上大 无机化学A 第十八章-d区元素
高等教育出版社无机化学第十八章课后习题答案
高等教育出版社无机化学第十八章课后习题答案第十八章1.用反应方程式说明下列现象:(1)铜器在潮湿空气中会慢慢生成一层铜绿;(2)金溶于王水中;(3)在CuCl2浓溶液逐渐加入稀释时,溶液颜色有黄棕色经绿色而变为蓝色。
(4)当SO2通入CuSO4与NaCl的浓溶液时析出白色沉淀;(5)往AgNO3溶液滴加KCN溶液时,先生成白色沉淀而后溶解,再加入NaCl溶液时并无AgCl沉淀生成,但加入少许Na2S溶液时却析出黑色Ag2S沉淀。
答(1) 2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2(OH)2CO3(2) Au + 4HCl + HNO3 = HAuCl4 + NO + 2H2O(3) [CuCl4]2- + 4H2O = [Cu(H2O)4]2+ + 4Cl-[CuCl4]2-为黄色[Cu(H2O)4]2+为蓝色,而当这两种离子共存时溶液呈绿色(4)2Cu2+ + 2Cl- + SO2 + 2H2O = 2CuCl + 4H+ + SO42-(5) Ag+ + CN- = AgCNAgCN + CN-=[Ag(CN)2]-2[Ag(CN)2]- + S2- = Ag2S + 4CN-2.解释下列实验事实:(1)焊接铁皮时,常先用浓ZnCl2溶液处理铁皮表面;(2)HgS不溶于HCl,HNO3和(NH4)2S中而能溶于王水或Na2S中,(3)HgC2O4难溶于水,但可溶于含有Cl 离子的溶液中;(4)热分解CuCl2·2H2O时得不到无水CuCl2;(5)HgCl2溶液中有NH4Cl存在时,加入NH3水得不到白色沉淀NH2HgCl。
答(1)ZnCl2 + H2O = H[ZnCl2(OH)]H[ZnCl2(OH)]有显著的酸性能清除金属表面的氧化物而不损害金属表面如:FeO + 2H[ZnCl2(OH)]2 + H2O(2)HgS不溶于HCl溶液中是因为HgS的容度积常数太小HgS不溶于HNO3是因为它与HNO3反应生成难溶的Hg(NO3)2HgSHgS不溶于(NH4)2S是因为(NH4)2S溶液水解为HS-,因而S2-浓度很低,不能形成配合物HgS溶于王水,它与王水反应生成HgCl42-和S3 HgS + 8H+ + 2NO3- + 12Cl- = 3HgCl42- + 3S + 2NO + 4H2OHgS溶于Na2S溶液反应生成可溶性的HgS22-HgS + S2- = HgS22-(3)为H2C2O4酸性比HCl 弱得多;而Cl-与Hg2+生成的配合物较稳定,因而HgC2O4溶于盐酸HgC2O4 + 4HCl = H2HgCl4 + H2C2O4(4)Cu2+离子极化能力很强,HCl又为挥发性酸,CuCl22H2O 热分解时发CuCl2CuCl22H2Cl + H2O↑ + HCl↑(5)NH4Cl存在抑制了生成NH2-,且NH2HgCl 溶解度较大,因而不能生成NH2HgCl沉淀HgCl2 + 4NH3 = Hg(NH3)42+ + 2Cl- 3.试选用配合剂分别将下列各种沉淀溶解掉,并写出相应得方程式。
无机化学第三版课件第18章 ds 区元素
2)Ag 配合物 i )卤素配合物 Ag X AgX [ AgX2 ] K 稳:
[ AgC l2 ] [ AgBr ] [ AgI ] 2 2 X
ii)其他配体
[ Ag ( NH ) ] 3 2 AgC l NH 3 H 2O 3 [ Ag ( S O ) ] AgBr AgBr S 2O 2 2 3 2 3 CN AgI AgI AgI [ Ag ( C N ) ] 2
2、氢氧化物
◆在-45℃以下AgOH(白色) 稳定存在,高于此
温度分解为Ag2O(暗棕色);
◆ CuOH为黄色,仅在pH=3左右能暂存,通常
得到的是Cu2O红色物质。
3、 AgNO3
Cu(I)不形成硝酸盐,AgNO3是一种重要试剂。
Ag 2 HNO3 (浓 ) AgNO3 NO2 H 2 O 3 Ag 4 HNO3 (稀) 3 AgNO3 NO 2 H 2 O
颜色:电荷迁移跃迁,L-M
键型:离子型→共价型 化学性质:都有感光性,易分解
AgC l 2 NH 3 [Ag(NH3 ) 2 ] C l 3 AgBr 2 S 2O 2 [Ag(S O ) ] Br 3 2 3 2 AgI 2 C N [Ag(C N) ] I 2
CN
Cu(CN) 2
用此方法可分离Cu2+ 和 Cd2+, 也说明Cu2+ 与CN– 不能共存。
A A 一种C u (II) 螯合物的结构
三、 Cu(II) 与Cu(I) 的转化
0.153V + 0.52V Cu Cu2+ Cu I2 0.535V I
第18章 d区元素吉林大学无机化学
1.507V 1.695V 0.564V
Mn2+ MnO2 MnO42-
MnO 4 / MnO 2
2 MnO 4 / MnO 4
还原产物
例如:与SO32-反应
酸性 中性 碱性
还原产物还与KMnO4加入方式有关。
由软锰矿制备KMnO4 软锰矿 粉碎
氧化剂
OH- △
K2MnO4 墨绿色
铬的单质 铬的化合物
水溶液中离子及其反应
概述
铬分族(VIB):Cr, Mo, W 价电子构型:(n-1)d 4-5ns1-2
Cr : 3d 4 s
5
5
1 1
常见化合价:+6, +3,+2
Mo : 4d 5s W : 5d 6 s
4 2
(1)铬元素的电势图 2 1.23 E A / Cr O
(3) Cl2或NaClO氧化: 2K2MnO4+ Cl2 == 2KMnO4 + 2KCl
§18.3 铁 钴 镍
铁、钴、镍的单质 铁、钴、镍的化合物 水溶液中铁、钴、镍的
离子及其反应
铁、钴、镍的单质
Ⅷ族
Fe Ru Os
Co Rh Ir
Ni Pd Pt
铁系
铂系
Fe Co Ni
价电子构型 6 2 3d 4s 7 2 3d 4s 8 2 3d 4s
2 NH3 H2O + 2 H+
Mn + 2 H+ = Mn2+ + H2(g) 合并: Mn + 2 NH4+ + 2 H2O = Mn2+ + 2 NH3.H2O + H2(g) (似Mg)
无机化学实验报告-D
无机化学实验报告-DS区元素实验11 ds 区元素(铜、银、锌、镉、汞)的性质一、实验目的1、掌握铜、锌氢氧化物的酸碱性;2、掌握铜、银、锌、汞的配合物的生成和性质; 6、掌握铜、银、锌、汞离子的分离与鉴定方法。
二、实验原理IB IIBCu Zn Cu (+2,+1) Zn(+2) Ag Cd Ag (+1) Cd(+2) Au Hg Au (+1,+3) Hg(+2,+1) 蓝色的Cu(OH)2呈现两性,在加热时易脱水而分解为黑色的CuO 。
AgOH 在常温下极易脱水而转化为棕色的Ag 2O 。
Zn(OH)2呈两性,Cd(OH)2显碱性,Hg(I, II)的氢氧化物极易脱水而转变为黄色的HgO(II)和黑色的Hg 2O(I)。
易形成配合物是这两副族的特性,Cu 2+、Ag +、Zn 2+、Cd 2+与过量的氨水反应时分别生成[Cu(NH 3)4]2+、[Ag(NH 3)2]+、[Zn(NH 3)4]2+、[Cd(NH 3)4]2+。
