无机化学第五版十六章十七章答案

1、第十六章 思考题（部分，仅供参考）P603-思考题7铬()的化合物(1)氧化物和含氧酸 浓H2SO4作用于饱和的K2Cr2O7溶液，可析出铬()的氧化物三氧化铬CrO3：K2Cr2O7H2SO4(浓) 2CrO3K2SO4H2OCrO3（铬酐）是暗红色针状晶体，氧化性极强。 (2)铬酸和重铬酸的酸性H2Cr2O4和H2Cr2O7都是强酸，但后者酸性更强些。铬酸盐和重铬酸盐CrO42-和Cr2O72-在溶液中存在下列平衡：2CrO42- + 2H+ 2HCrO4- Cr2O72- + H2O(黄色) (橙红色)在碱性或中性溶液中主要以黄色的CrO42-存在；在pH2的溶液中，主要以Cr2O72-

2、 (橙红色)形式存在。 (3)重铬酸及其盐的氧化性在碱性介质中，铬()的氧化能力很差。在酸性介质中是较强的氧化剂，即使在冷的溶液中，Cr2O72-也能把S2、SO32和I等物质氧化，例如：Cr2O72- + 3H2S + 8H+ 2Cr3+ + 3S+ 7H2OCr2O72- + 6Cl- + 14H+ 2Cr3+ + 3Cl2+ 7H2O固体重铬酸铵(NH4)2Cr2O7在加热的情况下，也能发生氧化还原反应：(NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2 + 4H2O实验室常利用这一反应来制取Cr2O3。(4)铬酸盐和重铬酸盐的溶解性一些铬酸盐的溶解度要比重铬酸盐为小。当向铬酸盐溶液中加入Ba

3、2+、Pb2+、Ag+时，可形成难溶于水的BaCrO4(柠檬黄色)、PbCrO4(黄色)、Ag2CrO4(砖红色)沉淀。4Ag+ + Cr2O72- + H2O2Ag2CrO4+ 2H+氧化数为+3和+6的铬在酸碱介质中的相互转化关系可总结如下：铬()和铬()的鉴定 在Cr2O72-的溶液中加入H2O2，可生成蓝色的过氧化铬CrO5或写成CrO(O2)2。 Cr3+ Cr(OH)4- CrO42- CrO5 (蓝色)Cr()化合物：Cr2O3和Cr(OH)3:(1) 酸碱性：皆两性(2) 还原性： 碱性易被还原：2Cr(OH)4-+3H2O2+2OH-=2CrO42-+8H2O酸性需强氧化剂才

4、能被还原：2Cr3-+3S2O82-+7H2O-=Cr2O72-+6SO42-+14H+制备铬钾矾：4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2=2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO22Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2ONa2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+NaCl铬钾矾KCr(SO4)212H2O是以SO2还原重铬酸钾K2Cr2O7溶液而制得的蓝紫色晶体：K2Cr2O7 + H2SO4 +3SO2 2KCr(SO4)2 + H2O11锰的重要化合物酸性溶液中EA/V碱性溶液中EB/VMn()的化合物(1)还原性:从锰的元素电势图可以看出，在碱性条件下锰

5、()具有较强的还原性，易被氧化。Mn2+ + 2OH- Mn(OH)2Mn(OH)2是白色难溶于水的物质。在空气中很快被氧化，而逐渐变成棕色的MnO2的水合物：Mn(OH)2 Mn2O3 xH2O MnO2 yH2O 在酸性条件下锰()具有较强的稳定性，只有用强氧化剂如PbO2、NaBiO3、(NH4)2S2O8等才能使Mn2+氧化为MnO4-。例如在HNO3溶液中，Mn2+与NaBiO3反应如下：2Mn2+ + 5NaBiO3 + 14H+ 2MnO4 + 5Bi3+ + 5Na+ + 7H2O这一反应常用来鉴定Mn2+的存在。锰()的化合物二氧化锰二氧化锰是锰()最稳定的化合物。(1) M

