10.14 解释下列问题:
? 实验室为何不能长久保存H2S,Na2S,Na2SO3 溶液?
? 用Na2S溶液分别作用于Cr3+和Al3+的溶液,为什么得不到相应的硫化物Cr2S3和2S3?
? 为什么不用HNO3与FeS作用以制取H2S气体? ? 通H2S于Fe3+盐溶液中为什么得不到Fe2S3沉淀? 10.15 举例说明:
?卤素及卤化氢基本性质的递变规律; ?氟化氢的特殊性质及其原因。
10.16从卤化物制取HF,HCl,HBr,HI时,各采用什么酸?为什么? 10.17 解释下列现象或事实:
? 不能从电解NaF的水溶液制取F2;
? HF的酸性没有HCl强,但可与SiO2反应生成SiF4,而HCl却不与SiO2反应;? I2在水中的溶解度小,而KI溶液中或在苯中的溶解度大;
? Cl2可以从KI溶液中置换出I2,I2也可以从KClO3溶液中置换出Cl2; 10.18 用反应式来表示下列反应过程: ? 氯气通入冷的氢氧化钠溶液中; ? 氯气长时间通入KI溶液中;
? 氯水逐滴加入KB,KI的混合溶液中 ; ? 次氯酸钠水溶液中通人CO2; ? 漂白粉加盐酸;
? 碘化钾加到含有稀硫酸的碘酸钾的溶液中; 10.19 完成并配平下列方程式: ? Na2O2+ H2O→ ? KO2+CO2→
? PbO2+Mn2++ H+→ ? HgCl2+ SnCl2→ ? NO2-+ MnO4-+ H+→ ? Ag2S+ NO3-+ H+→ ? NaNO2+ KI+ H2SO4→ ? NaBiO3+ Mn2++ H+→ ? CuS+ HNO3(浓) → ? S+ HNO3(浓) → ⑴ PCl5+ H2O → ⑵ Na2S2O3+ I2→
⑶ H2O2+ KI+ H2SO4 → ⑷ Na2S2O3+Cl2 +H2O→ ⑸ H2S+ H2SO3→ ⑹ SO2+Cl2+ H2O→
21
Al 10.20 指出下列各组酸的酸性强弱顺序: ? H3PO4 HClO4 H2SO4
? HClO HClO2 HClO3 HClO4 ? HIO HBrO HClO
10.21 现有一固体A难溶于水和稀HCl,但溶于稀HNO3中。溶解时得无色溶液B和无色气体C,C在空气中转变为红棕色气体。在溶液B中加入盐酸,产生白色沉淀D。这种白色沉淀难溶于氨水中,但与H2S反应可生成黑色沉淀E和滤液F,沉淀E可溶于硝酸中,产生无色气体C、浅黄色沉淀G和溶液B。试问A→G各是什么?并写出有关的反应式。
第11章 副族元素选论
11.1 在强酸性和强碱性介质中,铬(Ⅲ)和铬(Ⅵ)各以何种离子存在?呈何颜色? 11.2铬的某化合物A是橙红色溶于水的固体,将A用浓HCl处理产生黄绿色刺激性气体B和生成暗绿色溶液C。在C中加入KOH溶液,先生成灰绿色沉淀D,继续加入过量的KOH溶液则沉淀消失,变成绿色溶液E。在E中加入H2O2,加热则生成黄色溶液F,F用稀酸酸化,又变为原来的化合物A的溶液。问A→F各是什么?写出各步变化的化学反应方程式。
11.3 在Ba2+和Ag+离子浓度均为0.1mol·L-1的溶液中,若慢慢加入CrO42-,问哪一个阳离子将首先沉淀出来?
11.4 某绿色固体A可溶于水,其水溶液中通入CO2后即得棕黑色沉淀B和紫红色C。B与浓HC l溶液共热时放出黄绿色气体D,溶液近于无色。将此溶液与溶液C混合,即得沉淀B。将气体D通入A的溶液可得C。判断A,B,C,D为何物,并完成化学反应方程式。
11.5 试验高锰酸钾在不同介质中的还原产物应先加还原剂还是先加介质?为什么? 11.6请用溶度积规则说明在Mn2+的溶液中,通入H2S,得不到MnS沉淀的原因。 11.7 解释下列问题:
? 为什么Fe3+盐是稳定的,而Ni3+盐尚未制得? ? 为什么不能在水溶液中由Fe3+盐和KI制得FeI3?
