天津大學無機化學課后習題答案 過渡元素

1、第13章 過渡元素 習題參考答案1解：(1) TiO2+ H2SO4(濃) TiOSO4+ H2O(2) TiCl4 + 3H2O H2TiO3 + 4HCl(3) VO43-+ 4H+(過量) VO2+ +2H2O(4) 2VO2+ SO32-+ 2H+ 2VO+ +SO42-+H2O(5) 5VO2+ MnO4-+H2O 5VO2+ + Mn2+ 2H+(6)V2O5 + 6H+ + 2Cl- 2VO2+ + Cl2+ 3H2O(濃HCl)(7) V2O5 + 6OH-2VO43- + 3H2OV2O5 + 2OH-2VO3- + H2O2解: 最終產(chǎn)物分別為VO2+、V3+ 、V2+3解

2、：(1) 2Cr(OH)4- + 3Br2+ 8OH- 2CrO42- + 6Br-+ 8H2O(濃HCl)(2) Cr2O72- + 3H2S+ 8H+ 2 Cr3+ + 3S+ 7H2O (3) Cr2O72-+ 6I-+ 14H+ 2 Cr3+ + 3I2 + 7H2O (4) Cr2O72- + 14H+ + 6Cl- 2 Cr3+ 3Cl2 + 7H2O (濃HCl) (5) Cr2O3+ 3K2S2O7+ 6H+ 2Mn2+ +5O2+ 8H2O(6) 2Cr3+ 3S2-+ 6H2O 2 Cr(OH)3+ 3H2S 4解：參加試劑NaNO2H2O2FeSO4NaOHBa(NO3)

3、2現(xiàn) 象橙紅藍紫色橙紅藍紫色有氣泡生成橙紅綠色橙紅黃色黃色沉淀主要產(chǎn)物Cr3+、NO3-Cr3+、O2Cr3+、Fe3+CrO42-BaCrO45解：(Fe(bipy)32+´1018; 即Fe(bipy)32+更穩(wěn)定6解：A是K2MnO4(1)3 MnO42- + 2CO2 MnO2+ 2MnO4- + 2CO32-(A) (B) (C)MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2+ 2H2O(B) (D)(2)3Mn2+ + 2MnO4- + 2H2O 5MnO2 + 4H+(C) (B)Cl2 + 2MnO42- 2MnO4- + 2Cl-(D) (A) (C)7解：(

4、1) 2MnO4- + 16H+ + 10Cl- 2Mn2+ +5Cl2+ 8H2O(濃HCl)(2) 2MnO4- + 3NO2- + H2O 2MnO2+ 3NO3- + 2OH-(3) 2Mn2+ + 5NaBiO3 + 14H+ 2MnO4- + 5Bi3+ + 5Na+ + 7H2O(4) 2MnO4- + NO2- + 2OH- 2MnO42-+ NO3- + H2O(5) 2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ 2Mn2+ +5O2+ 8H2O8解：此棕黑色粉末為MnO2。有關反響式：2MnO2 +2H2SO4 (濃) 2MnSO4 +O2+ 2H2O棕黑色2Mn2+ + 5P

5、bO2 + 4H+ + 5SO42-5PbSO4+2MnO4- + 2H2O2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ 2Mn2+ +5O2+ 8H2O9解：由題意知：Mn3+ + e- Mn2+ Mn(CN)63- + e- Mn(CN)64- Mn3+ + 6CN- Mn(CN)63-c(Mn3+)= 10解：(1)12MoO42- + 3NH4+ + PO43- + 24H+(NH4)3PO4·12MoO3·6H2O + 6H2O(2) 2MoO42- + 3Zn + 16H+ 2Mo3+ + 3Zn2+ + 8H2O(3)WO3 + 3H2W + 3H2O(4) WO

6、3 + 2NaOH Na2WO4 + H2O(5) WO42- + 2H+ + xH2O H2WO4·xH2O(6)MoO3(s) + 2NH3 + H2O (NH4)2MoO411解：A為Co2O3。(1) Co2O3 + 6HCl(濃)2CoCl2 + Cl2 + 3H2O(A) (B) (C)Cl2 + 2I- 2Cl- + I2(C) 在CCl4層中呈紫紅色(2) Co2+ + 2OH- Co(OH)2(B) 粉紅色(3) Co2+ + 6NH3·H2O(過量) Co(NH3)62+ + 6H2O(B) 土黃色4Co(NH3)62+ + O2 + 2H2O 4Co(