但是Hg 2+和Hg 22+与过量氨水反应时,如果没有大量的NH 4+存在,并不生成氨配离子。
如:HgCl 2 + 2NH 3 = Hg(NH 2)Cl↓白+ 2 NH 4Cl Hg 2Cl 2 + 2NH 3 = Hg(NH 2)Cl↓白+ Hg↓黑+NH 4Cl(观察为灰色)Cu 2+具有氧化性,与I -反应,产物不是CuI 2,而是白色的CuI :Cu2++ I - = 2CuI↓白 + I 2将CuCl 2溶液与铜屑混合,加入浓盐酸,加热可得黄褐色[CuCl 2]-的溶液。
将溶液稀释,得白色CuCl 沉淀:Cu + Cu2++ 4Cl - = 2[CuCl 2]-[CuCl 2]-←稀释→CuCl↓白 + Cl -卤化银难溶于水,但可利用形成配合物而使之溶解。
例如:AgCl + 2NH 3 = [Ag(NH 3)2]++ Cl -红色HgI 2难溶于水,但易溶于过量KI 中,形成四碘合汞(II)配离子:HgI 2 + 2I -= [HgI 4]2-黄绿色Hg 2I 2与过量KI 反应时,发生歧化反应,生成[HgI 4]2-和Hg :Hg 2I 2+ 2I - = [HgI 4]2-+ Hg↓黑三、实验内容 1、氧化物的生成和性质(1) C u 2O 的生成和性质Cu 2+ + 2OH - =Cu(OH)2↓ 蓝色 Cu(OH)2 + 2OH - = [Cu(OH)4]-2- 蓝色2[Cu(OH)4]2-+ C 6H 12O 6 (葡萄糖) =Cu 2O↓(红) + 4OH -+C 16H 12O 7+2H 2O或:2Cu 2+ + 5OH - +C 6H 12O 6 = Cu 2O↓+ C 6H 11O 7- + 3H 2O (须加热)分析化学上利用此反应测定醛,医学上利用此反应检查糖尿病。
大学无机化学d区元素介绍
3.物理性质
(1) 熔点、沸点高
熔点最高的单质:钨(W)
(2) 硬度大 (3) 密度大
熔点: 3410℃ 沸点: 5900℃
硬度最大的金属:铬(Cr)
以金刚石为10,铬为9
密度最大的单质:锇(Os)
(4) 导电性,导热性,延展性好
22.7gcm-3
4.离子呈现多种颜色
物质显色的原因是由于可见光作用到物质上以后物质
12.2.3(2)钒的化学性质
•价电子层结构3d34s2,主要氧化态+5,也能形成氧化态为 +4,+3,+2的化合物。化学性质相当复杂。
VO2+ 1.0 VO2+ 0.36 V3+
-0.25
-0.25
V2+ -1.2 V
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12.2.3(3)钒的氧化物(V2O5)
•酸碱性: VO碱O2+ 2C +2Cl2 = TiCl4 +2CO 四氯化钛是无色液体,有剌鼻的气味,极易水解, 在潮湿的空气中由于水解而发烟——利用此反应可 制造烟幕:
•TiCl4高温氧化制备优质钛白——氩气氛保护下得Ti: TiCl4(l) +Mg = Ti +2MgCl2
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12.2.3(1) 钒
•钒在地壳中的含量比锌、铜、铅等普通元素还要多,但分 布很分散,属稀有元素。 •钒被广泛用于制造特种钢和催化剂。
在钛的化合物中,以+4氧 化态的化合物最稳定。二 氧化钛在自然界中有三种 晶型:金红石、锐钛矿和 板钛矿。其中最重要的是 金红石,天然金红石中因 含少量杂质而呈红色或橙 色。
金红石的结构
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12.2.1(3) 化学性质
•室温下金属钛较稳定,但受热时,钛可与许多非金属,如: 氧、氮、碳、卤素等反应。 •钛在室温下不能与水或稀酸反应,但可溶于浓盐酸或热的 稀盐中形成三价钛离子:
高中《无机化学》第十六至十八章测试题及答案
高中《无机化学》第十六至十八章测试题及答案(d区元素、f区元素)(总9页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-高中《无机化学》第十六至十八章测试题及答案(d区元素、f区元素)第十六章 d区元素(一)一、填空题1、在所有过渡元素中,熔点最高的金属是 W ,熔点最低的是 Hg ,硬度最大的是 Cr ,密度最大的是 Os ,导电性最好的是 Ag ,耐海水腐蚀的是Ti 。
2、分别写出下列离子的颜色:[Fe(H2O)6]2+淡绿色,FeO42-紫色,[FeCl4]-黄色,[Fe(H2O)6]3+淡紫色,[Ti(H2O)6]3+紫色,VO43-淡黄色,[Co(H2O)6]2+粉红色,[Mn(H2O)6]2+粉红色,[Ni(H2O)6]2+绿色。
3、CrCl3溶液与氨水反应生成灰绿色的 Cr(OH)3沉淀该产物与NaOH溶液反应生成亮绿色的 Cr(OH)4-。
4、锰在自然界主要以软锰矿的形式存在,在强氧化剂(如KClO3)作用下碱熔时只能得到 +6 价锰的化合物,而得不到高锰酸盐,这是因为后者在碱中和受热均分解。
5、K2Cr2O7(s)与浓H2SO4反应生成的氧化物为 CrO3,它为橙红色,遇酒精立即着火,生成铬的一种绿色氧化物,其化学式为 Cr2O3。
KMnO4(s)与浓H2SO4作用生成的氧化物为 Mn2O7;MnO2与浓H2SO4反应生成的气体是O2。
6、高锰酸钾是强氧化剂,它在酸性溶液中与H2O2反应的主要产物是 O2和 Mn2+,它在中性或弱碱性溶液中与Na2SO3反应的主要产物为 SO42-和MnO2。
7、在强碱性条件下,KMnO4溶液与MnO2反应生成绿色的 K2MnO4;在该产物中加入硫酸后生成紫色的 KMnO4和褐色的 MnO2。
8、三氯化铁蒸气中含有的聚合分子化学式为 Fe2Cl6,其结构与金属 Al 的氯化物相似。
FeCl3能溶于有机溶剂。
9、既可用于鉴定Fe3+,又可用于鉴定Co2+的试剂是 KCNS ,当Fe3+存在时,能干扰Co2+的鉴定,可加入 NaF 因生成 FeF63-而将Fe3+掩蔽起来,消除对Co2+鉴定的干扰。
上大 无机化学 A大纲
《无机化学A 》教学大纲Inorganic chemistry teaching program课程编号01064007-009 周学时数:4,3,3 总学时数:100一指导思想无机化学课的教材一直使用高等教育出版社出版,由武汉大学和吉林大学等校共同编写的《无机化学》(第一、二、三版)。
本大纲根据教育部教改精神,结合我校应用化学等专业的实际需要制定,其中基础理论部分为58学时,元素部分为42学时,按总学时数为100进行课堂教学。
二课程教学目的及要求本课程是上海大学应用化学本科学生一门必修的重要基础课.通过本课程的学习,使学生获得大纲所规定内容的基本知识、基本理论、基本运算和重要化学反应方程式的书写的技能,为培养合格的应用理科本科学生提供必要的无机化学知识,同时为后继课程打好基础。
在教学中注意用基础理论,如热力学结构知识贯穿无机事实教学的始终,并注意总结规律性,使繁琐纷杂的感性材料逐渐理性化。
