第十七章铜族锌族元素 1、解释下列实验事实并写出反应方程式: ①铜器在潮湿的空气中会慢慢生成一层铜绿: ②将SO2通入CuSO,与NaC1的混合溶液中会有白色沉淀生成: ③金溶于王水 ④加热CuC22H0得不到无水CuC: ⑤用煤气灯加热试管中的CuNO).2H0产生黑色沉淀和棕红色气体 ©HgS能溶于王水或NaS溶液,但不溶于HCI,HNO:及(NH)2S溶液中 ⑦Hg(NO2溶液中有NHNO,存在时,加入氨水得不到HgNH2NO,沉淀 答:①在湖湿空气中和C02参与下,Cu被02氧化生成碳酸羟铜: 2Cu+02+C02+H20→C2(0HD2C01 ②SO2与CuS0,发生氧化还原反应,产物Cu与C进一步生成白色沉淀CuCl: 2Cu2++S02+2CI+2H0→2CuC1+S02-+4H ③金溶于王水是因为生成了稳定的配离子HAuC, Au+4HCI+HNO,HAuCl,+NO+2H,O ④因C2极化能力强,容易水解,HC又是挥发性酸,所以发生如下水解反应 CuClz-2 H2O Cu (OH)CI H2O HCIt Cu (OH)CI △Cu0+HCIT ⑤CuNO)2H,0不稳定,加热发生分解:2CuN0h2H,0一2CuO1+4NO2t+O21+4H0 ©因为Hg*能与C、S2~生成稳定的配离子,所以HgS能溶于王水或NaS溶液: 溶于王水:3HgS+8H+2NO+12C→3HgC42+3S1+2NO1+4HO 溶于NaS:Hgs+NaS一Na.HgS2 Hgs不溶于HC:因为HgS溶度积太小: HgS不溶于HNO:因为生成难溶的HgNO)2HgS: HS不溶于(NH)2S:因为NH)2S水解生成HS,S2离子浓度不够。 ⑦NHNO,存在时,抑制了NH2的生成,同时HgNHzNO的溶解度稍大,从而溶解 生成更稳定的配合物: Hg (NO3)2+4NH;>Hg (NHa)+2 NO
第十七章 铜族锌族元素 1、解释下列实验事实并写出反应方程式 : ① 铜器在潮湿的空气中会慢慢生成一层铜绿 ; ② 将 SO2 通入 CuSO4 与 NaCl 的混合溶液中会有白色沉淀生成 ; ③ 金溶于王水 ④ 加热 CuCl2·2 H2O 得不到无水 CuCl2; ⑤ 用煤气灯加热试管中的 Cu(NO3)﹒2H2O 产生黑色沉淀和棕红色气体 ⑥ HgS 能溶于王水或 Na2S 溶液,但不溶于 HCl,HNO3 及(NH4)2S 溶液中; ⑦ Hg (NO3)2 溶液中有 NH4NO3 存在时,加入氨水得不到 HgNH2NO3 沉淀 。 答:① 在潮湿空气中和 CO2 参与下,Cu 被 O2 氧化生成碳酸羟铜: 2 Cu + O2 + CO2 + H2O → Cu2 (OH)2CO3 ② SO2 与 CuSO4 发生氧化还原反应,产物 Cu+与 Cl-进一步生成白色沉淀 CuCl: 2 Cu2+ + SO2 + 2 Cl- + 2 H2O → 2 CuCl↓+ SO4 2-+ 4 H+ ③ 金溶于王水是因为生成了稳定的配离子 HAuCl4 3 4 2 Au HCl HNO HAuCl NO H O + + = + + 4 2 ④ 因 Cu2+极化能力强,容易水解,HCl 又是挥发性酸,所以发生如下水解反应 CuCl2·2 H2O ⎯⎯→ Cu (OH)Cl + H2O + HCl↑ Cu (OH)Cl ⎯⎯→ CuO + HCl↑ ⑤ Cu(NO3)·2H2O 不稳定,加热发生分解:2Cu(NO3)2·2H2O→2CuO↓+4NO2↑+O2↑+4H2O ⑥ 因为 Hg2+能与 Cl-、S 2-生成稳定的配离子,所以 HgS 能溶于王水或 Na2S 溶液 : 溶于王水:3 HgS+8 H++2 NO3 -+12 Cl-→3 HgCl4 2-+3 S↓+2 NO↑+4 H2O 溶于 Na2S: HgS + Na2S → Na2HgS2 HgS 不溶于 HCl:因为 HgS 溶度积太小 ; HgS 不溶于 HNO3 :因为生成难溶的 Hg(NO3)2·HgS ; HgS 不溶于(NH4)2S :因为(NH4)2S 水解生成 HS-,S 2-离子浓度不够 。 ⑦ NH4NO3 存在时,抑制了 NH2 -的生成,同时 HgNH2NO3 的溶解度稍大,从而溶解 生成更稳定的配合物: Hg (NO3)2 + 4 NH3 ⎯⎯NH4NO⎯3→ Hg (NH3)4 2+ + 2 NO3 -
