有关“d区元素性质实验”思考题的解答

有关“d区元素性质实验”思考题的解答

有关“d区元素性质实验”思考题的解答

与P区元素性质实验相比较，学生对d区元素性质实验问题的回答，多感觉有一些把握不准。这是因为大家对这些化合物接触及了解的都少，且其不遵守所谓“规律性”的现象也较多的缘故。因而，这部分内容也是一个学习上的难点。

一、“铬、锰、铁、钴、镍实验”思考题

1.试总结铬、锰、铁、钴、镍氢氧化物的酸碱性和氧化还原性。

在低价的Cr(OH)3、Mn(OH)2、Fe(OH)2、Co(OH)2、Ni(OH)2中，只有Cr(OH)3有显著的两性，其余都表现为碱性（只与酸反应，而不与NaOH反应）。

比较他们的还原性，其中Fe(OH)2和Mn(OH)2的还原性最强（能被空气中的氧气氧化）。

对高价的H2CrO4、HMnO4、Fe(OH)3、Co(OH)3、Ni2O3·H2O

来说，前两个H2CrO4和HMnO4表现为酸性，后3个通常表现为碱性。

这些高价的化合物都有氧化性，但其中Fe(OH)3的氧化性最弱、H2CrO4、HMnO4次之（已相当强）、Co(OH)3、Ni2O3·H2O 的氧化性最强。

2. 在Co(OH)3中加入浓HCl，有时会生成蓝色溶液，加水稀释后变为粉红色，试解释之。

Co(OH)3与浓HCl的反应并不只是一个简单的酸碱反应。由于Co3 有强氧化性，能被Cl-离子还原成Co2 ，而Co2 离子又以配离子[CoCl6]4-的形式在溶液中存在。所以反应方程式为：2Co(OH)3 6H

14Cl- = 2[CoCl6]4- Cl2 6H2O。

其中的配离子[CoCl6]4-为蓝色。

由于配离子[CoCl6]4-并不稳定，加水稀释使溶液中Cl-离子浓度降低时，又有[Co(H2O)6]2 配离子（粉红色）生成。反应为，[CoCl6]4-

6H2O = [Co(H2O)6]2 6Cl-。这就是溶液又变成粉红色的原

因。

3. 在K2Cr2O7溶液中分别加入Pb(NO3)2和AgNO3溶液会发生什么反应？

由于Cr2O72-在水溶液中实际存在有下述平

衡，Cr2O72- H2O = 2 CrO42- 2H 。

而Pb2 和Ag 的CrO42-盐溶解度又都远小于Cr2O72-盐的溶解度。所以，在K2Cr2O7溶液中加入Pb2 和Ag 时，得到的都是平衡右端的铬酸盐沉淀。反应为：

Cr2O72- 2Pb2 H2O = 2PbCrO4 2H ；

Cr2O72- 4Ag H2O = 2Ag2CrO4 2H 。

4. 在酸性溶液中K2Cr2O7分别与FeSO4和Na2SO3反应的主要产物是什么？

由于K2Cr2O7有强氧化性，而Fe2 和SO32-离子都有还原性，所以有反应：

Cr2O72- 3SO32- 8H = 2Cr3 3SO42- 4H2O，

Cr2O72- 6 Fe2 14H = 2Cr3 6 Fe3 7H2O。

在这类反应中Cr2O72-离子都被还原为Cr3 离子。

5. 在酸性、中性、碱性溶液中KMnO4与Na2SO3反应的主要产物是什么？

当反应的介质不同时，KMnO4被还原的产物是不同的。

酸性介质中，反应为2MnO4- 5SO32- 6H = 2Mn2 5SO42-

3H2O。被还原为Mn2 （几乎无色）。

中性介质，反应为2MnO4- 3SO32- H2O = 2MnO2 3SO42- 2OH-。被还原为MnO2（棕色沉淀）。

碱性介质，反应为2MnO4- SO32- 2OH- = 2MnO42- SO42- H2O。被还原为MnO42-（绿色溶液）。

6. 试总结铬、锰、铁、钴、镍硫化物的性质。

硫化物多有颜色。对这几个元素也是如此：Cr2S3为棕色，MnS为肉色，其余几个都是黑色。

溶解性则有别。

Cr2S3因强烈水解（成Cr(OH)3和H2S），而在水溶液中不能被制备出来。

其余几个则因为溶度积较小，而都不溶于水。但它们的溶度积都不够小，所以都可溶于稀酸，而生成相应的盐和H2S气体。

7. 在CoCl2溶液中逐滴加入NH3·H2O时，溶液中会有何现象？

CoCl2与NH3先生成蓝色的碱式盐沉淀（组成为Co(OH)Cl）。反应为CoCl2 NH3 H2O =Co(OH)Cl

NH4Cl 。

然后碱式盐溶于过量的NH3水中，成粉红色配离子

[Co(NH3)6]2 。反应为Co(OH)Cl NH4Cl 5NH3

=[Co(NH3)6]Cl2 H2O。

由于[Co(NH3)6]2 配离子有较强的还原性，在空气中放置时，会慢慢被氧气氧化成棕色的[Co(NH3)6]3 （中心离子变为3价）。反应为，

4[Co(NH3)6]2 O2 2H2O =4 [Co(NH3)6]3 4OH-。

8. 怎样分离溶液中的Fe3 和Ni2 ？

可以利用两者氢氧化物在氨水中的溶解度的不同。

即使加过量NH3水，Fe3 也仅成Fe(OH)3沉淀（不溶于氨水）；

加过量NH3水时，Ni2 先成Ni(OH)2沉淀，但该沉淀还能溶解成[Ni(NH3)4]2 ，而仍存在于溶液中。

这样就可以再通过过滤，将它们分离开来。

二、“铜、银、锌、镉、汞实验”思考题

1. 总结铜、银、锌、镉、汞氢氧化物的酸碱性和稳定性。

Zn(OH)2有两性，Cu(OH)2两性偏碱（在较浓的强碱溶液中仍可溶），其余都显碱性。

稳定性比较：

只有Zn(OH)2、Cd(OH)2稳定，即一般温度下不会分解。

而Cu(OH)2在通常温度下较稳定，在85℃左右时就会分解。

而CuOH、AgOH、Hg(OH)2、Hg2(OH)2 都很不稳定，常温就下分解为氧化物和水。

其中Hg2(OH)2的分解形式比较特殊，发生的是歧化反应，结果还有单质生成。方程式为Hg2(OH)2 = HgO Hg

H2O。

2. CuI能溶于饱和的KNCS溶液，生成的产物是什么？将溶液稀释后会生成什么沉淀？

虽然简单的Cu 离子在水中不能存在（如氧化铜溶解于稀硫