无机化学第15章氮族元素习题(11页).doc
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1、-第15章第16章第17章第18章 无机化学第15章 氮族元素习题-第 11 页第19章 氮族元素15-1 给出下列物质的化学式。(1)雄黄; (2)雌黄; (3)辉锑矿; (4)锑硫镍矿;(5)辉铋矿; (6)砷华; (7)锑华; (8)铋华解:(1) As4S4; (2)As2S3; (3)Sb2S3; (4)NiSbS;(5)Bi2S3; (6)As2O3; (7)Sb2O3; (8)Bi2O315-2 在稀硫酸介质中完成并配平下列反应的方程式。(1) I-+NO2- -(2) NH4+NO2- -(3) MnO4-+NO2- -(4) MnO4-+As2O3-(5) NaBiO3+Mn
2、2+ -(6) H3PO3+NO2- -(7) I-+AsO43- -(8) N2H4+NO2- -(9) N2H4+AgCl-(10) As2O3+Zn-解:(1) 2I-+2NO2-+4H+ = I2+2NO+2H2O(2) NH4+NO2- N2+2H2O(3) 4MnO4-+5NO2-+6H+ = 2Mn2+5NO3-+5H2O(4) 4MnO4-+5As2O3+9H2O+2H+ =4 Mn2+10H2AsO4-(5) 5NaBiO3+2Mn2+14H+ = 5Bi3+2MnO4-+5Na+7H2O(6) H3PO3+NO2-+2H+ = H3PO4+2NO+H2O(7) 2I-+As
3、O43-+2H+ = I2+AsO33-+H2O(8) N2H4+NO2-+H+ = HN3+2H2O(9) N2H4+4AgCl = 4Ag+N2+4HCl(10) As2O3+6Zn+12H+ = 2AsH3+6Zn2+H2O15-3 完成并配平下列NaOH溶液参与的反应。(1)NaOH+P4-(2)NaOH(过量)+H3PO2-(3)NaOH+As2S3-(4)NaOH+Sb(OH)3-(5)NaOH+NCl3-(6)NaOH+NO2-(7)NaOH(过量)+As2O3-(8)NaOH(过量)+H3PO3-解:(1)3NaOH+P4+3H2O = 3NaH2PO2+PH3(2) NaOH
4、(过量)+H3PO2= NaH2PO2+H2O (3) 6NaOH+As2S3 = Na3AsO3+Na3As3+3H2O (4) 3NaOH+Sb(OH)3 = Na3SbO3+3H2O (5) 3NaOH+NCl3 = NH3+3NaClO(6) 2NaOH+2NO2 = NaNO2+NaNO3+H2O(7) 6NaOH(过量)+As2O3 = 2Na3AsO3+3H2O (8) 2NaOH(过量)+H3PO3 = Na2HPO3+2H2O 15-4 完成并配平下列浓硝酸参与的反应。(1)HNO3(浓)+As-(2)HNO3(浓)+Bi-(3)HNO3(浓)+Sb2O3-(4)HNO3(浓
5、)+NaNO2-(5)HNO3(浓)+ Bi2S3- 解:(1) 5HNO3(浓)+As = H3AsO4+5NO2+H2O(2) 6HNO3(浓)+Bi = Bi(NO3)3+3NO2+3H2O(3) 4HNO3(浓)+Sb2O3+H2O = 2H3SbO4+4NO2(4) 2HNO3(浓)+NaNO2 = 2NO2+NaNO3+H2O(5) 30HNO3(浓)+ Bi2S3 = 2Bi(NO3)3+3H2SO4+24NO2+12H2O15-5 给出下列物质受热分解的反应方程式。(1) LiNO3; (2)KNO3; (3)AgNO3;(4)Bi(NO3)3; (5)Pb(NO3)2; (6
6、)Fe(NO3)2;(7)NH4NO3; (8)(NH4)2CO3; (9)(NH4)2Cr2O7;(10)NH4Cl; (11)NaNH2; (12)Pb(N3)2;(13)NaNO2; (14)AgNO2;解:(1)4LiNO3 =2 Li2O+4NO2+O2(2)2KNO3 = 2KNO2+O2(3)2AgNO3 = 2Ag+2NO2+O2(4)4Bi(NO3)3 = 2Bi2O3+12NO2+3O2(5)2Pb(NO3)2 = 2PbO+4NO2+O2(6)4Fe(NO3)2 = Fe2O3+8NO2+O2(7)NH4NO3 N2O+H2O 2NH4NO3 2N2+O2+4H2O(8)
