《武汉大学版无机化学课后习题答案第三版第17章d区元素1.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《武汉大学版无机化学课后习题答案第三版第17章d区元素1.doc（10页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流武汉大学版无机化学课后习题答案第三版第17章d区元素1.精品文档.D区元素（1）1. 钛的主要矿物是什么？简述从钛铁矿制取钛白得反应原理。解：钛的主要矿物有钛铁矿FeTiO2反应原理： FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O TiOSO4 + 2H2O =TiO2H2O + H2SO4 TiO2H2O = TiO2 + H2O2. 解释TiCl3和Ti(O2)OH(H2O)4+ 有色得原因。解：TiCl3显色是因为产生了电核跃迁，Ti(O2)OH(H2O)4+有色是因为O22-离子变形性较强，dd跃迁所
2、引起。3. 完成并配平下列反应方程式。（1） Ti + HF （2） TiO2 + H2SO4 （3） TiCl4 + H2O （4） FeTiO3 + H2SO4 （5） TiO2 + BaCO3 （6） TiO2 + C + Cl2 解：(1) Ti + 5HF = H2TiF6 + 2H2(2) TiO2 + H2SO4 = TiOSO4 + H2O(3) TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl (4) FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O(5) TiO2+ BaCO3 = BaTiO3 + CO2(6) TiO2 + 2C + 2
3、Cl2 = TiCl4 + 2CO4. 完成下列反应（1） TiI4在真空中强热；（2） FeTiO3和碳得混合物在氯气中加热；（3） 向含有TiCl得水溶液加入过量得氨；（4） 向VCl3的水溶液加入过量的氨；（5） 将VCl2的固体加到HgCl2水溶液中。解：(1) TiI4 = Ti + 2I2 (2) 2FeTiO3 + 6C + 5Cl2 = 2FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO (3) TiCl62- + NH3 = Ti(NH3)64+ + 6Cl- (4) VCl3 + Na2SO3 = (5) VCl2 + HgCl2=5. 根据下列实验写出有关的反应方程式：将一瓶Ti
4、Cl4打开瓶塞时立即冒白烟。向瓶中加入浓HCl溶液和金属锌时生成紫色溶液，缓慢地加入NaOH溶液直至溶液呈碱性，于是出现紫色沉淀。沉淀过滤后，先用HNO3处理，然后用稀碱溶液处理，生成白色沉淀。解：TiCl4 + 3H2O = H2TiO3 + 4HCl2TiCl4 +Zn = 2TiCl3 + ZnCl2TiCl3 + 3NaOH = Ti(OH)3 + 3NaCl3Ti(OH)3 + 7HNO3 = 3TiO(NO3) + 2 NO + 8H2OTiO2+ + 2OH- + H2O = Ti(OH)46. 利用标准电极电势数据判断H2S，SO2，SnCl2和金属Al能否把TiO2+离子还原
5、成Ti3+离子？解：由查表得：因为EAl3+/AlETiO2+/Ti3+，故只有Al 才可以还原TiO2+离子成Ti3+离子7. 概述下列合成反应地步骤（1） 由MnSO4制备K5Mn(CN)6；（2） 由MnO2制备K3Mn(CN)6；（3） 由MnS制备KMnO4；（4） 由MnCO3制备K2MnO4；（5） 由BaMnO4制备金属锰。解：(1) MnSO4 + 6KCN = K4Mn(CN)6 + K2SO4(2) 4MnO2+6H2SO4 = 2Mn2(SO4)3+6H2O+O2Mn2(SO4)3+12KCN=2K3Mn(CN)6+3K2SO4 (3) MnS + 2O2 = MnO2
6、 + SO2 2MnO2 + 4KOH +O2 = 2K2MnO4 + 2H2O 2K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + 2KOH + H2(4) MnCO3 + 2HNO3 = Mn(NO3)2 + H2O + CO2Mn(NO3)2 = MnO2 + 2NO22MnO2 + 4KOH +O2 = 2K2MnO4 + 2H2O (5) BaMnO4+K2SO4 = K2MnO4+BaSO4 K2MnO4+CO2=KMnO4+MnO2+2K2CO3 KMnO4+SO32-+H2O=2MnO2+SO42-+2OH-(中性条件下) 3MnO2=Mn3O4+O2(加热) Mn3O4+8A