(注:向HgNO2溶液中加入NH4C1一NH混合液时,仍可生成HgNH2CI。可 能是因为该沉淀溶解度较小,需要过量较多的NH才能溶解。) 2、某溶液A,加入NaCI溶液,有白色沉淀B析出,B可溶于氨水,得到溶液C。在溶液C 中加入NaBr,则有黄色沉淀D析出,D在阳光下容易变黑,D溶于NaS,O,溶液得到溶液 E。在E中加入Nal,则析出黄色沉淀F,F可溶于NaCN溶液中得到溶液G。往G中加入 NS得黑色沉淀H,从溶液中分离出H,加入浓HNO,煮沸后,滤去产生的硫磺,又可得 到原来的A。指出A,B,C,D,E,F,G,H各为何物?写出各步化学方程式。 答:A、AgNO B、AgCC、[AgNH]C D、AgBr E、Na:[Ag(S,:OhlF、AglG、Na[Ag(CN)] H、Ag2S AgNO,+NaCI=NaNO,+AgCIl(白色) AgCI 2 NHs [Ag(NH3)2]CI [Ag(NHs)2]Cl+NaBr=AgBrl(浅黄色)+2NH,+NaCI 2AgBr hv 2Ag Br2 AgBr 2 NaS2O3=Na[Ag(S2O3)2]+NaBr Na[Ag(S,O]+Nal=Agll(黄色)+2NaSO Agl 2NaCN Na[Ag(CN)2]Nal 2 Na[Ag(CN)]+NaS=AgS1(黑色)+4NaCN 3AgS +8 HNO;()-A>6AgNO:+3S1+2NO +4H:0 3、试设计一个方案将混合溶液中的Hg2,Ag,C2*,Zm2*离子分离开。 答; Cu2+,Ag',Zn2,Hg2 ↓HC Cu2*,Z2+,Hg29 NH3 H2O 0.3 mol-L [H].H2S Ag(NHs)2 HNO CuSL☐(黑), (Hgs!) AgC(白) ↓NO, NH:H2O ZnSl(白色] Cu2(益 Hes(黑)
(注:向 Hg (NO3)2 溶液中加入 NH4Cl-NH3 混合液时,仍可生成 HgNH2Cl↓。可 能是因为该沉淀溶解度较小,需要过量较多的 NH3 才能溶解。) 2、某溶液 A,加入 NaCl 溶液,有白色沉淀 B 析出,B 可溶于氨水,得到溶液 C。在溶液 C 中加入 NaBr,则有黄色沉淀 D 析出,D 在阳光下容易变黑,D 溶于 Na2S2O3 溶液得到溶液 E。在 E 中加入 NaI,则析出黄色沉淀 F,F 可溶于 NaCN 溶液中得到溶液 G。往 G 中加入 Na2S 得黑色沉淀 H,从溶液中分离出 H,加入浓 HNO3 煮沸后,滤去产生的硫磺,又可得 到原来的 A。指出 A,B,C,D,E,F,G,H 各为何物?写出各步化学方程式。 答:A、AgNO3 B、AgCl C、[Ag(NH3)2]Cl D、AgBr E、Na3[Ag(S2O3)2] F、AgI G、Na[Ag(CN)2] H、Ag2S AgNO3 + NaCl = NaNO3 + AgCl↓(白色) AgCl + 2 NH3 = [Ag(NH3)2]Cl [Ag(NH3)2]Cl + NaBr = AgBr↓(浅黄色) + 2 NH3 + NaCl 2 AgBr hv 2 Ag + Br2 AgBr + 2 Na2S2O3 = Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr Na3[Ag(S2O3)2] + NaI = AgI↓(黄色) + 2 Na2S2O3 AgI + 2 NaCN = Na[Ag(CN)2] + NaI 2 Na[Ag(CN)2] + Na2S = Ag2S↓(黑色) + 4 NaCN 3 Ag2S + 8 HNO3 (浓) ⎯⎯→ 6 AgNO3 + 3 S↓ + 2 NO↑ + 4 H2O 3、试设计一个方案将混合溶液中的 Hg2+,Ag+,Cu2+,Zn2+ 离子分离开。 