7、NH3)63+ + 4OH- 紅褐色(4) Co2+ + 4SCN-Co(NCS)42-(B) 寶石藍12解：(1)2Fe3+ + H2S 2Fe2+ + S + 2H+(2)4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3(3) Co2+ + 4SCN-Co(NCS)42-(4) Ni2+ + 6NH3·H2O(過量) Ni(NH3)62+ + 6H2O(5) 4Co(NH3)62+ + O2 + 2H2O 4Co(NH3)63+ + 4OH-(6) 2Ni(OH)2 + Br2 + 2OH- 2NiO(OH)+ 2Br- + 2H2O(7) Co2O3 + 6H+ +

8、2Cl- 2Co2+ + Cl2 + 3H2O(8) Fe(NCS) 63 + 6F- FeF63- + 6SCN-13解：1分別用Na2S(過量)，NaOH，H2O2，HNO3，NH4ClS； 2分別用NH3·H2O，HOAC，NaOH，H2O2；3分別用(NH3·H2O(過量), NH4ClS),CrO42-,OH-14解：(1)2Cu + Cu2(OH)2CO3(2) Cu2O + 2Cl- + 2H+ 2CuCl2+ H2O(3) Cu2O +2H+ Cu2+ + Cu+ H2O(4) 2Cu2+ + 4I- 2CuI+ I2(5) 2Cu2+ + 6CN-(過量)

9、 2Cu(CN)2 - + (CN)2(6) AgBr + 2S2O32- Ag(S2O3)2 3- + Br-(7) Zn2+ + 4NH3·H2O(過量) Zn(NH3)42+ + 4H2O(8) Hg2+ + 4I- (過量) HgI4 2-(9) Hg22+ + 4I- (過量) HgI4 2- + Hg(10) Hg2+ + 2OH- HgO+ H2O(11) Hg2Cl2 + SnCl2 2Hg+ SnCl4(12) HgS + S2- HgS22- 15解：簡單工藝流程如下：(1) 配制工業(yè)純ZnCl2溶液，用稀HCl調節(jié)溶液pH = 12，參加少量Zn粉，除去重金屬離

10、子(Pb2+、Cu2+等)雜質。(2) 過濾，除去重金屬離子后的清夜中參加少量H2O2(3%)，將Fe2+氧化為Fe3+。 (3) 用NH3·H2O調節(jié)溶液pH = 4，通H2O(g)加熱，使Fe3+沉淀完全，過濾除去Fe(OH)3。 (4) 濾液中參加飽和NH4HCO3溶液，調節(jié)溶液pH = 8，生成白色沉淀。 (5) 過濾，將沉淀離心甩干，再用熱水洗滌屢次，直到用AgNO3試劑檢查Cl-含量達標為止。(6) 沉淀經(jīng)枯燥焙燒，即得產(chǎn)品ZnO試劑。16解：(1) Zn2+2OH-(適量) Zn(OH)2Zn(OH)2+2OH-(過量) Zn(OH)42-(2) 2Cu2+2NH3&#

11、183;H2O+SO42- 2Cu2(OH)2SO4+2NH4+ Cu2(OH)2SO4 +8NH3·H2O (過量) 2Cu(NH3)42+ +2OH-+SO42-+ 8H2O(3) 2HgCl2 + SnCl2 2 Hg2Cl2+ SnCl4;Hg2Cl2 + SnCl2 2Hg+ SnCl4(4) HgCl2 + 2I- HgI2+ 2Cl-HgI2+ 2I- (過量) HgI4 2- 17解：因混合液中含有大量F-，它可與Fe3+配合，使c(Fe3+)降低，導致Fe3+的氧化能力下降，所以參加KI溶液時，Cu2+可氧化I-而生成白色CuI沉淀和單質I2。反響式如下：Fe3+

12、+ 6F- FeF63-2Cu2+ + 4I- 2CuI+ I2這可用電極電勢值說明。：Fe3+ + e-Fe2+ FeF63-+ e- Fe2+ + 6F-將兩電極組成原電池，電動勢為零(E = 0)時，那么：E(Fe3+/Fe2+) = E(FeF63-/Fe2+)(Fe3+/Fe2+) + 0.0592V × lg= (FeF63-/Fe2+) + 0.0592V× lg(FeF63-/Fe2+) = (Fe3+/Fe2+) + 0.0592V× lg= 0.076V<<(I2/I-查表：(Cu2+/CuI) = 0.86V >(I2/I-

