无机化学实验习题答案.pdf
.1/6 无机化学答案 实验习题 p 区非金属元素1.氯能从含碘离子的溶液中取代碘,碘又能从氯酸钾溶液中取代氯,这两个反应有无矛盾?为什么?答：这两个反应无矛盾.因为氯的氧化性强于碘,而碘的氧化性又强于氯酸钾.2.根据实验结果比较：S2O82-与 MnO4-氧化性的强弱；S2O32-与 I-还原性的强弱.答：因为 S2O82-可以将 Mn2+氧化为 MnO4-,所以 S2O82-的氧化性强于 MnO4-,S2O32-能将 I2 还原为 I-,S2O32-和还原性强于 I-.3.硫代硫酸钠溶液与硝酸银溶液反应时,为何有时为硫化银沉淀,有时又为Ag23-配离子?答：这与溶液的浓度和酸碱性有关,当酸性强时,会生成硫化银沉淀,而在中性条件下就会生成Ag23-配离子.4.如何区别：次氯酸钠和氯酸钠；三种酸性气体：氯化氢、二氧化硫、硫化氢；硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫化钠.答：分别取少量两种固体,放入试管中,然后分别往试管中加入适量水,使固体全部溶解,再分别向两支试管中滴入两滴品红溶液,使品红溶液褪色的试管中放入的固体为次氯酸钠,剩下的一种为氯酸钠.将三种气体分别通入品红溶液中,使品红褪色的是二氧化硫,然后将剩余的两种气体分别通入盛有 KMnO4溶液的试管中,产生淡蓝色沉淀的是 H2S,剩下的一种气体是氯化氢.分别取四种溶液放入四支试管中,然后向四支试管中分别加入适量等量的 H2SO4 溶液,有刺激性气味气体产生的是亚硫酸钠,产生臭鸡蛋气味气体是的硫化钠,既有刺激性气味气体产生,又有黄色沉淀产生的是硫代硫酸钠,无明显现象的是硫酸钠.5.设计一 X 硫的各种氧化态转化关系图.6.在氯酸钾和次氯酸钠的制备实验中,如果没有二氧化锰,可改用哪些药品代替地二氧化锰?答：可用高锰酸钾代替二氧化锰.7.用碘化钾淀粉试纸检验氯气时,试纸先呈蓝色,当在氯气中放置时间较长时,蓝色褪去,为什么?答：因为 2KI+Cl2=2KCl+I2,I2 遇淀粉变蓝,因此试纸呈蓝色,但氯气有氧化性,可生成 HClO,可以将蓝色漂白,所以在氯气中放置时间较长时,蓝色褪去.8.长久放置的硫化氢、硫化钠、亚硫酸钠水溶液会发生什么变化?如何判断变化情况?答：长期放置的硫化氢会有黄色沉淀生成2H2S+O2=2S+2H2O 长期放置的硫化钠会呈碱性：Na2S+H2O=HS-+2Na+OH-长期放置的亚硫酸钠会变成硫酸钠,溶液由碱性变为中性：2Na2SO3+O2=2Na2SO4 P 区非金属元素1、设计三种区别硝酸钠和亚硝酸钠的方案.方案一：测定相同浓度的硝酸钠和亚硝酸钠溶液的 PH,呈中性的是硝酸钠,呈碱性的是亚硝酸钠.方案二：取等量的少量亚硝酸钠和硝酸钠的溶液,使它们分别与酸性高锰酸钾溶液反应,使高锰酸钾由紫色褪为无色的是亚硝酸钠,不能使高锰酸钾褪色的是硝酸钠.方案三：将硝酸钠和亚硝酸钠溶液均酸化,然后分别与.2/6 碘水反应,能使碘水褪为无色的是硝酸钠,不能使碘水褪色的是亚硝酸钠.2、用酸溶解磷酸银沉淀,在盐酸、硫酸、硝酸中选用哪一种最合适?为什么?答：应选用硝酸,因为硝酸银是可溶性的,而盐酸和硫酸与磷酸银反应后,又会生成氯化银沉淀和硫酸银沉淀,使得溶解现象不明显.3、通过实验可以用几种方法将无标签的试剂磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠一一鉴别出来?答：可以分别测定其 PH,呈强碱性的是磷酸钠,成弱碱性的是磷酸氢钠,成酸性的是磷酸二氢钠.加热三种固体,其中分解的是磷酸钠,分解后产生无色玻璃状固体的是磷酸氢钠.