第十六章 d區(qū)元素(一).ppt

1、無機(jī)化學(xué),Inorganic Chemistry,武漢科技學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院,College of Chemial Engineering,習(xí)題講解,第十六章 d區(qū)金屬（一）,一、是非題 1、按照酸堿質(zhì)子理論，F(xiàn)e(H2O)5(OH)2+的共軛酸是Fe(H2O)63+, 其共軛堿是 Fe(H2O)4(OH)2+。 （p107、584） （ ） 2、由Fe3+能氧化I，而Fe(CN)63-不能氧化 I，可知Fe(CN)63-的穩(wěn)定常數(shù)小于Fe(CN)64-的穩(wěn)定常數(shù)。 （） （p588） 3、在Ti(H2O)63+配離子中，Ti3+的d軌道在H2O的影響下發(fā)生能級分裂，d 電子可吸收可見光中的綠色

2、光而發(fā)生d-d 躍遷，散射出紫紅色光。 （p359、p556） （） (吸收藍(lán)綠色光，透射紫色光和紅色光) 4、在 Mn+ +ne =M 電極反應(yīng)中，加入Mn+的沉淀劑，可使標(biāo)準(zhǔn)電極電勢E的代數(shù)值增大，同類型的難溶鹽的Ksp值越小，其E的代數(shù)值越大。（p695） （） （E的代數(shù)值減小，Ksp值越小，其E的代數(shù)值越?。?二、選擇題 1、下列過渡元素中能呈現(xiàn)最高氧化數(shù)的化合物是 A、 FeB、 CoC、 NiD、 Mn （+6） （+4） （+4） （+7） 2、Fe3O4與鹽酸作用的產(chǎn)物為 A、FeCl3+H2O B、 FeCl2+H2O C、FeCl3+ FeCl2+H2O D、 FeCl3

3、+Cl2 3、Co3O4 與鹽酸作用的產(chǎn)物為 A、CoCl2+H2O B、CoCl3+CoCl2+H2O C、CoCl2+Cl2+H2O D、 CoCl3+ H2O （p582 Co3O4= Co2O3 + CoO ） 4、欲除去 FeCl3 中含有的少量雜質(zhì) FeCl2，應(yīng)加入的物質(zhì)是 A、通 Cl2B、KMnO4C、HNO3D、K2Cr2O7,5、下列哪個(gè)溶液中，當(dāng)加入 NaOH 溶液后，僅有顏色發(fā)生變化而無沉淀生成的是 A、FeSO4B、KMnO4C、NiSO4D、K2Cr2O7 6、欲制備Fe2+的標(biāo)準(zhǔn)溶液，應(yīng)選擇的最合適的試劑是 A、FeCl2 溶于水B、硫酸亞鐵銨溶于水 C、FeC

4、l3 溶液中加鐵屑D、鐵屑溶于稀酸 （p585） 7、用來檢驗(yàn) Fe2+離子的試劑為 A、NH4SCNB、K3Fe(CN)6C、K4Fe(CN)6D、H2S （p587） 8、用來檢驗(yàn) Fe3+離子的試劑為 A、KIB、NH4SCNC、NaOHD、NH3H2O,9、Co(CN)64-與Co(NH3)62+的還原性相比較 A、 Co(NH3)62+還原性強(qiáng)B、Co(CN)64-還原性強(qiáng) C、 兩者都強(qiáng)D、兩者都不強(qiáng) （p588、p589， Co(CN)64-為相當(dāng)強(qiáng)的還原劑） 10、CoCl34NH3用H2SO4溶液處理再結(jié)晶，SO42-可取代化合物中的 Cl，但NH3的含量不變，用過量AgNO

5、3處理該化合物溶液，每摩爾可得到1mol的AgCl沉淀這種化合物應(yīng)該是 A、Co(NH3)4Cl3B、Co(NH3)4ClCl2 C、Co(NH3)4Cl2ClD、Co(NH3)4Cl3 11、由 Cr2O3 出發(fā)制備鉻酸鹽應(yīng)選用的試劑是 A、濃 HNO3B、KOH(s) + KClO3(s)C、Cl2D、H2O2 （p575） 12、下列哪一種元素的氧化數(shù)為+ IV 的氧化物，通常是不穩(wěn)定的 A、 Ti ( IV )B、 V ( IV )C、Cr( IV ) D、Mn ( IV ) （p567-568， Cr O(O2)2）,13、鑭系收縮的后果之一，是使下列哪些元素的性質(zhì)相似 A、Sc 和

