宋天佑无机(二)习题答案
如何申请留学贷款-业务自传范文
12-2 完成并配平下列反应的化学方程式。
(1)
H
2
+Ca=CaH
2
(2) Fe
2
O
3
+3Na
2
O
2
=2Na
2
FeO
4
+Na
2
O
(3) BaO
2
+H
2
S
O
4
=BaSO
4
+H
2
O
2
(4)
Li
2
CO
3
=Li
2
O+CO
2
(5) 5Na
2
O
2
+2MnO
4
-
+
16H
+
=5O
2
+2Mn
2+
+10Na
++8H
2
O
(6) 2Na
2
O
2
+2H<
br>2
O=4NaOH+O
2
(7) 2Na
2
O2
+2CO
2
=2Na
2
CO
3
+O
2
(8)
4KO
3
+2H
2
O=4KOH+5O
2
(9)
Mg
3
N
2
+6H
2
O=3Mg(OH)
2
+2NH
3
(10) TiCl
4
+4Na=4NaCl+Ti
12-6 拟除掉BaCl
2
溶液中的少量FeCl
3
杂
质,试分析加入Ba(OH)
2
和BaCO
3
哪种
试剂更好。 解:加入Ba(OH)
2
更好。Ba(OH)
2
和BaCO
3<
br>与FeCl
3
发生的反应分别为:
2FeCl
3
+3BaC
O
3
+3H
2
O=2Fe(OH)
3
+3BaCl
2
+3CO
2
2FeCl
3
+3Ba(OH)
2
=2Fe(OH)
3
+3BaCl
2
由反应方程式可知,
BaCO
3
与FeCl
3
反应产物中有CO
2
,CO
2
不能完全脱离
体系,有杂质存在。而Ba(OH)
2
与FeCl
3
反应没有杂质生成,若Ba(OH)
2
过量可
以定量加入HCl转化为Ba
Cl
2
。
12-16 在温度高于1020 K条件下,BeCl
2
气体以单分子形态存在,其中Be为杂
化;当BeCl
2
气体温度
低于该温度时,以二聚体形式存在,其中Be为sp
2
杂化;
无水固态BeCl
2
具有链状结构,其中Be为sp
3
杂化。试分析上述各种BeCl
2的成
键形式与空间构型。
解:单分子中Be以sp方式杂化,形成两个有单电子
的杂化轨道,在空间呈
直线型分布。每个含有单电子的sp杂化轨道与Cl原子的单电子轨道重叠形成σ
键,故BeCl
2
单分子呈直线型。
ClBeCl
p>
二聚体中,Be以sp
2
方式杂化,形成两个有单电子的杂化轨道和一个空
的杂
化轨道,杂化轨道为平面三角形。两个含有单电子的杂化轨道分别与两个Cl原
子的单电子
轨道形成σ键;其中一个Cl原子为端基Cl,而另一个Cl原子除形
成σ键外,还提供孤对电子与另一
个Be原子上的空sp
2
杂化轨道形成配位键,
因此分子中每个Be原子外均为平面三
角形构型,如下图所示。
Cl
ClBe
Cl
BeCl
Cl
Be
Cl
Be<
br>Cl
Be
Cl
Cl
Cl
n
对于链状结构的B
eCl
2
,Be以sp
3
方式杂化,形成两个有单电子的杂化轨道
和
两个空的杂化轨道,杂化轨道是呈正四面体分布。每个Cl原子除了以σ方式
与Be生成共价键外,还提
供孤对电子与Be上的空sp
3
杂化轨道形成配位键,分
子中每个Be原子均与4个C
l原子成键,且处于4个Cl原子构成的正四面体的
中心,其结构如上图所示。
<
br>12-17已知碱式醋酸铍的分子式为Be
4
O(O
2
CCH
3
)
6
,其中每个Be原子的配位环境
相同,其中一个氧原子与四个铍原子配
位,试画出该分子的空间结构。
答案:Be构成四面体,O在四面体的体心,6个乙酸根在6条棱上桥联。
13-3 写出下列过程的化学反应方程式。
(1)
赤热下,无定形硼可以同水蒸气作用生成硼酸;
(2)
B
2
O
3
和CaF
2
的混合物中加入浓硫酸;
(3) 铝和热NaOH溶液作用,放出气体;
(4) Na
3
AlO3
溶液中加NH
4
Cl,有氨气和乳白色沉淀产生;
(5)
用稀HNO
3
处理金属Tl;
(6)
向硼砂溶液中加稀HNO
3
,析出白色片状晶体;
(7) 固体Na
2
CO
3
和A1
2
O
3
一起熔烧,然后将
固溶体打碎放在水中,产生白色乳
状沉淀。
答案:
(1)B+6H
2O(热)=2B(OH)
3
+3H
2
(2)3CaF
2
+B
2
O
3
+3H
2
SO
4
(
浓)=3BF
3
+3CaSO
4
+3H
2
O
(3
)2Al+2NaOH+6H
2
O=2Na[Al(OH)
4
]+3H
2
(4)Na
3
AlO
3
+3NH
4
Cl=Al(OH)
3
+3NaCl+3NH
3
(5)
3Tl+4HNO
3
=3TlNO
3
+NO+2H
2
O
(6) Na
2
B
4
O
7
+2HNO
3
+5H
2
O=4H
3
BO
3
+2NaNO
3
(7) Na
2
CO
3
+Al
2
O
3
=2NaAlO
2
+CO
2
;NaAlO
2+2H
2
O=Al(OH)
3
+NaOH
13-6
试用化学反应方程式表示以硼砂为原料制备下列各化合物的过程。
(1)H
3
BO
3
(2)BF
3
(3)NaBF
4
答案:
(1)Na
2
B4
O
7
+H
2
SO
4
+5H
2
O=4H
3
BO
3
+Na
2
SO
4
<
br>(2)2H
3
BO
3
=B
2
O
3
+
3H
2
O;B
2
O
3
+3CaF
2
+3H
2
SO
4
=2BF
3
+3CaSO
4
+3
H
2
O
(3)2B
2
O
3
+4NaH=NaBH
4
+3NaBO
2
13-9 硼可以形成一分子式为B
2
H
2
(CH
3
)
4
的化合物,试画出其
可能结构。
解:B
2
H
2
(CH
3
)<
br>4
的可能结构如下图所示:
可以将B
2
H2
(CH
3
)
4
看成是4个-CH
3
基团对乙
硼烷C
2
H
6
的4个端基H的取代。
13-10 化合物B
3
F
5
是1967年由Timms报道的。
光谱研究表明该化合物中F按
原子比4:1存在两种不同的环境,B按原子比2:l也存在两种不同的环
境。试
给出该化合物的结构式。
解:化合物B
3
F
5
的结构式如下图所示:
F
B
F
2
B
13-17 二氯化镓(G
aCl
2
)为抗磁性化合物。已知GaCl
2
在溶液中解离成一种简单阳离子和一种四氯阴离子,试推测该化合物的可能结构。
解:Ga的电子构型为[Ar]3dl
10
4s
2
4p
1
,显然形成Ga(I)和Ga(III)是容易的。
若GaCl
2
中均为2价镓,则
其应为顺磁性物质。既然在溶液中解离出简单阳离子
和四氯阴离子,就可以推知简单阳离子中的Ga为+
l价,而配阴离子中的Ga为
+3价。即化合物的可能结构为Ga
I
[Ga
I
II
Cl
4
]。推断完全符合抗磁性的实验事实。
13-19 给出各方框中字母所代表的物质,并写出有关化学反应方程式。
C
H<
br>2
SO
4
Cl
2
Cl
-
Tl
B D
E
OH
-
OH
-
A
H G
F
CO
2
I
HS
-
BF
2
答案:A为TlI,B为Tl
2
SO
4
,C为Tl
2
S,D为TlCl,E为TlCl
3
,F为Tl
2
O
3
,G
为Tl
2
O,H为TlOH,I为Tl
2
CO
3
。
方程式为:
2Tl+I
2
=2TlI
2Tl+H
2
SO
4
=Tl
2
SO
4
+H
2
2Tl
+
+HS
-
=Tl
2
S+H+
Tl
2
SO
4
+2Cl
-
=2T
lCl+SO
4
2-
TlCl+Cl
2
=TlCl
3
2TlCl
3<
br>+6NaOH=Tl
2
O
3
+6NaCl+3H
2
O
Tl
2
SO
4
+2NaOH=2TlOH+Na
2
SO
4
2TlOH=Tl
2
O+H
2
O
Tl
2
O
3
=Tl
2
O+O
2
2TlOH+CO
2
=Tl
2
CO
3
+H
2
O
14-2 完成并配平下列化学反应方程式。
(1)
CO+PdCl
2
+H
2
O=CO
2
+Pd+2HCl
(2) CaCO
3
+CO
2
+H
2
O=Ca(H
CO
3
)
2
(3) MnCl
2
+NaHCO<
br>3
=MnCO
3
+NaCl+HCl
(4) Si+2NaOH+H
2
O=Na
2
SiO
3
+2H
2
(5) 3Si+18HF+4HNO
3
=3H
2
[SiF
6
]+4NO+8H
2
O
(6) Na
2
SiO
3
+CO
2
+H
2
O=Na
2
CO
3+H
2
SiO
3
(7) SiCl
4
+4H
2
O=H
4
SiO
4
+4HCl
(8)
SiO
2
+2C=Si+2CO
(9) SiCl
4
+LiAlH
4
=SiH
4
+LiCl+AlCl
3
(10)
2Ca
3
(PO
4
)
2
+10C+6SiO
2=6CaSiO
3
+10CO+P
4
14-4
完成并配平下列化学反应方程式。
(1) GeCl
4
+2(NH
4
)
2
S=GeS
2
+4NH
4
Cl
(2) G
eS
2
+(NH
4
)
2
S=(NH
4
)<
br>2
GeS
3
(3) SnCl
2
+2HgCl2
=SnCl
4
+Hg
2
Cl
2
(4) SnO
2
+2NaOH=Na
2
SnO
3
+H
2
O
(5) 3Na
2
[Sn(OH)
4
]
+2Bi(NO
3
)
3
+6NaOH=3Na
2
Sn(OH
)
6
+2Bi+6NaNO
3
(6) SnS+(NH
4
)
2
S
2
=(NH
4
)
2
SnS
3
(7) 5PbO
2
+2Mn(NO
3
)2
+6HNO
3
=5Pb(NO
3
)
2
+2H
MnO
4
+2H
2
O
(8) PbS+4H
2
O
2
=PbSO
4
+4H
2
O
(9) Pb
3
O
4
+14HCl=3H
2
[PbCl
4
]+
Cl
2
+4H
2
O
(10) Pb(NO
3
)<
br>2
+K
2
CrO
4
=PbCrO
4
+2KN
O
3
14-8 试用化学反应方程式表示下列制备过程。
(1) 以方铅矿(PbS)为原料,制取氧化铅、二氧化铅和铅单质;
(2) 以砂石中的SiO
2
为原料,制取粗硅和高纯硅;
(3)
以偏硅酸钠(Na
2
SiO
3
)溶液为原料,制取变色硅胶;
(4) 以GeO
2
为原料制取高纯金属Ge。
解:(1)
先在空气中灼烧方铅矿粉:2PbS+3O
2
=2PbO+2SO
2
用过量的NaOH处理PbO,则:PbO+2NaOH=Na
2
PbO
2
+H
2
O
用NaClO氧化Na
2
PbO
2
得到
PbO
2
:Na
2
PbO
2
+NaClO+H
2<
br>O=PbO
2
+NaCl+2NaOH
在高温下用碳还原PbO,可得金属铅
:PbO+C=Pb+CO;CO+PbO=Pb+CO
2
(2) 在电炉中高温
加热SiO
2
和C的混合物,可得粗硅。反应为:SiO
2
+2C=Si+2
CO
提纯过程首先是将硅转化为SiCl
4
:Si+2Cl
2
=S
iCl
4
;蒸馏液态的SiCl
4
,得到纯的
硅源。用H
2
还原纯的SiCl
4
,可得纯硅:SiCl
4
+2H
2=Si+4HCl
(3) 向偏硅酸钠(Na
2
SiO
3
)
溶液中加盐酸:Na
2
SiO
3
+2HCl=H
2
SiO<
br>3
+2NaCl
当体系pH逐渐变小时,硅酸根发生聚合。pH7~8时,形
成胶体溶液,再
析出凝胶。用热水洗涤凝胶去除体系中的Na
+
和C1
-,所得凝胶的组成是无序的
SiO
2
,在100
℃条件下烘干,即可脱出这些水分子,得到多孔硅胶。再用CoCl
2
溶液浸泡,于60~70
℃下烘干至蓝色,并于200 ℃下活化,即可得到多孔的变
色硅胶。
(4) 将G
eO
