习 题
1.完成并配平下列反应方程式。
(1) Cu2O+H2SO4(稀)→CuSO4+Cu+H2O (2) Cu2++2NaOH(浓)+2OH-→Na2[Cu(OH)4] (3) 2Cu2++4I-→2CuI(s)+I2
(4) Cu+4CN-+H2O→Cu(CN)43-+OH-+1/2H2 (5) Cu2++ 4CN-→[Cu(CN)2]-+(CN)2 (6) CdCl2+KI(过量)→K2[CdI4]
(7) 2Cu2++4OH-+C6H12O6→Cu2O+2H2O+C6H12O7 (8) 3CuS+ 8HNO3(浓)→3Cu(NO3)2 +2NO+ 3S↓+ 4H2O (9) Au+HNO3+4HCl→HAuCl4+NO2+2H2O (10) Zn2++NaOH(浓) +2H2O→ Na[Zn(OH)4]+H2↑ (11) 2Hg2++Sn2++6Cl-→Hg2Cl2+SnCl4
(12) 4Zn+10HNO3(极稀) →4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O (13) AgBr+2Na2S2O3→Na3[Ag(S2O3)2]+ NaBr
(14) 2Ag(NH3)2++CH3CHO+3OH-→2Ag+HCOO-+4NH3+2H2O (15) Hg2Cl2+2NH3→HgNH2Cl↓+Hg↓+NH4Cl
(16) 3HgS+ 12HCl(浓)+2HNO3(浓) →3H2[HgCl4]+3S+2NO+4H2O (17) HAuCl4+FeSO4→
(18) 4Au+O2+8CN-+2H2O→4[Au(CN)2]-+4OH- 2. 解释下列现象,并写出相关的反应方程式 (1) 加热CuCl2·H2O得不到CuCl2。
因为CuCl2·H2O受热分解时,在失去HCl的同时,生成了碱式盐: CuCl2·H2O=Cu(OH)2·CuCl2·+2HCl+2H2O
(2) 焊接金属时,常用浓ZnCl2溶液处理金属的表面。
FeO+2H[ZnCl2(OH)]=Fe[ZnCl2(OH)]2+H2O
(3) 有空气存在时,铜能溶于氨水。 2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-
(4) 从废的定影液中回收银常用Na2S作沉淀剂,为什么不用NaCl作沉淀剂。 (5) HgCl2溶液中逐滴加入KI溶液。
在HgCl2溶液中,逐滴加入KI溶液,先生成鲜红色沉淀,随着KI溶液的不断加入,鲜红色沉淀消失变为无色溶液。因为开始时生成HgI2鲜红色沉淀,后来KI过量又生成[HgI4]2-无色的配离子.
(6) 硫酸亚铜与水的作用。
Cu2SO4 =CuSO4+Cu (7) CuCl2加水稀释。
(8) 往硝酸银溶液中滴加氰化钾时,首先形成白色沉淀,而后溶解,再加入NaCl时,无沉淀形成,但加入少许的Na2S时,析出黑色沉淀。
(9) HgS不溶于盐酸,硝酸和(NH4)2S中,而能溶于王水或Na2S中。
(10) Hg2C2O4难溶于水,却可以溶于含有Cl-的溶液中。
(11) 铜器在潮湿的空气中表面慢慢地生成一层铜绿。
2Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2·CuCO3
(12) 银器在含有H2S的空气中表面会慢慢变黑。
3. CuCl、AgCl、Hg2Cl2均为难溶于水的白色粉末,试用最简便的方法区别之。
解:首先分别加入NH3?H2O不能溶解的为CuCl和AgCl;反应且变灰黑色沉淀的是Hg2Cl2,再在余下的两种溶液中通入空气变蓝的则原物质是CuCl另一种无变化的为AgCl.
