+ +O2 + 2H2O = 4 Co(NH3)63+ + 4OH-

在NiSO4溶液中加入氨水时,先有绿色沉淀生成,氨水过量时绿色沉淀溶解,生成蓝色Ni(NH3)63+

2Ni2+ + 2NH3 + 2H2O + SO42- = Ni(OH)2?NiSO4 + 2NH4+

Ni(OH)2?NiSO4 + 2 NH4+ + 10 NH3 = 2 Ni(NH3)63+ + + 2H2O + SO42-

4. 比较Fe(OH)3、Al(OH)3、Cr(OH)3的性质。 解:(1)颜色 Fe(OH)3 棕色 Al(OH)3 白色 Cr(OH)3 灰蓝色 (2)与过量的NaOH反应

Al(OH)3 和 Cr(OH)3都显两性,溶于过量的NaOH溶液,而Fe(OH)3为碱性,

不溶于过量的NaOH溶液。 (3)氧化还原性

Fe(OH)3还原能力较差,但在酸化时具有一定的氧化能力 2 Fe(OH)3 + 6H+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 + 3H2O

Al(OH)3既无氧化性又无还原性,Cr(OH)3无明显的氧化性,酸性条件下还原能力较弱,但碱性条件下还原能力较强。 2Cr(OH)3 + 3H2O = 4OH- = 2CrO42- +8H2O (4)生成配合物而溶解

Fe(OH)3, Cr(OH)3生成配合物而溶解的能力较强,而Al(OH)3只能与少数配体

生成配合物而溶解

Fe(OH)3 + 6CN- = Fe(CN)63- + 3OH- Al(OH)3 + OH- = Al(OH)4-

Cr(OH)3 + 6CN- = Cr(CN)63- + 3OH- Cr(OH)3 + OH- = Cr(OH)4-

5. 金属M溶于稀盐酸时生成MCl2,其磁矩为5.0B.M.。在无氧操作条件下MCl2溶液,

生成一白色沉A。A接触空气就逐渐变绿,最后变成棕色沉淀B。灼烧时,B生成了棕红色粉末C,C经不彻底还原而生成了铁磁性的黑色物D。

D溶于稀盐酸生成溶液E,它使KI溶液氧化成I2,但在加入KI前先加入NaF,则KI将不被E所氧化。

若向B的浓NaOH 悬浮液中通入Cl2气体可得到一紫红色溶液F,加入BaCl2时就会沉淀出红棕色固体G。G是一种强氧化剂。

试确定各字母符号所代表的化合物,并写出反应方程式。 解:A: Fe(OH)2 , B: Fe(OH)3 , C: Fe2O3 , D: K3[Fe(C2O4)3]?3H2O

E: FeCl3 , F: Na2FeO4 , G: BaFeO4 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑

FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

Fe(OH)3 + 3KHC2O4 = K3[Fe(C2O4)3]?3H2O Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O 2FeCl3 +2KI = FeCl2 +I2 + 2KCl

FeCl2 + I2 +12NaF = 2Na3[FeI6] + 2NaI + 4NaCl

2Fe(OH)3 + 3Cl2 + 10NaOH = 2 Na2FeO4 + 6NaCl + 8H2O Na2FeO4 + BaCl2 = BaFeO4↓ + 2NaCl

6. 完成下列反应方程式:

(1)FeSO4 + Br2 + H2SO4 → (2) Co(OH)2 + H2O2→ (3) Ni(OH)2 + Br2 + OH-→ (4) FeCl3 + NaF→ (5) FeCl3 + Ca→ (6) FeCl3 + H2S→ (7) FeCl3 +KI→ (8) Co2O3 + HCl→

(9) Fe(OH)3 + KCrO3 + KOH→ (10) K4Co(CN)6 + O2 + H2O→

解:(1) 2FeSO4 + Br2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2HBr (2) Co(OH)2 + H2O2 = 2Co(OH)3

(3) 2Ni(OH)2 + Br2 + 2OH- = 2Ni(OH)3 + 2Br- (4) FeCl3 + NaF = Na3[FeF6] + 3NaCl (5) 2FeCl3 + 3Ca = 2Fe + 3CaCl2

(6) 2FeCl3 + H2S = 2FeCl2 + S + 2HCl (7) 2FeCl3 +2KI = 2FeCl2 + I2 + 2KCl (8) Co2O3 + 6HCl = 2CoCl + Cl2 + 3H2O

(9) 2Fe(OH)3 + KCrO3 + 4KOH = 2K2FeO4 + KCl + 5H2O (10) 4K4Co(CN)6 + O2 + 2H2O = 4K3[Co(CN)6] + 4KOH

7. 已知?Fe3?/Fe2?= +0.771V,?Fe2?/Fe= -0.44V,试计算?Fe3?/Fe值。 解:Fe3+ + e ?Fe2+ 0.771V

Fe2+ + 2e ? Fe -0.44V

???

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4