考研真題 天津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室《無(wú)機(jī)化學(xué)》（第4版）配套題庫(kù)（真題 課后題 章節(jié)題 模擬題）（下冊(cè)）

天津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室主編的《無(wú)機(jī)化學(xué)》(第4版)是我國(guó)高?；瘜W(xué)類專業(yè)廣泛采用的權(quán)威教材之一，也被眾多高校(包括科研機(jī)構(gòu))指定為考研考博專業(yè)課參考書目。學(xué)》(第4版)的考生復(fù)習(xí)專業(yè)課，我們根據(jù)教材和名?？佳姓骖}的命題規(guī)律精心編寫了天津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室《無(wú)機(jī)化學(xué)》(第4版)輔導(dǎo)用書(均提供免費(fèi)下載，免費(fèi)升級(jí)):1.天津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室《無(wú)機(jī)化學(xué)》(第4版)筆記和課后習(xí)題(含考研真題)詳解[免2.天津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室《無(wú)機(jī)化學(xué)》(第4版)配套題庫(kù)【名?？佳姓骖}+課后習(xí)題+3.天津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室《無(wú)機(jī)化學(xué)》(第4版)配套題庫(kù)【名校考研真題+課后習(xí)題+(第4版)為考研參考書目的名校歷年考研真題中挑選最具代表性的部分，并對(duì)其進(jìn)行了詳重難點(diǎn)部分(包括教材中未涉及到的知識(shí)點(diǎn))進(jìn)行詳細(xì)闡釋，以使學(xué)員不遺漏任何一個(gè)重要第二部分為課后習(xí)題及詳解。本部分對(duì)天津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室主編的《無(wú)機(jī)化學(xué)》(第4版)教材每一章的課后習(xí)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析和解答，并對(duì)個(gè)別知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了擴(kuò)展。課后習(xí)第三部分為章節(jié)題庫(kù)及詳解。本部分嚴(yán)格按照天津大(第4版)教材內(nèi)容進(jìn)行編寫。每一章都精心挑選經(jīng)典常見考題，并予以詳細(xì)解答。熟練掌第四部分為模擬試題及詳解。參照天津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室主編的《無(wú)機(jī)化學(xué)》(第4版)()提供全國(guó)各高?；瘜W(xué)類專業(yè)考研考博輔導(dǎo)班【一對(duì)一輔導(dǎo)(面授/網(wǎng)授)、網(wǎng)授精講班等】、3D電子書、3D題庫(kù)(免費(fèi)下載，免費(fèi)升級(jí))、全套資料(歷年真題及答案、筆記講義等)、化學(xué)類國(guó)內(nèi)外經(jīng)典教材名師講堂、考研教輔圖書等。本入學(xué)考試指定考研參考書目為天津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室《無(wú)機(jī)化學(xué)》(第4版)的考生，也1.720度立體旋轉(zhuǎn)：好用好玩的全新學(xué)習(xí)體驗(yàn)2.質(zhì)量保證：每本e書都經(jīng)過圖書編輯隊(duì)伍多次反復(fù)修改，顧問團(tuán)隊(duì)嚴(yán)格審核目的考試要點(diǎn)，把重要考點(diǎn)全部固化為試題(或講義)形式，形成精準(zhǔn)領(lǐng)先及時(shí)的備考e3.免費(fèi)升級(jí)：更新并完善內(nèi)容，終身免費(fèi)升級(jí)4.功能強(qiáng)大：記錄筆記、答案遮擋等十大功能(1)e書閱讀器——工具欄豐富實(shí)用【為考試教輔量身定做】(2)便箋工具——做筆記、寫反饋【獨(dú)家推出】(3)答案遮擋——先看題后看答案，學(xué)習(xí)效果好【獨(dú)家推出】5.品種齊全：包括全部職稱資格考試、、主要包括：、、,共3萬(wàn)余種，每天新上線約30種e書，每天下載約1萬(wàn)次。()是一家為全國(guó)各類考試和專業(yè)課學(xué)習(xí)提供輔導(dǎo)方案【保過班、網(wǎng)授班、3D電子書、3D題庫(kù)】的綜合性學(xué)習(xí)型視頻學(xué)習(xí)網(wǎng)站，擁有近100種考試(含418個(gè)考試科目)、194種經(jīng)典教材(含英語(yǔ)、經(jīng)濟(jì)、管理、證券、金融等共16大類),合計(jì)近萬(wàn)小時(shí)的面授班、網(wǎng)授如您在購(gòu)買、使用中有任何疑問，請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系我們，我們將竭誠(chéng)為您服務(wù)!全國(guó)熱線：(8:30～00:30),(8:30～00:30)詳情訪問：http://(理工類)第一部分名?？佳姓骖}第9章氫、稀有氣體第10章堿金屬和堿土金屬元素第11章鹵素和氧族元素第12章氮族、碳族和硼族元素第13章過渡金屬(一)第14章過渡金屬(二)第15章元素化學(xué)綜述(自學(xué)為主)第16章無(wú)機(jī)物合成第17章生態(tài)環(huán)境與無(wú)機(jī)化學(xué)第二部分課后習(xí)題第9章氫及稀有氣體第10章堿金屬和堿土金屬元素第11章鹵素與氧族元素第12章氮族、碳族和硼族元素第13章過渡元素(一)第14章過渡元素(二)第15章元素化學(xué)綜述(自學(xué)為主)第16章化學(xué)氣相沉積法第17章生態(tài)環(huán)境與無(wú)機(jī)化學(xué)第三部分章節(jié)題庫(kù)第9章氫、稀有氣體第10章堿金屬和堿土金屬元素第11章鹵素和氧族元素第12章氮族、碳族和硼族元素第13章過渡金屬(一)第14章過渡金屬(二)第15章元素化學(xué)綜述(自學(xué)為主)第16章無(wú)機(jī)物合成第17章生態(tài)環(huán)境與無(wú)機(jī)化學(xué)第四部分模擬試題天津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室《無(wú)機(jī)化學(xué)》(第4版)配套模擬試題及詳解第一部分名?？佳姓骖}第9章氫、稀有氣體第10章堿金屬和堿土金屬元素1.屬于兩性氫氧化物的是()。[南京航空航天大學(xué)2007研]【答案】A查看答案【解析】元素周期表上處于對(duì)角線位置的元素容易形成兩性氫氧化物。2.在水中，Li的還原性比Na強(qiáng)，是因?yàn)?)。[首都師范大學(xué)2010研]A.Li的電離能比Na大B.Li電負(fù)性比Na大C.Li原子半徑比Na小D.Lit(g)的水合熱比Na(g)大【答案】D查看答案小造成的。[華南理工大學(xué)2009研]【答案】無(wú)水煤油；液體石蠟；密度查看答案1.利用海水中的Mg2?制備MgO。[南開大學(xué)2009研]Mg(OH)?→MgO+H?O2.在消防隊(duì)員的背包中，超氧化鉀既是空氣凈化劑，又是供氧劑[北京航空航天大學(xué)2010KO?也能與CO?