7、 (NH4)2CO3 = 2NH3+CO2+H2O(9) (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3+N2+4H2O(10) NH4Cl = NH3+HCl(11) 2NaNH2 = 2Na+N2+2H2(12) Pb(N3)2 = Pb+3N2(13) 2NaNO2 = Na2O+NO2+NO(14) AgNO2 = Ag+NO215-6 给出下列物质的水解反应方程式,并说明NCl3水解产物与其他化合物的水解产物有何本质区别?为什么?(1) NCl3;(2)PCl3;(3)AsCl3;(4)SbCl3;(5)BiCl3;(6)POCl3;解:(1) NCl3+3H2O = NH3+3HClO(2
8、) PCl3+3H2O = H3PO3+3HCl(3) AsCl3+3H2O = H3AsO3+3HCl(4) SbCl3+H2O = SbOCl+2HCl(5) BiCl3+H2O = BiOCl+2HCl(6) POCl3+3H2O = H3PO4+3HCl NCl3水解产物既有酸HClO,又有碱NH3,而同族AsCl3和PCl3水解产物为两种酸。 P和As的电负性都小于Cl,AsCl3和PCl3水解时呈正电性的P3+和As3+与水解离出的OH结合,呈负电性的Cl与水解离出的H+结合,生成两种酸。 周期数较高的Sb和Bi金属性较强,Sb3+和Bi3+与OH-的结合较弱,故SbCl3和BiC
9、l3水解不彻底,分别生成SbOCl,BiOCl沉淀和HCl。N和Cl的电负性相近,NCl3中半径小的N的孤电子对向H2O中的H配位,N与H成键并脱去Cl,最终生成NH3;NCl3中半径大的Cl和由水释放出的OH结合,生成HClO。15-7 用反应方程式表示下列制备过程。(1)由NaNO3制备HNO2溶液;(2)由BiCl3制备NaBiO3;(3)由SbCl3制备较纯净的Sb2S5。解: (1)将NaNO3制备加热分解,得到NaNO2固体。2NaNO3 2NaNO2+O2 将NaNO2配制成饱和溶液,冰浴冷却至近0,加入在冰浴中冷却至近0的稀硫酸:NO2-+H+ = HNO2 (2)向BiCl3
10、溶液中加入过量NaOH溶液,滴加氯水或NaClO溶液,水浴加热,有土黄色NaBiO3沉淀生成:BiCl3+3NaOH = Bi(OH)3+3NaClBi(OH)3+Cl2+3NaOH = NaBiO3+3H2O+2NaCl (3)向SbCl3溶液中加入适量NaOH溶液和氯水,生成Sb(OH)5沉淀生成:SbCl3+Cl2+5NaOH = Sb(OH)5+5NaCl 过滤洗涤Sb(OH)5沉淀。加入过量Na2S溶液,生成Na3SbS4溶液:Sb(OH)5+4Na2S = Na3SbS4+5NaOH 向溶液中小心滴加稀盐酸,析出Sb2S5沉淀:2Na3SbS4+6HCl = Sb2S5+3H2S+
11、6NaCl15-8 如何配制SbCl3和Bi(NO3)3溶液?解: SbCl3和Bi(NO3)3都易水解生成沉淀:SbCl3+H2O = SbOCl+2HClBi(NO3)3+H2O = BiONO3+2HNO3 为避免水解,在配制溶液时先将一定量的盐溶于酸中,再稀释到所需体积即可。配制SbCl3溶液时,先将SbCl3水合晶体溶于1:1盐酸中;配制Bi(NO3)3溶液时,先将Bi(NO3)3水合晶体溶于1:1硝酸中。15-9 分别用三种方法鉴定下列各对物质。(1)NaNO2和NaNO3; (2)NH4NO3和NH4Cl; (3)SbCl3和BiCl3;(4)NaNO3和NaPO3; (5)Na
