15-11 试分离下列各对离子。
（实验中固液分离，液液分离，分离方法，器皿） （1）Sb3+ 和 Bi3+
向溶液中加入过量NaOH溶液，Sb3+生成可溶性的SbO33—而Bi3+生成Bi(OH)3沉淀：
（2）PO43— 和NO3—
向溶液中加入AgNO3溶液，PO43—与Ag+生成Ag3 PO4沉淀而NO3—留在溶液中。 （3）PO43— 和 SO42—
将溶液用硝酸酸化后加入BaCl2溶液，SO42—转化为BaSO4沉淀而PO43—转化为H2PO4
—
留在溶液中。
（4）PO43— 和 Cl—
将溶液用硝酸酸化后加入AgNO3溶液，Cl—转化为AgCl沉淀而PO43—转化为H2PO4—留在溶液中。
15-13 解释下列实验现象。
（1）向含有Bi3+和Sn2+的澄清溶液中加入NaOH溶液会有黑色沉淀生成。 在碱性条件下Sn2+将Bi3+还原为单质Bi，生成的粉末产物为黑色：
（2）向Na3PO4溶液中滴加AgNO3溶液时生成黄色沉淀，但向NaPO3溶液中滴加AgNO3溶液时却生成白色沉淀。
Na3PO4溶液中滴加AgNO3溶液时生成黄色Ag3 PO4沉淀，向NaPO3溶液中滴加AgNO3溶液时生成的是Ag PO3沉淀，它显白色。
Ag+离子的极化能力较强，其半径也较大，因而Ag3PO4中Ag+与负电荷多的PO43—之间的附加极化作用较强，很容易发生电荷跃迁，吸收可见光显颜色。而AgPO3中Ag+与负电荷少的PO3—之间的附加极化作用较弱，很难发生电荷跃迁，即可见光照射后不发生电荷跃迁，因而显白色。
（3）向AgNO3溶液中通入NH3气体，先有棕褐色沉淀生成，而后沉淀溶解得到无色溶液；但向AgNO3溶液中通入SbH3气体，生成的沉淀在SbH3过量时也不溶解。 向AgNO3溶液中通入NH3气体，先生成棕褐色Ag2O沉淀，NH3过量则Ag2O与NH3生成配合物而溶解：
向AgNO3溶液中通入SbH3气体，发生氧化还原反应，生成的沉淀为单质Ag和Sb2O3，过量SbH3不能溶解Ag和Sb2O3。
（4）在煤气灯上加热KNO3晶体时没有棕色气体生成，但KNO3晶体混有CuSO4时有棕色气体生成。
K+极化能力弱，在煤气灯上加热KNO3晶体时生成KNO2和O2,不生成棕色NO2：
在KNO3晶体混有CuSO4，混合物受热时，NO3—接触极化能力较强的Cu2+使NO3—分解成棕色NO2气体：
（5）分别向NaH2PO4，Na2HPO4和Na3PO4溶液中加入AgNO3溶液时，均得到黄色的Ag3PO4沉淀。
AgH2PO4和Ag2HPO4比Ag3PO4溶解度大得多，因此向NaH2PO4，Na2HPO4和Na3PO4溶液中加入AgNO3溶液时，都生成黄色的Ag3PO4沉淀。
（6）向Na2HPO4溶液中加入CaCl2溶液有白色沉淀生成，但向NaH2PO4溶液中加入CaCl2溶液没有沉淀生成。
CaHPO4不溶于水，Ca(H2PO4)2溶于水。所以向Na2HPO4溶液中加入CaCl2溶液有白色沉淀生成，向NaH2PO4溶液中加入CaCl2溶液没有沉淀生成。
15-16 简要回答下列问题。
（1）为什么NH3溶液显碱性而HN3溶液显酸性。
化合物在水溶液中的酸碱性，一般是由其在水中的解离情况决定的。
NH3是一种稳定的分子，在水中解离出H+离子的能力很弱。而中N的孤对电子对有较强的配位能力，可以与H2O解离出的H+结合，使体系中OH—过剩，因此NH3的水溶液显碱性：
HN3的结构远不如N3—的结构稳定，故HN3在水溶液中将解离出H+，生成稳定的N3—。因此显酸性：
（2）在H3PO2，H3PO3和H3PO4分子中都含有3个H，为什么H3PO2为一元酸，H3PO3为二元酸，而H3PO4为三元酸？
磷的含氧酸中，只有—OH基团的H能解离出H+，而与P成键的H不能解离出H+。因此，磷的含氧酸是几元酸，是由分子中H形成几个—OH基团决定的。
磷的含氧酸的结构如图15-16-1所示，（a）表示的H3PO2分子中有1—OH个基团，为一元酸；（b）表示的H3PO3分子中有2—OH个基团，为二元酸；（c）表示的H3PO4分子中有3—OH个基团，为三元酸。
（3）为什么与过渡金属的配位能力NH3 由于H不存在价层d轨道，在H+与配位时，NH3和PH3只能以孤电子对向H+的1s空轨道配位。H+的半径很小，与半径小的N形成的配位键较强，而与半径较大的P形成的配位键较弱。因此，与H+的配位能力NH3>PH3。 （4）有人提出，可以由NO2的磁性测定数据分析NO2分子中的离域π键是Π34还是Π33。你认为是否可行？为什么？ 这种方法是不可行的。 测定NO2的磁性应是NO2处在液态或固态下，而随着温度的降低，NO2发生聚合反应： 实验结果表明，在N2O4沸点温度时，液体中含有1%的NO2，气体中含有15.9% NO2的；在N2O4熔点温度的液体中只含有0.01% NO2的，在低于N2O4的熔点温度时，固体中全部是N2O4。 可见，液态或固态时NO2几乎全部转化为N2O4，无法测定液态或固态时NO2的磁性。在NO2分子中，键角∠ONO是134o, 大于120 o，由此可以证明该分子有单电子，NO2 分子中的离域π键是Π34而不是Π33，具有顺磁性。 15-17用水处理黄色化合物A得到白色沉淀B和无色气体C。B溶于硝酸后经浓缩析出D的水合晶体。D受热分解得到白色固体E和棕色气体F，将F通过NaOH溶液后得到气体G，且体积变为原来F的20%，组成气体G的元素约占E的质量组成的40%。将C通入CuSO4溶液先有浅蓝色沉淀生成，C过量后沉淀溶解得深蓝色溶液H。 试写出字母A，B，C，D，E，F，G和H所代表的物质的化学式，并用化学反应方程式表示各过程。 解：A—Mg3N2 B—Mg(OH)2 C—NH3 D—Mg(NO3)2 E—MgO F—NO2+O2 G—O2 H—[Cu(NH3)4]SO4 各步反应方程式如下： 15-18 无色钠盐晶体A溶于水后加入AgNO3由浅黄色沉淀B生成。用NaOH溶液处理B，得到棕黑色沉淀C。B溶于硝酸并放出棕色气体D。D通入NaOH溶液后经蒸发、浓缩析出晶体E。E受热分解得无色气体F和A的粉末。 试写出字母A，B，C，D，E和F所代表的物质的化学式，并用化学反应方程式表示各过程。 A—NaNO2 B—AgNO2 C—Ag2O D—NO2 E—NaNO2+NaNO3 F—O2 各步反应方程式如下：