反應(yīng)并放出氧氣：H?O?是強(qiáng)氧化劑，具有殺菌消毒作用。KO?也能用來除去CO?和再生O?。3.寫出以食鹽、水、碳、氧氣、電能等為原料制備：(1)金屬鈉單質(zhì)、(2)燒堿、(3)純堿等三種化工產(chǎn)品的反應(yīng)方程式，并注明反應(yīng)條件。[電子科技大學(xué)2009研](1)金屬鈉單質(zhì)的制備可以采用電解熔融NaCl獲得，即：(2)燒堿可以采用電解NaCl水溶液獲得，即：2NaCl+2H?O=2NaOH+H?(g(3)純堿Na?CO?可以用NaOH與CO?反應(yīng)獲得，即：C+O?=CO?(g)第11章鹵素和氧族元素1.關(guān)于臭氧的下列敘述中不正確的是()。[首都師范大學(xué)2010研]B.O?是非極性分子D.O?是順磁性物質(zhì)【答案】D查看答案2.工業(yè)上制取SO?可采用下列方法中的()。[南京航空航天大學(xué)2007研]B.H?S在空氣中燃燒C.亞硫酸鈉與鹽酸反應(yīng)D.濃硫酸與金屬銅反應(yīng)【答案】A查看答案航空航天大學(xué)2007研]2.I?在水中的溶解度,但在KI溶液中溶解度比在水中的要,其原因是L?溶于稀的KI溶液后呈色。[華南理工大學(xué)2009研]【答案】較??；大；I?與KI形成KI;黃查看答案3.L溶于KI溶液，由于。[華南理工大學(xué)2010研]1.完成并配平反應(yīng)方程式：Br?與Na?CO?的反應(yīng)[北京航空航天大學(xué)2010研]2.完成并配平反應(yīng)方程式：氫氟酸刻畫玻璃的反應(yīng)[北京航空航天大學(xué)2010研]3.完成并配平反應(yīng)方程式：從硫單質(zhì)制備大蘇打。[南開大學(xué)2009研]范大學(xué)2010研]第12章氮族、碳族和硼族元素1.空氣中含有NOx、CO?、CH?、O?、含氟化合物等等會(huì)引起光化學(xué)污染、空洞效應(yīng)、溫室效應(yīng)等破壞環(huán)境的作用。下列氣體中產(chǎn)生溫室效應(yīng)最大的氣體是()。[中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)2008研]【答案】A查看答案氧化碳，地球的年平均氣溫會(huì)比目前降低20℃。但是，二氧化碳含量過高，就會(huì)使地球仿還有其他氣體。其中二氧化碳約占75%、氯氟代烷約占15%～20%,此外還有甲烷、一氧化氮等30多種。2.下面哪個(gè)說法是錯(cuò)誤的()。[首都師范大學(xué)2010研]A.碳納米管具有半導(dǎo)體性B.碳納米管具有金屬導(dǎo)電性C.金剛石具有半導(dǎo)體性D.硅具有半導(dǎo)體性【答案】B查看答案3.天然硅酸鹽的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其基本結(jié)構(gòu)單元為()。[首都師范大學(xué)2010研]C.SiO?四面體D.Si?O?6-共其用頂點(diǎn)的兩個(gè)四面體4.石墨、金剛石、碳納米管皆為碳單質(zhì)，其中在碳納米管中碳原子的雜化類型()。[電子科技大學(xué)2010研]A.與石墨相同B.與金剛石相同C.部分與石墨相同部分與金剛石相同D.與石墨金剛石皆不相同E.無(wú)正確答案可選【解析】在碳納米管中，碳原子的雜化軌道類型與石墨相同，皆為sp2雜化。1.完成并配平反應(yīng)方程式：硼砂(N?B?O?)溶液與稀硝酸混合[北京航空航天大學(xué)2010研]2.完成并配平反應(yīng)方程式：在堿性條件下，紅磷與次氯酸鈉反應(yīng)，生成連二磷酸二氫根離子[中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)2008研]3.完成并配平反應(yīng)方程式：五氯化磷的氫解[中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)2008研]第13章過渡金屬(一)1.在配制FeSO?溶液時(shí)，常向溶液中加入一些和,其目的是。[華南理工大學(xué)2009研]【答案】鐵屑；硫酸：其目的是抑制Fe2+被氧化查看答案1.完成并配平反應(yīng)方程式：在酸性條件下，釩(V)氧正離子與草酸反應(yīng)[中科院2010研]答：2VO??+H?C?O?+2H=2Vo2?+2.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)確定各字母所代表的物質(zhì)。[北京科技大學(xué)2010研]晶體圖13-1淡綠色的FeSO?晶體經(jīng)H?SO?溶解后，加入COCr?O}~+6Fe2++14H+=2Cr3綠色加入過量的NaOH溶液Fe3+3OH=Fe(OH)3(紅棕色沉淀)Cr3++4OH=Cr(OH)?(亮綠色溶液)Fe(OH)3經(jīng)HCI溶解，與KSCN反應(yīng)生成Fe(SCN)?3。(SCN)6]3配合物溶液中加入氟化鈉NaF(NaF溶液的pH≈8)時(shí)，血紅色的[Fe(SCN)63由于Fe3+與F?有較強(qiáng)的親合力，而且加入NaF后降低了溶液的酸度，所以血紅色的配合物3.以鉻鐵礦(Fe(CrO?)2)為原料制取鉻鉀礬(KCr(SO?)2),寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。[南開大學(xué)2009研]2K?CrO?+2H?SO?+3H?SO?—→2KCr(SO?)?+4.用化學(xué)反應(yīng)式表述下列變化過程：(1)在Cr?(SO?)?溶液中加入NaOH溶液，產(chǎn)生蔥綠色沉淀；(2)當(dāng)加入NaOH過量時(shí)，沉淀溶解；(3)然后向該溶液中滴加H?O?并用水浴加熱，發(fā)現(xiàn)溶液變成黃色：(4)用稀硫酸酸化，溶液顏色變?yōu)槌燃t色；(5)再向溶液加入乙醚和H?O?,有機(jī)溶劑層變成深藍(lán)色；(6)混合溶液放置有氣體產(chǎn)生。[電子科技大學(xué)2009研]VO,*1.00VO2+0.343+-0.26V2+-1.20V(1)計(jì)算V3+/V電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)°;(2)釩的各種氧化態(tài)物質(zhì)能否發(fā)生歧化反應(yīng)?如能發(fā)生請(qǐng)寫出反應(yīng)方程式；(3)釩放入稀鹽酸中和釩放入含有V3離子的溶液中能否發(fā)生反應(yīng)?若能請(qǐng)寫出反應(yīng)方程式.[武漢大學(xué)2007研](2)不能。由V的元素電勢(shì)圖(φ°/V))知，對(duì)任一釩的氧化態(tài)物質(zhì)總是第14章過渡金屬(二)Cu2+與Cu在濃鹽酸中煮沸，生成墨綠色A溶液，A的化學(xué)式為,其離子方程式為 ,A加水稀釋，生成白色沉淀B,其化學(xué)式為。在第一步制備過程中加入一定量NaCl(ag)的作用是。上述制備B的過程分成兩步，之所以不能一步法制各B,是因?yàn)?。[中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)2008研]【答案】HCuCl?;Cu2++Cu+4Cl=2Cu配離子的生成；生成的白色沉淀CuCl會(huì)包在銅片表面，阻礙反應(yīng)進(jìn)行查看答案根據(jù)離子方程式Cu2++Cu+4Cl?=2CuCl?可知，增加Cl離子濃度后，平衡向減小Cl離子濃度的方向進(jìn)行，故有利于生成配離子CuCl??。1.完成并配平反應(yīng)方程式：銅在潮濕的空氣中被緩慢氧化[北京航空航天大學(xué)2010研](1)焊接鐵皮時(shí)，常先用濃ZnCl?溶液處理鐵皮表面。(2)稀釋CuCl?的濃溶液時(shí)，體系的顏色由黃色經(jīng)綠色變?yōu)樗{(lán)色。