4. 在一混合溶液中,含有Ag+、Cu2+、Zn2+、Hg2+、Hg22+、Mg2+、Cd2+,如何将它们分离并加以鉴定。
5. 化合物A是一种黑色固体,不溶于水、稀HAc及稀NaOH溶液中,而易溶于热HCl溶液中,生成一种绿色的溶液B;如果溶液B与铜丝一起煮沸,即逐渐生成土黄色溶液C;若用较大量水稀释溶液C,生成白色沉淀D。D可溶于氨水中生成无色溶液E;无色溶液E在 空气中迅速变成蓝色溶液F;往F中加入KCN时,生成无色溶液G;往G中加入锌粉则生成红色沉淀H;H不溶于稀酸或稀碱中,但可溶于热HNO3中生成蓝色溶液I;往I中慢慢加入NaOH溶液则生成沉淀J;将J过滤、取出后,强热又得到原化合物A。写出A~J的化学式。 【解答】
A:CuO; B: CuCl2; C: H[CuCl2]; D: CuCl; E: [Cu(NH3)2]+; F: [Cu(NH3)4]2+; G: [Cu(CN)4]2-; H: Cu; I : Cu(NO3)2; J: Cu(OH)2. 有关反应式:
CuO+2HCl=CuCl2+H2O CuCl2+Cu+2HCl=2H[CuCl2] 2H[CuCl2]=2CuCl+2HCl
CuCl+2NH3= [Cu(NH3)2]++Cl-
4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3+2H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH- [Cu(NH3)4]2++4CN-=[Cu(CN)4]2-+4NH3 [Cu(CN)4]2-+Zn=[Zn(CN)4]2-+Cu 3Cu+HNO3=3 Cu(NO3)2+2NO+4H2O Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2+2NaOH Cu(OH)2=CuO+H2O
分析:在上述实验中,如果溶液B与铜丝一起煮沸,即逐渐生成土黄色溶液C;若用较大量水稀释溶液C,生成白色沉淀D。据此,可以判断D可能是CuCl。这是关键点。如果D是CuCl成立,其下的实验现象皆可以得到合理的解释,因此,D为CuCl 成立。解答此类问题,要求对各种离子的颜色,物质的稳定性,沉淀的相互转换等性质十分熟悉。这样才能在错综复杂的变化中作出正确的判断。
6. 黑色化合物A不溶于水,但可溶于盐酸。稀释其盐酸溶液时,有白色沉淀B析出,酸化时,沉淀溶解。在溶液中通H2S时,生成一种褐黑色沉淀C,该沉淀可溶于NaCN溶液生成化合物D。写出A~D的化学式。 7. 在硝酸铜固体中混有少量的硝酸银,用两种方法来除去硝酸银杂质。
8. 某一化合物A溶于水得一浅蓝色溶液。在A溶液中加入NaOH溶液可得浅蓝色沉淀B,B能溶于HCl溶液,也能溶于氨水。A溶液中通入H2S,有黑色沉淀C生成。C难溶于HCl溶液而易溶于热浓HNO3中;在A溶液中加入Ba(NO3)2溶液,无沉淀产生,而加入AgNO3溶液时,有白色沉淀D生成,D溶于氨水。试写出A~D的名称,以及各步骤的有关反应式。
A: CuCl2 B: Cu(OH)2 C: CuS D: AgCl
CuCl2溶于水后水合铜离子,呈浅蓝色;在氯化铜溶液中加入NaOH溶液可得浅蓝色Cu(OH)2沉淀,Cu(OH)2能溶于盐酸,也能溶于氨水生成铜氨配离子。CuCl2溶液中通入H2S,有黑色CuS沉淀生成,CuS
难溶于盐酸而溶于热浓HNO3中。CuCl2溶液中加入Ba(NO)3溶液,无沉淀生成,加入AgNO溶液时有白色AgCl沉淀生成,AgCl也溶于氨水生成银氨离子。
