無機(jī)化學(xué)習(xí)題
習(xí) ?題
1.完成并配平下列反應(yīng)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(xiàn)象,并寫出相關(guān)的反應(yīng)方程式
(1) 加熱CuCl2·H2O得不到CuCl2。
因?yàn)镃uCl2·H2O受熱分解時(shí),在失去HCl的同時(shí),生成了堿式鹽:
CuCl2·H2O=Cu(OH)2·CuCl2·+2HCl+2H2O
(2) 焊接金屬時(shí),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(shí),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作沉淀劑,為什么不用NaCl作沉淀劑。
(5) HgCl2溶液中逐滴加入KI溶液。
在HgCl2溶液中,逐滴加入KI溶液,先生成鮮紅色沉淀,隨著KI溶液的不斷加入,鮮紅色沉淀消失變?yōu)闊o色溶液。因?yàn)殚_始時(shí)生成HgI2鮮紅色沉淀,后來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***時(shí),首先形成白色沉淀,而后溶解,再加入NaCl時(shí),無沉淀形成,但加入少許的Na2S時(shí),析出黑色沉淀。
(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(qū)別之。
解:首先分別加入NH3?H2O不能溶解的為CuCl和AgCl;反應(yīng)且變灰黑色沉淀的是Hg2Cl2,再在余下的兩種溶液中通入空氣變藍(lán)的則原物質(zhì)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+,如何將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,生成白色沉淀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(lán)色溶液F;往F中加入KCN時(shí),生成無色溶液G;往G中加入鋅粉則生成紅色沉淀H;H不溶于稀酸或稀堿中,但可溶于熱HNO3中生成藍(lán)色溶液I;往I中慢慢加入NaOH溶液則生成沉淀J;將J過濾、取出后,強(qiáng)熱又得到原化合物A。寫出A~J的化學(xué)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(guān)反應(yīng)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(shí)驗(yàn)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,生成白色沉淀D。據(jù)此,可以判斷D可能是CuCl。這是關(guān)鍵點(diǎn)。如果D是CuCl成立,其下的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象皆可以得到合理的解釋,因此,D為CuCl 成立。解答此類問題,要求對各種離子的顏色,物質(zhì)的穩(wěn)定性,沉淀的相互轉(zhuǎn)換等性質(zhì)十分熟悉。這樣才能在錯(cuò)綜復(fù)雜的變化中作出正確的判斷。
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(shí),有白色沉淀B析出,酸化時(shí),沉淀溶解。在溶液中通H2S時(shí),生成一種褐黑色沉淀C,該沉淀可溶于NaCN溶液生成化合物D。寫出A~D的化學(xué)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(zhì)。
8. 某一化合物A溶于水得一淺藍(lán)色溶液。在A溶液中加入NaOH溶液可得淺藍(lán)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,無沉淀產(chǎn)生,而加入AgNO3溶液時(shí),有白色沉淀D生成,D溶于氨水。試寫出A~D的名稱,以及各步驟的有關(guān)反應(yīng)式。
A: CuCl2 B: ?Cu(OH)2 ?C: ?CuS ? ? ? ? D: ? AgCl
CuCl2溶于水后水合銅離子,呈淺藍(lán)色;在氯化銅溶液中加入NaOH溶液可得淺藍(lán)色Cu(OH)2沉淀,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沉淀生成,CuS難溶于鹽酸而溶于熱濃HNO3中。CuCl2溶液中加入Ba(NO)3溶液,無沉淀生成,加入AgNO溶液時(shí)有白色AgCl沉淀生成,AgCl也溶于氨水生成銀氨離子。
有關(guān)反應(yīng):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(yīng):(1)加堿于A的水溶液中產(chǎn)生黃色沉淀B, ?B不溶于堿,可溶于酸。(2)通H2S于A的溶液中產(chǎn)生黑色沉淀C,此沉淀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?yōu)榧t棕色。(3)加AgNO3于A的溶液產(chǎn)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產(chǎn)生白色沉淀I,繼續(xù)滴加,最后得到黑色沉淀J。試確定A~J各為何物質(zhì),寫出反應(yīng)反程式。
10. 有一無色溶液A。(1)加入氨水時(shí)有白色沉淀生成;(2)若加入稀堿則有黃色沉淀生成;(3)若滴加KI溶液,則先析出梧橘紅色沉淀,當(dāng)KI過量時(shí),橘紅色沉淀消失;(4)若在此無色溶液中加入數(shù)滴汞并振蕩,汞逐漸消失,仍變?yōu)闊o色溶液,此時(shí)加入氨水得灰黑色沉淀。問此無色溶液中含有哪種化合物,寫出各個(gè)有關(guān)反應(yīng)式。
【解題】 此無色溶液中含有Hg(NO3)2.
