Q = [Ag+][Cl-] = 2.7×10-8×0.10 = 2.7×10-9
Q > Ksp?（AgCl），因而会有AgCl沉淀析出
-5
13.欲使1×10mol的AgI溶于1cm3氨水，试从理论上推算，氨水的最低浓度为多少？
已知：K稳（Ag(NH3)2+）=1.12×107,KSP(AgI)= 9.3×10-17
解：(1) 先换算为1升氨水中AgI的溶解量为：1×10-5×1000=0.01mol (2) 计算溶解平衡常数K
Ksp(AgI) = [Ag+][I-]
K稳（Ag(NH3)2+）=[ Ag(NH3)2+]/[Ag+][NH3]2 则 溶解反应的K= Ksp·K稳
(3) 假定溶解的AgI全部转化为Ag(NH3)2+，则溶液中[ Ag(NH3)2+]和[I-]都为0.01mol/L.然后求出氨的平衡浓度，而氨的最低浓度应为0.02+平衡浓度。 14.已知Au+ + e—=Au的?=1.691V，求Au（CN）2+ e—是多少？（K
?稳，Au（CN）2-—
??Au+2CN— 的?值
?=2×1038）
—
解： Au(CN)2 + eAu+2CN
0-0
φ(Au(CN)2/Au)= φ(Au+/Au)+ 0.059/n lg[Au+] =-0.57V 答：略
15.一个铜电极浸在一种含有1.00 mol·dm-3氨和1.00Cmol·dm-3Cu(NH3)42+配离子的溶液里，若用标准氢电极作正极，经实验测得它和铜电极之间的电势差为0.0300V。
??试计算Cu（NH3）4配离子得稳定常数（已知Cu2+
2?/Cu=0.34V）。
解：E? = E?（H+/H2）- E?[Cu（NH3）42+/Cu] = 0.0300V
即 E?[Cu（NH3）42+/Cu] = -0.0300V
由 E?[Cu（NH3）42+/Cu] = E?（Cu2+/Cu） + 0.059/2lg[Cu2+]
Cu2??4NH3?Cu（NH3）4得：K稳??2?1?2?即[Cu]?1/K稳[Cu2?]2?E?[Cu（NH3）/Cu]?0.34?0.059/2lg1/K稳4?0.0300?0.34? 得：K稳
?0.059?lgK稳2?3.49?1012
第二十章 过渡元素（I）
1. 钛的主要矿物是什么？简述从钛铁矿制取钛白得反应原理。
解：钛的主要矿物有钛铁矿FeTiO2
反应原理：
FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O TiOSO4 + 2H2O =TiO2?H2O↓ + H2SO4 TiO2?H2O = TiO2 + H2O
2. 解释TiCl3和[Ti(O2)OH(H2O)4]+ 有色的原因。
解：TiCl3显色是因为产生了电核跃迁，[Ti(O2)OH(H2O)4]+有色是因为O22-离子变
形性较强，d—d跃迁所引起。 3. 完成并配平下列反应方程式。
（1） Ti + HF ?
（2） TiO2 + H2SO4 ? （3） TiCl4 + H2O ? （4） FeTiO3 + H2SO4 ? （5） TiO2 + BaCO3 ? （6） TiO2 + C + Cl2 ?
解：(1) Ti + 5HF = H2TiF6 + 2H2↑ (2) TiO2 + H2SO4 = TiOSO4 + H2O (3) TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl
(4) FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O (5) TiO2+ BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑
(6) TiO2 + 2C + 2Cl2 = TiCl4 + 2CO↑
5.根据下列实验写出有关的反应方程式：将一瓶TiCl4打开瓶塞时立即冒白烟。向瓶中加入浓HCl溶液和金属锌时生成紫色溶液，缓慢地加入NaOH溶液直至溶液呈碱性，于是出现紫色沉淀。沉淀过滤后，先用HNO3处理，然后用稀碱溶液处理，生成白色沉淀。
解：TiCl4 + 3H2O = H2TiO3 + 4HCl↑
2TiCl4 +Zn = 2TiCl3↓ + ZnCl2 TiCl3 + 3NaOH = Ti(OH)3 + 3NaCl
3Ti(OH)3 + 7HNO3 = 3TiO(NO3) + 2 NO ↑+ 8H2O TiO2+ + 2OH- + H2O = Ti(OH)4↓ 9．完成并配平下列反应方程式
（1） V2O5 + NaOH→ （2） V2O5 + HCl→
（3） VO43- + H+(过量) → （4） VO2+ + Fe2+ + H+→ （5） VO2+ + H2C2O4 + H+→
解：(1) V2O5 + 6NaOH = 2Na3VO4 + 3H2O (2) V2O5 + 6HCl = 2VOCl2 + Cl2 + 3H2O (3) VO43- + 4H+(过量) = VO2+ + 2H2O (4) VO2+ + Fe2+ + 2H+ = VO2++ Fe3++ H2O
