无机化学(下)习题答案(胡宗球等编)

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1、无机化学（下）习题答案535353535353第14章　无机物的存在、合成与制备14.1选择适宜的方法合成卤素互化物(说明理由，判断反应温度范围)写出反应方程式。解：卤素互化物含有两种或两种以上的卤素，由卤素单质在一定条件下直接合成是最简便的方法。如：Cl2＋F22ClFCl2＋3F22ClF3I2＋3Cl2(l)I2Cl6I2＋7F22IF7这是一类氧化还原反应，反应温度的判断一是要根据卤素的化学反应性，二是要看氧化进行的程度。14.2　镁的主要来源是白云石（CaCO3·MgCO3）、菱镁矿（MgCO3）及海水中的氯化镁，试设计并讨论金属镁的制取方案。解：(1)从海水中获得氯

2、化镁，而后电解熔融氯化镁来制取。(2)利用碳酸盐对热的不稳定性，加热分解MgCO3得MgO，再在高温下用硅铁还原MgO也是常用的制取方法。14.3　以重晶石（BaSO4）为原料，设计制备各种钡盐的合理反应路线，并讨论反应条件。解：重晶石是制备其它钡类化合物的原料。例如：BaSO4＋4CBaS＋4CO生成的可溶性的BaS可用于制BaCl2和BaCO3：BaS＋2HClBaCl2＋H2S↑　　BaS＋CO2＋H2BaCO3＋H2S↑14.4　电解制氟时，为何不用KF的水溶液？为什么液态氟化氢为什么不导电，而氟化钾的无水氟化氢溶液却能导电？电解解：由于氟的高还原电位[φy(F2/F－

3、)＝2.87V]，氟遇水时会同水发生反应。因此，制备单质F2不能用KF的水溶液。电解制氟的反应方程式是：2KHF2=====2KF↑+H2+F2↑液态氟化氢是分子型物质，不导电。氟化钾的无水氟化氢溶液能导电，是因为液态氟化氢可同无水氟化钾作用形成KHF2，该物质可发生强的电离作用，产生正负离子，从而导电。KHF2K++HF－2本质上，无水氟化氢是溶剂，氟化钾是溶解于氟化氢的溶质，该体系是非水HF溶剂（也是类水溶剂）的电解质溶液。14.5以I2为原料写出制备HIO4、KIO3、I2O5和KIO4的反应方程式。解：(l)制HIO4：3I2+6NaOH==5NaI+NaIO3+3H2

4、ONaIO3+Cl2+3NaOH==Na2H3IO6+2NaClNa2H3IO6+5AgNO3==Ag5IO6+2NaNO3+3HNO34Ag5IO6+10Cl2+10H2O==4H5IO6+20AgCl↓+5O2373K－H2O353K－3H2O真空中：532H5IO6H4I2O92HIO4工业上通过电解碘酸也可获得高碘酸。(2)制KIO3：3I2+6KOH==5KI+KIO3+3H2OI2+2KClO3==2KIO3+Cl2↑413K或由(l)中得到的H5IO6在413K时分解：2H5IO6======2HIO3+O2↑+4H2O(3)制I2O5：首先制HIO3I2+5Cl

5、2+6H2O==2HIO3+10HCl产物中加Ag2O除去Cl－I2+10HNO3(浓)==2HIO3+10NO2+4H2O413K由（1）中的到H5IO6在413K时分解：2H5IO6====2HIO3+O2↑+4H2O413K由HIO3加热分解得到I2O5：2HIO3=====I2O5+H2O↑(4)制KIO4：由(1)中得到的HIO4与KOH中和HIO4＋KOHKIO4＋H2O14.6下列反应的热力学数据如下：MgO(s)＋C(s,石墨)CO(g)＋Mg(g)△fHy298/kJ•mol－1－601.70－110.52147.7△fGy298/kJ•mol－1－569.4

6、0－137.15113.5△fSy298/J•mol－1•K－126.945.740197.56148.54试计算：（1）反应的热效应△rHy298；（2）反应的自由能变△rGy298；（3）在标准条件下，用C(s，石墨)还原MgO制取金属镁时，反应自发进行的最低温度是多少？并与图14.7中的温度相比较。解：MgO(s)+C(s，石墨)CO(g)+Mg(g)（1）反应的热效应(CO,g)△rHy298＝△fHy298(CO,g)＋△fHy298(Mg,g)－△fHy298(C,s)－△fHy298(MgO,s)＝－110.52＋(147.7)－0－(－601.7)＝638.88

7、(kJ·mol－1)（2）反应的自由能变△rGy298＝△fG298(CO,g)＋△fGy298(Mg,g)－△fGy298(C,s)－△fGy298(MgO,s)＝113.5+(－137.15)－0－(－569.4)＝545.75(kJ·mol－1)（3）△rSy298＝148.54+197.56－5.74－26.94＝313.42(J·mol－1·K－1)故反应自发进行的最低温度T＞5314.7简述：(1)怎样从闪锌矿(主要成份是ZnS)冶炼金属锌?　(2)怎样从辰砂(主要成份是HgS)