1、 在焊接金属时,用ZnCl2浓溶液清除金属表面上的氧化物(以FeO为例),写出其化学反应方程式。 解:ZnCl2(浓) + H2O H[ZnCl2OH] (有显著的酸性) FeO + 2H[ZnCl2OH] Fe[ZnCl2OH]2+ H2O 2、试说明为什么加热HgO,会由黄色变为红色? 解:加热增强了Hg2+ 对O2- 的极化
3、电烙铁在长期使用后,铜制烙铁头常常有红色的粉末状物质脱落出来,请说明原因。 解:2Cu + O2 2CuO(s)
=
=
== 2CuO
2
2
== CuO(s) + 1/2 O(g)
Cu2O:红色
CuO分解反应属于熵推动反应,所以高温下Cu2O更为稳定 4、为什么从ZnS和CdS提取Zn、Cd需经过焙烧和碳还原两步:
2ZnS + 3O2
== 2ZnO + 2SO ZnO + C = Zn + CO
2
而从 HgS 提取 Hg 仅灼烧即可,其反应式是HgS + O2 解:HgO的热稳定性比ZnO和CdO小得多。 5、写出下列反应式:
== Hg(l) + SO?
2
(1)向硫酸铜和氯化钠的混和浓溶液中通入二氧化硫气体;
(2)将Cu片放入NaCN溶液中,当与空气隔绝时所发生的反应,当与空气接触时,所发生的反应; (3)在含CuSO4的溶液中逐渐加入氨水至过量; (4)氧化亚铜与过量盐酸反应;
(5)在硝酸亚汞溶液中加入过量碘化钾溶液 (6)金溶解于王水中。
解:(1)2CuSO4 + 2NaCl + SO2 + 2H2O 2CuCl↓+ Na2SO4 + 2H2SO4
+ - 或 2Cu2+ + 2Cl? + SO2 + 2H2O 2CuCl↓+ SO24+ 4H
-?
(2)Cu + 2CN? + H2O Cu(CN)2+12H2 + OH
=
=
=
4Cu + 8CN? + O2 + 2H2O
= 4 Cu(CN)=
2
-
+ 4OH?
(3) 2Cu2+ + 2NH3·H2O + SO42- Cu2(OH)2SO4↓+ 2NH4+
?2-? Cu2(OH)2SO4 + 8NH3·H2O 2Cu(NH3)24+ 2OH+ 8H2O +SO4
=
(4) Cu2O + 6HCl 2H2CuCl3+ H2O、
=
2+2-(5)Hg2+ 4I? [HgI4] + Hg(灰黑)↓
=
(6)Au + HNO3 + 4HCl HAuCl4 + NO↑+ 2H2O
6、从角银矿(AgCl)和硫化银矿(Ag2S)如何提取金属银?用化学反应方程式表示。 解:2Ag2S + 8CN? + O2 + 2H2O4[Ag(CN)2]? + 2S + 4OH? AgCl + 2CN? [Ag(CN)2]? + Cl? 2[Ag(CN)2]? + Zn 2Ag + [Zn(CN)4]2-
7、在一定量的铜粉中加入适量的Fe3+ 酸性溶液,有什么现象产生?待作用完毕后再加入适量的铁粉,又会产生什么现象?当作用完毕后,加入稀碱,又将产生什么现象?写出有关反应方程式。 解:在一定量的铜粉中加入适量的Fe3+ 酸性溶液,则铜粉全部溶解 2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+ 再加入适量的铁粉,铜又析出 Fe + Cu2+ Fe2+ +Cu↓
作用完毕后加入稀碱生成白色Fe (OH)2沉淀 Fe2+ + 2OH? Fe (OH)2↓
在空气中放置一段时间后,又生成红棕色Fe(OH)3沉淀 4Fe (OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3↓
8、当金属铜与盐酸酸化过的氯化铜溶液一起加热时,生成一种白色沉淀。白色沉淀同氢氧化钠共煮则成为棕红色沉淀。白色沉淀若与浓盐酸反应则溶解,用水稀释又析出白色沉淀。当CuCl2和SnCl2反应也可得此白色沉淀。用反应方程式表示上述实验现象。
2+
解:Cu + 2Cl? + Cu
=
=
=
=
=
=
=
=
== 2CuCl↓
2CuCl + 2OH? Cu2O↓+ 2Cl? + H2O CuCl + 2Cl? CuCl32? 稀释 CuCl32?CuCl↓+ 2Cl?
