G(OH)> K2(Pb(OH)2) c(Pb2) = .43×10-5 . x10-mol.L =2.2×10-mol-L c(OH)> K(Cr(OH)) c(Cr) 6.3×10-3 =V20x10=mo1-L =3.2x10-10molL 因为c(O)>>c(OH),所以Cr(0m,先沉淀。 (2)Cr(O田：沉淀完全时所需0F最低浓度为 c(OH)> K (Cr(OH)) .6.3×10- c(Cr) V10x10mol-L=4.0x10mol.L P%(OD,不沉出所容许的OI最高浓度为 c(00<2.2×10mo1·L 即c(0r)应控制在(4.0×10mol·L~2.2×107)mol·L pHi =5.60 DH=7.34 所以若要分离这两种离子，溶液的H应控制在5.60一7.34之间。 16.解：(1) (Cro"(Cro."(Pb) c(s2) c(s)c(Pb*) =K(PbCrO,)2.8×10- K(PbS) 8.0x10- =3.5×10 (2) c(Ag +12 K(AgCr0)1.12x10 (K(AgCI) 1.77x10-10 -36×10 17.解：(1)设Cu的起始浓度为xmol·L。由提示可知： 203 26S.0 反应物质的量比 26 n/10mol 30.0×0.100 x=0.230×10m01 c(Cu=0.0115mol·L (2)c(0,7=0.0230molL K°(Cu(I0))={c(Cu】·{c(I0)}只
- 2 1 2+ 15 -1 2 7 -1 (Pb(OH) ) (OH ) (Pb ) 1.43 10 mol L 3.0 10 2.2 10 mol L Ksp c c ＞ 3 - 3 2 3+ 31 -1 2 10 -1 (Cr(OH) ) (OH ) (Cr ) 6.3 10 mol L 2.0 10 3.2 10 mol L Ksp c c 3 ＞ 因为 c1(OH- )＞＞c2(OH- )，所以 Cr(OH)3先沉淀。 （2）Cr(OH)3沉淀完全时所需 OH-最低浓度为 3 31 - -1 9 -1 3 3+ 5 (Cr(OH) ) 6.3 10 (OH ) mol L 4.0 10 mol L (Cr ) 1.0 10 K sp c c 3 ＞ Pb(OH)2不沉出所容许的 OH-最高浓度为 c(OH- )＜2.2×10-7 mol·L -1 即 c(OH- )应控制在（4.0×10-9 mol·L -1～2.2×10-7）mol·L -1 pHmin = 5.60 pHmax = 7.34 所以若要分离这两种离子，溶液的 pH 应控制在 5.60～7.34 之间。 16．解：（1） 4 4 2- 2- 2+ 2- 2- 2+ 13 4 28 14 (CrO ) (CrO ) (Pb ) (s ) (s ) (Pb ) (PbCrO ) 2.8 10 (PbS) 8.0 10 3.5 10 sp sp c c c K c c c K K （2） 2- 2- + 2 4 4 - 2 - 2 + 2 12 2 4 2 10 2 7 (CrO ) (CrO ){ (Ag )} { (Cl )} { (Cl )} { (Ag )} (Ag CrO ) 1.12 10 { (AgCl)} (1.77 10 ) 3.6 10 sp sp c c c K c c c K K 17．解：（1）设 Cu2+的起始浓度为 x mol·L -1。由提示可知： 2Cu2+ 26S2O3 2- 反应物质的量比 2 ： 26 n/10-3 mol x ： 30.0×0.100 x = 0.230×10-3 mol c(Cu2+) = 0.0115 mol·L -1 （2）c(IO3 - ) = 0.0230 mol·L -1 Ksp θ (Cu(IO3)2) = {c(Cu2+)}·{c(IO3 - )}2