加热分解成硬而透明的玻璃状物质的是磷酸二氢钠.4、为什么装有水玻璃的试剂瓶长期敞开瓶口后水玻璃会变浑浊?反应Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2能否正向进行?说明理由.答：水玻璃是硅酸盐,长期放置,硅酸盐可与空气中的二氧化碳反应生成原硅酸,而原硅酸的溶解度很小,所以水玻璃会变浑浊.即Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3.Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2不能正向进行,因为碳酸的酸性比硅酸的酸性强.5、现有一瓶白色粉末状固体,它可能是碳酸钠、硝酸钠、硫酸钠、氯化钠、溴化钠、磷酸钠中的任意一种.试设计鉴别方案.答：取少量固体制成它的稀溶液,向溶液中加入氯化钡溶液,再加入盐酸,若有白色沉淀生成,加入盐酸后沉淀消失,则固体为碳酸钠；若有白色沉淀生成,加入盐酸后沉淀不消失,则固体为硫酸钠；若无明显现象则继续检验.再取少量稀溶液,加入少量氯化钙溶液,若有白色沉淀生成,则固体为磷酸钠；若无明显现象,则再取少量稀溶液,向溶液中加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则固体为氯化钠,若有淡黄色沉淀生成,则固体为溴化钠,若无明显现象,则固体为硝酸钠.6、为什么一般情况下不用硝酸作为酸性反应介质?硝酸与金属反应和稀硫酸或稀盐酸与金属反应有何不同?答：硝酸有强氧化性,所以一般不用硝酸作为酸性反应介质.硝酸与金属反应是氮元素被还原,而稀硫酸或稀盐酸与金属反应是氢元素被还原.常见非金属阴离子的分别与鉴定 1、取下列盐中之两种混合,加水溶解时有沉淀生成.将沉淀分成两分,一分溶于盐酸,另一份溶于硝酸溶液.试指出下列哪两种盐混合时可能有此现象?BaCl2、AgNO3、Na2SO4、2CO3、KCl 答：BaCl2 和2CO3 混合时可能有此现象.Ba2+CO32-=BaCO3BaCO3+2H+=Ba2+H2O+CO22.一个能溶于水的混合物,已检出含 Ag+和 Ba2+.下列阴离子中哪几个可不必鉴定?SO32-、Cl-、NO3-、SO42-、CO32-、I-答：SO32-、Cl-、SO42-、CO32-、I-不必鉴定.因为它们与 Ag+或 Ba2+均可生成沉淀,不溶于水.SO32-+Ba2+=BaSO3Cl-+Ag+=AgClSO42-+Ba2+=BaSO4CO32-+Ba2+=BaCO3I-+Ag+=AgI3、某阴离子未知液经初步实验结果如下：试液呈酸性时无气体产生；酸性溶液中加 BaCL2 溶液无沉淀.3/6 产生；加入席硝酸溶液和 AgNO3 溶液产生沉淀；酸性溶液中加入 KMnO4,紫色褪去,加 I2-淀粉溶液,蓝色不褪去；与 KI 无反应.由以上初步实验结果,推测哪些阴离子可能存在.说明理由,拟出进一步验证的步骤简表.答：可能存在 I-.验证：取未知液少量,向其中加入淀粉溶液,然后滴入几滴氯水,若溶液变蓝,则证明存在 I-.4、加稀 H2SO4 或稀 HCl 溶液于固体式样中,如观察到有气泡产生,则该固体式样中可能存在哪些阴离子?答：可能存在 CO32-、SO32-、S2O32-、S2-、NO2-等离子.5、有一阴离子未知溶液,用稀硝酸调节其酸性后,加入硝酸试剂,发现并无沉淀生成,则可确定哪几种阴离子不存在?答：Cl-、SO42-、Br-、I-、SO32-、S2O32-不存在.6、在酸性溶液中能使 I2-淀粉溶液褪色的阴离子是哪些?答：SO32-、S2O32-、S2-等.