? 当Na2CO3溶液作用于FeCl3溶液时,为什么得到的是Fe(OH)3,而不是Fe2(CO3)3? ? 变色硅胶中有什么成分?为什么干燥时呈蓝色,吸水后变粉红色? 11.8 在Ag+溶液中,先加入少量的Cr2O72-,再加入适量的Cl-,最后加入足够量的S2O32-,估计每一步会有什么现象出现?写出有关的离子方程式。
11.9在Fe2+,Co2+,Ni2+的溶液中加NaOH,在无CO2的空气中放置后,各得到何种产物? 11.10 写出当盐酸处理Fe(OH)3、Co(OH)3、Ni(OH)3时所发生的反应,并简述原因。 11.11 写出下列有关反应式,并说明反应现象:
? ZnCl2溶液中加入NaOH溶液后,再加入过量的NaOH溶液; ? CuSO4溶液加氨水后,再加入过量氨水;
? HgCl2溶液中加适量的SnCl2溶液后,再加过量的SnCl2溶液; ? HgCl2加适量KI后,再加过量的KI。 11.12 完成下列方程式:
22
? K2Cr2O7 + HCl(浓) → ? Ag2S + HNO3 →
? Ag+ + Cr2O72- + H2O → ? Hg2+ + OH- → ? Hg22+ + OH- → ? Co2O3 + HCl →
? HgS + HCl + HNO3 → ? Co2+ + SCN- →
11.13 在Hg2Cl2和HgCl2溶液中,分别加入氨水,各生成什么产物?写出反应式。 11.14 有一无色溶液,①加入氨水时有白色沉淀生成;②若加入稀碱,则有黄色沉淀;③若滴加KI溶液,先析出桔红色沉淀,当KI过量时,桔红色沉淀消失;④若在此无色溶液中,加入数滴汞并振荡,汞逐渐消失,此时再加氨水得灰黑色沉淀。问此无色溶液中含有哪些化合物?写出有关反应式。
11.15 由粗锌制出的Zn(NO3)2中,可能含有Cd2+,Fe3+,Pb2+等离子,试用什么方法证明这三种杂质离子的存在。
11.16 用一种试剂分离下列各对离子和沉淀: ① A l3+,Fe3+ ② Zn2+,Cr3+ ③ Fe3+,Co2+ ④ Pb2+,Cu2+ ⑤ Pb2+,Ba2+ ⑥ Al3+,Zn2+ ⑦ Fe(OH)3,Zn (OH)2 ⑧ CuS,HgS ⑨ ZnS, CuS ⑩ Ba2+,Ag+ 11.17 问答题:
? 下列氢氧化物:Fe(OH)3、Co(OH)3、Ni(OH)2、Zn(OH)2 ,哪一种既溶于过量NaOH溶液,又能溶于氨水?
? 某溶液和Cl-作用,生成白色沉淀,再加入氨水时沉淀又变黑,则该溶液中可能存在的离子是下列离子中的哪一种?
Pb2+,Hg2+,Bi3+,Ag+,Fe3+,Hg22+
? 下列离子中,哪些与氨水作用能形成配合物?
Na+,Mg2+,Fe3+,Pb2+,Sn2+,Ag+,Hg2+,Cd2+
(4) 如何实现Hg(I)和Hg(II)之间的转变?
11.18 有未知酸性溶液5种,定性分析结果如下,试指出其是否合理(不合理的要说明原因)。
? Fe3+,K+,Cl-,SO42- ? Cu2+,Sn2+,Cl-, Br- ? Na+,Mg2+,S2-,SO42- ? Ag+,K+,NO3-,I- ? Ba2+,NH4+,Cl-,NO3-
11.19 哪些离子的氢氧化物能溶于过量氢氧化钠中和过量氨水中,写出有关反应式。 11.20 现有6种溶液,分别为:
23
① 0.1 mol·L1CdCl2; ④ 0.1 mol·L1 FeCl3 + 0.6 mol·L1 HCl;
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② 0.1 mol·L1 SnCl2; ⑤ 0.1 mol·L1 NaCl +0.1 mol·L1 Na2CrO4;
--
③ 0.1 mol·L1 AgNO3; ⑥ 0.1 mol·L1[Cu(NH3)4]SO4及过量氨水; 不慎弄乱后,分别贴以(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)标签,每种有下列反应:
(A) 加5mol.L-1氨水,最初得到暗褐色沉淀,加过量氨水时,则沉淀溶解,加(NH4)2S得黑色沉淀;
(B) 加5mol.L-1氨水无反应,但加(NH4)2S得黑色沉淀;
(C) 加 (NH4)2S少量时得黄色沉淀,加入过量(NH4)2S时则沉淀溶解,得到无色溶液; (D) 加5mol.L-1氨水适量时得白色沉淀,过量则溶解,溶液无色; (E) 初加(NH4)2S无黑色沉淀,加入氨水则产生黑色沉淀;
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(F) 加0.1 mol·L1AgNO3,最初得白色沉淀,继续加AgNO3,则沉淀转变为砖红色。 试将(A)~(F)分别标以原编号①~⑥。
11.21 在一混合溶液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Hg2+四种离子,如何把它们分离开来并鉴定它们的存在?
