無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(第三版)實(shí)驗(yàn)習(xí)題答案.doc

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第三版）實(shí)驗(yàn)習(xí)題答案p區(qū)非金屬元素（鹵素、氧、硫）1氯能從含碘離子的溶液中取代碘，碘又能從氯酸鉀溶液中取代氯，這兩個反應(yīng)有無矛盾？為什么？答：這兩個反應(yīng)無矛盾。因?yàn)槁鹊难趸詮?qiáng)于碘，而碘的氧化性又強(qiáng)于氯酸鉀。2根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較：S2O82-與MnO4-氧化性的強(qiáng)弱；S2O32-與I-還原性的強(qiáng)弱。答：因?yàn)镾2O82-可以將Mn2+氧化為MnO4-，所以S2O82-的氧化性強(qiáng)于MnO4-,S2O32-能將I2還原為I-，S2O32-和還原性強(qiáng)于I-。3硫代硫酸鈉溶液與硝酸銀溶液反應(yīng)時，為何有時為硫化銀沉淀，有時又為Ag(S2O3)23-配離子？答：這與溶液的濃度和酸堿性有關(guān)，當(dāng)酸性強(qiáng)時，會生成硫化銀沉淀，而在中性條件下就會生成Ag(S2O3)23-配離子。4如何區(qū)別：次氯酸鈉和氯酸鈉；三種酸性氣體：氯化氫、二氧化硫、硫化氫；硫酸鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫化鈉。答：分別取少量兩種固體，放入試管中，然后分別往試管中加入適量水，使固體全部溶解，再分別向兩支試管中滴入兩滴品紅溶液，使品紅溶液褪色的試管中放入的固體為次氯酸鈉，剩下的一種為氯酸鈉。將三種氣體分別通入品紅溶液中，使品紅褪色的是二氧化硫，然后將剩余的兩種氣體分別通入盛有KMnO4溶液的試管中，產(chǎn)生淡藍(lán)色沉淀的是H2S，剩下的一種氣體是氯化氫。分別取四種溶液放入四支試管中，然后向四支試管中分別加入適量等量的H2SO4溶液，有刺激性氣味氣體產(chǎn)生的是亞硫酸鈉，產(chǎn)生臭雞蛋氣味氣體是的硫化鈉，既有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，又有黃色沉淀產(chǎn)生的是硫代硫酸鈉，無明顯現(xiàn)象的是硫酸鈉。5設(shè)計(jì)一張硫的各種氧化態(tài)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。1在氯酸鉀和次氯酸鈉的制備實(shí)驗(yàn)中，如果沒有二氧化錳，可改用哪些藥品代替地二氧化錳？答：可用高錳酸鉀代替二氧化錳。2用碘化鉀淀粉試紙檢驗(yàn)氯氣時，試紙先呈藍(lán)色，當(dāng)在氯氣中放置時間較長時，藍(lán)色褪去，為什么？答：因?yàn)?KI+Cl2=2KCl+I2,I2遇淀粉變藍(lán)，因此試紙呈藍(lán)色，但氯氣有氧化性，可生成HClO，可以將藍(lán)色漂白，所以在氯氣中放置時間較長時，藍(lán)色褪去。3長久放置的硫化氫、硫化鈉、亞硫酸鈉水溶液會發(fā)生什么變化？如何判斷變化情況？答：長期放置的硫化氫會有黃色沉淀生成2H2S+O2=2S+2H2O長期放置的硫化鈉會呈堿性:Na2S+H2O=HS-+2Na+OH-長期放置的亞硫酸鈉會變成硫酸鈉，溶液由堿性變?yōu)橹行裕?Na2SO3+O2=2Na2SO4P區(qū)非金屬元素（氮族、硅、硼）1、設(shè)計(jì)三種區(qū)別硝酸鈉和亞硝酸鈉的方案。方案一：測定相同濃度的硝酸鈉和亞硝酸鈉溶液的PH，呈中性的是硝酸鈉，呈堿性的是亞硝酸鈉。方案二：取等量的少量亞硝酸鈉和硝酸鈉的溶液，使它們分別與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，使高錳酸鉀由紫色褪為無色的是亞硝酸鈉，不能使高錳酸鉀褪色的是硝酸鈉。