無機化學實驗（第三版）實驗習題答案p區非金屬元素（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，這兩個反應有無矛盾？為什么？答：這兩個反應無矛盾。因為氯的氧化性強于碘，而碘的氧化性又強于氯酸鉀。2根據實驗結果比較：S2O82-與MnO4-氧化性的強弱；S2O32-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時，為何有時為硫化銀沉淀，有時又為Ag(S2O3)23-配離子？答：這與溶液的濃度和酸堿性有關，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)23-配離子。4如何區別：次氯酸鈉和氯酸鈉；三種酸性氣體：氯化氫、二氧化硫、硫化氫；硫酸鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫化鈉。答：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。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，產生淡藍色沉淀的是H2S，剩下的一種氣體是氯化氫。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生的是亞硫酸鈉，產生臭雞蛋氣味氣體是的硫化鈉，既有刺激性氣味氣體產生，又有黃色沉淀產生的是硫代硫酸鈉，無明顯現象的是硫酸鈉。5設計一張硫的各種氧化態轉化關系圖。1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。2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。3長久放置的硫化氫、硫化鈉、亞硫酸鈉水溶液會發生什么變化？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，溶液由堿性變為中性：2Na2SO3+O2=2Na2SO4P區非金屬元素（氮族、硅、硼）1、設計三種區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，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，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后，又會生成氯化銀沉淀和硫酸銀沉淀，使得溶解現象不明顯。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：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。加熱三種固體，其中分解的是磷酸鈉，分解后產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Na2CO3+SiO2Na2SiO3+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+H2ONa2CO3+H2SiO3。Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2不能正向進行，因為碳酸的酸性比硅酸的酸性強。5、現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；若無明顯現象則繼續檢驗。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，若無明顯現象，則固體為硝酸鈉。1、為什么一般情況下不用硝酸作為酸性反應介質？硝酸與金屬反應和稀硫酸或稀鹽酸與金屬反應有何不同？答：硝酸有強氧化性，所以一般不用硝酸作為酸性反應介質。硝酸與金屬反應是氮元素被還原，而稀硫酸或稀鹽酸與金屬反應是氫元素被還原。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象？BaCl2 、AgNO3、Na2SO4、(NH4)2CO3、KCl答：BaCl2和(NH4)2CO3混合時可能有此現象Ba2+CO32-BaCO3 BaCO32H+Ba2+H2OCO22一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+AgI3、某陰離子未知液經初步實驗結果如下：試液呈酸性時無氣體產生；酸性溶液中加BaCL2溶液無沉淀產生；加入席硝酸溶液和AgNO3溶液產生沉淀；酸性溶液中加入KMnO4，紫色褪去，加I2淀粉溶液，藍色不褪去；與KI無反應。由以上初步實驗結果，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，用稀硝酸調節其酸性后，加入硝酸試劑，發現并無沉淀生成，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，再加入數粒純錫以防氧化。若制備其它濃度的溶液，方法也如上。2、預測二氧化碳和濃鹽酸反應的產物是什么？寫出其反應方程式。答：二氧化碳和濃鹽酸反應生成PbCl2、Cl2和水。反應方程式為PbO24HClPbCl2Cl22H2O3、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、若實驗室中發生鎂燃燒的事故，可否用水或二氧化碳滅火器撲滅？應用何種方法滅火？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。 MgCO2MgOCO Mg2H2OMg(OH)2H2可用泡沫滅火器來滅火。ds區金屬（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？為什么？若用濃氯化鈉溶液代替鹽酸，此反應能否進行？為什么？答：不能在用鹽酸酸化的呈微弱酸性條件下反應。因為當銅做還原劑時，由于難溶的CuCl附著在銅的表面，影響了反應的繼續進行。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，所以此反應不能進行。2根據鈉、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，將發生什么反應？