本课程在传授知识的同时,通过各教学环节逐步培养学生具有理论思维、观察思考、数据运算以及自学的能力,此外还注意培养学生综合运用所学知识分析问题解决问题的能力。
逐渐完成从中学在学习方法上的过渡,使学生在听课、查阅参考书,自学等方面有一个突跃。
本课程的内容分两大部分:第一部分为化学学科的基础理论,阐述无机化学的各项基本原理;如物质存在的形态、物质结构、热力学、动力学四大平衡的知识,为后继课程及化学实验打下理论基础;第二部分为元素化学,在基础理论的指导下讲授周期表中各族元素和化合物的基本性质,反应规律,制备和重要应用,同时充分注意无机化学原理在其中的应用,两大部分均重视联系生产和科研实际,以期学生在学以致用方面得到智能锻炼。
三教学内容、学时分配第一章绪论 1学时化学研究的对象和内容无机化学的发展状况如何学好无机化学第二章气体 2学时气体的状态方程气体的分压定律第十二章氮族元素 8学时氮和氮的化合物氮气氮的氢化物磷和磷的化合物单质磷磷的氢化物磷的含氧化合物磷的卤化物砷锑铋第三章化学热力学初步 8学时热力学第一定律热化学化学反应的方向第四章化学反应的速率和化学平衡7学时反应速率概念化学反应速率理论简介影响反应速率的因素平衡常数概论影响化学平衡的因素第五章酸碱电离平衡 6学时强电解质溶液理论弱酸弱碱的电离平衡水解反应酸碱理论第六章沉淀反应 4学时溶解度与溶度积沉淀溶解平衡的移动第七章氧化还原反应 8学时原电池氧化还原方程式的配平电池反应热力学和电极电势有关的图示第八章原子结构和元素同期律 8学时微观粒子运动的特殊性核外电子运动状态的描述核外电子的排布与元素周期系元素基本性质的周期性第九章分子结构和化学键理论 8学时离子键理论共价键理论路易斯理论价键理论砷锑铋单质砷锑铋的氢化物砷锑铋的氧化物及其水化物砷锑铋的三卤化物砷锑铋的硫化物第十三章碳族元素 4学时碳的单质碳的含氧化合物其它含碳化合物硅单质硅烷、硅的卤化物硅的含氧化合物锡铅第十四章硼族元素 3学时硼单质硼烷硼的含氧化合物铝单质及其化合物第十五章碱金属和碱土金属 1学时碱金属和碱土金属的单质碱金属和碱土金属的化合物第十六章配位化合物 6学时配位化合物的基本概念配位化合物命名配位化合物的稳定性配合平衡配位化合物的化学键理论价键理论晶体场理论第十七章铜锌副族 4学时铜副族单质铜副族M(Ⅰ)化合物铜副族M(Ⅱ)化合物锌副族单质杂化轨道理论价层电子对互斥理论分子轨道理论分子间作用力离子极化理论简介第十章非金属通性、卤素 8学时非金属通性卤素的单质卤化氢和氢卤酸卤化物、拟卤化物、互卤化物和多卤化物卤素的含氧酸及其盐第十一章氧族元素 6学时氧、臭氧、过氧化氢硫和硫化物硫的含氧化合物锌副族M(Ⅱ)化合物锌副族M(Ⅰ)化合物第十八章过渡元素 8学时钛副族钛的存在与冶炼钛单质的性质钛的重要化合物铬副族铬的存在与性质Cr(Ⅲ)化合物Cr(Ⅳ)化合物锰副族锰的存在与性质Mn(Ⅱ)化合物Mn(Ⅳ)化合物Mn(Ⅵ)化合物Mn(Ⅶ)化合物铁系元素铁系单质的性质化合物的颜色化合物的性质铁系元素的配合物教材:《无机化学》(上、下册)(第三版),武汉大学、吉林大学等编,曹锡章、王杏乔、宋天佑修订,高等教育出版社,1994年10月。
无机化学习题与答案
绪论一.是非题:1.化学变化有新物质产生,而物理变化无新物质产生.2.化学变化是由于构成分子的原子外层电子运动状态的改变而引起的、原子核不变的一类变化3.元素的变化为物理变化而非化学变化.4.化学变化的特点是原子核不变分子组成或原子间结合方式发生变化.5.化学反应常伴有发光现象,但并非所有的发光现象都属于化学反应.二.选择题:1.化学研究的对象是具有宏观实体的物质,它不包括A.希有气体B:混合物C.电子流或γ──射线D.地球外的物质2.纯的无机物不包括A.碳元素B.碳化合物C.二者都对D.二者都错3.下列哪一过程不存在化学变化A.氨溶于水B.蔗糖溶在水中C.电解质溶液导电D.照相底片感光第一章原子结构和元素周期系一.是非题1.电子在原子核外运动的能量越高,它与原子核的距离就越远.任何时候,1s电子总比2s电子更靠近原子核, 因为E2s > E1s.2.原子中某电子的各种波函数,代表了该电子可能存在的各种运动状态,每一种状态可视为一个轨道.3.氢原子中,2s与2p轨道是简并轨道,其简并度为4;在钪原子中,2s与2p 轨道不是简并轨道, 2p x,2p y,2p z为简并轨道,简并度为3.4.从原子轨道能级图上可知,任何原子在相同主量子数的轨道上,能量高低的顺序总是f > d > p > s;在不同主量子数的轨道上,总是(n-1)p > (n-2)f > (n-1)d > ns.5.在元素周期表中, 每一周期的元素个数正好等于该周期元素最外电子层轨道可以容纳的电子个数.6.所有非金属元素(H,He除外)都在p区,但p区所有元素并非都是非金属元素.7.就热效应而言,电离能一定是吸热的,电子亲和能一定是放热的.8.铬原子的电子排布为Cr[Ar]4s13d5,由此得出: 洪特规则在与能量最低原理出现矛盾时,首先应服从洪特规则.9.s区元素原子丢失最外层的s电子得到相应的离子,d区元素的原子丢失处于最高能级的d电子而得到相应的离子.10.在原子核里因质子数和中子数不同,就组成了不同的核素;同样在原子核里因质子数和中子数不等,就构成了同位素.可见,核素也就是同位素.二.选择题1.玻尔在他的原子理论中A.证明了电子在核外圆形轨道上运动;B.推导出原子半径与量子数平方成反比;C.应用了量子力学的概念和方法;D.解决了氢原子光谱和电子能量之间的关系问题.2.波函数和原子轨道二者之间的关系是A.波函数是函数式,原子轨道是电子轨迹;B.波函数和原子轨道是同义词;C.只有轨道波函数与原子轨道才是同义的;D.以上三种说法都不对.3.多电子原子的原子轨道能级顺序随着原子序数的增加A.轨道能量逐渐降低,但能级顺序不变;B.轨道能量基本不变,但能级顺序改变;C.轨道能量逐渐增加,能级顺序不变;D.轨道能量逐渐降低,能级顺序也会改变.4.周期表中各周期元素数目是由什么决定的A.2n2(n为主量子数);B.相应能级组中所含轨道总数;C.相应能级组中所含电子总数D. n + 0.7规则5.下列电子构型中,电离能最低的是A.ns2np3B.ns2np4C.ns2np5D.ns2np66.下列元素中,第一电离能最大的是A.BB.CC.AlD.Si7.原子光谱中存在着不连续的线谱,证明了A.在原子中仅有某些电子能够被激发B. 一个原子中的电子只可能有某些特定的能量状态C.原子发射的光,在性质上不同于普通的白光D.白光是由许许多多单色光组成.8.原子轨道中"填充"电子时必须遵循能量最低原理,这里的能量主要是指A.亲合能B.电能C.势能D.动能9.下列哪一原子的原子轨道能量与角量子数无关?A.NaB.NeC.FD.H10.下列哪一种元素性质的周期规律最不明显A.电子亲合能B.电负性C.电离能D.原子体积11.用来表示核外某电子运动状态的下列各组量子数(n l m ms)中哪一组是合理的?A.(2,1,-1,-1/2)B.(0,0,0,+1/2)C.(3,1,2,+1/2)D.(2,1,0,0)12.元素和单质相比较时,正确的说法是A.元素由单质构成;B.元素可分解为单质;C.