方案三：將硝酸鈉和亞硝酸鈉溶液均酸化，然后分別與碘水反應(yīng)，能使碘水褪為無色的是硝酸鈉，不能使碘水褪色的是亞硝酸鈉。2、用酸溶解磷酸銀沉淀，在鹽酸、硫酸、硝酸中選用哪一種最合適？為什么？答：應(yīng)選用硝酸，因?yàn)橄跛徙y是可溶性的，而鹽酸和硫酸與磷酸銀反應(yīng)后，又會生成氯化銀沉淀和硫酸銀沉淀，使得溶解現(xiàn)象不明顯。3、通過實(shí)驗(yàn)可以用幾種方法將無標(biāo)簽的試劑磷酸鈉、磷酸氫鈉、磷酸二氫鈉一一鑒別出來？答：可以分別測定其PH，呈強(qiáng)堿性的是磷酸鈉，成弱堿性的是磷酸氫鈉，成酸性的是磷酸二氫鈉。加熱三種固體，其中分解的是磷酸鈉，分解后產(chǎn)生無色玻璃狀固體的是磷酸氫鈉。加熱分解成硬而透明的玻璃狀物質(zhì)的是磷酸二氫鈉。4、為什么裝有水玻璃的試劑瓶長期敞開瓶口后水玻璃會變渾濁？反應(yīng)Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2能否正向進(jìn)行？說明理由。答：水玻璃是硅酸鹽，長期放置，硅酸鹽可與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成原硅酸，而原硅酸的溶解度很小，所以水玻璃會變渾濁。即Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3。Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2不能正向進(jìn)行，因?yàn)樘妓岬乃嵝员裙杷岬乃嵝詮?qiáng)。5、現(xiàn)有一瓶白色粉末狀固體，它可能是碳酸鈉、硝酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、溴化鈉、磷酸鈉中的任意一種。試設(shè)計(jì)鑒別方案。答：取少量固體制成它的稀溶液，向溶液中加入氯化鋇溶液，再加入鹽酸，若有白色沉淀生成，加入鹽酸后沉淀消失，則固體為碳酸鈉；若有白色沉淀生成，加入鹽酸后沉淀不消失，則固體為硫酸鈉；若無明顯現(xiàn)象則繼續(xù)檢驗(yàn)。再取少量稀溶液，加入少量氯化鈣溶液，若有白色沉淀生成，則固體為磷酸鈉；若無明顯現(xiàn)象，則再取少量稀溶液，向溶液中加入硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，則固體為氯化鈉，若有淡黃色沉淀生成，則固體為溴化鈉，若無明顯現(xiàn)象，則固體為硝酸鈉。1、為什么一般情況下不用硝酸作為酸性反應(yīng)介質(zhì)？硝酸與金屬反應(yīng)和稀硫酸或稀鹽酸與金屬反應(yīng)有何不同？答：硝酸有強(qiáng)氧化性，所以一般不用硝酸作為酸性反應(yīng)介質(zhì)。硝酸與金屬反應(yīng)是氮元素被還原，而稀硫酸或稀鹽酸與金屬反應(yīng)是氫元素被還原。常見非金屬陰離子的分別與鑒定1、取下列鹽中之兩種混合，加水溶解時有沉淀生成。將沉淀分成兩分，一分溶于鹽酸，另一份溶于硝酸溶液。試指出下列哪兩種鹽混合時可能有此現(xiàn)象？BaCl2 、AgNO3、Na2SO4、(NH4)2CO3、KCl答：BaCl2和(NH4)2CO3混合時可能有此現(xiàn)象Ba2+CO32-BaCO3 BaCO32H+Ba2+H2OCO22一個能溶于水的混合物，已檢出含Ag+和Ba2+。下列陰離子中哪幾個可不必鑒定？SO32-、Cl- 、NO3-、SO42-、CO32- 、I-答：SO32-、Cl- 、SO42-、CO32- 、I-不必鑒定。因?yàn)樗鼈兣cAg+或Ba2+均可生成沉淀，不溶于水。SO32-Ba2+BaSO3 Cl-Ag+AgCl SO42-Ba2+BaSO4 CO32-Ba2+BaCO3 I-Ag+AgI3、某陰離子未知液經(jīng)初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：試液呈酸性時無氣體產(chǎn)生；酸性溶液中加BaCL2溶液無沉淀產(chǎn)生；加入席硝酸溶液和AgNO3溶液產(chǎn)生沉淀；酸性溶液中加入KMnO4，紫色褪去，加I2淀粉溶液，藍(lán)色不褪去；與KI無反應(yīng)。