[北京航空航天大學(xué)2010研]答：(1)在濃ZnCl?溶液中形成強(qiáng)配合酸H[ZnCl?OH]:Fe?O?+6H[ZnCl?(OH)]=2Fe[ZnCl?(OH(2)在濃CuCl?水溶液中，可以形成黃色的[CuCl?}2離子，所以稀釋開始時(shí)的CuCl?溶液成配合離子[Cu(H?O)4]2+,[Cu(H?O)4]2+溶液稀釋過程中黃色的[CuCl4]2配離子和藍(lán)色配離子[Cu(H?O)4]2?共存時(shí)所以，在稀釋CuCl?的濃溶液時(shí)，體系的顏色由黃色經(jīng)綠色1.試通過計(jì)算說明Zn單質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，既能與酸反應(yīng)制備氫氣，又能與堿反應(yīng)制備氫氣。[電子科技大學(xué)2009研]解：(1)在酸性中的反應(yīng)進(jìn)行的方程式為：在標(biāo)準(zhǔn)條件下：正極反應(yīng)：2H++2e=H?由該反應(yīng)構(gòu)成的電池的電動(dòng)勢(shì)E?大于零，故反應(yīng)能夠向設(shè)計(jì)方向進(jìn)行，即在酸性體系中Zn單質(zhì)能夠置換酸中的氫獲得氫氣。(2)在堿性中的反應(yīng)進(jìn)行的方程式為：Zn+2OH=ZnO?在標(biāo)準(zhǔn)條件下：正極反應(yīng)：2H?O+2e=H?+2OH;由該反應(yīng)構(gòu)成的電池的電動(dòng)勢(shì)E?大于零，故反應(yīng)能夠向設(shè)計(jì)方向進(jìn)行，即在堿性體系中Zn單質(zhì)能夠置換堿中的氫獲得氫氣。第15章元素化學(xué)綜述(自學(xué)為主)本章暫未編選名?？佳姓骖}，若有最新真題會(huì)及時(shí)更新。本章暫未編選名?？佳姓骖}，若有最新真題會(huì)及時(shí)更新。第17章生態(tài)環(huán)境與無(wú)機(jī)化學(xué)本章暫未編選名校考研真題，若有最新真題會(huì)及時(shí)更新。第二部分課后習(xí)題(一)思考題1.工業(yè)生產(chǎn)中所需大量氫氣用什么方法制備?答：氫的工業(yè)制備主要有兩種方法：(1)電解法用直流電電解15%～20%氫氧化鈉溶液，在陰極上放出氫氣，在陽(yáng)極上放出氧氣。陰極反應(yīng)：2H?O+2e?H?↑+2OH陰極上產(chǎn)生的氫氣純度為99.5%～99.9%。此法原料不算昂貴，但耗能大。生產(chǎn)每千克H。耗電50～60kW·h。電解食鹽溶液制備NaOH時(shí)，氫氣是重要的副產(chǎn)品。電解法制得的氫氣比較純凈。(2)水煤氣法天然氣(主要成分為CH?)或焦炭與水蒸氣作用，可以得到水煤氣(CO和H?的混合氣):除去CO?后可以得到比較純的氫氣。這是一種較廉價(jià)的生產(chǎn)氫氣的方法，是目前工業(yè)用H?2.您會(huì)選擇哪一種稀有氣體作為：(1)最低溫的制冷劑；(2)電離能低又安全的放電光源；(3)最廉價(jià)的惰性氣氛。答：(1)He;(2)Xe:(3)Ar。表9-1分子的幾何構(gòu)型2342正方形61畸變八面體(1)XeF?分子中三對(duì)孤電子對(duì)位于等邊三角形的頂角時(shí)排斥力最小，故XeF?分子的穩(wěn)定(2)XeF?分子中Xe原子價(jià)層有六對(duì)電子，其幾何排布應(yīng)為八面體，兩對(duì)孤電子對(duì)分別位位置，構(gòu)成一正方形，Xe原子位于正方形的中心，(3)XeF6分子中Xe原子價(jià)層有七對(duì)電子，六對(duì)成鍵電子對(duì)構(gòu)成八面體構(gòu)型，剩下的一對(duì)(二)習(xí)題1.舉出能從(1)冷水、(2)熱水、(3)水蒸氣、(4)酸、(5)堿中置換出氫氣的五種金屬。寫出有關(guān)的反應(yīng)式(注明必要的反應(yīng)條件)。解：(1)2Na+2H?O(冷)→2NaOH+H?2.完成下列反應(yīng)方程式：解：(1)(3)2XeF?+2H?O→2Xe++4HF+O?3.已知△,H(XeF.,s)=-261.5kJ·mol1,XeF?(s)的升華焓為47kJ·mol1,試計(jì)算圖9-1△H9=△H?(XeF.,s)4.如本章9.3.3所述，1962年Bertlett合成得到稀有氣體的第一個(gè)化合物。請(qǐng)重復(fù)Bertlett圖9-2=1170kJ·mol-1+(-771)kJ·mol-1+(-459)kJ·mol-第10章堿金屬和堿土金屬元素(一)思考題1.鈉和鉀在地殼中的豐度相近(2.74%),但為什么海洋中鉀的含量遠(yuǎn)小于鈉?答：(1)不少鉀鹽在水中的溶解度比鈉鹽小，并且鉀與土壤里的硅酸鹽、硅鋁酸鹽結(jié)合得很牢固；(2)鉀是植物生長(zhǎng)的要素，從巖石中溶解出的鉀大部分被植物所吸收。2.堿金屬及其氫氧化物為什么不能在自然界中存在?物均為強(qiáng)堿，易與自然界中的酸性物質(zhì)(如空氣中的CO?、雨水中的硝酸等)作用生成鹽，3.金屬鈉著火時(shí)能否用H?O、CO?、石棉毯撲滅?為什么?滅火，鈉可與水反應(yīng)產(chǎn)生易燃易爆的H?;若用CO?滅火，鈉著火時(shí)表面生成的NaCO?作用產(chǎn)生助燃的O?。石棉(CaO-3MgO·4SiO?)與鈉不作4.為什么人們常用Na?O?作供氧劑?Na?O?+2H?O→2NaOH+H?O?5.某地的土壤顯堿性主要是由Na?CO?引起的，加入石膏為什么有降低堿性的作用?6.盛Ba(OH)2溶液的瓶子，在空氣中放置一段時(shí)間后，其內(nèi)壁會(huì)被這層薄膜是什么物質(zhì)?欲除去應(yīng)采用下列哪種物質(zhì)來洗滌，并說明理由。(1)水(2)鹽酸(3)硫酸水和硫酸不能將BaCO?除去，前者是因?yàn)锽aCO?難溶于水；后者是可生成難溶的BaSO?。(1)鋰的電離能比銫大，但E(Li+/Li)卻比E(Cs+/Cs)?。?4)BeCl?為共價(jià)化合物，而CaCl?為離子化合物；(5)金屬鈣與鹽酸反應(yīng)劇烈，但與硫酸反應(yīng)緩慢；(6)消防隊(duì)員的空氣背包中放有KO?。答：(1)假設(shè)組成如下原電池：(一)M|M+(1mol·L?)H*(1△,G°=-FE°=-zF[E(H*/H?)-E(對(duì)于堿金屬，如不考慮△S°的影響，可以近似用反應(yīng)的焓變(△H°)代替反應(yīng)的吉布斯自由能變(△G)來加以說明。從以上數(shù)據(jù)可看出，盡管鋰的升華和電離過程吸收的能量比Cs大，但Li*水合過程所放出的能量比Cs+大得多(由于r(Li+)<<(Cs+)),從而導(dǎo)致整個(gè)過程焓變化數(shù)值較銫小，另外，Li與H?O反應(yīng)產(chǎn)物L(fēng)iOH的溶解度較小，它一經(jīng)生成，即覆蓋在Li的表面上，阻礙(4)主要是由于Be2?的半徑小，極化力強(qiáng)，故BeCl:為共價(jià)化合物；而Ca2+的半徑大，(5)因?yàn)榻饘兮}與硫酸反應(yīng)生成了難溶的CaSO?,覆蓋在金屬鈣表面。妨礙了反應(yīng)進(jìn)行。(6)消防隊(duì)員的空氣背包中放有KO?,可為消防隊(duì)員在接近救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)確保有足夠的氧氣8.為什么商品NaOH中常含有Na?CO??怎樣簡(jiǎn)單地檢驗(yàn)和除去?所以商品NaOH中常含有Na?CO?。取少許商品NaOH,加入稀HCl,若有V氣體產(chǎn)生，說明含有Na?CO?雜質(zhì)。將含雜質(zhì)的NaOH加適量水溶解，加入Ca(OH)2,則發(fā)生下列反應(yīng)：Na?CO?+Ca(OH)?→2NaOH+Ca9.工業(yè)NaCl和Na?CO?中都含有雜質(zhì)Ca2+、Mg2?、Fe3+,通常采用沉淀法除去。試問為什么在NaCl溶液中除加NaOH外還要加Na?CO??在Na?CO?溶液中要加NaOH?不是很小，加入Na?CO?,可生成溶解度很小的CaCO?沉淀。在Na?CO?溶液中Mg2+、Fe3+除不干凈，因?yàn)槌恋聿煌耆?，尤其是Mg2+,加入NaOH,可10.用聯(lián)堿法制純堿，可使NaCI的利用率由73%提高到96%,試計(jì)算每生產(chǎn)5萬(wàn)噸純堿，可節(jié)約NaCl多少噸?由所節(jié)約的NaCl可制得無(wú)水Na?CO?多少噸?解：由化學(xué)式可知物質(zhì)的量關(guān)系2NaCl-Na?CO?,即NaCI:Na?CO?=2:1,則每生產(chǎn)5萬(wàn)噸純由于NaCl的利用率由73%提高到96%,則每生產(chǎn)5萬(wàn)噸純堿，NaCl實(shí)際消耗的節(jié)約量為即生產(chǎn)5萬(wàn)噸純堿，可節(jié)約NaCl1.81萬(wàn)噸，節(jié)約的NaCl可制得無(wú)水Na?CO?的量為1.完成下列反應(yīng)方程式。解：(1)Na(s)+(x+y)NH?Na+(NHNa?O?+2H?O→2NaOH+H?O?Mg(OH)?+2NH→Mg2++2N(11)TiCl?+4NaH→Ti+4NaCl+2H?2.試以食鹽、空氣、碳、水為原料，制備下列物質(zhì)(寫出反應(yīng)方程式并注明反3.有一份白色固體混合物，其中可能含有KCl、MgSO4、BaCl?、CaCO?,根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，判斷混合物中有哪幾種化合物?(1)混合物溶于水，得透明澄清溶液；(2)對(duì)溶液做焰色反應(yīng)，通過鈷玻璃觀察到紫色；(3)向溶液中加入堿，產(chǎn)生白色膠狀沉淀。4.如何鑒別下列各組物質(zhì)。解：鑒別上述各組物質(zhì)有不同方法，現(xiàn)僅舉一例供參考：Na?CO,NaHCO?NaOHNa?CO,NaHCO?有氣體放出有氣體放出無(wú)明顯現(xiàn)象堿性弱有氣體放出—無(wú)現(xiàn)象有沉淀析出沉淀溶解稀HCI沉淀溶解有氣體放出NaOH溶液沉淀溶解 沉淀不溶解5.如何將粗食鹽中常含有的雜質(zhì)Ca2+、Mg2+和SO:-除去，試以反應(yīng)方程式表示。解：加入適量BaCl?、Na?CO?和NaOH,分別生成BaSO?、CaCO?、Mg(OH)2、BaCO?沉淀，其反應(yīng)方程式為及Na?SO4,試設(shè)法加以區(qū)別。圖10-17.某固體混合物中可能含有MgCO?、Na?SO.、Ba(NO?):、AgNO?和CuSO。此固體溶于水后可得無(wú)色溶液和白色沉淀。無(wú)色溶液遇HCI無(wú)反應(yīng)，其焰色反應(yīng)呈黃色；白色沉淀溶(2)根據(jù)“無(wú)色溶液遇HCl無(wú)反應(yīng)，其焰色反應(yīng)呈黃色”,可判斷混合物中含有Na?SO?,能是BaSO?和Ag?SO。故存在的物質(zhì)是MgCO?、Na?SO;不存在的物質(zhì)是Ba(NO?):、AgNO和CuSO。8.向一含有Ba2?和Sr2?(均為0.10mol·L?)的溶液中，滴加K?CrO.溶液。試問首先析出的沉淀是什么物質(zhì)?通過計(jì)算說明能否將Ba2和Sr3分離(假設(shè)反應(yīng)過程中溶液體積不K9(BaCrO)=1.17×10-1<K(SrCrO,)=2=5.3×10?1mol-L-9.在下圖各箭頭處填入適當(dāng)?shù)脑噭┖蜅l件，以實(shí)現(xiàn)各物質(zhì)的轉(zhuǎn)變。解：(1)圖10-2圖10-310.CaH?與冰反應(yīng)可釋放出Hz,因此CaH可用作高寒山區(qū)野外作業(yè)時(shí)的生氫劑。試計(jì)算1.00gCaH?與冰反應(yīng)最多可制得0℃,101.325kPa下的H?體積。x=(1.00g×2V)/M(CaH?)=(1.00g×2×22.4L·mol-1)/[=(44.8g·L·mol?1)/[(40.1+1.01×2)11.試計(jì)算298.15K、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下金屬鎂在CO?中燃燒的反應(yīng)焓變，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷鎂著Mg(s)CO?(g)C(石墨)MgO(s)=[2×(-601.70)+1×0]+[(-2)12.計(jì)算下列反應(yīng)：MgO(s)+C(石墨)—CO(g)MgO(s)+C石墨)一→CO(解：對(duì)于反應(yīng)MgO(s)+C(石墨)→COg)+Mg(s)K)=∑v△H°(生成物)+=[1×(-110.525)+1×0]+[(-1△,S2(298.15K)=∑vSg(生成物)+(反應(yīng)物)=[1×197.674+1×32.68]+[(-1A,G(298.15K)=Zv△G°(生成物)+△,G°(T)≈△H°(298.15K)-T×△,S°(298.15K)≤0;欲使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的最低溫度應(yīng)為2485K(約為2212℃)。第11章鹵素與氧族元素(一)思考題答：(1)因?yàn)镃l、Br、I原子的價(jià)層電子排布為ns'np3,當(dāng)參加反應(yīng)時(shí)，未成對(duì)的電子除2I+Cl?→I?+2CI-2.在氯水中分別加入下列物質(zhì)，對(duì)氯與水的可逆反應(yīng)有什么影響?(1)稀硫酸(2)苛性鈉(3)氯化鈉(C)I+Ag*→AgI+(黃色)(Br?在CCl,中呈橘黃色)(I?在CCl,中呈紫紅色)(3)濃H?SO(2)加入F-,因F-與Fe3能形成[FeF,]-,使c(Fe3?)降低，致使E(Fe?/Fe2+)<ECI?/I),這樣I就不被Fe3氧化。NaClO+2HCI(濃)一NaCl+H?O+Cl?10.從鹵化物制取各種HX(X=F、Cl、Br、D,各應(yīng)采用什么酸?為什么?因?yàn)镠Br、HI還原性較強(qiáng)，濃H?SO:有氧化性，所以它們之間會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，到HBr、HI。有關(guān)反應(yīng)方程式如下：NaBr+H?SO.→NaHSO,+HBr為高沸點(diǎn)的非氧化性酸，可與溴化物、碘化物11.設(shè)法除去(1)KCl中的KI雜質(zhì)；(2)CaCl:中的Ca(CIO)雜質(zhì)；(3)FeCl?中的FeCl?答：(1)加入氯水，發(fā)生反應(yīng)Cl?+2KI—I?+2KCl:再加入CCl?萃取I?(2)加入HCl,發(fā)生如下反應(yīng)：(3)通入Cl:氣，發(fā)生反應(yīng)2FeCl?+Cl?→2FeCl?.12.若誤將少量KCN排入下水道，應(yīng)立即采取什么措施以消除污染?答：(1)CN-具有還原性，可立即撒些漂白粉，用化學(xué)氧化法消除污染。2CN"+8OH-+5Cl?→2CO?個(gè)+N?個(gè)+10CI-+4H?O13.實(shí)驗(yàn)室中制備H?S氣體為什么不用HNO?或H?SO?而用HCl與FeS作用?FeS+4HNO?→Fe(NO?),+S++N15.下列各組物質(zhì)能否共存?為什么?H?S與H?O?MnO?與H?O?答：(1)H?S與H?O?不能共存，因?yàn)榇穑?1)Na?S-s=△。NaHSO?NaOHS?O?△Na?S?O,△Na?S?O,(二)習(xí)題解：(1)制備Cl?(2)制備Br?2.用反應(yīng)方程式表示下列反應(yīng)。(1)氯水逐滴加入KBr溶液中；(2)氯氣通入熱的石灰乳中；(3)用HCIO?處理l?;(4)氯酸鉀在無(wú)催化劑存在解：(1)2Br+Cl?→Br?+2CI-(2)6Ca(OH)?(熱)+6Cl?→Ca(CIO?)?+5CaCl?+6H?O解：(1)解：(1)Cl?+2KOH(冷)KCIO+KCl+H?O(2)3Cl?+6KOH(熱)→KCIO?+5KCl+3H?O(5)KCIO?+6KI+3H?SO?→KCl+3(1)FeCl與Br?水(2)FeCls與KI溶液解：(1)FeCl與Br?水能共存。E°(IO/l?)=1.195(1)Cl?+H?OCl-+H++HCIOK9=3×10-(2)HCIOH++CIO-K?=2.9×10-計(jì)算(4)Cl?+2OH-—CIO-+Cl-+H?O的平衡常數(shù)K°。解：經(jīng)觀察可知，式(4)=式(1)+式(2)-2×式(3),根據(jù)多重平衡規(guī)則：解2Cl?(g)+2H?O(1)-—4HCl(則△,H°=∑v△H2(生成物)+=[4×(-92.307)+(-2)×(-285.83)]k8.試根據(jù)鹵素在酸性溶液中的電勢(shì)圖，判斷能否用下列反應(yīng)來制備高氯酸鹽，并計(jì)算該反因?yàn)镋(右)>E°(左),所以反應(yīng)能向右進(jìn)行，即9.已知下列熱化學(xué)反應(yīng)方程式及標(biāo)準(zhǔn)焓變值，求298.15K時(shí)液態(tài)過氧化氫的標(biāo)準(zhǔn)生成焓。解：由式(1)-式(2)一式(4)/2+式(3)-式(5)可得△,H°=△,H(1)-△H(2)-△,H°(4)/2+△,H(3)=[(-241.82)-(-926.92)-(-498.即△H(H?O?)=-187.79kJ10.某物質(zhì)A的水溶液，既有氧化性又有還原性：(1)向此溶液加入堿時(shí)生成鹽：(2)將(1)所得溶液酸化，加入適量KMnO?,可使KMnO褪色；(3)在(2)所得溶液中加(2)5SOj-+2MnO7+6H+→2MnNa?SNa?S:Na?SO?Na?SO,Na?S?O滴入HCl。其中，有臭氣放出且該氣體使?jié)駶?rùn)的Pb(OAc):試紙變黑的為Na?S;有同上臭氣放出且有黃色沉淀生成的為NaS?:有使品紅試紙褪色的氣體產(chǎn)生的為Na?SO?;有使品紅試紙褪色的氣體產(chǎn)生且有黃色沉淀生成的為Na?S?O:無(wú)明顯現(xiàn)象的為Na?SO。14.完成并配平下列反應(yīng)方程式(盡可能寫出離子反應(yīng)方程式)。(3)2MnO7+5H?O?+6H+→2Mn2?+5O?個(gè)+8H?O(6)S?O}-+4Cl?+5H?O→215.現(xiàn)欲用廢鐵屑制取硫酸鐵銨復(fù)鹽(NH?)Fe(SO?)?·6H?O,有下列氧,你認(rèn)為選用哪種氧化劑最為合理?寫出制取過程的全部化學(xué)反應(yīng)方程式。需先將廢鐵屑與一定濃度的H?SO.反應(yīng)，生成FeSO?,再將FeSO?氧化成Fe?(SO在Fe?(SO?)s溶液中加入(NH?)?SO,配制成飽和溶液，冷卻此飽和溶液，即可析出2FeSO,+(NH?)?S?O?Fe?(SO?Fe?(SO),+(NH?)?SO,+12H?O→2(NH,)Fe(SO?可見，選用(NH?)?S:O作氧化劑，既可將FeSO,氧化為Fe?(SO)?,又不引進(jìn)其他雜質(zhì)，而且(NH?)?S?O被還原為(NH?)?SO,這正是制取(NH?)Fe(SO?)?·6H?O需要的物質(zhì)，第12章氮族、碳族和硼族元素(一)思考題1.為什么不用NH?NO?、(NH?):Cr?O?、NH,HCO?制取NH??NH,HCO?在常溫下即可分解，產(chǎn)物雖有NH,但同時(shí)還有CO?,不易得到純NH。相應(yīng)或(1)試通過熱力學(xué)計(jì)算證明該反應(yīng)在常溫下可以自發(fā)進(jìn)行：(2)生產(chǎn)上一般選擇反應(yīng)溫度在800℃左右，試分析原因。解：(1)4NH?(g)+5O:(g)→4NO(g)+6H?O(g)△,G°=[4×(86.55)+6×(-228.572)-(2)4NH?(g)+5O?(g)→4NOS°/(J·mol?1·K?1)△,H°=[4×90.25+6×(-241.818)-△,S°=[4×210.761+6×18因?yàn)椤鱄°<0,△,SS>0,溫度升高不會(huì)對(duì)該反應(yīng)向右進(jìn)行有利，但溫度升高可使反應(yīng)速率加快，所以生產(chǎn)上一般選擇反應(yīng)溫度在800℃左右。3.為什么一般情況下濃HNOs被還原為NO?,而稀HNO?被還原成NO?這與它們氧化能力的強(qiáng)弱是否矛盾?NO+2HNO?3NO?+H?O可以看出：HNO?濃度越小，平衡越向左移動(dòng)，則氮(V)被還原的程度越大；也可認(rèn)為濃(2)用濃氨水可檢查氯氣管道是否漏氣。除此以外，NH?HCOs易于吸潮結(jié)塊，所以儲(chǔ)存NH,HCO時(shí)要密封。(2)由于氨氣可被氯氣氧化：產(chǎn)生的HCl氣和濃氨水揮發(fā)出NH?進(jìn)一步反應(yīng)產(chǎn)生NH?Cl白煙：NH?+HCl→NH,CI5.用平衡移動(dòng)的觀點(diǎn)解釋Na,HPO?和NaH?PO與AgNO?作用都生成黃色Ag,PO沉淀。沉淀析出后溶液的酸堿性有何變化?寫出相應(yīng)的反應(yīng)方程式。H?PO,H++HPOiAg?PO,↓(黃色)NaH?PO?與AgNO?作用都生成黃色Ag,PO.沉淀。沉淀析出后溶液的酸性增強(qiáng)。相應(yīng)的反H?PO;+3Ag+→Ag,PO,↓+2H6.試從水解、解離平衡角度綜合分析Na,PO,、Na?HPO?和NaH?PO水溶液的酸堿性。解：(1)Na?PO?→3Na++POPO}-+H?OHPO+OHPO水解分三步進(jìn)行。第一步水解是主要的，由于K.較大，可推知Na?PO?溶液堿性較HPO-—H++PO}-K°(H?PO)=4.8×1Na:HPO,H?PO,一H++HPO-,K9(H?PO,)=6.3×10-c(H+),可推知NaH?PO,7.要使氨氣干燥，應(yīng)將其通過下列哪種干燥劑?NH?→(NH?)?SO,NH?→CaCl?·8NH?NH?+6H?O→4(NH?)?PO?8.汽車尾氣中的NO和CO均為有害氣體，為了減少這些氣體對(duì)空氣的污染，從熱力學(xué)觀22CO(g)+2NO(g)→2CO?(g)+N?(g)CO(g)+2NO(g)→2CO?(g)+N?(g)△G2=[2×(-394.359)-2×(-137.16因△G%<0,故上述反應(yīng)能自發(fā)向右進(jìn)行，從熱力學(xué)觀點(diǎn)看可NO和CO對(duì)空氣的污染。9.如何配制SbCl、Bi(NO?)s溶液?寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。紙變藍(lán)NO:NO的鑒定：用棕色環(huán)實(shí)驗(yàn)鑒定NO,即在硝酸鹽溶液中加入少量硫酸亞鐵晶體，沿試[Fe(NO)(H?O);]。反應(yīng)方程式為PO的鑒定：在溶液中加入硝酸、鉬酸銨(NH?)?MoO。反應(yīng)方程式為PO-+12MoO-+24H++3NHZ→(NH)。PO?·12MoO?·6H?Ov+6(黃色〉11.如何除去CO中的CO?氣體?12.在實(shí)驗(yàn)室中如何配制和保存SnClz溶液?為什么?答：先把SnCl?固體溶在少量濃HCl中，待完全溶解后再加水稀釋到所需濃度，最后加一些加HCl可抑制其水解。又因?yàn)镾nCla具有還原性，易被空氣中的O?氧化，反應(yīng)方程式為2Sn2++O?+4H+→2Sn??+2H?O為保證SnCl?的純?yōu)?3.如何制備無(wú)水AICls?能否用加熱脫去AlCl?·6H?O中水的方法制取無(wú)水AICls?答：只能用干法制備無(wú)水AlCl?.反應(yīng)方程式為或L2NH?個(gè)+2H?OSn2的鑒定：在溶液中加入HgCl?。反應(yīng)方程式為2HgCl?+SnCl?→Hg?Cl?Hg?Cl?+SnCl?→2Hg↓+SnClPb2+的鑒定：在溶液中加入K?CrO+。反應(yīng)方程式為15.試通過熱力學(xué)分析說明下列反應(yīng)要在高溫下才能進(jìn)行?解：SiO?(s)+20000△,He=[2×(-110.525)-△,S9=[(18.83+2×197.674)-(46.9+2因A,G>0,故常溫下上述反應(yīng)不能向右進(jìn)行。由于該反應(yīng)的△H°>0,△,S°>0,根據(jù)△,G=△HS-TA,S°,當(dāng)達(dá)(二)習(xí)題1.寫出下列各銨鹽、硝酸鹽的熱分解反應(yīng)方程式。(1)銨鹽：NH?Cl(NH?)?SO,(NH?)?Cr?O?解：(1)2.寫出下列反應(yīng)方程式：(1)亞硝酸鹽在酸性溶液中分別被MnO7、Cr?O?氧化成硝酸鹽。其中MnOr、Cr?O7分別被還原為Mn2?、Cr3;(2)亞硝酸鹽在酸性溶液中被I還原成NO;(3)亞硝酸與氨水反應(yīng)生成N?3NO?+Cr?O}-+8H+→3NO:+2Cr?++4H?O(2)2NO?+2I+4H*→2NO個(gè)+1?+2H?O(3)HNO?+NH?→N?個(gè)+2H?O3.如何用簡(jiǎn)便方法鑒別下列各組物質(zhì)的溶液?寫出其反應(yīng)方程式。(1)NH?Cl和(NH?)?SO.(2)解：(1)無(wú)現(xiàn)象無(wú)現(xiàn)象圖12-1紅格色氣NO圖12-2BiCl?4.完成并配平下列反應(yīng)方程式。產(chǎn)生黃色沉淀(As?S?)圖12-3(4)PCl?+4H?O→H?PO?+5HCl(5)2AsO}-+3H?S+6H*→As?S?↓+6(7)2Mn2++5NaBiO?+14H+→2MnO7+5Bi35.在下列關(guān)聯(lián)圖各箭頭上填入適當(dāng)試劑和條件，以實(shí)現(xiàn)各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)變。解：(1)2AsCl?+3H?S→As?S?↓+6HClAs?S?+6OH-→AsO}-+AsS'-+3H?OAs?S?+3S-→2AsS}-+S2AsS}-+6H+→As?Ss↓+3H?S↑與Pb(OH):(4)SnCl?解：(1)Pb(OH)?-溶解仍為白色沉淀無(wú)現(xiàn)象8.分離下列各組離子，并使之恢復(fù)到原來的離子狀態(tài)。解：(1)NH?·H?O+NH?CI(足量)Ba2+Al(OH),↓FeNaOH(過量)HCI(過量)圖12-8HNO,(過量)圖12-9NaOH(過量)加HCI(過量)再通H?S圖12-109.現(xiàn)有一白色固體A,溶于水產(chǎn)生白色沉淀B。B可溶于濃HCl。若將固體A溶于稀HNO?中(不發(fā)生氧化還原反應(yīng)),得到無(wú)色溶液C。將AgNOs溶液加入溶液C,析出白色沉淀D。D溶于氨水得到溶液E,酸化溶液E,又產(chǎn)生白色沉淀D。將H?S通入溶液C,產(chǎn)生棕色沉圖12-12溶液得到白色沉淀I,繼續(xù)加入溶液C,沉淀I逐漸變?yōu)榛疑?，最后變成黑色沉淀J。試確定F是SnS,G是(NH?)?SnS,H是SnS?,I是Hg?Cla,J是Hg。有關(guān)反應(yīng)方程式如下：AgCl+2NH?→[Ag(NH?)?][Ag(NH?)?]Cl+2HCl→AgCl↓+2NH?Cl解：(1)(3)SiO?+4HF→SiF個(gè)+2H?O(4)SiCl?+3H?O→H?SiO?↓+4HCl(6)B?H?+6H?O→2H?BO?+6H?個(gè)(1)Sn3?和Fe2+(2)Sn3+和Fe+(3解：(1)Sn2+和Fe2能共存。Sn+2HCl(熱、濃)→SnCl?+H?個(gè)3[Sn(OH),]2-+2Bi(OH)14.某紅色固體粉末X與HNO?作用得到棕色沉淀物A。把此沉淀分離后，在溶液中加入K?CrO,得到黃色沉淀B;向AB、C各為何物?Pb?O?+4HNO?→PbO?↓+2Pb(NO?)?+2H?O15.某白色固體A不溶于水，當(dāng)加熱時(shí)，猛烈地分解而產(chǎn)生一固體B和無(wú)色氣體C(此氣體可使澄清的石灰水變渾濁)。固體B不溶于水，但溶解于HNO?得一溶液D。向D溶液中加HCl產(chǎn)生白色沉淀E。E易溶于熱水，E溶液與H?S反應(yīng)得一黑色沉淀F和濾出液G。沉淀F溶解于60%HNOa中產(chǎn)生一淡黃色沉淀H、溶液D和一無(wú)色氣體I,氣體I在空氣中F是PbS,G是HCl,H是S,I是NO。有關(guān)反應(yīng)方程式如下：PbCl?+H?S→PbS↓+2HCI3PbS+8HNO?→3Pb(NO?)?+2NO↑+3S↓+4H?O16.完成下列化學(xué)反應(yīng)方程式。(2)Pb?O?+4HNO?→PbO?++(3)5PbO?+2Mn2?+5SO{-+4H+→2M(4)3Na?[Sn(OH).]+2Bi(O離子方程式：3Sn(OH)?+2Bi(OH)?→3Sn(OH)+2Bi↓(6)PbS+4H?O?→PbSO,↓離子方程式：Sn(OH)}-+4H+→Sn2++4H?O離子方程式：SnS+S?-→SnS17.寫出硼砂分別與NiO、CuO共熔時(shí)的反應(yīng)方程式。解：反應(yīng)方程式分別為18.工業(yè)上，先用苛性鈉分解硼鎂礦石(Mg?B?O?·H?O),然后通入CO?制備硼砂。試寫出制備硼砂的化學(xué)反應(yīng)方程式。解：反應(yīng)方程式分別為Mg?B?O?·H?O+2NaOH→2NaBO?+2Mg(OH)?4NaBO?+CO?+10H?O→Na?B,O?·10H?O+Na?CO?(1)Na?S溶液(2)過量NaOH溶液(3)過量NH?水(4)Na?COs溶液解：(1)2AP3++3S2-+6H?O→2AlCOH)v+3H?S1(3)Al3++3NH?·H?O(過量)→Al(OH)↓+3NH(4)2AP++3COi-+3H?O→2即20.00g中含Na?CO?9.91g。因此混合物中Na?CO?百分含量為9.91/20.00×100%=49.6%。22.將2.00g金屬鉛放于過量的氧氣中加熱，得到了紅色粉末A。將A用濃硝酸處理，產(chǎn)生了棕色粉末B,過濾分離出B,再在收集的濾液中加入適量的KI溶液則得到黃色沉淀物(1)試指出A、B、C為何物；(2)寫出過程中所涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式；(3)計(jì)算B和C的理論產(chǎn)量。解：(1)A是Pb?O,B是PbO?,C是Pbl?。(3)由反應(yīng)方程式可知物質(zhì)的量關(guān)系3Pb—PbO?,即Pb:PbO?=3:1,則由反應(yīng)方程式可知物質(zhì)的量關(guān)系：3Pb—2Pbl,即則23.目前世界上95%以上的氧化鋁是用鋁土礦為原料生產(chǎn)的。三水鋁石的主要成分為AlCOH),目前，工業(yè)提取氧化鋁的過程是：(1)先用堿液或碳酸鈉處理鋁土礦，并經(jīng)過沉淀、過濾，除去其中的Fe、Ti、V、Si等雜質(zhì)；(2)向?yàn)V液中通CO:得到沉淀；(3)灼燒沉淀。請(qǐng)寫出工業(yè)提取氧化鋁過程的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式?；駻l(OH)?+NaOH→NaAlO?+2H?O等雜質(zhì)與NaOH不反應(yīng)，用水溶解熔塊后，過濾可將其除去。(2)2Na[AlCOH].]+CO?→2Al(OH)?(s)+Na?CO?+H?O第13章過渡元素(一)(一)思考題答：d區(qū)元素除了ⅢB族的Se3、Y3+、La3及第一過渡系的低氧化態(tài)的Mn2?、Fe2?、Ni2*以外，大部分不能形成碳酸鹽。碳酸鹽的特性是熱穩(wěn)定性較差，受陽(yáng)離子極化力的影響較大，以上幾種M*+陽(yáng)離子，由于電荷較低，而Se3+、Y3+、La3雖然電荷較高，但半徑較大，使它們的極化作用相對(duì)較小，因而它們可以形成碳酸鹽；除此之外，其他過渡元素(尤其是第二、第三過渡系)不易形成低氧化態(tài)的陽(yáng)離子，所以也就不易形成碳酸鹽。2.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式：將一瓶四氯化鈦瓶塞打開時(shí)立即冒白煙。向瓶中加入濃鹽酸和金屬鋅時(shí)生成紫色溶液，慢慢加入氫氧化鈉溶液，直到溶液呈堿性，出現(xiàn)紫色沉淀。2[TiCl?]2-+Zn→2Ti3+Ti3++3OH-→Ti(OH):↓(3.試分析[TiCH?O?]?、[Ti(H?O)?]+、[Ti(H?O)6]+、[Zr(H?O)?]+中，哪種離子在水溶被氧化成溶液作指示劑):4.在配制和保存下列溶液時(shí)，應(yīng)注意什么問題?(寫出必要的化學(xué)反應(yīng)方程式)反應(yīng)速率很慢，但光照和MnO?對(duì)上述反應(yīng)起催化作用，所以KMnO?溶液應(yīng)避光并保存在水溶液配制時(shí)，應(yīng)加足夠濃度的H?SO.(防止水解，且防止被氧化),同時(shí)加無(wú)銹鐵釘：5.在下圖各箭頭處填入適當(dāng)物質(zhì)和條件，以實(shí)現(xiàn)各物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)變。圖13-16.試從下列題(1)中找出兩種較強(qiáng)的還原劑，從題(2)中找出三種較強(qiáng)的氧化劑。答：(1)中較強(qiáng)的還原劑為Cr2+、Fe2+。(2)中較強(qiáng)的氧化劑為MnO、Co3+、Cr?O。7.下列哪些氫氧化物呈明顯兩性?Pb2+Cr3+Mn2+Fe2+FeK?([Co(NH)?]+)=1.58×105,K?([Co(NH?)?]?)=1.29×10°,使溶液中E(Co3?/Co2?)=1.92E([Co(NH?)?]+/[Co(NH?)?](8)3C?H?OH+2K:Cr?O?+8H?SO.→3CH?11.在有Co(OH):沉淀的溶液中，不斷通入Cl?,會(huì)生成CoO(OH);反之，若使CoO(OH)與濃HCl作用，又可放出Cl?,如何理解上述事實(shí)?2Co(OH)?+Cl?+2OH-→2CoOCOH2CoO(OH)+6H*+2Cl-→2Co2?+E(CoO(OH)/Co(OH)?)<E(是強(qiáng)氧化劑；在堿性介質(zhì)中Co(OH)?是較強(qiáng)還原劑。12.在下圖各箭頭處填上實(shí)現(xiàn)下列各物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)變的條件。答：(1)不合理。在酸性介質(zhì)中MnO7會(huì)與NOF發(fā)生氧化還原反應(yīng)；而且CrO(2)合理。(3)不合理。在水溶液中Ni3+不能存在；而且Fe3與(C)加入少量KSCN溶液，若溶液呈血紅色，說明樣品中含F(xiàn)e元素；(D)用氨水調(diào)至堿性，再加少量Na?HPO溶液，滴入丁二酮肟，若生成鮮紅色沉淀，說明樣品中含Ni元素。15.由電極電勢(shì)表查得：E°(Cr?O}-/Cr3+)=1.36V,E(CrO{-/[Cr(OH).]-)=-0.13V,E(O:/H?O?)=0.695E(H?O?/H?O)=1.763V,E(HO?/OH-)=0.867V,E°(Fe3+/Fe2?)=0.771V,E(Cl?/CI-)=1.3583V,(1)K?Cr?O在酸性介質(zhì)中可以氧化上述電對(duì)中的哪種物質(zhì)?寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。(2)欲使[Cr(OH).]-在堿性介質(zhì)中被氧化，選擇哪種氧化劑為好?寫出反應(yīng)方程式。(3)K?Cr?O在1mol·L?1HCl中能否將CI-氧化?為什么?若在12mol·L?1濃HCl中，反應(yīng)能否進(jìn)行?通過計(jì)算說明。答：(1)因?yàn)镋°(Cr?O}-/Cr3?)>E(O?/H?O?)E°(Cr?O-/Cr3+)>E(Fe3+/Fe2+),所以在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，酸性介質(zhì)中K?Cr?O,能將H?O?Cr?O}-+3H?O?+8H+→2CrCr?O引-+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H?OH?O?受熱易分解為H?O和O?2[Cr(OH).]+3H?O?+2OH-→2C(3)K?Cr?O,在1mol·L"HCl中不能氧化Cl-。因?yàn)樵跇?biāo)準(zhǔn)態(tài)下，計(jì)算結(jié)果說明，在12mol·L-1HCl由E(Cr?O}-/Cr3?)>ECCl?/CI-),HCl中能將Cl氧化：Cr?O-+6CI-+14H+→2Cr3++6Cl?個(gè)+7H?O(二)習(xí)題表13-11.完成并配平下列反應(yīng)方程式。2.根據(jù)在酸性溶液中釩的電勢(shì)圖，分別用1.0mol·L?1Fe2?1.0mol·L-1VO:時(shí)，最終的產(chǎn)物各是什么?E(Fe3+/Fe2)=0.771V,E(Sn?+/Sn2+)=0.154V別為VOE+Fe2++2H+→VO2++FeVO:+Sn2?+4H+→V3++Sn12VO+3Zn+8H*→2V2*+3Zn2+十4H?O3.完成并配平下列反應(yīng)方程式。(2)Cr?O}-+3H?S+8H+→2(4)Cr?O-+14H++6Cl-→2Cr3?+3Cl或(6)2Cr3++3S2-+6H?O→2C4.向K?Cr?O溶液中分別加入以下試劑，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?將現(xiàn)象和主要產(chǎn)物填在下表中。橙紅→黃色黃色沉淀5.橙紅色晶體A受熱劇烈分解得綠色固體B和無(wú)色無(wú)味氣體C。C與KMnO.、KI等均不發(fā)生反應(yīng)。B不溶于NaOH溶液和鹽酸，將B與NaOH固體共熔后，冷卻，得到綠色固體D,D溶于水后加入H?O?得到黃色溶液E。將A溶液加入稀硫酸后，再加入Na?SO?,得到綠色溶液F。向F中加入過量NaOH溶液和Br:水后又得到E。判斷各字母所代表的物質(zhì)，寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。(4)Cr?O}-+8H++3SOj-→2Cr(5)2Cr3++3Br?+16OH-→2CrO-+6Br-+8H?O6.某綠色固體A可溶于水，其水溶液中通入CO?即得棕黑色沉淀B和紫紅色溶液C。B與濃HCl溶液共熱時(shí)放出黃綠色氣體D,溶液近乎無(wú)色，將此溶液和溶液C混合，即得沉淀B。將氣體D通入A溶液，可得C。試判斷A是哪種鉀鹽，寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。解：A是K?MnO。有關(guān)反應(yīng)方程式如下：(1)3MnO-+2CO?→MnO?↓+2MnO7+2CO-(3)3Mn2++2MnO7+2H?O→5MnO?↓+4H+7.完成并配平下列反應(yīng)方程式：解：(1)2MnO7+16H*+10Cl-→2Mn2?