元素的质量比单质的质量重;D.单质是元素存在的一种形式.13.核素和同位素的相同点是A.它们中的质子数均大于中子数;B.它们中的质子数均小于中子数;C.它们中的质子数和中子数相等;D.它们各自含有相同的质子数.14.关于核素的正确说法是A.具有一定数目的核电荷的一种原子;B.具有一定数目的质子的一种原子;C.具有一定数目的中子的一种原子;D.具有一定数目的中子和一定数目的质子的一种原子.15.测定原子量最直接的方法是A.质谱法B.化合量法C.气体密度法D.α─粒子散射法三.填空题:1.宏观物体的运动可用方程F=ma 描述,但微观物体的运动要用量子力学中的( )描述. 它是一个偏微分方程式.2主量子数为4 的一个电子,它的角量子数的可能取值有( )种,它的磁量子数的可能取值有( )种. 3.在氢原子中,4s和3d轨道的能量高低为( ),而在19 号元素K 和26 号元素Fe中, 4s和34轨道的能量高低顺序分别为( )和( ).4.填上合理的量子数:n=2,l=( ),m=( ),ms=+1/2.5.+3价离子的电子层结构与S2-离子相同的元素是( ).6.微观粒子运动与宏观物质相比具有两大特征,它们是( )和( ),说明微观粒子运动特点的两个重要实验是( ).7.ψn,l,m是( ),当n,l,m,一定时,处于ψn,l,m状态的一个电子的( ), ( ),( )可以确定.n,l,m可以确定一个( ).8.氢原子的电子能级由( )决定,而钠原子的电子能级由( )决定.9.Mn原子的价电子构型为( ),用四个量子数分别表示每个价电子的一定状态,是( ).10.在电子构型 a.1s22s2, b.1s22s22p54s1, c.1s22s12p13d13s1, d.1s22s22p63s13d1, e.1s22p2, f.1s22s32p1,g.1s12s22p13d1中,属于原子基态的是( ),属于原子激发态的是( ),纯属错误的是( ).11.用元素符号填空:(均以天然存在为准)原子半径最大的元素是( ), 第一电离能最大的元素是( ),原子中3d半充满的元素是( ),原子中4p半充满的元素是( ),电负性差最大的两个元素是( ), 化学性质最不活泼的元素是( ).四.简答题1.第114号元素属于第几周期? 第几族?2.为什么碳(6C)的外围电子构型是2s22p2, 而不是2s12p3,而铜(29Cu)的外围电子构型是3d104s1,而不是3d94s2?3、气体常数R是否只在气体中使用?五.综合题1.某元素位于周期表中36号元素之前,该元素失去2个电子以后,在角量子数l=2的轨道上正好半充满,试回答:(1).该元素的原子序数,符号,所处周期和族;(2).写出表示全部价电子运动状态的四个量子数;(3).该元素最高价氧化物水合物的分子式及酸碱性.2.某元素原子序数为33,试问:(1).此元素原子的电子总数是多少?有多少个未成对电子?(2).它有多少个电子层?多少个能级?最高能级组中的电子数是多少?(3).它的价电子数是多少?它属于第几周期?第几族?是金属还是非金属?最高化合价是几?3.写出原子序数为24的元素的名称,符号及其基态原子的电子排布式,并用四个量子数分别表示每个价电子的运动状态.第二章分子结构一.是非题:1、两原子间可以形成多重键,但两个以上的原子间不可能形成多重键。
无机化学精品课程-过渡元素金属汞及其化合物ppt课件
1.Hg22+与Hg2+的相互转化
反应: Hg+Hg2+==Hg22+ 可自发向右进行 要使上述平衡向左移动,采取的方法有两类: (1)形成沉淀:向Hg22+的溶液中加入 NaOH,H2S,NH3等试剂,因产生沉淀,平衡向左 移动. (2)形成配合物:加入过量浓HCl或KI,因形成 HgX42-配离子,平衡向左移动.
(3)浓HCl: Hg2++4Cl-===HgCl42-
Hg22++2HCl==Hg2Cl2↓+2HNO3 Hg2Cl2+2HCl(浓)==H2[HgCl4]+Hg
(4)NaOH: Hg2++2OH-==HgO↓(黄)+H2O Hg22++2OH-==Hg2(OH)2==Hg↓+HgO↓+H2O
(5)KI: Hg2++2I-==HgI2↓(红)
16
作业
教材P.259 – 263: 6, 12, 13, 17, 19, 20, 24,
26, 27 (加:计算CFSE), 37,
40
思考(不写书面作业): 1, 22, 31, 41, 42
17
Zn2+,Cd2+,Hg2+均形成稳定的[M(CN)4]2-配合物,且从 上到下稳定性依次增强,而Hg22+不形成配合物.
7
(3.)与X-(F-除外)形成配合物 Hg2+的卤素配合物稳定性按Cl-<Br-<I-增加. K2[HgI4]和KOH的混合溶液称为奈斯勒试剂, 当有微量NH4+离子存在时,滴入试剂立刻生成 特殊的红棕色的碘化氨基·氧合二汞(Ⅱ)沉淀:
d区元素
(3)与B、C、N形成间充式化合物,m.p.比 纯金属还高 ,TiC、 WC、TiN、TiB 的 m.p. > 3000℃,硬度都接近于金刚石
ZnS (硫化锌) ZnS (BaSO4) (锌钡白) CdS/CdSe (镉红)
铬酸盐
白色
红色
Pb(Cr, Mo, S)O4 (钼红)
黄色
CdS (镉黄)
PbCrO4或Pb(Cr, S)O4 (铬黄) ZnCrO4 (铬酸锌)
绿色
Cr2O3 铬绿 (氧化铬绿) (铅铬黄+铁蓝) (Co, Ni, Zn)2O4 (尖晶石绿)
许多国家都在颁布相应的法律限制使用含有危害人体健康和 环境的重金属元素(如 Cd、Cr、Hg、Mo等)的颜料, 因此, 发展新型、无毒的无机颜料材料已迫在眉睫 。已有人将 γ– Ce2S3 掺杂着碱金属作为红色和黄色颜料. 它们可用于染色制衣 工业和塑料工业,从而替代了CdSe1-xSx材料。
(1 ) 颜色的互补 (2 ) 无机化合物生色机理— 产生能量较低的激发态
水可以部分地被氯离子所置换,形成不同的水合异 构体,并呈现不同的颜色:
[Cr(III)(H2O)6] Cl3
紫色 淡绿色
[Cr(III)Cl(H2O)5]Cl2· H2O
[Cr(III)Cl2(H2O)4]Cl· 2H2O
暗绿色
实验室见到的三价铬离子溶液常为淡绿色,就是 因为部分内界H2O被溶液中的氯离子所置换的缘故。
第一电离能
总趋势: 同周期 左→右 小→大 同副族 不规律
无机化学习题----d区元素
10 分 (4602) 根据下列实验写出有关的反应式: (1) 将装有TiCl4 的瓶塞打开立即冒出白烟; (2) 向TiCl4溶液中加入浓HCl和金属锌时生成紫色溶液; (3) 向(2)的紫色溶液中慢慢加入 NaOH 至溶液呈碱性,出现紫色沉淀; (4) 先用HNO3处理沉淀,使其溶解,然后用稀碱溶液处理,生成白色沉淀; (5) 将白色沉淀过滤并灼烧,再与等物质的量的 MgO 共熔。
5 分 (4638) 某绿色固体A 可溶于水,水溶液中通入CO2即得棕黑色固体B和紫红色溶液C。B与浓HCl 溶液共热时得黄绿色气体D和近乎无色溶液E。将此溶液和溶液C混合即得沉淀B。将气体D 通入 A 的溶液,可得 C。试判断 A、B、C、D、E 各为何物?