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第12章 吸光光度法
12.1 朗伯-比耳定律的物理意义是什么?什么叫吸收曲线?什么叫标准曲线?有何实际意义?
12.2 什么叫透光率和吸光度?其关系如何?
12.3 分光光度法的误差来源有哪些?分光光度计的基本部件有哪些? 12.4 如何选择参比溶液?
12.5 利用分光光度法如何测定配合物的组成、摩尔吸光系数以及配合物的稳定常数? 12.6 利用光度滴定法判断滴定终点的依据是什么?
12.7 测定工业盐酸中铁含量时,常用盐酸羟胺还原Fe3+,用邻二氮杂菲显色。显色剂本身及其他试剂无色,邻二氮杂菲-Fe2+为橙色。用标准曲线法进行工业盐酸中微量铁含量分析时,应选用什么作参比溶液?
12.8 一浓度为6μg/mL的Fe3+标准溶液,其吸光度为0.304。在同一条件下测得某液体试样的吸光度为0.510,求试样中铁的含量(mg/L)。
12.9 有两种不同浓度的有色溶液,当液层厚度相同时,对于某一波长的光,透光率T分别为?65.0%,?41.8%,求它们的吸光度A的值。若已知溶液?的浓度为6.51×10-4 mol·L-1,求溶液?的浓度。
12.10 一束单色光通过厚度为1cm的有色溶液后,强度减弱20%,当它们通过5cm厚的相同溶液后,强度将减少多少?
12.11 一溶液的摩尔吸光系数为1.1×104,当此溶液的浓度为3.00×10-5 mol·L-1,液层厚度为0.5cm时,求A和T各是多少?
12.12 在1.00cm比色皿中测得下列数据,求A+B混合液中A和B的物质的量浓度分别为多少?
溶液 A B 浓度/ mol·L-1 5.0×10-4 2.0×10-4 吸光度(450nm) 0.800 0.100 吸光度(700nm) 0.100 0.600 24
A+ B 未知 0.600 1.00 12.13用磺基水杨酸法测定微量铁。标准溶液是由0.2160g的NH4Fe(SO4)2·12H2O溶于水中稀释至500mL配制成的。根据下列数据,绘制标准曲线:
标准铁溶液体积V/mL 吸光度A 0.0 0.0 2.0 0.165 4.0 0.320 6.0 0.480 8.0 0.630 10.0 0.790 某试液5.0mL,稀释至250mL 。取此稀释液2.0mL,与绘制的标准曲线相同条件下显色和测定吸光度,测得A=0.500,求试液铁含量(mg /mL)。
12.14在0.1mol·L-1的HCl溶液中的苯酚生物碱于波长356nm处的摩尔吸光系数为400L·mol-1·cm-1,在0.2mol·L-1的NaOH溶液中为1.71×104L·mol-1·cm-1,在pH=9.50的缓冲溶液中为9.8×103L·mol-1·cm-1,求pKa。
12.15 配制一系列溶液,其中Fe2+的含量相同(各加入7.12×10-4mol·L-1Fe2+溶液2.00mL),分别加入不同体积的7.12×10-4mol·L-1的邻二氮杂菲溶液,稀释至25mL后用1cm比色皿在510nm处测得吸光度如下,求配合物的组成及K稳。 邻二氮杂菲溶液的体积/mL 吸光度A 2.00 0.240 3.00 0.360 4.00 0.480 5.00 0.593 6.00 0.700 8.00 0.720 10.00 0.720 12.00 0.720 12.16某指示剂(弱酸HIn)在总浓度为1.00×10-3mol ·L-1,不同pH条件下,在650nm和1.00cm比色皿中测得的吸光度数据如下: pH 吸光度A 12.00 0.840 11.00 0.840 10.00 0.840 7.00 0.588 2.00 0.000 1.00 0.000 计算在650nm时,HIn和In-的摩尔吸光系数以及指示剂的pKa。
12.17 未知相对分子质量的胺试样,通过用苦味酸(相对分子量为229)处理后转化成胺苦味酸盐(1:1配合物)。当波长为380nm时大多数胺苦味酸盐在95%乙醇中的吸光系数大致相同,即ε=104.13。现将0.0300g 胺苦味酸盐溶解于95%乙醇中,准确配制成1L溶液。测得该溶液在380nm,b=1cm时,A=0.800。试估算未知胺的相对分子质量。
12.18 常温下指示剂HIn的Ka=5.4×10-7。测定指示剂的总浓度为5.00×10-4mol·L-1,在强酸或强碱介质中的吸光度数据如下表中所示,使用1cm的比色皿。
? 绘制指示剂酸式和碱式离子的吸收曲线。
? 当用2cm比色皿在590nm测量指示剂浓度为1.00×10-4 mol·L-1的强碱性溶液时吸光度为多少?
