无机及分析化学原理和应用习题(3)

③ Pt∣Fe2+(0.010mo1·L1)，Fe3+(0.10mo1·L1)‖Cl(2.0mo1·L1)∣Cl2(p)∣Pt

--④ Ag∣Ag+(0.010mo1·L1)‖Ag+(0.10mo1·L1)∣Ag 6.9半电池反应 Ag+ + e Ag和AgBr(s) + e Ag + Br-中电对的标准电极电势分别是0.7996V和0.0713V。试计算AgBr的溶度积常数。

6.10 由两个氢电极：Pt∣H2(100kPa)∣H+(0.10 mo1·L-1)和Pt∣H2(100kPa)∣H+(x mo1·L-1)组成原电池，测得该原电池的电动势为0.016V。若后一电极作为该原电池的正极，问组成该电极的溶液中H+的浓度x值为多少？

6.11 由镍电极和标准氢电极组成原电池。若Ni2+的浓度为0.0100 mo1·L-1时，原电池的电动势为0.315V，其中镍为负极，计算镍电极的标准电极电势。

6.12 计算下列反应的标准平衡常数和所组成的原电池的标准电动势。

----θ

Fe3+(aq) + I(aq)

— Fe2+(aq) +

1I2(s) 2θ

6.13 用H2和O2的有关半反应设计一个原电池，确定25℃时H2O的Kw是多少？

6.14 已知反应：2Ag+ + Zn 2Ag + Zn2+，

--

（1）开始时Ag+和Zn2+的浓度分别是0.10 mo1·L1和0.30mo1·L1。求E(Ag?Ag)、E(Zn2?Zn)及电动势；

θθθ

（2）计算反应的K、E及ΔrGm值；

（3）求达到平衡时，溶液中剩余的Ag+浓度为多少？

θθθ

6.15 计算下列反应的E、ΔrGm、K及ΔrGm。

---（1）Sn2+(0.10 mo1·L1) + Hg2+(0.010 mo1·L1) Sn4+(0.020 mo1·L1) + Hg(l)

--（2）Cu(s) +2Ag+(0.010 mo1·L1) Cu2+(0.010 mo1·L1) + 2Ag(s)

6.16测得原电池Ag∣AgCl（s）∣Cl-（1.00mol·L-1）‖Ag+（1.00mol·L-1）∣Ag的电

θθθ

动势为0.577V。计算EAgCl/Ag和Ksp(AgCl)。已知EAg/Ag=0.7996V。

+

6.17已知298K时反应Fe3++Ag=Fe2++Ag+的K=0.323，E

θ

θ

Fe3+/Fe2+

=0.771V，计算（1）标

准电动势E （2）E

－

θθ

Ag+/Ag

＋

（3）判断标准态下反应自发进行的方向。 Mn2+4H2O的EθMnO?4＋

6.18已知MnO4+8H+5eMn2?=1.507V ，EθCl2Cl?=1.358V，

－－

L1，求：可以氧化Br而不氧化EθBr2Br?=1.066V，且CBr?=CCl?=CMnO?4=CMn2?=1.0mol·

Cl的pH范围？

6.19某原电池的一个半电池是由金属银片浸在1.0 mol·L1 Ag+溶液中组成的，另一半是

-

－

由银片浸在C(Br?)为1.0 mol·L1的AgBr饱和溶液中组成的，后者为负极，测得电池电动势

-

为0.728V。计算EAgBr(θAg)和KSP(AgBr)。

θ 11

6.20已知下列电极反应在酸性溶液中的E值。 MnO4 + 4H+ + 3e

-? MnO2（s） + 2H2O , EθMnO=1.695V 4MnO2θ MnO4 + e

?（1）计算EθMnO24-

MnO42- EθMnO?4?MnO24=0.564V

MnO2值；

θθ（2）MnO42-能否歧化？写出相应的反应方程式，计算?rGm,K值。 6.21 已知E(θCu2?Cu)?0.3419V，E(θCu?Cu)θ?0.521V，Ksp(CuI)?1.2?10?12。

（1）画出在酸性溶液中铜元素的电势图：

Cu2+Cu+CuCu2+CuICu

（2）判断在酸性溶液中Cu+、CuI能否稳定存在。

-－－

6.22 在0.5 mo1·L1H2SO4溶液中，当[Ce4+]/[Ce3+]的比为：①102，②101， ③1，④10，⑤100时，Ce4+/Ce3+电对的电极电势各为多少？

6.23称取软锰矿0.3216g，分析纯的Na2C2O4 0.3685g，共置于同一烧杯中，加入H2SO4，

-并加热，待反应完毕后，用0.02400 mo1·L1KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4，消耗KMnO4溶液11.26ml。计算软锰矿中MnO2的质量分数。

6.24以K2Cr2O7标准溶液滴定0.4000g褐铁矿，其所用K2Cr2O7溶液的毫升数与试样中Fe2O3的质量分数相等。求K2Cr2O7溶液对铁的滴定度。

6.25用KIO3作基准物标定Na2S2O3溶液。称取0.1500g KIO3与过量KI作用，析出的碘用Na2S2O3溶液滴定，用去24.00ml。此Na2S2O3溶液的浓度为多少？每毫升相当多少克碘？

-6.2625.00ml KI溶液用稀盐酸及10.00ml 0.05000 mo1·L1KIO3溶液处理，煮沸以挥发除去释出的I2。冷却后，加入过量KI溶液使之与剩余的KIO3反应。释出的I2需要用21.14m1 0.1008

-mo1·L1Na2S2O3溶液滴。计算KI溶液的浓度。

-6.27 如果在25.00m1CaCl2溶液中加入40.00ml 0.1000 mo1·L1 (NH4)2C2O4溶液，待

-CaC2O4沉淀完全后，分离之，滤液以0.02000 mo1·L1KMnO4溶液滴定，共耗去KMnO4溶液15.00ml。计算在250m1该CaCl2溶液中CaCl2的含量为多少克？

第7章 配位化合物与配位平衡

7.1 解释下列名词

? 配位体、配位原子和配位数 ? 配合物和复盐 ? 外界和内界 ? 单齿配体和多齿配体 ? 稳定常数、条件稳定常数、累积稳定常数 ? 酸效应、金属离子的配位效应 7.2 回答问题

? 配合物的总稳定常数、各级稳定常数、各级累积稳定常数间的相互关系如何？

12

? 直接滴定单一金属离子的条件是什么？ ? 金属离子分步滴定的条件是什么？ ? 如何确定滴定单一金属离子的酸度范围？

? 金属离子的副反应有那些？MY配合物的条件稳定常数与各种副反应系数的关系如何？

? 配位滴定的pM突跃范围与哪些因素有关？

? 金属指示剂应具备哪些条件？什么是指示剂的封闭现象和僵化现象？ ? 常见的掩蔽方法有哪几种？常见的配位掩蔽剂有哪些？适用的pH范围如何？ ? 配位滴定的方式有几种？举例说明什么是间接滴定法、返滴定法和置换滴定法？ 7.3 完成下表

命 名 六氟合硅(Ⅳ)酸铜 (NH4)3[SbCl6] [Zn(OH)(H2O)3]NO3 [CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl 四氯合铂(Ⅱ)酸四氨合铜(Ⅱ) [PtCl2(OH)2(NH3)2] 四异硫氰·二氨合铬(Ⅲ)酸铵 三羟基·水·乙二胺合铬(Ⅲ) 3- [Fe(CN)5(CO)] - [FeCl2(C2O4)(en)] 三硝基·三氨合钴(Ⅲ) 四羰基合镍 配合物或配离子 中心离子 配体 配位原子 配位数 7.4 人们先后制得多种钴氨配合物，其中四种组成如下：

? CoCl3·6NH3 (橙黄色) ? CoCl3·5NH3 (紫色)

? CoCl3·4NH3 (绿色) ? CoCl3·3NH3 (绿色)

