奧賽無機元素化學(xué)習(xí)題_第十七章__銅_鋅_分_族

1、【高中化學(xué)奧林匹克競賽輔導(dǎo)】 無機元素化學(xué)練習(xí)第十七章 銅 鋅 分 族 1. 完成并配平下列各反應(yīng)方程式： (1) Cu + NaCN + H2O ¾® (4) AuCl3 + H2O2 + KOH ¾® (2) Ag2S +HNO3(濃) ¾® (5) CuS+HNO3(稀) ¾® (3) Ag(S2O3)23- + H2S ¾® (6) Cu + I + H+ ¾® 2. 為什么Cu2+(aq)比Cu+(aq)穩(wěn)定？而固態(tài)時Cu(I)比Cu(II)穩(wěn)定？ 3. 往硫酸銅溶

2、液中加入Na2CO3溶液能否得到碳酸銅沉淀？為什么？寫出相應(yīng)的反應(yīng)方程式。 4. 試說明：AuCl在水中能自動分解成為Au和AuCl3，而Au3+和I- 作用則得到AuI。 5. 為把銀線上的灰暗色Ag2S除去，可以把這灰暗色的銀線放入盛有熱的Na2CO3溶液的鋁器皿中。試解釋這是為什么？(已知E Ag2S/Ag = 0.70V，E Ag+/Ag = 0.80V) 6. CuSO4水溶液加入I- 或CN- 時，會得到Cu(I)化合物的沉淀，但是Cu2SO4一遇水就會變成CuSO4和Cu，這是為什么？ 7. 為什么在水中CuF2存在而CuF不存在；CuI存在而CuI2不存在。 8. 解釋下列各現(xiàn)

3、象： (1) CuCl2的稀溶液是蘭色，加入濃HCl后呈綠色。 (2) CuCl不溶于水和稀HCl中，但溶于濃HCl中。 (3) 把KCN加入Cu2+離子溶液中，溶液的蘭色顯著減少，再向此溶液中通入H2S氣體，不產(chǎn)生CuS沉淀。 (4) AgCl的鹽酸中的溶解度一開始減少，然后隨著鹽酸濃度的增加而增加。 (5) 氯化銀在氨溶液中溶解，但碘化銀不溶于氨溶液。 9. 將CuCl2×2H2O加熱，能否制得無水CuCl2？ 10. 不用H2S或硫化物，如何分離Ag+、Cu2+、Ba2+、Al3+離子？ 11. 化合物A溶于水，加入NaOH后得蘭色沉淀B。B溶于鹽酸，也溶于氨水，生成蘭色溶液C

4、。C與稀NaOH無明顯反應(yīng)。通入H2S時，有黑色沉淀D生成。D難溶于鹽酸，可溶于硝酸，得一蘭綠色溶液。在另一份A溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀E生成，E與溶液分離后加入氨水，可溶解為溶液F，F(xiàn)用HNO3酸化又產(chǎn)生沉淀E。判斷A®F各為何物？寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。 12. 根據(jù)SHAB原則說明： (1) AgCl能溶于氨水，而AgBr微溶，AgI則不溶。 (2) Ag2O易溶于稀硝酸，而Ag2S則不溶。 13. 正1價的金化合物在水溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)，生成Au+3和Au： 3Au+ = 2Au + Au3+， 試計算此反應(yīng)在25時的平衡常數(shù)。 已知：Au+ + e ¾&

5、#174; Au = +1.68V Au3+ + 2e ¾® Au+ = +1.29V 14. 把1.00g銅礦溶解后，Cu2+(aq)與過量的KI反應(yīng)，放出的碘需要11.2cm3、0.1000mol×dm3 Na2S2O3來滴定。問此礦含Cu的重量百分比是多少？ 15. 已知Cu2S與CuS的混合物1.000g，用50.00cm3、1.5000mol×dm3Ce4+離子在酸性溶液中處理，生成SO2、Cu2+與Ce3+。當(dāng)SO2氣體被趕出后，過量的鈰(IV)離子用17.50cm3、1.000mol×dm3Fe2+溶液處理。寫出上述各反應(yīng)的化學(xué)方