2Cu2+ + Sn2+ + 2Cl? 2CuCl↓+ Sn4+
9、一红色不溶于水的固体A,与稀硫酸反应,微热,得到蓝色溶液B和暗红色的沉淀物C,取上层蓝色溶液加入氨水生成深蓝色溶液D,加入适量的KCN溶液生成无色的溶液E,试写出A、B、C、D、E各代表什么物质或离子。
解:Cu2O,CuSO4,Cu,Cu(NH3)42+,Cu(CN) 32?
=
=
=
=
10、提取金属银时,可将已粉碎的含银矿石加入NaCN溶液中,再通入空气将单质银氧化形成配合物,然后用活泼金属如(Zn)将其还原。写出相关的反应式: 解:(1)4Ag+8CN-+O2+2H2O
4[Ag(CN)2]-+4OH-
(2)2[Ag(CN)2]-+Zn=[Zn(CN)4]2-+2Ag
11、在一种含有配离子A的溶液中,加入稀盐酸,有刺激性气体B、黄色沉淀C和白色沉淀J产生。气体B能使KMnO4溶液褪色。若通氯气于溶液A中,得到白色沉淀J和含有D的溶液。D与BaCl2作用,有不溶于酸的白色沉淀E产生。若在溶液A中加入KI溶液,产生黄色沉淀F,再加入NaCN溶液,黄色沉淀F溶解,形成无色溶液G,向G中通入H2S气体,得到黑色沉淀H。根据上述实验结果,写出各步反应的方程式,并确定A、B、C、D、E、F、G、H 及J各为何物。 解:A:[Ag(S2O3)2]3-
B:SO2 C:S
D:SO42- E:BaSO4 F:AgI G:[Ag(CN)2]? H:Ag2S J:AgCl (1) [Ag(S2O3)2]3- + 4H+ + Cl? AgCl + 2S + 2SO2 + 2H2O (2) 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 (3) [Ag(S2O3)2]3- Ag+ + 2 S2O32-
S2O32- + 4Cl2 + 5H2O 2 SO42-+ 8Cl? + 10H+ Ag+ + Cl? AgCl↓ (4) Ba2+ + SO42- BaSO4↓ (5) [Ag(S2O3)2]3- + I?
=
=
=
=
=
==
= AgI↓+ 2 SO
2
3
2-
(6) AgI + 2CN? [Ag(CN)2]? + I?
(7) 2[Ag(CN)2]? + H2S Ag2S↓+ 2HCN + 2CN?
