第十六章 d区元素(一).ppt

1、无机化学,Inorganic Chemistry,武汉科技学院化学工程学院,College of Chemial Engineering,习题讲解,第十六章 d区金属（一）,一、是非题 1、按照酸碱质子理论，Fe(H2O)5(OH)2+的共轭酸是Fe(H2O)63+, 其共轭碱是 Fe(H2O)4(OH)2+。 （p107、584） （ ） 2、由Fe3+能氧化I，而Fe(CN)63-不能氧化 I，可知Fe(CN)63-的稳定常数小于Fe(CN)64-的稳定常数。 （） （p588） 3、在Ti(H2O)63+配离子中，Ti3+的d轨道在H2O的影响下发生能级分裂，d 电子可吸收可见光中的绿色

2、光而发生d-d 跃迁，散射出紫红色光。 （p359、p556） （） (吸收蓝绿色光，透射紫色光和红色光) 4、在 Mn+ +ne =M 电极反应中，加入Mn+的沉淀剂，可使标准电极电势E的代数值增大，同类型的难溶盐的Ksp值越小，其E的代数值越大。（p695） （） （E的代数值减小，Ksp值越小，其E的代数值越小）,二、选择题 1、下列过渡元素中能呈现最高氧化数的化合物是 A、 FeB、 CoC、 NiD、 Mn （+6） （+4） （+4） （+7） 2、Fe3O4与盐酸作用的产物为 A、FeCl3+H2O B、 FeCl2+H2O C、FeCl3+ FeCl2+H2O D、 FeCl3

3、+Cl2 3、Co3O4 与盐酸作用的产物为 A、CoCl2+H2O B、CoCl3+CoCl2+H2O C、CoCl2+Cl2+H2O D、 CoCl3+ H2O （p582 Co3O4= Co2O3 + CoO ） 4、欲除去 FeCl3 中含有的少量杂质 FeCl2，应加入的物质是 A、通 Cl2B、KMnO4C、HNO3D、K2Cr2O7,5、下列哪个溶液中，当加入 NaOH 溶液后，仅有颜色发生变化而无沉淀生成的是 A、FeSO4B、KMnO4C、NiSO4D、K2Cr2O7 6、欲制备Fe2+的标准溶液，应选择的最合适的试剂是 A、FeCl2 溶于水B、硫酸亚铁铵溶于水 C、FeC

4、l3 溶液中加铁屑D、铁屑溶于稀酸 （p585） 7、用来检验 Fe2+离子的试剂为 A、NH4SCNB、K3Fe(CN)6C、K4Fe(CN)6D、H2S （p587） 8、用来检验 Fe3+离子的试剂为 A、KIB、NH4SCNC、NaOHD、NH3H2O,9、Co(CN)64-与Co(NH3)62+的还原性相比较 A、 Co(NH3)62+还原性强B、Co(CN)64-还原性强 C、 两者都强D、两者都不强 （p588、p589， Co(CN)64-为相当强的还原剂） 10、CoCl34NH3用H2SO4溶液处理再结晶，SO42-可取代化合物中的 Cl，但NH3的含量不变，用过量AgNO

5、3处理该化合物溶液，每摩尔可得到1mol的AgCl沉淀这种化合物应该是 A、Co(NH3)4Cl3B、Co(NH3)4ClCl2 C、Co(NH3)4Cl2ClD、Co(NH3)4Cl3 11、由 Cr2O3 出发制备铬酸盐应选用的试剂是 A、浓 HNO3B、KOH(s) + KClO3(s)C、Cl2D、H2O2 （p575） 12、下列哪一种元素的氧化数为+ IV 的氧化物，通常是不稳定的 A、 Ti ( IV )B、 V ( IV )C、Cr( IV ) D、Mn ( IV ) （p567-568， Cr O(O2)2）,13、镧系收缩的后果之一，是使下列哪些元素的性质相似 A、Sc 和

