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EΘ(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 2e
Hg , Eθ=0.85V
Hg2 2e
2Hg , Eθ=0.80V
(1)试判断歧化反应Hg2 Hg
Hg22 能否发生?
(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-
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,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 2H2O
4[Ag(CN)2]- 2S 4OH– (1)
4[Ag(CN)2]- Zn
2Ag Zn(CN)4 (2)
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。
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。
【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 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
求反应:[Co(NH3)6]3 e
[Co(NH3)6]2 的标准电极电势Eθ。