第二十二章ds区金属课后习题参考答案4解：取一定量混合物配成溶液后，滴加入过量的HCl使Ag+完全沉淀后，离心分离。
沉淀用稀HNO3加热溶解即得AgNO3溶液.滤液中含有硝酸铜.5解：溶液中含Cu2+为5/63.55=0.0787mol/L 对于反应:Cu2+ + H2S == CuS↓+ 2H+K平=[H+]2/[Cu2+][H2S]= [H+]2[S2-]/[Cu2+][S2-][H2S]=K a1K a2/K sp=5.7×10-8×1.2×10-15/1.27×10-36=5.386×1013设达到平衡时,溶液中[Cu2+]=x mol/L 代入平衡常数表达式得:(0.2+2×0.0787)2/x×0.1= 5.386×1013∴x=2.37×10-14(mol/L)= 1.51×10-12mg/ml6解：(1) 2Cu + O2 + H2O + CO2 == Cu(OH)2·CuCO3(2) Au + 4HCl + HNO3 == HAuCl4 + NO + 2H2O(3) CuCl42-(黄棕) + 4H2O == [Cu(H2O)4] 2+(蓝) + 4Cl-(4) CuCl42- + SO2 + 2H2O == 2CuCl + SO42- + 6Cl- + 4H+(5) Ag+ + CN- == AgCN(白)↓AgCN + CN- == Ag(CN)2-Ag(CN)2- + Cl-→不反应2Ag(CN)2- + S2- == Ag2S↓+ 4CN-(6) 2CuCl2·2H2O == Cu(OH)2·CuCl2 + 2HCl↑7解：A：CuO；B：CuCl2+Cu(H2O)42+；C：HCuCl2；D：CuCl；E：Cu(NH3)2+；F：Cu(NH3)42+；G：Cu(CN)43-；H：Cu；I：Cu2+；J：Cu(OH)2.2CuO + 4HCl + 2H2O==CuCl42- + Cu(H2O)42+CuCl2 + Cu + 2HCl == 2HCuCl2HCuCl2HCl + CuCl↓CuCl + 2NH3 == [Cu(NH3)2]Cl2[Cu(NH3)2]+ + 4 NH3·H2O + 1/2O2 == 2[Cu(NH3)4]2+ + 2OH- + 3H2O2[Cu(NH3)4]2+ + 10CN- == 2[Cu(CN)4]3- + (CN)2↑+ 8NH32[Cu(CN)4]3- + Zn == 2Cu + [Zn(CN)4]2- + 4CN-3Cu + 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2OCu2+ + 2OH- == Cu(OH)2↓Cu(OH)2CuO + H2O8解：(1) 已知ψθ(Cu2+/Cu)=0.345V; ψθ(Fe2+/Fe)= -0.440V; ψθ(Fe3+/Fe2+)=0.770V. 因ψθ(Cu2+/Cu)＞ψθ(Fe2+/Fe), 则Cu2+可把Fe氧化,反应: Fe + Cu2+ == Cu + Fe2+ .而ψθ(Fe3+/Fe2+)＞ψθ(Cu2+/Cu),所以Cu又能使Fe3+还原为Fe2+,反应: Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+.(2) 用浓ZnCl2处理表面是为了除去金属表面的氧化物,同时又不损害金属表面,且高温下水分蒸发后,熔化的盐覆盖在金属表面防止其氧化,可保证金属与金属的直接接触.反应式如下: ZnCl2 + H2O == H[ZnCl2(OH)] FeO + H[ZnCl2(OH)] == Fe[ZnCl2(OH)]2 + H2O(3) HgS由于溶解度非常小,所以不溶于HCl,HNO3中.(NH4)2S中虽然含有S2-,但由于其水解较严重,导致自由的[S2-]大大低于同浓度的Na2S溶液,所以HgS在(NH4)2S中不溶. HgS溶于浓的Na2S溶液中是因为可形成HgS22-配离子的缘故.(4) HgC2O4因Ksp小难溶于水,但在Cl-中因形成配离子HgCl42-而溶解.HgC2O4 + 4Cl- == HgCl42- + C2O42-(5) 在Cl-存在时,Hg2+可形成稳定的HgCl42-配离子,这时加入NH3水也不能使HgCl42-转化为HgNH2Cl. 9解：反应的△rGθ=△f Gθ(Ag+,aq)+△f Gθ(Cl-,aq)-△f Gθ(AgCl,s)=77.11-131.17+109.72= 55.66(kJ/mol)由△rGθ=-RTlnK得: lnK=-△rGθ/RT= -55.66×103/8.314×298 = -22.47 K=1.75×10-10而K=Ksp 则AgCl的Ksp为1.75×10-10.13解：在Zn2+为0.01mol/L的溶液中通H2S，在pH≥1时，[H+]=0.1mol/L。
