習 題
1.完成并配平下列反應方程式。
(1) Cu2O H2SO4(稀)→CuSO4 Cu H2O
(2) Cu2 2NaOH(濃) 2OH-→Na2[Cu(OH)4]
(3) 2Cu2 4I-→2CuI(s) I2
(4) Cu 4CN- H2O→Cu(CN)43- OH- 1/2H2
(5) Cu2 4CN-→[Cu(CN)2]- (CN)2
(6) CdCl2 KI(過量)→K2[CdI4]
(7) 2Cu2 4OH- C6H12O6→Cu2O 2H2O C6H12O7
(8) 3CuS 8HNO3(濃)→3Cu(NO3)2 2NO 3S↓ 4H2O
(9) Au HNO3 4HCl→HAuCl4 NO2 2H2O
(10) Zn2 NaOH(濃) 2H2O→ Na[Zn(OH)4] H2↑
(11) 2Hg2 Sn2 6Cl-→Hg2Cl2 SnCl4
(12) 4Zn 10HNO3(極稀) →4Zn(NO3)2 NH4NO3 3H2O
(13) AgBr 2Na2S2O3→Na3[Ag(S2O3)2] NaBr
(14) 2Ag(NH3)2 CH3CHO 3OH-→2Ag HCOO- 4NH3 2H2O
(15) Hg2Cl2 2NH3→HgNH2Cl↓ Hg↓ NH4Cl
(16) 3HgS 12HCl(濃) 2HNO3(濃) →3H2[HgCl4] 3S 2NO 4H2O
(17) HAuCl4 FeSO4→
(18) 4Au O2 8CN- 2H2O→4[Au(CN)2]- 4OH-
2. 解釋下列現象,并寫出相關的反應方程式
(1) 加熱CuCl2·H2O得不到CuCl2。
因為CuCl2·H2O受熱分解時,在失去HCl的同時,生成了堿式鹽:
CuCl2·H2O=Cu(OH)2·CuCl2· 2HCl 2H2O
(2) 焊接金屬時,常用濃ZnCl2溶液處理金屬的表面。
FeO 2H[ZnCl2(OH)]=Fe[ZnCl2(OH)]2 H2O
(3) 有空氣存在時,銅能溶于氨水。
2Cu 8NH3 O2 2H2O=2[Cu(NH3)4]2 4OH-
(4) 從廢的定影液中回收銀常用Na2S作沉澱劑,為什麼不用NaCl作沉澱劑。
(5) HgCl2溶液中逐滴加入KI溶液。
在HgCl2溶液中,逐滴加入KI溶液,先生成鮮紅色沉澱,随着KI溶液的不斷加入,鮮紅色沉澱消失變為無色溶液。因為開始時生成HgI2鮮紅色沉澱,後來KI過量又生成[HgI4]2-無色的配離子.
(6) 硫酸亞銅與水的作用。
Cu2SO4 =CuSO4 Cu
(7) CuCl2加水稀釋。
(8) 往硝酸銀溶液中滴加氰化鉀時,首先形成白色沉澱,而後溶解,再加入NaCl時,無沉澱形成,但加入少許的Na2S時,析出黑色沉澱。
(9) HgS不溶于鹽酸,硝酸和(NH4)2S中,而能溶于王水或Na2S中
(10) Hg2C2O4難溶于水,卻可以溶于含有Cl-的溶液中。
(11) 銅器在潮濕的空氣中表面慢慢地生成一層銅綠。
2Cu O2 H2O CO2=Cu(OH)2·CuCO3
(12) 銀器在含有H2S的空氣中表面會慢慢變黑。
3. CuCl、AgCl、Hg2Cl2均為難溶于水的白色粉末,試用最簡便的方法區别之。
解:首先分别加入NH3•H2O不能溶解的為CuCl和AgCl;反應且變灰黑色沉澱的是Hg2Cl2,再在餘下的兩種溶液中通入空氣變藍的則原物質是CuCl另一種無變化的為AgCl.