=6.08×10 18.解：设残留在溶液中的Cu的浓度为xol·L。 Cu”+HS=CuS↓+2F c/(ol·L 0.10 0.10+2(0.10-x) K= {cH)2 c(S)c(HS) te(Cue(H,s c( c(HS) Kao Ka2,_14×10- =K0(CuS)=6.3x10 =2.2x10 0.30=2.2×10 0.10 X=4.1X10w c(Cu")=4.1X10"mol.L 故残留在溶液中的Cu有4.1×10mo1·L×0.10L×63.546g·mo1=2.6×10g 19.解：(1)cfe=cfe≈0.010olL 若使Fe”开始产生沉淀，则 c(OH)> K(Fe(OH)) c(Fe) ,/2.79x10 -10010 -mol.L =6.5×10-15mol-L p=14.00-12.19=1.8】 (2)Fe(0H沉淀完全，要求c(Fe)≤10mol·L,则 cOH)≥ K(Fe(OH):) c(Fe) ,2.79x109 =10x10mo-L =6.5×10-l2mol.L pH=2.81 第4章氧化还原反应习题参考答案 1.解：S的氧化数分别为-2、0、2、4、5、6。 2.解：(1)3Cu+8HN01(稀)→3CuN0)+2N0↑+4H0 (2)4zn+5S0,(浓)→4nS0,+HS↑+4组0 (3)KC10+6FeS0,+3HS0,→KC1+3Fe(S0)3+3H.0 (4)CuS+22HN03+6C1(N0):+3HS01+10N01+8H0 3.解 (1) 12I-2e→I2 +)1H0+2H+2e-→2H0 21+0+2→1+2H0
= 6.08×10-6 18．解：设残留在溶液中的 Cu2+的浓度为 x mol·L -1。 Cu2+ + H2S CuS↓ + 2H + c 平/(mol·L -1 ) x 0.10 0.10+2(0.10-x) + 2 2- - 2+ 2- - 2 20 (1) (2) 36 15 { (H )} (S ) (HS ) { (Cu )}{ (H )} (S ) (HS ) 1.4 10 (CuS) 6.3 10 2.2 10 a a sp c c c K c c S c c K K K 2 5 (0.30) 2.2 10 0.10x x = 4.1×10-16 c(Cu2+) = 4.1×10-16mol·L -1 故残留在溶液中的 Cu2+有 4.1×10-16mol·L -1×0.10L×63.546g·mol-1 = 2.6×10-15 g 19．解：（1）c(Fe3+) = c(Fe2+) ≈ 0.010mol·L -1 若使 Fe3+开始产生沉淀，则 3 - 3 3+ 39 -1 13 -1 (Fe(OH) ) (OH ) (Fe ) 2.79 10 mol L 0.010 6.5 10 mol L Ksp c c 3 ＞ pH = 14.00-12.19 = 1.81 （2）Fe(OH)3沉淀完全，要求 c(Fe3+) ≤ 10-5 mol·L -1，则 3 - 3 3+ 39 -1 5 12 -1 (Fe(OH) ) (OH ) (Fe ) 2.79 10 mol L 1.0 10 6.5 10 mol L Ksp c c 3 pH =2.81 第 4 章 氧化还原反应 习题参考答案 1．解：S 的氧化数分别为-2、0、2、4、5、6。 2．解：（1）3Cu + 8HNO3(稀) → 3Cu(NO3)2+2 NO↑ + 4H2O （2）4Zn + 5H2SO4(浓) →4ZnSO4 +H2S↑ + 4H2O （3）KClO3 + 6 FeSO4 + 3H2SO4 → KCl +3 Fe2 (SO4)3 + 3H2O （4）Cu2S + 22HNO3 → 6Cu (NO3)2 + 3H2SO4 + 10NO↑ +8 H2O 3．解： （1） 1 2I - 2e → I2 +) 1 H2O2+ 2H+ + 2e → 2H2O 2I + H2O2+ 2H+ → I2+2H2O