7、l = 4Al2O3+9Mn8向铬酸钾的水溶液通入CO2时，会发生什么变化？解：溶液由黄色变为橙色9完成并配平下列反应方程式（1） V2O5 + NaOH（2） V2O5 + HCl（3） VO43- + H+(过量) （4） VO2+ + Fe2+ + H+（5） VO2+ + H2C2O4 + H+解：(1) V2O5 + 2NaOH = 2NaCO3 + H2O V2O5 + 6NaOH = 2Na3VO4 + 3H2O(2) V2O5 + 6HCl = 2VOCl2 + Cl2 + 3H2O(3) VO43- + 4H+(过量) = VO2+ + 2H2O(4) VO2+ + Fe2+
8、 + 2H+ = VO2+ Fe3+ H2O(5) 2VO2+ + H2C2O4 + 2H+ = 2VO2+ + 2CO2 + 2H2O10钒酸根离子在水溶液中的组成取决于哪些因素？这些因素怎样影响平衡 VOV2O (V3O, V10O等)。解：取决于(1) 溶液的pH值，随着pH值的下降，聚合度增大，但若加入足够量 的酸，溶液中存在稳定的VO2+离子 。 (2)钒酸根浓度的大小，浓度低于10-4moldm-3时，溶液中存在的仅为单体钒酸根和酸式钒酸根离子，若浓度大于10-4moldm-3，则当酸度过高，pH值约为2时，会沉淀出红棕色的五氧化二钒水合物。11 新生成的氢氧化物沉淀为什么会发生下
9、列变化（1） Mn(OH)2几乎是白色的，在空气中变为暗褐色？（2） 白色的Hg(OH)2立即变为黄色？（3） 蓝色的Cu(OH)2，加热时为什么变黑？解：(1) 2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO(OH)2 MnO(OH)2为暗褐色(2) Hg(OH)2 = HgO + H2O HgO为黄色(3) Cu(OH)2 = CuO + H2O CuO为黑色12根据下述各实验现象，写出相应的化学反应方程式（1） 往Cr2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液，先析出葱绿色絮状沉淀，后又溶解，此时加入溴水，溶 液就由绿色变为黄色。用H2O2代替溴水，也得到同样结果。（2） 当黄色BaCrO4沉淀溶解
10、在浓HCl溶液中时得到一种绿色溶液。（3） 在酸性介质中，用锌还原Cr2O时，溶液颜色由橙色经绿色而变成蓝色。放置时又变回绿色。（4） 把H2S通入已用H2SO4酸化的K2Cr2O7溶液中时，溶液颜色由橙变绿，同时析出乳白色沉淀。解：(1) Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3Cr(OH)3 + OH- = Cr(OH)4-Cr(OH)4- +Br2 = Br- + CrO42- + H2O2 Cr(OH)4- + 3H2O2 + 2OH- = 2CrO42- + 8H2O(2) 2BaCrO4 + 2H+ = Cr2O72- + 2Ba2+ + H2O Cr2O72- + 6Cl- +
11、 14H+ = 2Cr3+ + 3Cl2 + 7H2O(3) Cr2O72- + 3Zn + 14H+ = 2Cr3+ + 3Zn2+ + 7H2O 2Cr3+ + Zn = 2Cr2+ + Zn2+ 4Cr2+ + O2 + 4H+ = 4Cr3+ + 2H2O6H2S + Cr2O72- + 8H+ = 2Cr3+ + 6S + 7H2O13若Cr离子和Al共存时，怎样分离它们？Zn离子也共存时，怎样分离？解： Cr3+, Al3+, Zn2+ (1) H2O2,OH-(过量), (2) 调节pH=45，BaCl2 BaCrO4 Al3+,Zn2+ NH3.H2O Al(OH)3 Zn(N
12、H3)42+14在含有Cl和CrO离子的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，若Cl及CrO均为10moldm,那么谁先沉淀？两者能否基本分离出来。解：KspAgCl = 1.810-10 KspAg2CrO4 =2.010-12 =Ag+Cl- = Ag+2CrO42- 故先得到 AgCl 沉淀 若使AgCl沉淀 Ag+ = 使Ag2CrO4沉淀Ag+ = 故当Ag2CrO4产生沉淀时 Cl- = 100% = 99.6% 故可基本分离15用H2S或硫化物设法将下列离子从它们的混合溶液中分离出来。 Hg，Al3+，Cu2+，Ag+，Cd2+，Ba2+，Zn2+，Pb2+，Cr3+解：Al(OH)
13、3、Cr(OH)3(加盐酸)Al3+、Cr3+、Zn2+Hg2S、 CuS 、Ag2S、 CdS、 PbS(加浓盐酸) Cd2+、Pb2+ (加氨水) HgS+Hg、 CuS 、Ag2S(加硝酸)Ag+、Cu2+(Cl)Ba2+ 16指出下列化合物的颜色，并说明哪些是d-d跃迁，哪些是电荷跃迁引起的？ Cu(NH3)4SO4(深蓝色)，Mn(CN)6(SO4)2(深紫色)， 顺式-Co(NH3)4Cl2Cl(紫色)，反式-Co(NH3)4Cl2Cl(绿色)， K2MnBr4(黄绿色)，Mn(H2O)6(SO4)(浅红色)， KFeFe(CN)6(深蓝色)，Ag2CrO4(橙红色) BaFeO4