4. 在一混合溶液中,含有Ag 、Cu2 、Zn2 、Hg2 、Hg22 、Mg2 、Cd2 ,如何将它們分離并加以鑒定。
5. 化合物A一種黑色固體,不溶于水、稀HAc及稀NaOH溶液中,而易溶于熱HCl溶液中,生成一種綠色的溶液B;如果溶液B與銅絲一起煮沸,即逐漸生成土黃色溶液C;若用較大量水稀釋溶液C,生成白色沉澱D。D可溶于氨水中生成無色溶液E;無色溶液E在 空氣中迅速變成藍色溶液F;往F中加入KCN時,生成無色溶液G;往G中加入鋅粉則生成紅色沉澱H;H不溶于稀酸或稀堿中,但可溶于熱HNO3中生成藍色溶液I;往I中慢慢加入NaOH溶液則生成沉澱J;将J過濾、取出後,強熱又得到原化合物A。寫出A~J的化學式。
【解答】
A:CuO; B: CuCl2; C: H[CuCl2]; D: CuCl; E: [Cu(NH3)2] ; F: [Cu(NH3)4]2 ; G: [Cu(CN)4]2-; H: Cu; I : Cu(NO3)2;
J: Cu(OH)2.
有關反應式:
CuO 2HCl=CuCl2 H2O
CuCl2 Cu 2HCl=2H[CuCl2]
2H[CuCl2]=2CuCl 2HCl
CuCl 2NH3= [Cu(NH3)2] Cl-
4[Cu(NH3)2] O2 8NH3 2H2O=4[Cu(NH3)4]2 4OH-
[Cu(NH3)4]2 4CN-=[Cu(CN)4]2- 4NH3
[Cu(CN)4]2- Zn=[Zn(CN)4]2- Cu
3Cu HNO3=3 Cu(NO3)2 2NO 4H2O
Cu(NO3)2 2NaOH=Cu(OH)2 2NaOH
Cu(OH)2=CuO H2O
分析:在上述實驗中,如果溶液B與銅絲一起煮沸,即逐漸生成土黃色溶液C;若用較大量水稀釋溶液C,生成白色沉澱D。據此,可以判斷D可能是CuCl。這是關鍵點。如果D是CuCl成立,其下的實驗現象皆可以得到合理的解釋,因此,D為CuCl 成立。解答此類問題,要求對各種離子的顔色,物質的穩定性,沉澱的相互轉換等性質十分熟悉。這樣才能在錯綜複雜的變化中作出正确的判斷。
6. 黑色化合物A不溶于水,但可溶于鹽酸。稀釋其鹽酸溶液時,有白色沉澱B析出,酸化時,沉澱溶解。在溶液中通H2S時,生成一種褐黑色沉澱C,該沉澱可溶于NaCN溶液生成化合物D。寫出A~D的化學式。
7. 在硝酸銅固體中混有少量的硝酸銀,用兩種方法來除去硝酸銀雜質。
8. 某一化合物A溶于水得一淺藍色溶液。在A溶液中加入NaOH溶液可得淺藍色沉澱B,B能溶于HCl溶液,也能溶于氨水。A溶液中通入H2S,有黑色沉澱C生成。C難溶于HCl溶液而易溶于熱濃HNO3中;在A溶液中加入Ba(NO3)2溶液,無沉澱産生,而加入AgNO3溶液時,有白色沉澱D生成,D溶于氨水。試寫出A~D的名稱,以及各步驟的有關反應式。
A: CuCl2 B: Cu(OH)2 C: CuS D: AgCl
CuCl2溶于水後水合銅離子,呈淺藍色;在氯化銅溶液中加入NaOH溶液可得淺藍色Cu(OH)2沉澱,Cu(OH)2能溶于鹽酸,也能溶于氨水生成銅氨配離子。CuCl2溶液中通入H2S,有黑色CuS沉澱生成,CuS難溶于鹽酸而溶于熱濃HNO3中。CuCl2溶液中加入Ba(NO)3溶液,無沉澱生成,加入AgNO溶液時有白色AgCl沉澱生成,AgCl也溶于氨水生成銀氨離子。
有關反應:Cu2 +2OH- →Cu(OH)2↓
Cu(OH)2+2H → Cu2 +2 H2O
Cu2 +H2S → CuS↓+2H
3CuS+8HNO3 → 3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O
Ag +Cl- → AgCl↓
9. 化合物A是一白色固體,可溶于水,A的溶液可起下列反應:(1)加堿于A的水溶液中産生黃色沉澱B, B不溶于堿,可溶于酸。(2)通H2S于A的溶液中産生黑色沉澱C,此沉澱不溶于硝酸但可溶于王水得黃色固體D、氣體E和溶液F;氣體E無色,在空氣中變為紅棕色。(3)加AgNO3于A的溶液産生白色沉澱G,G不溶于稀硝酸而溶于氨水,得溶液H。(4)在A的溶液中滴加SnCl2産生白色沉澱I,繼續滴加,最後得到黑色沉澱J。試确定A~J各為何物質,寫出反應反程式。
10. 有一無色溶液A。(1)加入氨水時有白色沉澱生成;(2)若加入稀堿則有黃色沉澱生成;(3)若滴加KI溶液,則先析出梧橘紅色沉澱,當KI過量時,橘紅色沉澱消失;(4)若在此無色溶液中加入數滴汞并振蕩,汞逐漸消失,仍變為無色溶液,此時加入氨水得灰黑色沉澱。問此無色溶液中含有哪種化合物,寫出各個有關反應式。
【解題】 此無色溶液中含有Hg(NO3)2.