(5) 2VO2+ + H2C2O4 + 2H+ = 2VO2+ + 2CO2↑ + 2H2O 11． 新生成的氢氧化物沉淀为什么会发生下列变化
（1） Mn(OH)2几乎是白色的，在空气中变为暗褐色？
（2） 白色的Hg(OH)2立即变为黄色？
（3） 蓝色的Cu(OH)2，加热时为什么变黑？
解：(1) 2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO(OH)2 MnO(OH)2为暗褐色
(2) Hg(OH)2 = HgO + H2O HgO为黄色 (3) Cu(OH)2 = CuO + H2O CuO为黑色 12．根据下述各实验现象，写出相应的化学反应方程式
（1） 往Cr2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液，先析出葱绿色絮状沉淀，后又溶解，此 时加入溴水，溶液就由绿色变为黄色。用H2O2代替溴水，也得到同样结果。
（2） 当黄色BaCrO4沉淀溶解在浓HCl溶液中时得到一种绿色溶液。 （3） 在酸性介质中，用锌还原Cr2O72-时，溶液颜色由橙色经绿色而变成蓝色。放置时又变回绿色。
（4） 把H2S通入已用H2SO4酸化的K2Cr2O7溶液中时，溶液颜色由橙变绿，同时析出乳白色沉淀。
解：(1) Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3↓
Cr(OH)3 + OH- = Cr(OH)4-
4--2-Cr(OH) +Br2 = Br + CrO4 + H2O
2 Cr(OH)4- + 3H2O2 + 2OH- = 2CrO42- + 8H2O (2) 2BaCrO4 + 2H+ = Cr2O72- + 2Ba2+ + H2O
Cr2O72- + 6Cl- + 14H+ = 2Cr3+ + 3Cl2↑ + 7H2O (3) Cr2O72- + 3Zn + 14H+ = 2Cr3+ + 3Zn2+ + 7H2O 2Cr3+ + Zn = 2Cr2+ + Zn2+
4Cr2+ + O2 + 4H+ = 4Cr3+ + 2H2O
(4) 6H2S + Cr2O72- + 8H+ = 2Cr3+ + 6S↓ + 7H2O 13．若Cr离子和Al共存时，怎样分离它们？Zn解： Cr3+, Al3+, Zn2+
(1) H2O2,OH-(过量),? (2) 调节pH=4—5，BaCl2
BaCrO4 Al3+,Zn2+ NH3.H2O Al(OH)3 Zn(NH3)42+
16．指出下列化合物的颜色，并说明哪些是d-d跃迁，哪些是电荷跃迁引起的？ Cu(NH3)4SO4（深蓝色），[Mn(CN)6](SO4)2(深紫色)， 顺式-[Co(NH3)4Cl2]Cl（紫色），反式-[Co(NH3)4Cl2]Cl(绿色)， K2[MnBr4](黄绿色)，Mn(H2O)6(SO4)(浅红色)， KFe[Fe(CN)6](深蓝色)，Ag2CrO4（橙红色） BaFeO4(深红色)， Na2WS4（橙色） Au[AuCl4]（暗红色），Cu[CuCl3]（棕褐色） 解： （9），（10），（11）为电荷跃迁引起，其余皆为d-d跃迁所致。 18．把重铬酸钾溶液褐硝酸银溶液混合在一起时，析出什么沉淀？
3?3?2?离子也共存时，怎样分离？
解：生成Ag2CrO4（砖红色）沉淀
Cr2O72- + 4Ag+ + H2O = 2 Ag2CrO4↓ + 2H+ 23. 利用标准电极电势，判断下列反应的方向：
6MNO+ 10Cr+ 11H2O ?43? 5Cr2O
2?7+ 6Mn2+ + 22H+
解：φθMnO4-,Mn2+ = 1.51V φθCr2O72-,Cr3+ = 1.33V
φθMnO4-,Mn2+ > φθCr2O72-,Cr3+ 故反应向右进行
25．用二氧化锰作原料，怎样制备：（1）硫酸锰；（2）锰酸钾；（3）高锰酸钾。 解：MnO2 + H2SO4 + C = MnSO4 + H2O +CO2
或 MnO2 + H2SO4 + H2O2 = MnSO4 + O2↑ + 2H2O 2MnO2 + 4KOH + O2 = 2K2MnO4 + 2H2O 2K2MnO4 + Cl2 = 2KMnO4 + 2KCl
第二十一章 过渡元素（II）
1. 解释下列问题：
（1）在Fe3+离子的溶液中加入KSCN溶液时出现了血红色，但加入少许铁粉后，血红色立即消失，这是什么道理？
（2）为什么Fe3+盐是稳定的，而Ni3+盐尚未制得？ （3）为什么不能在水溶液中由Fe3+盐和KI制得FeI3？
（4）当Na2CO3溶液作用于FeCl3溶液时，为什么得到得是Fe(OH)3 而不是 Fe2(CO3)3？
（5） 变色硅胶含有什么成分？为什么干燥时呈蓝色，吸水后变粉红色？ 解：（1） Fe3+ + nSCN- = Fe(SCN)n3-n
