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习 题

1.完成并配平下列反应方程式。

(1) Cu2O+H2SO4(稀)→CuSO4+Cu+H2O (2) Cu2++2NaOH(浓)+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(过量)→K2[CdI4]

(7) 2Cu2++4OH-+C6H12O6→Cu2O+2H2O+C6H12O7 (8) 3CuS+ 8HNO3(浓)→3Cu(NO3)2 +2NO+ 3S↓+ 4H2O (9) Au+HNO3+4HCl→HAuCl4+NO2+2H2O (10) Zn2++NaOH(浓) +2H2O→ Na[Zn(OH)4]+H2↑ (11) 2Hg2++Sn2++6Cl-→Hg2Cl2+SnCl4

(12) 4Zn+10HNO3(极稀) →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(浓)+2HNO3(浓) →3H2[HgCl4]+3S+2NO+4H2O (17) HAuCl4+FeSO4→

(18) 4Au+O2+8CN-+2H2O→4[Au(CN)2]-+4OH- 2. 解释下列现象,并写出相关的反应方程式 (1) 加热CuCl2·H2O得不到CuCl2。

因为CuCl2·H2O受热分解时,在失去HCl的同时,生成了碱式盐: CuCl2·H2O=Cu(OH)2·CuCl2·+2HCl+2H2O

(2) 焊接金属时,常用浓ZnCl2溶液处理金属的表面。

FeO+2H[ZnCl2(OH)]=Fe[ZnCl2(OH)]2+H2O

(3) 有空气存在时,铜能溶于氨水。 2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-

(4) 从废的定影液中回收银常用Na2S作沉淀剂,为什么不用NaCl作沉淀剂。 (5) HgCl2溶液中逐滴加入KI溶液。

在HgCl2溶液中,逐滴加入KI溶液,先生成鲜红色沉淀,随着KI溶液的不断加入,鲜红色沉淀消失变为无色溶液。因为开始时生成HgI2鲜红色沉淀,后来KI过量又生成[HgI4]2-无色的配离子.

(6) 硫酸亚铜与水的作用。

Cu2SO4 =CuSO4+Cu (7) CuCl2加水稀释。

(8) 往硝酸银溶液中滴加氰化钾时,首先形成白色沉淀,而后溶解,再加入NaCl时,无沉淀形成,但加入少许的Na2S时,析出黑色沉淀。

(9) HgS不溶于盐酸,硝酸和(NH4)2S中,而能溶于王水或Na2S中。

(10) Hg2C2O4难溶于水,却可以溶于含有Cl-的溶液中。

(11) 铜器在潮湿的空气中表面慢慢地生成一层铜绿。

2Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2·CuCO3

(12) 银器在含有H2S的空气中表面会慢慢变黑。

3. CuCl、AgCl、Hg2Cl2均为难溶于水的白色粉末,试用最简便的方法区别之。

解:首先分别加入NH3?H2O不能溶解的为CuCl和AgCl;反应且变灰黑色沉淀的是Hg2Cl2,再在余下的两种溶液中通入空气变蓝的则原物质是CuCl另一种无变化的为AgCl.

4. 在一混合溶液中,含有Ag+、Cu2+、Zn2+、Hg2+、Hg22+、Mg2+、Cd2+,如何将它们分离并加以鉴定。

5. 化合物A是一种黑色固体,不溶于水、稀HAc及稀NaOH溶液中,而易溶于热HCl溶液中,生成一种绿色的溶液B;如果溶液B与铜丝一起煮沸,即逐渐生成土黄色溶液C;若用较大量水稀释溶液C,生成白色沉淀D。D可溶于氨水中生成无色溶液E;无色溶液E在 空气中迅速变成蓝色溶液F;往F中加入KCN时,生成无色溶液G;往G中加入锌粉则生成红色沉淀H;H不溶于稀酸或稀碱中,但可溶于热HNO3中生成蓝色溶液I;往I中慢慢加入NaOH溶液则生成沉淀J;将J过滤、取出后,强热又得到原化合物A。写出A~J的化学式。 【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. 有关反应式:

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:在上述实验中,如果溶液B与铜丝一起煮沸,即逐渐生成土黄色溶液C;若用较大量水稀释溶液C,生成白色沉淀D。据此,可以判断D可能是CuCl。这是关键点。如果D是CuCl成立,其下的实验现象皆可以得到合理的解释,因此,D为CuCl 成立。解答此类问题,要求对各种离子的颜色,物质的稳定性,沉淀的相互转换等性质十分熟悉。这样才能在错综复杂的变化中作出正确的判断。

