19、无机化学万题库(计算题)(16-21) 下载本文

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(十九) 钛 钒 铬 锰 钼 钨

1.25℃ 时在酸性溶液中有下列电对的标准电极电势:

ΘΘΘ

?(MnO/MnO)=+0.56 v ,?(MnO/MnO)=+1.695 v ,?(MnO/Mn)=+1.23 v , 试解答以下问题:

Θ

⑴ 画出锰的元素电势图 ,并计算出 ?(MnO/ MnO) ;

2-

⑵ 据此说明 MnO4在酸性溶液中是否稳定?写出有关化学方程式 ;

-2+

⑶ 据此说明 MnO4溶液与 Mn 溶液混合时,将发生什么反应?写出有关化学方程式。

***

+-3+Θ

2.已知 : MnO2 + 4 H + e = Mn + 2 H2O ? = 0.95 v

3+-2+Θ

Mn + e = Mn ? = 1.51 v

+-13+2+

计算在 [H]=0.001 mol?L 时 ,Mn能否自发歧化为 MnO2 和 Mn ?若能歧化 ,则

Θ

写出歧化反应式 ,并计算该反应的平衡常数 K。***

2--

3.某含铬和锰的钢样品10.00 g ,经适当处理后 ,铬和锰被氧化为 Cr2O7和MnO4 的溶

液共250 ml 。精确量取上述溶液10.00 ml ,加入BaCl2 溶液并调节酸度 ,使沉淀析

出完全 ,得到0.0549 g 的 BaCrO4 ,而MnO4 仍留在溶液中 。另外取一份上述溶液

2+-1

10.00 ml ,在酸性介质中用标准Fe溶液(0.075 mol?L)滴定 ,共用去15.95 ml 。

计算钢样品中铬和锰的百分含量 。(Cr 原子量 52.00 ,BaCrO4式量 253.3 ,Mn 原子量 54.94)****

2-

4

4

-4

2+

2

2

2-4

2

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3+2++Θ-4

4.已知 [Cr (H2O)6] = [Cr (OH)(H2O)5] + H K =1.0×10

-1 3+

试计算溶液中0.10 mol?LCr 不发生水解的最低 pH 值 。***

--Θ Θ-31

5.已知 :Cr (OH)3 (s) + OH = [Cr (OH)4] K=0.40,KspCr(OH)=6.3×10,

-Θ-13+

求 [Cr (OH)4] 的稳定常数 K稳。在1.0 L 0.1 mol?L 的Cr溶液中 ,Cr (OH)3沉淀完全时 ,问溶液的pH值是多少?要使沉淀出的Cr (OH)3 刚好在1.0 L NaOH 溶液中

--

完全溶解并生成 [Cr (OH)4],问平衡时溶液的 [OH]是多少 ?***

6.处理含Cr (Ⅵ) 废水的一种方法是用 FeSO4 把 Cr (Ⅵ) 还原为 Cr (Ⅲ) 并转化为铁氧

2+3+3+

体:FeCrxFe2-xO4 。

⑴ 计算需加至少应为废水中CrO3含量多少倍的固体FeSO4·7 H2O ;

⑵ 分别计算Fe(OH)3 、Cr(OH)3 和Fe(OH)2 沉淀完全需要的pH ;Cr(OH)3 溶解在氢氧化

钠中的pH 。

Θ-38Θ-16

(式量:FeSO4 ·7 H2O=278 ,CrO3=100;KspFe(OH)=4×10 ,KspFe(OH)=8×10,

Θ-31--Θ KspCr(OH)=6×10 ,Cr (OH)3 (s) + OH = [Cr (OH)4] K=0.40,)***

-1

7.将 0.5000 g 铬铁矿Fe (CrO2)2 以 Na2O2 熔融 ,然后加入 6 mol?L 的硫酸酸化溶液,

-12+

以 50.00 ml 0.1200 mol?L 的硫酸亚铁铵溶液处理,过剩的Fe需15.05 ml K2Cr2O7

2+

标准溶液氧化(1 ml K2Cr2O7 和 0.00600 g Fe反应)。计算样品中铬的含量 。 (原子量:Fe 55.85 ,Cr 51.996 ,K 39.098 ,O 16)***

