无机及分析化学课后习题第十章答案

1一、选择题在给出的4个选项中，请选出1个正确答案。1.水溶液中不能大量共存的一组物质为(D)A.Mn2+，Fe3+B.CrO42-，Cl-C.MnO4-，MnO2D.Sn2+，Fe3+2.298K，p(O2)=100kPa条件下，O2+4H++4e－=2H2O的电极电势为(D)A./V=/V+(0.0591pH)/VB./V=/V–(0.0591VpH)/VC./V=/V+(0.0148VpH)/VD./V=/V–(0.0148VpH)/V3.电极电势与溶液的酸度无关的电对为（B）A.O2/H2OB.Fe(OH)3/Fe(OH)2C.MnO4-/MnO42-D.Cr2O72-/Cr3+4.根据(Cu2Cu)=0.34V,(Zn2Zn)=0.76V，可知反应Cu+Zn2(1105molL1)=Cu2(0.1molL-1)+Zn在298K时平衡常数约为(A)A.1037B.1037C.1042D.10425.已知Ksp(CuI)Ksp(CuBr)Ksp(CuCl)，则(Cu2+/CuI)，(Cu2+/CuBr)，(Cu2+/CuCl)由低到高的顺序为(D)A.(Cu2+/CuI)(Cu2+/CuBr)(Cu2+/CuCl)B.(Cu2+/CuBr)(Cu2+/CuI)(Cu2+/CuCl)C.(Cu2+/CuCl)(Cu2+/CuI)(Cu2+/CuBr)D.(Cu2+/CuCl)(Cu2+/CuBr)(Cu2+/CuI)6.根据V77.0,V34.0θ/FeFeθ/CuCu232，标准态下能将Cu氧化为Cu2+、但不能氧化Fe2+的氧化剂对应电对的值应是(C)A.0.77VB.0.34VC.0.34V0.77VD.0.34V,0.77V7.铜元素的标准电势图为CuCuCuV52.0V16.02则下面说法正确的是(C)A.Cu+在水溶液中能稳定存在B.水溶液中Cu2+与Cu不能共存C.Cu+在水溶液中会发生歧化反应D.Cu+的歧化产物是Cu2+8.在硫酸一磷酸介质中，用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+试样时，其化学计量2点电势为0.86V，则应选择的指示剂为(B)A.次甲级蓝（=0.36V）B.二苯胺磺酸钠（=0.84V）C.邻二氮菲亚铁（=1.06V）D.二苯胺（=0.76V）9.某氧化还原指示剂，=0.84V,对应的半反应为Ox+2e-Red,则其理论变色范围为(A)A.0.87V～0.81VB.0.74V～0.94VC.0.90V～0.78VD.1.84V～0.16V10.测定维生素C可采用的分析方法是(C)A.EDTA法B.酸碱滴定法C.重铬酸钾法D.碘量法二、填空题1．标出带*元素的氧化数：Na2*S4O6+2.5，(NH4)2S2O8+7，K2Cr2O7+6。2．原电池中，发生还原反应的电极为正极，发生氧化反应的电极为负极，原电池可将电能转化为化学能。3．用离子电子法配平下列反应式：(1)CuS(s)+NO3-→Cu2++NO+S3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2O(2)PbO2+Mn2++H+→Pb2++MnO45PbO2+2Mn2++4H+=5Pb2++2MnO4+2H2O(3)-42-24MnOMnOMnO3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2+4OH-(4)S2O82-+Mn2+→SO42-+MnO4-5S2O82-+2Mn2++8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+(5)Cr(OH)4-+HO2-+OH-→CrO42-+H2O2Cr(OH)4+3H2O2+2OH-==2CrO24+8H2O（6）KMnO4+H2C2O4+H2SO4→MnSO4+CO22KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4→2MnSO4+10CO2+8H2O+K2SO44．KMnO4在酸性、近中性、强碱性介质中，还原产物分别为Mn2+、MnO2_、MnO42-5．在FeCl3溶液中，加入KI溶液，有I2生成，在溶液中加入足量NaF后，溶液中的I2消失。其原因为I-被氧化成I2，4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。(Fe3+/Fe2+)大于(I2/I-)，所以Fe3+能氧化I-，Fe3+与F-形成FeF63-_使溶液中Fe3+的浓度降低，而Fe2+难于形成氟配合物，从而Fe3+的氧化能力降低不能氧化I-。6．由V92.1θ/CoCo23，V23.1θO/HO22，可知，Co3+是极强的氧化剂，能将水中3氧氧化为O2，而Co2+在水溶液中很稳定。若在Co2+的溶液中加入NH3，生成的Co(NH3)26很快被空气氧化为Co(NH3)36。其原因是配合物的形成降低了电对的电极电位。由此推断θ)/Co(NH)Co(NH263363比θO/HO22小，363)Co(NH比263)Co(NH的稳定性高。7．用Na2C2O4标定KMnO4溶液时，选用的指示剂是KMnO4，最适宜的温度是75～85℃、酸度为开始0．5～1．0mol·L-1终点时，溶液中酸的浓度约为0.2～0.5mol·L-1；开始滴定时的速度要慢，前一滴KMnO4紫红色完全褪去后，再滴加第二滴试剂。8．用重铬酸钾法测Fe2+时，常以二苯胺磺酸钠为指示剂，在H2SO4-H3PO4混合酸介质中进行。