6、程式。并求原來混合物中Cu2S的百分?jǐn)?shù)？ 16. 為了測定在298K時的溶解度，進(jìn)行了如下的實驗：重5.092gCuSO4飽和溶液用水稀釋到100cm3，取10cm3該溶液用過量的KI溶液處理，得到的碘能氧化14.0cm3、9.126kg×m3的Na2S2O3-5H2O的硫代硫酸鈉溶液。根據(jù)這些實驗結(jié)果，計算CuSO4在298K時的溶解度。 17. 判斷下列各字母所代表的物質(zhì)：化合物A是一種黑色固體。它不溶于水、稀醋酸與氫氧化鈉溶液，而易溶于鹽酸中，生成一種綠色的溶液B。如溶液B與銅絲一起煮沸，即逐漸變黑，成為溶液C。若用大量的水稀釋溶液C，生成了白色沉淀D。D可溶于氨溶液中，生成無

7、色溶液E。E若暴露于空氣，則迅速變蘭，生成溶液F。往溶液F中加入KCN時，蘭色消失，生成溶液G。往G溶液中加入鋅粉，則生成紅棕色的沉淀H，H不溶于稀的酸和堿，可溶于熱硝酸中，生成蘭色的溶液I。往溶液I中慢慢加入NaOH溶液，生成蘭色沉淀J。如將J過濾，取出沉淀物后，加強熱，又生成原來的化合物A。用化學(xué)方程式表示上述每一種變化。 18. 完成并配平下列反應(yīng)式 (1) HgCl2 + SnCl2 (過量) ¾® (4) HgCl2 + NH3 ¾® (2) HgS + 王水 ¾® (5) ZnCl2 + NaOH (過量) ¾&

8、#174; (3) Hg2(NO3)2 + KI ¾® (6) HgCl2 (過量) + SnCl2 ¾® 19. 試解釋下列現(xiàn)象： (1) ZnS能溶于鹽酸和硫酸，但不溶于HAc；CuS不溶于鹽酸和硫酸，而溶于硝酸。 (2) H2S通入ZnSO4溶液中，ZnS的沉淀很不完全，但是如在ZnSO4溶液中先加若干NaAc，再通H2S氣體，ZnS的沉淀就幾乎完全了。 20. 將銅溶于乙酸乙酯的N2O4溶液中，可制得無水硝酸銅，寫出這一變化的化學(xué)反應(yīng)方程式。 21. Hg2+ 與I- 可形成兩種絡(luò)離子：HgI42- 和HgI3- 試預(yù)言此兩種絡(luò)離子的結(jié)構(gòu)式。 2

9、2. 草酸汞(II)不溶于水，但加入含有大量氯離子的溶液后即溶解。何故？ 23. 分別用什么辦法可使下列平衡向左移動？ (1) 2Cu+ = Cu2+ + Cu (2) Hg2+ = Hg2+ + Hg 24. 為什么焊接鐵皮時，常用濃的ZnCl2溶液處理鐵皮表面？ 25. Zn的熔點比周期表中它前面的所有過渡元素的熔點都低，試說明為什么？ 26. 要使Ag2S和HgS溶解，各采用何種試劑？寫出反應(yīng)方程式。 27. 寫出氯化汞(II)和氯化亞汞(I)的分子式及它們空間構(gòu)型，并指出分子中各原子由什么軌道參加成鍵的。 28. 下列各種沉淀物，試選用配合劑分別將它們?nèi)芙猓懗龌瘜W(xué)反應(yīng)式： (1)

10、Cu(OH)2 (2) AgBr (3) Zn(OH)2 (4) HgI2 29. 我們知道在所有金屬硫化物中，HgS的溶解度最小，其Ksp = 3´1062，但Bi2S3的Ksp竟為1´1096。如何解釋從表面上看存在的矛盾？ 30. 鑒別： (1) 用三種方法區(qū)別鎂鹽和鋅鹽。 (2) 用二種不同的方法區(qū)別鋅鹽和鎘鹽。 (3) 用一種方法區(qū)別鋅鹽和鋁鹽。 31. 試設(shè)計一個用H2S或硫化物，能使下述各組離子分離的方案： (1) Hg22+、Al3+、Cu2+ (2) Ag+、Cd2+、Hg2+、Zn2+ 32. 白色晶體A溶于水得無色溶液。將溶液分成兩份，一份加BaCl2

