(2)PbO2 + 4HCl === PbCl4 + 2H2O
(3)Bi2S3 + 3S22- === BiS43- + S
21-2 回答下列问题:
(1)实验室配制及保存SnCl2溶液时应采取哪些措施?写出有关的方程式。
(2)如何用实验的方法证明Pb3O4中铅有不同价态?
(3)金属铝不溶于水,为什么它能溶于NH4Cl和Na2CO3溶液中?
第22章 ds区金属
22-1. 为什么cu(II)在水溶液中比在cu(I)更稳定,Ag(I)比较稳定,Au易于形成+III氧化态化合物?
22-2. 用反应方程式说明下列现象?
(1)铜器在潮湿空气中慢慢生成一层绿色的铜锈;
(2)金溶于王水; (3)在CuCl2浓溶液中逐渐加水稀释时,溶液颜色由黄棕色经绿色而变为蓝色;
(4)当SO2通入CuSO4与NaCl浓溶液中时析出白色沉淀;
(5)往AgNO3溶液中滴加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,但加入少量Na2S溶液时却有黑色Ag2S沉淀析出;
(6)热分解CuCl2·2H2O时得不到无水CuCl2
22-3. 解释下列实验事实:
(1)铁能使Cu2+还原,铜能使Fe3+还原,这两件事实有无矛盾?并说明理由;
(2)焊接铁皮时,先常用ZnCl2溶液处理铁皮表面;
(3)HgS不溶于HCl、HNO3和(NH4)2S中,而能溶于王水或Na2S中;
(4)HgCl2溶液中在有NH4Cl存在时,加入NH3·H2O得不到白色沉淀HgNH2Cl2
22-4 (1)为什么Cu+不稳定、易歧化,而Hg22+则较稳定。试用电极电势的数据和化学平衡的观点加以阐述;
(2)在什么情况下可使Cu2+转化为Cu+,试举一例;
(3)在什么情况下可使Hg(II)转化为Hg(I);Hg(I)转化为Hg(II),试各举几个反应方程式说明。
第23章 d区金属(一)第四周期d区金属
23-1 试以原子结构理论说明:
(1)第四周期过渡金属元素在性质上的基本共同点;
(2)讨论第一过渡系元素的金属性、氧化态、氧化还原稳定性以及酸碱稳定性变化规律;
(3)阐述第一过渡系金属水合离子颜色及含氧酸根颜色产生的原因。
23-2. 根据以下实验说明产生各种现象的原因,并写出有关反应方程式。
(1)打开装有TiCl4的瓶塞,立即冒白烟;
(2)向此瓶中加入浓盐酸和金属锌时,生成紫色溶液;
(3)缓慢地加入NaOH至溶液呈碱性,则析出紫色沉淀;
(4)沉淀过滤后,先用硝酸,然后用稀碱溶液处理,有白色沉淀生成。
23-3 向一含有三种阴离子的混合溶液中滴加AgNO3溶液至不再有沉淀生成为止,过滤,当用硝酸处理沉淀时,砖红色沉淀溶解得到橙色溶液,但仍有白色沉淀。过滤呈紫色,用硫酸酸化后,加入Na2SO3,则紫色逐渐消失。指出上述溶液中含有哪三种阴离子,并写出有关反应方程式。
23-4 用反应方程式说明下列实验现象:
(1)在绝对无氧条件下,向含有Fe2+的溶液中加入NaOH溶液后,生成白色沉淀,随后逐渐成红棕色;
(2)过滤后的沉淀溶于盐酸得到黄色溶液;
(3)向红色溶液中加几滴KSCN溶液,立即变血红色,再通入SO2,则红色消失;
(4)向红色消失的溶液中滴加KMnO4溶液,其紫色会褪去;
(5)最后加入黄血盐溶液时,生成蓝色沉淀。
参考答案
第一章:
1-1:单核元素只有一种同位素,因而它们的相对原子质量十分准确,有效数字达到的位数较多;对于那些只有一种同位素,因而它们的相对原子质量十分准确,有效数字达到的位数较多;对于那些只有一种同位素的丰度特别大(99%以上)的元素,同位素丰度的不确定性对它们的原子量的准确性的影响较小;而对于那些几个同位素的丰度都较大的元素,原子量的不确定性的就较高了;特别是那些不同来源的样品中同位素丰度涨落很大的元素,原子量的不确定性就更明显了。
1-2:E=NAhv
v=E/hNA=190×103J·mol-1/6.626×10-34J·s-1×6.02×1023mol-1=4.76×1014Hz
=c/v=2.988×108m·s-1/4.76×1014s-1=6.30×10-7m
