高中化學-過渡元素知識總結

一、試總結銘、鎰、鐵、鉆、銀氫氧化物的酸堿性和氧化還原性

在低價的Cr(OH)3、Mn(OH)2、Fe(OH)2>Co(OH)2>Ni(OH)2中，只有Cr(OH)3有顯著的兩性，其

余都表現(xiàn)為堿性(只與酸反應，而不與NaOH反應)。

比較他們的還原性，其中Fe(OH)2和Mn(OH)2的還原性最強(能被空氣中的氧氣氧化)。

對高價的H2CrC)4、HMnO4>Fe(OH)3,Co(OH)3,NizC^HhO來說，前兩個HzCrCM和HMnCh表

現(xiàn)為酸性，后3個通常表現(xiàn)為堿性。

這些高價的化合物都有氧化性，但其中Fe(OH)3的氧化性最弱、H2CrO4>HM11O4次之(已相當強)、

CO(OH)3>Ni2O3.H2O的氧化性最強。

2.在Co(OH)3中加入濃HC1,有時會生成藍色溶液，加水稀釋后變?yōu)榉奂t色，試解釋之。

CO(OH)3與濃HC1的反應并不只是一個簡單的酸堿反應。由于Co3+有強氧化性，能被C1-離子還原成

Co2+,而Co2+離子又以配離子[CoCkF的形式在溶液中存在。所以反應方程式為：2co(OH)3+6H++14C1-=

2[COC16]4-+C12+6H2OO

其中的配離子[CoCk]4-為藍色。

由于配離子[CoCk]4-并不穩(wěn)定，加水稀釋使溶液中CL離子濃度降低時，又有[Co(H2O)6]2+配離子(粉紅色)

生成。反應為，[CoCk]4-+6H2O=[Co(H2O)6]2++6Cl-。這就是溶液又變成粉紅色的原因。

3.在LCnCh溶液中分別加入Pb(NCh)2和AgNCh溶液會發(fā)生什么反應？

由于O2O72-在水溶液中實際存在有下述平衡，Cr2O72-+H2O=2CrO42-+2H+。

而Pb2+和Ag+的CrO42-鹽溶解度又都遠小于CnCV-鹽的溶解度。所以，在RCnCh溶液中加入Pb2+和

Ag+時，得到的都是平衡右端的鋁酸鹽沉淀。反應為：

Cr2O72-+2Pb2++H2O=2PbCrO4+2H+；

Cr2O72-+4Ag++H2O=2Ag2CrO4+2H+。

4.在酸性溶液中K2Cr2O7分別與FeSO4和Na2SO3反應的主要產物是什么？

由于K2Cr2O7有強氧化性，而Fe2+和SO32-離子都有還原性，所以有反應：

Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O,

Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H20。

在這類反應中Cr2O72-離子都被還原為Cr3+離子。

5.在酸性、中性、堿性溶液中KMnO4與Na2s03反應的主要產物是什么？

當反應的介質不同時，KMnO4被還原的產物是不同的。

酸性介質中，反應為2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O。被還原為Mn2+(幾乎無色)。

中性介質，反應為2MnO4-+3SO32-+H2O=2MnO2+3SO42-+2OH-。被還原為MnO2(棕色沉淀)。

堿性介質,反應為2MnO4-+SO32-+2OH-=2MnO42-+SO42-+H2O=被還原為MnO42-(綠色溶液)。

6.試總結鋁、鎰、鐵、鉆、銀硫化物的性質。

硫化物多有顏色。對這幾個元素也是如此：Cr2s3為棕色，MnS為肉色，其余幾個都是黑色。

溶解性則有別。

Cr2s3因強烈水解(成Cr(OH)3和H2S),而在水溶液中不能被制備出來。

其余幾個則因為溶度積較小，而都不溶于水。但它們的溶度積都不夠小，所以都可溶于稀酸，而生成

相應的鹽和H2S氣體。

7.在CoC12溶液中逐滴加入NH3?H2O時，溶液中會有何現(xiàn)象？

CoC12與NH3先生成藍色的堿式鹽沉淀(組成為Co(OH)Cl)。反應為CoC12+NH3+H2O=Co(OH)Cl

+NH4C1o

然后堿式鹽溶于過量的NH3水中，成粉紅色配離子[Co(NH3)6]2+。反應為Co(OH)Cl+NH4C1+5NH3

=[Co(NH3)6]C12+H2O?

由于[Co(NH3)6]2+配離子有較強的還原性，在空氣中放置時，會慢慢被氧氣氧化成棕色的

[Co(NH3)6]3+(中心離子變?yōu)?3價)。反應為，

4[Co(NH3)6]2++02+2H2O=4[Co(NH3)6]3++4OH-o

8.怎樣分離溶液中的Fe3+和Ni2+?

可以利用兩者氫氧化物在氨水中的溶解度的不同。

即使加過量NH3水，F(xiàn)e3+也僅成Fe(OH)3沉淀(不溶于氨水)；

加過量NH3水時，Ni2+先成Ni(OH)2沉淀，但該沉淀還能溶解成[Ni(NH3)4]2+,而仍存在于溶液中。

這樣就可以再通過過濾，將它們分離開來。

二、.總結銅、銀、鋅、鎘、汞氫氧化物的酸堿性和穩(wěn)定性。

1\Zn(OH)2有兩性，Cu(OH)2兩性偏堿(在較濃的強堿溶液中仍可溶)，其余都顯堿性。

穩(wěn)定性比較：

只有Zn(OH)2、Cd(OH)2穩(wěn)定，即一般溫度下不會分解。

而Cu(OH)2在通常溫度下較穩(wěn)定，在85℃左右時就會分解。

而CuOH、AgOH、Hg(OH)2,Hg2(OH)2都很不穩(wěn)定，常溫就下分解為氧化物和水。

其中Hg2(OH)2的分解形式比較特殊，發(fā)生的是歧化反應，

結果還有單質生成。方程式為Hg2(OH)2=HgO+Hg+H2O=

2.Cui能溶于飽和的KNCS溶液，生成的產物是什么？將溶液稀釋后會生成什么沉淀？

雖然簡單的Cu+離子在水中不能存在(如氧化銅溶解于稀硫酸的反應為Cu

20+H2S04=CuS04+Cu+H20)o

但其與氨水及鹵離子所成的配合物[Cu(NH3)2]+、[CuX2]-卻是穩(wěn)定的。

SCN-離子作為類鹵離子也能與Cu+形成較為穩(wěn)定的配離子。所以Cui能溶于飽和的KNCS溶液。反

應為Cui+2SCN-=Cu(SCN)2-+I-o

但由于Cu(SCN)2-離子不很穩(wěn)定，當CuSCN離子濃度降低(如稀釋)時到一定程度時，就又會有沉

淀析出。

至于析出的沉淀是Cui還是CuSCN,可以通過溶度積的比較(Cui的Ksp=lX10-12,CuSCN的

Ksp=10-14),知道還應該是CuSCN。即因稀釋溶液而析出沉淀的反應為，Cu(SCN)2-=CuSCN+SCN-o

3.Ag2O能否溶于2mol?L-lNH3?H2O溶液？

由于[Ag(NH3)2]+離子比較穩(wěn)定(K穩(wěn)較大)，而Ag2O的溶度積又不很小(查得AgOH的Ksp=2.0X10-8)?

其可能的反應方程式寫為AgOH+2NH3=[Ag(NH3)2]++OH-。

則反應的平衡常數(shù)K=K穩(wěn)?Ksp=108X2.0X10-8=2.0。有一個較大的值，較大的反應趨勢。

所以Ag2O可溶于2moi?L-1NH3。

可見，這個判斷是基于計算或實踐而得出來的。不可臆斷。

應該延伸一下，對溶度積更小的AgCl(Ksp=1.8X10-10)>AgBr(Ksp=5.3X10-13)>Agl(Ksp=8.3X10-17)

情況則是要復雜得多的。結論應該是，在2moi?L-1NH3中AgCl可溶、AgBr僅能部分溶解，而Agl則完全

不溶。

4.用K4[Fe(CN)6]鑒定Cu2+的反應在中性或酸性溶液中進行,若加入NH3-H2O或NaOH溶液會發(fā)

生什么反應？

用K4[Fe(CN)6]來鑒定Cu2+,是基于相互間有反應，[Fe(CN)6]4-+2Cu2+=Cu2[Fe(CN)6],現(xiàn)象

為有棕紅色沉淀生成。

如果溶液中還有能與K4[Fe(CN)6]或Cu2+反應的物種，而大大降低其中一個物種的濃度，則都會打

破由上一反應所表示的平衡，而使棕紅色沉淀不能產生。即干擾了這個鑒定。

像NH3-H2O或NaOH這類能與Cu2+離子成配離子的物質，都會干擾這個鑒定?；蚴挂呀?jīng)有的棕紅色沉淀

重新溶解。

加NH3時的溶解反應為，Cu2[Fe(CN)6]+8NH3=2[Cu(NH3)4]2++[Fe(CN)6]4-；

力口NaOH時的反應為，Cu2[Fe(CN)6]+8OH-=2[Cu(OH)4]2-+[Fe(CN)6]4-=

5.實驗室中生成的含[Ag(NH3)2]+溶液應及時沖洗掉，否則可能會造成什么結果？

即使在溶液中，也有[Ag(NH3)2]+緩慢地變?yōu)锳g3N沉淀的反應發(fā)生。

而氮化銀有強爆炸性，會給實驗室?guī)聿话踩蛩亍?/p>

所以，為安全起見，一般情況下銀氨溶液不宜較長時間的存放。

但“及時沖洗掉”也是一個過于簡單的方法，沒有考慮到資源的浪費問題。對這種成分并不復雜的溶

液，可以有好多種簡單的“回收”方法。

6.總結銅、銀、鋅、鎘、汞硫化物的溶解性。

由于它們的Ksp很小，這些硫化物都不溶于水。但它們的Ksp相差很大，所以在酸中的溶解情況有

很大的差別。

ZnS溶于稀HCLCdS要在6mol?L-lHCl中才溶解。在這兩個溶解過程中都有H2S產生。

而CuS>Ag2S則要用HNO3來溶，HgS只溶于王水。在這幾個涉及HNO3或王水的溶解過程中，

都發(fā)生了S2-離子被氧化掉的反應。

7.AgCl>PbC12>Hg2c12都不溶于水，如何將它們分離開？

所謂“都不溶于水”是指不溶于普通溫度的水，其實在熱水中PbC12還是有相當大的溶解度(PbC12

易溶于熱水)。

這樣，在混合物中加適量水后，加熱。PbC12進入溶液中，另兩種物質不溶。就可過濾分離出PbC12。

在濾渣中加NH3水，可溶的是AgCL過濾，可與不溶的Hg2c12分離。

但要清楚，此時實際上Hg2c12還是要發(fā)生反應的，Hg2C12+2NH3=HgNH2Cl+Hg+NH4CL這個反應的

產物之一HgNH2cl為白色沉淀，而Hg為黑色分散的微粒，因而沉淀是灰色的。

8.總結Cu2+>Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Hg22+與氨水的反應。

都可以與氨水反應。與適量的NH3水反應時，都會有沉淀生成。但沉淀的顏色不同、所屬的物質類

型也有多種。

淺藍色的Cu(OH)2,白色的Zn(OH)2,白色的Cd(OH)2,都屬于氫氧化物。

暗棕色的Ag2O,屬于氧化物。

上述這些氫氧化物和氧化物都可以溶于過量的氨水，因為能有[Cu(NH3)4]2+(深藍色)、

[Zn(NH3)4]2+、[Cd(NH3)4]2+>[Ag(NH3)2]+生成。

而Hg2+及Hg22+與氨水的反應則比較復雜。要注意以下兩點：

第一，均有氨基汞鹽的沉淀(白色)生成，且氨基汞鹽能溶于過量的氨水。

如，Hg(NO3)2+2NH3=Hg(NH2)NO3+NH4NO3,及Hg(NH2)NO3+NH4NO3+2NH3=

[Hg(NH3)4](NO3)2o

又如，HgC12+2NH3=Hg(NH2)Cl+NH4C1,及Hg(NH2)Cl+NH4C1+2NH3=[Hg(NH3)4]Cl2。

第二，在Hg22+與氨水的反應中，還都有歧化反應發(fā)生。

如Hg2(NO3)2+2NH3=Hg(NH2)NO3+Hg+NH4NO3。

及Hg2c12+2NH3=Hg(NH2)Cl+Hg+NH4CL

兩者的反應產物均為灰色(白色氨基汞鹽中混有細小的黑色Hg顆粒)。

當然，作為這種沉淀的一個部分，以細小黑色顆粒形式存在的Hg,無論如何也不會溶于過量氨水。

關于氨基汞鹽及其在氨水中溶解性的兩點看法：

其一，將氨基汞鹽寫為Hg(NH2)NO3,或HgNH2NO3,或NH2HgNO3。貌似不同，其實相互間并沒有什

么本質的區(qū)別。只是在是否要突出“氨基”、及如何突出“氨基”方面，有不同的側重。

有的教材還將其寫為HgO?NH2?HgNO3o但這是否是一個固定的組成？在