6、 LaB、Cr 和 MoC、Fe、Co 和 NiD、Nb 和 Ta （p637） 14、下列各组元素中最难分离的是 A、Li 和 NaB、K 和 CaC、Cu 和 ZnD、Zr 和 Hf （p637） 15、在酸性介质中，欲使 Mn2+氧化为 MnO4-，采用的氧化剂应为 A、 H2O2B、王水C、K2Cr2O7+ H2SO4D、NaBiO3 （p578） 16、向 FeCl3 溶液中加入氨水生成的产物之一是 A、Fe(NH3)63+ B、Fe(OH)Cl2 C、Fe(OH)2Cl D、Fe(OH)3 （p586，配合物不太稳定）,17、下列物质不能在溶液中大量共存的是 A、Fe(CN)63-

7、和OH B、Fe(CN)63-和I C、Fe(CN)64-和I2 D、Fe3+和Br - （p586，和Cl2也不能在溶液中大量共存） 18、下列新制出的沉淀在空气中放置，颜色不发生变化的是 A、Mn (OH)2B、Fe(OH)2C、Co(OH)2D、Ni(OH)2 （p577） 19、下列化合物中与浓盐酸作用没有氯气放出的是 A、Pb2O3B、Fe2O3C、Co2O3D、Ni2O3 （p550） 20、酸性条件下 H2O2 与 Fe2+作用的主要产物是 A、Fe, O2 和 H+ B、Fe3+和 H2O C、Fe 和 H2O D、Fe3+和O2,三、填空题 1、在地壳中储量居前十位的元素中属

8、于过渡金属的有Fe 和 Ti 。 2、向 FeCl3溶液中加入KSCN溶液后，溶液变为血红色，再加入过量的NH4F溶液后，溶液又变为无色，最后滴加NaOH溶液时，又有红棕色 Fe(OH)3 沉淀生成。 3、离子 V3+ ，Cr3+，Mn2+，Fe2+与弱场配体生成配合物 按顺磁性由大到小排列这些金属离子，其顺序是Mn2+Fe2+Cr3+ V3+。 4、向热的氢氧化铁浓碱性悬浮液中通入氯气，溶液变为紫红色，再加入BaCl2溶液，则有红棕色的BaFeO4生成。,5、给出下列物质的化学式 绿矾FeSO47H2O； 铁红Fe2O3；摩尔盐(NH4)2SO4FeSO46H2O；赤血盐K3Fe(CN)6；

9、黄血盐K4Fe(CN)63H2O； 二茂铁 (nC5H5)2Fe；普鲁士蓝 KFe(CN)6Fex 6、在配制 FeSO4 溶液时，常向溶液中加入一些铁屑和硫酸，其目的是防止Fe2+水解和被氧化 。 7、FeCl3 的蒸气中含有双聚体Fe 2Cl6分子，其结构类似于AlCl3蒸气，其中 Fe3+的杂化方式为sp3；FeCl3中 Fe Cl 键共价成分较多。 8、现有四瓶绿色溶液，分别含有 Ni ( II )、Cu( II )、Cr( III )、MnO42-加水稀释后，溶液变蓝的是Cu() 加入过量酸性Na2SO3 溶液后，变为无色的是MnO42 加入适量 NaOH 溶液有沉淀生成，NaOH

10、过量时沉淀溶解，又得到绿色溶液的是Cr( III ) 加入适量氨水有绿色沉淀生成，氨水过量时得到蓝色溶液的是Ni(),9、在 Cr3+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、Co2+、Ni2+中，易溶于过量氨水的是Co2+，Ni2+ 。 10、向 CoSO4 溶液中加入过量 KCN 溶液，有Co (CN )64生成，放置后逐渐转化为Co(CN )63。 11、具有抗癌作用的顺铂，其分子构型为正方形，化学组成为Pt(NH3)2 Cl2，Ni(CN)42- 的构型为正方形，中心离子的未成对电子对为0，而NiCl42-构型为四面体，未成对电子对为2。 12、铁系元素包括Fe Co Ni ，铂系元素则包括 R