主族金属 1、实验中如何配制氯化亚锡溶液?答：称取 22.6 克氯化亚锡固体,用 160mL 浓盐酸溶解,然后加入蒸馏水稀释至 1L,再加入数粒纯锡以防氧化.若制备其它浓度的溶液,方法也如上.2、预测二氧化碳和浓盐酸反应的产物是什么?写出其反应方程式.答：二氧化碳和浓盐酸反应生成 PbCl2、Cl2 和水.反应方程式为PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2+2H2O 3、今有未贴标签无色透明的氯化亚锡,四氯化锡溶液各一瓶,试设法鉴别.答：各取少量 SnCl2 和 SnCl4 的溶液分别置于两支试管中,然后分别注入少量饱和硫化氢水溶液,生成棕色沉淀的是 SnCl2 溶液,生成黄色沉淀的是 SnCl4 溶液.4、若实验室中发生镁燃烧的事故,可否用水或二氧化碳灭火器扑灭?应用何种方法灭火?答：不能用水或二氧化碳灭火器扑灭.因为镁与热水和二氧化碳都反应.Mg+CO2=MgO+CO Mg+2H2O=Mg2+H2可用泡沫灭火器来灭火.ds 区金属1、在制备氯化亚铜时,能否用氯化铜和铜屑在用盐酸酸化呈微弱的酸性条件下反应?为什么?若用浓氯化钠溶液代替盐酸,此反应能否进行?为什么?答：不能在用盐酸酸化的呈微弱酸性条件下反应.因为当铜做还原剂时,由于难溶的 CuCl 附着在铜的表面,影响了反应的继续进行.因此只有加入浓盐酸才能使 CuCl 溶解生成配离子CuCl2-,使溶液中的铜离子浓度降低到非常小,可使反应进行到完全程度.然后加水使溶液中氯离子浓度变小,CuCl2-被破坏而析出大量的 CuCl.不能用浓氯化钠代替盐酸,因为 CuCl 不溶于氯化钠溶液中,所以此反应不能进行.2.根据钠、钾、钙、镁、铝、锡、铅、铜、银、锌、镉、汞的标准电极电势,推测这些金属的活动性顺序.3.当二氧化硫通入硫酸铜饱和溶液和氯化钠饱和溶液的混合液时,将发生什么反应?能看到什么现象?试说明之.写出相应的反应方程式.答：现象：产生白色沉淀.方程式：2Cu2+2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl+4H+SO42-4.选用什么试剂来溶解下列沉淀：Cu2 CuS AgI CuBr答：溶解 Cu2 可用6mol/LNaOH 溶液或硫酸、盐酸、硝酸.4/6 等.Cu2+2NaOH=Na2Cu4Cu2+2H+=Cu2+2H2O 溶解 CuS 用王水3CuS+12HCl+2HNO3=3H2CuCl4+3S+2NO+4H2O 溶解 AgI 用浓氨水AgI+2NH3H2O=Ag2+I-+2H2O 溶解 CuBr 用浓氨水或浓盐酸均可CuBr+2NH3H2O=Cu2+Cl-+2H2O CuBr+HCl=CuCl2-+H+5.现有三瓶已失去标签的硝酸汞、硝酸亚汞和硝酸银溶液,至少用两种方法鉴别之.答：方法一：取少量三种试剂于三支试管理中,加入 NaOH 溶液,若有黄色沉淀产生,则为 Hg2,若有黑色沉淀,则为硝酸亚汞,若有白色沉淀产生,则为硝酸银溶液.反应方程式：Hg2+OH-=Hg2=HgO+H2O Hg22+2OH-=Hg22=Hg+HgO+H2O 2Ag+2OH-=2AgOH=Ag2O+H2O 方法二：分别取少量三种试剂于三支试管中,往三支试管中分别滴加 SnCl2,若有白色沉淀产生者,则可能为硝酸汞和硝酸银,继续滴加,若白色沉淀消失,则为硝酸汞,若沉淀不消失,则为硝酸银,无现象的则为硝酸汞.方程式：2Hg2+SnCl2=Hg2Cl2+Sn4 Hg2Cl2+SnCl2=SnHgCl4+Hg Ag+Cl-=AgCl6.