答: Cu2+,Ag+,Zn2+,Hg2+ HCl AgCl Cu2+,Zn2+,Hg2+ NH3·H2O 0.3 mol·L-1 [H+ ],H2S Ag(NH3)2 + HNO3 CuS↓ ( 黑 ) , (HgS↓ 黑 ) Zn2+ AgCl↓( 白 色 ) HNO3 NH3·H2O ZnS↓(白色) Cu2+ (蓝) HgS↓(黑)
4、写出金属铜、银、锌、镉、汞和盐酸、硝酸、硫酸反应的化学反应方程式。 答:()铜与热浓硫酸、热硝酸(稀、浓)反应 Cu+2H2S0(浓) △CuS04+S02t+2H0 Cu+4HNO(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H0 3Cu +8 HNO:()=3Cu(NO3)2 2NOT+4H2O (2)银与热浓硫酸、硝酸(稀、浓)反应 2Ag+2HSO.().+O:1+2 Ag+2HNO ()A>AgNO+NOt+H 3Ag+4HNO()A>3AgNO,NO1+20 (3)锌和镉(M0和盐酸、硝酸、硫酸反应 M+2 HCI MClz Hat M+HSO(稀)=MSO:+h↑ M+2HS04(浓)=MS04+S0t+2H0 M+4 HNO()=M(NO3)2 +2NO21+2 H2O 3M 8 HNO()=3M(NO3)2 2NOT+4 H2O (④)汞与热浓硫酸、硝酸(稀、浓)反应,但反应物比例不同产物有别 3Hg+8HNO(过量,热、稀)=3HgNO2+2NO1+4HO 6Hg(过量)+8HNO(冷、稀)=3Hg:(NO2+2NO1+4H0 Hg+4HNO(浓)=HgNO+2NO↑+2H0 e+2hS0,(流,过量)AHe50:+S01+2比0 2e(过量)+2HS0.(浓)AHgS0:+S0t+2h0 5、已知25℃时,反应Cu(O2(s)+2O一[Cu(O K8=1.7×103 K[CMOH)4]户-=7.6x106,试计算K[COH)2]=? 答:方法(1) ①Cu(OH2s,=Cu2*+2OF K[Cu(OH)2] ②Cu2+4OF=[Cu(OH)4]- K'Cu(OH) ③COH0(S9)+20f一[Cu(OH)4K0-1.7x103 由①+②-③得:K[C(OH)2]×K[COH4]P=K°=1.7x10 6012-a
4、写出金属铜、银、锌、镉、汞和盐酸、硝酸、硫酸反应的化学反应方程式。 答: ⑴铜与热浓硫酸、热硝酸(稀、浓)反应 Cu + 2 H2SO4(浓) ⎯⎯→ CuSO4 + SO2↑+ 2 H2O Cu + 4 HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2 NO2↑+ 2 H2O 3 Cu + 8 HNO3(稀) = 3 Cu(NO3)2 + 2 NO↑+ 4 H2O ⑵银与热浓硫酸、硝酸(稀、浓)反应 2 Ag + 2 H2SO4(浓) ⎯⎯→ Ag2SO4 + SO2↑+ 2 H2O Ag + 2 HNO3(浓) ⎯⎯→ AgNO3 + NO2↑+ H2O 3 Ag + 4 HNO3(稀) ⎯⎯→ 3 AgNO3 + NO↑+ 2 H2O ⑶锌和镉(M)和盐酸、硝酸、硫酸反应 M + 2 HCl = MCl2 + H2↑ M + H2SO4(稀) = MSO4 + H2↑ M + 2 H2SO4(浓) = MSO4 + SO2↑+ 2 H2O