2
用盐酸处理得到GeCl
4
:GeO
2
+4HCl=
GeCl
4
+2H
2
O
精馏提纯后的GeCl
4
,用高纯水水解得到高纯的GeO
2
:
GeCl
4
+2H
2
O=GeO
2
+4HCl
用氢气还原得到高纯的单质Ge:GeO
2
+2H
2
=Ge
+2H
2
O
14-12 如何经过提纯除去气体中的少量杂质。
(1)氢气中少量的一氧化碳;
(2)一氧化碳中少量的二氧化碳。
解:(1)将含有少量一氧化碳的氢气,通入CuCl的盐酸溶液。少量CO将
被定量吸收:CO+C
uCl+2H
2
O=Cu(CO)Cl•2H
2
O,则氢气被提纯。
(2)将含有少量二氧化碳的一氧化碳,通入Ca(OH)
2
溶液。少量CO
2
将
被定量吸收:CO
2
+Ca(OH)
2
=C
aCO
3
+H
2
O,则一氧化碳被提纯。
14-17 灰黑色固体单质A,在常温下不与酸反应,与浓NaOH溶液作用时生成
无色溶液B和气体C。气体C在灼热的条件下可以将一黑色的氧化物还原成红
色金属D。A在很
高的温度下与氧气作用的产物为白色固体E。E与氢氟酸作用
时能产生一无色气体F。F通入水中时生成
白色沉淀G及溶液H。G用适量的
NaOH溶液处理得溶液B。
试写出A,B,C,D,E,F,G,H所代表的物质的化学式,并用化学反应
方程式表示各过程。 <
br>答案:A为Si,B为Na
2
SiO
3
,C为H
2
,
D为Cu,E为SiO
2
,F为SiF
4
,G为
H
4
SiO
4
,H为HF。
Si+2NaOH+H
2
O=Na
2
SiO
3
+2H
2
H
2
+CuO=Cu+H
2
O
Si+O
2
=SiO
2
SiO
2
+4HF=SiF
4
+2H
2
O
3SiF
4
+4H
2
O=H
4
SiO
4
+2H
2
[SiF
6
]
H
4
SiO
4<
br>+2NaOH=Na
2
SiO
3
+3H
2
O
14-18 某白色固体A,置于水中生成白色沉淀B,加入浓盐酸B溶解。A溶于
稀HNO
3
形成无色溶液C。
将AgNO
3
溶液加入溶
液C,析出白色沉淀D,D溶于氨水得溶液E。向E
中加入KI,生成浅黄色沉淀F,再加入NaCN时
沉淀F溶解。酸化溶液E,又产
生白色沉淀D。
将H
2
S通入溶液
C,产生褐色沉淀G。G溶于Na
2
S
2
,形成溶液。酸化该溶
液时
得一黄色沉淀H。
少量溶液C加入HgCl
2
溶液得白色沉淀I,继续加入
溶液C,沉淀I逐渐变
灰,最后变为黑色沉淀J。
试写出A,B,C,D,E,F,
G,H,I和J所代表的物质的化学式,并用
化学反应方程式表示各过程。
答案:A为SnC
l
2
,B为Sn(OH)Cl,C为Sn
2+
,D为AgCl,E为[Ag(
NH
3
)
2
]Cl,
F为AgI,G为SnS,H为SnS
2
,I为Hg
2
Cl
2
,J为Hg。
方程式为:
SnCl
2
+H
2
O=Sn(OH)Cl+HCl
SnC
l
2
+2HNO
3
=Sn(NO
3
)
2
+
2HCl
Ag
+
+Cl
-
=AgCl
AgCl+2NH
3
=[Ag(NH
3
)
2
]Cl
[Ag(NH
3
)
2
]Cl+KI=AgI+2NH
3+KCl
[Ag(NH
3
)
2
]Cl
+2HCl=AgCl+2NH
4
Cl
AgI+2NaCN=Na[Ag(CN)
2
]+NaI
Sn
2+
+H
2
S=SnS+2H
+
S
nS+Na
2
S
2
=Na
2
SnS
3
<
br>Na
2
SnS
3
+2HCl=SnS
2
+2NaCl
+H
2
S
Sn
2+
+2Hg
2+
+2Cl
-
=Sn
4+
+Hg
2
Cl
2
Sn<
br>2+
+Hg
2
Cl
2
=Sn
4+
+2Hg+
2Cl
-
14-19 无色晶体A加热后有红棕色气体B生成。向A的水
溶液中加入盐酸有白
色沉淀C生成,盐酸过量时沉淀C溶解得到D。若向A的水溶液中加入KI溶液,<
br>则有黄色沉淀E生成。向A的水溶液中滴加NaOH溶液有白色沉淀F生成,NaOH
过量则沉淀
F溶解。将气体B通入水中生成G,并放出无色气体H。沉淀F溶
于适量G中形成的溶液,结晶后可以得
到A。
试写出A,B,C,D,E,F,G和H所代表的物质的化学式,并用化学反
应方程式表示各过程。 <
br>答案:A为Pb(NO
3
)
2
,B为NO
2
,C为P
bCl
2
,D为[PbCl
4
]
2-
,E为PbI
2
,F为Pb(OH)
2
,
G为HNO
3
,H为NO。 <
br>方程式为:2Pb(NO
3
)
2
=2PbO+4NO
2
+O
2
Pb
2+
+2Cl
-
=PbCl
2
Pb
Cl
2
+2Cl
-
=[PbCl
4
]
2-
Pb
2+
+2I
-
=PbI
2
Pb
2+
+2OH
-
=Pb(OH)
2
3NO
2
+H
2
O=2HNO
3
+NO
Pb(OH)
2
+2HNO
3
=Pb(NO
3
)
2
+2H
2
O
14-20 金属A在加热时与C
l
2
反应生成无色液体化合物B,B经过量金属A处
理转变为固体化合物C。C溶于盐
酸形成无色透明溶液,用大量水稀释该溶液时
产生白色沉淀D。向D的盐酸溶液中通入H
2S气体生成褐色沉淀E,沉淀E溶
于过硫化钠溶液形成无色溶液F。向F中加入稀盐酸生成黄色沉淀
G,并放出无
色气体H。
试写出A,B,C,D,E,F,G和H所代表的物质的化学式,并用化学反
应方程式表示各过程。 <
br>答案:A为Sn,B为SnCl
4
,C为SnCl
2
,D为Sn(OH
)Cl,E为SnS,F为Na
2
SnS
3
,
G为SnS
2
,H为H
2
S。
方程式为:
Sn+2Cl
2
=SnCl
4
Sn+SnCl
4
=2SnCl
2
SnCl
2
+H
2
O=Sn(OH)Cl+HCl
SnCl
2
+H
2
S=SnS+2HCl
SnS+Na<
br>2
S
2
=Na
2
SnS
3
Na<
br>2
SnS
3
+2HCl=2NaCl+SnS
2
+H
2
S
15-2 在稀硫酸介质中完成并配平下列反应的方程式。
(1)
2I
-
+2NO
2
-
+4H
+
=I
2+2NO+2H
2
O
(2) NH
4
+
+NO
2
-
=N
2
+2H
2
O
(3) 2MnO4
-
+5NO
2
-
+6H
+
=2Mn
2+
+5NO
3
-
+3H
2
O
(4) 4MnO
4
-
+5As
2
O
3
+9H
2
O
+2H
+
=4Mn
2+
+10H
2
AsO
4
-
(5) 5NaBiO
3
+2Mn
2+
+14H+
=5Bi
3+
+2MnO
4
-
+5Na
+<
br>+7H
2
O
(6) H
3
PO
3
+2NO
2
-
+2H
+
=H
3
PO
4
+2
NO+H
2
O
(7) 2I
-
+AsO
4
3-<
br>+2H
+
=I
2
+AsO
3
3-
+H
2
O
(8) N
2
H
4
+NO
2
-<
br>+H
+
=HN
3
+2H
2
O
(9)
N
2
H
4
+4AgCl=4Ag+N
2
+4HCl
(10) As
2
O
3
+6Zn+12H
+
=2A
sH
3
+6Zn
2+
+3H
2
O
15-7 用反应方程式表示下列制备过程:
(1)曲NaNO
3
制备HNO
2
溶液;
(2)由BiCl
3
制备NaBiO
3
;
(3)由SbCl
3
制备较纯净的Sb
2
S
5
。
解:(1) 将NaNO
3
加热分解,得到NaNO
2
固体:2NaNO3
=2NaNO
2
+O
2
将NaNO
2
配制成饱和溶液,冰浴冷却至近0 ℃,加入在冰浴中冷却至近0 ℃<
br>的稀硫酸:2NaNO
2
+H
2
SO
4
=2HNO<
br>2
+Na
2
SO
4
(2) 向BiCl
3
溶液中加入过量NaOH溶液,滴加氯水或NaClO溶液,水浴加
热,有土黄色NaBiO<
br>3
沉淀生成:
BiCl
3
+3NaOH=Bi(OH)
3<
br>+3NaCl;Bi(OH)
3
+Cl
2
+3NaOH=NaBiO<
br>3
+2NaCl+3H
2
O
(3) 向SbCl
3
溶液中加入适量NaOH溶液和氯水,生成Na[Sb(OH)
6
]沉淀:
SbCl
3
+Cl
2
+6NaOH=Na[Sb(OH)
6
]+5NaCl;过滤、洗涤Na[Sb(OH)
6
]沉淀。加入过
量Na
2
S溶液,生成Na
3
SbS
4
溶液:Na[Sb(OH)
6
]+4Na
2
S= Na
3
SbS
4
+6NaOH
向溶液中小心滴加稀盐酸,析出Sb
2
S
5
沉淀:2Na
3
SbS
4
+6HCl=Sb
2
S
5
+3H
2
S+6NaCl
15-9 分别用三种方法鉴定下列各对物质。
(1)NaNO
2
和NaNO
3
;(2)NH
4
NO
3
和NH
4
Cl;(3)SbCl
3
和BiCl
3
;
(4)NaNO
3
和NaPO
3
;(5)Na
3
PO
4
和Na
2
SO
4
;
(6)KNO
3
和KIO
3
。
解:(1) 向两种盐的溶
液中分别加入酸性KMnO
4
溶液,能使KMnO
4
溶液褪
色的是N
aNO
2
,另一种盐是NaNO
3
:2MnO
4
-
+5NO
2
-
+6H
+
=2Mn
2+
+5NO3
-
+3H
2
O
将两种盐的水溶液分别用HAc酸化
,再加入KI,颜色变黄、有I
2
生成的是
NaNO
2
,无明显变化
的是NaNO
3
:2HNO
2
+2I
-
+2H
+<
br>=I
2
+2NO+2H
2
O
向两种盐的溶液中加入
盐酸溶液,室温下静置有气泡放出的是NaNO
2
,无
明显变化的是NaNO
3
:3HNO
2
=HNO
3
+2NO+H
2
O
(2) 向两种盐的溶液中加入AgNO
3
溶液,有白色沉淀生成的是NH<
br>4
Cl,另一
种盐是NH
4
NO
3
:Ag
+
+Cl
-
=AgCl
向两种盐的溶液中分别加入酸性KMnO4
溶液,能使其褪色的是NH
4
C1,另
一种是NH
4
NO
3
:10Cl
-
+2MnO
4
-
+16H+
=2Mn
2+
+5Cl
2
+8H
2
O
取少量两种盐晶体分别装入两支试管中,加入FeSO
4
,加水溶解后沿着试
管
壁加浓硫酸,在浓硫酸与上层溶液的界面处有棕色环生成的是NH
4
NO
3
,另一种
盐是NH
4
Cl:NO
3
-
+3Fe
2+
+4H
+
=NO+3Fe
3+
+2H
2
O;Fe
2+
+NO=[Fe(NO)]
2+
(3) 将两种盐溶于水,分别滴加NaOH溶液至过量,先有白色沉淀生成而后
沉淀又溶解的是SbC
l
3
,加NaOH溶液生成的白色沉淀不溶于过量NaOH溶液的
是BiCl
3
:Sb(OH)
3
+NaOH=NaSbO
2
+2H
2<
br>O
将两种盐溶于稀盐酸,分别加入溴水,能使溴水褪色的是SbCl
3
,另一种盐
是BiCl
3
:SbCl
3
+Br
2
+6H
2
O=H[Sb(OH)
6
]+2HBr+3HCl
向两种盐溶液中加入NaOH和NaClO溶液,微热,有土黄色沉淀生成的是
BiCl
3,另一种盐是SbCl
3
:Bi(OH)
3
+NaOH+NaClO=N
aBiO
3
+2H
2
O+NaCl
(4) 向两种盐溶液中加入A
gNO
3
溶液,有白色沉淀生成的是NaPO
3
,另一
种盐是NaN
O
3
:Ag
+
+PO
3
-
=AgPO
3<
br>
分别将两种盐酸化后煮沸,这时偏磷酸盐PO
3
-1
将转化为正磷酸
盐PO
4
3-
。再
分别加入过量的(NH
4
)
2<
br>MoO
4
,有特征的黄色沉淀磷钼酸铵生成的是偏磷酸钠,
无此特征现象的是硝
酸钠:
PO
4
3-
+12MoO
4
2-
+24H
+
+3NH
4
+
=(NH
4
)
3
PMo
12
O
40
•6H
2
O+6H
2
O
分别将两种盐晶体加入HNO
3
溶液,有棕色NO
2
气体生成的是N
aNO
2
,另
一种盐是NaPO
3
:NO
3
-+NO
2
-
+2H
+
=2NO
2
+H
2
O
(5) 向两种盐溶液中加入AgNO
3
溶液,有黄色沉淀生成的是N
a
3
PO
4
,有白
色沉淀生成的是Na
2
SO4
:3Ag
+
+PO
4
3-
=Ag
3
PO
4
;2Ag
+
+SO
4
2-
=Ag
2
SO
4
向两种盐溶液中加入BaCl
2
溶液后生成的白色
沉淀不溶于硝酸的是Na
2
SO
4
,
生成的白色沉淀溶于硝酸的是N
a
3
PO
4
:Ba
2+
+SO
4
2-=BaSO
4
;
3Ba
2+
+2PO
4
3-
=Ba
3
(PO
4
)
2
;Ba
3
(PO
4
)
2
+4H
+
=3Ba
2+
+2
H
2
PO
4
-
向两种盐溶液中加人碘水溶液,能使碘水褪
色的是Na
3
PO
4
,不能使碘水褪
色的是Na
2
SO
4
。因为Na
3
PO
4
溶液碱性较强,碘水发生歧化反
应:
3I
2
+6PO
4
3-
+3H
2
O
=5I
-
+IO
3
-
+6HPO
4
2-
(6) 将两种盐溶液酸化后滴加Na
2
SO
3
溶液,颜色变黄、
有I
2
生成的是KIO
3
,
另一种盐是KNO
3
:
2IO
3
-
+5SO
3
2-
+2H
+
=I
2
+5SO
4
2-
+H
2
O
将两种盐分别与NaNO
2
晶体混合后滴加浓硫酸,有NO
2
气态放出的是<
br>KNO
3
,另一种盐是KIO
3
:NO
3
-
+NO
2
-
+2H
+
=2NO
2
+H
2<
br>O;
2IO
3
-
+5NO
2
-
+2H+
=I
2
+5NO
3
-
+H
2
O <
/p>
向两种盐溶液中分别加入BaCl
2
溶液,生成白色沉淀者为KIO3
,另一种则
为KNO
3
:2KIO
3
+BaCl2
=Ba(IO
3
)
2
+2KCl
15-12 现有下列六种磷的含氧酸盐固体,试加以鉴定。
Na
4
P
2
O
7
,NaPO
3
,Na
2
HPO
4
,NaH
2
PO
4
,NaH
2
PO2
,NaH
2
PO
3
解:(1) 向六种盐的水溶液
中分别加入AgNO
3
溶液,生成白色沉淀的是Na
4
P
2
O
7
和NaPO
3
:
P
2
O
7
4-
+4Ag
+
=Ag
4
P
2
O
7
PO
3
-
+Ag
+
=AgPO
3
生成黄色沉淀的是Na
2
HPO
4
和NaH
2PO
4
:
HPO
4
2-
+3Ag
+
=Ag
3
PO
4
+H
+
H
2
P
O
4
-
+3Ag
+
=Ag
3
PO
4
+2H
+
生成黑色沉淀的是NaH
2
PO
2<
br>和NaH
2
PO
3
:
H
2
PO
2
-
+4Ag
+
+2H
2
O=4Ag+H
3
PO
4
+3H
+
H
2
PO
3
-
+2Ag
+
+H
2
O=2Ag+H
3
PO
4
+H
+
(2) NaPO
3
能使蛋白液凝聚而Na4
P
2
O
7
不能,可将NaPO
3
和Na4
P
2
O
7
区分开。
(3) Na
2
HPO
4
溶液为弱碱性而NaH
2
PO
4
溶液为弱酸性,
可将Na
2
HPO
4
和NaH
2
PO
4
区
分开。
(4) NaH
2
PO
3
为酸式盐,其溶液有缓冲作用,加
入少量强酸或强碱后溶液的pH
基本不变;NaH
2
PO
2
不是酸式
盐,其溶液没有缓冲作用。由此可将NaH
2
PO
3
和
NaH
2
PO
2
区分开。
15-13 解释下列实验现象。
(1) 向含有Bi
3+
和Sn
2+
的澄清溶液中加入NaOH溶液
会有黑色沉淀生成。
(2) 向Na
3
PO
4
溶液中滴加AgNO
3
溶液时生成黄色沉淀,但向NaPO
3
溶液中滴加
AgNO
3
溶液时却生成白色沉淀。
(3) 向AgNO
3
溶液中通人NH
3
气体,先有棕褐色沉淀生成,而后沉淀溶解得到
无色溶液;但向AgNO
3
溶液中通人SbH
3
气体,生成的沉淀在SbH
3
过量时也不
溶解
。
(4) 在煤气灯上加热KNO
3
晶体时没有棕色气体生成,但K
NO
3
晶体混有CuSO
4
时有棕色气体生成。
(5) 分别向N
aH
2
PO
4
,Na
2
HPO
4
和Na<
br>3
PO
4
溶液中加入AgNO
3
溶液时,均得到黄
色
的Ag
3
PO
4
沉淀。
(6) 向Na
2
HPO
4
溶液中加入CaCl
2
溶液有白色沉淀生成,但向NaH
2
PO
4
溶液中加
入CaCl
2
溶液没有沉淀生成。
解:(1)
在碱性条件下Sn
2+
将Bi
3+
还原为单质Bi,生成的粉末产物为黑色:
3[Sn(OH)
4
]
2-
+2Bi(OH)
3
=
2Bi+3[Sn(OH)
6
]
2-
(2) Na
3
PO
4
溶液中滴加AgNO
3
溶液时生成黄色Ag
3PO
4
沉淀,向NaPO
3
溶液
中滴加AgNO
3溶液时生成的是AgPO
3
沉淀,它显白色。
Ag
+
离子的极化能力较强,其半径也较大,因而Ag
3
PO
4
中Ag
+<
br>与负电荷多的
PO
4
3-
之间的附加极化作用较强,很容易发生电荷跃
迁,吸收可见光显颜色。而
AgPO
3
中Ag
+
与负电荷少的PO<
br>3
-
之间的附加极化作用较弱,很难发生电荷跃迁,
即可见光照射后不发生电荷
跃迁,因而为白色。
(3) 向AgNO
3
溶液中通入NH
3
气体
,先生成棕褐色Ag
2
O沉淀,NH
3
过量则
Ag
2
O与NH
3
生成配合物而溶解:
2Ag
+
+2NH
3<
br>+H
2
O=Ag
2
O+2NH
4
+
Ag
2
O+2NH
4
+
+2NH
3
=2Ag(N
H
3
)
2
+
+H
2
O
向AgNO
3
溶液中通入SbH
3
气体,发生氧化还原反应,生成的沉淀为单质
Ag和
Sb
2
O
3
,过量SbH
3
不能溶解Ag和Sb
2
O
3
:
12Ag
+
+2SbH
3
+3H
2
O=12Ag+Sb
2
O
3
+12H
+
(4) K
+
极化能力弱,在煤气灯上加热KNO
3
晶体时生成KN
O
2
和O
2
,不生成
棕色NO
2
:2KNO
3
=2KNO
2
+O
2
在KNO
3<
br>晶体中混有CuSO
4
,混合物受热时,NO
3
-
接触极化能
力较强的Cu
2+
使NO
3
-
分解生成棕色NO
2
气体:2Cu(NO
3
)
2
=CuO+4NO
2
+O
2
(5) AgH
2
PO
4
和Ag
2
HPO
4
比Ag
3
PO
4
溶解度大得多,因此向N
aH
2
PO
4
,Na
2
HPO
4
和Na<
br>3
PO
4
溶液中加入AgNO
3
溶液时,都生成黄色的Ag<
br>3
PO
4
沉淀。
(6) CaHPO
4
不
溶于水,Ca(H
2
PO
4
)
2
溶于水。所以,向Na2
HPO
4
溶液中加入
CaCl
2
溶液有白色沉淀生成
,向NaH
2
PO
4
溶液中加入CaCl
2
溶液没有沉淀生
成。
15-16 简要回答下列问题。
(1)为什么NH
3
溶液显碱性而HN
3
溶液显酸性?
(2) 在H
3
PO
2
,H
3
PO
3
和H
3
PO
4
分子中都含有3个H,为什么H
3
PO
2
为一元
酸,H
3
PO
3
为二元酸,而H
3
PO
4
为三元酸?
(3) 为什么与过渡金属的配位能力NH
3<
br>
,NF
3
;而与H
+的配位能力
NH
3
>PH
3
?
(4)有人提
出,可以由NO
2
的磁性测定数据分析NO
2
分子中的离域
键是∏
3
4
还是∏
3
3
。你认为是否可行?为什么?
解:(1) 化合物在水溶液中的酸碱性,一般是由其在水中的解离情况决定的。
N
H
3
是一种稳定的分子,在水中解离出H
+
的能力很弱。而NH
3<
br>中N的孤电
子对有较强的配位能力,可以与H
2
O解离出的H
+
结合,使体系中OH
-
过剩,因
此NH
3
的水溶液显碱性: NH
3
+H
2
O↔NH
4
+
+OH
-
,K
b
θ
=1.810
-5
HN3
的结构远不如N
3
-
的结构稳定,故HN
3
在水溶液
中将解离出H
+
,生
成稳定的N
3
-
。因此HN
3
显酸性:HN
3
↔H
+
+N
3
-
,Ka
θ
=2.510
-5
(2)
磷的含氧酸中,只有-OH基团的H能解离出H
+
,而与P成键的H不能
解离出H+
。因此,磷的含氧酸是几元酸,是由分子中形成几个-OH基团决定的。
磷的
含氧酸的结构中H
3
PO
2
分子中有1个OH基团,为一元酸;H
3
PO
3
分子
中有2个-OH基团,为二元酸;H
3
PO4
分子中有3个-OH基团,为三元酸。
(3) NH
3
和PH
3
利用N和P的孤电子对向过渡金属配位形成配位键;PH
3
中
的中心原子
P有空的d轨道,可以接受过渡金属d轨道电子的配位,形成d—d 配
键,使生成的配合物更稳定。即
与过渡金属的配位能力NH
3
,NF
3
。
由于H不存在价层d轨道,在与H
+
配位时,NH
3
和PH
3
只能以孤电子对向
H
+
的1s空轨道配位。H
+
的半径很小,与半径小的N形成的配位键较强,而与半
径较大的P形成的配位键较弱
。因此,与H
+
的配位能力NH
3
>PH
3
。
(4) 这种方法是不可行的。
测定NO
2
的磁性应是NO
2
处在
液态或固态下,而随着温度的降低,NO
2
发
生聚合反应:
2NO
2
↔N
2
O
4
实验结果表明,在N
2
O
4
沸点温度时,液体中含有l%的NO
2<
br>,气体中含有
15.9%的NO
2
;在N
2
O
4熔点温度的液体中只含有0.01%的NO
2
,在低于N
2
O
4
的熔点温度时,固体中全部是N
2
O
4
。可见,液态或固态时NO<
br>2
几乎全部转化为
N
2
O
4
,无法测定磁性。
15-17 用水处理黄色化合物A得到白色沉淀B和无色气体C。B溶于硝酸后经浓
缩析出D的水合晶体。D受热分解得到白色固体E和棕色气体F,将F通过NaOH
溶液后得到气体G
,且体积变为原来F的20%。组成气体G的元素约占E的质
量组成的40%。将C通入CuSO
4
溶液先有浅蓝色沉淀生成,C过量后沉淀溶解
得深蓝色溶液H。
试写出字母A,B,C,D,E,F,G和H所代表的物质的化学式,并用化
学反应方程式表示各过程。
答案:A为Mg
3
N
2
,B为Mg(OH)
2
,C
为NH
3
,D为Mg(NO
3
)
2
,E为MgO,F
为NO
2
+O
2
,G为O
2
,H为[Cu(NH
3
)
4
]SO
4
。
方程式为:
Mg
3
N
2
+6H
2
O=3Mg(OH)
2
+2NH3
Mg(OH)
2
+2HNO
3
=Mg(NO
3
)
2
+2H
2
O
2Mg(NO
3
)
2
=2MgO+4NO
2
+O
2
2NO
2
+2NaOH=NaNO
3
+NaNO
2
+H
2
O
2CuSO
4
+2NH
3
+2H
2
O=Cu<
br>2
(OH)
2
SO
4
+(NH
4
)
2
SO
4
Cu
2
(OH)
2
SO
4
+(NH
4
)
2
SO
4
+6NH
3<
br>=2[Cu(NH
3
)
4
]SO
4
+2H
2
O
15-18 无色钠盐晶体A溶于水后加入AgNO
3
有浅黄
色沉淀B生成。用NaOH溶
液处理B,得到棕黑色沉淀C。B溶于硝酸并放出棕色气体D。D通入Na
OH溶