试用实验证明：黄铜的组成是铜和锌实验步骤：取一小块黄铜,将其置于浓硝酸中,过一会儿取出固体物质,向溶液中加入硫代硫酸钠溶液,并且加热,若有黑色沉淀产生证明黄铜中含有铜,反之,则没有.将取出的黄铜固体又放入到浓氨水中,若溶解,且产生无色、无味、燃烧时发出淡蓝色火焰的气体,证明黄铜中含有锌.方程式：Cu+4HNO3=Cu2+2NO2+2H2O 2Cu2+2S2O32-+2H2O=Cu2S+S+2SO42-+4H+Zn+4NH3+2H2O=Zn42+H2+2OH-2H2+O2=2H2O 常见阳离子的分离与鉴定1.选用一种试剂区别下列四种溶液：KCl Cd2 AgNO3 ZnSO4答：用硫化氢试剂.硫化氢与 KCl 不反应,与 Cd2 反应生成 CdS 黄色沉淀,与 AgNO3 反应生成 Ag2S 黑色沉淀,与 ZnSO4 反应生成 ZnS 白色沉淀.反应方程式：Cd2+H2S=CdS+2H+2Ag+H2S=Ag2S+2H+Zn2+H2S=ZnS+2H+2.选用一种试剂区别下列四种离子：Cu2+Zn2+Hg2+Cd2+答：用 H2S 试剂.CuS 沉淀为黑色,ZnS 沉淀为白色,Hg 沉淀为红色,CdS 沉淀为黄色.3.用一种试剂分离下列各组离子.Zn2+和 Cd2+答：用 NaOH 溶液.加过量 NaOH 溶液,过滤或离心分离 Zn2+4OH-=Zn42-Cd2+2OH-=Cd2Zn2+和 Al3+答：用氨水.在溶液中加入过量氨水至沉淀完全,然后离心分离,Al3+生成 Al3 沉淀被分离出来,而 Zn2+则生成Zn42+配离子留在溶液中.Zn2+4NH3H2O=Zn42+4H2O Al3+3NH3H2O=Al3+3NH4+Cu2+和 Hg2+答：用2S 溶液,加2S 溶液至过量,然后离心分离,Cu2+生成 CuS 沉淀被分离出来,而 Hg2+则生成HgS22-配离子留在溶液.5/6 中.Cu2+2S=CuS+2NH4+Hg2+22S=HgS22-+4NH4+Zn2+和 Cu2+答：用硫化氢溶液.加硫化氢至沉淀完全.然后离心分离.Zn2+与 H2S 溶液不反应,而 Cu2+与 H2S 溶液反应生成 CuS 沉淀.Zn2+和 Sb3+答：可用氨水或硫化氢溶液.首先加试剂至沉淀完全,然后离心分离.Sb3+3NH3H2O=Sb3+3NH4+Zn2+4NH3H2O=Zn42-+4H2O2Sb3+3H2S=Sb2S3+6H+Zn2+与 H2S 不反应.4.如何把 BaSO4 转化为 BaCO3?与 Ag2CrO4 转化为AgCl 相比,哪种转化更容易?答：把固体 BaSO4 与浓 Na2CO3 溶液共同煮沸,则可使 BaSO4 转化为 BaCO3.BaSO4+Na2CO3=BaCO3+Na2SO4 把 Ag2CrO4 转化为AgCl 更容易些.第一过渡系元素1.在水溶液中能否有Ti4+、Ti2+或 TiO44-等离子的存在?答：在水溶液中 Ti4+、Ti2+和 TiO44-均不能存在.因为 Ti4+在水溶液中易分解产生白色的二氧化钛的水合物 H2TiO3或 TiO2,如 TiCl4+3H2O=H2TiO3+4HCl.而 Ti2+则是非常不稳定的离子.2.根据实验结果,总结钒的化合物的性质.答：偏钒酸铵加热分解可得五氧化二钒；五氧化二钒呈橙红色至深红色,微溶于水,是两性偏酸性的氧化物,易溶于碱,能溶于强酸中；V2O5 溶解在盐酸中时,钒被还原为钒.在钒酸盐的酸性溶液中,加入还原剂,可观察到溶液的颜色由黄色渐渐变成蓝色、绿色,最后成紫色,这些颜色各相应于钒、钒和钒的化合物,向钒酸盐溶液中加酸,随 PH 渐渐下降,生成不同综合度的多钒酸盐；在钒酸盐的溶液中加过氧化氢,若溶液呈弱碱性,中性或弱酸性时,得到黄色的二过氧钒酸离子；若溶液是强酸性时,得到红棕色的过氧钒阳离子.3.