北师大无机化学四版习题答案18章ds区金属

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1、第18章ds区金属18.l为什么Cu(II)在水溶液中比Cu(I)更稳定，Ag(I)比Ag(II)稳定,Au易形成+III氧化态化合物?解：(1)Cu2+离子半径比Cu+离子的小，而电荷又多一倍，所以Cu2+的溶剂化作用要比Cu+的强得多；Cu2+的水化能(－2121kJ·mol－1)已超过铜的第二电离能。所以Cu2+在水溶液中比Cu+稳足。(2)Ag2+和Ag+的离子半径都较大，其水化能相应就小，而且银的第二电离能又比铜的第二电离能大，因此Ag+比较稳定。(3)金的离子半径明显比银的大，金的第3个电子比较容易

2、失去，再加上d8离子的平面正方形结构具有较高的晶体场稳定化能，这就使得金容易形成+Ⅲ氧化态。18.2简述：(1)怎样从闪锌矿冶炼金属锌?(2)怎样从辰砂制金属汞?焙烧解：(1)闪锌矿通过浮选法得到含有40％～60％ZnS的精矿石，焙烧使其转化为ZnO，再将ZnO和焦炭混合在鼓风炉中加热至1373~1573K，使Zn以蒸气逸出，冷凝得到纯度为99％的锌粉：2ZnS+3O2=========2ZnO+2SO22C+O2=======2COZnO+CO=======Zn(g)+CO2↓(2)辰砂中制金属汞辰砂碎石经粉

3、碎，浮选富集之后，在空气在中焙烧或与石灰共热，然后使汞蒸馏出来。HgS+O2=======Hg+SO2↑4HgS+4CaO======4Hg+3CaS+CaSO418.3电解法精炼铜的过程中,粗铜(阳极)中的铜溶解，纯铜在阴极上沉积出来，但粗铜中的Ag、Au、Pt等杂质则不溶解而沉于电解槽底部形成阳极泥，Ni、Fe、Zn等杂质与铜一起溶解，但并不在阴极上沉积出来，为什么?解：因电解过程是一个氧化还原的过程，从下面各金属离子电对的电极电势可以看出：Cu2+的氧化能力大于Ni2+、Fe2+、Zn2+而小于Ag+、A

4、u3+、Pt2+，所以在电解过程中，Ni、Fe、Zn失去电子转入溶液中，而Ag、Au、Pt沉入阳极底部。φM2+/M：Cu：0.342V,Ni：－0.257V，Fe：－0.44V，Zn：－0.762V，Ag+：0.78V，Au3+：1.498V，Pt：1．2V18.4有一份硝酸铜和硝酸银的混合物，试设计一个分离它们的方案。712K472K解：根据AgNO3和Cu(NO3)2的热分解温度不同分离2AgNO3======2Ag+2NO2↑+O2Cu(NO3)2=====2CuO+4NO2↑+O2↑控制温度在472～

5、712K之间加热,然后溶解过滤出CuO，将滤液重结晶便得到纯的硝酸银；将CuO溶于稀硝酸再结晶便得到硝酸铜。18.5lmL0.2mol·dm－3HCl溶液中含有Cu2+5mg，若在室温及101.325kPa下通入H2S气体至饱和,析出CuS沉淀,问达到平衡时,溶液中残留的Cu2+浓度(mg·mL－1)为多少?解：Ksp(CuS)＝1.27×10－36　H2S：　Ka1＝5.7×10－8　Ka2＝1.2×10－15由于CuS的Ksp很小，可以认为Cu2+完全生成CuS　Cu2++H2S====CuS↓+2H+　H

6、2S====2H++S2－Ka1·Ka2[H2S][H+]　[S2－]＝1.27×10－363.42×10－23KspCuS[S2-]5.7×10－8×1.2×10－15×0.10.2Ka2[H2S][H+]代入数值[S2－]＝＝3.42×10－23∴[Cu2+]＝＝＝3.71×10－12（mol·dm－3）18.6用反应方程式说明下列现象：(1)铜器在潮湿空气中慢慢生成一层绿色的铜锈：(2)金溶于王水：(3)在CuCl2浓溶液中逐渐加水稀释时，溶液颜色由黄棕经绿色而变为蓝色：(4)当SO2通入CuSO4与Na

7、Cl浓溶液中时析出白色沉淀：(5)往AgNO3溶液中滴加KCN溶液时，先生成白色沉淀而后溶解，再加入NaCl溶液时并无AgCl沉淀生成，但加入少许Na2S溶液时却析出黑色Ag2S沉淀：(6)热分解CuCl2·2H2O时得不到无水CuCl2。解：(1)2Cu+O2+H2O+CO2===Cu(OH)2·CuCO3(2)Au+4HCl+HNO3===HAuCl4+NO↑+2H2O△(3)Cu2++4C1－===[CuCl4]2－(黄绿色)Cu2++6H2O===[Cu(H2O)6]2+(蓝色)(4)2Cu2++2C1

8、－+SO2+2H2O===2CuCl↓+4H++SO42－(5)Ag++CN－＝AgCN↓AgCN+CN－＝Ag(CN)2－△　2Ag(CN)2－+S2－===Ag2S↓+4CN－(6)2CuCl2·2H2O===Cu(OH)2·CuCl2+2HCl↑18.7有一黑色固体化合物A，它不溶于水、稀醋酸和氢氧化钠，却易溶于热盐酸中，生成一种绿色溶液B。如溶液B与铜丝一起煮沸，逐渐变棕黑得到