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北师大无机化学四版习题答案18章ds区金属.pdfVIP

北师大无机化学四版习题答案18章ds区金属.pdf

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其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。——《论语》

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?

2++2++

解:(1)Cu离子半径比Cu离子的小,而电荷又多一倍,所以Cu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++

(2)Ag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?

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:

焙烧

2ZnS+3O=========2ZnO+2SO2C+O=======2CO

222

ZnO+CO=======Zn(g)+CO↓

2

(2)辰砂中制金属汞

辰砂碎石经粉碎,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+O=======Hg+SO↑4HgS+4CaO======4Hg+3CaS+CaSO

224

18.3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+

2+2+2++3+2+

的氧化能力大于Ni、Fe、Zn而小于Ag、Au、Pt,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。

φ

M2+/M:Cu:0.342V,Ni:-0.257V,Fe:-0.44V,Zn:-0.762V,Ag+:0.78

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