M + 4 HNO3(浓) = M(NO3)2 + 2 NO2↑+ 2 H2O 3 M + 8 HNO3(浓) = 3 M(NO3)2 + 2 NO↑+ 4 H2O ⑷汞与热浓硫酸、硝酸(稀、浓)反应,但反应物比例不同产物有别 3 Hg + 8 HNO3(过量 ,热、稀) = 3 Hg(NO3)2 + 2 NO↑+ 4 H2O 6 Hg(过量) + 8 HNO3(冷、稀) = 3 Hg2(NO3)2 + 2 NO↑+ 4 H2O Hg + 4 HNO3(浓) = Hg(NO3)2 + 2 NO2↑+ 2 H2O Hg + 2 H2SO4(浓,过量) ⎯⎯→ HgSO4 + SO2↑+ 2 H2O 2 Hg(过量) + 2 H2SO4(浓) ⎯⎯→ Hg2SO4 + SO2↑+ 2 H2O 5、已知 25℃时,反应 Cu (OH)2(s) + 2 OH- [Cu(OH)4] 2- K =1.7×10-3 , 2− 4 K [Cu(OH) ] f =7.6×1016,试计算 [ ( ) ] Ksp Cu OH 2 =? 答:方法(1) ① Cu(OH)2(S) Cu2++2OH- [ ( ) ] Ksp Cu OH 2 ② Cu2++4OH- [Cu(OH) 4] 2- 2− 4 K [Cu(OH) ] f ③ Cu(OH)2(s) +2OH- [Cu(OH)4] 2- K =1.7×10-3 由①+②=③得: [ ( ) ] Ksp Cu OH 2 × 2− 4 K [Cu(OH) ] f = K =1.7×10-3 [ ( ) ] Ksp Cu OH 2 = 16 3 7.6 10 1.7 10 − =2.2×10-20
方法(2) K°=ICOH] 分子分母同乘以Cr门[OH [OH-T K= ICTOFOF*ICO=KICMOH):]KCuOH) [CHOH-] K904oH1=17x10r 7.6x106-2.2x100 6、根据K[AuC=153和K[AuCL=2.5×10及E(AuC/Au=1.61v,E(AuCL/ AuCl)=0.93v。分别计算E(Au*/Au)和E(Au/Au). 答:因为E(AuC/Au)=E(Au/Au)=E(Au/Au)+0.0592Ig[Au] =E (Au'/Au)+0.05921g(1/KLAuC) 1.61=E(Au/Au)+0.0592lg(1/15.3) 则E(Au1Au)=1.68(N) 而E(AuCl TAuCh=E(Au产1Au)=EP山ZAu鸣+00521g4] -EPA+002g [Au 133 O9g=E'au产Au+0o52g5w0R】 则E(Au*1Au)=1.4I(w) 画出金的元素电势图: 六E°A*1A=2x141+1x168=L50网 7、用反应方程式表示下列制备过程 ①由CuSO:溶液制备Cu(CN)P溶液 ②由CuSO4溶液制备Cul。 ③由Hg制备HgC2。 答: 2Cu**+10CN-=2[Cu(CN)4]+(CN)2t 2[Cu(CN)4]+H2O2=2[Cu(CN)4]2-+20H 2CuS04+4KI=2Cul+I2+K2S04 Na2SO3+I2+H2O=Na2SO4 +2HI(2) 6Hg +8HNO3=3Hgz(NO3)2+2NO+4H2O Hg2(NO3)2+2HCl=Hg2Cl2+2HNO