12、3PO4和Na2SO4; (6)KNO3和KIO3解: (1)向两种盐的溶液中分别加入酸性KMnO4溶液,能使KMnO4溶液褪色的是NaNO2,另一种盐是NaNO3:2MnO4-+5NO2-+6H+ = 2Mn2+5NO3-+3H2O 将两种盐的溶液分别用HAc酸化,再加入KI,颜色变黄、有I2生成的是NaNO2,无明显变化的是NaNO3:2HNO2+2I-+6H+ = I2+2NO+2H2O 向两种盐的溶液中加入AgCl溶液,有黄色沉淀生成的是NaNO2,另一种盐是NaNO3:Ag+NO2- = AgNO2 (2)向两种盐的溶液中加入AgNO3溶液,有黄色沉淀生成的是NH4NO3,另一种盐是
13、NH4Cl:Ag+Cl- = AgCl 向两种盐的溶液中分别加入酸性KMnO4溶液,能使KMnO4溶液褪色的是NH4NO3,另一种盐是NH4Cl:10Cl-+2MnO4-+16H+ = 2Mn2+5Cl2+8H2O 取少量两种盐晶体分别装入两支试管中,加入FeSO4,加水溶解后沿着试管壁加浓硫酸,在浓硫酸与上层溶液的界面处有棕色环生成的是NH4NO3,另一种盐是NH4Cl:NO3-+3Fe2+4H+ = NO+3Fe3+2H2ONO+Fe2+ = Fe(NO)2+ (棕色) (3)将两种盐溶于水,分别滴加NaOH溶液至过量,先有白色沉淀生成而后沉淀又溶解的是SbCl3,加NaOH溶液生成的白色
14、沉淀不溶于过量NaOH溶液的是BiCl3:Sb3+3OH- = Sb(OH)3Sb(OH)3+3OH- = SbO33-+3H2OBi3+3OH- = Bi(OH)3 将两种盐溶于稀盐酸,分别加入溴水,能使溴水褪色的是SbCl3,另一种盐是BiCl3:Sb3+Br2 = Sb5+2Br- 向两种盐溶液中加入NaOH和NaClO溶液,微热,有土黄色沉淀生成的是BiCl3,另一种盐是SbCl3:Bi3+ClO-+4OH-+Na+ = NaBiO3+2H2O+Cl- (4)向两种盐溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成的是NaPO3,另一种盐是NaNO3:Ag+PO3- = AgPO3 分别将两种
15、盐酸化后煮沸,这时偏磷酸盐PO3-将转化为正磷酸盐PO43-。再分别加入过量的(NH4)2MoO4,有特征的黄色沉淀磷钼酸铵生成的是偏磷酸钠,无此特征现象的是硝酸钠:PO43-+12MoO42-+24H+3NH4+ = (NH4)3PMo12O406H2O+6H2O 分别将两种盐晶体加入HNO3溶液,有棕色NO2气体生成的是NaNO3,另一种盐是NaPO3:NO3- +NO2- +2H+ = 2NO2+H2O (5)向两种盐溶液中加入AgNO3溶液,有黄色沉淀生成的是Na3PO4,有白色沉淀生成的是Na2SO4:3Ag+PO43- = Ag3PO4 (黄色)2Ag+SO42- = Ag2SO4
16、 (白色) 向两种盐溶液中加入BaCl2溶液后生成的白色沉淀不溶于硝酸的是Na2SO4,生成的白色沉淀溶于硝酸的是Na3PO4:Ba2+ +SO42- = BaSO4 3Ba2+ +2PO43- = Ba3(PO4)2 Ba3(PO4)2+4H+ = Ba2+ + 2H2PO4- 向两种盐溶液中加入碘水溶液,能使碘水褪色的是Na3PO4,不能使碘水褪色的是Na2SO4。因为Na3PO4溶液碱性较强,碘水发生歧化反应:3I2+6PO43-+3H2O = 5I-+IO3-+6HPO42- (6)将两种盐溶液酸化后滴加Na2SO3溶液,颜色变黄、有I2生成的是KIO3,另一种盐是KNO3:2IO3-
17、+5SO32-+2H+ = I2+5SO42-+H2O 将两种盐分别与NaNO2晶体混合后滴加浓硫酸,有气态NO2放出的是KNO3,另一种盐是K IO3:NO3- +NO2- +2H+ = 2NO2+H2O2IO3-+5NO2-+2H+ = I2+5NO3-+H2O 向两种盐溶液中分别加入BaCl2溶液,生成白色沉淀者为KIO3,另一种则为KNO3:2KIO3+BaCl2 = Ba(IO3)2 +2KCl15-10 提纯下列物质。(1) 除去N2气体中的少量O2和H2O;(2) 除去NO中的少量NO2;(3) 除去NaNO3溶液中的少量NaNO2;解:(1) 将N2气通过赤热的铜粉,除去少量O
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