北师大《无机化学》第四版习题答案

第十二章 配位平衡

12-1 在1L 6 mol ·L －

1的NH 3水中加入0.01 mol 固体CuSO 4，溶解后加入0.01 mol 固体NaOH ，铜氨络离子能否被破坏？（K 稳[Cu(NH 3)42+]=2.09×1013，K SP [Cu(OH)2]=2.2×10-20）

解：CuSO 4在过量的氨水溶液中几乎完全形成[Cu(NH 3)4]2+，则

[Cu(NH 3)4]2+ === Cu 2+ + 4NH 3

平衡时： 0.01-x x (6-0.04)+4x

铜氨络离子不能被破坏。

12-2 在少量N H 4S C N 和少量Fe 3+同存于溶液中达到平衡时，加入NH 4F 使[F －]=[SCN －]= 1 mol ·L

－1，问此时溶液中[FeF 63－]和 [Fe(SCN)3]浓度比为多少？（K 稳[Fe(SCN)3]=2.0×103，K 稳[FeF 63－]= 1×1016）

解： ---+=+SCN FeF F SCN Fe 3][6])([363 12-3 在理论上，欲使1×10－

5 mol 的AgI 溶于1 cm 3氨水，氨水的最低浓度应达到多少？事实上是

否可能达到这种浓度？（K 稳[Ag(NH 3)2+]=1.12×107，K SP [AgI]=9.3×10－17）

解： -++=+I NH Ag NH AgI ])([2233 起始浓度 a 0 0

达到平衡时 a-2x x x （全部溶解时：1

01.0-⋅=L mol x ）

此反应的平衡常数：9177231004.1103.91012.1)(})({--+⨯=⨯⨯⨯=⨯=AgI Ksp NH Ag K K 稳

因此： 922

1004.1]

2[(-⨯=-=x a x K 1310-⋅=L mol a 事实上不可能达到这种浓度。

12-4 通过配离子稳定常数和Zn 2+/Zn 和Au +/Au 的标准电极电势计算出Zn(CN)42－/Zn 和Au(CN)2

－/Au 的标准电极电势，说明提炼金的反应：Zn + 2Au(CN)2－===Zn(CN)42－+ 2Au 在热力学上是自发

的。

解： Au CN Zn CN Au Zn 2)()(224

2+=+-- 将反应Au CN Zn CN Au Zn 2)()(224

2+=+--设计成原电池 正极： ---+=+CN Au e CN Au 2)(2

负极： ---=-+24)(24CN Zn e CN Zn

反应能正向自发。

12-5 为什么在水溶液中Co 3+(aq)离子是不稳定的，会被水还原而放出氧气，而3+氧化态的钴配合物，例如Co(NH 3)63+，却能在水中稳定存在，不发生与水的氧化还原反应？通过标准电极电势作出解释。(稳定常数：[Co(NH 3)62+] 1.38×105；[Co(NH 3)63+] 1.58×1035, 标准电极电势Co 3+/Co 2+ 1.808V ；

O 2/H 2O 1.229V ；O 2/OH － 0.401V , K b (NH 3)=1.8×10－5)

解：（1）

设计成原电池：

正极： )()(23aq Co

e aq Co +-+=+ V Co Co 808.1)/(23=++θφ 负极：+-+=-H O e O H 44222 V O H O 229.1)/(22=θ

φ

（2）φӨ[Co(NH 3)63+/Co(NH 3)62+]= φӨ (Co 3+/Co 2+)－0.0592lg{K 稳[Co(NH 3)63+]/K 稳[Co(NH 3)62+]}

= 1.808－0.0592lg[(1.58×1035)/(1.38×105)]=0.028V

设计成原电池：

正极：+-+=+263363])([])([NH Co e NH Co φӨ=0.028V

负极：--=++OH e O O H 44222

1 0 0

1-x x x -<+

φφ 反应不能正向进行。 12-6 欲在1L 水中溶解0.10 mol Zn(OH)2，需加入多少克固体NaOH ？（K 稳[Zn(OH)42－]=4.6×1017，

K SP [Zn(OH)2]=1.2×10－17）

解： --=+242])([2)(OH Zn OH OH Zn

平衡浓度 (a －0.2)+2x 0.10－x

52.5]

2)2.0[(10.02=+--=x a x K 完全溶解时，x=0, g 13L 0.33mol a -1=⋅= 12-7 在pH=10的溶液中需加入多少NaF 才能阻止0.10 mol ·L

－1的Al 3+溶液不发生A l (O H )3沉

淀？（K 稳[AlF 63－]=6.9×1019，K SP [Al(OH)3]=1.3×10-20）

解：---+=+OH AlF F OH Al 3][6)(363 设加入NaF 的浓度为a -1L mol ⋅,

平衡浓度 (a －0.60)+6x 0.10－x 10-4

x 很小时，平衡常数表达式可近似为：

a=0.607 mol ·L －1

12-8 测得Cu| Cu(NH 3)42+(1.00 mol ·L －1)，NH 3(1.00 mol ·L －1) || H +(1.00 mol ·L －1) |H 2 (1bar)，Pt

的电动势为0.03V ，试计算Cu(NH 3)42+的稳定常数。

解：电池反应式：正极：222H e H =+-

+

负极：-++=+e NH Cu NH Cu 2])([42433 12-9 硫代硫酸钠是银剂摄影术的定影液，其功能是溶解未经曝光分解的AgBr 。试计算，1.5 L 1.0

mol ·L －1的Na 2S 2O 3溶液最多能溶解多少克AgBr ？（K 稳[Ag(S 2O 3)23－]=2.8×1013；K SP [AgBr]= 5.0