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大学无机化学计算例题1

等体积混合0.3molL-1NH3溶液、0.3 molL-1NaCN和0.03 溶液、 一、 等体积混合 和 molL-1AgNO3溶液,求平衡时 溶液,求平衡时Ag(CN)2-和Ag(NH3)2+浓度各是 多少? 多少? 已知: (已知:K稳[Ag(CN)2-]=1.0×1021 K稳[Ag(NH3)2+]=1.6×107) × × 混合后各物质的浓度是: 混合后各物质的浓度是:NH3和NaCN是0.1 是0.1mol·L-1, AgNO3 0.01mol·L-1;设平衡时生成 设平衡时生成Ag(NH3)2+的浓度为 的浓度为xmol·L-1, 混合溶液中存在如下平衡, 混合溶液中存在如下平衡, Ag(CN)2- + 2 NH3 = Ag(NH3)2+ + 2 CN则: 0.01- x 0.100-2x x 0.080+2x 平衡 K=
4、在理论上,欲使1×10–5 mol–1的AgI溶于 、在理论上,欲使 × 溶于1mL氨水,氨水的最低浓度应达到 氨水, 溶于 氨水 多少?事实上是否可能达到这种浓度? 多少?事实上是否可能达到这种浓度? (已知K稳[Ag(NH3)2+]=1.6×107;KspAgI =9.3×10–17) × × 溶解反应式为: 溶解反应式为: 平衡浓度( 平衡浓度(mol–1·L–1) AgI + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + I– x 0.01 0.01
[ Ag ( NH 3 )] × [ I − ] K= = K 稳 i K sp = 1.6 × 10 7 × 9.3 × 10 −17 [ NH 3 ]3
2 (0.01) = 14.88 × 10 −10 x2
x =? ? 起始浓度: ?(mol·L–1) 起始浓度:x + 2×0.01 =?( × ?( 事实上能否达到这种浓度(液氨45.35 mol·L–1,市售浓氨水 市售浓氨水17mol·L–1 ) 事实上能否达到这种浓度(液氨
0.100-2x≈0.100。把近似值代入上式得到 。
二、 已知 I2 + 2e− = 2I− ϕ = 0.54 V Cu2+ + e− = Cu+ − ϕ θ = 0.16 V Ksp(CuI) = 1.0 × 10-12 θ 求:(1) Cu2+ + I–+ e– = CuI的 ϕ = ? 的 (2) 反应 反应2Cu2+ + 2I― = 2Cu+ + I2能否自发进行? 能否自发进行? 此反应能否自发进行? (3) 2Cu2+ + 4I– = CuI↓ + I2 的K = ?此反应能否自发进行? ↓
ϕ (AgCl/Ag) = ϕ θ (Ag+/Ag) + 0.0591 lg(Ksp/[Cl–])
= 0.80 + 0.0591 lg(1.6 × 10-10/0.10)=? =? =? ϕ (Zn2+/Zn) =ϕ θ (Zn2+/Zn) + (0.0591/2) lg[Zn2+]=? = -0.76 + 0.0295 lg(0.050) – ϕ (Zn2+/Zn) =? ?
Ksp(AgCl) = 1.6 × 10-10)
沉淀的溶液中加入锌粉后, 含AgCl沉淀的溶液中加入锌粉后,设有 沉淀的溶液中加入锌粉后 设有2AgCl + Zn = 2Ag + Zn2+ + 2Cl− 反应发生, 反应发生,则此反应的 E > 0 计算说明: 计算说明:AgCl 0.10mmol 在 1.0 mL溶液中完全被 Zn 还原转变为 溶液中完全被 则有0.050 mol·L–1Zn2+ 和 0.10 mol·L–1Cl– 则有
E=
ϕ (AgCl/Ag)
说明即使0.10mmol AgCl全部溶解,E仍然 ,反应并未达平衡, 全部溶解, 仍然>0,反应并未达平衡, 说明即使 全部溶解 AgCl能被 全部还原而生成 和Cl− 。若 E<0, Zn不能全部溶解。 能被Zn全部还原而生成 不能全部溶解。 能被 全部还原而生成Ag和 , 不能全部溶解
θ
(1) 根据溶度积公式: [Cu+][I–]= Ksp 根据溶度积公式: = [Cu+] =
K [I ]
sp −
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= 1.0 × 10-12 mol·L-1 (Cu2+/Cu+) + 0.059 lg
1 [C u 2 + ]
ϕ θ (Cu2+/CuI) =
= 0.16 + 0.059 = ? (2) 反应的 ϕ θ (Cu2+/Cu+) – ϕ θ (I2/I−) = 0.16 - 0.54 = -0.38 (V) 反应的= ,反应不能自发进行。 E θ < 0,反应不能自发进行。
沉淀的溶液中加入Zn粉 能否被Zn全 三、在1.0 mL含0.10mmol AgCl沉淀的溶液中加入 粉,问AgCl能否被 全 含 沉淀的溶液中加入 能否被 部还原而生成Ag和 部还原而生成 和Cl−。 (已知: 已知: ; ϕ θ(Ag+/Ag) = 0.80 V; ϕ θ(Zn2+/Zn) = -0.76 V ;
(3) 反应的 反应的=(Cu2+/CuI) –(I2/I−) = ϕ θ [反应 – 0.54 = 0.33 (V) 反应(1)] 反应
nEθ 2× 0.33 = lg K= = =11 0.059 0.059
K = 1 × 1011
由于CuI的生成,改变了ϕ (Cu(II)/Cu(I)),使氧化还原反应得 的生成, 由于 的生成 , 以进行。 以进行。
[ Ag( NH3 )+ ][CN − ]2 [ Ag(CN )− ][ NH3 ]2
=
K稳[Ag(NH3 )+ ] K稳[ Ag(CN)2 ]
=
1.6 ×107 1.0 ×1021
=1.6×10-14 ×
所以K =
x(0.080 + 2x)2 (0.010 − x)(0.10 − 2x)2
K很小,说明 很小,说明Ag(NH3)2+浓度很小,则有 浓度很小,则有0.080+2x≈0.080;0.010-x≈0.010; ; ;
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