能看到什么現象？試說明之。寫出相應的反應方程式。答：現象：產生白色沉淀。方程式：2Cu2+2Cl-SO22H2O2CuCl4H+SO42-4.選用什么試劑來溶解下列沉淀:Cu(OH)2 CuS AgI CuBr答：溶解Cu(OH)2可用6mol/LNaOH溶液或硫酸、鹽酸、硝酸等。 Cu(OH)22NaOHNa2Cu(OH)4 Cu(OH)22H+Cu2+2H2O溶解CuS用王水 3CuS12HCl2HNO33H2CuCl4 3S2NO4H2O溶解AgI用濃氨水（過量） AgI2NH3H2OAg(NH3)2+I-2H2O溶解CuBr用濃氨水或濃鹽酸均可 CuBr2NH3H2O(濃)Cu(NH3)2+ Cl-2H2O CuBrHCl（濃）CuCl2- H+5.現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，若有白色沉淀產生，則為硝酸銀溶液。反應方程式：Hg2+OH-Hg(OH)2HgOH2O Hg22+2OH-Hg2(OH)2HgHgOH2O 2Ag+2OH-2AgOHAg2OH2O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,若有白色沉淀產生者，則可能為硝酸汞和硝酸銀，繼續滴加，若白色沉淀消失，則為硝酸汞，若沉淀不消失，則為硝酸銀，無現象的則為硝酸汞。方程式：2Hg(NO3)2SnCl2Hg2Cl2Sn(NO3)4Hg2Cl2SnCl2SnHgCl4 Hg Ag+Cl-AgCl6.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，向溶液中加入硫代硫酸鈉溶液，并且加熱，若有黑色沉淀產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，且產生無色、無味、燃燒時發出淡藍色火焰的氣體，證明黃銅中含有鋅。方程式：Cu4HNO3(濃)Cu(NO3)22NO22H2O 2Cu2+2S2O32-2H2OCu2SS2SO42-4H+Zn4NH32H2OZn(NH3)42+H22OH-常見陽離子的分離與鑒定（一）1.選用一種試劑區別下列四種溶液：KCl Cd(NO3)2 AgNO3 ZnSO4答：用硫化氫試劑。硫化氫與KCl不反應，與Cd(NO3)2反應生成CdS黃色沉淀，與AgNO3反應生成Ag2S黑色沉淀，與ZnSO4反應生成ZnS白色沉淀。反應方程式：Cd2+H2SCdS2H+ 2Ag+H2SAg2S2H+ Zn2+H2SZnS2H+2.選用一種試劑區別下列四種離子：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。Zn2+和Cd2+答：用NaOH溶液。加過量NaOH溶液，過濾或離心分離Zn2+4OH-Zn(OH)42- Cd2+2OH-Cd(OH)2 Zn2+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)42+配離子留在溶液中。Zn2+4NH3H2OZn(NH3)42+4H2O Al3+3NH3H2OAl(OH)33NH4+Cu2+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HgS22-配離子留在溶液中。Cu2+(NH4)2SCuS2NH4+ Hg2+2(NH4)2SHgS22-4NH4+Zn2+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，而Cu2+與H2S溶液反應生成CuS沉淀。Zn2+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。 Sb3+3NH3H2OSb(OH)3(白) 3NH4+Zn2+4NH3H2OZn(NH3)42-4H2O 2Sb3+3H2SSb2S3(橙紅) 6H+Zn2+與H2S不反應。4如何把BaSO4轉化為BaCO3?與Ag2CrO4轉化為AgCl相比，哪種轉化更容易？答：把固體BaSO4與濃Na2CO3溶液共同煮沸，則可使BaSO4轉化為BaCO3。 BaSO4Na2CO3BaCO3Na2SO4把Ag2CrO4轉化為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生白色的二氧化鈦的水合物H2TiO3或TiO2，如TiCl43H2OH2TiO34HCl。而Ti2+則是非常不穩定的離子。2根據實驗結果，總結釩的化合物的性質。答：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（）被還原為釩（）。 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，這些顏色各相應于釩（）、釩（）和釩（）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.根據實驗結果，設計一張鉻的各種氧化態轉化關系圖。答：4.在堿性介質中，氧能把錳（）氧化為錳（），在酸性介質中，錳（）又可將碘化鉀氧化為碘。寫出有關反應式，并解釋以上現象，硫代硫酸鈉標準液可滴定析出碘的含量，試由此設計一個測定溶解氧含量的方法。答：反應式：O2Mn2+4OH-MnO42-2H2OMnO42-4I-8H+2I2Mn2+4H2O2S2O32-I2S4O62-2I-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2I2MnO42-O2的關系式，可由析出的碘的量得出溶解氧的含第一過渡系元素（二）（鐵、鈷、鎳）1制取Co(OH)3、Ni(OH)3時，為什么要以Co()、Ni()為原料在堿性溶液中進行氧化，而不用Co()、Ni()直接制取？答：因為鈷和鎳的+價氧化態在一般簡單化合物中是不穩定的，會生成其它氧化態，所以由Co()、Ni()直接制得的Ni(OH)3和Co(OH)3也不純凈，存在其它氧化態。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，寫出分子式和有關的反應式。解：根據題意，A為(NH4)2Fe(SO4)26H2O B為(NH4)2Fe(SO4)2 C為Fe(OH)2 D為NH3 E為KMnO4 F為Fe2(SO4)2G為Fe4Fe(CN)63 H