根据实验结果,设计一 X 铬的各种氧化态转化关系图.答：4.在碱性介质中,氧能把锰氧化为锰,在酸性介质中,锰又可将碘化钾氧化为碘.写出有关反应式,并解释以上现象,硫代硫酸钠标准液可滴定析出碘的含量,试由此设计一个测定溶解氧含量的方法.答：反应式：O2+Mn2+4OH-=MnO42-+2H2O MnO42-+4I-+8H+=2I2+Mn2+4H2O 2S2O32-+I2=S4O62-+2I-测定溶解氧的含量：由硫代硫酸钠标准液滴定碘,可得出析出的碘的含量,由 2I2-MnO42-O2 的关系式,可由析出的碘的量得出溶解氧的含量.第一过渡系元素1.制取Co3、Ni3 时,为什么要以 Co、Ni为原料在碱性溶液中进行氧化,而不用 Co、Ni直接制取?答：因为钴和镍的+价氧化态在一般简单化合物中是不稳定的,会生成其它氧化态,所以由 Co、Ni直接制得的 Ni3 和 Co3 也不纯净,存在其它氧化态.2.今有一瓶含有 Fe3+、Cr3+和 Ni2+离子的混合液,如何将它们分离出来,请设计分离示意图.3.有一浅绿色晶体 A,可溶于水得到溶液 B-于 B 中加入不含氧气的 6mol/LNaOH 溶液,有白色沉淀 C 和气体 D 生成.C 在空气中渐渐变成棕色,气体 D 使红色石蕊试纸变.6/6 蓝.若将溶液 B 加以酸化再滴加一紫红色溶液 E,则得到浅黄色溶液 F,于 F 中加入黄血盐溶液,立即产生深蓝色的沉淀 G.若溶液 B 中加入 BaCl2 溶液,有白色沉淀 H 析出,此沉淀不溶于强酸,问 A、B、C、D、E、F、G、H 是什么物质,写出分子式和有关的反应式.解：根据题意,A 为2Fe26H2O B 为2Fe2 C 为 Fe2 D 为 NH3 E 为 KMnO4 F 为 Fe22 G 为Fe4Fe63 H 为 BaSO4 化学反应方程式：2Fe2+4NaOH=2NH3+Fe2+2Na2SO4+4H2O 4Fe2+O2+2H2O=4Fe3 10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=5Fe23+2MnSO4+K2SO4+8H2O 4Fe3+3Fe64-=Fe4Fe63Ba2+SO42-=BaSO4常见阳离子的分离与鉴定1.每次洗涤沉淀所用洗涤剂都有所不同,例如洗涤 AgCl、PbCl2 沉淀用 HCl 溶液,洗涤 PbS、HgS、CuS 沉淀用 NH4Cl 溶液,洗涤 HgS 用蒸馏水,为什么?答：这是由沉淀和洗涤剂和性质决定的.沉淀必须在所选洗涤剂中难溶,而且洗涤剂要容易将杂质离子洗掉,且不能带来新的杂质离子.所以不同的沉淀在洗涤时要选用不同的洗涤剂.一种钴配合物的制备 1.要使本实验制备的产品的产率高,你认为哪些步骤是比较关键的?为什么?答：控制好量的关系,这样才能使反应进行充分；加入 2.0g 氯化钴粉末时要分数次加入,边加边摇动,这样使 CoCl2 反应完全,不至于有剩余；当固体完全溶解,溶液中停止起泡时再加入浓盐酸,这是反应进行完全的标志；加热时温度不能超过 85,因为温度直接影响配合物的稳定性.2.试总结制备Co配合物的化学原理与制备的几个步骤.答：原理：由 Co和配体进行快速反应首先生成 Co的配合物,然后用氧化剂将 Co配合物氧化成相应的 Co配合物.制备步骤：称量药品,使药品的量有利于反应的充分进行,配制溶液；向溶液中加入 Co,使 Co充分溶解；向混合液中加入氧化剂,边加边摇动,使反应充分进行；加入其它有利于反应进行的试剂或进行有利配合物形成的操作.