有關反應式為:(1) 2Hg(NO3)2 4NH3 H2O=HgO·NH2HgNO3↓(白色) 3NH4NO3
(2) Hg2 2OH-=HgO↓(黃色) H2O
(3) Hg2 2I-=HgI2↓(橘紅色), HgI2 2I-=[HgI4]2-(無色)
(4) Hg(NO3)2 Hg= Hg2(NO3)2 , Hg2(NO3)2 4NH3 H2O= HgO·NH2HgNO3↓(白色) Hg↓(黑色) 3NH4NO3
此溶液中為何不含HgCl2呢?因為HgCl2 Hg=Hg2Cl2↓(白色),而隻有Hg(NO3)2 Hg= Hg2(NO3)2 生成的Hg2(NO3)2才為無色溶液。
另外,溶液中含有Hg(I) 的化合物也是不合題意的,Hg22 2OH=Hg2O↓(深褐色) H2O,深褐色的Hg2O不穩定,見光後分解為HgO和Hg,Hg2O=HgO Hg↓(黑色),隻有Hg2 2OH-=HgO↓(黃色) H2O 才符合題意。
11. 無色晶體A溶于水後加入鹽酸得白色沉澱B。分離後将B溶于Na2S2O3溶液得無色溶液C。向C中加入鹽酸得白色沉澱混合物D和無色氣體E。E與碘水作用後轉化為無色溶液F。向A的水溶液中滴加少量Na2S2O3溶液立即生成白色沉澱G,該沉澱由白變黃、變橙、變棕最後轉化為黑色,說明有H生成。請給出A,B,C,D,E,F,G,H所代表的化合物或離子,并給出相關的反應方程式。
12.計算電對[Cu(NH3)4]2 /Cu 的EΘ(Cu(NH3)42 /Cu)。在有空氣存在的條件下,銅能否溶于1.0mol·L-1的氨水中形成0.010mol·L-1的[Cu(NH3)4]2 ?
13. 根據有關電對的标準電極電勢和有關物質的溶度積常數,計算298.15K時反應:
Ag2Cr2O7(s) 8Cl- 14H
2AgCl(s) 3Cl2(g) 2Cr3 7H2O
的标準平衡常數,并說明反應能否正向進行。
14. 已知Hg22 2e
Hg , Eθ=0.85V
Hg2 2e
2Hg , Eθ=0.80V
(1)試判斷歧化反應Hg2 Hg
Hg22 能否發生?
(2)求0.10mol·L-1Hg2(NO3)2溶液中Hg2 的濃度(298.15K)。
15. 鍍銅鋅合金時,可用[Cu(CN)4]2-和[Zn(CN)4]2-為電鍍液。因為氰化物有劇毒,人們試圖用它們的氨配合物[Cu(NH3)4]2 和[Zn(NH3)4]2 來代替氰化物,可行嗎?試解釋原因。
已知:Eθ(Cu /Cu)=0.52V, Eθ(Cu2 /Cu)=0.34V, Eθ(Zn2 /Zn=-0.77V)。配合物[Cu(CN)4]3-,[Zn(CN)4]2-,[Cu(NH3)4]2 和[Zn(NH3)4]2 的标準穩定常數Kθf分别為:2×1030,5×1016,4.68×1012,2.9×109。
16.可用以下反應制備CuCl:Cu(s) Cu2 2Cl-
2CuCl↓
若将0.2mol·L-1的CuSO4和0.4mol·L-1的NaCl溶液等體積混合,并加入過量的銅屑,求反應達到平衡時,Cu2 的轉化百分率。
17.在回收廢定影液時,可使銀沉澱為Ag2S,再用絡合還原法回收銀:
2Ag2S 8CN- O2 2H2O
4[Ag(CN)2]- 2S 4OH-- (1)
4[Ag(CN)2]- Zn
2Ag Zn(CN)4 (2)
計算反應式(1)标準平衡常數Kθ。
已知:Kθsp(Ag2S)=5.5×10-51,Kθf(Ag(CN)2-)=1.0×1021,Eθ(S/S2-)=-0.48V, Eθ(O2/OH-)=-0.40V。
習 題
1.完成并配平下列方程式
(1) 2FeSO4 Br2 H2SO4→Fe2(SO4)3 2HBr
(2) 2FeCl3 H2S→2FeCl2 S↓ 2HCl
(3) 2FeCl3 2KI→2FeCl2 I2 2KCl
(4) 2Fe(OH)3 KClO3 4KOH→2K2FeO4 KCl 5H2O
(5) 2Co(OH)2 H2O2 2OH-→2Co(OH)3
(6) Co2O3 6HCl→CoCl2 Cl2 3H2O
(7) 4K4[Co(CN)6] O2 2H2O→4K3[Co(CN)6] 4KOH
(8) 2Ni(OH)2 Br2 2OH-→2Ni(OH)3 2Br-
(9) Ni2 +2HCO3-→NiCO3+Co2 H2O
(10) Ni2 6NH3(過量) →[Ni(NH3)6]2
(11) 将SO2通入FeCl3溶液中。
2Fe3 SO2 2H2O =2Fe2 SO42- 4H .