8.现有钛铁矿样品0.5000 g ,经酸溶后以氨水沉淀出氢氧化物,过滤、洗涤后使之溶于酸,

将溶液精确分为两份。第一份溶液经锌汞齐将Ti(Ⅳ)还原为Ti(Ⅲ)、将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ)后,恰好与11.60 ml 的KMnO4 完全反应(该KMnO4 溶液1 ml 相当于0.005934 g As2O3 氧化至H3AsO4);第二份溶液通入SO2 将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),反应完全后赶去过

2+

量的SO2 ,滴定Fe时用去上述KMnO4 溶液3.60 ml 。计算样品中TiO2 和Fe2O3的百分含量。(式量 As2O3 197.8 Fe2O3 159.7 TiO2 79.9 )***

9.将39.5 g K2Cr2O7 溶于120 ml 水中,小心地加入19 g H2SO4(相对密度为1.84 ,质量

百分浓度为98%),冷却并用SO2 饱和,然后将溶液在室温下静置,使之结晶,此结晶物是什么?若该结晶物在室温下的溶解度为24.4 g ,计算可从溶液中析出此结晶物多少克?(原子量 K 39.10 Cr 52.00 S 32.07 O 16.00 H 1.00)***

-2--1

10.在含有Cl离子和CrO4离子的混合溶液中(两者的浓度均为0.010 mol·L),逐滴加入

AgNO3溶液,何者先沉淀?两者能否基本分离?

Θ-10Θ-12

(已知 KspAgCl=1.8×10 ,KspAgCrO=2.0×10)**

3+2++Θ-4

11.已知反应 [Cr (H2O)6] [Cr (OH)(H2O)5] + H 的 K=1.0×10 ,计算在

-13+

0.10 mol·L 的 Cr溶液中pH=2时的水解百分率。**

3

3

2

3

2

4

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2-

12.工业上处理含CrO4废水时,常用加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀的方法除去Cr(Ⅵ)。

2+

若在中性溶液中除去铬,Ba浓度应不小于多少才能使废水中Cr(Ⅵ)含量达到排放标

-7-1Θ-1Θ-7

(1.19×10 mol·L)?(已知:H2CrO4 的Ka1= 1.8×10 ,Ka2=3.2×10, Θ-10

KspBaCrO=1.2×10)***

4

(二十) 铁 钴 镍 铂系 1.Fe 的元素电势图为: FeO4

2- 1. 9 v

Fe

3+ 0. 771 v

Fe

2+ - 0. 414 v

Fe

⑴ 问酸性溶液中 Fe 能否将 H2O2 氧化成 O2 ?

+-Θ

已知 O2 + 2 H +2 e = H2O2 ?=0.682 v , ⑵ 计算下列反应的平衡常数(酸性溶液 ,298 K )

3+2+

Fe( s ) + 2 Fe(aq) = 3 Fe(aq) **

2.采用 4.00 g 铁屑和 10.0 g (NH4)2SO4 及足量 H2SO4 作原料制备硫酸亚铁铵时,产 品的理论产量应该多少克 ?(原子量:Fe 55.85 , 分子量:FeSO4 151.9 ,

(NH4)2SO4 132.0 , (NH4)2Fe(SO4)2?6 H2O 391.9 )***

-44 -15 Θ

3.已知:Ksp Co(OH) = 2.0×10,Ksp Co(OH)=2.0×10,?(Co / Co) = 1.80 v ,

Θ

计算?( Co(OH)/ Co(OH)) 值,并由计算结果讨论Co(Ⅲ)和Co(Ⅱ) 的氧化还原性。**

4.在实验室中常用重铬酸钾溶液来测定硫酸亚铁铵的纯度 。称取硫酸亚铁铵1.7000 g , [硫酸亚铁铵:(NH4)2Fe(SO4)2?6 H2O] ,称取 9.806 g 分析纯K2Cr2O7配制成1.000 L 标