6、 LaB、Cr 和 MoC、Fe、Co 和 NiD、Nb 和 Ta （p637） 14、下列各組元素中最難分離的是 A、Li 和 NaB、K 和 CaC、Cu 和 ZnD、Zr 和 Hf （p637） 15、在酸性介質(zhì)中，欲使 Mn2+氧化為 MnO4-，采用的氧化劑應(yīng)為 A、 H2O2B、王水C、K2Cr2O7+ H2SO4D、NaBiO3 （p578） 16、向 FeCl3 溶液中加入氨水生成的產(chǎn)物之一是 A、Fe(NH3)63+ B、Fe(OH)Cl2 C、Fe(OH)2Cl D、Fe(OH)3 （p586，配合物不太穩(wěn)定）,17、下列物質(zhì)不能在溶液中大量共存的是 A、Fe(CN)63-

7、和OH B、Fe(CN)63-和I C、Fe(CN)64-和I2 D、Fe3+和Br - （p586，和Cl2也不能在溶液中大量共存） 18、下列新制出的沉淀在空氣中放置，顏色不發(fā)生變化的是 A、Mn (OH)2B、Fe(OH)2C、Co(OH)2D、Ni(OH)2 （p577） 19、下列化合物中與濃鹽酸作用沒有氯氣放出的是 A、Pb2O3B、Fe2O3C、Co2O3D、Ni2O3 （p550） 20、酸性條件下 H2O2 與 Fe2+作用的主要產(chǎn)物是 A、Fe, O2 和 H+ B、Fe3+和 H2O C、Fe 和 H2O D、Fe3+和O2,三、填空題 1、在地殼中儲量居前十位的元素中屬

8、于過渡金屬的有Fe 和 Ti 。 2、向 FeCl3溶液中加入KSCN溶液后，溶液變?yōu)檠t色，再加入過量的NH4F溶液后，溶液又變?yōu)闊o色，最后滴加NaOH溶液時(shí)，又有紅棕色 Fe(OH)3 沉淀生成。 3、離子 V3+ ，Cr3+，Mn2+，F(xiàn)e2+與弱場配體生成配合物 按順磁性由大到小排列這些金屬離子，其順序是Mn2+Fe2+Cr3+ V3+。 4、向熱的氫氧化鐵濃堿性懸浮液中通入氯氣，溶液變?yōu)樽霞t色，再加入BaCl2溶液，則有紅棕色的BaFeO4生成。,5、給出下列物質(zhì)的化學(xué)式 綠礬FeSO47H2O； 鐵紅Fe2O3；摩爾鹽(NH4)2SO4FeSO46H2O；赤血鹽K3Fe(CN)6；

9、黃血鹽K4Fe(CN)63H2O； 二茂鐵 (nC5H5)2Fe；普魯士藍(lán) KFe(CN)6Fex 6、在配制 FeSO4 溶液時(shí)，常向溶液中加入一些鐵屑和硫酸，其目的是防止Fe2+水解和被氧化 。 7、FeCl3 的蒸氣中含有雙聚體Fe 2Cl6分子，其結(jié)構(gòu)類似于AlCl3蒸氣，其中 Fe3+的雜化方式為sp3；FeCl3中 Fe Cl 鍵共價(jià)成分較多。 8、現(xiàn)有四瓶綠色溶液，分別含有 Ni ( II )、Cu( II )、Cr( III )、MnO42-加水稀釋后，溶液變藍(lán)的是Cu() 加入過量酸性Na2SO3 溶液后，變?yōu)闊o色的是MnO42 加入適量 NaOH 溶液有沉淀生成，NaOH

