答案:A 为 SbCl3,B 为 Sb(OH)3,C 为 Na3SbO3,D 为 Sb2S3,E 为 Na3SbS4,F 为 SbOCl。 方程式为: SbCl3+3NaOH=Sb(OH)3+3NaCl Sb(OH)3=3NaOH=Na3SbO3+3H2O Sb(OH)3+3HCl=SbCl3+3H2O 2SbCl3+3H2S=Sb2S3+6HCl Sb2S3+3Na2S2=2Na3SbS4+S SbCl3+H2O=SbOCl+2HCl 16-3 完成并配平下列反应方程式。 (1) 5H2S+8ClO3-=5SO42-+2H++4Cl2+4H2O (2) Na2S2O3+O2+2NaOH=Na2SO3+Na2SO4+H2O (3) PbO2+H2O2=PbO+H2O+O2 (4) PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O (5) 3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O (6) Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2+2H2O (7) S+2H2SO4(浓)=3SO2+2H2O (8) H2S+H2SO4(浓)=S+SO2+2H2O (9) SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl (10) HSO3Cl+H2O=H2SO4+HCl 16-5 试设计方案分离下列各组离子。 (1) Ag+、Pb2+、Fe2+ (2) Al3+、Zn2+、Fe3+、Cu2+ 答案: (1) 先加入 0.3 mol/L 的盐酸,再通入 H2S 气体。得到 Fe2+离子的溶液。Ag2S 和 PbS 沉淀用浓盐酸处理得到 H2[PbCl4]的溶液,溶液用 NaOH 溶液处理成中性 得到 PbCl2 沉淀,用硝酸溶解 Pb2+溶液。沉淀 Ag2S 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 Cu2+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 Al3+离子溶液。沉淀 Fe(OH)3 用 HCl 溶解 得到 Fe3+离子溶液。溶液[Zn(NH3)4]2+用盐酸酸化得到 Zn2+离子溶液。 16-17 某溶液中可能含 Cl-,S2-,SO32-,S2O32-,SO42-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 AgNO3 溶液产生白色沉淀; (2) 向另一份未知液中加入 BaCl2 溶液也产生白色沉淀; (3) 取第三份未知液,用 H2SO4 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 S2-,S2O32-,因为:Ag2S 为黑色沉淀,Ag2S2O3 虽为白色沉淀,但其不稳定会分解,由白色转变为黑色的 Ag2S。 由实验(2)可知:溶液中应含有 SO42-。 由实验(3)酸化的溴水不褪色,说明溶液中不含 S2-,S2O32-及 SO32-具有还原 性的离子。 由此可得出结论:SO42-肯定存在,S2-,S2O32-,SO32-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 KMnO4 溶液褪色而产生无色溶液,该溶液与 BaCl2 溶液作用 生成不溶于稀 HNO3 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 KI3 溶液褪色,也能溶解 AgCl 或 AgBr 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 Na2SO3。 各步反应方程式如下: 5SO32-+2MnO4-+6H+=5SO42-+2Mn2++3H2O SO42-+Ba2+=BaSO4 Na2SO3+S=Na2S2O3 Na2S2O3+2HCl=S+SO2+H2O+2NaCl 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)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 KMnO4 溶液褪色;若通 C12 于 A 溶液,C12 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 Na2S2O3,B 为 SO2,C 为 S,D 为 Na2SO4,E 为 BaSO4。 方程式为: Na2S2O3+2HCl=S+SO2+H2O+2NaCl 5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+ Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2NaHSO4 +8HCl SO42-+Ba2+=BaSO4 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 KMnO4 溶液,则紫红色褪去,说明 A 被氧化为 B,向 B 中加入 BaCl2 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 KMnO4 溶液则又得到无色的 B。向含有淀粉的 KIO3 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。 答案:A 为 NaHSO3,B 为 SO42-,C 为 BaSO4,D 为 SO2,E 为 I2。 方程式为: 5HSO3-+2MnO4-+H+=5SO42-+2Mn2++3H2O SO42-+Ba2+=BaSO4 HSO3-+H+=H2O+SO2 5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+ 2IO3-+5HSO3-=I2+5SO42-+H2O+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 CuCl2 溶液,有不溶于盐酸的黑色沉淀 E 生成。若用 BaCl2 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 Na2SO3,B 为 SO2,C 为 SO42-,D 为 Na2S+Na2SO4,E 为 CuS,F 为 BaSO4。 方程式为: Na2SO3+2H+=2Na++SO2+H2O SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+ 4Na2SO3=3Na2SO4+Na2S Na2S+CuCl2=2NaCl+CuS SO42-+Ba2+=BaSO4 17-2 完成并配平下列反应方程式。 (1) 2Cl2+2HgO+H2O=HgO?HgCl2+2HClO (2) 3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2 (3) 5KBr+KBrO3+3H2SO4=3Br2+3H2O+3K2SO4 (4) CaSiO3+6HF=SiF4+CaF2+3H2O (5) 4KClO3=3KClO4+KCl (6) NaCl+NaHSO4=HCl+Na2SO4 (7) 2NaBr+3H2SO4(浓)=Br2+SO2+2NaHSO4+2H2O (8) 8NaI+9H2SO4(浓)=4I2+H2S+8NaHSO4+4H2O (9) 2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2+8H2O (10) 2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2 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 KClO4 或 K5IO6,试设计方案加以鉴别。 解: (1) 可将含有 ICl 和 IBr 的 I2 与 KI 共热,发生如下反应:ICl+KI=KCl+I2; IBr+KI=KBr+I2 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 I2 升华,与 KCl,KBr 分离得以纯化。 (2) 将样品溶于水,通少许 Cl2 气,NaBr 将被 Cl2 氧化:2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2 (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(NO3)2 的稀硝酸溶液中,能产生紫红色的为 K5IO6,没现象的为 KClO4。 17-9 试设计方案,分离下列各组离子。 (1) Ag+、Mg2+、Al3+ (2) Na+、Ca2+、Sn2+ 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 Mg2+离子溶液。 滤液[Al(OH)4]-用 HCl 溶液处理得到 Al3+离子溶液。 (2) 通入足量 H2S 气体,SnS 沉淀用 HCl 溶液溶解得到 Sn2+离子溶液。滤液加入 Na2CO3 溶液,沉淀 CaCO3 用 HCl 溶液溶解得到 Ca2+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 Cl2,Br2,I2; (2) 酸强度 HF,HCl,HBr,HI; (3) 氧化性 HClO,HClO3,HClO4; (4) 稳定性 ClO2,I2O5 解:(1) 从 Cl2 到 Br2 到 I2 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 Cl2 到 Br2 到 I2,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 HClO,HClO3,HClO4。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) I2O5 的稳定性远大于 ClO2。I2O5 是碘酸的酸酐,I(V)是常见的稳定价态, 而 ClO2 分子中 Cl(IV)是不稳定价态。因此,常温常压下 I2O5 是较稳定的固体, ClO2 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)ClF3; (2)BrF5; (3)IBr; (4)IF7; (5)ICl ? 4 答案:(1) ClF3:sp3d 杂化,T 形结构。 (2) BrF5:sp3d2 杂化,四方锥形结构。 (3) IBr:sp3 杂化,直线形结构。 (4) IF7:sp3d3 杂化,五角双锥形结构。 (5) ICl4-:sp3d2 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 Na2SO3,则溶液的蓝色复原;当 Na2SO3 过量时蓝色又褪去成为无色 溶液,说明有 C 生成;再加入 NaIO3 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 I2,B 为 NaIO3,C 为 NaI。 