（新）无机化学习题参考答案(5)

来源：网络收集时间：2026-05-15

导读： 9.配平下列反应方程式，并根据标准电极电势判断下列反应进行的方向。（1）Fe2+ + I2（2）Cl2 + Sn2+ Fe3+ + I－ Sn4+ + Cl－ MnO2 + H+ + Fe2+ 2+ （3）Fe3+ + Mn2+ + H2O（4）Hg + Hg 2+ Hg2 解：（1）E# =φ# (I

9.配平下列反应方程式，并根据标准电极电势判断下列反应进行的方向。（1）Fe2+ + I2（2）Cl2 + Sn2+

Fe3+ + I－ Sn4+ + Cl－

MnO2 + H+ + Fe2+

（3）Fe3+ + Mn2+ + H2O（4）Hg + Hg

Hg2

解：（1）E# =φ# (I2/I－) －φ#(Fe3+/Fe2+) = 0.535－0.771 = －0.236V < 0 反应逆向进行：2Fe3＋ + 2I－ == 2Fe 2＋+I2

（2）E =φ (Cl2/Cl) －φ(Sn/Sn) = 1.358－0.154 = 1.204V > 0 反应正向进行：Cl2 + Sn2+ == Sn4+ + 2Cl－

（3）E# =φ# (Fe3+/Fe2+) －φ#(MnO2/Mn2+) = －0.437V < 0 反应逆向进行： MnO2 + 4H + 2Fe == 2Fe + Mn + 2H2O （4）E# =φ# (Hg2+/ Hg22+) －φ#( Hg22+ /Hg) = 0.106V > 0 反应正向进行：Hg2+ + Hg == Hg22+

10.已知φ（H3AsO4/H3AsO3）= 0.559V，φ（I2/I）=0.535V，试计算下列反应： H3AsO3 + I2 + H2O

H3AsO4 + 2I－ + 2H+

＃

－

#4+2+

+2+3+2+

在298K时的平衡常数。如果pH = 7，反应向什么方向进行？

nE#n(?#(?)??#(?))解：lgK = =

0.05920.0592 =

2?(0.535?0.559)= －0.81

0.0592

∴K = 0.15 由于E#<0

∴此时反应逆向进行

当pH=7时，[H+]=10－7，其它浓度均为1 mol·L－1 E =φ(+) －φ(－)

=φ＃(I2/I－) －φ＃(H3AsO4/ H3AsO3) － =0.535－0.559－ =0.39V>0 ∴反应正向进行。

0.0592lg[H+]2 20.0592－72

lg(10) 211.已知：Fe2+ + 2e Fe3+ + e

Fe φ＃ = －0.44V Fe 2+ φ＃ = +0.771V

该电池反应式为：3Fe 2+ = Fe + 2Fe3+

计算该电池的E值及电池反应的△rGm，并判断反应能否正向自发进行？解：E# =φ＃(＋)－φ＃(－) = －0.44－0.771 = －1.211V < 0 △rGm＃=－nFE# =－2×96485× (－1.211) = 233.69(kJ) > 0 ∴反应不能自发进行。

12.根据下列反应组成电池，写出电池组成式，计算298K时的电动势，并判断反应自发进行的方向。

（1）2Ag(s) + Cu(NO3)2(0.01 mol·L－1)

2AgNO3(0.1 mol·L－1) + Cu(s)

2Cr 2+ (1 mol·L－1) + Br2(l)

＃

（2）2Cr3+(0.01 mol·L－1) + 2 Br－(0.1 mol·L－1)

解：（1）(－)Ag | Ag+(0.1mol·L－1) || Cu2+(0.01mol·L－1) | Cu(+) E = φ(＋)－φ(－)

0.0592[Cu2?] =0.34－0.7996＋lg ?2[Ag]2 =－0.46+

0.05920.01lg 220.1 =－0.46(V) < 0 故反应逆向自发进行。

（2）(－)Pt | Br2(l)，Br－(0.1mol·L－1) || Cr3+(0.01mol·L－1)，Cr2+(1mol·L－1) | Pt(+) E = φ(＋)－φ(－)

0.0592[Cr3?]2[Br?]2 =－0.41－1.087＋lg

[Ag?]22 =－1.68(V) < 0 故反应逆向自发进行。

13.已知[Sn2+] = 0.1000 mol·L－1，[Pb 2+] =0.100 mol·L－1 （1）判断下列反应进行的方向 Sn + Pb 2+ （2）计算上述反应的平衡常数K是多少？解：（1）E =φ(＋)－φ(－)

Sn 2+ + Pb

2? =φ＃

(Pb2+

/Pb)－φ＃

(Sn2+

/Sn)＋0.0592[Pb]2lg[Sn2?]