(12) 向硫酸亞鐵溶液加入Na2CO3後滴加碘水。
Fe2 CO32- 2H2O=Fe(OH)2 2HCO3- 2Fe(OH)2 CO32- I2 2H2O= 2Fe(OH)3 2I- 2HCO3-
(13) 硫酸亞鐵溶液與赤血鹽混合。
Fe2 [Fe(CN)6]3- K =KFe[Fe(CN)6](Turnbull’s blue)
(14) 過量氯水滴入FeI2溶液中。
2FeI2 13Cl2 12H2O=2FeCl3 4HIO3 20HCl
(15) 硫酸亞鐵受熱分解。
2FeSO4·7H2O
Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O
(16) 用濃硫酸處理Co(OH)3。
(17) 向K4[Co(CN)6]晶體滴加水。
4K4[Co(CN)6] O2 2H2O= 4K3[Co(CN)6] 4KOH
(18) 向CoCl2和溴水的混合溶液中滴加NaOH溶液。
2Co2 Br2 6OH-=2Co(OH)3 2Br-
(19) 弱酸性條件下向CoSO4溶液中滴加飽和KNO2溶液。
(20) 堿性條件下向NiSO4溶液中加入NaClO溶液。
2NiSO4 NaClO OH-=2Ni(OH)3 NaCl
(21) Ni(OH)3在煤氣燈上灼燒。
(22) 鉑溶于王水。
3Pt 4HNO3 18HCl=3H2PtCl6 4NO↑ 8H2O
(23) 将一氧化碳通入PdCl2溶液。
CO+PdCl2·2H2O==CO2+Pd+2HCl+H2O
(24) 向黃血鹽溶液中滴加碘水;
2. 解釋現象,寫出相應的方程
(1) 向FeCl3溶液中加入Na2CO3時生成Fe(OH)3沉澱而得不到Fe2(CO3)3。
Na2CO3溶液中CO32-水解産生OH-離子使FeCl3水解,生成Fe(OH)3沉澱。
(2) I2不能氧化FeCl2溶液中的Fe(Ⅱ),但是在KCN存在下I2卻能夠氧化Fe(Ⅱ)。
(3) 在含有Fe(Ⅲ)的溶液中加入氨水,得不到Fe(Ⅲ)的氨合物。
Fe3 OH-=Fe(OH)3
(4) 在Fe3 的溶液中加入KCNS時出現血紅色,若再加入少許鐵粉或NH4F固體則血紅色消失。
Fe3 nSCN-=Fe(NCS)n3-n (血紅色)