由以上初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推測哪些陰離子可能存在。說明理由，擬出進(jìn)一步驗(yàn)證的步驟簡表。答：可能存在I-。驗(yàn)證：取未知液少量，向其中加入淀粉溶液，然后滴入幾滴氯水，若溶液變藍(lán)，則證明存在I-。4、加稀H2SO4或稀HCl溶液于固體式樣中，如觀察到有氣泡產(chǎn)生，則該固體式樣中可能存在哪些陰離子？答：可能存在CO32-、SO32-、S2O32-、S2-、NO2-等離子。5、有一陰離子未知溶液，用稀硝酸調(diào)節(jié)其酸性后，加入硝酸試劑，發(fā)現(xiàn)并無沉淀生成，則可確定哪幾種陰離子不存在？答：Cl-、SO42-、Br-、I-、SO32-、S2O32-不存在。6、在酸性溶液中能使I2淀粉溶液褪色的陰離子是哪些？答：SO32-、S2O32-、S2-等。主族金屬1、實(shí)驗(yàn)中如何配制氯化亞錫溶液？答：稱取22.6克氯化亞錫（含結(jié)晶水）固體，用160mL濃鹽酸溶解，然后加入蒸餾水稀釋至1L，再加入數(shù)粒純錫以防氧化。若制備其它濃度的溶液，方法也如上。2、預(yù)測二氧化碳和濃鹽酸反應(yīng)的產(chǎn)物是什么？寫出其反應(yīng)方程式。答：二氧化碳和濃鹽酸反應(yīng)生成PbCl2、Cl2和水。反應(yīng)方程式為PbO24HClPbCl2Cl22H2O3、今有未貼標(biāo)簽無色透明的氯化亞錫，四氯化錫溶液各一瓶，試設(shè)法鑒別。答：各取少量SnCl2和SnCl4的溶液分別置于兩支試管中，然后分別注入少量飽和硫化氫水溶液，生成棕色沉淀的是SnCl2溶液，生成黃色沉淀的是SnCl4溶液。4、若實(shí)驗(yàn)室中發(fā)生鎂燃燒的事故，可否用水或二氧化碳滅火器撲滅？應(yīng)用何種方法滅火？答：不能用水或二氧化碳滅火器撲滅。因?yàn)殒V與熱水和二氧化碳都反應(yīng)。 MgCO2MgOCO Mg2H2OMg(OH)2H2可用泡沫滅火器來滅火。ds區(qū)金屬（銅、銀、鋅、鎘、汞）1、在制備氯化亞銅時，能否用氯化銅和銅屑在用鹽酸酸化呈微弱的酸性條件下反應(yīng)？為什么？若用濃氯化鈉溶液代替鹽酸，此反應(yīng)能否進(jìn)行？為什么？答：不能在用鹽酸酸化的呈微弱酸性條件下反應(yīng)。因?yàn)楫?dāng)銅做還原劑時，由于難溶的CuCl附著在銅的表面，影響了反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。因此只有加入濃鹽酸才能使CuCl溶解生成配離子CuCl2-，使溶液中的銅離子濃度降低到非常小，可使反應(yīng)進(jìn)行到完全程度。然后加水使溶液中氯離子濃度變小，CuCl2-被破壞而析出大量的CuCl。不能用濃氯化鈉代替鹽酸，因?yàn)镃uCl不溶于氯化鈉溶液中，所以此反應(yīng)不能進(jìn)行。2根據(jù)鈉、鉀、鈣、鎂、鋁、錫、鉛、銅、銀、鋅、鎘、汞的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢，推測這些金屬的活動性順序。3.當(dāng)二氧化硫通入硫酸銅飽和溶液和氯化鈉飽和溶液的混合液時，將發(fā)生什么反應(yīng)？能看到什么現(xiàn)象？試說明之。寫出相應(yīng)的反應(yīng)方程式。答：現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀。方程式：2Cu2+2Cl-SO22H2O2CuCl4H+SO42-4.選用什么試劑來溶解下列沉淀:Cu(OH)2 CuS AgI CuBr答：溶解Cu(OH)2可用6mol/LNaOH溶液或硫酸、鹽酸、硝酸等。 