10 分 (4684) 现有一种钛的化合物A ,它是无色液体,在空气中迅即冒白“烟”,其水溶液和金属锌 反应,生成紫色溶液B,加入NaOH至溶液呈现碱性后,产生紫色沉淀C,过滤后,沉淀C用 稀HNO3处理,得无色溶液D。将D逐滴加入沸腾的热水中得白色沉淀E,将E过滤灼烧后, 再与BaCO3共熔,得一种压电性晶体F。试写出各步化学反应式并鉴别A 、B、C、D、E、F 各为何种物质?
10 分 (7629) 某金属M溶于稀盐酸生成MCl2,其磁矩测定为 5.0 B.M.,在隔绝空气无氧下操作,加入 NaOH溶液生成白色沉淀A。A 接触空气,白色沉淀迅速转变为绿色,之后又转变为棕色沉 淀B;灼烧B得到红棕色粉末C;C经不彻底还原,得黑色的磁性物质D;B溶于稀盐酸生成 溶液E,E可使KI-淀粉溶液氧化生成碘,但如果在KI-淀粉溶液加入前加入NaF则无I2生成; 若向B的浓NaOH悬浊液中通入氯气,可得紫红色溶液F,向溶液F中加入BaCl2可得红棕色固 体G, G是一种很强的氧化剂。请问A —G各是何物? 写出有关反应式。
大学无机化学 d区元素介绍
△ Δ
△
3
3H2O Cr2O3 2OH- Cr(OH)4
(2) Cr(OH)3
Cr 3
(适量)OH- (灰绿)
H
பைடு நூலகம்
Cr(OH)3 (s) H ∆ H2O Cr2O3 (绿)
OH -
(亮绿色)
Cr(OH)
4
(3) Cr(H2O)3 6 的水解
Ac, (104-112,人工合成元素)
57-71
89-103
2
第十六章
d区元素(一)
§16.1 d区元素概述
§16.2 钛 钒
§16.3 铬 钼 钨 多酸型配合物 §16.4 锰
§16.5 铁 钴 镍
§16.1 d区元素概述
16.1.1 d区元素通性
1.原子的价电子层构型:
(n-1)d1-10ns1-2
3Sn 2Cr 7H 2 O 3Cl 2 2CrCl 3 2KCl 7H 2 O
4
14H
K 2 Cr2 O 7 (s) 14HCl(浓)
☆2 ☆铬(Ⅲ)的化合物
(1) Cr2O3的制备与性质 △ Δ 2Cr2O3 制备:4Cr 3O2
(NH4 ) 2 Cr2O7 Cr2O3 N 2 4H2O
-7
2Ag2 CrO4 (s, 砖红) 2H 2BaCrO4 (s, 柠檬黄) 2H 2PbCrO4 (s, 黄) 2H
(3) K2Cr2O7的氧化性
E (Cr2 O /Cr ) = 1.33V
2 Cr2 O 3SO 3 8H 27 3 3SO 2Cr 4H 2 O 24
高等无机化学简明教程
高等无机化学简明教程第一章:导论高等无机化学作为化学学科中的重要分支,主要研究无机物质的结构、性质以及其在化学反应中的应用。
与有机化学侧重于碳基化合物的特性和反应机理不同,无机化学涵盖了从单质到无机化合物的广泛领域,包括金属、非金属元素及其化合物的研究。
第二章:原子结构与周期表原子结构是理解无机化学基础的关键。
原子由质子、中子和电子组成,质子和中子位于原子核中,电子则围绕核外运动,形成电子壳层。
这些电子层次决定了原子的化学性质和反应能力。
周期表则将所有已知的元素按照原子序数和化学性质进行了分类,提供了对元素周期性性质的清晰理解。
第三章:化学键与晶体结构化学键的形成是无机化合物稳定性的基础。
离子键、共价键和金属键是常见的化学键类型,它们决定了化合物的结构和物理性质。
晶体结构描述了固体中原子或离子的排列方式,涉及晶格参数和晶胞结构的详细分析。
第四章:主要元素的化学特性无机化学研究的重要对象是各种主要元素及其化合物。
氢、氧、氮、碳、硫等元素在无机化学中具有关键作用,它们的化学性质和反应机制对于理解大自然中的化学过程至关重要。
第五章:过渡金属与配位化学过渡金属是无机化学中的核心研究对象之一,它们的特殊电子结构使得其在催化、电化学和生物化学领域中有重要应用。
配位化学研究则探索了配合物的结构、配位数及其在催化剂和材料科学中的应用。
第六章:固体与配位化合物的应用无机化学的应用涵盖了从催化剂到材料科学的广泛领域。
无机材料如半导体、陶瓷、磁性材料和超导体在现代技术和工业中发挥着重要作用。
配位化合物的设计与合成对新材料的开发具有深远的影响。
第七章:反应动力学与热力学理解化学反应的动力学和热力学条件对于优化反应条件和预测反应结果至关重要。
反应速率、活化能和反应平衡常数是评估化学反应过程中能量变化和速率的关键参数。
第八章:核化学与放射性核化学研究探索了放射性元素的性质及其在医学和工业中的应用。
核反应、核衰变和放射性同位素标记技术对于生物医学研究和核能应用具有重要意义。
d区和ds区元素的通性
d区和ds区元素的通性
氧化态变化表现有如下的规律性: (1)同一周期自左至右,随着原子序数的增加, 氧化态先是逐渐升高,但第四周期在锰以后,第五周期 在钌以后,第六周期在锇以后,氧化态又逐渐降低,最 后与第ⅠB族元素的低氧化态相同; (2)同一族自上而下,高氧化态趋向于稳定,即 第四周期元素一般容易出现低氧化态,第五、六周期的 相应元素趋向于出现高氧化态。
过渡金属由于空d轨道的存在,使它们更易形成配位键, 产生丰富多彩的配位化合物,并因此呈现五彩缤纷的颜色。
d区和ds区元素的通性
四、 氧化态
d区过渡元素基本上都具有多种氧化态。ds区元素除银(氧 化数为+1)、锌、镉(氧化数为+2)外,其余都显示变价。d区 元素最外层和次外层电子层未饱和的构型特点,使其具有可变的 氧化态。最外层的两个s电子容易失去,显示+2氧化态。另外, 次外层的d电子和最外层的s电子能量相近,而且未达到稳定的结 构,所以d电子也可部分或全部参加成键,故d区元素一般有可变 的氧化态。ds区铜族和锌族(部分)元素的ns和(n-1)d层电子处 于同一能级组,不仅s电子参加成键,且(n-1)d电子也因反应条件 的不同,部分地参加成键,因此表现出几种氧化态。
d区和ds区元素的通性
d区和ds区元素的通性
二、 单质的物理性质
d区和ds区元素的单质都有着典型的金属性质,如有金属光泽,延 展性高(锌族例外),有导电导热性。它们的密度比较大,除钪(2.99 g·cm-3)、钇(4.34 g·cm-3)和钛(4.5 g·m-3) 属轻金属外,其余元 素都为重金属(密度大于5 g·cm-3)。d区和ds区金属比主族金属有更大 的密度和硬度以及更高的熔点和沸点。例如,铬是所有单质金属中最硬 的,莫氏硬度为9,熔点、沸点最高的是钨,依次为3410 ℃和5930 ℃。 这是由于d电子也参与成键,成键价电子数增加,键强度增大。锌族元素 熔点、沸点均低,汞是常温下唯一的液体金属。以第一过渡系元素的物 理性质的递变说明上述规律性,如表9-2所示。
d 区元素
(3)
金属单质的物理性质
●熔点、沸点高 熔点最高的单质: 钨(W) 3683±20℃
●硬度大
硬度最大的金属:铬(Cr) 摩氏 9.0
●密度大
密度最大的单质: 锇(Os ) 22.48 g· -3 cm ●导电性,导热性,延展性好
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(4)
金属元素的原子化焓
原子化焓是金属内部原子结合力强弱的一种标志,较 高的原子化焓可能是由于较多的价电子(特别是较多的未 成对电子)参与形成金属键。