加入Fe粉,2Fe3 Fe=3Fe2 ,則紅色消失。
Fe(NCS)n3-n 6F-=[FeF6]3- nNCS-
(5) Co2(SO4)3溶于水。
2Co2(SO4)3 2H2O=2H2SO4 4CoSO4 O2
(6) K4[CO(CN)6]溶于水。
2K4[Co(CN)6] 2H2O= 2K3[Co(CN)6] 2KOH H2
(7) 向硫酸鐵溶液中依次加入适量的HCl,NH4SCN,NH4F。
(8) 藍色的變色矽膠吸水後變成粉紅色。
變色矽膠中含有CoCl2·xH2O,由于x的不同而使矽膠的顔色不同。當矽膠不含結晶水時呈藍色,含6個結晶水時,矽膠呈粉紅色。
3. 寫出過程的反應式:将[Ni(NH3)6]SO4溶液水浴加熱一段時間再加氨水。
5. K4[Fe(CN)6]可用FeSO4與KCN直接在溶液中制備,但K3[Fe(CN)6]卻不能由Fe2(SO4)3和KCN直接在水溶液中制備,為什麼?應如何制備K3[Fe(CN)6]?
K4 [Fe(CN)6]可由Fe2 與KCN 直接在水溶液中制備 Fe2 6KCN= K4[Fe(CN)6] 2K 但K3[Fe(CN)6]卻不能由Fe3 與KCN 直接在水溶液中制備因Fe3 能将CN-氧化,并有雜質K4[Fe(CN)6]生成 2Fe3 2CN-= 2Fe2 (CN)2 Fe2 6CN- 4K = K4[Fe(CN)6] 正确的制備K3[Fe(CN)6]的方法是将K4 [Fe(CN)6]氧化 2K4 [Fe(CN)6] H2O2= K3[Fe(CN)6] 2KOH
6. 某氧化物A,溶于濃鹽酸得溶液B和氣體C,C通入KI溶液後用CCl4萃取生成物,CCl4層呈現紫色。B加入 KOH溶液後析出桃紅色沉澱。B遇過量氨水,得不到沉澱而得土黃色溶液,放置則變為紅褐色。B中加人KSCN及少量丙酮時成藍色溶液:判斷A是什麼氧化物。寫出有關反應式。
【解析】
A:Co2O3; B: CoCl2; C: Cl2
Co2O3(黑色) 6HCl=2CoCl2(粉紅色) Cl2 3H2O
2KI Cl2=I2 2KCl
CoCl2 2KOH= Co(OH)2↓(桃紅色) 2KCl
CoCl2 6NH3(過量) 2OH-=[Co(NH3)6]Cl2 (紅色)
[Co(NH3)6]2 O2 H2O=[Co(NH3)6]3 (紅褐色) 4OH-
CoCl2 4SCN-(acetone)=[Co(NCS)4]2-(藍色)
7. 将淺藍綠色晶體A溶于水後加入氫氧化鈉溶液和H2O2并微熱,得到棕色沉澱B和溶液C。B和C分離後将溶液C加熱有堿性氣體D放出。B溶于鹽酸得黃色溶液E。向E中加入KSCN溶液有紅色的F生成。向F中滴加SnCl2溶液則紅色褪去,F轉化為G。向G中滴加赤血鹽溶液有藍色沉澱H生成。向A的水溶液中滴加BaCl2溶液有不溶于硝酸的白色沉澱生成。給出A—H代表的化合物或離子,并寫出各步反應方程式。
8. 藍色化合物A溶于水得粉紅色溶液B。向B中加入 過量氫氧化鈉溶液得粉紅色沉澱C。用次氯酸鈉溶液處理C則轉化為黑色沉澱D、洗滌、過濾後将D與濃鹽酸作用得藍色溶液E。将E用水稀釋後又得到粉紅色溶液B。寫出A,B,C,D,E所代表的物質,寫出相應的反應方程式。
9. 混合溶液A為紫紅色。向A中加入濃鹽酸并微熱得到藍色溶液B和氣體C。向A中加入NaOH溶液則得到棕黑色沉澱D和綠色溶液E。向A中通入過量二氧化硫則溶液最後變為粉紅色溶液F。向F中加入過量氨水得到白色沉澱G和棕黃色溶液H。G在空氣中緩慢轉變為棕黑色沉澱。将D與G混合後加入硫酸又得到溶液A。請問,A、B、C、D、E、F、G、H各為什麼化合物或離子?并給出相關的反應方程式。
10. 已知:[Fe(bipy)3]3 e
[Fe(bipy)3]2 ,Eθ=1.03V;
KΘf( [Fe(bipy)3]3 )=1.82×1014,
求:KΘf( [Fe(bipy)3]2 );并比較兩個配合物的穩定性。
11. 已知反應:
Co2 6NH3
[Co(NH3)6]2 ,Kθ=1.3×105,
Co3 6NH3
[Co(NH3)6]3 , Kθ=1.6×1035
Co3 e
Co2 , Eθ(Co3 /Co)=1.808V
求反應:[Co(NH3)6]3 e
[Co(NH3)6]2 的标準電極電勢Eθ。
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