11、溶液，有白色沉淀B生成，B不溶于酸及堿；A的另一份溶液加入Na2CO3溶液，有白色沉淀C生成，C溶于過量的NaOH溶液，也溶于稀鹽酸中，并放出氣體，剩下溶液D。D中加入(NH4)2S，有白色沉淀E生成，E溶于稀鹽酸放出H2S。指出A®E各為何物？寫出各步反應(yīng)方程式。 33. 一固體樣品可能含CuSO4、K2Cr2O7、ZnO、CaCl2、KCl、Na3PO4樣品，用水處理后，得一白色剩余物。過濾后，濾液呈無色。在濾液中加入AgNO3溶液，得白色沉淀，此白色沉淀溶于氨水。問上述物質(zhì)哪些存在？哪些不存在？哪些可能存在？說明相應(yīng)的理由，寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式。 34. 在pH = 7的0.1

12、mol×dm3Cd(CN)42- 的緩沖溶液中，通入足量的H2S，能否產(chǎn)生CdS沉淀？ 35. 三個電解池分別含有硫酸鋅、硝酸銀、硫酸銅溶液。將它們串聯(lián)起來，通以穩(wěn)定的1.5A電流。直到1.45g銀在第二個電解池陰極上析出為止。問通電時間為多少？在另外兩個電解池的陰極上，分別析出了多少克銅和鋅？ 36. 在鹽酸溶液中，25cm3、0.032mol×dm3的K2Cr2O7與1g汞完全作用，所產(chǎn)生汞的化合物是一價還是二價？ 37. 試解釋：對于反應(yīng) 1/2O2(g) + Hg(l) = HgO(s)，當(dāng)溫度升高到約400時，其自由能變化(DG)從負(fù)值變成了正值。 38. 若要在

13、一鐵表面鍍銅鋅合金，設(shè)鍍液中CN-=1mol×dm3, Cu(I)總濃度TCu+=1mol×dm3，求算鍍液中Zn(II)總濃度TZn2+為多少物質(zhì)的量濃度時，銅與鋅可同時析出。(已知 Cu+/Cu = 0.522V， Zn2+/Zn = 0.763V，Kf，Cu(CN)43 = 2.0´1030，Kf,Zn(CN)42 = 5´1016,并假定Cu(I)、Zn(II)的配合物全部為Cu(CN)43-、Zn(CN)42) 39. 中國古代出土文物青銅器編鐘的表面布滿銅銹。分析表明銅銹中有CuCl、Cu2O和Cu2(OH)3Cl。模擬實驗指出，在空氣中和含

14、Cl離子的水溶液的共同作用下，生銹過程中首先生成CuCl，然后經(jīng)兩種可能途徑生成Cu2(OH)3Cl： 有關(guān)物種的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能如下：物種 DfGm (kJ×mol1)Cu2O(s)CuO(s)CuCl(s)Cu2(OH)3Cl(s)Cl(aq)OH(aq)H2O(l) 146 130 120 1338 131 157 237回答下列問題： (1) 寫出反應(yīng)(a)、(b)、(c)的配平的化學(xué)方程式。 (2) 計算反應(yīng)(a)和(b)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變化DrGm (298K) (3) 判斷在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，反應(yīng)(a)、(b)、(c)的反應(yīng)方向。 40. 次磷酸H3PO2是一種強還原劑，將它加入CuSO4水溶液，加熱到4050，析出一種紅棕色的難溶物A。經(jīng)鑒定：反應(yīng)后的溶液是磷酸和硫酸的混合物；X射線衍射證實A是一種六方晶體，結(jié)構(gòu)類似于纖維鋅礦(ZnS)，組成穩(wěn)定，A的主要化學(xué)性質(zhì)為： 溫度超過60，分解成金屬銅和一種氣體；在氯氣中著火；與鹽酸反應(yīng)放出氣體。 (1) 試寫出A的分子式， (2) 并完成A的生成反應(yīng)方程式和與氯氣、鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。 41. 假定分子式為C5H5AgNH3的化合物被分離出來了，環(huán)戊二烯基是如何