? 若设溶液在485nm处,用1cm比色皿测得吸光度为0.309,此溶液的pH值为多少?如在555nm测定,此溶液的吸光度为多少?
? 在什么波长处测定指示剂的吸光度与pH无关?为什么? ? 欲用标准曲线法测定指示剂总浓度,需选择什么实验条件才能使标准曲线不偏离比耳定律?
λ/nm 440 470 480 485 吸光度A pH=1.00 0.401 0.447 0.453 0.454 pH=13.00 0.067 0.050 0.050 0.052 λ/nm 570 585 600 615 吸光度A pH=1.00 0.303 0.263 0.226 0.195 pH=13.00 0.515 0.648 0.764 0.816 25
490 505 535 555
0.452 0.443 0.390 0.342 0.054 0.073 0.170 0.342 625 635 650 680 0.176 0.160 0.137 0.097 0.823 0.816 0.763 0.588 第13章 常用分离技术
13.1 取0.0700 mol·L1的I2溶液25.0mL,加入50.0mL CCl4,振荡使达平衡后,静置分
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层,取出CCl4溶液10.0mL,用0.0500 mol·L1 Na2S2O3溶液滴定用去了13.60mL,试计算碘的分配比D。
13.2 含I2的水溶液10mL,其中含I2 1.00mg,用9mL CCl4按下述两种方式萃取:?9.0mL一次萃取;?分三次萃取,每次用3.0mL。分别求出水溶液中剩余I2的质量,并比较其萃取效率。已知D=85。
13.3 某溶液含Fe3+ 10mg,将它萃取入某有机溶剂中时,分配比D=99,问用等体积溶液萃取1次,或若分2次萃取,剩余Fe3+的质量各是多少?若在萃取2次后,合并有机层,用等体积水洗一次,会损失Fe3+多少mg?
13.4 某一弱酸HA的Ka?=2.0×10-5,它在某种有机溶剂和水中的分配系数为30.0,当水溶液的?pH=1.0;?pH=5.0时,分配比各为多少?用等体积的有机溶剂萃取,萃取效率各为多少?
13.5 某试剂的水溶液40.0mL,若希望将99%的有效成分萃取到CHCl3中,试计算: ?用等体积CHCl3萃取一次,分配比D为多大时能满足要求?
?若用40.0mL CHCl3分两次萃取,每次20.0mL,则需分配比为多大才能满足要求? 13.6 100mL含钒40.0 μg的试液用10mL钽试剂-CHCl3溶液萃取,萃取率为95%,以1cm比色皿于530nm波长处,测得吸光度A=0.373,计算分配比D及萃取光度法的摩尔吸光
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系数ε?已知钒的摩尔质量为50.94 g·mol1。
13.7 现称取KNO3试样0.2786g,溶于水后让其通过强酸型阳离子交换树脂,流出液用
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0.1075 mol·L1 NaOH标准溶液滴定,以甲基橙为指示剂,用去NaOH溶液 23.85mL,试计算KNO3的纯度。
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13.8 某强酸型阳离子交换树脂的交换容量为4.70 mmol·g1,试计算3.50g干树脂可以吸附多少mg Ca2+,多少mg Na+?
13.9 纸层析法分离A、B两物质时,得到Rf(A)=0.32,Rf(B)=0.70,欲使A、B两物质分开后,两斑点中心的距离为4.0cm,那么滤纸条应截取多长?
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