液后经蒸发、浓缩析出晶体E。E受热分解得无色气体F和A的粉末。试写出字
母A,B
,C,D,E和F所代表的物质的化学式,并用化学反应方程式表示各过
程。
答案:A为Na
NO
2
,B为AgNO
2
,C为Ag
2
O,D为NO
2
,E为NaNO
3
+NaNO
2
,
F为O
2<
br>。
方程式为:
NaNO
2
+AgNO
3<
br>=AgNO
2
+NaNO
3
2AgNO
2
+2NaOH=Ag
2
O+2NaNO
2
+H
2
O
AgNO
2
+2HNO
3
=AgNO
3
+2NO
2
+H
2
O
2NO
2
+2NaOH=NaNO
3
+NaNO
2
+H
2
O
2NaNO
3
=2NaNO
2
+O
2
15-19 无色晶体A受热得到无色气体B,将B在更高的温度下加热后再恢复到
原来的温度
,发现气体体积增加了50%。晶体A与等物质的量的NaOH固体共
热得无色气体C和白色固体D。将
C通入AgNO
3
溶液先有棕黑色沉淀E生成,
C过量时则E消失得到无色溶液。将A
溶于浓盐酸后加人KI则溶液变黄。
试写出字母A,B,C,D和E所代表的物质的化学式,并用化学方程式表
示各过程。
答案:
A为NH
4
NO
3
,B为N
2
O,C为NH
3,D为NaNO
3
,E为Ag
2
O。
方程式为:
N
H
4
NO
3
=N
2
O+2H
2
O
2N
2
O=2N
2
+O
2
NH
4
NO
3
+NaOH=NH
3
+NaNO
3
+H<
br>2
O
2Ag
+
+2NH
3
+H
2
O=Ag
2
O+2NH
4
+
Ag
2
O+
4NH
3
+H
2
O=2[Ag(NH
3
)
2
]OH
2NO
3
-
+9I
-
+8H
+
=2NO+3I
3
-
+4H
2
O
15-20
无色晶体A溶于稀盐酸得无色溶液,再加入NaOH溶液得到白色沉淀B。
B溶于过量NaOH溶液得到
无色溶液C。将B溶于盐酸后蒸发、浓缩后又析出A。
向A的稀盐酸溶液加入H
2
S溶
液生成橙色沉淀D。D与Na
2
S
2
可以发生氧化还原
反应,反应产
物之间作用得到无色溶液E。将A置于水中生成白色沉淀F。
试写出字母A,B,C,D,E和F所代
表的物质的化学式,并用化学反应方程式
表示各过程。答案:A为SbCl
3
,B为S
b(OH)
3
,C为Na
3
SbO
3
,D为Sb
2
S
3
,E
为Na
3
SbS
4
,F为SbO
Cl。
方程式为:
SbCl
3
+3NaOH=Sb(OH)
3
+3NaCl
Sb(OH)
3
=3NaOH=Na
3
SbO
3
+3H2
O
Sb(OH)
3
+3HCl=SbCl
3
+3H
2
O
2SbCl
3
+3H
2
S=Sb
2
S
3
+6HCl
Sb
2
S
3
+3Na<
br>2
S
2
=2Na
3
SbS
4
+S
SbCl
3
+H
2
O=SbOCl+2HCl
16-3 完成并配平下列反应方程式。
(1) 5H
2
S+8ClO3
-
=5SO
4
2-
+2H
+
+4Cl
2
+4H
2
O
(2) Na
2
S
2
O
3
+O
2
+2NaOH=Na
2
SO
3
+
Na
2
SO
4
+H
2
O
(3) PbO
2
+H
2
O
2
=PbO+H
2
O+O
2<
br>
(4) PbS+4H
2
O
2
=PbSO
4
+4H
2
O
(5) 3S+6NaOH=2Na
2
S+Na2
SO
3
+3H
2
O
(6) Cu+2H
2
SO
4
(浓)=CuSO
4
+SO
2
+2H
2
O
(7) S+2H
2
SO
4
(浓)=3SO
2
+2H
2
O
(8) H
2
S+H
2
SO
4
(浓)=S+SO
2
+2H
2
O
(9)
SO
2
Cl
2
+2H
2
O=H
2
SO4
+2HCl
(10) HSO
3
Cl+H
2
O=H
2
SO
4
+HCl
16-5
试设计方案分离下列各组离子。
(1)
Ag
+
、Pb
2+
、Fe
2+
(2) Al3+
、Zn
2+
、Fe
3+
、Cu
2+
答案:
(1) 先加入0.3 molL的盐酸,再通入H
2
S气体。得到
Fe
2+
离子的溶液。Ag
2
S和
PbS沉淀用浓盐酸处理得到H<
br>2
[PbCl
4
]的溶液,溶液用NaOH溶液处理成中性
得到PbC
l
2
沉淀,用硝酸溶解Pb
2+
溶液。沉淀Ag
2
S用硝酸
溶解得到Ag
+
离子
的溶液。
(2) 先加过量KI溶液,沉淀CuI用硝
酸溶解为Cu
2+
离子溶液。溶液加氨水得到
Al(OH)
3
和Fe(OH)
3
的混合沉淀,加过量NaOH溶液后的溶液为[Al(OH)
4
]
-
溶
液,[Al(OH)
4
]
-
溶
液用HCl酸化得到Al
3+
离子溶液。沉淀Fe(OH)
3
用HCl溶解<
br>得到Fe
3+
离子溶液。溶液[Zn(NH
3
)
4
]
2+
用盐酸酸化得到Zn
2+
离子溶液。
16-17
某溶液中可能含Cl
-
,S
2-
,SO
3
2-
,S
2
O
3
2-
,SO
4
2-
离子,进行下列
实验并产
生如下的实验现象:
(1)
向一份未知液中加过量AgNO
3
溶液产生白色沉淀;
(2)
向另一份未知液中加入BaCl
2
溶液也产生白色沉淀;
(3)
取第三份未知液,用H
2
SO
4
酸化后加入溴水,溴水不褪色。
试判断哪几种离子存在?哪几种离子不存在?哪几种离子可能存在?
解:由实验(1)可知:
溶液中不含S
2-
,S
2
O
3
2-
,因为:Ag<
br>2
S为黑色沉淀,Ag
2
S
2
O
3
虽为白色
沉淀,但其不稳定会分解,由白色转变为黑色的Ag
2
S。
由实验(2)可知:溶液中应含有SO
4
2-
。
由实验(3)酸化
的溴水不褪色,说明溶液中不含S
2-
,S
2
O
3
2-及SO
3
2-
具有还原
性的离子。
由此可得出结论:
SO
4
2-
肯定存在,S
2-
,S
2
O
3
2-
,SO
3
2-
肯定不存在,Cl
-
可能
存在。
16-18
有一种能溶于水的白色固体,其水溶液进行下列实验而产生如下的实验现
象: (1)
用铂丝沾少量液体在火焰上灼烧,产生黄色火焰;
(2) 它使酸化的KMnO
4<
br>溶液褪色而产生无色溶液,该溶液与BaCl
2
溶液作用
生成不溶于稀HNO<
br>3
的白色沉淀;
(3) 加入硫粉并加热,硫溶解生成无色溶液,此溶液酸化
时产生乳白色或浅
黄色沉淀;此溶液也能使KI
3
溶液褪色,也能溶解AgCl或Ag
Br沉淀。
写出这一白色固体的分子式,并完成各步反应方程式。
解:该白色固体的化学式为Na
2
SO
3
。
各步反应方程式如下:
5SO
3
2-
+2MnO
4
-
+6H
+<
br>=5SO
4
2-
+2Mn
2+
+3H
2
O
SO
4
2-
+Ba
2+
=BaSO
4
<
br>Na
2
SO
3
+S=Na
2
S
2
O
3
Na
2
S
2
O
3+2HCl=S+SO
2
+H
2
O+2NaCl
2Na
2
S
2
O
3
+I
2
=Na
2
S
4
O
6
+2NaI
AgBr+2Na
2
S
2
O
3
=Na
3
[Ag(S
2
O
3)
2
]+NaBr
16-18 一种盐A溶于水后,加入稀HCl,
有刺激性气体B产生,同时有黄色沉
淀C析出,气体B能使KMnO
4
溶液褪色;若通
C1
2
于A溶液,C1
2
即消失并得
到溶液D,D与钡盐作用,即产
生白色沉淀E。
试写出字母A,B,C,D和E所代表的物质的化学式,并用化学反应方程
式表示各过程。
答
案:A为Na
2
S
2
O
3
,B为SO
2
,
C为S,D为Na
2
SO
4
,E为BaSO
4
。
方程式为:
Na
2
S
2
O
3
+2HCl
=S+SO
2
+H
2
O+2NaCl
5SO
2
+
2MnO
4
-
+2H
2
O=5SO
4
2-
+2Mn
2+
+4H
+
Na
2
S
2O
3
+4Cl
2
+5H
2
O=2NaHSO
4
+8HCl
SO
4
2-
+Ba
2+
=BaSO
4
16-20 将无色钠盐溶于水得无色溶液A,用pH试纸检验知A显酸性。向A中沲
加KMnO
4
溶液,则紫红色褪去,说明A被氧化为B,向B中加入BaCl
2溶液得
不溶于强酸的白色沉淀C。向A中加入稀盐酸有无色气体D放出,将D通人
KMnO
4
溶液则又得到无色的B。向含有淀粉的KIO
3
溶液中滴加少许A则溶液立
即变蓝,说明有E生成,A过量时蓝色消失得无色溶液。
试写出字母A,B,C,D和E所代表的物质的化学式,并用化学反应方程
式表示各过程。 <
br>答案:A为NaHSO
3
,B为SO
4
2-
,C为BaSO<
br>4
,D为SO
2
,E为I
2
。
方程式为:
5HSO
3
-
+2MnO
4
-
+H
+
=
5SO
4
2-
+2Mn
2+
+3H
2
O
SO
4
2-
+Ba
2+
=BaSO
4
<
br>HSO
3
-
+H
+
=H
2
O+SO
2
5SO
2
+2MnO
4
-
+2H
2<
br>O=5SO
4
2-
+2Mn
2+
+4H
+
2IO
3
-
+5HSO
3
-
=I
2
+5SO
4
2-
+H
2
O+3H
+
16-21 将无水钠盐固体A溶于水,滴加稀硫酸有无色气体B生成,B通
入碘水
溶液,则碘水褪色,说明B转化为C。晶体A在600℃以上加热至恒重后生成混
合物D
。用pH试纸检验发现D的水溶液的碱性大大高于A的水溶液。向D的
水溶液中加CuCl
2<
br>溶液,有不溶于盐酸的黑色沉淀E生成。若用BaCl
2
溶液代替
CuCl2
进行实验,则有白色沉淀F生成,F不溶于硝酸、氢氧化钠溶液及氨水。
试写出字母A,B,C,D,E和F所代表的物质的化学式,并用化学反应方
程式表示各过程。
答案:A为Na
2
SO
3
,B为SO
2
,C为SO
4
2-
,D为Na
2
S+Na
2
SO
4<
br>,E为CuS,F
为BaSO
4
。
方程式为:
Na
2
SO
3
+2H
+
=2Na
+
+SO
2
+H
2
O
SO
2
+I
2
+2H
2
O=SO
4
2-
+2I
-
+4H
+
<
br>4Na
2
SO
3
=3Na
2
SO
4
+Na
2
S
Na
2
S+CuCl
2
=2NaCl+CuS
SO
4
2-
+Ba
2+
=BaSO
4
17-2 完成并配平下列反应方程式。
(1) 2Cl
2
+2
HgO+H
2
O=HgO•HgCl
2
+2HClO
(2) 3B
r
2
+3Na
2
CO
3
=5NaBr+NaBrO
3
+3CO
2
(3) 5KBr+KBrO
3
+3H2
SO
4
=3Br
2
+3H
2
O+3K
2
SO
4
(4) CaSiO
3
+6HF=SiF4
+CaF
2
+3H
2
O
(5)
4KClO
3
=3KClO
4
+KCl
(6)
NaCl+NaHSO
4
=HCl+Na
2
SO
4
(7) 2NaBr+3H
2
SO
4
(浓)=Br
2
+SO
2
+2NaHSO
4
+2H
2
O
(8)
8NaI+9H
2
SO
4
(浓)=4I
2
+H
2<
br>S+8NaHSO
4
+4H
2
O
(9) 2MnO
4
-
+10Cl
-
+16H
+
=2Mn
2+
+5Cl
2
+8H
2
O
(10) 2FeBr
2
+3Cl
2
=2FeCl
3
+2Br
2
17-8 用化学反应方程式表示下列提纯和鉴别过程。
(1)
工业碘中常常含有ICl或IBr杂质,试设计方案提纯碘,并说明方案的理论
根据。
(2)某NaCl样品中混有少量NaBr,试设法提纯该样品。
(3)一白色粉末,可能是KCl,KBr或KI,试设计方案加以鉴别。