准溶液 。测定中用去 K2Cr2O7 标准溶液20.00 ml 。试求硫酸亚铁铵的纯度 。 (式量:(NH4)2Fe(SO4)2?6 H2O 391.9 ,K2Cr2O7 294.2 )***

3+2+3-4-

5.根据下列数据讨论在热力学标准状态下 , Fe 、Fe 和 Fe (CN)6 、Fe (CN)6 与

3+

2+

3

2

3

2

3+

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I2 、I 的反应倾向 ,计算反应的平衡常数 。

ΘΘ

(已知:?(Fe / Fe) = 0.771 v , ?(I / I) = 0.535 v

3+

2+

2

K

Θ

稳 Fe(CN)63-= 1.0×10 , K

42Θ

稳 Fe(CN)64-= 1.0×10 )***

35

-1

6.试求在 0.10 mol?L 的 FeCl3 溶液中 ,一级水解反应的水解常数和水解度 。(已知:

2+11

Fe (OH) 的 K稳=6.7×10)****

7.称取某含铁试样0.5000 g ,经过处理后用KMnO4 溶液滴定以测定其中铁的含量 。在滴

-1

定时用了0.04000 mol?L 的KMnO4 溶液35.22 ml 。由于滴定时过了终点 ,最后又以1.23 ml FeSO4 (每ml FeSO4 相当于0.88 ml KMnO4 )进行回滴 。计算该试样的含铁百分率 。(Fe 原子量 55.85)***

Θ-20Θ-16Θ-38

8.已知:KspCu (OH)=2.2×10,KspFe (OH)=8.0×10,KspFe (OH)=4.0×10 ,

-12+3+

现有浓度为 1.0 mol?L 的CuSO4 溶液 ,其中含有 Fe 和 Fe 杂质 ,根据上面的数

据 ,通过计算试设计一个除去这些杂质的方案 。****

-13+2+

9.在 0.10 mol?L 的 Fe 溶液中 ,若仅有水解产物 [Fe (OH)(H2O)5] 生成 ,求此溶

3+2++Θ

液的pH 值 。 (已知反应 [Fe (H2O)6] = [Fe (OH)(H2O)5] + H 的 K=

-4

8.91×10)***

3+2+

10.分别计算在标准状态下Fe离子氧化Cu和Fe 从Cu离子溶液中置换出Cu 两个反应的

ΘΘΘ

平衡常数 。(已知:?(Fe / Fe)=0.771 v ,?(Fe / Fe)=-0.44 v?(Cu / Cu)=0.337 v ) **

11.将纯铁丝521 mg(原子量55.8)在惰性气氛下溶于HCl 溶液中,往上述热溶液中加入253

-12

mg KNO3(式量 101 )反应完后,用浓度为 0.0167 mol?L 的K2Cr2O7 滴定溶液中的 Fe+-

,用去18.00 ml 。试根据Fe 和 NO3 的化学计量关系写出反应式。***

12.Ni (CO)4在常温下是挥发性的气体。因此制备纯金属Ni就利用这一性质,在较低温度下,

将粉末状Ni与CO作用,使之生成挥发性的Ni (CO)4而与杂质分离,然后将Ni (CO)4在高温下分解,得到纯度很高的Ni 。试计算在87℃、97.3 kPa 下,用过量的CO与10.0 g Ni 作用,能得到多少体积的 Ni (CO)4? (原子量 Ni 58.7 C 12 O 16 )**

-13+

13.在0.10 mol?L 的Fe溶液中,发生如下水解反应:

3+2++Θ-4 Fe + H2O [Fe (OH) ] + H K=8.9×10

2+2+Θ

若仅有水解产物[Fe (OH) ]形成,计算[Fe (OH) ]的K稳。**

-13+3+

14.在0.10 mol?L 的Fe溶液中Fe离子的水解度为23% ,计算该溶液的pH 。**

2

2

3

3+

2+

2+

2+

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