2022年无机化学实验 .pdf

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1、无机化学实验第三版实验习题答案P区非金属元素氮族、硅、硼1、设计三种区别硝酸钠和亚硝酸钠的方案。方案一：测定相同浓度的硝酸钠和亚硝酸钠溶液的PH ，呈中性的是硝酸钠，呈碱性的是亚硝酸钠。方案二：取等量的少量亚硝酸钠和硝酸钠的溶液，使它们分别与酸性高锰酸钾溶液反应，使高锰酸钾由紫色褪为无色的是亚硝酸钠，不能使高锰酸钾褪色的是硝酸钠。方案三：将硝酸钠和亚硝酸钠溶液均酸化，然后分别与碘水反应， 能使碘水褪为无色的是硝酸钠，不能使碘水褪色的是亚硝酸钠。2、用酸溶解磷酸银沉淀，在盐酸、硫酸、硝酸中选用哪一种最合适？为什么？答：应选用硝酸，因为硝酸银是可溶性的，而盐酸和硫酸与磷酸银反应后，又会生成氯化银沉

2、淀和硫酸银沉淀，使得溶解现象不明显。3、通过实验可以用几种方法将无标签的试剂磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠一一鉴别出来？答：可以分别测定其PH ，呈强碱性的是磷酸钠，成弱碱性的是磷酸氢钠，成酸性的是磷酸二氢钠。加热三种固体， 其中分解的是磷酸钠， 分解后产生无色玻璃状固体的是磷酸氢钠。加热分解成硬而透明的玻璃状物质的是磷酸二氢钠。4、为什么装有水玻璃的试剂瓶长期敞开瓶口后水玻璃会变浑浊？反应Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2能否正向进行？说明理由。答：水玻璃是硅酸盐， 长期放置，硅酸盐可与空气中的二氧化碳反应生成原硅酸，而原硅酸的溶解度很小，所以水玻璃会变浑浊。即Na2SiO3+CO

3、2+H2ONa2CO3+H2SiO3。Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2不能正向进行，因为碳酸的酸性比硅酸的酸性强。5、现有一瓶白色粉末状固体，它可能是碳酸钠、硝酸钠、硫酸钠、氯化钠、溴化钠、磷酸钠中的任意一种。试设计鉴别方案。答：取少量固体制成它的稀溶液，向溶液中加入氯化钡溶液，再加入盐酸，假设有白色沉淀生成， 加入盐酸后沉淀消失， 则固体为碳酸钠； 假设有白色沉淀生成，加入盐酸后沉淀不消失， 则固体为硫酸钠； 假设无明显现象则继续检验。再取少量稀溶液，加入少量氯化钙溶液，假设有白色沉淀生成，则固体为磷酸钠；假设无明显现象， 则再取少量稀溶液， 向溶液中加入硝酸银溶液， 假设有白

4、色沉淀生成，则固体为氯化钠，假设有淡黄色沉淀生成，则固体为溴化钠，假设无明显现象，则固体为硝酸钠。6、硼酸为一元弱酸，其呈酸性是因为硼原子为缺电子原子，加合来自水分子的氢氧根而释出氢离子，加入多羟基化合物，可使硼酸的酸性大为增强。7、为什么一般情况下不用硝酸作为酸性反应介质？硝酸与金属反应和稀硫酸或稀盐酸与金属反应有何不同？答：硝酸有强氧化性， 所以一般不用硝酸作为酸性反应介质。硝酸与金属反应是氮元素被复原，而稀硫酸或稀盐酸与金属反应是氢元素被复原。常见非金属阴离子的分别与鉴定1、取以下盐中之两种混合，加水溶解时有沉淀生成。将沉淀分成两分，一分溶于盐酸，另一份溶于硝酸溶液。试指出以下哪两种盐混

5、合时可能有此现象？BaCl2 、AgNO3 、Na2SO4 、(NH4)2CO3 、KCl 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页答：BaCl2 和(NH4)2CO3混合时可能有此现象。Ba2+CO32- BaCO3 BaCO32H+ Ba2+ H2O CO2 2一个能溶于水的混合物，已检出含Ag+和 Ba2+。以下阴离子中哪几个可不必鉴定？ SO32-、Cl- 、NO3- 、SO42- 、CO32- 、I- 答：SO32- 、Cl- 、SO42- 、CO32- 、I- 不必鉴定。因为它们与Ag+或 Ba2+均可生成沉淀