(4)一固体样品,可能
是KClO
4
或K
5
IO
6
,试设计方案加以鉴别。
解:
(1) 可将含有ICl和IBr的I
2
与KI共热,发生如下反应:
ICl+KI=KCl+I
2
;
IBr+KI=KBr+I
2
这种反应进行的方向是生成晶格能大的物质,由于KCl和KBr的晶格能大
于KI,
所以可以将ICl和IBr中的I元素游离出来。在加热的过程中I
2
升华,与
KCl
,KBr分离得以纯化。
(2) 将样品溶于水,通少许Cl
2
气,NaBr将被C
l
2
氧化:2NaBr+Cl
2
=2NaCl+Br
2
(3)
取少量试样溶于水,加入硝酸银溶液,KCl,KBr或KI分别产生白色、浅黄
色和黄色沉淀。
(4) 将少量固体试样加入到Mn(NO
3
)
2
的稀硝酸溶液中,
能产生紫红色的为
K
5
IO
6
,没现象的为KClO
4。
17-9 试设计方案,分离下列各组离子。
(1)
Ag
+
、Mg
2+
、Al
3+
(2)
Na
+
、Ca
2+
、Sn
2+
答案:
(1) 加入稀盐酸,沉淀AgCl加热得到单质Ag,用硝酸溶解得到Ag
+
离子溶
液。
滤液加入过量的NaOH溶液,沉淀Mg(OH)
2
用HCl溶液溶解得到Mg<
br>2+
离子溶液。
滤液[Al(OH)
4
]
-
用HCl
溶液处理得到Al
3+
离子溶液。
(2) 通入足量H
2
S气体,
SnS沉淀用HCl溶液溶解得到Sn
2+
离子溶液。滤液加入
Na
2
CO
3
溶液,沉淀CaCO
3
用HCl溶液溶解得到Ca
2+离子溶液。滤液为Na
+
离子
溶液。
17-12 将下列各组物质的有关性质按由大到小排序,并简要说明理由。
(1) 键解离能Cl
2
,Br
2
,I
2
;
(2) 酸强度HF,HCl,HBr,HI;
(3)
氧化性HClO,HClO
3
,HClO
4
; (4)
稳定性ClO
2
,I
2
O
5
解:(1) 从Cl
2
到Br
2
到I
2
键的解离能逐渐下降。这与卤素原子的半
径大小密切
相关。从Cl
2
到Br
2
到I
2
,因为
原子半径增大,在卤素双原子分子中,核对成键
电子对的引力随原子半径增大而减小,所以导致解离能呈
现逐渐下降的趋势。
(2)
氢卤酸的酸性由大到小排序为HI,HBr,HCl,HF。除HF是弱酸外,
其余均为强酸。
X
-
对H
+
的吸引能力弱,则解离度大,溶液的酸性强;反
之,X
-
对H
+
的吸引
能力强,则解离度小,溶液的酸性弱。这种吸
引能力取决于X
-
离子本身所带电
荷和离子半径,即X
-
离子本身的
电子密度。按I
-
—Br
-
—Cl
-
—F
-
顺序,尽管离子
所带电荷相同,而离子的半径逐渐减小,则电荷密度逐渐升高,于是X
-对H
+
的
吸引能力逐渐增大。结果导致HI,HBr,HCl,HF在水溶液中的
解离度依次减
小,酸性逐渐减弱。
(3) 氯的含氧酸氧化性由大到小排序为HCl
O,HClO
3
,HClO
4
。因为高价态
含氧酸的中心原子抵抗H
+
的极化作用的能力较强,而且酸根的对称性高,其稳
定性好。所以酸中的氧不易与中
心脱离,酸不易被还原。
(4) I
2
O
5
的稳定性远大于ClO
2
。I
2
O
5
是碘酸的酸酐,I(V)是常见的稳定价态,
而ClO
2
分子中Cl(IV)是不稳定价态。因此,常温常压下I
2
O
5
是较稳定的固体,
ClO
2
是不稳定的气体。
17-1
用价层电子对互斥理论,判断下列分子或离子的空间结构,并写出中心原
了的杂化轨道类型。
(1)ClF
3
; (2)BrF
5
; (3)IBr;
(4)IF
7
; (5)ICl
4
答案:(1)
ClF
3
:sp
3
d杂化,T形结构。
(2)
BrF
5
:sp
3
d
2
杂化,四方锥形结构。
(3) IBr:sp
3
杂化,直线形结构。
(4)
IF
7
:sp
3
d
3
杂化,五角双锥形结构。
(5)
ICl
4
-
:sp
3
d
2
杂化,平面正方形结构。
17-15 在淀粉碘化钾溶液中加入少量NaClO时,得到蓝色溶液,说
明有A生成;
加入过量NaClO时,蓝色褪去溶液变为无色,说明有B生成;然后酸化之并加
入少量固体Na
2
SO
3
,则溶液的蓝色复原;当Na
2
S
O
3
过量时蓝色又褪去成为无色
溶液,说明有C生成;再加入NaIO
3溶液,溶液的蓝色又出现。试判断A,B和
C各为何种物质,并写出各步反应的方程式。
答案:A为I
2
,B为NaIO
3
,C为NaI。
方程式为:
2I
-
+ClO
-
+H
2
O
=I
2
+Cl
-
+2OH
-
I
2
+5ClO
-
+2OH
-
=2IO
3
-
+5Cl
-
+H
2
O
2IO
3
-
+5SO
3
2-
+2H
+
=I
2
+5SO
4
2-
+H
2
O
I
2
+SO
3
2-
+
H
2
O=2I
-
+SO
4
2-
+2H
+<
br>
5I
-
+IO
3
-
+6H
+
=3
I
2
+3H
2
O
17-16 有一易溶于水的钠盐A,
加入浓H
2
SO
4
并微热,有气体B生成;将气体B
通人酸化的KM
nO
4
溶液有气体C生成;将气体C通人H
2
O
2
溶液有气
体D生成;
将气体D与PbS在高温下作用有气体E生成;将气体E通入KClO
3
的
酸性溶液
中,可得到极不稳定的黄绿色气体F;气体F浓度高时发生爆炸分解成气体C和
D。试
写出字母A,B,C,D,E和F所代表的物质的化学式,并用化学反应方
程式表示各过程。
答案:A为NaCl,B为HCl,C为Cl
2
,D为O
2
,E为SO
2
,F为ClO
2
。
方程式为:
NaCl+H
2
SO
4
=NaHSO
4
+HCl
2KMnO
4
+16HCl=2MnCl
2
+2KCl+5Cl2
+8H
2
O
H
2
O
2
+Cl2
=2HCl+O
2
2PbS+3O
2
=2PbO+2SO
2
2KClO3
+SO
2
=2ClO
2
+K
2
SO
4
2ClO
2
=Cl
2
+2O
2
17-17 白色固体A与油状无色液体B反应生成C。纯净的C为紫黑色固
体,微
溶于水,易溶于A的溶液中,得到红棕色溶液D。将D分成两份,一份中加入
无色溶液E
,另一份中通入黄绿色气体单质F,两份均褪色成无色透明溶液。无
色溶液E遇酸生成淡黄色沉淀G,同
时放出无色气体H。将气体F通入溶液E,
在所得溶液中加入BaCl
2
,有白色沉淀
I生成,I不溶于HNO
3
。
试写出字母A,B,C,D,E,F,G,H和I所代
表的物质的化学式,并用
化学反府方程式表示各讨程。
答案:A为KI,B为浓H
2
SO
4
,C为I
2
,D为KI
3
+I
2<
br>,E为Na
2
S
2
O
3
,F为Cl
2
,
G为S,H为SO
2
,I为BaSO
4
。
方程式为:
8KI+9H
2
SO
4
(浓)=4I
2
+H
2
S+8KHSO
4
+4H
2
O
I
2
+KI=KI
3
2Na
2
S
2
O
3
+I
2
=Na
2
S
4
O
6
+2NaI
I
2
+5Cl
2
+6H
2
O=2IO
3
-+10Cl-+12H+
Na
2
S
2
O
3
+2HCl=2NaCl+S+SO
2
+H
2O
Na
2
S
2
O
3
+4Cl
2+5H
2
O=2NaHSO
4
+8HCl
Ba
2+
+SO
4
2-
=BaSO
4
18-3 完成并配平下列反应方程式。
(1)
2XeF
2
+2H
2
O=2Xe+4HF+O
2
(2) 6XeF
4
+12H
2
O=2XeO
3
+
4Xe+24HF+3O
2
(3)
XeF
6
+H
2
O=XeOF
4
+2HF
(4)
XeF
6
+3H
2
O=XeO
3
+6HF
(5)
XeO
3
+O
3
+2H
2
O=H
4
XeO
6
+O
2
(6) XeO
3
+4NaOH+O<
br>3
+6H
2
O=O
2
+Na
4
XeO
6
•8H
2
O
(7)
H
4
XeO
6
=XeO
4
+2H
2
O
18-4 根据价层电子对互斥理论,讨论下列分子的几何形状,并根据杂化轨道理
论讨论其中Xe的轨道杂化方式。
(1)XeF
6
;(2)XeOF
4
解:(1)
XeF
6
:sp
3
d
3
杂化,变形八面体。
(2
)XeOF
4
:sp
3
d
2
杂化,四方锥形结构,四个F在
平面,O在锥顶点上。
19-2 完成并配平下列反应方程式。
(1)
金属铜在有空气存在的条件下与稀硫酸作用;
(2) 金属铜溶于氰化钠的水溶液;
(3) 在有铵离子存在的条件下,氢氧化铜溶于氨水;
(4) 向[As
(S
2
O
3
)
2
]
3-
溶液中通入硫化氢
气体;
(5) 溴化银在光的作用下分解;
(6) 金溶于王水。
答案:
(1) 2Cu+O
2
+H
2
SO
4(稀)=Cu
2
(OH)
2
SO
4
(2)
2Cu+8CN
-
+2H
2
O=2[Cu(CN)
4
]3-
+2OH
-
+H
2
(3) Cu(OH)
2
+4NH
3
•H
2
O=[Cu(NH
3
)4
](OH)
2
+4H
2
O
(4) 2[Ag(S<
br>2
O
3
)
2
]
3-
+H
2
S+6H
+
=Ag
2
S+4S+4SO
2
+4H
2
O
(5) 2AgBr=2Ag+Br
2
(6) Au+4HC
l+HNO
3
=H[AuCl
4
]+NO+2H
2
O
19-4 用化学反应方程式完成下列转化过程。
CuS
Cu(NO
3
)
2
Cu
2
O
K
3
CuF
6
CuCl
2
Cu
CuO
CuSO
4
.5H
2
O
CuI
Cu
2
S
[Cu(NH
3
)
4
]
2+
解答:Cu+4HN
O
3
(浓)=Cu(NO
3
)
2
+2NO
2
+2H
2
O
Cu(NO
3
)
2
+Na
2
S=CuS+2NaNO
3
Cu+Cl
2
=CuCl
2
2CuCl
2
+4KI=2CuI+I
2
+4KCl
2CuCl
2
+10KF+F
2
=2K
3
CuF<
br>6
+4KCl
CuCl
2
+Na
2
S=CuS+2NaCl
2Cu+S=Cu
2
S
2Cu+O
2
=2CuO
4CuO=2Cu
2
O+O
2
3Cu
2
O+14HNO
3
=6Cu(NO
3
)
2
+2NO+7H<
br>2
O
CuO+H
2
SO
4
+4H
2
O=CuSO
4
•5H
2
O
CuSO
4
•5H
2
O+4NH
3
=[Cu(NH
3
)
4
]
SO
4
+5H
2
O
19-8 CuCl、AgCl、H
g
2
Cl
2
都是难溶于水的白色粉末,试区别这三种物质。
解:将不溶于水的CuCl、AgCl和Hg
2
Cl
2
分别用氨水处理。
有灰黑色沉淀的是Hg
2
C1
2
:Hg
2
Cl
2
+2NH
3
=HgNH
2
Cl+Hg+NH
4
Cl
先变成无色溶液,后又变成蓝色的是CuCl:CuCl+2NH
3
=[Cu(NH
3
)
2
]Cl;
4[Cu(NH
3
)
2
]Cl+O
2
+8NH
3
+2H
2
O=2[Cu(NH
3
)
4
]Cl
2
+2[Cu(NH3
)
4
](OH)
2
溶解得到无色溶液的是
AgCl:AgCl+2NH
3
=[Ag(NH
3
)
2
]C
l
19-10 试设计方案,分离下列各组离子。
(1)Cu
2+、Ag
+
、Zn
2+
、Hg
2
2+
(2)Zn
2+
、Cd
2+
、Hg
2+
、Al
3+
答案:
(1) 加入HCl溶液,沉淀有AgCl和Hg
2
Cl
2
,溶液中有Cu
2+
和Zn
2+
,Cu
2+和Zn
2+
用过量KI溶液分离。AgCl和Hg
2
Cl
