6. 写出以食盐为原料制备金属钠、氢氧化钠、过氧化钠、碳酸钠的过程,并写出它们的
化学反应方程式。 答:
2NaCl?电解???2Na?Cl2?2NaCl?2H2O?电解???2NaOH?H2??Cl2?2Na?O2????Na2O22NaOH?CO2?Na2CO3?H2O7. 碱土金属的熔点比碱金属的高,硬度比碱金属的大,试说明其原因。
答:碱土金属有两个价电子,碱金属只有一个价电子,碱土金属的金属键比相应的碱金
属的金属键强,所以,碱土金属的熔点,硬度均比相应的碱金属高。
8. 钙在空气中燃烧所得得产物和水反应放出大量得热,并能嗅到氨的气味。试以化学反
应方程式表示这些反应。 答:3Ca+N2=Ca3N2;Ca3N2+3H2O=3Ca(OH)2+2NH3?
9. 为什么元素铍与其它非金属成键时,化学键带有较大的共价性,而其它碱土元素与非
金属所成的键则带有较大的离子性?
2+
答:Be的电负性较大(1.57),Be的半径较小(约31pm),使其极化能力很强,所以BeCl2
中Be-Cl键以共价性为主,BeCl2为共价化合物。而其他碱土金属的电负性较小但离子半径却比Be2+大的多,MgCl2,CaCl2中的键以离子性为主,化合物为离子化合物。
10. 利用镁和铍在性质上的哪些差异可以区分和分离Be(OH)2和Mg(OH)2;BeCO3和
Mg CO3; BeF2和MgF2?
答:利用Be(OH)2可溶于NaOH,而Mg(OH)2却不溶,将两者分离。
BeCO3受热不易分解,而MgCO3受热易分解。
BeF2可溶于水,而MgF2不溶于水,将两者分离。
11. 写出重晶石为原料制备BaCl2,BaCO3,BaO,BaO2的过程。 答:BaSO4 + 4C == BaS + 4CO
BaSO4 + 4CO == BaS + 4CO2
BaS + 4H2O == Ba(HS)2 + 4Ba(OH)2
Ba(HS)2 + CO2 + H2O == BaCO3? + 2H2S BaCO3 + 2HCl == BaCl2 + CO2 + H2O BaCO3
△ 点燃
BaO + CO2
点燃 BaO + O2
BaO2
12. 写出BaCl2 和CaCl2的水溶液分别加入碳酸铵,接着加入醋酸、再加入铬酸钾时的
反应式。
答:
BaCl2?(NH4)2CO3?BaCO3??2NH4ClCaCl2?(NH4)2CO3?CaCO3??2NH4Cl2BaCO3?K2Cr2O7?2HAc???2BaCrO4??2KAc?H2O?2CO2?2CaCO3?K2Cr2O7?2HAc???2CaCrO4??2KAc?H2O?2CO2?
13. 设用两种途径得到NaCl(s),用盖斯定律分别求算△fHmNaCl(s),并作比较。(温
度 为298K)
(1) Na(s)+ H2O(l) ???NaOH(s)+
??