方法(2) K = 2 2 4 [ ] [ ( ) ] − − OH Cu OH 分子分母同乘以[Cu2+ ][OH- ] 2 K = 2 2 2 2 2 2 4 [ ][ ] [ ][ ] [ ] [ ( ) ] + − + − − − Cu OH Cu OH OH Cu OH = [ ( ) ] Ksp Cu OH 2 × 2− 4 K [Cu(OH) ] f [ ( ) ] Ksp Cu OH 2 = 16 3 7.6 10 1.7 10 − =2.2×10-20 6、 根据 Kf [AuCl2] -=15.3 和 Kf [AuCl4] -=2.5×1017 及 E (AuCl2 - / Au)=1.61v, E (AuCl4 - / Au Cl2 - )=0.93v。分别计算 E (Au3+ / Au)和 E (Au+ / Au)。 答:因为 E (AuCl2 - / Au)= E (Au+ / Au)= E (Au+ / Au)+0.0592lg[Au+ ] = E (Au+ / Au)+0.0592lg(1/ − [ ] Kf AuCl2 ) 1.61= E (Au+ / Au)+0.0592lg(1/15.3) 则 E (Au+ / Au) =1.68 (v) 而 E (AuCl4 - / Au Cl2 - )= E (Au3+ / Au+ ) = E (Au3+ / Au+ ) + 0.0592 2 lg [ ] [ ] 3 + + Au Au = E (Au3+ / Au+ )+ 0.0592 2 lg 4 2 1 1 f AuCl f AuCl K K − − 0.93= E (Au3+ / Au+ )+ 0.0592 2 lg 17 2.5 10 15.3 则 E (Au3+ / Au+ )=1.41(v) 画出金的元素电势图 : Au3+ 1.41 v Au+ 1.68 v Au ? v ∴ E (Au3+ / Au)= 3 21.41+11.68 =1.50 (v) 7、用反应方程式表示下列制备过程。 ①由 CuSO4 溶液制备[Cu(CN)4] 2-溶液。 ②由 CuSO4 溶液制备 CuI。 ③由 Hg 制备 Hg2Cl2。 答: ① 2Cu2+ +10CN- =2[Cu(CN)4] 3- + (CN)2↑ 2[Cu(CN)4] 3- + H2O2 = 2[Cu(CN)4] 2- +2OH- ② 2CuSO4 + 4KI = 2CuI + I2 +K2SO4 Na2SO3 + I2 + H2O = Na2SO4 +2HI(除 I2) ③ 6Hg +8HNO3 = 3Hg2(NO3)2 + 2NO + 4H2O Hg2(NO3)2 + 2HCl= Hg2Cl2 + 2HNO3
8、加水稀释CuC的浓溶液过程有什么现象?试解释。 答:溶液的颜色逐渐由黄绿色经绿色而变为蓝色,因CuCI?呈黄色,Cu(HO)呈蓝色, CuC2的浓溶液中CuCI较多,Cu(H,O)较少,所以显黄绿色。当加水稀释时,CuC?逐 渐减少而Cu(H,O)·逐渐增多,至二者相当时溶液显绿色。大量水稀释后,CuC较少, CuH,O)较多,则溶液显蓝色。 9、试用一种试剂将HgC,CuC和AgC1这三种白色固体区别开来并写出有关反应方程式。 答:分别取上述三种白色粉末少许,再分别加入氨水,充分振荡后放置一段时间,有黑色沉 淀出现的是HgC:先变成无色溶液,后转化为蓝色溶液的是CuC:溶解后得到无色溶液 的是AgC1。有关反应式如下: HgCk+2NH=HgNH:Cll(白色)+NHCI+HgI CuC+2NH=[Cu(NHs)2]'(无色)+C 2[CuNH'+4NHH0+O2=2[CuN)2*(蓝色)+4OF+2H0 AgCI 2 NHs [Ag(NHs)2]*+Cr 10、HgS溶于王水后,为什么有时溶液呈红棕色,且没有S析出? 答:如果王水加入过量,S继续被氧化为SO,没有S析出。同时过量的NO会发生如 下反应4HNO,=4NO2↑+O2t+2HO,红棕色的NO2溶于溶液中,所以又时溶液呈红棕色 11、将A(钠盐)溶液滴加到B溶液(硝酸盐)中,立即有白色沉淀C生成,C放置一段时间会 变为黑色沉淀D。若将B溶液滴加到A溶液中,开始形成的是无色溶液E,当加入相当多B 后才会有C沉淀出来。向溶液B中加入钾盐F溶液,可以生成浅黄色沉淀G,G可溶于A 溶液中,G在光照下可分解变黑。