12、今有NH4Cl、Cd(NO3)2、AgNO3、ZnSO4和Hg(NO3)2五瓶溶液失落标签,试用一种试剂,将它们一一区别,写出有关反应方程式。 解:选用 NaOH 试剂,即可一一区别 。 NH4Cl 溶液澄清
Cd(NO3)2 ─ 白色沉淀 NaOH(过量)
NaOH(适量)
=
→ 不溶
ZnSO4 白色沉淀 → 溶液澄清
───────→ Hg(NO3)2 黄色沉淀 AgNO3 ─ 先有白色沉淀,立即转为棕黑色沉淀。
?NH?4+ OH
HO = NH·
3
2
Cd2+ + 2OH? Cd(OH)2(白色)
Zn2+ + 2OH? Zn(OH)2(白色) Zn(OH)2 + 2OH? Hg2+ + 2OH? HgO(黄色) + H2O
2Ag+ + 2OH? 2AgOH(白) 2AgOH Ag2O(棕) + H2O 13、说明硫化物的颜色为什么按下列顺序加深? ZnS(白色) CdS(黄色) HgS(黑色)
解:因为 Zn2+、Cd2+、Hg2+离子在同一族,半径自上而下变大,离子电子构型都是18电子,它们对S2- 有极化作用;而S2- 对它们有附加极化作用,且随着阳离子半径变大附加极化作用也增加,所以,相互极化作用加大就使硫化物颜色由白色→黄色→黑色。
14、已知:E(Cu2+/Cu+)=0.159V;E(Cu2+/Cu)=0.337V;K([CuI2]-)=7.08?108
(1)完成酸性介质中的电势图:Cu2+?????[CuI2]-?????Cu,并说明[CuI2]-在酸性溶液中能否存在。
(2)计算反应Cu2++4I-+Cu
2[CuI2]-的E、K及?rG,并说明此反应能否正向进行。
=
==Zn(OH)2?-4
=
==
解: (1)E(Cu+/Cu)=2E(Cu2+/Cu)?E(Cu2+/Cu+)=(2?0.337?0.159)V=0.515V
E(Cu2+/[CuI2]-)=E(Cu2+/Cu+)+0.0592VlgK([CuI2]-) =0.159V+0.0592Vlg7.08?108=0.683V E([CuI2]-/Cu)=E(Cu+/Cu)+0.0592Vlg{1/K([CuI2]-)} =0.515V?0.0592Vlg7.08?108=?0.009V
E/V: Cu2+
0.683[CuI2]-
-0.009Cu
E([CuI2]-/Cu) [CuI2]-在酸性溶液中能稳定存在,不会歧化。 (2)Cu2++4I-+Cu 2[CuI2]- E=E(Cu2+/[CuI2]-)?E([CuI2]-/Cu) =[0.683?(?0.009)]V=0.692V 0.692E?lgK===11.689 0.05920.0592VK=4.9.?1011 ?rG=-zFE=(?96.5?0.692)kJ·mol-1=?66.78kJ·mol-1 反应能向正方向进行。 ?2?15、已知:E (Hg2+/Hg) = 0.857 V,E (Hg22/Hg) = 0.793 V,计算Hg2歧 ?化反应的平衡常数,如何促进Hg22的歧化,各举一例以反应方程式说明。 ?2?解:Hg22的歧化反应为:Hg2?Hg2+ ---------- Hg22 -------- Hg 2+?2?E (Hg2+/Hg22) = 2 E (Hg/Hg) –E (Hg2/Hg) Hg2+ + Hg = 2?0.857-0.793 = 0.921 (V) ?2+2?z(??(Hg2+/Hg)-?(Hg/HgzE?22))?lgK= 0.05920.0592? = 1?(0.793-0.921)= -2.16 0.0592K?=6.88?10-3 ?使Hg2+生成难溶的沉淀物或稳定性高的配合物,可促进Hg22歧化,例如: ?Hg22+ H2S ??Hg22+ 4I = HgS + Hg + 2H 2?4+ =HgI+ Hg 16、通过计算说明银为何在通空气时可溶于氰化钾溶液?写出反应方程式。 (Ag+ + e? Ag 21 E= 0.80 V ,Ag (CN)-2的K稳 = 1.0 ? 10 O2 + 2H2O + 4e? ? 解:Ag(CN)?2+ e 4OH- Ag +2CN? E= 0.40 V ) E= 0.80 + 0.0591lg 11 = 0.80 + 0.0591lg= -0.44 (V) 21K稳1.0?10 由于KCN溶液为碱性,空气中的氧为氧化剂 O2 + 2H2O + 4e? 4OH? E= 0.40 V E?= 0.40 - (-0.44) = 0.84(V) > 0 所以银放入氰化钾溶液中,通入空气后就能溶解。 4Ag + 8KCN + O2 + 2H2O 4K[Ag(CN)2] + 4KOH =