2 Cr2+(aq) + 2 H3O+(aq) Mn2+(aq)
2 Cr3+(aq) + H2(g) + 2 H2O(l)
Ni和Cu(当然还有Zn)的稳定水合离子只能是二价的
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3. 同族元素族氧化态稳定性变化趋势
● 同族元素自上而下形成族氧化态的趋势增强 ● 需要指出的是,这条规律对第3族 和第12族
△H1
△Hh M+(g) + e–
△H=△HI + △H1 + △Hh
s 区元素从上到下总热效应 △H (吸热)总的来说 是变小的,这就表明它们在水溶液中变成水合离子的倾 向从上到下变大,而 d 区元素从上到下总热效应 △H (吸热)增大,因此它们的活性都变小。
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15.1.2 无机颜料和化合物的颜色
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荷移跃迁举例
副篇内容
● 晶格缺陷
SnI4 的电荷迁移
晶格缺陷一种是晶格中某些负离子没有,空位由自由
电子占据,以此达到电荷平衡;第二种是晶体中金属离 子过剩,占据晶格间隙位置,电荷由占据另一些间隙位 置的电子来平衡。两种缺陷中都包含自由电子,被激发 所需的能量一般较小,若吸收峰落在可见光区,就现出 颜色。
《无机化学》课程思考性问题或综合性题目
《无机化学》课程思考性问题或综合性题目一、要求为了使学生更好地学好无机化学,理解和掌握无机化学的基础知识、基本理论、基本技能,培养学生科学思维能力和自学能力,根据《无机化学课程三基训练方案》,教师在每一章或某一阶段讲授结束后布置适量思考性问题或综合性题目,要求学生结合教师的教学,针对自己学习中出现的问题,认真查阅有关文献,运用化学结构、化学热力学和化学动力学等基础理论予以阐述,对于个别难度较大题,教师通过习题课及答疑课集中加以解决。
二、思考性问题或综合性题目第一章原子结构和元素周期性1、什么是黑体辐射和光电效应?这两个实验对原子结构理论的发展起着什么作用?2、玻尔理论是怎样解释氢光谱的?3、为什么宏观粒子的位置和速度可以测得很准确,而微观粒子却不能?4、H原子的1S电子离核越近几率密度越大,但是为什么它却在离核52.9pm处几率最大?5、原予轨道和电子云图形有几种表示方法?它们各代表怎样的物理意义?6、为什么第四周期元素失电子时,4s电子先于3d电子,而电子填充时先填4s轨道后填3d轨道。
第二∽三章分子结构与晶体结构1、离子键的键能和晶格能的含义是否相同?2、同是AB型的离子晶体,为什么有几种不同的结构形式?3、为什么原子轨道在形成化学键时要进行杂化?常见的杂化轨道有哪些类型? 为什么有些类型不能存在?4、分子的键角大小与哪些因素有关?5、为什么第二周期同核双原子分子的分子轨道能级σ2P与π2P出现交错现象?6、为什么稳定的双键和叁键一般只存在于第二周期元素之间?7、怎样用金属键能带理论说明导体,半导体和绝缘体导电性能的不同?8、物质的熔沸点与什么因素有关?9、为什么有几种类型的原子半径?它们的含义各是什么?第四章配位化合物1、Co3+不稳定,具有强氧化性,但为什么它形成[Co(CN)6]3-离子后却稳定。
2、水溶液中[Co(NH3)4]2+的构型如何?3、螯合物为何具有特殊的稳定性?第五章化学热力学基础1、讨论气体定律时所指的“标准状况”与热力学上的“标准态”含义是否相同?2、从体系焓和熵来分析,元素碳的最稳定单质是石墨而不是金刚石?3、为什么温度对化学反应的△G影响很大,对△H和△S却影响很小?4、标准平衡常数KФ与经验平衡常数Kp、Kc有何不同,从公式△GФ二—RTInKФ,算得的平衡常数KФ,是Kp还Kc?5、△GФ与△G有何区别和联系?第六章化学平衡常数1、在气相反应的平衡体系中,充入与反应体系无关的气体使体系总压增加,为什么不会使平衡发生移动?2、有些固体物质(如KOH等)溶于水是放热的,但其溶解度随温度升高而增大,这一现象是否违反了吕·查德里平衡移动原理?第七章化学动力学基础1、化学反应的级数与反应分子数是否有区别?2、某一反应的活化能较小,另一反应的活化能较大,在相同温度和浓度下,前者的反应速度是否一定大于后者?第八章水溶液1、溶液的依数性指出,在水中溶解任何一种难挥发的物质,将使溶液的沸点升高,凝固点下降。
苏州大学《无机化学》d区元素
MnO4
-
强OHH+歧化/强氧化剂/电解
MnO42-
紫红
暗绿
三、Fe
1、常见的价态有: Fe2+(实际上是淡绿色的[Fe(H2O)6]2+);
Fe3+(实际上是淡紫色的[Fe(H2O)6]3+,此离子水解 后才略显黄色); 2、主要反应有:
(1) Fe
2+
NH3/OH-
淡绿色
Fe(OH)2
白色
O2
2H[CuCl2] + H2SO4
6、Cu2+的其它主要反应有:
CuS(s)
H2S 黑色
盐 血 赤 2+ u C 鉴别
Cu2[Fe(CN)6](s) 红棕色
Cu2+
蓝色 I-
OH-/NH3 Cu(OH)2(s) 蓝色沉淀 S 2O 2
3 -
NH3
[Cu(NH3)4]2+
深蓝色
C6H12O6葡萄糖
CuI(s)
Cr2O72橙红
CrO42黄
分别生成砖红、淡黄、黄色沉淀
其中,上图中常见的还原剂为:Fe2+、I ˉ、H2S、 SO32-等;强氧化剂通常用过硫酸盐(S2O82-)。
二、Mn
1、常见的价态有: MnO4-(+7); MnO2(+4); MnO42- (+6) Mn2+ (+2)
2、重要化合物(离子)之间的转化:
(4). Fe3+比Fe2+易水解,水解产物为胶状物,可使 在水中悬浮的杂质聚沉下来,从而使混浊的水变清, 所以FeCl3可作净水剂。 (5). Fe3+/Fe2+常见的配合物有: 6配位的水合配离子[Fe(H2O)6]2/3+; “棕色环”配离子[Fe(NO)(H2O)5]2+——可用 来鉴别NO2-/NO3-; 可鉴别Fe3+的血红色配离子;氰根配离子 (黄血盐/赤血盐)→Prussian或Turnbull蓝。
大学无机化学第十八章试题及答案完整版