1H2(g) 2-1
△rHm=-140.89kJ·mol
11?? HCl(g) H2(g)+ Cl2(g) ?22 △rHm=-92.31kJ·mol
?-1
??NaCl(s)+H2O(l) HCl(g)+NaOH(s) ? △rHm=-177.80kJ·mol(2)
?-1
11?? HCl(g) H2(g)+ Cl2(g) ?22?-1
△rHm=-92.31kJ·mol
??NaCl(s)+ Na(s)+ HCl(g) ? △rHm=-318.69kJ·mol
?-1
1H2(g) 2答:因为?H为状态函数,所以两者的?H值相等。均为 –411kJ/mol。
第十八章
1. 用反应方程式说明下列现象:
(1) 铜器在潮湿空气中会慢慢生成一层铜绿; (2) 金溶于王水中;
(3) 在CuCl2浓溶液逐渐加入稀释时,溶液颜色有黄棕色经绿色而变为蓝色。 (4) 当SO2通入CuSO4与NaCl的浓溶液时析出白色沉淀;
(5) 往AgNO3溶液滴加KCN溶液时,先生成白色沉淀而后溶解,再加入NaCl溶液
时并无AgCl沉淀生成,但加入少许Na2S溶液时却析出黑色Ag2S沉淀。
答 (1) 2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2(OH)2CO3
(2) Au + 4HCl + HNO3 = HAuCl4 + NO + 2H2O
2-2+ -(3) [CuCl4] + 4H2O = [Cu(H2O)4]+ 4Cl
[CuCl4]为黄色 [Cu(H2O)4]为蓝色,而当这两种离子共存时溶液呈绿色
2+-+2-(4)2Cu + 2Cl + SO2 + 2H2O = 2CuCl + 4H + SO4 +-(5) Ag + CN = AgCN
-AgCN + CN-=[Ag(CN)2]
-2--
2[Ag(CN)2] + S = Ag2S + 4CN
2. 解释下列实验事实:
(1) 焊接铁皮时,常先用浓ZnCl2溶液处理铁皮表面;
(2) HgS不溶于HCl,HNO3和(NH4)2S中而能溶于王水或Na2S中,
(3) HgC2O4难溶于水,但可溶于含有Cl?离子的溶液中;
(4) 热分解CuCl2·2H2O时得不到无水CuCl2;
(5) HgCl2溶液中有NH4Cl存在时,加入NH3水得不到白色沉淀NH2HgCl。
答
(1) ZnCl2 + H2O = H[ZnCl2(OH)]
H[ZnCl2(OH)]有显著的酸性能清除金属表面的氧化物而不损害金属表面如: FeO + 2H[ZnCl2(OH)]2 + H2O
(2) HgS不溶于HCl溶液中是因为HgS的容度积常数太小
HgS不溶于HNO3是因为它与HNO3反应生成难溶的Hg(NO3)2HgS
-2- HgS不溶于(NH4)2S是因为(NH4)2S溶液水解为HS,因而S浓度很低,不能形成配
合物
2- HgS溶于王水,它与王水反应生成HgCl4和S
+3--2- 3 HgS + 8H + 2NO + 12Cl = 3HgCl4 + 3S + 2NO + 4H2O
2- HgS溶于Na2S溶液反应生成可溶性的HgS2
2-2-
HgS + S = HgS2
-2+
(3)为H2C2O4 酸性比HCl 弱得多;而Cl与Hg生成的配合物较稳定,因而HgC2O4溶于
盐酸
HgC2O4 + 4HCl = H2HgCl4 + H2C2O4
2+
(4) Cu离子极化能力很强, HCl又为挥发性酸,CuCl22H2O 热分解时发生水解,得不
到无水CuCl2
CuCl22H2O ════Cu(OH)Cl + H2O↑ + HCl↑
- (5) NH4Cl存在抑制了生成NH2,且NH2HgCl 溶解度较大,因而不能生成NH2HgCl沉淀
2+-
HgCl2 + 4NH3 = Hg(NH3)4 + 2Cl
3. 试选用配合剂分别将下列各种沉淀溶解掉,并写出相应得方程式。
(1)CuCl (2)Cu(OH)2 (3)AgBr (4)Zn(OH)2(5)CuS (6)HgS
(7)HgI2 (8)AgI (9)CuI (10)NH2HgOH 答 (1) CuCl + HCl = HCuCl2
- 2- (2) Cu(OH)2 + 2OH = Cu(OH)4
2-3--(3) AgBr + 2S2O3 = Ag(S2O3)2 + Br
-2-(4) Zn(OH)2 + 2OH = Zn(OH)4
- 3-2-(5) 2CuS+ 10CN= 2Cu(CN)4 + 2S + (CN)2 +--2-(6) 3HgS + 8H + 12Cl + 2NO3 = 3HgCl4 + 3S ↓+ 2NO↑ + 4H2O
2-2+
(7) HgI2 + 2I = HgI4
-- -
(8) AgI + 2CN = [Ag(CN)2]+ I
2-3--(9) CuI + 2S2O3 = Cu(S2O3)2 + I (10) NH2HgO
4. 完成下列反应方程式:
2+-(1) Hg2 + OH ?
(2) Zn2+NaOH(浓)?
2+
(3) Hg+NaOH?
2+
(4) Cu+NaOH(浓)?
2+
(5) Cu+NaOH ?
+
(6) Ag+NaOH?