方程式为: 2I-+ClO-+H2O=I2+Cl-+2OHI2+5ClO-+2OH-=2IO3-+5Cl-+H2O 2IO3-+5SO32-+2H+=I2+5SO42-+H2O I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+ 5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O 17-16 有一易溶于水的钠盐 A,加入浓 H2SO4 并微热,有气体 B 生成;将气体 B 通人酸化的 KMnO4 溶液有气体 C 生成;将气体 C 通人 H2O2 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 KClO3 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 Cl2,D 为 O2,E 为 SO2,F 为 ClO2。 方程式为: NaCl+H2SO4=NaHSO4+HCl 2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O H2O2+Cl2=2HCl+O2 2PbS+3O2=2PbO+2SO2 2KClO3+SO2=2ClO2+K2SO4 2ClO2=Cl2+2O2 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 BaCl2,有白色沉淀 I 生成,I 不溶于 HNO3。 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 H2SO4,C 为 I2,D 为 KI3+I2,E 为 Na2S2O3,F 为 Cl2, G 为 S,H 为 SO2,I 为 BaSO4。 方程式为: 8KI+9H2SO4(浓)=4I2+H2S+8KHSO4+4H2O I2+KI=KI3 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI I2+5Cl2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+ Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S+SO2+H2O Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2NaHSO4 +8HCl Ba2++SO42-=BaSO4 18-3 完成并配平下列反应方程式。 (1) 2XeF2+2H2O=2Xe+4HF+O2 (2) 6XeF4+12H2O=2XeO3+4Xe+24HF+3O2 (3) XeF6+H2O=XeOF4+2HF (4) XeF6+3H2O=XeO3+6HF (5) XeO3+O3+2H2O=H4XeO6+O2 (6) XeO3+4NaOH+O3+6H2O=O2+Na4XeO6?8H2O (7) H4XeO6=XeO4+2H2O 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)XeF6;(2)XeOF4 解:(1) XeF6:sp3d3 杂化,变形八面体。 (2)XeOF4:sp3d2 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(S2O3)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+O2+H2SO4(稀)=Cu2(OH)2SO4 (2) 2Cu+8CN-+2H2O=2[Cu(CN)4]3-+2OH-+H2 (3) Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O (4) 2[Ag(S2O3)2]3-+H2S+6H+=Ag2S+4S+4SO2+4H2O (5) 2AgBr=2Ag+Br2 (6) Au+4HCl+HNO3=H[AuCl4]+NO+2H2O 19-4 用化学反应方程式完成下列转化过程。 CuS Cu(NO3)2 Cu2O K3CuF6 CuCl2 Cu CuO CuSO4.5H2O CuI Cu2S 解答:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O Cu(NO3)2+Na2S=CuS+2NaNO3 Cu+Cl2=CuCl2 [Cu(NH3)4]2+ 2CuCl2+4KI=2CuI+I2+4KCl 2CuCl2+10KF+F2=2K3CuF6+4KCl CuCl2+Na2S=CuS+2NaCl 2Cu+S=Cu2S 2Cu+O2=2CuO 4CuO=2Cu2O+O2 3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO+7H2O CuO+H2SO4+4H2O=CuSO4?5H2O CuSO4?5H2O+4NH3=[Cu(NH3)4]SO4+5H2O 19-8 CuCl、AgCl、Hg2Cl2 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 Hg2Cl2 分别用氨水处理。 有灰黑色沉淀的是 Hg2C12:Hg2Cl2+2NH3=HgNH2Cl+Hg+NH4Cl 先变成无色溶液,后又变成蓝色的是 CuCl:CuCl+2NH3=[Cu(NH3)2]Cl; 4[Cu(NH3)2]Cl+O2+8NH3+2H2O=2[Cu(NH3)4]Cl2+2[Cu(NH3)4](OH)2 溶解得到无色溶液的是 AgCl:AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl 19-10 试设计方案,分离下列各组离子。 (1)Cu2+、Ag+、Zn2+、Hg22+ (2)Zn2+、Cd2+、Hg2+、Al3+ 答案: (1) 加入 HCl 溶液,沉淀有 AgCl 和 Hg2Cl2,溶液中有 Cu2+和 Zn2+,Cu2+和 Zn2+ 用过量 KI 溶液分离。AgCl 和 Hg2Cl2 用氨水分离,AgCl 溶于氨水生成 [Ag(NH3)2]Cl 溶液,Hg2Cl2 生成 Hg(NH2)Cl+Hg 沉淀。 (2) 加 入 过 量 氨 水 , 沉 淀 有 Hg(NH2)Cl 和 Al(OH)3 , 溶 液 有 [Zn(NH3)4]2+ 和 [Cd(NH3)4]2+。沉淀用过量 NaOH 溶液处理,Hg(NH2)Cl 不溶解而 Al(OH)3 溶 解生成 Na[Al(OH)4]。溶液酸化后加入 2 mol/L 的过量 NaOH 溶液,Zn2+以 Na2[Zn(OH)4]留在溶液中,而 Cd2+以 Cd(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 CuCl2,B 为[CuCl2]-,C 为 CuCl,D 为 CuSO4,E 为 Cu,F 为 Cu2(OH)2SO4, G 为[Cu(NH3)4]SO4,H 为 SO2。 方程式为: Cu2++Cu+4Cl-=2[CuCl2][CuCl2]-=CuCl+Cl2CuCl+H2SO4=CuSO4+Cu+2HCl 2CuSO4+2NH3+2H2O=Cu2(OH)2SO4+(NH4)2SO4 Cu2(OH)2SO4+(NH4)2SO4+6NH3=2[Cu(NH3)4]SO4+2H2O Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+H2O 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 KMnO4 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 BaCl2 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 H2S 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 化学反应方程式表示各过程。 答案:A 为 Na3[Ag(S2O3)2],B 为 SO2,C 为 Ag2S,D 为 S,E 为 AgCl,F 为 Na2SO4, G 为 BaSO4,H 为 AgI,I 为 Na[Ag(CN)2]。 方程式为: 2Na3[Ag(S2O3)2]+4HCl=Ag2S+Na2SO4+3S+3SO2+4NaCl+2H2O 5SO2+2KMnO4+2H2O=2KHSO4+2MnSO4+H2SO4 Na3[Ag(S2O3)2]+8Cl2+10H2O=AgCl+12HCl+4H2SO4+3NaCl Ba2++SO42-=BaSO4 Na3[Ag(S2O3)2]+KI=AgI+Na2S2O3+KNaS2O3 AgI+2NaCN=Na[Ag(CN)2]+NaI 2Na[Ag(CN)2]+H2S=Ag2S+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 Cu2O,B 为 CuSO4,C 为 Cu,D 为[Cu(NH3)4]SO4,E 为[Cu(CN)2]-, F 为 SO2。 方程式为: Cu2O+H2SO4(稀)=CuSO4+Cu+H2O CuSO4+4NH3=[Cu(NH3)4]SO4 2[Cu(NH3)4]SO4+6KCN=2K[Cu(CN)2]+8NH3+2K2SO4+(CN)2 Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2+2H2O 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 CdSO4 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。 答案:A 为 ZnS,B 为 ZnCl2,C 为 H2S,D 为 Zn(OH)2,E 为[Zn(NH3)4]2+。 方程式为: ZnS+2HCl=ZnCl2+H2S ZnCl2+2NH3+2H2O=Zn(OH)2+2NH4Cl Zn(OH)2+4NH3=[Zn(NH3)4](OH)2 CdSO4+H2S=CdS+H2SO4 H2S+[Zn(NH3)4](OH)2=ZnS+4NH3+2H2O 20-1 完成并配平下列反应方程式。 (1) TiO2+6HF=H2[TiF6]+2H2O (2) TiO2+2H2SO4(浓)=Ti(SO4)2+2H2O (3) TiO2+2KOH=K2TiO3+H2O (4) TiCl3+CuCl2+H2O=TiOCl2+CuCl+2HCl (5) 2TiCl4+H2=2TiCl3+2HCl (6) TiCl4+2HCl+2NH4Cl=(NH4)2[TiCl6]+2HCl (7) TiO2+BaCO3=BaTiO3+CO2 (8) TiO2+CCl4=TiCl4+CO2 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 CuCl2 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 TiCl4,B 为 TiO2,C 为 TiCl3,D 为 CuCl,E 为 TiO(NO3)2。 