大学无机化学第十八章试题及答案Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】第十八章铜副族和锌副族总体目标:1.掌握铜副族和锌副族元素单质的性质和用途2.掌握铜、银、锌、汞的氧化物、氢氧化物、重要盐类以及配位化合物的生成与性质3.掌握Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ);Hg(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)之间的相互转化各节目标:第一节铜副族元素1.掌握铜副族元素单质的性质、用途和提取方法2.掌握Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)化合物的性质以及Cu(Ⅰ)与Cu(Ⅱ)之间的相互转化3.了解Ag(Ⅰ)化合物,主要有氢氧化物、氧化物、卤化物和配位化合物的重要性质4.了解Au(Ⅲ)化合物的性质第二节锌副族元素1.掌握锌副族元素单质的性质和提取方法2.了解锌和镉的氧化物、氢氧化物、硫化物、氯化物的主要性质3.掌握Hg(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)化合物的性质以及Hg(Ⅰ)与Hg(Ⅱ)之间的相互转化习题一、选择题1.下列金属中,最不活泼的是() (吉林大学《无机化学例题与习题》)B. AgC. Zn2.与银反应能置换出氢气的的稀酸是() (吉林大学《无机化学例题与习题》)A. 硫酸B. 盐酸C. 硝酸D.氢碘酸3.为除去铜粉中少量氧化铜,应采取的操作是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. 浓盐酸洗B. KCN溶液洗C. 稀硝酸洗D. 稀硫酸洗4.下列化合物,在硝酸和氨水中都能溶解的是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. AgClB.4C D. CuS5.下列化合物中颜色最浅的是() (吉林大学《无机化学例题与习题》)A. Ag3PO4D. HgO6.下列化合物中,在氨水、盐酸、氢氧化钠溶液中均不溶解的好是 ( ) (吉林大学《无机化学例题与习题》)A. ZnCl2 B. CuCl2C. Hg2Cl2D. AgCl7.关于CuCl2性质的叙述,错误的是() (吴成鉴《无机化学学习指导》)A.是离子型化合物 B.是链状结构C. 与HCl反应可生成配合物D. 不论晶体还是水溶液均有颜色8.向CuSO4入氨水的过程中,可能得到() (吴成鉴《无机化学学习指导》)A. Cu(OH)2. (OH)2SO4C. [Cu(NH3)4]2+ D.[Cu(H2O)4]2+9.下列物质不能产生黑色物质的是 ( ) (吴成鉴《无机化学学习指导》)在干燥的空气中加热至773K B. Ag与含H2S的空气接触C. AgBr见光D. ZnO在H2S气流中加热10.往含有Ag+、 Cd2+、 Al3+、 Hg22+的溶液中滴加稀盐酸能析出沉淀的是() (吴成鉴《无机化学学习指导》)+和Cd2+ +和 Hg22+ +和 Cd2+ D只有.Ag+11. 能区分Zn2+和Al3+的下列试剂是() (吴成鉴《无机化学学习指导》)A. NaOHB. HClC. Na2CO3D.的颜色随卤素原子序数的增大而加深,可解释这一现象的理论是()黑龙江A. 杂化轨道B. 分子间作用力.C.溶剂化D. 离子极化13.下列氢氧化物最不稳定的是() (吴成鉴《无机化学学习指导》)(OH)2 (OH)2C.Cd(OH)214.锌比铜化学活泼性强,从能量变化角度分析是因为()(吴成鉴《无机化学学习指导》)A. 锌的电离势比铜的电离势小B.锌的升华热比铜的升华热较小C. 锌的升华热比铜的升华热大D. 锌的水合热比铜的水合热大15.下列分子中,具有顺磁性的是() (吉林大学《无机化学例题与习题》)A. CuClB. CuCl2 C. Hg2Cl2D. HgCl216.除去ZnSO4溶液中所含的少量CuSO4,最好选用下列试剂中的()(大连理工大学《无机化学习题详解》)17.下列离子与过量的KI溶液反应只得到澄清的无色溶液的是()(大连理工大学《无机化学习题详解》)+ + ++18.下列离子在水溶液中最不稳定的是()(大连理工大学《无机化学习题详解》) ++++19.下列电对的标准电极电势最大的是()(大连理工大学《无机化学习题详解》)+/Cu+ +/Cu Cu Cu20.下列金属与相应的盐可以发生反应的是()(大连理工大学《无机化学习题详解》)与Fe3+ 与Cu2+与Hg2+与Zn2+21.下列配离子空间构型为正四面体的是()(大连理工大学《无机化学习题详解》)(NH3)42+(NH3)42+(CN)42-(NH3)42+22.下列配合物属于反磁性的有()(大连理工大学《无机化学习题详解》)(CN)64- (NH3)42+ (CN)63- (CN)63-二、填空题1.铜副族和锌副族金属中,密度最小的是,密度最大的是 . (吉林大学《无机化学例题与习题》) 2.给出组成合金的金属:黄铜,青铜,康铜, (吉林大学《无机化学例题与习题》) 3.向CuSO4溶液中加入适量氨水,生成的沉淀组成为,沉淀的颜色是,Hg2Cl2分子构型为,中心原子采取的杂化类型为,用氨水处理Hg2Cl2得到的沉淀是 .4. 欲将Ag+从Pb2+,Sn2+,Al3+,Hg2+混合溶液中分离出来,可加入的试剂为, (吉林大学《无机化学例题与习题》)5. Hg2Cl2是利尿剂。
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(2) Cr2O72-+ H2S =
Cr3+ + S + H2O
(3) Cr2O72-+ H+ + I- = Cr3+ + I2 + H2O
(4) K2Cr2O7 + HCl(浓) = CrCl3 + Cl2 + H2O
(5) Cr2O3 + 3K2S2O7 = Cr2(SO4)3 + 3K2SO4
第二节 崛起的第三金属-钛
1910 0.2克 1.耐腐蚀 2.固体的钛在不同温度的影响下是一条活龙活显的变色龙。
200°C以 下 银白色 300°C 400° C 金黄 500°C 600°C 700~ 800°C 红灰 800~ 900°C 灰色
1947 2吨
1955 1万吨
1979~80 8.12万吨
化氢、过氧化钠、Br2等氧化。
2CrO2-+3H2O2+2OH- = 2CrO42-+4H2O
在酸性条件下,三价铬以Cr3+离子形式存在,要使其氧 化为六价铬则需强氧化剂。如: KMnO4、NaBiO3、PbO2、(NH4)2S2O8等。
10Cr3++6MnO4-+11H2O = 5Cr2O72-+6Mn2++22H+
K2CrO4 +SnCl2 = CrCl3 (绿色溶液)
Chromiun
物质
希腊文:Chroma (颜色)
Cr3+
Cr(OH)3
CrO2-
CrO42-
Cr2O72-
颜色
蓝紫
灰绿
亮绿
黄
橙
铬化合物的性质主要是:
(1) 同一氧化值不同离子间存在的酸碱转化;
(2) 不同氧化值的离子间的氧化还原转化。 一、铬的氧化物和氢氧化物的酸碱性 CrO Cr(OH)2 Cr2O3 Cr(OH)3 CrO3 H2CrO4或H2Cr2O7
这两种颜色互补成了无色。
3、锰(VI) 的化合物
Mn(VI)最重要的化合物是墨绿色的K2MnO4。
MnO4 A
0.564 MnO 2 - 2.26 MnO 4 2 1.679
B
MnO4
0.564MnO 2 - 0.60MnO 4 2 0.588
3MnO42-+2H2O = 2MnO4-+MnO2+4OH碱性增强则MnO42-稳定性增高。碱性降低则有利于其歧化, 如通往CO2或加醋酸就可使它歧化。 3MnO42-+2CO2 = 2MnO4-+MnO2+2CO32-
MnO2 + 2H2O +2e = Mn(OH)2 + 2OH- E°= -0.05V
而 O2+ 2H2O +2e = 4 OHE°= 0.401V
请问:从以上的电极电势表你可以看出什么?
