无机化学实验(同名7992)

1、无机化学实验第三版实验习题答案P区非金属元素氮族、硅、硼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 液反响，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， 然后分别与碘水反响， 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适宜？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响后，

2、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？反响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响生成原硅酸， 而原硅酸的溶解度很小，所以水玻璃会变浑浊

3、。即 Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H2SiO3。Na2CO3+SiO 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，向溶液中参加氯化钡溶液，再参加盐酸，假设 有白色沉淀生成， 参加盐酸后沉淀消失， 那么固体为碳酸钠； 假设有白色沉淀生成， 参加盐酸后沉淀不消失， 那么固体为硫酸钠； 假设无明显现象那么继续检验。 再取少 量稀溶液，参加少量氯化钙溶液，假设有白色沉淀生成，那么固体为磷酸钠；假设 无明显现象， 那么再

4、取少量稀溶液， 向溶液中参加硝酸银溶液， 假设有白色沉淀生 成，那么固体为氯化钠，假设有淡黄色沉淀生成，那么固体为溴化钠，假设无明显现 象，那么固体为硝酸钠。6、硼酸为一元弱酸，其呈酸性是因为硼原子为缺电子原子，加合来自水分子的 氢氧根而释出氢离子，参加多羟基化合物，可使硼酸的酸性大为增强。7、为什么一般情况下不用硝酸作为酸性反响介质？硝酸与金属反响和稀硫酸或 稀盐酸与金属反响有何不同？答：硝酸有强氧化性， 所以一般不用硝酸作为酸性反响介质。 硝酸与金属反响是 氮元素被复原，而稀硫酸或稀盐酸与金属反响是氢元素被复原。常见非金属阴离子的分别与鉴定1、取以下盐中之两种混合，加水溶解时有沉淀生成。将

5、沉淀分成两分，一分溶 于盐酸，另一份溶于硝酸溶液。试指出以下哪两种盐混合时可能有此现象？ BaCl2 、 AgNO、3 Na2SO、4 (NH4)2CO3、 KCl答：BaCI2和(NH4)2CO3昆合时可能有此现象。Ba2卄 CO32= BaCO3 BaCO3+ 2H+= Ba2+ H2O CO2T2个能溶于水的混合物，已检出含 Ag+和Ba2+。以下阴离子中哪几个可不必 鉴定？ SO32-、CI- 、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+= BaSO3

6、 Cl - + Ag+= AgClJ SO42- + Ba2+= BaSO4 CO32- + Ba2+= BaCO3 I - + Ag+= AgI J3、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溶液无沉淀产生；参加席硝酸溶液和AgNO3溶液产生沉淀；酸性溶液中参加KMnO4紫色褪去，加I2 淀粉溶液，蓝色不褪去； 与 KI 无反响。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， 向其中参加淀粉溶液， 然后滴入几滴氯水， 假设溶液变蓝， 那么证明存在 I- 。4、加稀H2S

7、O4或稀HCI溶液于固体式样中，如观察到有气泡产生，那么该固体式 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，参加硝酸试剂，发现并无沉 淀生成，那么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：称取氯化亚锡含结晶水固体，用160mL浓盐酸溶解，然后参加蒸馏水稀 释至1L，再参加数粒纯锡以防氧化。假设制备其它浓度的

8、溶液，方法也如上。1、预测二氧化碳和浓盐酸反响的产物是什么？写出其反响方程式。 答：二氧化碳和浓盐酸反响生成 PbCl2、 Cl2 和水。反响方程式为 PbO24HCI= PbCI2+ Cl2 T + 2H2O3、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、假设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响。Mg+CO告M

9、gOb CO M+ 2H28 Mg(OH)牡H2T可用泡沫灭火器来灭火。常见阳离子的别离与鉴定一1. 选用一种试剂区别以下四种溶液：KCl Cd(NO3)2 AgNO3 ZnSO4答：用硫化氢试剂。硫化氢与KCl不反响，与Cd(NO3)2反响生成CdS黄色沉淀, 与AgNO3反响生成Ag2S黑色沉淀，与ZnSO4反响生成ZnS白色沉淀。反响方程式：Cd2卄 H2S= Cd& + 2H+ 2Ag+ H2S= Ag2Sj+ 2H+ Zn2+ H2S= Zn SJ + 2H+2. 选用一种试剂区别以下四种离子：Cu2+ Zn2+ Hg2+ Cd2+答：用H2S试剂。CuS沉淀为黑色，ZnS沉

10、淀为白色,Hg沉淀为红色，CdS沉淀为 黄色。3. 用一种试剂别离以下各组离子。 Zn2+和 Cd2+答：用NaOH溶液。加过量NaOH溶液，过滤或离心别离Zn 2+ 4OH= Zn (OH)42- Cd2+ + 2OH= Cd(OH)2j Zn2+ 和 Al3+答：用氨水。在溶液中参加过量氨水至沉淀完全，然后离心别离，AI3+生成Al(OH)3沉淀被别离出来，而Zn2+那么生成Zn(NH3)42+配离子留在溶液中。Zn2+ 4NH3?H2O Zn(NH3)42+ + 4H2O Al3+ 3NH3?H2OAl(OH)3 J + 3NH4+ Cu24和 Hg2+答：用(NH4)2S溶液，加(NH