2用氨水分离,AgCl溶于氨水生成
[Ag(NH
3
)
2
]Cl
溶液,Hg
2
Cl
2
生成Hg(NH
2
)Cl+Hg沉淀。
(2) 加入过量氨水,沉淀有Hg(NH
2
)Cl和Al(OH)
3
,溶液有[Zn(NH
3
)
4
]
2+
和
[Cd(
NH
3
)
4
]
2+
。沉淀用过量NaOH溶液处理,Hg(
NH
2
)Cl不溶解而Al(OH)
3
溶
解生成Na[Al(OH)
4
]。溶液酸化后加入2 molL的过量NaOH溶液,Zn
2+
以
Na
2
[Zn(OH)
4
]留在溶液中,而Cd
2+
以C
d(OH)
2
沉淀存在。
19-16 化合物A的溶液为
绿色,将铜丝与其共煮渐渐生成土黄色溶液B。用大量
的水稀释B得到白色沉淀C。C溶于稀硫酸得到蓝
色溶液D和红色单质E。向蓝
色溶液D中不断滴入氨水,先有蓝色沉淀F生成,最后得到深蓝色溶液G;
红
色单质E不溶于稀硫酸和稀氢氧化钠溶液,但可溶于浓硫酸生成蓝色溶液D和
无色气体H。
试写出字母A,B,C,D,E,F,G和H所代表的物质的化学式,并用化
学反应方程式表示
各过程。
答案:A为CuCl
2
,B为[CuCl
2
]
-
,C为CuCl,D为CuSO
4
,E为Cu,F为Cu
2
(OH)
2
SO
4
,
G为[Cu(NH
3
)
4]SO
4
,H为SO
2
。
方程式为:
Cu
2+
+Cu+4Cl
-
=2[CuCl
2
]
-
[CuCl
2
]
-
=CuCl+Cl
-
2CuCl+H
2
SO
4
=CuSO
4
+Cu+2HCl
2CuSO
4
+2NH
3
+2H
2
O=Cu
2
(OH)
2
SO
4
+(NH
4
)
2<
br>SO
4
Cu
2
(OH)
2
SO
4
+(NH
4
)
2
SO
4
+6NH
3
=2[Cu(NH
3
)
4
]SO
4
+2H
2O
Cu+2H
2
SO
4
=CuSO
4
+SO
2
+H
2
O
19-17 某配位酸的钠盐A与稀盐酸作
用,有刺激性气体B和黑色沉淀C生成,
同时溶液中出现极浅的黄色浑浊,说明有D产生。气体B能使酸
性KMnO
4
溶液
褪色。若通氯气于A的溶液中,得到白色沉淀E和化合物F的溶液。
F与BaCl
2
作用,有不溶于酸的白色沉淀G产生。若在A的溶液中加入KI,则生成黄色沉
淀H,再加入NaCN溶液,H溶解,形成I的无色溶液,再向其中通入H
2
S气体,
又得到C。
试写出字母A,B,C,D,E,F,G,H和I所代表的物质的化学式,并用<
br>化学反应方程式表示各过程。
答案:A为Na
3
[Ag(S
2
O
3
)
2
],B为SO
2
,C为Ag
2
S,D为S,E为AgCl,F为Na
2
SO
4
,
G为BaSO4
,H为AgI,I为Na[Ag(CN)
2
]。
方程式为:
2Na
3
[Ag(S
2
O
3
)
2
]+4
HCl=Ag
2
S+Na
2
SO
4
+3S+3SO
2
+4NaCl+2H
2
O
5SO
2
+2KMnO
4
+2H
2
O=2KHSO
4
+2MnSO
4
+
H
2
SO
4
Na
3
[Ag(S<
br>2
O
3
)
2
]+8Cl
2
+10H
2
O=AgCl+12HCl+4H
2
SO
4
+3NaCl
Ba
2+
+SO
4
2-
=BaSO
4
<
br>Na
3
[Ag(S
2
O
3
)
2
]+
KI=AgI+Na
2
S
2
O
3
+KNaS
2O
3
AgI+2NaCN=Na[Ag(CN)
2
]+NaI
2Na[Ag(CN)
2
]+H
2
S=Ag
2
S+
2HCN+2NaCN
19-18 化合物A是一种红色固体,它不溶于水,与稀硫酸反应
生成蓝色的溶液B
和暗红色沉淀C。往B中加入氨水,生成D的深蓝色溶液,再加入适量KCN,
得无色溶液,说明有E生成。C与浓硫酸反应生成B,同时放出有刺激性气味的
气体F。
试写出字母A,B,C,D,E和F所代表的物质的化学式,并用化学反应方
程式表示各过程。
答案:A为Cu
2
O,B为CuSO
4
,C为Cu,D为[Cu(N
H
3
)
4
]SO
4
,E为[Cu(CN)
2
]
-
,
F为SO
2
。
方程式为:
Cu
2
O+H
2
SO
4
(稀)=CuSO
4
+Cu+
H
2
O
CuSO
4
+4NH
3
=[Cu(NH<
br>3
)
4
]SO
4
2[Cu(NH
3
)
4
]SO
4
+6KCN=2K[Cu(CN)
2
]+8
NH
3
+2K
2
SO
4
+(CN)
2
<
br>Cu+2H
2
SO
4
(浓)=CuSO
4
+SO2
+2H
2
O
19-19 白色固体A不溶于水和氢氧化钠
溶液,溶于盐酸形成无色溶液B和气体C。
向溶液B中滴加氨水先有白色沉淀D生成,而后D又溶于过量
氨水中形成无色
溶液E;将气体C通入CdSO
4
溶液中得黄色沉淀,若将C通入溶液
E中则析出
固体A。
试写出字母A,B,C,D和E所代表的物质的化学式,并用化学反应方程
式表示各过程。 <
br>答案:A为ZnS,B为ZnCl
2
,C为H
2
S,D为Zn(OH)
2
,E为[Zn(NH
3
)
4
]
2+
。
方程式为:
ZnS+2HCl=ZnCl
2
+H
2
S <
br>ZnCl
2
+2NH
3
+2H
2
O=Zn(OH)<
br>2
+2NH
4
Cl
Zn(OH)
2
+4NH
3
=[Zn(NH
3
)
4
](OH)
2<
br>
CdSO
4
+H
2
S=CdS+H
2
SO
4
H
2
S+[Zn(NH
3
)
4
](OH)
2
=ZnS+4NH
3
+2H
2
O
20-1 完成并配平下列反应方程式。
(1) TiO
2
+6HF=H<
br>2
[TiF
6
]+2H
2
O
(2) TiO
2
+2H
2
SO
4
(浓)=Ti(SO
4
)2
+2H
2
O
(3) TiO
2
+2KOH=K2
TiO
3
+H
2
O
(4) TiCl
3<
br>+CuCl
2
+H
2
O=TiOCl
2
+CuCl+
2HCl
(5)
2TiCl
4
+H
2
=2TiCl
3
+2HCl
(6) TiCl
4
+2HCl+2NH
4
Cl=(NH
4
)
2
[TiCl
6
]+2HCl
(7) TiO
2
+BaCO
3
=BaTiO
3
+CO
2
(8) TiO
2
+CCl
4
=TiCl
4
+CO
2
20-13 无色液体A与干燥氧气在高温下反应,生成不溶于水的白
色粉末B,B和
锌粉混合后与盐酸缓慢作用,最后得到紫红色溶液,说明有化合物C生成。向C
的溶液中加入CuCl
2
溶液得白色沉淀D。紫色化合物C溶于过量硝酸得无色溶液
E
;将溶液E蒸干后,在较高温度下加热又得到B。A与铝粉混合,在高温下反
应有化合物C生成。
试写出A,B,C,D和E所代表的物质的化学式,并用化学反应方程式表
示各过程。
答案:A为TiCl
4
,B为TiO
2
,C为TiCl
3
,D为CuCl,E为TiO(NO
3
)
2
。
方程式为:
TiCl
4
+O
2
=TiO
2
+2Cl
2
2TiO
2
+8HCl+Zn=2TiCl
3
+ZnCl
2
+4H
2
O
TiCl
3
+CuCl
2
+H
2
O=TiOCl
2
+CuCl+2HCl
3TiCl3
+HNO
3
+H
2
O=3TiO(NO
3
)
2
+NO+9HCl
2TiO(NO
3
)
2
=2
TiO
2
+4NO
2
+O
2
20-14 浅黄色晶体A受热分解生成棕黄色粉末B和无色气体C。B不溶于水,与<
br>浓盐酸作用放出强刺激性气体D。将气体C通入CuSO
4
溶液有淡蓝色沉淀E生
成,C过量则沉淀溶解得到深蓝色溶液F。B溶于稀硫酸后,加入适量草酸,经
充分反应得到蓝色溶液
G。向溶液G中放入足量金属Zn,最终生成紫色溶液H。
试写出A,B,C,D,E,F,G和H所代表的物质的化学式,并用化学反
应方程式表示各过程。 <
br>答案:A为NH
4
VO
3
,B为V
2
O
5<
br>,C为NH
3
,D为Cl
2
,E为Cu
2
(OH)<
br>2
SO
4
,F为
[Cu(NH
3
)
4
]SO
4
,G为VO
2+
,H为V
2+
。
方程式为:
2NH
4
VO
3
=V
2
O<
br>5
+2NH
3
+H
2
O
V
2
O<
br>5
+6HCl=2VOCl
2
+Cl
2
+3H
2O
2CuSO
4
+2NH
3
+2H
2
O=C
u
2
(OH)
2
SO
4
+(NH
4
)2
SO
4
Cu
2
(OH)
2
SO<
br>4
+(NH
4
)
2
SO
4
+6NH
3
=2[Cu(NH
3
)
4
]SO
4
+2H
2
O
V
2
O
5
+H
2
SO
4
=(VO
2
)
2
SO
4
+H
2
O
2VO
2
+
+H
2
C
2
O
4+2H
+
=2VO
2+
+2CO
2
+2H
2<
br>O
VO
2+
+Zn+2H
+
=V
2+
+Z
n
2+
+H
2
O
21-2
完成并配平下列在酸性溶液中反应的方程式。
(1) Cr
2
O
7
2-
+3H
2
S+8H
+
=2Cr
3+
+3S+7
H
2
O;Cr
2
O
7
2-
+S+8H
+<
br>=2Cr
3+
+H
2
SO
4
+3H
2
O
(2) Cr
2
O
7
2-
+6Fe
2++14H
+
=2Cr
3+
+6Fe
3+
+7H
2
O
(3) Cr
2
O
7
2-
+6Br
-
+14H
+
=2Cr
3+
+3Br
2
+7H2
O
(4) 2Cr
3+
+3NaBiO
3
+4H<
br>+
=Cr
2
O
7
2-
+3Bi
3+
+2H
2
O+3Na
+
(5) 2Mn
2+
+5
PbO
2
+4H
+
=2MnO
4
-
+5Pb
2+
+2H
2
O
(6) 2MnO
4
-
+5
H
2
O
2
+6H
+
=2Mn
2+
+5O<
br>2
+8H
2
O
(7) 6MnO
4
-
+1
0Cr
3+
+11H
2
O=6Mn
2+
+5Cr
2
O
7
2-
+22H
+
(8) MnO
2
+2Fe
2+
+4H
+
=Mn
2+
+2Fe
3+
+2H
2
O
21-11 设计方案分离溶液中共存的离子
。Mn
2+
、Zn
2+
、Cr
3+
、Al
3+
答案:加入过量NaOH溶液,Mn
2+
以Mn(OH)
2
白
色沉淀析出;溶液为[Zn(OH)
4
]
2-
、
[C
r(OH)
4
]
-
和[Al(OH)
4
]
-
的形式存在。溶液中加入H
2
O
2
,然后加入BaCl
2
溶液,分
离出沉淀BaCrO
4
。所得溶液酸化后用氨水处理,溶液为[Zn(NH<
br>3
)
4
]
2+
,沉淀为
Al(OH)
3。
21-15 解释下列实验现象。
(1) CrCl
3
•6H
2
O溶于水的溶液为绿色,将溶液煮沸一段时间后冷至室温,溶
液变为
蓝紫色。
(2) 向MnSO
4
溶液中加入NaOH溶液,生成白色沉淀;
该白色沉淀暴露在
空气中则逐渐变成棕黑色;加入稀硫酸沉淀不溶解,再加入双氧水沉淀消失。
(3) 将MnO
2
,KClO
3
,KOH固体混合后用煤
气灯加热,得绿色固体;用大
量水处理绿色固体得到紫色溶液和棕黑色沉淀,再通入过量NO
2
则溶液颜色和
沉淀消失得到无色溶液。
(4) [Cr(H
2O)
6
)]
3+
内界中的配位H
2
O逐步被NH
3
取代后,溶液的颜色发生一
系列变化,从紫色一浅红一橙红一橙黄一黄色。
(5) [Mn(H
2
O)
6
]
2+
是浅粉红色的,MnO
2
是黑色的,而MnO
4
-
却是深紫色的。
解:(1) CrCl
3
•6H
2