若用AgNO3溶液沉淀上述配合物中的Cl-，所得沉淀的含氯量依次相当于总含氯的

321，试根据这一实验事实确定这四种钴氨配合物的化学式。 ,,,03337.5 已知[Cu(NH3)4]2+的逐级稳定常数的对数值分别为4.31、3.67、3.04、2.30。试求该配合物的逐级累积稳定常数βi、稳定常数K稳?及不稳定常数 K不稳?。

7.6 将40mL 0.10 mol·L-1AgNO3溶液和20mL 6.0 mol·L-1氨水混合并稀释至100mL。试计算?平衡时溶液中Ag+、[Ag(NH3)2]+ 和NH3的浓度。?在混合稀释后的溶液中加入0.010mol KCl固体，是否有AgCl沉淀产生？?若要阻止AgCl沉淀生成，则应改取12.0mol·L-1氨水多少毫升？

7.7 计算400mL 0.50 mol·L-1Na2S2O3溶液可溶解多少克固体AgBr？ 7.8 0.10g固体AgBr能否完全溶解于100mL 1mol·L-1的氨水中？

7.9 计算欲使0.10 mol的AgCl(s)完全溶解，至少需要1.0L多大浓度的氨水？

7.10 10 mL 0.10mol·L-1的CuSO4溶液与10mL 6.0mol·L-1的氨水混合达到平衡后，计算溶液中Cu2+、[Cu(NH3)4]2+以及NH3的浓度各是多少？若向此溶液中加入1.0mL 0.20mol·L-1的

13

NaOH溶液，问是否有Cu(OH)2沉淀生成？

θ7.11 已知EHg2?Hg?0.851V，[Hg(CN)4]的K稳=2.51×10，计算E[θHg(CN)2-?41

4]2?Hg??并比较标

准状态下Hg2+与[Hg(CN)4]2-氧化能力的相对大小。

7.12 已知Eθ计算EθFe3?Fe2??0.771V，[Fe(CN)6]的K稳=1.0×10，[Fe(CN)6]的K稳=1.0×10，

3-?424-?35

[Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4???

7.13 计算下列电对的标准电极电势 [Ni(CN)4]2- + 2e

[HgI4] 2- + 2e

Ni + 4CN- （已知[Ni(CN)4]2-的K稳?=2.0×1031） Hg + 4I-

[Ag(CN)2]- + 2NH3

7.14 计算说明下列反应在标准状态下能否向右进行？ [Ag(NH3)2]+ + 2CN- AgBr +2NH3

Ag2S + 4CN-

[Ag(NH3)2]+ + Br- 2[Ag(CN)2]- + S2-

CuS + 4NH3 [Zn(NH3)4]2+ + Cu [Fe(CN)6]4- + I2

[Ag(CN)2]- + 2NH3

[Cu(NH3)4]2+ + S2- [Cu(NH3)4]2+ + Zn [Fe(CN)6]3- + 2I-

[Ag(NH3)2]+ + 2CN-[FeF6]3-+ 6CN-

7.15 计算下列反应的平衡常数

[Fe(CN)6]3- + 6F-

7.16 计算并说明能否在pH=6.0时，用EDTA标准溶液准确滴定0.010mol·L-1的Ca2+？计算滴定Ca2+的最低pH值。

7.17 计算在pH=10.0时，用0.010mol·L-1EDTA滴定20.00mL同浓度的Ca2+时，滴定百分数为100%时，pCa=？说明滴定突跃范围与哪些因素有关？所用的指示剂是什么？

7.18 能否利用控制酸度的方法用EDTA标准溶液分步滴定等浓度的Bi3+、Zn2+、Mg2+？ 7.19 请拟订用EDTA测定Zn2+、Cu2+、Pb2+混合溶液中Zn2+、Pb2+含量的简要方案。 7.20 在0.020mol·L-1Zn2+溶液中，加入pH=10.0的氨缓冲溶液，使溶液中游离氨的浓度为0.10mol·L-1。试判断能否用等浓度的EDTA准确滴定Zn2+？若能滴定，问化学计量点时溶液中未与EDTA配位的Zn2+的总浓度所占的百分数是多少?