6、，不溶于水。 SO32- Ba2+ BaSO3 Cl - Ag+AgCl SO42-Ba2+ BaSO4 CO32- Ba2+BaCO3 I - Ag+AgI 3、某阴离子未知液经初步实验结果如下：试液呈酸性时无气体产生；酸性溶液中加 BaCL2溶液无沉淀产生；加入席硝酸溶液和AgNO3 溶液产生沉淀；酸性溶液中加入KMnO4 ，紫色褪去，加I2 淀粉溶液，蓝色不褪去；与 KI 无反应。由以上初步实验结果， 推测哪些阴离子可能存在。 说明理由， 拟出进一步验证的步骤简表。答：可能存在 I- 。验证：取未知液少量， 向其中加入淀粉溶液， 然后滴入几滴氯水， 假设溶液变蓝，则证明存在 I- 。4、

7、加稀 H2SO4 或稀 HCl 溶液于固体式样中，如观察到有气泡产生，则该固体式样中可能存在哪些阴离子？答：可能存在 CO32- 、SO32- 、S2O32- 、S2-、NO2- 等离子。5、有一阴离子未知溶液，用稀硝酸调节其酸性后，加入硝酸试剂，发现并无沉淀生成，则可确定哪几种阴离子不存在？答：Cl- 、SO42-、Br- 、I- 、SO32- 、S2O32- 不存在。6、在酸性溶液中能使I2 淀粉溶液褪色的阴离子是哪些？答：SO32- 、S2O32- 、S2-等。主族金属1、实验中如何配制氯化亚锡溶液？答：称取氯化亚锡含结晶水固体，用160mL浓盐酸溶解，然后加入蒸馏水稀释至 1L，再加入

8、数粒纯锡以防氧化。假设制备其它浓度的溶液，方法也如上。1、预测二氧化碳和浓盐酸反应的产物是什么？写出其反应方程式。答：二氧化碳和浓盐酸反应生成PbCl2、Cl2 和水。反应方程式为 PbO2 4HClPbCl2Cl2 2H2O 3、今有未贴标签无色透明的氯化亚锡，四氯化锡溶液各一瓶，试设法鉴别。答：各取少量 SnCl2 和 SnCl4 的溶液分别置于两支试管中， 然后分别注入少量饱和硫化氢水溶液，生成棕色沉淀的是SnCl2 溶液， 生成黄色沉淀的是SnCl4溶液。4、假设实验室中发生镁燃烧的事故，可否用水或二氧化碳灭火器扑灭？应用何种方法灭火？答：不能用水或二氧化碳灭火器扑灭。因为镁与热水和二

9、氧化碳都反应。 MgCO2 MgO CO Mg 2H2O Mg(OH)2 H2 可用泡沫灭火器来灭火。常见阳离子的别离与鉴定一1. 选用一种试剂区别以下四种溶液：KCl Cd(NO3)2 AgNO3 ZnSO4 答：用硫化氢试剂。 硫化氢与 KCl 不反应，与 Cd(NO3)2反应生成 CdS黄色沉淀，与 AgNO3 反应生成 Ag2S黑色沉淀，与 ZnSO4反应生成 ZnS白色沉淀。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页反应方程式： Cd2+ H2S CdS 2H+ 2Ag+ H2S Ag2S 2H+ Zn2+H2S

10、ZnS 2H+ 2. 选用一种试剂区别以下四种离子：Cu2+ Zn2+ Hg2+ Cd2+ 答：用 H2S试剂。CuS沉淀为黑色， ZnS沉淀为白色 ,Hg 沉淀为红色， CdS沉淀为黄色。3. 用一种试剂别离以下各组离子。Zn2+和 Cd2+ 答：用 NaOH 溶液。加过量 NaOH 溶液，过滤或离心别离Zn2+4OH- Zn(OH)42- Cd2+ 2OH- Cd(OH)2 Zn2+和 Al3+ 答：用氨水。在溶液中加入过量氨水至沉淀完全，然后离心别离，Al3+生成Al(OH)3 沉淀被别离出来，而Zn2+则生成 Zn(NH3)42+ 配离子留在溶液中。Zn2+4NH3?H2OZn(NH3