(2) 1Cr0号+14f+6e→2Cr”+7H0 )3s-2e°-S+2H Cx0号+3班S+8H→20r”+3S↓+70 (3) 1C105+6f+6e°→C1+3H0 +)6Fe"-e→Fe" C105+6Fe+6f→C1°+6fe+3H0 (4) 1/2C1+2e→2C1 +) C1:+40H-2e→2C10+2H0 1/2 C12+20H→C1+C10+H0 (5) 1Za+40H-2e°→[Zn(omD] +)1C10+0+2e→C1+20H Z知+C10+20H-+H0→「Zn(0D,12+C1 (6) 2h0;+e→Mm0 +)1S0g+0H-2e→S02+0 2Mn0;+s0}-+20H°→2Mh0?+s0?+H0 4.解：(1)(-)Pt,12(s)1I(a)1C1(c)1C1z(p),Pt(+) (2)(-)Pt I Fe*,Fe"(c)ll Mno (c),Mn"(c),H'(c)I Pt (+ (3)(Zn I ZnS0,(c)Il Cdso,(e)I Cd (+ 5.解：由于Ea/)>EP(S.0/S0>E°(L0/L0)>E°(n0i/n>E°(Pb0/P> E(C1:/C1)>E (Br:/Br)>E (Ag'/Ag)>E (Fe"/Fe*)>(I:/T) 故氧化能力顺序为R>S0?>0,>M0:>Pb0,>C1,>Br:>Ag>fe">L.其对应的 还原产物为f,S0,0,h”,P6,C1,Br,Ag,Fe”,I。 6.解：由于EP(Z/)<EP(f/)<EP(S/LS)<EP(Sn"/Sn)<E(S0/s0)<EP(Cu/C) (I/T)<g (Fe"/Fe")<(Ag/Ag)<(Cl/C1) 故还原能力顺序为Zn>H>HS>SnC1,>aS0>Cu>KI>FeC1,>Ag>KCl。 7.解：(1)EP(Fe”Fe〈E(Br/Br),该反应能自发向左进行。 (2)E>0,该反应能自发向左进行。 (3)△.G(0,该反应能自发向右进行： 8.解：(1)EP(Mn0,/Mm>EP(Fe"/Fe),该反应能自发向右进行。 (2)原电池的电池符号： ()Pt|Fe(1molL),Fe"(1molL II Mno(1molL),Mn(1mol-L).H(10.0molL Pt(+)
（2） 1 Cr2O 2 7 + 14H+ + 6e → 2Cr3+ + 7H2O +) 3 H2S - 2e → S + 2H+ Cr2O 2 7 + 3H2S + 8H+ → 2Cr3+ + 3S↓ + 7H2O （3） 1 ClO 3 + 6H+ + 6e → Cl- + 3H2O +) 6 Fe2+ -e →Fe3+ ClO 3 + 6Fe2++ 6H+ → Cl- +6Fe3 +3H2O （4） 1/2 Cl2+ 2e →2Cl- +) 1/2 Cl2 + 4OH - 2e →2ClO- + 2H2O Cl2 + 2OH →Cl- +ClO- + H2O （5） 1 Zn + 4OH - 2e →[Zn(OH)4] 2- +) 1 ClO- + H2O +2e →Cl- + 2OH Zn + ClO- +2OH + H2O→[Zn(OH)4] 2- + Cl- （6） 2 MnO 4 + e → MnO 2 4 +) 1 SO 2 3 + OH - 2e →SO 2 4 + H2O 2MnO 4 +SO 2 3 + 2OH →2 MnO 2 4 +SO 2 4 + H2O 4．解：（1）（-）Pt，I2(s)∣I (c1)‖Cl- (c2)∣Cl2(P ), Pt（+） （2）（-）Pt∣Fe2+, Fe3+ (c3)‖MnO 4 (c3), Mn2+(c4)，H + (c5)∣Pt（+） （3）（-）Zn∣ZnSO4 (c1)‖CdSO4 (c2)∣Cd（+） 5．解：由于 E (F2/HF)＞E (S2O 2 8 /SO4 2- )＞E (H2O2/H2O)＞E (MnO 4 /Mn2+)＞E (PbO2/Pb2+)＞ E (Cl2/Cl- )＞E (Br2/Br- )＞E (Ag+ /Ag)＞E (Fe3+/Fe2+)＞E (I2/I- ) 故氧化能力顺序为 F2 ＞S2O 2 8 ＞ H2O2＞ MnO 4 ＞PbO2＞Cl2 ＞Br2 ＞ Ag+＞Fe3+＞I2。