13、)故有Cu2+氧化I-的反響發(fā)生，而無FeF63-氧化I-的反響發(fā)生。 18解：A為CuCl2，B為Cu(OH)2，C為 CuS，D為AgCl。(1) Cu2+ + 2OH- Cu(OH)2(A) 淺藍色沉淀B(2) Cu(OH)2 +2H+ Cu2+ +2H2O(B)Cu(OH)2 + 4NH3 Cu(NH3)42+ + 2OH-(B)(3) Cu2+ + H2S CuS+ 2H+(A) 黑色沉淀C(4) 3CuS + 8H+ + 2NO3- 3Cu2+ + 2NO+ 3S+ 4H2O(5) Ag+ + Cl- AgCl(A) 白色沉淀D(6) AgCl + 2NH3 Ag(NH3)2+ +

14、 Cl- (D)19解：這無色溶液中含有Hg(NO3)2。(1) 2Hg2+ + NO3- + 4NH3 + H2O HgO·NH2HgNO3+ 3NH4+ 白色(2) Hg2+ + 2OH- HgO+ H2O 黃色(3) Hg2+ + 2I- HgI2 橘紅色HgI2+ 2I-(過量) HgI42-(4) Hg2+ + Hg Hg22+2Hg22+ + 4NH3 + H2O + NO3- HgO·NH2HgNO3+ 2Hg+3NH4+ 白色 黑色20解：A為HgCl2、B為HgO、C為HgS、D為HgS22-、E為AgCl、F為Ag(NH3)2+、G為Hg2Cl2、H為H

15、g。21解：(1)加過量NaOH; (2)加NH3·H2O ;(3) 加過量NH3·H2O; (4)加HNO3;(5) 加NH3·H2O ;(6) 加稀HCl(或根據(jù)顏色);(7) 加過量NH3·H2O; (8)加Na2S或HCl22解：(1)由電對的值可知： = (Cu+/Cu) -(Cu2+/Cu+)= 0.36 V > 0故Cu+發(fā)生歧化反響：2Cu+Cu2+ + Cu反響平衡常數(shù)可由下式求得：lgK= =6.08 = 1.2×106K值較大，說明Cu+在水溶液中發(fā)生歧化反響較完全。(2)下面兩個平衡反響：CuCl(s)Cu+ +

16、Cl- (A) = 1.72×10-72Cu+Cu2+ + Cu (B) = 1.2×106(A)式× 2 +(B)式得：2CuCl(s) Cu2+ + Cu + 2Cl- (C)那么：=(CuCl)2·= 3.6×10-8該反響的逆反響為Cu2+ + Cu + 2Cl- 2CuCl (D)= 1/= 1/(3.6×10-8) =2.8 × 107計算結果說明：當Cu()形成沉淀或配合物時，可使Cu()轉化為Cu()的化合物，即發(fā)生歧化反響的逆過程。23解：(1)-Ag, AgI(S)I-(1 molL-1)Ag+(1 mo

17、lL-1)Ag+(2)電池反響為Ag+ I-AgI(3) Ksp(AgI) = 8.63×10-1724解：(AuCl2-´1011; (AuCl4-´102625解：(1) 常溫下氣態(tài)Cu(I)比Cu(II)穩(wěn)定; (2)常溫下Cu2O、CuO均穩(wěn)定；3高溫下Cu2O比CuO穩(wěn)定；4水溶液中Cu(I)不穩(wěn)定，會自發(fā)歧化為Cu(II)和Cu26解：(1) 2MoS2 + 7O2 2 MoO3+ 4SO2MoO3+2NH3·H2O (NH4)2 MoO4+ H2O(NH4)2 MoO4+ 2HCl 2H2MoO4+ 2 NH4ClH2MoO4 MoO3+

18、H2O (2) CaWO4+ 2Na2CO3 Na2WO4+CaO+ CO2Na2WO4+2HCl H2WO4+ 2NaCl H2WO4+2NH3·H2O(NH4)2WO4+ 2H2O(NH4)2WO4WO3 +2NH3+ 6H2O27解：(1) 3MnO2+ 6KOH+KClO3 3K2MnO4+KCl+3 H2O (2) 2 MnO42-+2H2O2 MnO4-+ 2OH-+ H2(電解法, 產(chǎn)率高、質量好)(3) 2MnO2+ 2H2SO42 MnSO4+ O2+ 2 H2O28解：2Fe3+ + 3S2- + 6H2O 2Fe(OH)3+ 3H2SCo2+ + S2- CoSFe2+ + S2- FeSNi2+ + S2- NiS2Cr3+ + 3S2- + 6H2O 2Cr(OH)3+ 3H2S29解：(1) Cu2+ + 2OH- Cu(OH)2Cu(OH)2 + 2OH- Cu(OH)42-Cu2+ + 4NH3·H2O Cu(NH3)42+ + 4H2OZn2+ + 2OH- Zn(OH)2Zn(OH)2 + 2OH- Zn(OH)42-Zn2+ + 2NH3·H2O Zn(OH)2+ 2NH4+Zn2+