高教版无机化第11章课后习题答案

第十一章1．用离子电子法配平下列反应式：（1）PbO2+ClPb2+Cl2（酸性介质）（2）Br2BrO3+Br（酸性介质）（3）HgS+2NO3+ClHgCl24+2NO2（碱性介质）（4）CrO24+HSnO2HSnO3+CrO2（碱性介质）（5）CuS+CN+OHCu(CN)34+NCO+S（碱性介质）解（5）2CuS+9CN+2OH=2Cu(CN)34+NCO+2S2+H2O2．用离子电子法配平下列电极反应：（1）MnO4MnO2（碱性介质）（2）CrO24Cr(OH)3（碱性介质）（3）H2O2H2O（酸性介质）（4）H3AsO4H3AsO3（酸性介质）（5）O2H2O2(aq)（酸性介质）解3．现有下列物质：KMnO4,K2Cr2O7,CuCl2,FeCl2,I2,Br2,Cl2,F2在一定条件下它们都能作为氧化剂，试根据电极电势表，把这些物质按氧化本领的大小排列成顺序，并写出它们在酸性介质中的还原产物。解4．现有下列物质：FeCl2,SnCl2,H2,KI,Li,Mg,Al,它们都能作为还原剂，试根据标准电极电势表，把这些物质按还原本领的大小排列成顺序，并写出它们在酸性介质中的氧化产物。解别5．就下面的电池反应，用电池符号表示之，并求出298K时的E和△rG值。说明反应能否从左至右自发进行。（1）21Cu(s)+21Cl2(1.013×105Pa)21Cu2(1mol·dm-3)+Cl(1mol·dm-3)（2）Cu(s)+2H+(0.01mol·dm-3)Cu2(0.1mol·dm-3)+H2(0.9×1.013×105Pa)解6．已知电对Ag++eAg,=+0.799V,Ag2C2O4的溶度积为：3.5×1011。求算电对Ag2C2O4+2e2Ag+C2O24的标准电极电势。解7．MnO24离子的歧化反应能否自发进行？已知电对的标准电极电势为：244/MnOMnO=0.56，224/MnOMnO=2.26V写出反应及电池符号。解8.今有一种含有Cl-,Br-,I-三种离子的混合溶液，欲使I-氧化为I2，而又不使Br-,Cl-氧化。在常用的氧化剂Fe2(SO4)3和KMnO4中，选择哪一种能符合上述要求。解9．已知电对H3AsO3+H2OH3AsO4+2H++2e-,=+0.559V;电对3I-=I3+2e,=0.535V。算出下列反应的平衡常数：H3AsO3+I3+H2O=H3AsO4+3I-+2H+如果溶液的Ph=7，反应朝什么方向进行？如果溶液的[H+]=6mol·dm-3，反应朝什么方向进行？解10．已知在碱性介质中422/PPOH=-1.82V；422/PPOH=-1.18V计算电对P4-PH3的标准电极电势，并判断P4是否能发生岐化反应。解11．利用氧化还原电势表，判断下列反应能否发生岐化反应。(a)2CuCu+Cu2+(b)Hg22Hg+Hg2+(c)2OH-+I2IO-+I-+H2O(d)H2O+I2HIO+I-+H+解12．将一个压强为1.013×105Pa的氢电极和一个含有90%氩气，压强1.013×105Pa的氢电极侵入盐酸中，求此电池的电动势E。解13．含有铜和镍的酸性水溶液，其浓度分别为[Cu2+]=0.015mol·dm-3，[Ni2+]=0.23mol·dm-3，[H+]=0.72mol·dm-3，最先放电析出的是哪种物质，最难析出的是哪种物质？解14．试计算下列反应的标准摩尔自由能变化△rGm(a)MnO2+4H++2BrMn2++2H2O+Br2(b)Br2+HNO2+H2O2Br+NO3+3H+(c)I2+Sn2+2I+Sn4+(d)NO3+3H++2Fe2+2Fe3++HNO2+H2O(e)Cl2+2BrBr2+2Cl解(a)MnO2+4H++2eMn2++2H2O正=1.23V2Br—2eBr2负=1.0652VE=正—负=0.1648V△rGm=—nEF=—31.806kJ·mol1(b)Br2+2e2Br正=1.065VHNO2+H2O—2eNO3+3H+负=0.94VE=正—负=0.125V△rGm=—nEF=—24.125kJ·mol1(c)I2+2e2I正=0.5355VSn2+—2eSn4+负=0.15VE=正—负=0.3855V△rGm=—nEF=—74.407kJ·mol1(d)2Fe2++2e2Fe3+正=0.771VHNO2+H2O—2eNO3+3H+负=0.94VE=正—负=—0.169V△rGm=—nEF=32.617kJ·mol1(e)Cl2+2e2Cl正=1.36V2Br—2eBr2负=1.065VE=正—负=0.295V△rGm=—nEF=—56.935kJ·mol115．已知下列在碱性介质中的标准电极电势：CrO24(aq)+4H2O(l)+3eCr(OH)3(s)+5OH(aq)=-0.11V[Cu(NH3)]+(aq)+eCu(s)+2NH3(aq)=-0.10V试计算用H2还原CrO24和[Cu(NH3)]+时的，△rGm和K。并说明这两个系列的虽然近似，但△rGm和K却相差很大的原因？解CrO24：△fG=+31.8kJ·mol1；K=2.7×106[Cu(NH3)]+：△fG=+11.6kJ·mol1；K=9.3×10316．对于298K时Sn2+和Pb2+与其粉末金属平衡的溶液，在低离子强度的溶液中[Sn2+]/[Pb2+]=2.98，已知PbPb/2=-0.126V，SnSn/2。解Sn+Pb2+Sn2++PbK=[Sn2+]/[Pb2+]=2.98lgK=0591.0nE=0591.0(）—负正n=0591.0)126.02x——（x==—0.14VSnSn/2==—0.14V。17．在298K时反应Fe3++AgFe2++Ag+的平衡常数为0.531。已知23/FeFe=+0.770V，计算AgAg/。解lgK=0591.0nE=0591.0(）—负正n=0591.0)770.01x—（x==0.786VAgAg/==0.786V18．粗铜片中常含杂质Zn,Pb,Fe,Ag等，将粗铜作阳极，纯铜作阴极，进行电解炼，可以得到纯度为99.99%的铜，试用电极电势说明这四种杂质是怎样和铜分离的。解电极电势比较大，△rGm则比较小，所以进行的彻底。19．在含有CdSO4溶液的电解池的两个极上加外电压，并测得相应的电流。所得数据如下：E/V0.51.01.82.02.22.42.63.0I/A0.0020.00040.0070.0080.0280.0690.1100.192试在坐标纸上作图，并求出分解电压。解0.000.050.100.150.200.51.01.52.02.53.0E/VI/AB得出E=3.0V20．在一铜电解试验中，所给电流强度为5000A，电流效率为94.5%，问经过3h（小时）后，能得电解铜多少kg（千克）？解I=tqq=It=5000×94.5%×3×3600=5.013×107（库仑）Cu+2e==Cu2645.013×107mm=1.63×107（千克）