方程式为: TiCl4+O2=TiO2+2Cl2 2TiO2+8HCl+Zn=2TiCl3+ZnCl2+4H2O TiCl3+CuCl2+H2O=TiOCl2+CuCl+2HCl 3TiCl3+HNO3+H2O=3TiO(NO3)2+NO+9HCl 2TiO(NO3)2=2TiO2+4NO2+O2 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 浓盐酸作用放出强刺激性气体 D。将气体 C 通入 CuSO4 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。 答案:A 为 NH4VO3,B 为 V2O5,C 为 NH3,D 为 Cl2,E 为 Cu2(OH)2SO4,F 为 [Cu(NH3)4]SO4,G 为 VO2+,H 为 V2+。 方程式为: 2NH4VO3=V2O5+2NH3+H2O V2O5+6HCl=2VOCl2+Cl2+3H2O 2CuSO4+2NH3+2H2O=Cu2(OH)2SO4+(NH4)2SO4 Cu2(OH)2SO4+(NH4)2SO4+6NH3=2[Cu(NH3)4]SO4+2H2O V2O5+H2SO4=(VO2)2SO4+H2O 2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2+2H2O VO2++Zn+2H+=V2++Zn2++H2O 21-2 完成并配平下列在酸性溶液中反应的方程式。 (1) Cr2O72-+3H2S+8H+=2Cr3++3S+7H2O;Cr2O72-+S+8H+=2Cr3++H2SO4+3H2O (2) Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O (3) Cr2O72-+6Br-+14H+=2Cr3++3Br2+7H2O (4) 2Cr3++3NaBiO3+4H+=Cr2O72-+3Bi3++2H2O+3Na+ (5) 2Mn2++5PbO2+4H+=2MnO4-+5Pb2++2H2O (6) 2MnO4- +5H2O2+6H+=2Mn2++5O2+8H2O (7) 6MnO4-+10Cr3++11H2O=6Mn2++5Cr2O72-+22H+ (8) MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O 21-11 设计方案分离溶液中共存的离子。Mn2+、Zn2+、Cr3+、Al3+ 答案:加入过量 NaOH 溶液,Mn2+以 Mn(OH)2 白色沉淀析出;溶液为[Zn(OH)4]2-、 [Cr(OH)4]-和[Al(OH)4]-的形式存在。溶液中加入 H2O2,然后加入 BaCl2 溶液,分 离出沉淀 BaCrO4。所得溶液酸化后用氨水处理,溶液为[Zn(NH3)4]2+,沉淀为 Al(OH)3。 21-15 解释下列实验现象。 (1) CrCl3?6H2O 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 MnSO4 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 MnO2,KClO3,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 NO2 则溶液颜色和 沉淀消失得到无色溶液。 (4) [Cr(H2O)6)]3+内界中的配位 H2O 逐步被 NH3 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(H2O)6]2+是浅粉红色的,MnO2 是黑色的,而 MnO4-却是深紫色的。 解:(1) CrCl3?6H2O 溶于水主要以[Cr(H2O)4Cl2]+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(H2O)6]3+及其水解产物 [Cr(OH)(H2O)6]2+等,溶液为蓝紫色:[Cr(H2O)6]3+=[Cr(OH)(H2O)5]2++H+ (2) 向 MnSO4 溶液中加入 NaOH 溶液,生成白色的 Mn(OH)2 沉淀: MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2+Na2SO4 Mn(OH)2 还原能力强,在空气中被氧化为棕黑色的 MnO2: 2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O MnO2 不溶于稀硫酸,但在酸性条件下与双氧水反应生成 Mn2+,沉淀消失: MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2+2H2O (3) 将 MnO2,KClO3,KOH 固体混合后用煤气灯加热,得绿色 K2MnO4: 3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O 加入大量水时,溶液中碱的浓度降低,K2MnO4 歧化得到紫色 KMnO4 溶液和棕 黑色 MnO2 沉淀:3K2MnO4+2H2O=2KMnO4+MnO2+4KOH NO2 为酸性氧化物,有还原性,过量的 NO2 能将 KMnO4 和 MnO2 还原为近 无色的 Mn2+:MnO4-+5NO2+H2O=Mn2++5NO3-+2H+ MnO2+2NO2=Mn(NO3)2 所以,溶液的紫色和沉淀都消失,得到无色溶液。 (4) [Cr(H2O)6)]3+内界中的 H2O 逐步被 NH3 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(H2O)6)]3+到紫红色的[Cr(NH3)2(H2O)4]3+到 浅 红 色 的 [Cr(NH3)3(H2O)3]3+ 到 橙 红 色 的 [Cr(NH3)4(H2O)2]3+ 到 橙 黄 色 的 [Cr(NH3)5(H2O)]3+到黄色的[Cr(NH3)6]3+。 由于 NH3 是比 H2O 更强的配体,分裂能大。当 NH3 逐级取代 H2O 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(H2O)6]2+配离子,中心 Mn2+离子的价电子为 3d5 组态,与弱场 H2O 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(H2O)6]2+中 Mn2+ 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。 MnO2 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 3d3 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) 具有较强的极化能力,使 O2-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。 MnO4-的中心为 Mn(VII),为 d0,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 O2-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 H2O2 则生成黄色溶液 F。将 F 酸化变为橙色的溶液 G,在 G 中加 BaCl2 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(NH4)2Cr2O7,B 为 Cr2O3,C 为 N2,D 为 Mg3N2,E 为[Cr(OH)4]-,F 为 CrO42-,G 为 Cr2O72-,H 为 BaSO4,I 为 K2Cr2O7,J 为 O2。 方程式为: (NH4)2Cr2O7=N2+Cr2O3+4H2O 3Mg+N2=Mg3N2 Cr2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Cr(OH)4] 2[Cr(OH)4]-+3H2O2+2OH-=2CrO42-+8H2O 2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O Cr2O72-+H2O+2Ba2+=2BaCrO4+2H+ Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl 2K2Cr2O7=2K2O+2Cr2O3+3O2 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 CO2 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。 答案:A 为 K2MnO4,B 为 MnO2,C 为 KMnO4,D 为 Cl2,E 为 MnCl2。 方程式为: 3K2MnO4+4CO2+2H2O=2KMnO4+MnO2+4KHCO3 MnO2+4HCl=MnCl2+2H2O+Cl2 3MnCl2+2KMnO4+2H2O=5MnO2+4HCl+2KCl 2K2MnO4+Cl2=2KMnO4+2KCl 21-19 一种固体混合物可能含有 AgNO3,CuS,AlCl3,KMnO4,K2SO4 和 ZnCl2 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:AgNO3,ZnCl2 肯定不存在的有:CuS,A1Cl3,KMnO4 可能存在的有:K2SO4 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,KMnO4。 白色沉淀 A 溶于氨水,为 AgCl,肯定有 AgNO3 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(Zn2+,A13+)。滤液 B 加 NH3?H2O 生成白色沉淀,加过量 NH3?H2O 沉 淀消失,证明有 ZnCl2 没有 A1Cl3。 无法确证 K2SO4 存在与否,只能说可能存在。 相关反应方程式如下: Ag++Cl-=AgCl AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl ZnCl2+2NH3+2H2O=Zn(OH)2+2NH4Cl Zn(OH)2+4NH3=[Zn(NH3)4](OH)2 Zn2++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(OH)2+Br2+2NaOH=2NiO(OH)+2NaBr+2H2O (2) 2NiO(OH)+6HCl=2NiCl2+Cl2+4H2O (3) Co3O4+8HCl=3CoCl2+Cl2+4H2O (4) 2Co(OH)3+6HCl=2CoCl2+Cl2+6H2O (5) 2Co(OH)2+H2O2=2Co(OH)3 (6) 2RuO4+16HCl=2RuCl3+5Cl2+8H2O (7) PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl (8) H2[PtCl6]+6KNO3=PtO2+6KCl+4NO2+O2+2HNO3 (9) H2[PtCl6]+SO2+2H2O=H2[PtCl4]+H2SO4+2HCl (10) H2[PtCl6]+K2C2O4= H2[PtCl4]+2KCl+2CO2 22-6 设计方案分离共存于溶液中的下列离子:Al3+、Cr3+、Fe3+、Co2+、Ni2+。 