这时：对于解离平衡：H2S == 2H+ + S2-[H+]2[S2-]/[H2S]=K a1·K a2[S2-]=K a1·K a2[H2S]/ [H+]2=10 K a1·K a2而ZnS沉淀析出时的[S2-]=Ksp/[ Zn2+]=Ksp/0.01=100Ksp，即当10 K a1·K a2=100Ksp 刚好有ZnS析出∴0.1K a1·K a2= Ksp设pH=9时，刚析出ZnS沉淀，这时[H+]=10-9mol/L。
[S2-]=K a1·K a2[H2S]/ [H+]2= K a1·K a2×0.1/(10-9)2=1017 K a1·K a2[Zn2+]= Ksp/[ S2-]=Ksp/1017 K a1·K a2=0.1K a1·K a2/1017 K a1·K a2=10-18(mol/L)Zn(CN)42-的不稳定常数K不稳=[ Zn2+][CN-]4/[ Zn(CN)42-]=10-18×1.04/0.01=10-1614解：(1) 已知Cu2+ +0.158V Cu+ +0.522V Cu Hg2+ +0.920V Hg22+ +0.7973V Hg∵ψθ(Cu+/Cu)＞ψθ(Cu2+/Cu+) ∴反应: 2Cu+ == Cu2+ + Cu可自发向右进行,即Cu+不稳定.ψθ(Hg2+/Hg22+)＞ψθ(Hg22+/Hg) ∴反应: Hg2+ + Hg ==Hg22+可自发向右进行,即Hg22+稳定.(2) 要使Cu2+转化为Cu+,可使Cu+形成难溶物,如: 2Cu2+ + 4I- == 2CuI + I2或使Cu+形成配合物,如: 2Cu2+ + 10CN- == 2[Cu(CN)4]3- + (CN)2↑(3) 要使Hg2+转化为Hg22+,可使用还原剂与Hg2+反应来得到.如: Hg2+ + Hg ==Hg22+2 Hg2+ + Sn2+(适量) ==Hg22+ + Sn4+ 2 Hg2+ + SO32- + H2O == Hg2SO4↓+ 2H+而使Hg22+转化为Hg2+,可使用沉淀剂或配位剂.如: Hg22+ + H2S == HgS↓+ Hg↓+ 2H+Hg2Cl2 + 2NH3 == HgNH2Cl↓+Hg↓+NH4Cl Hg22+ + 4CN-(过量)==Hg(CN)42- + Hg↓18解：(1) 先酸化,后加入Na2S至沉淀完全.离心分离,沉淀为CuS,溶液中含有Zn2+,可达分离目的.(2) 加入过量Na2S使其沉淀完全.离心分离后的沉淀中加入浓HCl,则CdS溶解进入溶液相,而CuS不溶而达到分离.(3) 加入浓HCl, CdS溶解而HgS不溶而分离(或用浓Na2S, HgS溶解而CdS不溶).(4) 加入过量HCl,HgCl2溶解为HgCl42-,而Hg2Cl2不溶解而得以分离.20解：21解：22解：该原电池组成为: (-)Zn│Zn(NH3)42+,NH3‖H2S│Aa2S│Ag(+) 其△E=0.852V负极反应: Zn(NH3)42+ + 2e == Zn + 4 NH3ψ(-)=ψθ(Zn2+/Zn) + 0.0592/2lg[Zn2+]又: Zn2+ + 4 NH3 == Zn(NH3)42+ K稳=[Zn(NH3)42+]/[Zn2+][NH3]4[Zn2+]=[Zn(NH3)42+]/ K稳[ NH3]4=0.1/3.8×108×(0.1)4=2.63×10-6∴ψ(-)= -0.76+0.0592/2lg(2.63×10-6) = -0.925V正极反应: Ag2S + 2H+ + 2e == 2Ag + H2Sψ(+)=ψθ(Ag+/Ag) + 0.0592lg[Ag+]=ψθ(Ag+/Ag) + 0.0592lg(Ksp/[S2-])0.5又平衡: H2S == 2H+ + S2-[H+]2[S2-]/[H2S]=K a1·K a2[S2-]=K a1·K a2[H2S]/ [H+]2=8.9×10-8×1.2×10-13×0.1/0.22=2.67×10-20代入ψ(+)得: ψ(+)=0.80+0.0592/2lg(Ksp/2.67×10-20)=1.379+0.0296lgKsp∵ψ(+)-ψ(-)=1.379+0.0296lgKsp-(-0.925)=0.852 ∴Ksp=8.58×10-5023解：(1) 加入过量氨水,Zn2+形成无色溶液[Zn(NH3)42+],而Al3+产生白色胶状沉淀.(2) 方法一: 分别加入过量NaOH, Zn2+形成无色溶液[Zn(OH)42-],而Cd2+形成白色沉淀[Cd(OH)2];方法二: 加入Na2S溶液,Zn2+产生白色沉淀ZnS,而Cd2+形成黄色沉淀CdS.(3) 方法一: 加入过量NaOH,Mg2+产生白色沉淀,Zn2+为无色溶液;方法二: 加入过量氨水,Mg2+产生白色沉淀,Zn2+为无色溶液;方法三: 加入Na2S溶液,无现象的为Mg2+,有白色沉淀的为Zn2+.。