10、過量時(shí)沉淀溶解，又得到綠色溶液的是Cr( III ) 加入適量氨水有綠色沉淀生成，氨水過量時(shí)得到藍(lán)色溶液的是Ni(),9、在 Cr3+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、Co2+、Ni2+中，易溶于過量氨水的是Co2+，Ni2+ 。 10、向 CoSO4 溶液中加入過量 KCN 溶液，有Co (CN )64生成，放置后逐漸轉(zhuǎn)化為Co(CN )63。 11、具有抗癌作用的順鉑，其分子構(gòu)型為正方形，化學(xué)組成為Pt(NH3)2 Cl2，Ni(CN)42- 的構(gòu)型為正方形，中心離子的未成對電子對為0，而NiCl42-構(gòu)型為四面體，未成對電子對為2。 12、鐵系元素包括Fe Co Ni ，鉑系元素則包括 R

11、u Rh Pd Os Ir Pt，鉑系元素因單質(zhì)活潑性差而在自然界中往往以游離態(tài)形式共生在一起，在金屬單質(zhì)中，密度最大的是Os 。,13、d 區(qū)元素的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)通式是(n-1)1-10ns1-2，它們的通性主要有金屬性、 同種元素有多種氧化數(shù)、 水合離子和酸根離子常帶色和 易形成絡(luò)合物。(p239) 14、d 區(qū)元素氧化數(shù)的變化規(guī)律是：同一過渡系從左向右氧化數(shù)升高，但隨后氧化數(shù)又下降；同一副族自上向下，元素氧化數(shù)變化趨向是高氧化態(tài)化合物穩(wěn)定性增加。 15、同一過渡系元素的最高氧化數(shù)的氧化物及其水合物，從左向右其酸性增強(qiáng)，而堿性減弱；同副族自上向下，各元素相同氧化數(shù)的氧化物及其水合物，通

12、常是酸性減弱，而堿性增強(qiáng)。,四、完成并配平反應(yīng)方程式 1、寫出下列反應(yīng)方程式 加熱三氧化鉻 4CrO3 2Cr2O3+3O2 (p533) 三氧化鉻溶于水 2CrO3+H2O=H2Cr2O7 (p533) 加熱重鉻酸銨 （NH4）2Cr2O7 Cr2O3+N2+4H2O (p533) 在重鉻酸鉀溶液中加入鋇鹽 2Ba2+ Cr2O72- + H2O =2BaCrO4+2H+ 在重鉻酸鉀溶液中加堿后再加酸 Cr2O72- 2OH- 2CrO42- H2O 2CrO42-2H+ Cr2O72- H2O, 在重鉻酸鉀中加濃硫酸 K2Cr2O7 +H2SO4 K2SO4+2CrO3 H2O 向硫酸亞鐵

13、溶液加入 Na2CO3 后滴加碘水 Fe2+ 2CO32-+2H2O=Fe(OH)2+2 HCO3 2Fe(OH)2+ 2CO32- + I2 +2H2O= 2Fe(OH)3 +2I+2 HCO3 硫酸亞鐵溶液與赤血鹽混合 Fe2+ Fe(CN)63-+K+= K Fe Fe(CN)6 強(qiáng)堿性條件下向 Fe(OH)3 加過量次氯酸鈉 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2 FeO42-+3Cl-+5H2O 過量氯水滴入 FeI2 溶液中 2FeI2+13 Cl2+12H2O=2FeCl3+4HIO3+20HCl,2、完成并配平下列反應(yīng)的離子方程式 KMnO4+H2S+H2SO4 2MnO

14、4+5H2S+6H+=2Mn2+5S+8 H2O KMnO4+FeSO4+ H2SO4 MnO 4+ 5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O KMnO4+K2SO3+KOH 2MnO 4+ SO32- +2OH=2MnO42-+ SO42-+H2O KMnO4+Na2C2O4+ H2SO4 2MnO4+ 5C2O42-+16 H+ =2Mn2+10CO28H2O,五、簡答題 1、在 Fe2+、Co2+和 Ni2+離子的溶液中，分別加入一定量的NaOH 溶液，放置在空氣中，各有什么變化？寫出反應(yīng)方程式。 Fe2+產(chǎn)生白色膠狀沉淀的 Fe(OH)2，在空氣中易氧化為棕色的 Fe(OH)3 沉