解:往溶液中加入过量 NaOH 溶液和少量 H2O2,沉淀有 Fe(OH)3、CoO(OH)、 NiO(OH),过滤后的溶液中为[Al(OH)4]-和 CrO42-。滤液中加入 BaCl2 将沉淀 BaCrO4 分离出来,过滤后的溶液中为[Al(OH)4]-。Fe(OH)3、CoO(OH)、NiO(OH) 沉淀的混合物用硝酸和 KNO2 的混合溶液处理,沉淀 K3[Co(NO2)6]过滤后的滤液 中为 Fe3+和 Ni2+,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 MnSO4 溶液和 H2SO4。微热,若溶液变红(有 MnO4-生成),则该固体为 PbO2: 5PbO2+2Mn2++5SO42-+4H+=2MnO4-+5PbSO4+2H2O (2) 剩余二种固体试剂,分别加入浓 HCl。加热后放出 Cl2 气体的为 MnO2: MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O (3) 余下的一种则为 Fe3O4。 22-9 简要回答下列问题。 (1) 向 FeCl3 溶液加入 KSCN 溶液,溶液立即变红,加入适量 SnCl2 后溶液 变成无色。 (2) 为什么铝板氧化层用极稀的 Co(NO3)2 溶液处理后灼烧,即显蓝色? (3) 为什么 Co2+很难被氧化,[Co(CN)6]4-却很容易被氧化? (4) 向 FeSO4 溶液加入碘水,碘水不褪色,再加人 NaHCO3 后,碘水褪色。 (5) 向 FeCl3 溶液中通入 H2S,并没有硫化物沉淀生成。 (6) 为什么 K4[Fe(CN)6]?3H2O 可由 FeSO4 溶液与 KCN 混合直接制备,而 K3[Fe(CN)6]却不能由 FeCl3 溶液与 KCN 直接混合来制备?如何制备赤血盐? (7) 为什么[Ni(NH3)4]2+和[NiCl4]2-为四面体结构,而[Pt(NH3)4]2+和[PtCl4]2-为 平面四边形结构? 解:(1) 向 FeCl3 溶液加入 KSCN 溶液,生成红色的[Fe(SCN)n]3-n: Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n]3-n(n=1~6) 加入 SnCl2 使[Fe(SCN)n]3-n 中 Fe3+还原为 Fe2+: 2[Fe(SCN)n]3-n+Sn2+=2Fe2++Sn4++2nSCN- 故红色消失,因为较稀的 Fe2+溶液近于无色。 (2)铝板氧化层用极稀的 Co(NO3)2 溶液处理后灼烧,加热条件下溶液中的 Co(NO3)2 分解生成 CoO:2Co(NO3)2=2CoO+4NO2+O2 CoO 与铝板氧化层的 A12O3 作用生成蓝色的偏铝酸钴: CoO+Al2O3=Co(AlO2)2,因而显蓝色。 (3) 按晶体场理论,[Co(CN)6]4-中心 Co2+的 7 个 d 电子在 CN-强场作用下, 采取低自旋排布方式:t2g6 eg1,在 eg 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 Co3+的 6 个 d 电子排布方 式为:t2g6 eg0,在高能量 eg 轨道上未填充电子,晶体场稳定化能很大。且低能量 t2g 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,Co2+或者[Co(H2O)6)]2+与 Co3+或者[Co(H2O)6]3+中由于分裂能较小,eg 轨道的电子能量不高,不易失去,且[Co(H2O)6]2+和[Co(H2O)6]3+的稳定性相近, 所以[Co(H2O)6]2+不易被氧化成[Co(H2O)6)]3+。 (4) 酸性条件下,电对 Fe3+/Fe2+的标准电极电势为 0.77 V,电对 I2/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 FeSO4 这样的酸性溶 液中加入碘水,碘水不褪色。体系中加入 NaHCO3 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)2+I2+2NaOH=2Fe(OH)3+2NaI (5) FeCl3 可以将 H2S 氧化,生成单质硫。反应式为: 2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl FeCl3 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 FeCl3 溶液中通入 H2S,不会有硫化物沉淀生成。 (6) 由 FeSO4 溶液与 KCN 混合后经过重结晶直接制备 K4[Fe(CN)6]?3H2O: FeSO4+6KCN+3H2O=K4[Fe(CN)6]?3H2O+K2SO4 由于 Fe3+有氧化性,能够将 CN-氧化为易挥发的有毒产物(CN)2,同时,Fe3+ 被还原,制备产物中含有 K4[Fe(CN)6)]?3H2O,得不到纯净的 K3[Fe(CN)6]晶体。 所以,不能由 FeCl3 溶液与 KCN 直接混合来制备 K3[Fe(CN)6]。可采用在溶液中 将 K4[Fe(CN)6]氧化的方法制备 K3[Fe(CN)6]: 2K4[Fe(CN)6]+H2O2=K3[Fe(CN)6]+2KOH (7) Ni2+和 Pt2+电子构型均为 d8。按配位化合物价键理论,对于 Ni2+来说, NH3 和 Cl-均为弱配体,不能使 Ni2+的 d 轨道电子重排,Ni2+只能采取 sp3 杂化。 