6. 黑色化合物A不溶于水,但可溶于盐酸。稀释其盐酸溶液时,有白色沉淀B析出,酸化时,沉淀溶解。在溶液中通H2S时,生成一种褐黑色沉淀C,该沉淀可溶于NaCN溶液生成化合物D。写出A~D的化学式。 7. 在硝酸铜固体中混有少量的硝酸银,用两种方法来除去硝酸银杂质。

8. 某一化合物A溶于水得一浅蓝色溶液。在A溶液中加入NaOH溶液可得浅蓝色沉淀B,B能溶于HCl溶液,也能溶于氨水。A溶液中通入H2S,有黑色沉淀C生成。C难溶于HCl溶液而易溶于热浓HNO3中;在A溶液中加入Ba(NO3)2溶液,无沉淀产生,而加入AgNO3溶液时,有白色沉淀D生成,D溶于氨水。试写出A~D的名称,以及各步骤的有关反应式。

A: CuCl2 B: Cu(OH)2 C: CuS D: AgCl

CuCl2溶于水后水合铜离子,呈浅蓝色;在氯化铜溶液中加入NaOH溶液可得浅蓝色Cu(OH)2沉淀,Cu(OH)2能溶于盐酸,也能溶于氨水生成铜氨配离子。CuCl2溶液中通入H2S,有黑色CuS沉淀生成,CuS

难溶于盐酸而溶于热浓HNO3中。CuCl2溶液中加入Ba(NO)3溶液,无沉淀生成,加入AgNO溶液时有白色AgCl沉淀生成,AgCl也溶于氨水生成银氨离子。

有关反应: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是一白色固体,可溶于水,A的溶液可起下列反应:(1)加碱于A的水溶液中产生黄色沉淀B, B不溶于碱,可溶于酸。(2)通H2S于A的溶液中产生黑色沉淀C,此沉淀不溶于硝酸但可溶于王水得黄色固体D、气体E和溶液F;气体E无色,在空气中变为红棕色。(3)加AgNO3于A的溶液产生白色沉淀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产生白色沉淀I,继续滴加,最后得到黑色沉淀J。试确定A~J各为何物质,写出反应反程式。

10. 有一无色溶液A。(1)加入氨水时有白色沉淀生成;(2)若加入稀碱则有黄色沉淀生成;(3)若滴加KI溶液,则先析出梧橘红色沉淀,当KI过量时,橘红色沉淀消失;(4)若在此无色溶液中加入数滴汞并振荡,汞逐渐消失,仍变为无色溶液,此时加入氨水得灰黑色沉淀。问此无色溶液中含有哪种化合物,写出各个有关反应式。

【解题】 此无色溶液中含有Hg(NO3)2.

有关反应式为:(1) 2Hg(NO3)2+4NH3+H2O=HgO·NH2HgNO3↓(白色)+3NH4NO3 (2) Hg2++2OH-=HgO↓(黄色)+H2O

(3) Hg2++2I-=HgI2↓(橘红色), HgI2+2I-=[HgI4]2-(无色)

(4) Hg(NO3)2+Hg= Hg2(NO3)2 , Hg2(NO3)2+4NH3+H2O= HgO·NH2HgNO3↓(白色)+Hg↓(黑色)+3NH4NO3

此溶液中为何不含HgCl2呢?因为HgCl2+Hg=Hg2Cl2↓(白色),而只有Hg(NO3)2+Hg= Hg2(NO3)2 生成的Hg2(NO3)2才为无色溶液。

另外,溶液中含有Hg(I) 的化合物也是不合题意的,Hg22++2OH=Hg2O↓(深褐色)+H2O,深褐色的Hg2O不稳定,见光后分解为HgO和Hg,Hg2O=HgO+Hg↓(黑色),只有Hg2++2OH-=HgO↓(黄色)+H2O 才符合题意。

11. 无色晶体A溶于水后加入盐酸得白色沉淀B。分离后将B溶于Na2S2O3溶液得无色溶液C。向C中加入盐酸得白色沉淀混合物D和无色气体E。E与碘水作用后转化为无色溶液F。向A的水溶液中滴加少量Na2S2O3溶液立即生成白色沉淀G,该沉淀由白变黄、变橙、变棕最后转化为黑色,说明有H生成。请给出A,B,C,D,E,F,G,H所代表的化合物或离子,并给出相关的反应方程式。

12.计算电对[Cu(NH3)4]2+/Cu 的E(Cu(NH3)42+/Cu)。在有空气存在的条件下,铜能否溶于1.0mol·L-1的氨水

Θ

中形成0.010mol·L-1的[Cu(NH3)4]2+?