其对应的 还原产物为 HF，SO 2 4 ，H2O，Mn2+ ，Pb2+ ，Cl ，Br , Ag, Fe2+ , I 。 6．解：由于 E (Zn2+/Zn) < E (H+ /H2) < E (S/H2S) < E (Sn4+/Sn2+) < E (SO4 2- /H2SO3) < E (Cu2+/Cu) < E (I2/I- ) < E (Fe3+/Fe2+) < E (Ag+ /Ag) < E (Cl2/Cl- ) 故还原能力顺序为 Zn＞H2＞H2S＞SnCl2＞Na2SO3＞Cu＞KI＞FeCl2＞Ag＞KCl。 7．解：（1）E (Fe3+/Fe2+) < E (Br2/Br- )，该反应能自发向左进行。 （2）E ＞0，该反应能自发向左进行。 （3） rGm <0，该反应能自发向右进行。 8．解：（1）E ( MnO4 - / Mn2+)＞E (Fe3+/Fe2+)，该反应能自发向右进行。 （2）原电池的电池符号： (-)Pt|Fe2+(1mol•L -1 ), Fe3+(1mol•L -1 )‖MnO4 - (1mol•L -1 ), Mn2+(1mol•L -1 ), H+ (10.0mol•L -1 )︱ Pt(+)
Ea7h的=(n747+Q0z2Y1.atCeareY c(Mn2/c 1.51v+00s2y1ga.0-1.60y E=E(Mn0i/Mn")-g Fe"/Fe")=0.83 V (3)1gP=Z'(EPn0,/Mn2-EP(Fe"/Re2}/0.0592V =62.5 °=3.2×10 8.解：Eag/Ag）=E(Ag/Ag)+0.0592W1g{c(ag/c°) 0.6807v E(Zn"/Zn)=(Zn"/Zn)+0.0592 V/2 1g(c(Zn)/c) =-0.7922V E=E(Ag/Ag)-E(Zn"/Zn) =1.4729V lgK°=ZAg7Ag上2*1z 0.0592 =52.8 °-6.3×10 9.解：(1)(-)ZmZm”(0.020ol·L)Ni产(0.080mo1·L)1Ni(+):=0.524V: (2)()Pt,Cl:(P)ICI(10 molL)Crao(1.0mol.L).Cr*(1.0mol.L),H(10 mol.L)I Pt (+=0.21 V 10.解：E(AgBr/Ag)=EAg/Ag) =E(Ag/Ag)+0.0592V×1g{c(Ag)/c) =EP(ag/Ag)+0.0592VX1gK,°(AgBr） K°(AgBr）=5.04X10- 11.解：c(Ag)=0.040mo1·L 12.解：(1)ECu/Cm=E°(Cu”/Cu+00592Y1g{cCu/e°) =+0.33V (2)c(Cu")=K (CuS)/(S)=6.3c10mol.L ECu"/Cu)=-0.70V 3》B0r/=E°r/+002Y cH+2 7 =-0.0592V (4)0F+F→H0 c/(molL0.10.1 刚好完全中和，所以c()=1.0X10o1·L
E(MnO4 - / Mn2+) = E ( MnO4 - / Mn2+)+ 0.0592V Z lg - + 8 4 2+ { (MnO / }{ (H / } { (Mn / } c c c c c c =1.51 V + 0.0592V 5 lg(10.0 ) 8 = 1.60 V E = E(MnO4 - / Mn2+) − E ( Fe3+/Fe2+) = 0.83 V （3）lgK = Z′{ E (MnO4 - / Mn2+)- E (Fe3+/Fe2+)}/0.0592 V = 62.5 K = 3.2×1062 8．