若向溶液E中加入盐酸,有大量沉淀H生成并放出刺激 性气体1。沉淀H溶于过量浓硝酸。请写出A一1的化学式。 :A NazS2O3:B AgNO3:C AgzS2O3:D AgS:E Ag(S2O3)2:F KBr: G AgBr:H:AgS+S:I SO2 12、不溶于水的白色粉末A溶于盐酸得无色溶液B。向B中加入适量NOH溶液得白色沉 淀C,C经高温加热又得到A。C溶于过量NaOH溶液得无色溶液D。向溶液D中通入HS 有白色沉淀E生成.E不溶于水而易溶于稀盐酸。C溶于氨水生成无色溶液F,向溶液F中
8、加水稀释 CuCl2 的浓溶液过程有什么现象?试解释。 答:溶液的颜色逐渐由黄绿色经绿色而变为蓝色,因 CuCl 2− 4 呈黄色,Cu(H2O) 2+ 4 呈蓝色, CuCl2 的浓溶液中 CuCl 2− 4 较多,Cu(H2O) 2+ 4 较少,所以显黄绿色。当加水稀释时,CuCl 2− 4 逐 渐减少而 Cu(H2O) 2+ 4 逐渐增多,至二者相当时溶液显绿色。大量水稀释后,CuCl 2− 4 较少, Cu(H2O) 2+ 4 较多,则溶液显蓝色。 9、试用一种试剂将 Hg2Cl2,CuCl 和 AgCl 这三种白色固体区别开来并写出有关反应方程式。 答:分别取上述三种白色粉末少许,再分别加入氨水,充分振荡后放置一段时间,有黑色沉 淀出现的是 Hg2Cl2;先变成无色溶液,后转化为蓝色溶液的是 CuCl;溶解后得到无色溶液 的是 AgCl。有关反应式如下: Hg2Cl2 + 2 NH3 = HgNH2Cl↓(白色) + NH4Cl + Hg↓ CuCl + 2 NH3 = [Cu(NH3)2] + (无色) + Cl- 2 [Cu(NH3)2] + + 4 NH3·H2O + O2 = 2 [Cu(NH3)4] 2+(蓝色) + 4 OH- + 2 H2O AgCl + 2 NH3 = [Ag(NH3)2] + + Cl- 10、HgS 溶于王水后,为什么有时溶液呈红棕色,且没有 S 析出? 答:如果王水加入过量,S 继续被氧化为 SO 2− 4 ,没有 S 析出。同时过量的 HNO3 会发生如 下反应 4HNO3 = 4NO2↑ + O2↑+2H2O,红棕色的 NO2 溶于溶液中,所以又时溶液呈红棕色。 11、将 A(钠盐)溶液滴加到 B 溶液(硝酸盐)中,立即有白色沉淀 C 生成,C 放置一段时间会 变为黑色沉淀 D。若将 B 溶液滴加到 A 溶液中,开始形成的是无色溶液 E,当加入相当多 B 后才会有 C 沉淀出来。向溶液 B 中加入钾盐 F 溶液,可以生成浅黄色沉淀 G,G 可溶于 A 溶液中,G 在光照下可分解变黑。若向溶液 E 中加入盐酸,有大量沉淀 H 生成并放出刺激 性气体 I。沉淀 H 溶于过量浓硝酸。请写出 A~I 的化学式。 答:A Na2S2O3;B AgNO3;C Ag2S2O3;D Ag2S;E Ag(S2O3)2 3-;F KBr; G AgBr;H: AgS+S;I SO2 12、不溶于水的白色粉末 A 溶于盐酸得无色溶液 B。向 B 中加入适量 NaOH 溶液得白色沉 淀 C,C 经高温加热又得到 A。C 溶于过量 NaOH 溶液得无色溶液 D。向溶液 D 中通入 H2S 有白色沉淀 E 生成.E 不溶于水而易溶于稀盐酸。C 溶于氨水生成无色溶液 F,向溶液 F 中