13. 根据有关电对的标准电极电势和有关物质的溶度积常数,计算298.15K时反应: Ag2Cr2O7(s)+8Cl-+14H+

2AgCl(s)+3Cl2(g)+2Cr3++7H2O

的标准平衡常数,并说明反应能否正向进行。

14. 已知Hg22++2eHg2++2eHg , Eθ=0.85V

Hg22+ 能否发生?

2Hg , Eθ=0.80V

(1)试判断歧化反应Hg2++Hg

(2)求0.10mol·L-1Hg2(NO3)2溶液中Hg2+的浓度(298.15K)。

15. 镀铜锌合金时,可用[Cu(CN)4]2-和[Zn(CN)4]2-为电镀液。因为氰化物有剧毒,人们试图用它们的氨配合物[Cu(NH3)4]2+ 和[Zn(NH3)4]2+来代替氰化物,可行吗?试解释原因。

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+的标准稳定常数Kθf分别为:2×1030,5×1016,4.68×1012,2.9×109。 16.可用以下反应制备CuCl:Cu(s)+Cu2++2Cl-Cu2+的转化百分率。

17.在回收废定影液时,可使银沉淀为Ag2S,再用络合还原法回收银: 2Ag2S+8CN-+O2+2H2O4[Ag(CN)2]-+Zn4[Ag(CN)2]-+2S+4OH-- (1)

2Ag+Zn(CN)4 (2)

2CuCl↓

若将0.2mol·L-1的CuSO4和0.4mol·L-1的NaCl溶液等体积混合,并加入过量的铜屑,求反应达到平衡时,

计算反应式(1)标准平衡常数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。

习 题

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(过量) →[Ni(NH3)6]2+ (11) 将SO2通入FeCl3溶液中。 2Fe3++SO2+2H2O =2Fe2++SO42-+4H+.

(12) 向硫酸亚铁溶液加入Na2CO3后滴加碘水。

Fe2++CO32- +2H2O=Fe(OH)2 +2HCO3-

2Fe(OH)2+CO32- +I2+2H2O= 2Fe(OH)3+2I-+2HCO3- (13) 硫酸亚铁溶液与赤血盐混合。

Fe2++[Fe(CN)6]3-+K+=KFe[Fe(CN)6](Turnbull’s blue) (14) 过量氯水滴入FeI2溶液中。

2FeI2+13Cl2+12H2O=2FeCl3+4HIO3+20HCl (15) 硫酸亚铁受热分解。

2FeSO4·7H2O Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O

(16) 用浓硫酸处理Co(OH)3。 (17) 向K4[Co(CN)6]晶体滴加水。

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) 弱酸性条件下向CoSO4溶液中滴加饱和KNO2溶液。 (20) 碱性条件下向NiSO4溶液中加入NaClO溶液。

2NiSO4+NaClO+OH-=2Ni(OH)3+NaCl (21) Ni(OH)3在煤气灯上灼烧。 (22) 铂溶于王水。

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) 向黄血盐溶液中滴加碘水; 2. 解释现象,写出相应的方程

(1) 向FeCl3溶液中加入Na2CO3时生成Fe(OH)3沉淀而得不到Fe2(CO3)3。 Na2CO3溶液中CO32-水解产生OH-离子使FeCl3水解,生成Fe(OH)3沉淀。 (2) I2不能氧化FeCl2溶液中的Fe(Ⅱ),但是在KCN存在下I2却能够氧化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时出现血红色,若再加入少许铁粉或NH4F固体则血红色消失。

Fe3++nSCN-=Fe(NCS)n3-n (血红色) 加入Fe粉,2Fe3++Fe=3Fe2+,则红色消失。 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) 向硫酸铁溶液中依次加入适量的HCl,NH4SCN,NH4F。 (8) 蓝色的变色硅胶吸水后变成粉红色。