解：E(Ag+ /Ag) = E (Ag+ /Ag) + 0.0592V lg{c(Ag+ /c )} = 0.6807 V E(Zn2+/Zn) = E (Zn2+/Zn)+0.0592 V/2 lg{c(Zn)/c } = -0.7922 V E = E(Ag+ /Ag) - E(Zn2+/Zn) = 1.4729 V θ 2 '{Ag / Ag) (Zn / Zn)} 0.0592 lg Z E v K =52.8 K =6.3×1052 9．解：（1）（-）Zn∣Zn2+(0.020 mol·L -1 )‖Ni2+(0.080 mol·L -1 )∣Ni（+）; E = 0.524 V; （2）（-）Pt，Cl2(P )∣Cl- (10 mol·L -1 )‖Cr2O7 2- (1.0 mol·L -1 ), Cr 3+（1.0 mol·L -1），H + (10 mol·L -1 )∣Pt（+）; E =0.21 V 10．解：E (AgBr/Ag) = E(Ag+ /Ag) = E (Ag+ /Ag) + 0.0592 V × lg{c(Ag+ )/c } = E (Ag+ /Ag) + 0.0592 V × lg Ksp (AgBr) Ksp (AgBr) = 5.04×10-13 11．解：c(Ag+ )=0.040 mol·L -1 12．解：（1）E(Cu 2+/ Cu) = E (Cu 2+/Cu) + 0.0592V Z lg{c(Cu 2+)/c } =+0.33 V （2）c(Cu 2+) = Ksp (CuS)/(S2- ) =6.3c10-36 mol·L -1 E(Cu2+/Cu) = -0.70 V （3）E(H+ /H2) = E (H+ /H2) + 0.0592V Z lg + 2 2 { (H )/ } { (H )/ } c c p p = -0.0592 V （4）OH- + H+ → H2O c/(mol·L -1 ) 0.1 0.1 刚好完全中和，所以 c(H+ )=1.0×10-7 mol·L -1
EH/)=-0.41V (5)加入的Na0Ac与HC1刚好完全反应生成0.10mo1·L的HOAc HOAc H OAc" 平衡浓度c/(mol/)0.10-x XX M(H0Ac)=x/0.10-x)=1.8×10 x=0.0013m01.1 E/)=-0.17V 13.解：cG)=2.7×10ol·L,p4.57:(H)=2.7×10 14.解：由1g°=4.3345得°=4.63×10 15.解：/=E(/u+00592Y1gc/e=+0.31 EAg/Ag)=E(g/Ag)+0.0592VX1g{c(Ag)/c}=+0.681V Fe"/Fe)=-0.44V,[E(Ag'/Ag)-g (Fe"/Fe))>(E(Cu"/Cu)-(Fe"/Fe)} 故Ag先被Fe粉还原。 当Cu"要被还原时，需EAg/Ag)=ECu/Cu), 这时E°(ag/Ag)+0.0592VX1g{c(Ag/c)=E(Cu/Cu). 即：0.7991V+0.0592V×1g{c(Ag)/c)=0.31V,cag)=5.0×10ol·L 16.解：(1)EAg/Ag)=E(Ag/Ag)+0.0592V×1g{c(Ag)/c9=+0.74V EZm/Zn)=E(Zn"/Zm+(0.0592v/2)X1g{c(亿n”/c}=-0.78V E=E(Ag'/Ag)-E(Zn"/Zn)=+1.5 V (2)1g° {E°(Ag/Ag)-E°(Z/Zm}/0.0592V,°=5.76×10 E=E(Ag/Ag)-E(Zn2"/Zn)=+1.5617V △，G=-zFE2=-3.014×102k灯·mol (3)达平衡时.c(Ag=xmo1·L 2Ag'+Zn =2Ag Zn" 平衡时浓度c/(ol·L) 0.30+(0.10-x/2 idAg'y x=2.5×10,c(Ag)=2.5×10mo1·L 17.解：(1)E°(Mn0产Mn0)={3E°(Mn0,/h0)-E00n0,}/2 +2.27 (Mno:/Mn")=(2(Mno:/Mn")-g Mn"/Mn"))/1=+1.0 v (2)n02,n。 (3)是M。反应式为+2H一M”+ 18.解：()E(Cr0,产/Cr2=0.91V:E(Cr/Cr=-0.74W: (②)Cr”,Cr“均不歧化，Cr”较稳定，Cr极不稳定。 第5章原子结构与元素周期性习题参考答案 1.解：(1)n≥3正整数： (2)1=1: (3)m=+（或-）：