缓慢滴加稀盐酸,先有白色沉淀生成,盐酸过量则白色沉淀溶解。请写出A~F的化学式。 A ZnO:B ZnCl2:C Zn(OH)2:D Zn(OH)2:E ZnS:F Zn(NH) 13、试根据Zn(OH2(S)+2OH一[Zn(OH4P的K=4.79。K(Zn(OH) 1.2×10-7,计算K(Zn(OH). 答:因为K°=cZOH 分子分母同乘以c(Zn*)c(OHy c(OH-) K°-K(ZOH)2)×K([Zn(OH)4P-) 4.79 则K92m0n.)12x10=4010 14、己知E°(Cu2*/Cu)=0.34v,E(C/Cu)=0.52v,K(Cu(NHh=7.24x1010, K(CuNH)2=2.09×1013。为什么Cu(I)在水中不能稳定存在,在氨水中能稳定 存在。(通过计算说明) 答:根据铜的元素电势图 034y E°(0*10)=2x034-052=0.16W 由于E(Cu1C)=0.52v>E(C/Cu=0.16v,所以在水溶液中Cu*能自发歧 化,因而Cu(I)在水中不能稳定存在。 在氨水条件下,由于生成氨合配离子,电极电势变化如下: E([Cu(NHa)4*/[Cu(NHa)2])=E (Cu2/Cu) =E”(C2+1C)+0.05921g c(C2*) c(C*) =0.16+0.05921g2.09x10 =0.014(w) 1 7.24×100 E([Cu(NH3)2]/Cu)=E (Cu*/Cu)=E(Cu*/Cu)+0.05921g e(Cu") =0,52+005921g724x10=.0120
缓慢滴加稀盐酸,先有白色沉淀生成,盐酸过量则白色沉淀溶解。请写出 A~F 的化学式。 答:A ZnO;B ZnCl2;C Zn(OH)2;D Zn(OH)2- 4;E ZnS;F Zn(NH3) 2- 4 13、试根据 Zn(OH)2 (s) + 2 OH- [Zn (OH)4] 2- 的 K =4.79 。 Ksp (Zn(OH)2)= 1.2×10-17 ,计算 Kf (Zn (OH) 2− 4 )。 答:因为 K = 2 2 4 ( ) ( ( ) ) − − c OH c Zn OH 分子分母同乘以 c(Zn2+ )c(OH- ) 2 K = ( ( ) ) Ksp Zn OH 2 × ([ ( ) ] ) 2 4 − Kf Zn OH 则 ([ ( ) ] ) 2 4 − Kf Zn OH = 17 1.2 10 4.79 − =4.0×1017 14、已知 E (Cu2+ / Cu)=0.34 v , E (Cu+ / Cu)=0.52 v , Kf (Cu (NH3)2 + )=7.24×1010, Kf (Cu(NH3)4 2+)=2.09×1013 。为什么 Cu(Ⅰ)在水中不能稳定存在 ,在氨水中能稳定 存在。(通过计算说明) 答:根据铜的元素电势图 : Cu2+ Cu+ 0.52 v Cu 0.34 v E (Cu2+ / Cu+ )= 1 2 0.34 − 0.52 =0.16 (v) 由于 E (Cu+ / Cu)=0.52 v > E (Cu2+ / Cu+ )=0.16 v ,所以在水溶液中 Cu+能自发歧 化 ,因而 Cu (Ⅰ)在水中不能稳定存在 。 在氨水条件下 ,由于生成氨合配离子 ,电极电势变化如下 : E ([Cu (NH3)4] 2+ / [Cu (NH3)2] + )= E (Cu2+ / Cu+ ) = E (Cu2+ / Cu+ ) + 0.0592 lg ( ) ( ) 2 + + c Cu c Cu =0.16 + 0.0592lg 10 13 7.24 10 1 2.09 10 1 =0.014 (v) E ([Cu (NH3)2] + / Cu)= E (Cu+ / Cu)= E (Cu+ / Cu) + 0.0592 lg c(Cu+ ) = 0.52 + 0.0592 lg 10 7.24 10 1 =-0.12 (v)
由于E°([Cu (NH)2/[Cu(NH2)=0.014v>E([Cu(NH)z]/C)=-0.12v Cu(【)在氨水中不歧化,能稳定存在
由于 E ([Cu (NH3)4] 2+/ [Cu (NH3)2] + )=0.014 v > E ([Cu (NH3)2] + / Cu)=-0.12 v Cu (Ⅰ) 在氨水中不歧化 ,能稳定存在