其中加入H3PO4的作用有两个，一是与Fe3+络合成稳定的FeHPO4+，降低Fe3+的电势，增大突跃范围，二是消除Fe3＋的颜色干扰。9．称取Na2C2O4基准物时，有少量Na2C2O4撒在天平台上而未被发现，则用其标定的KMnO4溶液浓度将比实际浓度大；用此KMnO4溶液测定H2O2时，将引起正误差（正、负）。10．利用电极电势简单回答下列问题（1）)HNO3的氧化性比KNO3强；解：NO3－＋4H+＋3e－NO＋2H2O(NO3－/NO)=0.96V(NO3－/NO)＝(NO3－/NO)＋ppccccnV/)NO(]/)H(][/)NO([lg0591.043pH＝1.0c（H+）＝0.10mol·L-1(NO3－/NO)＝0.96V＋411)L1.0molL0.10mollg(30591.0V＝0.88VpH＝7.0c（H+）＝1.0×10－7mol·L-1(NO3－/NO)＝0.96V＋4117)L1.0molLmol101.0lg(3V0591.0＝0.41V计算结果表明，NO3－的氧化能力随酸度的降低而下降。浓HNO3表现出极强的氧化性，而中性的硝酸盐氧化能力很弱。（2）配制SnCl2溶液时，除加盐酸外，通常还要加入Sn粒解：加入盐酸防止水解；加入Sn粒以防止Sn2+被氧化4（3）Ag不能HCI溶液中置换出H2，但它能从HI溶液中置换出H2解：电极反应：AgX+e=Ag++X-+θsp(AgX/Ag)(Ag/Ag)0.0592Vlg(AgX)Kθ+θsp-10(AgCl/Ag)(Ag/Ag)0.0592Vlg(AgCl)0.80V0.0592Vlg(1.610)0.22VKθθ+θsp-16(AgI/Ag)(Ag/Ag)0.0592Vlg(AgI)0.80V0.0592Vlg(1.510)-0.14VK已知：（H+/H2）=0（H+/H2）（AgI/Ag）即，银能从氢碘酸中置换出氢气。（H+/H2）（AgCl/Ag）即，银不能从氢碘酸中置换出氢气。（4）Fe(OH)2比Fe2+更易被空气中的氧气氧化解：查表θ[Fe(OH)3/Fe(OH)2]=-0.560V，θ（Fe3+/Fe2+）=0.771Vθ（O2/OH-）=0.401V，θ（O2/H2O）=1.229VθE1=θ（O2/OH-）-θ[Fe(OH)3/Fe(OH)2]=0.961VθE2=θ（O2/H2O）-θ（Fe3+/Fe2+）=0.458VθE1＞θE2所以，Fe(OH)2在碱性介质中更易被氧化。（5）标准状态下，MnO2与HCl不能反应产生C12，但MnO2可与浓盐酸(10mol∙L-1)作用制取Cl2解：MnO2＋4HCl=Cl2＋MnCl2＋2H2O标准状态下，正极：MnO2＋4H+＋2e=Mn2+＋＋2H2O=1.224V负极：2Cl-－2e=Cl2=0.358VθθθE=1.224－1.358=－0.134(V)＜05故标准下，MnO2和HCl反应不能制得Cl2c(HCl)=10mol/L)Mn()H(lg2V0591.024θcc=1.224＋40.0591lg102=1.342(V))Cl(/lg2V0591.02θClθ2cpp=1.358＋2101lg20592.0=1.294(V)＞故用10molL-1的HCl能制得Cl2。（6）已知下列元素电势图：θAHgHgHg.80V022.90V02，ClClHClO.36V12.61V1θAClClClO.36V12.52V0-根据电势图判断哪些物质在水溶液中易发生歧化，写出相应的反应式。若在酸性介质中，使Hg22+转化为Hg(Ⅱ)，应分别采用什么方法，举例说明。解：Cl2易歧化生成ClO-和Cl-，Cl-和HClO易歧化生成Cl2，Hg和Hg2+易歧化生成Hg22+若在酸性介质中，使Hg22+转化为Hg(Ⅱ)，在Hg22+溶液中加入沉淀剂OH-或通入硫化氢，Hg22＋＋H2S=HgS＋Hg↓＋2H＋Hg22＋＋2OH-=HgO↓＋Hg↓＋H2O也可以加入络合剂使Hg2＋离子变成络离子时，Hg22＋也易于发生歧化反应Hg22＋＋CN-=Hg(CN)2＋HgHg22＋＋4I-=[HgI4]2-＋Hg（7）已知锰和碘的元素电势图为2224.12679.14θAnnΟnΟVVIIIΟ0.535V21.195V3θB6写出酸性溶液中，下列条件下KMnO4与KI反应的方程式：①KMnO4过量；②KI过量。解：1）KMnO4过量；2KMnO4+6KI+8H+=2MnO2+3I2+4H2O+8K+2）KI过量；2KMnO4+10KI+16H+=2Mn2++5I2+8H2O+12K+四、计算题1.根据下列反应设计原电池，写出电池符号，并根据计算298K的E，K，rGm。（1）6Fe2++Cr2O72—+14H+＝6Fe3++2Cr3++7H2O解：(Cr2O72－/Cr3+)＝1.23V，(Fe3+/Fe2+)＝0.77VE=(Cr2O72－/Cr3+)-(Fe3+/Fe2+)=0.46VV0591.0lgθθnEKV)77.0V23.1(V0591.06lgθKK＝4.18×1046rGm=-RTlnK=-8.314×298×ln4.18×1046=-163.0kJmol-1（2）Hg2++Hg＝Hg22+解：)Hg/Hg()Hg/Hg(22θ222θθE=0.920V-0.7973V=0.1227V00726.20.0591VV1227.0V0591.0lgθθnEKθK=1.2×102rGm=-RTlnK=-8.314×298×ln1.2×102=-11.86kJmol-1（3）Fe3++Ag＝Ag++Fe2+解：标态下，(Ag+/Ag)=0.80V，(Fe3+/Fe2+)＝0.77V=(Ag+/Ag)-(Fe3+/Fe2+)=0.03VV0591.0lgθθnEK)V7