E(H+ /H2) = -0.41 V （5）加入的 NaOAc 与 HCl 刚好完全反应生成 0.10 mol·L -1的 HOAc HOAc H + + OAc- 平衡浓度 c/(mol/L) 0.10-x x x K a (HOAc) = x2 /(0.10-x) = 1.8×10-5 x = 0.0013 mol·L -1 E(H+ /H2) = -0.17 V 13．解：c(H+ )=2.7×10-5 mol·L -1 , pH=4.57; K (HA)= 2.7×10-5 14．解：由 lg K = 4.3345,得 K = 4.63×10-5 15．解：E(Cu2+/Cu) = E (Cu2+/Cu) + 0.0592V 2 lg{c(Cu2+)/c }= +0.31 V E(Ag+ /Ag) = E (Ag+ /Ag) + 0.0592 V×lg{c(Ag+ )/c } = +0.681V E ( Fe2+/Fe)=-0.44V, {E(Ag+ /Ag) - E (Fe2+/Fe)} ＞ {E(Cu2+/Cu) - E (Fe2+/Fe)} 故 Ag+先被 Fe 粉还原。 当 Cu2+要被还原时，需 E(Ag+ /Ag) = E(Cu2+/Cu), 这时 E (Ag+ /Ag)+0.0592 V×lg{c(Ag+ )/c } = E (Cu2+/Cu)。 即：0.7991 V + 0.0592 V × lg{c(Ag+ )/c } = 0.31 V，c(Ag+ ) = 5.0×10-9 mol·L -1 16．解：（1）E(Ag+ /Ag) = E (Ag+ /Ag) + 0.0592 V × lg{c(Ag+ )/c }= +0.74 V E(Zn2+/Zn) = E (Zn2+/Zn) + (0.0592 V/2)×lg{c(Zn2+)/c }= -0.78 V E = E(Ag+ /Ag) - E(Zn2+/Zn) = +1.5 V （2）lgK = z′{E (Ag+ /Ag) - E (Zn2+/Zn)}/0.0592 V，K = 5.76×1052 E = E (Ag+ /Ag) - E (Zn2+/Zn) = +1.5617 V Δ rG m =-z′FE = -3.014×102 kJ·mol-1 （3）达平衡时, c(Ag+ ) =x mol·L -1 2Ag+ + Zn 2Ag + Zn2+ 平衡时浓度 c/(mol·L -1 ) x 0.30 + (0.10-x)/2 K = 2 2 {c(Ag )/c } c(Zn )/c x = 2.5×10-27，c(Ag+ ) = 2.5×10-27mol·L -1 17．解：（1）E (MnO4 2- /MnO2) = {3E (MnO4 - /MnO2) - E (MnO4 - /MnO4 2- )}/2 = +2.27V E (MnO2/Mn3+) = {2E (MnO2/Mn2+) - E ( Mn3+/Mn2+)}/1 = +1.0 V （2）MnO4 2- , Mn3+。 （3）是 Mn2+。反应式为 Mn + 2H+ → Mn2+ + H2 18．解：(1) E (Cr2O7 2- /Cr2+)=0.91V; E (Cr3+/Cr2+)= -0.74V; (2) Cr3+, Cr2+均不歧化, Cr3+较稳定, Cr2+极不稳定。 第 5 章 原子结构与元素周期性 习题参考答案 1．解：（1）n ≥ 3 正整数； （2）l = 1； （3）ms = +½（或½）；