n= 1—6血红色 加入铁粉后，铁粉将 Fe(SCN)n3-n还原，生成的Fe2+不与SCN-生成有色的配合物，因而血红色消失
2Fe(SCN)n3-n + Fe = 3Fe2+ + nSCN-
（2）铁的外层电子构型为3d64s2，Fe3+ 的3d5半满电子构型使它比Fe2+的3d6电子构型稳定，镍的外层电子构型为3d84s2，其中3d的电子超过半满状态较难失去，所以一般情况下，镍表现为+2氧化态，在特殊条件下也可以得到不稳定的 Ni（III）化合物。 （3）Eθ（Fe3+，Fe2+）>Eθ（I2/I-），在水溶液中Fe3+将I-氧化得不到FeI3 2 Fe3+ + 2 I- = 2Fe2+ + I2
（4） Na2CO3 在水中发生水解， CO32- + H2O ? HCO3- + OH-
溶液中[CO32-]和[OH-]相差不大，而Fe(OH)3的溶解度远小于Fe2(CO3)3，故FeCl3与Na2CO3 溶液想遇产生Fe(OH)3沉淀，而不是生成Fe2(CO3)3沉淀。
2Fe3+ + 3CO32- + 6H2O = 2 Fe(OH)3↓ + 3H2CO3
（5）变色硅胶中喊吸湿指示剂CoCl2，岁所含结晶水的数目不同，颜
色不同。 CoCl2?6H2O ? CoCl2?2 H2O ? CoCl2? H2O ? CoCl2
粉红色 紫红色 蓝紫色 蓝色 所以无水CoCl2显蓝色，CoCl2结晶水较多时显粉红色。
2. 写出与下列实验现象有关得反应式：
向含有Fe2+离子得溶液中加入NaOH溶液后生成白绿色沉淀，渐变棕色。过滤后，用盐酸溶解棕色沉淀，溶液呈黄色。加入几滴KSCN溶液，立即变血红色，通入SO2时红色消失。滴加KMnO4溶液，其紫色会腿去。最后加入黄血盐溶液时，生成蓝色沉淀。
解： Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 Fe(OH)3 + 3HCl = Fe3+ + 3H2O+3Cl- Fe3+ + SCN- = FeSCN2+
2FeSCN2+ +SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+ + 2SCN- MnO4- + 5Fe2++ 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O Fe3+ + Fe(CN)64- + K+ = KFe[Fe(CN)6]
3.指出下列实验得实验现象，并写出反应式：
（１）用浓盐酸处理Fe(OH)3、Co(OH)3、Ni(OH)3沉淀时有何现象产生？ （２）在FeSO4、CoSO4、NiSO4溶液中加入氨水时，有何现象产生？ 解：（1）用浓HCl处理Fe(OH)3时 ，棕色沉淀溶解，得黄色溶液
Fe(OH)3 + HCl = FeCl3 + 3H2O
用浓HCl处理 Co(OH)3，棕褐色Co(OH)3溶解，得粉红色溶液，有氯气放出 ：
2 Co(OH)3 + 2Cl- + 6H+ + 6H2O = 2Co(H2O)62+（粉红） + Cl2
↑
浓HCl处理过量时溶液变蓝：
Co(H2O)62+ + 4Cl- = CoCl42-（蓝）+ 6H2O
浓盐酸处理Ni(OH)3时，黑色的Ni(OH)3溶解得绿色溶液并有氯气
放出 2 Ni(OH)3 + 2Cl- + 6H+ + 6H2O = 2Ni(H2O)62+ + Cl2↑
（2）在FeSO4溶液中加入氨水时，因溶液中溶有O2，得不到白色的沉淀而是蓝绿色的沉淀，沉淀在空气中缓慢转为棕色。
Fe2+ + 2NH3 + 2H2O = Fe(OH)2↓ + 2NH4+ 4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
向CuSO4溶液中滴加氨水时，先有蓝绿色的沉淀生成，氨水过量时，沉淀溶解得棕黄色溶液，在空气中放置，溶液颜色略微变深。
2Co2+ + 2 NH3 + 2H2O = Co(OH)2?CoSO4↓ + 2 NH4+
Co(OH)2?CoSO4 + 2 NH4+ +10 NH3 = Co(NH3)62+ + SO42- + 2H2O
Co(NH3)62+ +O2 + 2H2O = 4 Co(NH3)63+ + 4OH-
在NiSO4溶液中加入氨水时，先有绿色沉淀生成，氨水过量时绿色沉淀
3+
溶解，生成蓝色Ni(NH3)6
2Ni2+ + 2NH3 + 2H2O + SO42- = Ni(OH)2?NiSO4 + 2NH4+
Ni(OH)2?NiSO4 + 2 NH4+ + 10 NH3 = 2 Ni(NH3)63+ + + 2H2O + SO42-
4.比较Fe(OH)3、Al(OH)3、Cr(OH)3的性质。 解：（1）颜色 Fe(OH)3 棕色 Al(OH)3 白色 Cr(OH)3 灰蓝色 （2）与过量的NaOH反应
Al(OH)3 和 Cr(OH)3都显两性，溶于过量的NaOH溶液，而Fe(OH)3为碱性，不溶于过量的NaOH溶液。