7.21 称取锡青铜（含Sn、Cu、Zn、Pb）试样0.2000g处理成溶液，加入过量的EDTA标准溶液，使其中所有金属离子与EDTA完全反应，多余的EDTA在pH=5～6时，以二甲酚橙作指示剂，用Zn(Ac)2标准溶液进行回滴。然后往上述溶液中加入少许NH4F，使SnY2-转化为更稳定的SnF62-，同时释放出与Sn4+结合的EDTA，被置换出来的EDTA用0.01000 mol·L-1 Zn(Ac)2标准溶液滴定，消耗Zn(Ac)2标准溶液22.30mL，计算锡青铜合金中锡的含量。

7.22称取0.500g粘土试样，用碱熔后分离除去SiO2，用容量瓶配成250mL溶液。吸取100mL，在pH=2～2.5的热溶液中用磺基水杨酸作指示剂，用0.0200 mol·L-1 EDTA溶液滴定Fe3+离子，用去7.20mL。滴完Fe3+后的溶液，在pH=3时加入过量EDTA溶液，煮沸后再调

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pH=4～6，用PAN作指示剂，用硫酸铜标准溶液（每毫升含CuSO4·5H2O为0.00500g）滴定至溶液呈紫红色。再加入NH4F，煮沸后用硫酸铜标准溶液滴定，用去25.20mL。试计算粘土中含Fe2O3和Al2O3的质量分数。

7.23 称取1.032g氧化铝试样，溶解后，移入250mL容量瓶，稀释至刻度。吸取25.00mL，加入TAl2O3?1.505mg·mL-1的EDTA标准溶液10.00mL，以二甲酚橙为指示剂，用Zn(Ac)2标准溶液进行返滴定，至红紫色终点，消耗Zn(Ac)2溶液12.20mL，已知1mLZn(Ac)2溶液相当于0.6812mL EDTA溶液，求试样中Al2O3的质量分数。

7.24 称取含磷试样0.1000g，处理成试液并把磷沉淀为MgNH4PO4，将沉淀过滤洗涤后，再溶解并调至溶液的pH=10，以铬黑T为指示剂，用0.01000mol·L-1EDTA标准溶液滴定Mg2+，用去20.00mL，求试样中P和P2O5的含量。

7.25分析含铜锌镁合金时，称取0.5000g试样，溶解后用容量瓶配成100.0mL试液。吸取25.00mL，调至pH=6，用PAN作指示剂，用0.05000 mol·L-1EDTA标准溶液滴定铜和锌，用去37.30mL。另吸25.00mL试液，调至pH=10，加KCN掩蔽铜和锌，用同浓度的EDTA标准溶液滴定镁，用去4.10mL。然后再滴加甲醛以解蔽锌，又用EDTA标准溶液滴定，用去13.40mL。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。

第8章 原子结构

8.1 将氢原子基态的一个电子激发至n = 3能级，计算需要的能量。

8.2 试区别下列名词或概念：连续光谱与线状光谱、基态原子与激发态原子、概率与概率密度、原子轨道与电子云。

8.3 氮的价电子构型是2s22p3，试用4个量子数分别表明每个电子的状态。 8.4 写出下列各轨道的名称：

? n = 2，l = 0 ? n = 3，l = 2 ? n = 4，l = 1 ? n = 5，l = 3

8.5 请填写下列各组用于表示电子运动状态时，所缺少的量子数：

1? n = 3，l = 2，m = ?，ms = +

2? n = 4，l = ?，m = -1，ms = -(3) n = ?，l = 2，m = 1，ms = +

1 21 2? n = 2，l = 1，m = 0，ms = ?

8.6 下列各组量子数哪些是不合理的，为什么？ ? n = 2，l = 1，m = 0 ? n = 2，l = 2，m = -1 ? n = 3，l = 0，m = 0 ? n = 3，l = 1，m = +1 ? n = 2，l = 0，m = -1 ? n = 2，l = 3，m = +2

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