O溶于水主要以[Cr(H
2O)
4
Cl
2
]
+
形式存在,溶液为绿色;将
溶液煮沸一段时间后冷至室温,溶液中有紫色的[Cr(H
2
O)
6
]
3+
及其水解产物
[Cr(OH)(H
2
O)
6
]
2+
等,溶液为蓝紫色:[Cr(H
2
O)
6
]
3+=[Cr(OH)(H
2
O)
5
]
2+
+H
+
(2)
向MnSO
4
溶液中加入NaOH溶液,生成白色的Mn(OH)
2
沉淀:
MnSO
4
+2NaOH=Mn(OH)
2
+Na
2
SO
4
Mn(OH)
2
还原能力强,在空气中被氧化为棕黑色的MnO
2
:
2Mn(OH)
2
+O
2
=2MnO
2
+2H2
O
MnO
2
不溶于稀硫酸,但在酸性条件下与双氧水反应生成Mn<
br>2+
,沉淀消失:
MnO
2
+H
2
O
2<
br>+2H
+
=Mn
2+
+O
2
+2H
2
O
(3) 将MnO
2
,KClO
3
,KOH固体混合后用煤气
灯加热,得绿色K
2
MnO
4
:
3MnO
2
+K
ClO
3
+6KOH=3K
2
MnO
4
+KCl+3H2
O
加入大量水时,溶液中碱的浓度降低,K
2
MnO
4歧化得到紫色KMnO
4
溶液和棕
黑色MnO
2
沉淀:3K2
MnO
4
+2H
2
O=2KMnO
4
+Mn
O
2
+4KOH
NO
2
为酸性氧化物,有还原性,过量的NO2
能将KMnO
4
和MnO
2
还原为近
无色的Mn
2+
:MnO
4
-
+5NO
2
+H2
O=Mn
2+
+5NO
3
-
+2H
+
MnO
2
+2NO
2
=Mn(NO
3
)
2
所以,溶液的紫色和沉淀都消失,得到无色溶液。
(4)
[Cr(H
2
O)
6
)]
3+
内界中的H
2
O逐步被NH
3
取代后,随着配离子内界配体的
变化则颜色发生如下变化:紫色的[
Cr(H
2
O)
6
)]
3+
到紫红色的[Cr(NH
3
)
2
(H
2
O)
4
]
3+
到
浅红色的[Cr(NH
3
)
3
(H
2
O)
3
]
3+
到橙红色的[Cr(NH
3
)
4
(H2
O)
2
]
3+
到橙黄色的
[Cr(NH
3<
br>)
5
(H
2
O)]
3+
到黄色的[Cr(NH
3
)
6
]
3+
。
由于NH
3
是比H
2
O更强的配体,分裂能大。当NH
3
逐级取代H
2
O后,逐渐
增大,d-d跃迁所需能量相应增大,吸收可见光的波长逐渐变短,从黄绿光一蓝
绿
光一蓝光,透射和反射出的光波长逐渐变长,于是看到的颜色从紫色至黄色。
(5)
一般的说,由可见光激发电子从低能级向高能级的跃迁概率越大,则该
化合物的颜色越深。
[Mn(H
2
O)
6
]
2+
配离子,中心Mn
2+
离子的价电子为3d
5
组态,与弱场H
2
O形成
高自旋配位
化合物,由于d-d跃迁而显色。颜色浅是由于在[Mn(H
2
O)
6
]2+
中Mn
2+
电子的自旋状态为高自旋,即5个d轨道半充满,d-d跃迁后必
然导致高能级上
的电子配对,需克服成对能,故该类跃迁受到限制,跃迁概率小,颜色浅。此外,
5个d轨道的电子自旋平行,在进行d-
d跃迁过程中电子须改变自旋方向,也使
跃迁受到限制,概率小,故颜色浅。
MnO
2
分子的颜色可用荷移跃迁和d-d跃迁解释。Mn(IV)的价电子为3d
3
组
态,有空的d轨道,d-d跃迁时,不必克服成对能,故跃迁较容易。另外,Mn(IV)<
br>具有较强的极化能力,使O
2-
与Mn(IV)之间具有较强的相互极化作用,荷移跃迁
概率较大,也使化合物的颜色深。
MnO
4
-
的中心为Mn(VII),为d
0
,无d-d跃迁,高价
态Mn(VII)具有强的极化
能力,在可见光照射下,吸收能量较低的可见光即可导致O
2-
上的电子向Mn(VII)
迁移,而显出紫色;同时,电子跃迁容易进行,跃迁概率高,故颜色
较深。
21-17 橙红色固体A受热后生成深绿色的固体B和无色的气体C,加热时C能
与镁反应生成黄色的固体D。固体物质B与NaOH共熔后溶于水生成绿色的溶
液E,在E中加
适量H
2
O
2
则生成黄色溶液F。将F酸化变为橙色的溶液G,在
G中加BaCl
2
溶液,得黄色沉淀H。在G的浓溶液中加KCl固体,反应完全 后
蒸发、浓缩,然后冷却有橙红色晶体I析出。I受强热得到的固体产物中有B,
同时得到能支 持燃烧的气体J。
试写出字母A,B,C,D,E,F,G,H,I和J所代表的物质的化学式,并用化学反应方程式表示各过程。
答案:A为(NH
4
)
2
C r
2
O
7
,B为Cr
2
O
3
,C为N2
,D为Mg
3
N
2
,E为[Cr(OH)
4
]
-
,F
为CrO
4
2-
,G为Cr
2
O
7
2-
,H为BaSO
4
,I为K
2
Cr
2
O
7
,J为O
2
。
方程式为:
(NH
4
)
2
Cr
2
O
7
=N
2
+C r
2
O
3
+4H
2
O
3Mg+N
2
=Mg
3
N
2
Cr
2
O
3
+2NaOH+3H
2
O=2Na[Cr(OH)
4
]
2[Cr(OH)
4
]
-
+3H
2
O
2
+2OH
-
=2CrO
4
2-
+8H
2
O
2CrO
4
2-
+2H
+
=Cr
2
O
7
2-
+H
2
O
Cr
2
O< br>7
2-
+H
2
O+2Ba
2+
=2BaCrO
4
+2H
+
Na
2
Cr
2
O
7
+2KCl=K
2
Cr
2
O
7
+2NaCl < br>2K
2
Cr
2
O
7
=2K
2
O+2 Cr
2
O
3
+3O
2
21-18 绿 色固体A易溶于水,焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃),其水溶液中
通入CO
2
即得 棕黑色固体B和紫红色溶液C。B与浓HCl溶液共热时得黄绿色
气体D和近乎无色溶液E。将此溶液和 溶液C混合能生成沉淀B。将气体D通
入A的溶液,可得C。
试写出字母A,B,C,D和E所代表的物质的化学式,并用化学反应方程
式表示各过程。 < br>答案:A为K
2
MnO
4
,B为MnO
2
,C为KM nO
4
,D为Cl
2
,E为MnCl
2
。
方程式为:
3K
2
MnO
4
+4CO
2
+2H
2
O=2KMnO
4
+MnO
2
+4KHCO
3
MnO
2
+4HCl=MnCl
2
+2H
2
O+Cl
2
3MnCl
2
+2KMnO
4
+2H
2
O=5MnO
2
+4HCl+2KCl
2K
2
MnO
4
+Cl
2
=2KMnO
4
+2KCl
21-19 一种固体混合物可能含有AgNO
3
,CuS
,AlCl
3
,KMnO
4
,K
2
SO
4
和ZnCl
2
中的一种或几种。将此混合物置于水中,并用少量盐酸酸化,得白色沉淀物A和无色溶液B。白色沉淀A可溶于氨水中。将滤液B分成两份,一份中加入少
量氢氧化钠溶液,有白
色沉淀产生,再加入过量氢氧化钠溶液则白色沉淀溶解。
另一份中加入少量氨水,也产生白色沉淀,当加
入过量氨水时,白色沉淀溶解。
试根据上述现象,判断在混合物中,哪些物质肯定存在,哪些
肯定不存在,
哪些可能存在。说明理由,并用方程式表示。
解:肯定存在的有:AgNO
3
,ZnCl
2
肯定不存在的有:CuS,A1Cl
3
,KMnO
4
可能存在的有:K
2
SO
4
混合物加水,用少量盐酸酸化
,过滤后得到白色沉淀和无色溶液,证明混合
物中没有CuS,KMnO
4
。
白色沉淀A溶于氨水,为AgCl,肯定有AgNO
3
存在。
滤液B加NaOH生成白色沉淀,加过量NaOH沉淀又溶解,说明溶液中有
两性离子(Zn
2
+
,A1
3+
)。滤液B加NH
3
•H
2
O生成白
色沉淀,加过量NH
3
•H
2
O沉
淀消失,证明有ZnCl
2
没有A1Cl
3
。
无法确证K
2
SO
4
存在与否,只能说可能存在。
相关反应方程式如下:
Ag
+
+Cl
-
=AgCl
AgCl+2NH
3
=[Ag(NH
3
)
2
]Cl
ZnCl
2
+2NH
3
+2H
2
O=Zn(OH)
2
+2NH
4
Cl
Zn(OH)
2
+4NH3
=[Zn(NH
3
)
4
](OH)
2
Zn
2+
+2OH
-
=Zn(OH)
2
Zn(OH)
2
+2OH
-
=[Zn(OH)
4
]
2-
22-3 完成并配平下列化学反应方程式。
(1) 2Ni(O
H)
2
+Br
2
+2NaOH=2NiO(OH)+2NaBr+2H
2
O
(2) 2NiO(OH)+6HCl=2NiCl
2
+Cl
2
+4H
2
O
(3) Co
3
O
4
+
8HCl=3CoCl
2
+Cl
2
+4H
2
O
(4) 2Co(OH)
3
+6HCl=2CoCl
2
+Cl
2
+6H
2
O
(5) 2Co(OH)
2
+H
2
O
2
=2Co(OH)
3
(6) 2R
uO
4
+16HCl=2RuCl
3
+5Cl
2
+8H2
O
(7)
PdCl
2
+CO+H
2
O=Pd+CO
2
+2HCl
(8) H
2
[PtCl
6
]+6KNO
3
=Pt
O
2
+6KCl+4NO
2
+O
2
+2HNO
3<
br>
(9) H
2
[PtCl
6
]+SO
2
+
2H
2
O=H
2
[PtCl
4
]+H
2
S
O
4
+2HCl
(10) H
2
[PtCl
6
]
+K
2
C
2
O
4
=
H
2
[PtCl
4
]+2KCl+2CO
2
22-6 设计方案分离共存于溶液中的下列离子:Al
3+
、Cr
3+、Fe
3+
、Co
2+
、Ni
2+
。
解:往
溶液中加入过量NaOH溶液和少量H
2
O
2
,沉淀有Fe(OH)
3
、CoO(OH)、
NiO(OH),过滤后的溶液中为[Al(OH)
4
]
-
和CrO
4
2-
。滤液中加入BaCl
2
将沉
淀
BaCrO
4
分离出来,过滤后的溶液中为[Al(OH)
4
]<
br>-
。Fe(OH)
3
、CoO(OH)、NiO(OH)
沉淀的混合物
用硝酸和KNO
2
的混合溶液处理,沉淀K
3
[Co(NO
2
)
6
]过滤后的滤液
中为Fe
3+
和Ni
2+
,
用氨水可以分离。
22-7 现有三瓶黑色固体试剂,分别为二氧化锰、二氧化铅和四氧化
三铁。试设
计方案将其一一鉴别出来,并写出相关化学反应方程式。
解:(1) 取少许固体
试剂,加入MnSO
4
溶液和H
2
SO
4
。微热,若溶液变
红(有
MnO
4
-
生成),则该固体为PbO
2
:
5PbO
2
+2Mn
2+
+5SO
4
2-
+4H
+
=2MnO
4
-
+5PbSO
4
+2H
2
O
(2) 剩余二种固体试剂,分别加入浓HCl。加热后放出Cl
2<
br>气体的为MnO
2
:
MnO
2
+4HCl=MnCl
2
+Cl
2
+2H
2
O
(3)
余下的一种则为Fe
3
O
4
。
22-9 简要回答下列问题。
(1) 向FeCl
3
溶液加入KSCN溶液,溶液立即变红,加入适量Sn
Cl
2
后溶液
变成无色。
(2)
为什么铝板氧化层用极稀的Co(NO
3
)
2
溶液处理后灼烧,即显蓝色?
(3) 为什么Co
2+
很难被氧化,[Co(CN)
6
]
4-
却很容易被氧化?
(4) 向FeSO
4
溶液加入碘
水,碘水不褪色,再加人NaHCO
3
后,碘水褪色。
(5)
向FeCl
3
溶液中通入H
2
S,并没有硫化物沉淀生成。
(6) 为什么K
4
[Fe(CN)
6
]•
3H
2
O可由FeSO
4
溶液与KCN混合直接制备,而
K
3
[Fe(CN)
6
]却不能由FeCl
3
溶液与KCN直接混合来
制备?如何制备赤血盐?