-(7) HgS+Al+OH(过量)? (8) Cu2O+NH3+NH4Cl+O2? 答
2+-(1) Hg2 + 2OH = HgO↓ + Hg↓ + H2O 2+-
(2) Zn + 2OH= Zn(OH)2
-2-Zn(OH)2 + 2OH = Zn(OH)4 2+-
(3) Hg + 2OH= HgO + H2O
2+ -2-(4) Cu+ 4OH = Cu(OH)4 +-(5) 2Cu + 2OH = Cu2O↓ + H2O +-(6) 2Ag + 2OH = Ag2O↓ + H2O
-4- 2-(7) 3HgS + 2Al + 8OH = 3Hg + 2Al(OH)+ 3S
4+2+
(8) 2Cu2O + 8NH3 + 8NH + O2 = 4Cu(NH3)4+ 4H2O
5. 概述下列合成步骤:
(1) 由CuS合成CuI; (2) 由CuSO4合成CuBr;
(3) 由K[Ag(CN)2]合成Ag2CrO4; (4) 由黄铜矿CuFeS2合成CuF2; (5) 由ZnS合成ZnCl2(无水); (6) 由Hg制备K2[HI4];
(7) 由ZnCO3提取Zn;
(8) 由Ag(S2O3)2溶液中回收Ag。 答
(1) 3CuS + 2HNO3 + 3H2SO4 = 3CuSO4 + 3S↓ + 2NO↑ +4H2O 2CuSO4 + 4KI = 2CuI↓ + I2 + 2K2SO4
(2) CuSO4 + Cu + 2KBr = 2CuBr↓ + K2SO4 (3) 2K[Ag(CN)2] + Zn = Ag↓ + K2[Zn(CN)4]
3Ag + 4HNO3 = 3AgNO3 + NO↑ + 2H2O 2AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4↓ + 2KNO3
3?-
-2-
(4) CuFeS2 + O2 = Cu2S + 2FeS + SO2↑
Cu2S + 22HNO3 = 6Cu(NO3)2 + 3H2SO4 + 10NO↑ + 8H2O Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaNO3 Cu(OH)2 + 2HF = CuF2 + 2H2O
(5) ZnS + 2HCl + n H2O = ZnCl2nH2O + H2S
ZnCl2 nH2O = ZnCl2 + n H2O
(6) 3Hg + 8HNO3 = 3Hg(NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O
Hg(NO3)2 + 4KI = K2[HgI4] + 2KNO3 (7) ZnCO3 + H2SO4 = ZnSO4 + CO2 ↑+ H2O
2ZnSO4 + 2H2O = 2Zn +O2↑ + H2SO4
(8) Ag(S2O3)2 + 8Cl2 + 10H2O = AgCl↓ + 15Cl+ 4SO4+ 2OH
AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl
[Ag(NH3)2]Cl + HCOOH = Ag↓ + CO2 ↑+ H2O + NH3 ↑+ HCl 2[Ag(NH3)2]+ Zn = 2Ag↓ + [Zn(NH3)4]
2[Ag(NH3)2] + CH3CHO + 2OH= CH3COONH4 + 2Ag↓ + 3NH3 ↑+ H2O
6. 试设计一个不用H2S而能使下述离子分离得方案 Ag, Hg2, Cu, Zn, Cd, Hg和Al 答
混合溶液
HCl ║
2+2+2+2+3+
AgCl,Hg2Cl2 Cu,Zn,Cd,Hg,Al
NH3?H2O KI(过量)
+2+2+2-3+
HgNH2Cl +Hg Ag(NH3)2 CuI Zn,Cd,HgI4,Al NH3?H2O 2+2+ HgNH2I,HgNH2Cl,Al(OH)3 Zn(NH3)4, Cd(NH3)4 NaOH ║Δ Zn(OH)2 ,Cd(OH)2
4- HgNH2I,HgNH2Cl Al(OH) NaOH
2-
Cd(OH)2 Zn(OH)4
-3
7. 将1.008克铜—铝合金样品溶解后,加入过量碘离子,然后用0.1052mol·dmNa2S2O3溶
-3
液滴定生成得碘,共消耗29.84cmNa2S2O3溶液,试求合金中铜得质量分数。
+
+
-
+
2-3--
2-
-
2?2+2+2+2+3+