a Mn(II)作为还原剂,在碱性介质中的Mn(OH)2 的还 原性比在酸性介质的Mn2+ 强; Mn(OH)2 + OH-+氧化剂 =
MnO2 + 氧化剂的还原产物
b Mn(OH)2 在空气中不稳点,容易被氧化;
2 Mn(OH)2 + O2 = 2MnO(OH)2
c
Mn2+ 虽然还原性较弱,但从我们学过的物质中仍有
几个强氧化剂可以和它作用,它们是:
铋酸钠、二氧化铅、过二硫酸盐。
2Mn2+ + 5NaBiO3 + 14H+ = 2MnO4- + 5Bi3+ + 5Na+ + 7H2O
2Mn2+ + 5PbO2 + 4H+ = 2MnO4- + 5Pb2+ + 2H2O
2Mn2+ + 5S2O82- + 8H2O = 2MnO4- + 10SO42- + 16H+
注意:三个反应都是在酸性条件下进行,那么,应加什么酸呢? 盐酸不行?为什么? 加硫酸?铅的硫酸盐是难溶的,所以,应该加硝酸。 另外在写方程式的时候还要注意,铋酸钠是难溶的。
(2) Mn(IV)的化合物
唯一重要的Mn(IV)的化合物是MnO2,它是一种很稳定的黑色粉末状 物质,不溶于水,它可以用来制备一系列锰的化合物。
MnO2 的性质如何?由于它处在中间氧化值因此,它既可作氧化剂又
可作还原剂。 在酸性介质中它是强氧化剂,E°(MnO2/Mn2+)= 1.23V MnO2 + H+ + 还原剂 =Mn2+ + H2O +还原剂的氧化产物 例: MnO2 + 2H+ + SO32- = Mn2+ + H2O + SO42H2 O2 H2SO4(浓) 实验室就是用此法来制取氯气的: O2 O2
和Cr2O3对应的是Cr(OH)3 它具有两性, 加硫酸: 2 Cr(OH)3 +3 H2SO4 = Cr2(SO4)3+ 6 H2O 加氢氧化钠:Cr(OH)3 +NaOH = NaCrO2 (亮绿色)+ 2 H2O 在 0.01mol.L-1Cr3+中,当
pH < 5 时,以Cr3+存在;
= 5 时,开始有Cr(OH)3沉淀; 在13~14时,沉淀完全转化为Cr(OH)4 Cr (OH )3 CrO2 Cr H H 3 OH OH -
所以Cr2O72-在酸性介质中是强氧化剂(比高锰酸根
离子的氧化性稍弱),且还原产物均为Cr3+离子。如:
Cr2O72-+14H++6Fe2+ = 2Cr3++6Fe3++7H2O
此反应在分析化学中用来测定铁。
3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4 =
3CH3COOH + K2SO4+2Cr2(SO4)3+11H2O
H+ 介质中 Cr2O72- 有较强的氧化性,还原产物是Cr3+ Cr3+既不易被氧化,也不易被还原 OH-介质中 CrO42-氧化性很弱 Cr(III)还原性较弱,易被氧化为Cr(VI)
1.完成并配平下列反应式:
(1) [Cr(OH)4]- + Br2 + OH- = CrO42- + Br- + H2O
此反应用于检验司机是否酒后开车。 检验过氧化氢的存在,生成Cr(O2)2O。 实验室中常用的铬酸洗液是用热的饱和重铬酸钾溶液
与浓硫酸配制的。
2H2SO4(浓)+2K2Cr2O7 = 2CrO3+2K2SO4+2H2O 橙红色的CrO3是强氧化剂,还可用于钝化金属。
在碱性条件下,三价铬以亚铬酸根形式存在,能被过氧
平衡转化常数很大,在酸性溶液中,Mn3+几乎全部歧化成
MnO2和Mn2+了。 因此,我们只讨论+2、+4、(+6)、+7的化合物。
(1) Mn(II)的化合物 Mn(II) :由于3d电子的半充满,在锰的化合物中最稳定。
但它作为低价态的物质可以作还原剂。
酸性介质: MnO2 + 4H+ +2e = Mn2+ + 2H2O MnO4- + 8H+ +5e = Mn2+ + 4H2O 碱性介质: E°= 1.23V E°= 1.51V
可用复分解法由Na2CrO4和KCl来得到K2CrO4。
重铬酸盐和铬酸盐在水溶液中存在下列平衡: 2CrO42-(黄色)+2H+ = Cr2O72-(橙红色)+H2O 酸性溶液中Cr2O72-为主,碱性溶液中CrO42-为主。
2 CrO4 Cr2O H 2 7
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
OH
碱性
两性
酸性
→ 酸性增强
二、三价铬的化合物 三氧化二铬和氢氧化铬
1.Cr2O3 三氧化二铬是绿色的固体,较蓬松。 (NH4)2Cr2O7(橙红色)= Cr2O3 (灰绿色)+ N2 + 4H2O Cr2O3是两性化合物。 溶于酸生成硫酸铬: Cr2O3 + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3H2O
与成键,因此锰的氧化值从+2 ~ +7均有,其中较稳定的有: +2、+4、(+6)、+7。 1.锰的氧化物和氢氧化物的酸碱性
MnO
Mn2O3
MnO2
Mn(OH)4 → 酸性增强
MnO3
H2MnO4
Mn2O7
HMnO4
Mn(OH)2 Mn(OH)3 符合ROH规则,
同一元素,高价显酸性,低价显碱性。。
Cr (OH )3 CrO2 Cr H H 3 OH OH -
还原剂+ H+
氧化剂+ OH-
Cr2O
H+ + 强氧化剂
2 7
2 CrO4 H
OH
在酸性条件下重铬酸盐的氧化性
Cr2O72-+14H++6e- = 2Cr3++7H2O E=1.33V
本世纪 42万吨
淡黄
蔚蓝
紫色
3.钛的氧化物TiO2
第三节
铬及其化合物
1797年法国化学家奥莱克在分析铬铅矿时发现: PbCrO4 + K2CO3 = PbCO3 + K2CrO4(黄色溶液) CrO42- +Pb2+ = PbCrO4↓(黄色沉淀) CrO42- +Hg2+ = HgCrO4↓(红色沉淀)