11、4)2S溶液至过量，然后离心别离，Cu2+生成CuS沉 淀被别离出来，而Hg2呗U生成HgS22-配离子留在溶液中。Cu2+ (NH4)2S= CuS； + 2NH4+ Hg2+ 2(NH4)2S= HgS22- + 4NH4+ Zn2+和 Cu2+答：用硫化氢溶液。加硫化氢至沉淀完全。然后离心别离。Zn2+与H2S溶液不反应，而Cu2+与 H2S溶液反响生成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，然后离心别离。 Sb3+ + 3NH3?H2OSb(OH)3j (白)+ 3NH4+Zn2+ 4NH3?H2O Zn(NH3)42- + 4H2O 2Sb3

12、+ + 3H2S= Sb2S3j (橙红)+ 6H+Zn2+与 H2S不反响。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BaSO4t浓Na2CO溶液共同煮沸，那么可使BaSO4转化为BaCO3 BaSO4 + Na2CO* BaCO3 + Na2SO把 Ag2CrO4转化为 AgCl 更容易些。第一过渡系元素二铁、钴、镍1. 制取Co(OH)3 Ni(OH)3时，为什么要以Co(H )、Ni( n )为原料在碱性溶液 中进行氧化，而不用Co(川)、Ni(川)直接制取？答：因为钻和镍的+川价氧化态在一般简单化合物中是不稳定的，会生成其它

13、氧 化态，所以由Co(川)、Ni(川)直接制得的Ni(OH)3和Co(OH)3也不纯洁，存在 其它氧化态。2. 今有一瓶含有Fe3+、Cr3+和Ni2+离子的混合液，如何将它们别离出来，请设 计别离示意图。3. 有一浅绿色晶体A,可溶于水得到溶液B-于B中参加不含氧气的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 蕊试纸变蓝。假设将溶液B加以酸化再滴加一紫红色溶液 E,那么得到浅黄色溶液 F，于F中参加黄血盐溶液，立即产生深蓝色的沉淀 G假设溶液B中参加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

14、什么物质，写出分子式和有关的反响式。解：根据题意，A 为(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O B 为(NH4)2Fe(SO4)2C为 Fe(OH)2 D 为 NH3 E为 KMnO4 F为 Fe2(SO4)2G为 Fe4Fe(CN)63 H 为 BaSO4化学反响方程式：(NH4)2Fe(SO4)2+ 4NaOH= 2NH3T+ Fe(OH)2j + 2Na2SO 牛 4H2O4Fe(OH)2 + O2+ 2H28 4Fe(OH)310FeSO+ 2KMnO+ 8H2SO牟 5Fe2(SO4)3+ 2MnSO+ K2SO+ 8H2O4Fe3+ 3Fe(CN)64- = Fe4Fe(CN)63

15、 J (深蓝色)Ba2+ SO42= BaSO4常见阳离子的别离与鉴定二 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2mol/L,洗涤PbS HgS CuS沉淀用NH4CI溶液饱和，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。一种钻川配合物的制备1 要使本实验制备的产品的产率高，你认为哪些步骤是比拟关键的？为什么？答： 控制好量的关系，这样才能使反响进行充分；参加氯化钻粉末时要分数次参加，边

16、加边摇动，这样使CoCl2反响完全，不至于有剩余； 当固体完全溶解，溶液中停止起泡时再参加浓盐酸，这是反响进行完全的标志； 加热时温度不能超过85T，因为温度直接影响配合物的稳定性。2 试总结制备Co(川)配合物的化学原理及制备的几个步骤。答：原理：由Co( n)和配体进行快速反响首先生成 Co( n)的配合物，然后用氧化剂将Co(n)配合物氧化成相应的Co(川)配合物。 制备步骤： 称量药品，使药品的量有利于反响的充分进行，配制溶液； 向溶液中参加 Co(n ), 使 Co(n ) 充分溶解； 向混合液中参加氧化剂，边加边摇动，使反响充分进行； 参加其它有利于反响进行的试剂或进行有利配合物形

17、成的操作如加热、调 ph 等。思考题： 1、将氯化钻参加到氯化铵和浓氨水的混合溶液中，可发生什么反响？ 产物是什么？2+解：取代反响，最终产物是 Co(NH3)62+。2、实验中加HQ的作用是什么？可用哪些物质代替？有什么不好？ 解：氧化作用。可用空气中 的氧气代替，反响速度慢。2+3+-4Co(NH3)6 + O2 + 2 H2O 4Co(NHa) 6 + 4OH3、实验中加浓盐酸的作用是什么？解：提供较多的氯离子；中和过量的氨水。4 、制备过程中，在水浴上加热20分钟的目的是什么？能否加热至沸腾？ 解：维持20min是提高反响速率，保证反响完全。Co(NH)62+是外轨型配 合物Co(NH

18、)63+是内轨型配合物，要把外轨向内轨转型，导致速度比拟慢，要持 续较长时间。不能加热至沸腾，因为温度不同，产物不同。5、制备过程中为什么要参加7ml浓盐酸？解：因为存在反响：Co(NH)6CI 3=Co(NHa)63+3CI- 参加7ml的浓盐酸，使平衡向左移动，进而提高产率。6、要使Co(NH)6Cl3合成产率高，你认为哪些步骤是比拟关键的？为什 么？解：1煮沸20min，因为要反响完全2整个过程温度的控制，因为温度不同，产物不同。3最后参加的7mL浓盐酸，因为借助同离子效应使产品析出。三草酸合铁酸钾1、能否用HNO)代替HQ作氧化剂，假设行，写出用 HNO作氧化剂的主要反 应式。你认为用哪个作氧化剂较好？为什么？答：能。FeGO 2H0 + HNO + K 2GO + H 2C2O4 KsFe(C 2O) 3 3HO+NO +KNO"Q作氧化剂好，因为复原产物为 "