11、)42+ 4H2O Al3+3NH3?H2OAl(OH)3 3NH4+ Cu2+ 和 Hg2+ 答：用(NH4)2S溶液，加 (NH4)2S溶液至过量，然后离心别离，Cu2+ 生成 CuS 沉淀被别离出来，而Hg2+ 则生成 HgS22- 配离子留在溶液中。Cu2+ (NH4)2SCuS 2NH4+ Hg2+ 2(NH4)2SHgS22- 4NH4+ Zn2+和 Cu2+ 答：用硫化氢溶液。加硫化氢至沉淀完全。然后离心别离。Zn2+与 H2S溶液不反应，而 Cu2+ 与 H2S溶液反应生成 CuS沉淀。Zn2+和 Sb3+ 答：可用氨水或硫化氢溶液。首先加试剂至沉淀完全，然后离心别离。 Sb3

12、+3NH3?H2OSb(OH)3 (白 ) 3NH4+ Zn2+4NH3?H2OZn(NH3)42- 4H2O 2Sb3+3H2S Sb2S3 (橙红 ) 6H+ Zn2+与 H2S不反应。4 如何把 BaSO4 转化为 BaCO3? 与 Ag2CrO4 转化为 AgCl 相比，哪种转化更容易？答： 把固体 BaSO4 与浓 Na2CO3 溶液共同煮沸，则可使 BaSO4 转化为 BaCO3 。 BaSO4Na2CO3 BaCO3 Na2SO4 把 Ag2CrO4转化为 AgCl 更容易些。第一过渡系元素二铁、钴、镍1制取 Co(OH)3 、Ni(OH)3 时，为什么要以 Co()、Ni( )

13、 为原料在碱性溶液中进行氧化，而不用Co()、Ni( ) 直接制取？答：因为钴和镍的 +价氧化态在一般简单化合物中是不稳定的，会生成其它氧化态，所以由 Co()、Ni( ) 直接制得的 Ni(OH)3 和 Co(OH)3也不纯洁，存在其它氧化态。2今有一瓶含有 Fe3+、Cr3+和 Ni2+离子的混合液，如何将它们别离出来，请设计别离示意图。3. 有一浅绿色晶体 A，可溶于水得到溶液B-于 B中加入不含氧气的6mol/LNaOH溶液，有白色沉淀 C和气体 D生成。C在空气中渐渐变成棕色，气体D使红色石蕊试纸变蓝。假设将溶液B加以酸化再滴加一紫红色溶液E，则得到浅黄色溶液F，于 F中加入黄血盐溶

14、液， 立即产生深蓝色的沉淀G 。假设溶液 B中加入 BaCl2溶液，有白色沉淀H析出，此沉淀不溶于强酸，问A、B、C、D、E、F、G 、H是什么物质，写出分子式和有关的反应式。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页解：根据题意， A为(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O B为(NH4)2Fe(SO4)2 C为 Fe(OH)2 D为 NH3 E为 KMnO4 F 为 Fe2(SO4)2 G为 Fe4Fe(CN)63 H 为 BaSO4 化学反应方程式： (NH4)2Fe(SO4)24NaOH 2NH3 Fe(OH)2 2

15、Na2SO4 4H2O 4Fe(OH)2O2 2H2O 4Fe(OH)3 10FeSO4 2KMnO4 8H2SO4 5Fe2(SO4)32MnSO4 K2SO4 8H2O 4Fe3+3Fe(CN)64- Fe4Fe(CN)63 (深蓝色 ) Ba2+SO42-BaSO4 常见阳离子的别离与鉴定二1每次洗涤沉淀所用洗涤剂都有所不同，例如洗涤AgCl、PbCl2 沉淀用 HCl 溶液2mol/L , 洗涤 PbS 、HgS 、CuS沉淀用 NH4Cl溶液饱和，洗涤HgS用蒸馏水，为什么？答：这是由沉淀和洗涤剂和性质决定的。沉淀必须在所选洗涤剂中难溶，而且洗涤剂要容易将杂质离子洗掉， 且不能带来新