6、nO2有较强的氧化能力：例如浓盐酸或草酸与MnO2按下式进行反应：MnO2 + 4HCl MnCl2 + 2H2O + Cl2MnO2 + H2C2O4 2-+2H+ Mn2+ 4H2O +2CO2(3) 还原性：也可以被氧化为Mn()(在碱性条件下)。例如，MnO2 + 4KOH + O2 共熔 2K2MnO4 + H2O反应中的氧可以用KClO3或KNO3等氧化剂来代替：3MnO2 + 6KOH + KClO3 共熔 3K2MnO4 + KCl + 3H2OMn()的化合物锰酸盐溶于水后，只有在碱性(pH13.5)溶液中才是稳定的，在这种条件下，MnO42-的绿色可以较长时间保持不变。相反

7、地，在中性或酸性溶液中，绿色的MnO42-瞬间歧化生成紫色的MnO4-和棕色的MnO2沉淀：3MnO42- + 4H+ MnO2+ 2MnO4- + 2H2O当以氧化剂(如氯气)作用于锰酸盐的溶液时，锰酸盐可以变为高锰酸盐：2MnO42- +Cl2 2MnO4- + 2Cl-Mn()的化合物 (1)高锰酸钾的稳定性：KMnO4固体加热至200以上时按下式分解，在实验室中有时也利用这一反应制取少量的氧：2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2在KMnO4溶液中，若有少量酸存在，则MnO4-按下式进行缓慢的分解：4MnO4- + 4H+ 4MnO2+ 3O2+ 2 H2O在中性或碱性介

8、质中也会分解，而且Mn2+的存在，以及分解产物MnO2、光照等还会促进分解。所以MnO4-长期放置也会缓慢地发生上述反应。在浓碱溶液中，MnO4-能被OH-还原为绿色的MnO42-，并放出O2：4MnO4- + 4OH- 4MnO42- + O2+ 2 H2O前面提到的用碱熔法仅能把MnO2氧化为MnO42-，却不能直接把MnO2氧化为MnO4-，其原因就是MnO4-在强碱中不稳定。（2）强氧化力：它作为氧化剂而被还原的产物，因介质的酸碱性不同而不同。例如，以亚硫酸盐作还原剂，在酸性介质中，其反应如下：2MnO4- + 6H+ + 5SO32 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O在中性介

9、质中：2MnO4- + H2O + 3SO32- 2MnO2+ 3SO42- + 2OH 在较浓碱溶液中：2MnO4- + 2OH + SO32- 2MnO42- + SO42- + H2O若以H2S作还原剂，MnO4-可把H2S氧化成S，还可进一步把S氧化为SO42-：2MnO4- + 5H2S + 6H+ 2Mn2+ + 5S + 8H2O6MnO4- + 5S + 8H+ 6Mn2+ + 5SO42- + 4H2O同一元素的较高和较低氧化数的化合物也能发生氧化还原反应，得到介乎中间氧化数的化合物。例如MnO4-与Mn2+在酸性介质中生成MnO2：2MnO4- + 3 Mn2+ + 2H2

10、O 5MnO2+ 4H+由软锰矿制高锰酸钾：3MnO2 + 6KOH + KClO3 共熔 3K2MnO4 + KCl + 3H2O2MnO42- +Cl2 2MnO4- + 2Cl-12 2Mn2+ + 5NaBiO3 + 14H+ 2MnO4 + 5Bi3+ + 5Na+ + 7H2O2Mn2+ + 5PbO2 + 4H+ 2MnO4 + 5Pb2+ + 2H2O2Mn2+ + 5S2O82- + 8H2O Ag+ 2MnO4 + 10SO42- + 16H+2Mn2+ + 5H5IO6 + 14H+ 2MnO4 + 5IO3-+ 7H2O13. Fe()氧化性： 制备高铁酸： Fe()还原性：酸性: 碱性：14：离子鉴定方法： （1）Cr3+Cr3+ Cr(OH)4- CrO42- CrO5 (蓝色) 在Cr2O72-的溶液中加入H2O2，可生成蓝色的过氧化铬CrO5或写成CrO(O2)2。(2)Mn2+HNO3溶液