有关反应:Cu2++2OH- →Cu(OH)2↓ Cu(OH)2+2H+ → Cu2++2 H2O Cu2++H2S → CuS↓+2H+
3CuS+8HNO3 → 3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O Ag+ +Cl- → AgCl↓
9. 化合物A是一白色固体,可溶于水,A的溶液可起下列反应:(1)加碱于A的水溶液中产生黄色沉淀B, B不溶于碱,可溶于酸。(2)通H2S于A的溶液中产生黑色沉淀C,此沉淀不溶于硝酸但可溶于王水得黄色固体D、气体E和溶液F;气体E无色,在空气中变为红棕色。(3)加AgNO3于A的溶液产生白色沉淀G,G不溶于稀硝酸而溶于氨水,得溶液H。(4)在A的溶液中滴加SnCl2产生白色沉淀I,继续滴加,最后得到黑色沉淀J。试确定A~J各为何物质,写出反应反程式。
10. 有一无色溶液A。(1)加入氨水时有白色沉淀生成;(2)若加入稀碱则有黄色沉淀生成;(3)若滴加KI溶液,则先析出梧橘红色沉淀,当KI过量时,橘红色沉淀消失;(4)若在此无色溶液中加入数滴汞并振荡,汞逐渐消失,仍变为无色溶液,此时加入氨水得灰黑色沉淀。问此无色溶液中含有哪种化合物,写出各个有关反应式。
【解题】 此无色溶液中含有Hg(NO3)2.
有关反应式为:(1) 2Hg(NO3)2+4NH3+H2O=HgO·NH2HgNO3↓(白色)+3NH4NO3 (2) Hg2++2OH-=HgO↓(黄色)+H2O
(3) Hg2++2I-=HgI2↓(橘红色), HgI2+2I-=[HgI4]2-(无色)
(4) Hg(NO3)2+Hg= Hg2(NO3)2 , Hg2(NO3)2+4NH3+H2O= HgO·NH2HgNO3↓(白色)+Hg↓(黑色)+3NH4NO3
此溶液中为何不含HgCl2呢?因为HgCl2+Hg=Hg2Cl2↓(白色),而只有Hg(NO3)2+Hg= Hg2(NO3)2 生成的Hg2(NO3)2才为无色溶液。
另外,溶液中含有Hg(I) 的化合物也是不合题意的,Hg22++2OH=Hg2O↓(深褐色)+H2O,深褐色的Hg2O不稳定,见光后分解为HgO和Hg,Hg2O=HgO+Hg↓(黑色),只有Hg2++2OH-=HgO↓(黄色)+H2O 才符合题意。
11. 无色晶体A溶于水后加入盐酸得白色沉淀B。分离后将B溶于Na2S2O3溶液得无色溶液C。向C中加入盐酸得白色沉淀混合物D和无色气体E。E与碘水作用后转化为无色溶液F。向A的水溶液中滴加少量Na2S2O3溶液立即生成白色沉淀G,该沉淀由白变黄、变橙、变棕最后转化为黑色,说明有H生成。请给出A,B,C,D,E,F,G,H所代表的化合物或离子,并给出相关的反应方程式。
12.计算电对[Cu(NH3)4]2+/Cu 的E(Cu(NH3)42+/Cu)。在有空气存在的条件下,铜能否溶于1.0mol·L-1的氨水
Θ
中形成0.010mol·L-1的[Cu(NH3)4]2+?
13. 根据有关电对的标准电极电势和有关物质的溶度积常数,计算298.15K时反应: Ag2Cr2O7(s)+8Cl-+14H+
2AgCl(s)+3Cl2(g)+2Cr3++7H2O
的标准平衡常数,并说明反应能否正向进行。
14. 已知Hg22++2eHg2++2eHg , Eθ=0.85V
Hg22+ 能否发生?
2Hg , Eθ=0.80V
(1)试判断歧化反应Hg2++Hg
(2)求0.10mol·L-1Hg2(NO3)2溶液中Hg2+的浓度(298.15K)。