Cu(OH)22NaOHNa2Cu(OH)4 Cu(OH)22H+Cu2+2H2O溶解CuS用王水 3CuS12HCl2HNO33H2CuCl4 3S2NO4H2O溶解AgI用濃氨水（過量） AgI2NH3H2OAg(NH3)2+I-2H2O溶解CuBr用濃氨水或濃鹽酸均可 CuBr2NH3H2O(濃)Cu(NH3)2+ Cl-2H2O CuBrHCl（濃）CuCl2- H+5.現(xiàn)有三瓶已失去標(biāo)簽的硝酸汞、硝酸亞汞和硝酸銀溶液，至少用兩種方法鑒別之。答：方法一：取少量三種試劑于三支試管理中，加入NaOH溶液，若有黃色沉淀產(chǎn)生（HgO），則為Hg(NO3)2，若有黑色沉淀，則為硝酸亞汞，若有白色沉淀產(chǎn)生，則為硝酸銀溶液。反應(yīng)方程式：Hg2+OH-Hg(OH)2HgOH2O Hg22+2OH-Hg2(OH)2HgHgOH2O 2Ag+2OH-2AgOHAg2OH2O方法二：分別取少量三種試劑于三支試管中，往三支試管中分別滴加SnCl2,若有白色沉淀產(chǎn)生者，則可能為硝酸汞和硝酸銀，繼續(xù)滴加，若白色沉淀消失，則為硝酸汞，若沉淀不消失，則為硝酸銀，無現(xiàn)象的則為硝酸汞。方程式：2Hg(NO3)2SnCl2Hg2Cl2Sn(NO3)4Hg2Cl2SnCl2SnHgCl4 Hg Ag+Cl-AgCl6.試用實(shí)驗(yàn)證明：黃銅的組成是銅和鋅實(shí)驗(yàn)步驟：取一小塊黃銅，將其置于濃硝酸中，過一會兒取出固體物質(zhì)，向溶液中加入硫代硫酸鈉溶液，并且加熱，若有黑色沉淀產(chǎn)生證明黃銅中含有銅，反之，則沒有。將取出的黃銅固體又放入到濃氨水中，若溶解，且產(chǎn)生無色、無味、燃燒時發(fā)出淡藍(lán)色火焰的氣體，證明黃銅中含有鋅。方程式：Cu4HNO3(濃)Cu(NO3)22NO22H2O 2Cu2+2S2O32-2H2OCu2SS2SO42-4H+Zn4NH32H2OZn(NH3)42+H22OH-常見陽離子的分離與鑒定（一）1.選用一種試劑區(qū)別下列四種溶液：KCl Cd(NO3)2 AgNO3 ZnSO4答：用硫化氫試劑。硫化氫與KCl不反應(yīng)，與Cd(NO3)2反應(yīng)生成CdS黃色沉淀，與AgNO3反應(yīng)生成Ag2S黑色沉淀，與ZnSO4反應(yīng)生成ZnS白色沉淀。反應(yīng)方程式：Cd2+H2SCdS2H+ 2Ag+H2SAg2S2H+ Zn2+H2SZnS2H+2.選用一種試劑區(qū)別下列四種離子：Cu2+ Zn2+ Hg2+ Cd2+答：用H2S試劑。CuS沉淀為黑色，ZnS沉淀為白色,Hg沉淀為紅色，CdS沉淀為黃色。3.用一種試劑分離下列各組離子。Zn2+和Cd2+答：用NaOH溶液。加過量NaOH溶液，過濾或離心分離Zn2+4OH-Zn(OH)42- Cd2+2OH-Cd(OH)2 Zn2+和Al3+答：用氨水。在溶液中加入過量氨水至沉淀完全，然后離心分離，Al3+生成Al(OH)3沉淀被分離出來，而Zn2+則生成Zn(NH3)42+配離子留在溶液中。Zn2+4NH3H2OZn(NH3)42+4H2O Al3+3NH3H2OAl(OH)33NH4+Cu2+和Hg2+答：用(NH4)2S溶液，加(NH4)2S溶液至過量，然后離心分離，Cu2+生成 CuS沉淀被分離出來，而Hg2+則生成HgS22-配離子留在溶液中。Cu2+(NH4)2SCuS2NH4+ Hg2+2(NH4)2SHgS22-4NH4+Zn2+和Cu2+答：用硫化氫溶液。加硫化氫至沉淀完全。然后離心分離。Zn2+與H2S溶液不反應(yīng)，而Cu2+與H2S溶液反應(yīng)生成CuS沉淀。Zn2+和Sb3+答：可用氨水或硫化氫溶液。首先加試劑至沉淀完全，然后離心分離。 Sb3+3NH3H2OSb(OH)3(白) 3NH4+Zn2+4NH3H2OZn(NH3)42-4H2O 2Sb3+3H2SSb2S3(橙紅) 6H+Zn2+與H2S不反應(yīng)。4如何把BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3?