14、(深红色)， Na2WS4(橙色) AuAuCl4(暗红色)，CuCuCl3(棕褐色)解：(1)深蓝色 (2)深紫色 (3)紫色 (4)绿色 (5)黄绿色 (6)浅红色 (7)深蓝色 (8)橙红色 (9)洋红色 (10)橙色 (11)暗红色 (12)棕褐色(9)，(10)，(11)为电荷跃迁引起，其余皆为d-d跃迁所致。17根据2CrO+2H+Cr2O+H2O K=10试求在1 moldm铬酸钾溶液中，pH值是多少时（1） 铬酸根离子褐重铬酸根离子浓度相等；（2） 铬酸根离子的浓度占99%；（3） 重铬酸根离子的浓度占99%。解：(1) 解：设Cr2O72- 浓度为x moldm-3 2 Cr
15、O42- + 2H+ Cr2O72- +H2O 2x x2 1 CrO42- = Cr2O72- 则：1 - 2x = x x=1/3 moldm-3 得:pH= -lgH+ = 6.7618把重铬酸钾溶液褐硝酸银溶液混合在一起时，析出什么沉淀？解：生成Ag2CrO4(砖红色)沉淀Cr2O72- + 4Ag+ + H2O = 2 Ag2CrO4 + 2H+19为了从溶解有20g六水合氯化铬()的水溶液重快速沉淀出氯，需要75ml 2 moldm 的硝酸银溶液，请根据这些数据写出六水合氯化铬()的配位式(结构式)。解：设结构式为 Cr(H2O)6Cl(3-x)Clx 则1mol该物可电离出x m
16、ol的Cl- Cl- + Ag+ = AgCl 0.15mol 75210-3mol 1 1六水合氯化铬的量为： 20g/266.45g/mol = 0.075mol 则： x/1 = 0.15/0.075 = 2即结构式为： Cr(H2O)6ClCl2 20为什么碱金属的重铬酸盐在水溶液重的pH ECr2O72-,Cr3+故反应向右进行24试求下列反应的平衡常数，并估计反应是否可逆 MnO+ 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O解： EMnO4-,Mn2+ = 1.51VEFe3+，Fe2+ = 0.771VLgK =得 ： K = 4.241062 故 反应不可逆
17、25 用二氧化锰作原料，怎样制备：(1)硫酸锰；(2)锰酸钾；(3)高锰酸钾。解：MnO2 + H2SO4 + H2O2 = MnSO4 + O2 + 2H2O2MnO2 + 4KOH + O2 = 2K2MnO4 + 2H2O2K2MnO4 + Cl2 = 2KMnO4 + 2KCl26根据下列电势图 MnOMnO2Mn IOI2I 写出当溶液的PH=0时，在下列条件下，高锰酸钾和碘化钾反应的方程式：（1） 碘化钾过量；（2） 高锰酸钾过量。解：(1) 2MnO4- + 10I- + 16H+ = 2Mn2+ + 5I2 + 8H2O (2) 6MnO4- + 5I- + 18H+ = 6M
18、n2+ + 5IO3- + 9H2O27什么是同多酸和杂多酸？写出仲酸铵，12钨磷酸钠的分子式。绘图表示仲钼酸根，12钨磷酸根的结构。解：同多酸： 若干水分子和二个以上同类酸酐组成的酸杂多酸： 若干水分子和二个以上不同类酸酐组成的酸仲钼酸铵 ： (NH4)6(Mo7O24)12-钨磷酸钠 Na3P(W12O40)28称取10.00g含铬和锰的刚样，经适当处理后，铬和锰被氧化为Cr2O和MnO的溶液，共250.0cm3。精确量取上述溶液10.00cm3，加入BaCl2溶液溶液并调节酸度使铬全部沉淀下来，得到0.0549gBaCrO4。另取一份上述溶液10.00cm3，在酸性介质中用Fe2+溶液0
19、.075moldm-3)滴定，用去15.95cm3。计算刚样铬和锰的质量分数。解： Cr% = % Mn% = = 1.50%29. 某溶液1dm3，其中含有KHC2O4H2C2O42H2O50.00g。有一KMnO4溶液40.00cm3可氧化若干体积的该溶液，而同样这些体积的溶液刚好30.00cm3的0.5mol dm-3NaOH溶液。试求：（1） 该溶液的C2O离子和H+的浓度；（2） KMnO4溶液的浓度(moldm-3)。解： (1) nH+=nOH=0.50.03=0.015mol H+=0.015mol/L (2)被30Ml0.5N NaOH溶液中和的KHC2O42H2O 质量为：
20、 W = n M = 300.510-3254.2/3 =1.271g 被40mL xmoldm-3 KMnO4溶液氧化的KHC2O42H2O的质量为： W = 40x254.2/4 10-3 =2.542x g 两者相等： 1.271g = 2.542x g 得： MnO4- = 0.50moldm-330根据物质的标准生成热，求算下列反应的热效应 (NH4)2Cr2O7(s) N2(g) + C2O3 (g)+ H2O(g)已知： H= -1807.49Kmoi-1 H= -1129.68 Kmoi-1 H= -97.49 Kmoi-1解：HH = - HH(NH4)2Cr2O7 + 4 HHH2O + HHCr2O3 = -(-1807.49) + 4(-97.49) + (-1129.68) =287.85KJmol-1