有關(guān)反應(yīng)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?yàn)镠gCl2+Hg=Hg2Cl2↓(白色),而只有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(wěn)定,見光后分解為HgO和Hg,Hg2O=HgO+Hg↓(黑色),只有Hg2++2OH-=HgO↓(黃色)+H2O 才符合題意。
11. 無色晶體A溶于水后加入鹽酸得白色沉淀B。分離后將B溶于Na2S2O3溶液得無色溶液C。向C中加入鹽酸得白色沉淀混合物D和無色氣體E。E與碘水作用后轉(zhuǎn)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淀G,該沉淀由白變黃、變橙、變棕最后轉(zhuǎn)化為黑色,說明有H生成。請給出A,B,C,D,E,F(xiàn),G,H所代表的化合物或離子,并給出相關(guān)的反應(yīng)方程式。
12.計(jì)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(jù)有關(guān)電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢和有關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù),計(jì)算298.15K時(shí)反應(yīng):
Ag2Cr2O7(s)+8Cl-+14H+
2AgCl(s)+3Cl2(g)+2Cr3++7H2O
的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),并說明反應(yīng)能否正向進(jìn)行。
14. 已知Hg22++2e
Hg , Eθ=0.85V
Hg2++2e
2Hg , Eθ=0.80V
(1)試判斷歧化反應(yīng)Hg2++Hg
Hg22+ 能否發(fā)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(shí),可用[Cu(CN)4]2-和[Zn(CN)4]2-為電鍍液。因?yàn)榍杌镉袆《荆藗冊噲D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+的標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定常數(shù)Kθf分別為:2×1030,5×1016,4.68×1012,2.9×109。
16.可用以下反應(yīng)制備CuCl:Cu(s)+Cu2++2Cl-
2CuCl↓
若將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(yīng)達(dá)到平衡時(shí),Cu2+的轉(zhuǎn)化百分率。
17.在回收廢定影液時(shí),可使銀沉淀為Ag2S,再用絡(luò)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(jì)算反應(yīng)式(1)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)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(xí) ?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) 將SO2通入FeCl3溶液中。
2Fe3++SO2+2H2O =2Fe2++SO42-+4H+.
(12) 向硫酸亞鐵溶液加入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) 將一氧化碳通入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(xiàn)象,寫出相應(yīng)的方程
(1) 向FeCl3溶液中加入Na2CO3時(shí)生成Fe(OH)3沉淀而得不到Fe2(CO3)3。
Na2CO3溶液中CO32-水解產(chǎn)生OH-離子使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(shí)出現(xiàn)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適量的HCl,NH4SCN,NH4F。
(8) 藍(lán)色的變色硅膠吸水后變成粉紅色。
變色硅膠中含有CoCl2·xH2O,由于x的不同而使硅膠的顏色不同。當(dāng)硅膠不含結(jié)晶水時(shí)呈藍(lán)色,含6個(gè)結(jié)晶水時(shí),硅膠呈粉紅色。
3. 寫出過程的反應(yīng)式:將[Ni(NH3)6]SO4溶液水浴加熱一段時(shí)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,為什么?應(yīng)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+能將CN-氧化,并有雜質(zhì)K4[Fe(CN)6]生成 2Fe3++ 2CN-= 2Fe2++(CN)2 Fe2++ 6CN-+4K+= K4[Fe(CN)6] 正確的制備K3[Fe(CN)6]的方法是將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溶液后用CCl4萃取生成物,CCl4層呈現(xiàn)紫色。B加入 KOH溶液后析出桃紅色沉淀。B遇過量氨水,得不到沉淀而得土黃色溶液,放置則變?yōu)榧t褐色。B中加人KSCN及少量丙酮時(shí)成藍(lán)色溶液:判斷A是什么氧化物。寫出有關(guān)反應(yīng)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(lán)色)
7. 將淺藍(lán)綠色晶體A溶于水后加入氫氧化鈉溶液和H2O2并微熱,得到棕色沉淀B和溶液C。B和C分離后將溶液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(xiàn)轉(zhuǎn)化為G。向G中滴加赤血鹽溶液有藍(lán)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。給出A—H代表的化合物或離子,并寫出各步反應(yīng)方程式。
8. 藍(lán)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淀C。用次氯酸鈉溶液處理C則轉(zhuǎn)化為黑色沉淀D、洗滌、過濾后將D與濃鹽酸作用得藍(lán)色溶液E。將E用水稀釋后又得到粉紅色溶液B。寫出A,B,C,D,E所代表的物質(zhì),寫出相應(yīng)的反應(yīng)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(lán)色溶液B和氣體C。向A中加入NaOH溶液則得到棕黑色沉淀D和綠色溶液E。向A中通入過量二氧化硫則溶液最后變?yōu)榉奂t色溶液F。向F中加入過量氨水得到白色沉淀G和棕黃色溶液H。G在空氣中緩慢轉(zhuǎn)變?yōu)樽睾谏恋?。將D與G混合后加入硫酸又得到溶液A。請問,A、B、C、D、E、F、G、H各為什么化合物或離子?并給出相關(guān)的反應(yīng)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(gè)配合物的穩(wěn)定性。
11. 已知反應(yīng):
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(yīng):[Co(NH3)6]3++e
[Co(NH3)6]2+的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢Eθ。