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文檔簡介

1、第19章 d區(qū)金屬(一)第四周期d區(qū)金屬19.1 試以原子結(jié)構(gòu)理論說明:(1)第四周期過渡金屬元素在性質(zhì)上的基本共同點;(2)討論第一過渡系元素的金屬性、氧化態(tài)、氧化還原穩(wěn)定性以及酸堿穩(wěn)定性變化規(guī)律;(3)闡述第一過渡系金屬水合離子顏色及含氧酸根顏色產(chǎn)生的原因。答:(1)第四周期過渡金屬元素都具有未充滿的3d軌道,特征電子構(gòu)型為(n-1)d110ns12,具有可變的氧化態(tài)。電離能和電負性都比較小,易失去電子呈金屬性,故具有較強的還原性。與同周圍主族元素的金屬相比,第一過渡系金屬原子一般具有較小的原子半徑和較大的密度。由于過渡金屬的d電子和s電子均可作為價電子參與金屬鍵的形成,金屬鍵較強,因此它

2、們有較大的硬度,有較高的熔、沸點。(2)第一過渡系元素為Sc 、Ti 、V 、Cr、Mn 、Fe、Co、Ni、Cu、Zn 從ScZn,金屬性:逐漸減弱;最高氧化態(tài):先逐漸升高,到錳為最高,再逐漸降低;氧化還原性:金屬的還原性逐漸減弱,最高氧化態(tài)含氧酸(鹽)的氧化性逐漸增強;酸堿穩(wěn)定性:從鈧到錳最高氧化態(tài)氧化物及其水合物酸性增強、堿性減弱,同一元素不同氧化態(tài)氧化物及水合物一般是低氧化態(tài)的呈堿性,最高氧化態(tài)的呈酸性。(3)由于過渡金屬離子具有未成對d電子,易吸收可見光而發(fā)生d-d躍遷,故過渡系金屬水合離子常具有顏色。第一過渡系金屬含氧酸根離子VO3、CrO42、MnO4,呈現(xiàn)顏色是因為化合物吸收可

3、見光后電子從一個原子轉(zhuǎn)移到另一個原子而產(chǎn)生了荷移躍遷,即電子從主要是定域在配體上的軌道躍遷到主要是定域在金屬上的軌道(ML),對于含氧酸根離子則是發(fā)生O22Mn+的荷移躍遷。19.2 Sc2O3在哪些性質(zhì)上與Al2O3相似,為什么?答:(1)都為堿性氧化物。在Sc3+、Al3+溶液中加堿得水合氧化物M2O3nH2O(M=Sc、Al)。(2)其水合氧化物都是兩性的,溶于濃堿NaOH得Na3M(OH)6,溶于酸得到M3+鹽,其水溶液易水解。原因:Sc的電子層結(jié)構(gòu)為Ar3d14s2與第族Al同屬是Sc、Y、La、Ac分族的第一個成員,故相似。19.3 簡述從鈦鐵礦制備鈦白顏料的反應(yīng)原理,寫出反應(yīng)方程

4、式。試從熱力學原理討論用氯化法從TiO2制金屬鈦中為什么一定要加碳?答:先用磁選法將鈦鐵礦進行富集得鈦精礦,然后用濃H2SO4和磨細的礦石反應(yīng)。(或:工業(yè)上從鈦鐵礦制鈦白粉,大致可分四步:1.酸解;2.冷卻結(jié)晶;3.加熱水解;4.焙燒)。加鐵屑,在 低溫下結(jié)晶出FeSO47H2O,過濾后稀釋并加熱使TiOSO4水解: FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O TiOSO4 + 2H2O H2TiO3+ H2SO4 H2TiO3 TiO2 + H2O從熱力學原理看: TiO2(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(g) + O2(g) ,若T2000K時

5、,根據(jù) rG rH-T rS則 rG66.9kJmol-10 反應(yīng)不自發(fā)而 TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s) = TiCl4(g) + 2CO(g) 若T1000K 時 rG292.4kJmol-1 0 反應(yīng)可自發(fā)19.4 根據(jù)以下實驗說明產(chǎn)生各種現(xiàn)象的原因并寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。(1)打開裝有四氯化鈦的瓶塞,立即冒白煙;(2)向此瓶中加入濃鹽酸和金屬鋅時,生成紫色溶液;(3)緩慢地加入氫氧化鈉至溶液呈堿性,則析出紫色沉淀;(4)沉淀過濾后,先用硝酸,然后用稀堿溶液處理,有白色沉淀生成。解:(1)TiCl4在潮濕空氣中易發(fā)生水解,產(chǎn)生的白色的二氧化鈦的水合物TiO2nH2O。

6、TiCl4 + 3H2O = H2TiO3+ 4HCl 或 TiCl4 + 2H2O = TiO2+ 4HCl(2)2TiCl4 + Zn = 2TiCl3 + ZnCl2(3)Ti3+ + 3OH= Ti(OH)3(紫色的水合氧化物沉淀) (4)3Ti(OH)3 + 7HNO3(稀) = 3TiO(NO3)2 + NO+ 8H2O TiO(NO3)2 + 2H2O = H2TiO3+ 2HNO319.5 完成下列反應(yīng)方程式:(1)鈦溶于氫氟酸;(2)向含有TiCl62的水溶液中加入NH4+離子;(3)二氧化鈦與碳酸鋇共熔;(4)以釩鉛礦為原料采用氯化焙燒法制五氧化二釩;(5)五氧化二釩分別溶

7、于鹽酸、氫氧化鈉、氨水溶液;(6)偏釩酸銨熱分解。解: (1) Ti + 6HF = TiF62+ 2H+ + 2H2(2) 2NH4+ + TiCl62= (NH4)2TiCl6(3) TiO2 + BaCO3 BaTiO3 + CO2(4)將食鹽和釩鉛礦在空氣中焙燒,礦石中所含的V2O5成分發(fā)生如下反應(yīng): V2O5 + 2NaCl + O2 = 2NaVO3 + Cl2 用水浸出NaVO3,并酸化2NaVO3 + 2HCl = 2NaCl + V2O5H2O V2O5H2O V2O5 + H2O (5) V2O5 + 6HCl = 2VOCl2 + Cl2+ 3H2O V2O5 + 6Na

8、OH = 2Na3VO4 + 3H2O V2O5 + 2NH3 + H2O = 2NH4VO3 (6) 2NH4VO3 V2O5 + 2NH3+ H2O19.6 試述H2O2在鈦、釩定量分析化學中的作用,寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。若鈦、釩共存時,如何鑒定?答:(1)在中等酸度的鈦()鹽溶液中加入H2O2可生成穩(wěn)定的橘黃色TiO(H2O2)2+ TiO2+ + H2O2 = TiO(H2O2)2+ 可利用此反應(yīng)進行鈦的定性檢驗和比色分析。 在釩酸鹽的溶液中加H2O2時,由于溶液酸堿性不同,所得物種顏色不同。 VO2(O2)23(黃)+ 6H+ V(O2)3+(紅棕)+ H2O2 + 2H2O 可作鑒定

9、釩的比色測定。(2)鈦、釩共存時,可加入熱、濃的鹽酸,與其反應(yīng)的為鈦,調(diào)節(jié)pH值,顏色發(fā)生改變的是釩。 2Ti + 6HCl(濃) 2TiCl3 + 3H219.7 酸性釩酸鹽溶液在加熱時,通入SO2生成藍色溶液,用鋅還原時,生成紫色溶液,將上述藍色和紫色溶液混合時得到綠色溶液,寫出離子反應(yīng)方程式。解: 2VO2+ + SO2 = 2VO2+ (藍)+ SO42 2VO2+ + 3Zn + 8H+ = 2V2+ + 3Zn2+ + 4H2O VO2+ + V2+ + 2H+ = 2V3+ + H2O19.8 釩()在強酸性溶液和強堿性溶液中各以何種形式存在?試從質(zhì)子化和縮合平衡討論隨著pH逐漸

10、下降,其酸根中釩與氧原子數(shù)比值的變化以及pH與釩的總濃度變化規(guī)律。答:(1)當溶液為強堿(pH13)時,溶液中V以單體VO43存在 當溶液為強酸(pH2)時,溶液中V以VO2+離子存在(2)由質(zhì)子化和縮合平衡:堿性溶液:VO43 + H+ HVO42 2HNO4 2 V2O74+H2O HVO42+ H+ H2VO4 3H2VO4 V3O93+ 3H2O酸性溶液:10V3O93+ 15H+ 3HV10O285+ 6H2O H2VO4+ H+ H3VO4 HV10O285+ H+ H2V10O284 H3VO4 + H+ VO2+ + 2H2O H2V10O284+ 14H+ 10VO2+ +

11、8H2O隨著H+濃度增加,當溶液中V的總濃度小于104moldm3時,溶液中以酸式釩酸根離子形式存在;當溶液中V的總濃度大于104 moldm3時,溶液中V以一系列聚合物種存在;當H+增加到一定程度,使pH2時,有V2O5水合物,再加酸,沉淀溶解為VO2+溶液。隨H+增加,多釩酸根中O被H+奪走,使酸根中V與O比值依次降低;隨pH下降,發(fā)生縮合脫水反應(yīng),使多釩酸根中含V增多,當溶液轉(zhuǎn)為酸性后,聚合度不再改變,后面就僅為獲質(zhì)子反應(yīng)。19.9 根據(jù)所述實驗現(xiàn)象,寫出相應(yīng)的化學反應(yīng)方程式:(1)重鉻酸銨加熱時如同火山爆發(fā);(2)在硫酸鉻溶液中,逐漸加入氫氧化鈉溶液,開始生成灰藍色沉淀,繼續(xù)加堿,沉淀

12、又溶解,再向所得溶液中滴加溴水,直到溶液的綠色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色;(3)在酸性介質(zhì)中,用鋅還原Cr2O72時,溶液的顏色變化是:橙色綠色藍色,反應(yīng)完成后又變?yōu)榫G色;(4)往用硫酸酸化了的重鉻酸鉀溶液中通入硫化氫時,溶液由橙紅色變?yōu)榫G色,同時有淡黃色沉淀析出;(5)往K2Cr2O7溶液中加入BaCl2溶液時有黃色沉淀產(chǎn)生,將該沉淀溶解在濃鹽酸溶液中時得到一種綠色溶液;(6)重鉻酸鉀與硫一起加熱得到綠色固體。解:(1) (NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2+ 4H2O(2) Cr3+ + 3OH= Cr(OH)3(灰藍色)Cr(OH)3 + OH= Cr(OH)4 2Cr(OH)4+ 3Br2 +

13、 8OH= 2CrO42+ 6Br(3) Cr2O72+ 3Zn + 14H+ = 2 Cr3+ 3Zn2+ +7H2OCr3+ +4H2O+2Cl = Cr(H2O)4 Cl2+(綠色) 2Cr3+Zn =2 Cr2+ Zn2+ Cr2+2Cl+4H2O = CrCl24H2O(藍色)4Cr2+ + 4H+ + O2 = 4Cr3+ + 2H2O (4) Cr2O72+ 3H2S + 8H+ = 2Cr3+ + 3S+ 7H2O (5) 2Ba2+ + Cr2O72+ H2O 2BaCrO4+ 2H+ 2BaCrO4 + 16HCl(濃)= 2BaCl2 + 2CrCl3 + 3Cl2+8H

14、2O(6) K2Cr2O7 + S = Cr2O3 + K2SO419.10 鉻的某化合物A是橙紅色溶于水的固體,將A用濃HCl處理產(chǎn)生黃綠色刺激性氣體B和生成暗綠色溶液C。在C中加入KOH溶液,先生成灰藍色沉淀D,繼續(xù)加入過量的KOH溶液則沉淀消失,變成綠色溶液E。在E中加入H2O2加熱則生成黃色溶液F,F(xiàn)用稀酸酸化,又變?yōu)樵瓉淼幕衔顰的溶液。問A、B、C、D、E、F各是什么物質(zhì),寫出每步變化的反應(yīng)方程式。答:A:K2Cr2O7 B:Cl2 C: CrCl6 D:Cr(OH)3 E:KCrO2 F:K2CrO4(1)K2Cr2O7 + 14HCl = 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl

15、2+7H2O(2)Cr3+ + 3OH = Cr(OH)3(3)Cr(OH)3 + OH= CrO2+ 2H2O(4)2CrO2+ 3H2O2 + 2OH= 2CrO42+ 4H2O(5)2CrO42+ 2H+ = Cr2O72+ H2O19.11 在含有CrO42離子和Cl離子(它們的濃度均為1.0103moldm3)的混合溶液中逐滴地加入AgNO3溶液,問何種物質(zhì)先沉淀,兩者能否分離開?解:查表可知:Ag2CrO4的Ksp = 1.11012,AgCl的Ksp 1.81010 當Ag2CrO4開始沉淀時,Ag+ 3.3105(moldm3) 當AgCl開始沉淀時,Ag+1.8107(mol

16、dm3)由以上計算可見,Cl開始沉淀所需Ag+濃度較小,所以AgCl先沉淀 當Ag2CrO4開始沉淀時,5.5106(moldm3)當CrO42開始沉淀時,Cl已減少到5.5106moldm3,可以看作沉淀完全,所以兩者能分離。19.12 已知2CrO42+ 2H+ Cr2O72+ H2O K1.01014(1)求1 moldm3鉻酸鹽溶液中,鉻酸根離子的濃度占90%時,溶液的pH;(2)求1 moldm3鉻酸鹽溶液中,重鉻酸根離子的濃度占90%時,溶液的pH。解:(1)由題意可知,CrO420.9 moldm3,Cr2O720.05 moldm3 (moldm3) pH 7.60(2)由題意

17、可知,CrO420.1 moldm3,Cr2O720.45 moldm3 (moldm3) pH 6.1719.13 從重鉻酸鉀出發(fā)制備:(1)鉻酸鉀,(2)三氧化二鉻,(3)三氧化鉻,(4)三氯化鉻,寫出反應(yīng)方程式。答: (1)K2Cr2O7 + 2KOH = 2K2CrO4 + H2O (2)2NH4Cl + K2Cr2O7 Cr2O3 + N2+ 4H2O + 2KCl (3)K2Cr2O7 + H2SO4(濃) = K2SO4 + H2O + 2CrO3 (4)K2Cr2O7 + 14HCl = 2CrCl3 + 2KCl + 3Cl2+ 7H2O19.14 75 ml 2 moldm

18、3的硝酸銀溶液恰使溶有20 g六水合氯化鉻()中的氯完全生成AgCl沉淀,請根據(jù)這些數(shù)據(jù)寫出六水合氯化鉻()的化學式(結(jié)構(gòu)式)。解:設(shè)該六水合氧化鉻的化學式為Cr(H2O)3+xCl3-xClx(3-x)H2O 依題意,20g六水合氯化鉻()的物質(zhì)的量是: 又 Ag+ + Cl = AgCl 0.15 0.150.075 2 即 x2故該六水合氯化鉻()的化學式為CrCl(H2O)5Cl2H2O19.15 以軟錳礦為原料,制備錳酸鉀、高錳酸鉀、二氧化錳和錳,寫出反應(yīng)方程式。解: (1)3MnO2 + 6KOH + KClO3 = 3K2MnO4 + KCl + 3H2O (2)3MnO2 +

19、6KOH + KClO3 = 3K2MnO4 + KCl + 3H2O 3K2MnO4 + 2CO2 = 2KMnO4 + MnO2 + 2K2CO3 (3)軟錳礦的主要成份是MnO2,提純即可 (4)3MnO2 Mn3O4 + O2 3Mn3O4 + 8Al = 9Mn + 4Al2O319.16 取不純的軟錳礦0.3060 g,用60 mL 0.054 moldm3草酸溶液和稀硫酸處理,剩余的草酸需用10.62 mL KMnO4溶液除去,1 mL KMnO4溶液相當于1.025mL 草酸溶液。試計算軟錳礦中含MnO2的質(zhì)量分數(shù)。解:MnO2 + C2O42+ 4H+ = Mn2+ + 2C

20、O2+ 2H2O 與MnO2反應(yīng)的草酸的量(6010.621.025)1030.0542.65103(mol) 2.65103(mol) 19.17 選擇適當?shù)脑噭┖头磻?yīng)條件,完成下圖所示的各種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,寫出全部反應(yīng)方程式,找出其中哪些可通過歧化反應(yīng)來實現(xiàn)。解:Mn Mn (OH)2 Mn + 2H2O(熱) = Mn(OH)2 + H2Mn Mn2+ Mn + 2H+ = Mn2+ + H2Mn Mn3O4 3Mn + 2O2 Mn3O4Mn3O4 Mn 3Mn3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9MnMnO2 Mn3O4 3MnO2 Mn3O4 + O2MnO2 MnO42 3M

21、nO2 + 6KOH + KClO3 3K2MnO4 + KCl + 3H2OMnO42 MnO4 3MnO42+ 4H+ = MnO2 + 2MnO4+ 2H2OMnO4 MnO42- 4MnO4+ 4OH = 4MnO42+ O2+ 2H2OMnO4 Mn2+ 2MnO4+ 5C2O42+ 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2+ 8H2OMn2+ MnO4 2Mn2+ + 5NaBiO3 +14H+ = 2MnO4+5Na+ +5Bi3+ + 7H2OMnO4 Mn2O7 2KMnO4 + H2SO4(濃) = K2SO4 + Mn2O7 + H2OMn2O7 MnO4 Mn2O7 +

22、 H2O 2MnO4+ 2H+Mn2O7 MnO2 2Mn2O7 = 4MnO2 + 3O2Mn(OH)2 MnO(OH)2 2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO(OH)2MnO4 MnO(OH)2 8MnO4+ 3S2+12H2O = 8MnO(OH)2+3SO42 + 8OHMn2+ Mn(OH)2 Mn2+ + 2OH = Mn(OH)2Mn(OH)2 Mn2+ Mn(OH)2 + 2H+ = Mn2+ + 2H2O19.18 有一錳的化合物,它是不溶于水且很穩(wěn)定的黑色粉末狀物質(zhì)A,該物質(zhì)與濃硫酸反應(yīng)得到淡紅色溶液B,且有無色氣體C放出。向B溶液中加入強堿得到白色沉淀D。此沉淀易被空

23、氣氧化成棕色E。若將A與KOH、KClO3一起混合熔融可得一綠色物質(zhì)F,將F溶于水并通入CO2,則溶液變成紫色G,且又析出A。試問A、B、C、D、E、F、F各為何物,并寫出相應(yīng)的方程式。解:A:MnO2 B:MnSO4 C:O2 D:Mn(OH)2 E:MnO(OH)2 F:K2MnO4 G:KMnO4MnO2 + H2SO4(濃)= MnSO4 + O2 + H2OMn2+ + 2OH= Mn(OH)22Mn(OH)2 + O2 = 2MnO(OH)23MnO2 + 6KOH + KClO3 = 3K2MnO4 + KCl + 3H2O3K2MnO4 + 2CO2 = 2KMnO4 + Mn

24、O2 + 2K2CO319.19 向一含有三種陰離子的混合溶液中滴加AgNO3溶液至不再有沉淀生成為止。過濾,當用稀硝酸處理沉淀時,磚紅色沉淀溶解得到橙紅色溶液,但仍有白色沉淀。濾液呈紫色,用硫酸酸化后,加入Na2SO3,則紫色逐漸消失。指出上述溶液中含哪三種陰離子,并寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。解:三種陰離子分別為:Cr2O72、Cl、MnO44Ag+ + Cr2O72 + H2O = 2Ag2CrO4(磚紅)+ 2H+ Ag+ + Cl= AgCl(白)2Ag2CrO4 + 2H+ = Cr2O72+ 4Ag+ + H2O2MnO4+ 6H+ + 5SO32= 5SO42 + 2Mn2+ + 3H