故配位化合物[Ni(NH3)4]2+和[NiCl4]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。Pt2+采取 dsp2 杂化,故 配位化合物[Pt(NH3)4]2+和[PtCl4]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。 答案:A 为 FeSO4?7H2O,B 为 Fe(OH)3,C 为[Fe(C2O4)3]3-,D 为 K3[Fe(C2O4)3]?3H2O, E 为 FeC2O4,F 为 FeO。 方程式为: 2FeSO4+4NaOH+H2O2=2Fe(OH)3+2Na2SO4 Fe(OH)3+3KHC2O4=K3[Fe(C2O4)3]?3H2O K3[Fe(C2O4)3]?3H2O=2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2+3H2O FeC2O4=FeO+CO+CO2 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 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(H2O)6]Cl2,B 为 Co(OH)2,C 为 Co(OH)3,D 为[CoCl4]2-,E 为 Cl2。 方程式为: [Co(H2O)6]Cl2+2NaOH=Co(OH)2+2NaCl+6H2O 2Co(OH)2+2NaOH+Cl2=2Co(OH)3+2NaCl 2Co(OH)3+10HCl=2H2[CoCl4]+Cl2+6H2O Co(OH)2+4HCl=H2[CoCl4]+2H2O 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 I2,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 BaCl2 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 FeCl2,C 为 Fe(OH)2,D 为 Fe(OH)3,E 为 Fe2O3,F 为 Fe3O4, G 为 FeCl3,H 为 Na2FeO4,I 为 BaFeO4。 方程式为: Fe+2HCl=FeCl2+H2 FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O 2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl FeCl3+6NaF=Na3[FeF6]+3NaCl 2Fe(OH)3+3Cl2+10NaOH=2Na2FeO4+6NaCl+8H2O 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 CuSO4,C 为 Cu,D 为 FeSO4+FeCl2,E 为 CuSO4 溶液,F 为 SO2,G 为 Fe(OH)3,H 为 Fe2O3。 方程式为: Fe+2HCl=FeCl2+H2 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2+2H2O CuSO4?5H2O=CuSO4+5H2O 4FeCl2+8NaOH+O2+2H2O=4Fe(OH)3+8NaCl 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3 22-15 固体混合物可能含有 FeCl3,NaNO2,Ca(OH)2,AgNO3,CuCl2,NaF, NH4Cl 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 KMnO4 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 NH3?H2O 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: NaNO2; AgNO3; NH4Cl 肯定不存在:CuCl2, Ca(OH)2 可能存在: NaF, FeCl3 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 Cu2+,既不存在 CuCl2。 (2) 无色溶液可使 MnO4 褪色,说明混合物中有还原剂存在,即 NaNO2 存在: 5NO2-+2MnO4-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O (3) 加热溶液有气体放出,则混合物中存在 NH4Cl,NaNO2 与 NH4Cl 在一起 加热则应有 N2 生成:NH4Cl+NaNO2=NaCl+2H2O+N2 (4) 加水后有白色沉淀,它又溶于 NH3?H2O,说明混合物有 AgNO3,与体 系中的 NH4Cl 作用生成 AgCl 沉淀,后溶于 NH3?H2O: Ag++Cl-=AgCl AgCl+2NH3=[Ag(NH3)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 NH4Cl,若 Ca(OH)2 存在,则应有 NH3 生成,实验中无 NH3 气体生成。 (6) 混合物中可能含有 FeCl3,NaF,但二者必须同时存在。因为若无 NaF 存在,则 FeCl3 会显颜色,并与 KSCN 作用生成血红色物质。但有 NaF 时 FeCl3 可能同时存在,它可形成[FeF6]3-配离子,无色且不易与 SCN-作用。