16、的杂质离子。 所以不同的沉淀在洗涤时要选用不同的洗涤剂。一种钴配合物的制备1要使本实验制备的产品的产率高，你认为哪些步骤是比较关键的？为什么？答： 控制好量的关系，这样才能使反应进行充分； 加入氯化钴粉末时要分数次加入，边加边摇动，这样使CoCl2 反应完全，不至于有剩余； 当固体完全溶解，溶液中停止起泡时再加入浓盐酸，这是反应进行完全的标志； 加热时温度不能超过85，因为温度直接影响配合物的稳定性。2试总结制备 Co() 配合物的化学原理及制备的几个步骤。答：原理：由 Co()和配体进行快速反应首先生成Co() 的配合物，然后用氧化剂将 Co()配合物氧化成相应的Co() 配合物。制备步骤：

17、 称量药品，使药品的量有利于反应的充分进行，配制溶液； 向溶液中加入 Co(), 使 Co() 充分溶解； 向混合液中加入氧化剂，边加边摇动，使反应充分进行； 加入其它有利于反应进行的试剂或进行有利配合物形成的操作如加热、调PH等。思考题： 1、将氯化钴加入到氯化铵和浓氨水的混合溶液中，可发生什么反应？产物是什么？解：取代反应，最终产物是Co(NH3)62+。 2 、实验中加 H2O2的作用是什么？可用哪些物质代替？有什么不好？解：氧化作用。可用空气中的氧气代替，反应速度慢。 4Co(NH3)62+ + O2 + 2 H2O 4Co(NH3)63+ + 4OH-精选学习资料 - - - - -

18、 - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页 3 、实验中加浓盐酸的作用是什么？解：提供较多的氯离子；中和过量的氨水。 4、制备过程中， 在水浴上加热 20 分钟的目的是什么？能否加热至沸腾？解：维持 20min 是提高反应速率，保证反应完全。Co(NH3)62+是外轨型配合物Co(NH3)63+是内轨型配合物， 要把外轨向内轨转型， 导致速度比较慢， 要持续较长时间。不能加热至沸腾，因为温度不同，产物不同。5、制备过程中为什么要加入7ml 浓盐酸？解：因为存在反应： Co(NH3)6Cl3Co(NH3)63+3Cl-加入 7ml 的浓盐酸，使平衡向左移动，

19、进而提高产率。6、要使 Co(NH3)6Cl3合成产率高，你认为哪些步骤是比较关键的？为什么？解： 1煮沸 20min，因为要反应完全2整个过程温度的控制，因为温度不同，产物不同。3最后加入的 7mL浓盐酸，因为借助同离子效应使产品析出。三草酸合铁酸钾1、能否用 HNO3代替 H2O2作氧化剂，假设行，写出用HNO3作氧化剂的主要反应式。你认为用哪个作氧化剂较好？为什么？答：能。FeC2O42H2O + HNO3 + K2C2O4 + H2C2O4 K3Fe(C2O4)3 3H2O+NO +KNO3H2O2作氧化剂好，因为复原产物为H2O ，不会引入杂质。2、根据三草酸合铁酸钾的合成过程，你认

20、为该化合物应如何保存？答：保存于棕色瓶中，置于阴凉干燥处。 3、写出以上实验过程中的实验现象和方程式，并计算理论产量。一实验现象 1 、浅绿色， 2 、棕色， 3 、棕色沉淀， 4 、无色， 5 、翠绿色。二方程式 1 、 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O 2 、Fe3+ + 3 NH3H2O = Fe(OH)3 +NH+4 3 、KOH + H2C2O4 = KH C2O4 + H2O 4 、 Fe(OH)3 + 3 KH C2O4 = K3Fe (C2O4)3 3H2O (三) 理论产量： 5 克。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页