無機化學實驗習題答案

V:1.0精細整理，僅供參考日期：20xx年X月轉(zhuǎn)無機化學實驗習題答案實驗習題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。因為氯的氧化性強于碘，而碘的氧化性又強于氯酸鉀。2.根據(jù)實驗結(jié)果比較：①S2O82-與MnO4-氧化性的強弱；②S2O32-與I-還原性的強弱。答：因為S2O82-可以將Mn2+氧化為MnO4-，所以S2O82-的氧化性強于MnO4-,S2O32-能將I2還原為I-，S2O32-和還原性強于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)2]3-配離子答：這與溶液的濃度和酸堿性有關(guān)，當酸性強時，會生成硫化銀沉淀，而在中性條件下就會生成[Ag(S2O3)2]3-配離子。4.如何區(qū)別：①次氯酸鈉和氯酸鈉；②三種酸性氣體：氯化氫、二氧化硫、硫化氫；③硫酸鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫化鈉。答：①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。②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)生淡藍色沉淀的是H2S，剩下的一種氣體是氯化氫。③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)計一張硫的各種氧化態(tài)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。6.在氯酸鉀和次氯酸鈉的制備實驗中，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。7.用碘化鉀淀粉試紙檢驗氯氣時，試紙先呈藍色，當在氯氣中放置時間較長時，藍色褪去，為什么答：因為2KI+Cl2=2KCl+I2,I2遇淀粉變藍，因此試紙呈藍色，但氯氣有氧化性，可生成HClO，可以將藍色漂白，所以在氯氣中放置時間較長時，藍色褪去。8.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，因為硝酸銀是可溶性的，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、通過實驗可以用幾種方法將無標簽的試劑磷酸鈉、磷酸氫鈉、磷酸二氫鈉一一鑒別出來答：①可以分別測定其PH，呈強堿性的是磷酸鈉，成弱堿性的是磷酸氫鈉，成酸性的是磷酸二氫鈉。②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+SiO2=Na2SiO3+CO2↑能否正向進行說明理由。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+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓。Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑不能正向進行，因為碳酸的酸性比硅酸的酸性強。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。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。6、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↓BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑2.一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。因為它們與Ag+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+=AgI↓3、某陰離子未知液經(jīng)初步實驗結(jié)果如下：⑴試液呈酸性時無氣體產(chǎn)生；⑵酸性溶液中加BaCL2溶液無沉淀產(chǎn)生；⑶加入席硝酸溶液和AgNO3溶液產(chǎn)生沉淀；⑷酸性溶液中加入KMnO4，紫色褪去，加I2-淀粉溶液，藍色不褪去；⑸與KI無反應(yīng)。由以上初步實驗結(jié)果，推測哪些陰離子可能存在。說明理由，擬出進一步驗證的步驟簡表。答：可能存在I-。驗證：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，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、實驗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PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+2H2O3、今有未貼標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、若實驗室中發(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。因為鎂與熱水和二氧化碳都反應(yīng)。Mg+CO2=MgO+COMg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑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)。因為當銅做還原劑時，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，因為CuCl不溶于氯化鈉溶液中，所以此反應(yīng)不能進行。2.根據(jù)鈉、鉀、鈣、鎂、鋁、錫、鉛、銅、銀、鋅、鎘、汞的標準電極電勢，推測這些金屬的活動性順序。3.當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-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42-4.選用什么試劑來溶解下列沉淀：Cu(OH)2CuSAgICuBr答：溶解Cu(OH)2可用6mol/LNaOH溶液或硫酸、鹽酸、硝酸等。Cu(OH)2+2NaOH=Na2[Cu(OH)4]Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O溶解CuS用王水3CuS+12HCl+2HNO3=3H2[CuCl4]+3S↓+2NO↑+4H2O溶解AgI用濃氨水(過量)AgI+2NH3·H2O=Ag(NH3)2++I-+2H2O溶解CuBr用濃氨水或濃鹽酸均可CuBr+2NH3·H2O(濃)=[Cu(NH3)2]++Cl-+2H2OCuBr+HCl(濃)=[CuCl2]-+H+5.現(xiàn)有三瓶已失去標簽的硝酸汞、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)2=HgO↓+H2OHg22++2OH-=Hg2(OH)2=Hg↓+HgO↓+H2O2Ag++2OH-=2AgOH=Ag2O+H2O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)2+SnCl2=Hg2Cl2↓+Sn(NO3)4Hg2Cl2+SnCl2=Sn[HgCl4]+HgAg++Cl-=AgCl↓6.試用實驗證明：黃銅的組成是銅和鋅實驗步驟：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)出淡藍色火焰的氣體，證明黃銅中含有鋅。方程式：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O2Cu2++2S2O32-+2H2O=Cu2S↓+S↓+2SO42-+4H+Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++H2↑+2OH-2H2+O2=2H2O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：KClCd(NO3)2AgNO3ZnSO4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++H2S=CdS↓+2H+2Ag++H2S=Ag2S↓+2H+Zn2++H2S=ZnS↓+2H+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。⑴Zn2+和Cd2+答：用NaOH溶液。①加過量NaOH溶液，②過濾或離心分離Zn2++4OH-=[Zn(OH)4]2-Cd2++2OH-=Cd(OH)2↓⑵Zn2+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)4]2+配離子留在溶液中。Zn2++4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]2++4H2OAl3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+⑶Cu2+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[HgS2]2-配離子留在溶液中。Cu2++(NH4)2S=CuS↓+2NH4+Hg2++2(NH4)2S=[HgS2]2-+4NH4+⑷Zn2+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。⑸Zn2+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。①Sb3++3NH3·H2O=Sb(OH)3↓(白)+3NH4+Zn2++4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]2-+4H2O②2Sb3++3H2S=Sb2S3↓(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。BaSO4+Na2CO3=BaCO3↓+Na2SO4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。因為Ti4+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TiCl4+3H2O=H2TiO3↓+4HCl。而Ti2+則是非常不穩(wěn)定的離子。2.根據(jù)實驗結(jié)果，總結(jié)釩的化合物的性質(zhì)。答：①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，能溶于強酸中；V2O5溶解在鹽酸中時，釩(Ⅴ)被還原為釩(Ⅳ)。②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色、綠色，最后成紫色，這些顏色各相應(yīng)于釩(Ⅳ)、釩(Ⅲ)和釩(Ⅱ)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；若溶液是強酸性時，得到紅棕色的過氧釩陽離子。3.根據(jù)實驗結(jié)果，設(shè)計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(Ⅱ)氧化為錳(Ⅵ)，在酸性介質(zhì)中，錳(Ⅵ)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，硫代硫酸鈉標準液可滴定析出碘的含量，試由此設(shè)計一個測定溶解氧含量的方法。答：反應(yīng)式：O2+Mn2++4OH-=MnO42-+2H2OMnO42-+4I-+8H+=2I2+Mn2++4H2O2S2O32-+I2=S4O62-+2I-測定溶解氧的含量：由硫代硫酸鈉標準液滴定碘，可得出析出的碘的含量，由2I2-MnO42---O2的關(guān)系式，可由析出的碘的量得出溶解氧的含量。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(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)為原料在堿性溶液中進行氧化，而不用Co(Ⅲ)、Ni(Ⅲ)直接制取答：因為鈷和鎳的+Ⅲ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(Ⅲ)、Ni(Ⅲ)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，請設(shè)計分離示意圖。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。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)2·6H2OB為(NH4)2Fe(SO4)2C為Fe(OH)2D為NH3E為KMnO4F為Fe2(SO4)2G為Fe4[Fe(CN)6]3H為BaSO4