25、2O19.20 討論下列問題:(1)根據(jù)錳的電勢圖和有關(guān)理論,討論MnO42離子穩(wěn)定存在時的pH最低應(yīng)為多少?OH濃度為何值?(2)試從生成焓、電極電勢、電離能的數(shù)據(jù),討論錳()不如鐵()穩(wěn)定的原因;(3)在MnCl2溶液中加入過量HNO3,再加入足量NaBiO3溶液中出現(xiàn)紫色后又消失;(4)保存在試劑瓶中的KMnO4溶液中出現(xiàn)棕色沉淀。答:(1)MnO42+ 4H+ + 2 e = MnO2 + 2H2O =2.26V MnO4+ e = MnO42 =0.56V 當MnO42穩(wěn)定存在時,有MnO42-/MnO2MnO4-/ MnO42- ,即 H+4.11015(moldm3) 即 pH1

26、4.4 OH2.4(moldm3) MnO42穩(wěn)定存在時的pH最低應(yīng)為14.4,OH濃度最小為2.4 moldm3。(2)從生成焓來看從電極電勢(在酸性介質(zhì)中)來看 從電離能來看 所以,Mn2+比Fe3+更容易得電子,即Mn()不如Fe()穩(wěn)定。 (3)先生成紫色的原因是Mn2+被NaBiO3氧化成MnO4 2Mn2+ + 5NaBiO3 + 14H+ 2MnO4+ 5Na+ + 5Bi3+ + 7H2O 后紫色消失的原因是MnO4被Cl還原成Mn2+ 2MnO4+ 10Cl+ 16H+ 2Mn2+ + 5Cl2+ 8H2O(4)當配有KMnO4溶液的試劑瓶見到日光時,日光對KMnO4溶液的分

27、解有催化作用,生成MnO2沉淀。 KMnO4+ 2H2O = 4MnO2+4KOH+3 O2 19.21 用反應(yīng)方程式說明下列實驗現(xiàn)象:(1)在絕對無氧條件下,向含有Fe2+的溶液加入NaOH溶液后,生成白色沉淀,隨后逐漸成紅棕色;(2)過濾后的沉淀溶于鹽酸得到黃色溶液;(3)向黃色溶液中加幾滴KSCN溶液,立即變血紅色,再通入SO2,則紅色消失;(4)向紅色消失的溶液中滴加KMnO4溶液,其紫色會褪去;(5)最后加入黃血鹽溶液時,生成藍色沉淀。解:(1)Fe2+ + 2OH= Fe(OH)2(白) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3(紅棕)(2)Fe(OH)3 +

28、 3HCl = FeCl3 + 3H2O(3)3Fe3+ + nSCN = Fe(SCN)n3n(血紅色)(配體取代) Fe(SCN)n3n Fe3+ + nSCN 2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42+4H+(4)5Fe2+ + MnO4+ 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O(5)Fe3+ + K+ + Fe(CN)64= KFeFe(CN)6(普蘭)19.22 解釋下列問題(1)鈷()鹽不穩(wěn)定而其配離子穩(wěn)定,鈷()鹽則相反;(2)當Na2CO3溶液與FeCl3溶液反應(yīng)時,為什么得到的是氫氧化鐵而不是碳酸鐵?(3)為什么不能在水溶液中由Fe3+鹽

29、和KI制得FeI3?(4)Fe與Cl2可得到FeCl3,而Fe與HCl作用只得到FeCl2;(5)Co和Ni的相對原子質(zhì)量與原子序數(shù)的順序為何相反?(6)CoCl2與NaOH作用所得沉淀久置后再加濃HCl有氯氣產(chǎn)生?答:(1)對于簡單陽離子而言,從可以看出,Co3+有強烈地被還原為Co2+的趨勢,但對于配合物而言,Co3+的離子電荷比Co2+高,離子半徑比Co2+小,對配體產(chǎn)生較強的作用,使配體更靠近中心離子,使金屬中心離子的d軌道進一步分裂,而使Co3+配合物有更大的穩(wěn)定化能,Co3+配合物更穩(wěn)定。(2)Fe3+極易水解,在pH=3.0時開始水解,而CO32因水解顯強堿性,當其相遇,發(fā)生雙水

30、解,2Fe3+ + 3CO32+ 3H2O = 2Fe(OH)3+ 3CO2(3) Fe3+屬中等強度氧化劑,能氧化I 2Fe3+ + 2I = 2Fe2+ + I2 Fe3+ / Fe2+ 0.77 V I2 / I 0.54 V(4)Cl2氧化性體現(xiàn)在Cl上,而HCl氧化性體現(xiàn)在H+上又Cl2 / Cl 1.36 V Fe3+ / Fe2+ 0.77 VH+ / H2 0.00 V Fe2+ / Fe 0.447 V 故Fe與Cl2得FeCl3,而Fe與HCl得FeCl2(5)Ni的同位素中質(zhì)量數(shù)小的一種所占的比例大(6)CoCl2 + 2NaOH = 2NaCl + Co(OH)2(粉紅

31、) 4Co(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Co(OH)3(黑) 2Co(OH)3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2+6H2O19.23 金屬M溶于稀HCl生成MCl2,其磁矩為5.0 B.M。在無氧條件下,MCl2與NaOH作用產(chǎn)生白色沉淀A,A接觸空氣逐漸變成紅棕色沉淀B,灼燒時,B變成紅棕色粉末C。C經(jīng)不完全還原,生成黑色的磁性物質(zhì)D。B溶于稀HCl生成溶液E。E能使KI溶液氧化出I2,若在加入KI前先加入NaF,則不會析出I2。若向B的濃NaOH懸浮液中通入氯氣,可得紫紅色溶液F,加入BaCl2時就析出紅棕色固體G。G是一種很強的氧化劑。試確認M及由A到G所代表化合物

32、,寫出反應(yīng)方程式,畫出各物質(zhì)之間相互轉(zhuǎn)化的相關(guān)圖。解:M:Fe A:Fe(OH)2 B:Fe(OH)3 C:Fe2O3 D:Fe3O4 E:FeCl3 F:Na2FeO4 G:BaFeO4 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2(白)+ 2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3(紅棕) 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O 3Fe2O3 + C 2Fe3O4 + CO Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O 2Fe3+ + 2I= 2Fe2+ + I2Fe3+ + 6F = FeF

33、632Fe(OH)3 + 3Cl2 + 10OH= 2FeO42+ 6Cl+ 8H2OBa2+ + FeO42 = BaFeO4(紅棕色)19.24 有一鈷的配合物,其中各組分的含量分別為鈷23.16%,氫4.71%,氮33.01%,氧25.15%,氯13.95%。如將配合物加熱則失去氨,失重為該配合物質(zhì)量的26.72%。試求該配合物中有幾個氨分子,以及該配合物的最簡式?解:根據(jù)定義,化合物中各元素A的百分含量為 A%100%則nConNnHnOnCl nConNnHnOnCl 0.42.44.71.60.4 161241又NH3%26.72% nNH3(相應(yīng)于最簡式的個數(shù))即有4個NH3分子,配合物的最簡式為Co(NH3)4(NO2)2Cl19.25 舉出鑒別Fe3+、Fe2+、Co2+和Ni2+離子的常用方法。解:Fe3+:與硫氰化鉀溶液反應(yīng),變紅。 Fe3+ + nSCN = Fe(SCN)n3-n(紅) 加入黃血鹽,產(chǎn)生深藍色沉淀。 Fe3+ + K+ + Fe(CN)64 = KFeFe(CN)6(蘭)Fe2+:加入赤血鹽,產(chǎn)生深藍沉淀 Fe2+ + K+ + Fe(CN)6 3= KFeFe(CN)6(蘭)Ni2+:丁二酮肟反應(yīng)Ni2+ + 2 2H+ + 鮮紅色=丁二酮肟合鎳()Co2+:加入硫氰化鉀溶液 Co2+ + 4SCN= Co(SCN)42(蘭)(于丙酮中

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