+5Cl?(2)2MnO7+3NOF+H?O→2Mn(3)2Mn2++5NaBiO?+14H+→2MnO7+(5)2MnOi+Cl?→2MnO,+2(7)2MnO7+NO?+2OH-→2M2MnO7+5H?O?+6H+2M9.已知E°(Mn3+/Mn2+)=1.5V,E([Mn(CN)?]-/[Mn(CN)?]'~)=-0.24V,通過計(jì)即10.完成并配平下列反應(yīng)方程式。解：(1)12MoO{+3NHZ+PO-+24H+→(NH)?PO?·12MoO?·(2)2MoOi+3Zn+16H+→2Mo311.某氧化物A,溶于濃鹽酸得到溶液B和氣體C。C通入KI溶液后，用CCl萃取生成物，CCl?層出現(xiàn)紫色。B加入KOH溶液后析出粉紅色沉淀。B遇過量氨水，得不到沉淀而得到土黃色溶液，放置后則變?yōu)榧t褐色。B中加入KSCN及少量丙酮時(shí)生成藍(lán)色溶液。判斷A是什么氧化物，寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。4[Co(NH?)6]?+O?+2H?O—4[Co(NH?)612.完成下列反應(yīng)方程式。解：(1)2Fe3++H?S→2Fe2?+S↓+2H*(2)4Fe(OH)?+O?+2H?O→4Fe(OH),(4)Ni2++6NH?·H?O(過量)→[Ni(NH?)?]2++6H?O(5)4[Co(NH?)?]++O?+2H?O4[Co(NH?)?]++4OH-(6)2Ni(OH)?+Br?+2OH-→2NiOCOH(7)Co?O?+6H++2Cl-→2Co2++Cl?13.分離并鑒定下列各組離子。Na?S(過量)NaOHsNH?CI(s)△pH=4~5鋁試劑鮮紅色沉淀(示有AP*)黃色沉淀圖13-4NH?·H?O丁二酮肟紅色沉淀(示有Ni'?)NaOH圖13-5黃色沉淀(示有Cr*)K?([Fe(bipy):]+)=1.82×10?,求K?([Fe(bipy),]+)等于多少?兩種配合物哪種較穩(wěn)定?c(Fe3+)/c?=1/{K?([Fe(bipy);]?+)·c(Fe2+)/c8=1/{K9([Fe(bipy):]2+)·故K?([Fe(bipy):]2+)=1.82×10×107=4(3)4Fe(OH)?+O?+2H?O→417.K.[Fe(CN)?]可由FeSO.與KCN直接在溶液中制備，但K?[Fe(CN)?]卻不能由Fe?(SO)?和KCN直接在水溶液中制備，為什么?應(yīng)如何制備K?[Fe(CN)?]?但是，由于Fe3+有氧化性，能將CN氧化，且被還原為Fe2+得K,[Fe(CN).],然后用H?O?氧化：2K,[Fe(CN).]+H?O?→2K?[Fe(CN18.試根據(jù)教材13.3.4節(jié)中所敘述的由MoS?、CaWO?制取MoO?、WOs的方法，寫出各步有氨水浸?。篗oO?+2解：(1)K?MnO:或3K?MnO?+2CO?→2KMnO+MnO?+2K?CO(此法產(chǎn)率低)2KMnO?+Cl?→2KMnO?+2KCI(此法KMnO?與KCl難分離)(C)電解K?MnO(以鎳板為陽(yáng)極、鐵板為陰極):(3)MnSO?:2MnO?+2H?SO?22Fe3++3S2-+6H?O→2Fe(OH)Fe2++S2-→FeS↓Ni2++S2-→NiS2Cr3++3S2+6H?O→2Cr(OHNi2+Mn2+Al(OH)?NH?·H?O(紅色沉淀)(紫紅色)(紅色絮狀沉淀)△(丙酮)22.欲以金紅石為原料生產(chǎn)金屬鈦。△H°/(kJ·mol-1)圖13-7TiO?(s,金紅石)試分析以下哪種還原反應(yīng)耗能最小，哪種最環(huán)保，哪種最安全?(1)TiO?(s)+2H?(g)→Ti(3)TiO?(s)+2Cl?(g)+C(s)→TiTiCl,(1)+2H?(g)→Ti(△,H°=2×(-241.818)-(-944.7)=461.1kJ·mol-△S°=[(2×188.825+64.18)-(2×130.684+△H°/(kJ·mol-1)-944.7(3)TiO?(s)+2Cl?(g)+C(s)→TiTiCl,(1)+2H?(g)→Ti(sTiO?(g)+2Cl?(g)+C(s)+2H?(g)→Ti(s)+CO?由以上計(jì)算可知，第三種反應(yīng)耗能最小，反應(yīng)溫度最低，最安全；第一種反應(yīng)最環(huán)保，不排放任何有害物質(zhì)。(一)思考題1.解釋下列現(xiàn)象或問題，并寫出相應(yīng)的反應(yīng)方程式。(1)加熱CuCl?·2H?O時(shí)得不到無(wú)水的CuCl?(2)銀器在含有H?S的空氣中會(huì)慢慢變黑；(3)銅在含CO2的潮濕空氣中，表面會(huì)逐漸生成綠色的銅銹；(4)有空氣存在時(shí)，銅能溶于氨水；(5)CuCl:濃溶液逐漸加水稀釋時(shí)，溶液顏色由黃棕色經(jīng)綠色而變成藍(lán)色；(6)Zn能溶于氨水和NaOH溶液中；(7)焊接金屬時(shí)，常用濃ZnCl:溶液處理金屬表面；(8)將H?S氣體通入ZnCl:溶液中，僅析出少量的ZnS沉淀，若溶液中加入NaOAc,可使ZnS沉淀完全；(9)HNO?與過量汞反應(yīng)的產(chǎn)物是Hg?(NO?)?答：(1)因發(fā)生了水解反應(yīng)：(4)E(Cu2+/Cu)=0.34V,E(O?而E([Cu(NH?);]+/Cu)=-0.054V可見，有空氣存在下，NH?·H?O會(huì)促使Cu氧化而2Cu+O?+8NH?+2H?O→2[Cu(NH?),]*+4OH(5)(黃色)(淺藍(lán)色)Zn+4NH?·H?O[Zn(NH?):](OH)?Hg+4HNO?→Hg(NO?)?+2N3.(1)請(qǐng)用一種試劑區(qū)別下列五種離子。Cu2+Zn2+Hg2+解：(1)選用NaOH或過量NH·H?O即可。(白色)(無(wú)色)(黃色)或2Hg2?+4NH?+H?O+NO;→HgO·NH?HgFe3++3NH?·H?O→Fe(OH),4[Co(NH?)?]2++O?+2H?O→4[Co(NH?)或或Zn(OH)?:Zn(OH)?+4NH?·H?O或HgI?:Hgl?+21→[H4.不少氧化物如ZnO、TiO?等在高溫下呈黃色，常溫下呈白色，為什么?答：是由于在加熱過程中晶體出現(xiàn)了缺陷，并且加熱使離子極化加劇，顏色變深。5.在Ag溶液中，先加入少量的Cr?O,再加入適量的Cl-,每一步會(huì)有什么現(xiàn)象出現(xiàn)?寫出有關(guān)的離子反應(yīng)方程式。為溶解度更小的白色AgCl沉淀；最后加入足夠的S?O},AgCl白色沉淀溶解，變?yōu)闊o(wú)色溶4Ag++Cr?O}-+H?O→2Ag?Cr6.某溶液和CI-作用，生成白色沉淀，再加入氨水時(shí)沉淀又變黑，則該溶液中可能存在的Pb2+Ag*Hg2Hg答：是HgHg?Cl?+2NH?→HgNH?Cl↓+H7.下列離子中，哪些與氨水作用能形成氨合物?NaMn2?Fe3+Pb2+Sn2+Ag+Hg8.如何用Hg(NO?)2制備(1)HgO;答：(1)在Hg(NO?)?中加NaOH:Hg2?+2OH-→HgO↓+H?O9.在下列各箭頭處填上適當(dāng)物質(zhì)或反應(yīng)條件。答：(1)圖14-2圖14-3砒霜甘汞海波升汞硼砂泡花堿孔雀石鐵紅灰錳氧紅礬鉀鈦白Zn2++2NH?·H?O→Zn(OH)?Zn2?+4NH?·H?O(過量)→[Zn(NH?),]?+4H?O2Hg++NOS+4NH?+H?O→HgO·NH?HgN2Hg++4NH?+H?O+NO5→HgO·NH?HgNO?↓+2Hg2?+2I-→HgI?Hg3?+21→Hg?I?↓Hg?I?+21-→[HgI,]2-+Hg↓13.鑭系元素和鋼系元素分別包括哪些元素?答：鑭系元素和鋼系元素的界定目前有三種說法：第一種說法認(rèn)為鑭系元素是從57號(hào)鑭到71號(hào)镥，