=－0.126－(－0.136) + 0.05922lg0.1000.100 =0.010V > 0 故反应正向进行。

（2）lgK =n[?#(?)??#(?)]2?0.0100.0592 = 0.0592 = 0.34

∴K = 2.18

14.已知φ＃（Br2/ Br－）＝ 1.065V，φ＃（IO－+3，H/I2）= 1.20V （1）写出标准状态下自发进行的电池反应式；

（2）若[Br－] = 0.0001 mol·L－1，而其它条件不变，反应将如何进行？（3）若调节溶液pH = 4，其它条件不变，反应将如何进行？解：（1）φ＃

(IO－

＃－

3，H/I2) >φ(Br2/Br)

故电池反应为：2IO－3 + 10Br－ + 12H+ == I2 + 5Br2 + 6H2O （2）E =φ＃(IO－3，H+/I2) －φ＃(Br－2/Br) + (0.0592/10)lg[Br－]10 =1.20 －1.065 + 0.0592lg0.0001 =－0.101(V) < 0 故反应逆向进行。

（3）E =φ＃

(IO－

＃－

+12

3，H/I2) －φ(Br2/Br) + (0.0592/10)lg[H] =1.20 －1.065 + (0.0592×12/10)lg10－4 =－0.15(V) < 0 故反应逆向进行。 15.已知锰的元素电势图为：

1.23 MnO－ 0.564 MnO2-2.26 0.95 3+ 1.51 2+ － 1.18 44 MnO2 MnMn

1.69 （1）求φ＃

（MnO－

4/Mn）；（2）确定MnO2可否发生歧化反应？

（3）指出图中哪些物质会发生歧化反应并写出反应方程式。

Mn 解：（1）φ＃(MnO4－/Mn2＋) = (0.564 +2×2.26 + 0.95 + 1.51)/5 = 1.51(V)

3+ （2）MnO2- 4 2.26 MnO2 0.95 Mn3+

E# =φ＃(右)－φ＃(左) < 0，MnO2不能歧化成MnO2-4和Mn

MnO4 1.69 MnO2 1.23 Mn E =φ

＃

－

(右)－φ(左) < 0，MnO2不能歧化成

＃

MnO4和Mn

－

∴MnO2不能发生歧化反应

（3）同理，MnO2-4 和Mn能发生歧化反应。

16.在298K时，测定下列电池的E = +0.48V，试求溶液的pH值。（－）Pt，H2(100kPa)|H(x mol·L－1)||Cu2+(1 mol·L－1)|Cu（+）解：Cu2+ + H2 == Cu + 2H+

[H?]20.0592E = E － lg 2?2[Cu]pH2#

0.48 =φ＃(Cu2+/Cu) －φ＃(H+/H2) － =0.34 －－lg[H] = 2.36 pH = 2.36

0.0592lg[H+]2 20.0592+2

lg[H] 2第十二章

1.指出下列配合物中的中心原子、配体、配原子、配位数,并加以命名。 （1）Na3〔AlF6〕（2）〔Fe(CN)4(NO2)2〕3- （3）〔Co(en)(NH3)2(H2O)Cl〕Cl2 （4）K3〔Ag(S2O3)2〕（5）〔Fe(H2O)4(OH)(SCN)〕NO3 （6）〔Ni(CO)2(CN)2〕解中心原子配体配原子配位数名称

（1） Al3+ F- F 6 六氟合铝（Ⅲ）酸钠

（2） Fe3+ CN- NO2- C N 6 四氰·二硝基合铁（Ⅲ）配离子

3+ -

（3） Co enNH3 H2OCl NNOCl 6 氯化氯·二氨·水·（乙二胺）合钴（Ⅲ）（4） Ag+ S2O32- O 2 二硫代硫酸根合银（Ⅰ）酸钾（5） Fe3+ H2O OH- SCN- O O S 6 硝酸氢氧根·硫氰酸·四水合铁（Ⅲ）（6） Ni2+ CO CN- C C 4 二氰·二羰基合镍（Ⅱ）

2.根据价键理论,指出下列配合物的中心原子的杂化类型和配合物的空间构型、内外轨型以及磁性。

3-3-3+2+

（1）〔Fe(CN)6〕（2）〔FeF6〕（3）〔Co(NH3)6〕（4）〔Co(NH3)6〕

（5）〔Ni(H2O)4〕（6）〔Ni(CN)4〕

解中心原子杂化类型配合物的空间构型内、外轨型磁性（1） dsp 八面体内顺（2） sp3d2 八面体外顺

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