变色硅胶中含有CoCl2·xH2O,由于x的不同而使硅胶的颜色不同。当硅胶不含结晶水时呈蓝色,含6个结晶水时,硅胶呈粉红色。

3. 写出过程的反应式:将[Ni(NH3)6]SO4溶液水浴加热一段时间再加氨水。

4. 设计一分离Fe3+,Al3+, Cr3+, Ni2+的方案。

Fe3+,Al3+, Cr3+, Ni2+

过量NaOH

5. K4[Fe(CN)6]可用FeSO4与KCN直接在溶液中制备,但K3[Fe(CN)6]却不能由Fe2(SO4)3和KCN直接在水溶液中制备,为什么?应如何制备K3[Fe(CN)6]? K4 [Fe(CN)6]可由Fe2+与KCN 直接在水溶液中制备 Fe2+ +6KCN= K4[Fe(CN)6] +2K+

但K3[Fe(CN)6]却不能由Fe3+与KCN 直接在水溶液中制备因Fe3+能将CN-氧化,并有杂质K4[Fe(CN)6]生成 2Fe3++ 2CN-= 2Fe2++(CN)2 Fe2++ 6CN-+4K+= K4[Fe(CN)6]

正确的制备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,溶于浓盐酸得溶液B和气体C,C通入KI溶液后用CCl4萃取生成物,CCl4层呈现紫色。B加入 KOH溶液后析出桃红色沉淀。B遇过量氨水,得不到沉淀而得土黄色溶液,放置则变为红褐色。B中加人KSCN及少量丙酮时成蓝色溶液:判断A是什么氧化物。写出有关反应式。

Al(OH)4-, CrO42- Fe(OH)3↓,Ni(NH3)62+ Al(OH)4-, Cr(OH)4- Br2 Fe(OH)3↓,Ni(OH)2↓ NH3 HAc Al(OH)3↓, CrO42- (or Cr2O72-) 【解析】

A:Co2O3; B: CoCl2; C: Cl2

Co2O3(黑色)+6HCl=2CoCl2(粉红色)+Cl2+3H2O 2KI+Cl2=I2+2KCl

CoCl2+2KOH= Co(OH)2↓(桃红色)+2KCl

CoCl2+6NH3(过量)+2OH-=[Co(NH3)6]Cl2 (红色) [Co(NH3)6]2++O2+H2O=[Co(NH3)6]3+(红褐色)+4OH- CoCl2+4SCN-(acetone)=[Co(NCS)4]2-(蓝色)

7. 将浅蓝绿色晶体A溶于水后加入氢氧化钠溶液和H2O2并微热,得到棕色沉淀B和溶液C。B和C分离后将溶液C加热有碱性气体D放出。B溶于盐酸得黄色溶液E。向E中加入KSCN溶液有红色的F生成。向F中滴加SnCl2溶液则红色褪去,F转化为G。向G中滴加赤血盐溶液有蓝色沉淀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淀生成。给出A—H代表的化合物或离子,并写出各步反应方程式。

8. 蓝色化合物A溶于水得粉红色溶液B。向B中加入 过量氢氧化钠溶液得粉红色沉淀C。用次氯酸钠溶液处理C则转化为黑色沉淀D、洗涤、过滤后将D与浓盐酸作用得蓝色溶液E。将E用水稀释后又得到粉红色溶液B。写出A,B,C,D,E所代表的物质,写出相应的反应方程式。

9. 混合溶液A为紫红色。向A中加入浓盐酸并微热得到蓝色溶液B和气体C。向A中加入NaOH溶液则得到棕黑色沉淀D和绿色溶液E。向A中通入过量二氧化硫则溶液最后变为粉红色溶液F。向F中加入过量氨水得到白色沉淀G和棕黄色溶液H。G在空气中缓慢转变为棕黑色沉淀。将D与G混合后加入硫酸又得到溶液A。请问,A、B、C、D、E、F、G、H各为什么化合物或离子?并给出相关的反应方程式。 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+);并比较两个配合物的稳定性。

11. 已知反应: Co2++6NH3Co3++6NH3Co3++e

[Co(NH3)6]2+,Kθ=1.3×105, [Co(NH3)6]3+, Kθ=1.6×1035 Co2+, Eθ(Co3+/Co)=1.808V

求反应:[Co(NH3)6]3++e[Co(NH3)6]2+的标准电极电势Eθ。

(中南大学 刘又年)