15、淀 Fe2+2OH= Fe(OH)2 4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3 Co2+生成藍(lán)色膠狀沉淀 Co(OH)2，在空氣中放置可緩慢地氧化為粉紅色Co(OH)3 沉淀 Co2+2OH= Co(OH)2 4 Co(OH)2+O2+2H2O= 4 Co(OH)3 Ni2+與 NaOH 作用生成的綠色膠狀沉淀 Ni(OH)2，空氣不能使之氧化。,2、現(xiàn)有五瓶透明溶液分別為Ba(NO3)2、Na2CO3、KCl、Na2SO4和FeCl3，要求不用任何其它試劑和試紙將它們區(qū)別開來。 由溶液顯黃色，可確定為FeCl3 溶液。利用FeCl3 與其它四種試劑作用。有氣體產(chǎn)生為 Na2CO

16、3，由 Na2CO3 與其它三種試劑作用，有白色沉淀為Ba(NO3)2，最后用 Ba(NO3)2 與剩下的兩種試劑作用，生成白色沉淀者為 Na2SO4，不作用為 KCl。,3、某物質(zhì)A為棕色固體，難溶于水。將A與KOH混合后，敞開在空氣中加熱熔融得到綠色物質(zhì)B。B可溶于水，若將B的水溶液酸化就得到A和紫色的溶液C。A與濃鹽酸共熱后得到肉色溶液D和黃綠色氣體E。將D與C混合并加堿使酸度降低，則又重新得到A。E可使KI淀粉試紙變藍(lán)，將氣體E通入B的水溶液中又得到C。電解B的水溶液也可獲得C。在C的酸性溶液中加入摩爾鹽溶液，C的紫色消失，再加 KNCS，溶液呈血紅色。C和H2O2溶液作用時(shí)紫色消失，

17、但有氣體產(chǎn)生，該氣體可使火柴余燼點(diǎn)燃。問：A、B、C、D和E各是什么物質(zhì)？并寫出上述現(xiàn)象各步的主要反應(yīng)式。,解：A、B、C、D、E分別為： MnO2 ，K2MnO4，MnO4-，MnCl2 ，Cl2，有關(guān)反應(yīng)式為：,第十六章 d區(qū)金屬（一）,鉻,重鉻酸鹽和鉻酸鹽在水溶液中存在下列平衡： 2CrO42-(黃色)+2H+Cr2O72-(橙紅色)+H2O 酸性溶液中Cr2O72-為主，堿性溶液中CrO42-為主。 在重鉻酸鹽溶液中除加堿可轉(zhuǎn)化為鉻酸鹽外，加Ag+、Pb2+和Ba2+也可轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鉻酸鹽。 H2O+4Ag+Cr2O72-=2Ag2CrO4(磚紅色)+2H+ H2O+2Ba2+Cr2O

18、72-=2BaCrO4(黃色)+2H+ H2O+2Pb2+Cr2O72-=2PbCrO4(黃色)+2H+ 從而使平衡向著生成鉻酸鹽的方向移動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)室也常用Ag+、Pb2+和Ba2+離子來檢驗(yàn)CrO42-離子的存在。,鉻,在酸性條件下重鉻酸鹽的氧化性 Cr2O72-+14H+6e-=2Cr3+7H2O =1.33V 所以Cr2O72-在酸性介質(zhì)中是強(qiáng)氧化劑(比高錳酸根離子的氧化性稍弱)，且還原產(chǎn)物均為Cr3+離子。如： Cr2O72-+14H+6Fe2+=2Cr3+6Fe3+7H2O 此反應(yīng)在分析化學(xué)中用來測定鐵。 3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CH3COOH+ 2K2SO4+2Cr2(SO4)3+11H2O 此反應(yīng)用于檢驗(yàn)司機(jī)是否酒后開車。 檢驗(yàn)過氧化氫的存在，生成Cr(O2)2O。 實(shí)驗(yàn)室中常用的鉻酸洗液是用熱的飽和重鉻酸鉀溶液與濃硫酸配制的。 2H2SO4(濃)+2K2Cr2O7=2C