與Ag2CrO4轉(zhuǎn)化為AgCl相比，哪種轉(zhuǎn)化更容易？答：把固體BaSO4與濃Na2CO3溶液共同煮沸，則可使BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3。 BaSO4Na2CO3BaCO3Na2SO4把Ag2CrO4轉(zhuǎn)化為AgCl更容易些。第一過渡系元素（一）（鈦、釩、鉻、錳）1在水溶液中能否有Ti4+、Ti2+或TiO44-等離子的存在？答：在水溶液中 Ti4+、Ti2+和TiO44-均不能存在。因?yàn)門i4+在水溶液中易分解產(chǎn)生白色的二氧化鈦的水合物H2TiO3或TiO2，如TiCl43H2OH2TiO34HCl。而Ti2+則是非常不穩(wěn)定的離子。2根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)釩的化合物的性質(zhì)。答：偏釩酸銨加熱分解可得五氧化二釩；五氧化二釩呈橙紅色至深紅色，微溶于水，是兩性偏酸性的氧化物，易溶于堿，能溶于強(qiáng)酸中；V2O5溶解在鹽酸中時，釩（）被還原為釩（）。 在釩酸鹽的酸性溶液中，加入還原劑（如鋅粉），可觀察到溶液的顏色由黃色漸漸變成藍(lán)色、綠色，最后成紫色，這些顏色各相應(yīng)于釩（）、釩（）和釩（）的化合物，向釩酸鹽溶液中加酸，隨PH漸漸下降，生成不同綜合度的多釩酸鹽；在釩酸鹽的溶液中加過氧化氫，若溶液呈弱堿性，中性或弱酸性時，得到黃色的二過氧釩酸離子；若溶液是強(qiáng)酸性時，得到紅棕色的過氧釩陽離子。3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)一張鉻的各種氧化態(tài)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。答：4.在堿性介質(zhì)中，氧能把錳（）氧化為錳（），在酸性介質(zhì)中，錳（）又可將碘化鉀氧化為碘。寫出有關(guān)反應(yīng)式，并解釋以上現(xiàn)象，硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液可滴定析出碘的含量，試由此設(shè)計(jì)一個測定溶解氧含量的方法。答：反應(yīng)式：O2Mn2+4OH-MnO42-2H2OMnO42-4I-8H+2I2Mn2+4H2O2S2O32-I2S4O62-2I-測定溶解氧的含量：由硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定碘，可得出析出的碘的含量，由2I2MnO42-O2的關(guān)系式，可由析出的碘的量得出溶解氧的含第一過渡系元素（二）（鐵、鈷、鎳）1制取Co(OH)3、Ni(OH)3時，為什么要以Co()、Ni()為原料在堿性溶液中進(jìn)行氧化，而不用Co()、Ni()直接制??？答：因?yàn)殁捄玩嚨?價氧化態(tài)在一般簡單化合物中是不穩(wěn)定的，會生成其它氧化態(tài)，所以由Co()、Ni()直接制得的Ni(OH)3和Co(OH)3也不純凈，存在其它氧化態(tài)。2今有一瓶含有Fe3+、Cr3+和Ni2+離子的混合液，如何將它們分離出來，請?jiān)O(shè)計(jì)分離示意圖。3.有一淺綠色晶體A，可溶于水得到溶液B-于B中加入不含氧氣的6mol/LNaOH溶液，有白色沉淀C和氣體D生成。C在空氣中漸漸變成棕色，氣體D使紅色石蕊試紙變藍(lán)。若將溶液B加以酸化再滴加一紫紅色溶液E，則得到淺黃色溶液F，于F中加入黃血鹽溶液，立即產(chǎn)生深藍(lán)色的沉淀G。若溶液B中加入BaCl2溶液，有白色沉淀H析出，此沉淀不溶于強(qiáng)酸，問A、B、C、D、E、F、G、H是什么物質(zhì)，寫出分子式和有關(guān)的反應(yīng)式。解：根據(jù)題意，A為(NH4)2Fe(SO4)26H2O B為(NH4)2Fe(SO4)2 C為Fe(OH)2 D為NH3 E為KMnO4 F為Fe2(SO4)2G為Fe4Fe(CN)63 H