(7) 为什么[Ni(NH
3
)
4]
2+
和[NiCl
4
]
2-
为四面体结构,而[Pt
(NH
3
)
4
]
2+
和[PtCl
4
]<
br>2-
为
平面四边形结构?
解:(1) 向FeCl
3
溶液加
入KSCN溶液,生成红色的[Fe(SCN)
n
]
3-n
:
Fe
3+
+nSCN
-
=[Fe(SCN)
n
]
3-n
(n=1~6)
加入SnCl
2
使[Fe(SCN)
n
]
3-n
中Fe
3+
还原为Fe
2+
:
2[Fe(
SCN)
n
]
3-n
+Sn
2+
=2Fe
2++Sn
4+
+2nSCN
-
故红色消失,因为较稀的Fe
2+
溶液近于无色。
(2)铝板氧化层用极稀
的Co(NO
3
)
2
溶液处理后灼烧,加热条件下溶液中的
Co(N
O
3
)
2
分解生成CoO:2Co(NO
3
)
2<
br>=2CoO+4NO
2
+O
2
CoO与铝板氧化层的A1
2
O
3
作用生成蓝色的偏铝酸钴: CoO+Al
2
O
3
=Co(AlO
2
)
2<
br>,因而显蓝色。
(3) 按晶体场理论,[Co(CN)
6
]
4-
中心Co
2+
的7个d电子在CN
-
强场作用下,
采
取低自旋排布方式:t
2g
6
e
g
1
,在e
g<
br>轨道上填充的电子能量高,容易失去,因而
[Co(CN)
6
)]
4-
易被氧化。
[Co(CN)
6
]
4-
失去1个电
子后生成[Co(CN)
6
)]
3-
,中心Co
3+
的6个
d电子排布方
式为:t
2g
6
e
g
0
,在高能量
e
g
轨道上未填充电子,晶体场稳定化能很大。且低能量
t
2g
轨道
上的电子全充满,这是稳定的电子构型。
综上所述,不稳定的[Co(CN)
6]
4-
很易被氧化生成稳定的[Co(CN)
6
]
3-
。
同理,Co
2+
或者[Co(H
2
O)
6)]
2+
与Co
3+
或者[Co(H
2
O)
6
]
3+
中由于分裂能较小,e
g
轨道的电子能量不高,不易失去,且
[Co(H
2
O)
6
]
2+
和[Co(H
2
O)
6
]
3+
的稳定性相近,
所以[Co(H
2
O)
6
]
2+
不易被氧化成[Co(H
2
O)
6<
br>)]
3+
。
(4)
酸性条件下,电对Fe
3+
/Fe
2+
的标准电极电势为0.77
V,电对I
2
/I
-
的标
准电极电势为0.54 V,故用碘水不能
将Fe(II)氧化。所以向FeSO
4
这样的酸性溶
液中加入碘水,碘水不褪色。体
系中加入NaHCO
3
后,涉及的电对变成为Fe(OH)
3
/Fe(OH)
2
,由于Fe(OH)
3
的溶度积远小于Fe(OH)
2
,
电极电势变得很低,为-0.56
V。因此碘水很容易将Fe(II)氧化为Fe(III),故碘水褪色。
2Fe(OH)<
br>2
+I
2
+2NaOH=2Fe(OH)
3
+2NaI
(5)
FeCl
3
可以将H
2
S氧化,生成单质硫。反应式为:
2FeC
l
3
+H
2
S=2FeCl
2
+S+2HCl
FeCl
3
溶液的酸性较强,上述反应过程中又生成HCl,而FeS在酸中的溶解
度
较大,不能沉淀。所以向FeCl
3
溶液中通入H
2
S,不会有硫化物沉淀生
成。
(6) 由FeSO
4
溶液与KCN混合后经过重结晶直接制备K
4<
br>[Fe(CN)
6
]•3H
2
O:
FeSO
4+6KCN+3H
2
O=K
4
[Fe(CN)
6
]•3
H
2
O+K
2
SO
4
由于Fe
3+有氧化性,能够将CN
-
氧化为易挥发的有毒产物(CN)
2
,同时,F
e
3+
被还原,制备产物中含有K
4
[Fe(CN)
6
)]
•3H
2
O,得不到纯净的K
3
[Fe(CN)
6
]晶体。
所以,不能由FeCl
3
溶液与KCN直接混合来制备K
3
[Fe(
CN)
6
]。可采用在溶液中
将K
4
[Fe(CN)
6]氧化的方法制备K
3
[Fe(CN)
6
]:
2K
4
[Fe(CN)
6
]+H
2
O
2
=K
3<
br>[Fe(CN)
6
]+2KOH
(7) Ni
2+
和Pt
2+
电子构型均为d
8
。按配位化合物价键理论,对于Ni
2
+
来说,
NH
3
和Cl
-
均为弱配体,不能使Ni
2+
的d轨道电子重排,Ni
2+
只能采取sp
3
杂化。
故
配位化合物[Ni(NH
3
)
4
]
2+
和[NiCl
4
]
2-
为四面体结构。
而Pt的d轨道比较扩充,与配体形成
内轨型配合物。Pt
2+
采取dsp
2
杂化,故
配位化合物[Pt(
NH
3
)
4
]
2+
和[PtCl
4
]2-
为平面四边形结构。
22-11 向绿色水合晶体A的溶液中加入碱和过
氧化氢,有沉淀B生成。B溶于草
酸氢钾溶液得到黄绿色溶液C,将C蒸发浓缩后缓慢冷却,析出绿色晶
体D。光
照D分解为黄色固体E。E受热分解最后得到黑色的粉末F。
试写出A,B,C,D,E和F所代表的物质的化学式,并用化学反应方程式
表示各过程。 <
br>答案:A为FeSO
4
•7H
2
O,B为Fe(OH)
3,C为[Fe(C
2
O
4
)
3
]
3-
,D为K
3
[Fe(C
2
O
4
)
3
]•3
H
2
O,
E为FeC
2
O
4
,F为FeO。
方程式为:
2FeSO
4
+4NaOH+H
2
O
2
=2Fe(OH)
3
+2Na
2
SO
4
Fe(OH)
3
+3KHC
2
O
4
=K
3
[Fe(C
2
O
4
)
3
]•3H
2
O
K
3
[Fe(C
2
O
4
)
3
]•
3H
2
O=2FeC
2
O
4
+3K
2
C<
br>2
O
4
+2CO
2
+3H
2
O
FeC
2
O
4
=FeO+CO+CO
2
22-12 向粉红色溶液A中加入过量NaOH溶液有粉红色沉淀B生成,随后加入<
br>氯水,沉淀变褐色沉淀C,将C分离出后溶于浓盐酸得蓝色溶液D和气体E。
若将B溶于浓盐酸也
得溶液D。
试写出A,B,C,D和E所代表的物质的化学式,并用化学反应方程式表
示各过程。
答案:A为[Co(H
2
O)
6
]Cl
2
,B为Co(O
H)
2
,C为Co(OH)
3
,D为[CoCl
4
]
2-
,E为
Cl
2
。
方程式为:
[Co(H
2
O)
6
]Cl
2
+2NaOH=Co(OH)
2
+2NaCl+6H
2
O
2Co(OH)
2
+2NaOH+Cl<
br>2
=2Co(OH)
3
+2NaCl
2Co(OH)
3+10HCl=2H
2
[CoCl
4
]+Cl
2
+6H
2
O
Co(OH)
2
+4HCl=H
2
[CoC
l
4
]+2H
2
O
22-13 金属A溶于稀盐酸,生
成化合物B的溶液。在无氧操作条件下,将NaOH
加到B溶液中,生成淡绿色沉淀C。C接触空气颜色
沉淀逐渐变深,最后成为棕
红色沉淀D。灼烧D可生成棕红色粉末E,E经不彻底还原而生铁磁性黑色物
质
F。D溶于稀盐酸生成G的溶液,该溶液能将KI氧化成I
2
,但在加入KI之前,
先加NaF,则不能氧化KI。若向D的浓NaOH悬浮液中通入氯气,可得到H的
紫红色溶液
,向该溶液中加BaCl
2
后就会有红棕色固体I析出,I是一种强氧化
剂。
试写出A,B,C,D,E,F,G,H和I所代表的物质的化学式,并用化学
反应方程式表示过程。
答案:A为Fe,B为FeCl
2
,C为Fe(OH)
2
,D为Fe
(OH)
3
,E为Fe
2
O
3
,F为Fe
3
O
4
,
G为FeCl
3
,H为Na
2
FeO4
,I为BaFeO
4
。
方程式为:
Fe+2HCl=FeCl
2
+H
2
FeCl
2
+2NaOH=Fe(OH)
2
+2NaCl
4Fe(OH)
2
+O
2
+2H
2
O=4Fe(OH)3
2Fe(OH)
3
=Fe
2
O
3
+3H
2
O
Fe(OH)
3
+3HCl=FeCl
3+3H
2
O
2FeCl
3
+2KI=2FeC
l
2
+I
2
+2KCl
FeCl
3
+6NaF=
Na
3
[FeF
6
]+3NaCl
2Fe(OH)
3+3Cl
2
+10NaOH=2Na
2
FeO
4
+6N
aCl+8H
2
O
22-14 A为黑色粉末,B为白色粉末,向A和
B的混合物中加稀盐酸,先得蓝
色溶液,逐渐变为淡绿色,同时析出紫红色沉淀C,过滤后,得滤液D。
沉淀C
溶于热浓硫酸,得溶液E并放出气体F。将.E蒸干、灼烧又得到白色粉末B。
向滤液D
中加入NaOH溶液并鼓入空气,生成棕红色沉淀G;把G灼烧后,得
红色粉末H;H与铝粉混合燃烧得
到黑色物质A。
试写出A,B,C,D,E,F,G和H所代表的物质的化学式,并用化学反
应方程式表示各过程。
答案:A为Fe,B为CuSO
4
,C为Cu,D为FeSO
4
+FeCl
2
,E为CuSO
4
溶液,F
为SO
2
,G为Fe(OH)
3
,H为Fe
2
O
3
。
方程式为:
Fe+2HCl=FeCl
2
+H
2
Fe+CuSO
4
=Cu+FeSO
4
Cu+2H
2
SO
4
(浓)=CuSO
4
+SO
2
+2H<
br>2
O
CuSO
4
•5H
2
O=CuSO
4
+5H
2
O
4FeCl
2
+8NaOH+O
2<
br>+2H
2
O=4Fe(OH)
3
+8NaCl
2Fe(OH
)
3
=Fe
2
O
3
+3H
2
O
Fe
2
O
3
+2Al=2Fe+Al
2
O
3
22-15 固体混合物可能含有FeCl
3
,NaNO
2<
br>,Ca(OH)
2
,AgNO
3
,CuCl
2
,Na
F,
NH
4
Cl七种物质中的若干种。若将此混合物加水后,可得白色沉淀和无色溶液
,
在此无色溶液中加入KSCN没有变化;无色溶液可使酸化后KMnO
4
溶液紫色褪
去;将无色溶液加热有气体放出。另外,白色沉淀可溶于NH
3
•H
2
O中。
试根据上述现象,判断在混合物中,哪些物质肯定存在,哪些肯定不存在,
哪些可能存在,说明理由,并用化学反应方程式表示。
解:由题中给出的实验现象可作出如下判断:
肯定存在:
NaNO
2
; AgNO
3
; NH
4
Cl
肯定不存在:CuCl
2
, Ca(OH)
2
可能存在: NaF, FeCl
3
理由如下:
(1) 混合物加水后,可得白色沉淀和无色溶液,说明混合物中不含带颜色的
离子Cu
2+<
br>,既不存在CuCl
2
。
(2) 无色溶液可使MnO
4褪色,说明混合物中有还原剂存在,即NaNO
2
存在:
5NO
2-
+2MnO
4
-
+6H
+
=2Mn
2++5NO
3
-
+3H
2
O
(3) 加热溶液
有气体放出,则混合物中存在NH
4
Cl,NaNO
2
与NH
4Cl在一起
加热则应有N
2
生成:NH
4
Cl+NaNO
2
=NaCl+2H
2
O+N
2
(4) 加水
后有白色沉淀,它又溶于NH
3
•H
2
O,说明混合物有AgNO
3
,与体
系中的NH
4
Cl作用生成AgCl沉淀,后溶于NH
3<
br>•H
2
O:
Ag
+
+Cl
-
=AgCl
AgCl+2NH
3
=[Ag(NH
3
)
2
]Cl
(5) 从以上反应中可以看出,溶液中不存在Ca(OH)
2
。因为溶液中
含有
NH
4
Cl,若Ca(OH)
2
存在,则应有NH
3<
br>生成,实验中无NH
3
气体生成。
(6) 混合物中可能含有FeC
l
3
,NaF,但二者必须同时存在。因为若无NaF
存在,则FeCl
3<
br>会显颜色,并与KSCN作用生成血红色物质。但有NaF时FeCl
3
可能同时存在,
它可形成[FeF
6
]
3-
配离子,无色且不易与SCN
-
作用。