答:能引起溴分子分解需要吸收的最低能量子的波长是630mm;频率是4.76×1014Hz。
1-3:莱曼光谱: ,根据 ,代入数据
解得, ,
答:是 跃迁。
1-4:电负性最大是氟;电负性最小的是铯和钫;电负性变化的整体趋势是:从左到右逐渐增大;从上到下逐渐减小;但这一趋势对于位于周期表d区后半段和p区某些元素是不符合的。这是因为在此区域尽管核电荷数增大,原子半径却增加得很少,有效核电荷数增大。
1-5:第6周期汞-铊-铜-铋最稳定的氧化态不是族序数,而分别是0、+1、+2、+3。这时它们的原子正好呈6s2构型,这被归结为“6s2惰性电子对效应”。该效应使T1、Pb、Bi在化合物中常呈低价态,而其高价态化合物的氧化性较强,是强氧化剂。
第二章:
2-1:LiH是s-s 键;HCI是s-p 键;Cl2p-p是 键。
2-2:NF3和NH3的偶极矩分别为0.24和1.48,对于NH3,因为氮的电负性大于氢原子,偶极矩的方向指向氮原子,而孤对电子的取向与之一致,使偶极矩更大;对于NF3,因F的强电负性使偶极矩指向氟原子,而孤对电子的取向与之相反,使偶极矩变小。
2-3:对于CO,C原子和O原子成键时不仅形成2个共用电子对,而且氧原子上的已经成对的电子还要进入碳原子的空轨道(配位键),使碳原子反而呈负电性,该偶极与氧较大电负性吸引电子是相反的,因此CO分子的偶极矩接近零。
2-4:取向力:HCl>HBr>HI;因为HCl、HBr、HI偶极矩依次减小,故取向力依次减小;
诱导力:HCl>HBr>HI;因为偶极矩越大,诱导力也越大;
色散力:HCl>HBr 2-5:每摩H2O分子平均有2mol氢键,比HF间的氢键数多一倍。 第三章: 3-1:0,0,0;1/4,1/4,1/4;3/4,1/4,3/4;3/4,3/4,3/4,1/4,1/4;1/4,3/4,3/4,晶胞体对角线上的四个碳原子也可位于3/4,1/4,1/4;3/4,3/4,1/4;1/4,1/4,3/4;3/4,3/4,3/4。 3-2:亚硝酸钠是体心晶胞。在亚硝酸钠晶胞中,每个NO2离子的氮、氧原子与其它NO2离子的氮、氧原子的取向一致,N-O的键长键角相等,因此可公考察氮原子在晶胞中的坐标:0,0,0和 , , ,可见NO2离子可作体心平移;而且,在亚硝酸钠晶胞中,只有两个Na+离子,它们的坐标分别为(0, +x,0)和( ,x, ),也是体心平移关系,因而,亚硝酸钠晶胞是体心晶胞。 金红石不是体心晶胞。在金红石晶胞中,两个钛原子坐标分别为(0,0,0)和( , , ),是体心平移关系,然而,氧原子却不能作体心平移,所以金红石不是体心晶胞,而是素晶胞。 3-3:“晶格结点”不是晶体学术语,没有确切的意义。它经常不是指晶体微观空间中的结构基元,例如常见到书上说,干冰的晶格结点是CO2分子,但干冰的结构基元是4个CO2分子的集合,不是一个分子。又例如,常见到书上说,NaCl晶体的晶格结点是单独的Na+和Cl-,它们(晶格结点)之间的作用力是离子键。但NaCl晶体的结构基元是一对(Na++ Cl-)离子,结构基元内就有离子键。所以,最好放弃“晶格结点”这样一个不确切的概念。结构单元是化学术语,例如,干冰晶体的结构单元是二氧化碳分子,而结构基元是晶体学术语,例如,干冰晶体的结构基元是4个取向不同的二氧化碳分子的集合,这种原子集合是该晶体微观空间中的原子周期性平移的最小集合。 3-4:不矛盾。金刚烷为非极性分子,分子间力不大,熔点高是因球型而致紧密堆积,分子几乎相切,空隙很小。挥发性高则是固休表面分子间力小容易脱离固体而逃逸。 第四章: 4-1:粗盐酸中的黄色主要是FeCl4-引起的,证明的方法很多,例如: 1、向溶液中加硝酸或高氯酸,可看到黄色褪去,得到近无色或浅紫色的溶液。 2、向硝酸铁溶液滴加盐酸,溶液渐渐转为黄色。 3、向含Fe3+离子的粗盐酸中加入锌粒,放出氢气的同时Fe3+离子被锌还原为Fe2+,粗盐酸的黄色褪去。 4-2:配离子的组成为: 配合物 组成 离子数 电导之比 黄色CoCl3·6NH3 [Co(NH3)6]Cl3 4 2 紫红色CoCl3·5NH3 [Co(NH3)5Cl]Cl2 3 1.5 绿色CoCl3·4NH3 [Co(NH3)4Cl2]Cl