11、u Rh Pd Os Ir Pt，铂系元素因单质活泼性差而在自然界中往往以游离态形式共生在一起，在金属单质中，密度最大的是Os 。,13、d 区元素的价电子层结构的特点通式是(n-1)1-10ns1-2，它们的通性主要有金属性、 同种元素有多种氧化数、 水合离子和酸根离子常带色和 易形成络合物。(p239) 14、d 区元素氧化数的变化规律是：同一过渡系从左向右氧化数升高，但随后氧化数又下降；同一副族自上向下，元素氧化数变化趋向是高氧化态化合物稳定性增加。 15、同一过渡系元素的最高氧化数的氧化物及其水合物，从左向右其酸性增强，而碱性减弱；同副族自上向下，各元素相同氧化数的氧化物及其水合物，通

12、常是酸性减弱，而碱性增强。,四、完成并配平反应方程式 1、写出下列反应方程式 加热三氧化铬 4CrO3 2Cr2O3+3O2 (p533) 三氧化铬溶于水 2CrO3+H2O=H2Cr2O7 (p533) 加热重铬酸铵 （NH4）2Cr2O7 Cr2O3+N2+4H2O (p533) 在重铬酸钾溶液中加入钡盐 2Ba2+ Cr2O72- + H2O =2BaCrO4+2H+ 在重铬酸钾溶液中加碱后再加酸 Cr2O72- 2OH- 2CrO42- H2O 2CrO42-2H+ Cr2O72- H2O, 在重铬酸钾中加浓硫酸 K2Cr2O7 +H2SO4 K2SO4+2CrO3 H2O 向硫酸亚铁

13、溶液加入 Na2CO3 后滴加碘水 Fe2+ 2CO32-+2H2O=Fe(OH)2+2 HCO3 2Fe(OH)2+ 2CO32- + I2 +2H2O= 2Fe(OH)3 +2I+2 HCO3 硫酸亚铁溶液与赤血盐混合 Fe2+ Fe(CN)63-+K+= K Fe Fe(CN)6 强碱性条件下向 Fe(OH)3 加过量次氯酸钠 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2 FeO42-+3Cl-+5H2O 过量氯水滴入 FeI2 溶液中 2FeI2+13 Cl2+12H2O=2FeCl3+4HIO3+20HCl,2、完成并配平下列反应的离子方程式 KMnO4+H2S+H2SO4 2MnO

14、4+5H2S+6H+=2Mn2+5S+8 H2O KMnO4+FeSO4+ H2SO4 MnO 4+ 5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O KMnO4+K2SO3+KOH 2MnO 4+ SO32- +2OH=2MnO42-+ SO42-+H2O KMnO4+Na2C2O4+ H2SO4 2MnO4+ 5C2O42-+16 H+ =2Mn2+10CO28H2O,五、简答题 1、在 Fe2+、Co2+和 Ni2+离子的溶液中，分别加入一定量的NaOH 溶液，放置在空气中，各有什么变化？写出反应方程式。 Fe2+产生白色胶状沉淀的 Fe(OH)2，在空气中易氧化为棕色的 Fe(OH)3 沉

15、淀 Fe2+2OH= Fe(OH)2 4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3 Co2+生成蓝色胶状沉淀 Co(OH)2，在空气中放置可缓慢地氧化为粉红色Co(OH)3 沉淀 Co2+2OH= Co(OH)2 4 Co(OH)2+O2+2H2O= 4 Co(OH)3 Ni2+与 NaOH 作用生成的绿色胶状沉淀 Ni(OH)2，空气不能使之氧化。,2、现有五瓶透明溶液分别为Ba(NO3)2、Na2CO3、KCl、Na2SO4和FeCl3，要求不用任何其它试剂和试纸将它们区别开来。 由溶液显黄色，可确定为FeCl3 溶液。利用FeCl3 与其它四种试剂作用。有气体产生为 Na2CO

16、3，由 Na2CO3 与其它三种试剂作用，有白色沉淀为Ba(NO3)2，最后用 Ba(NO3)2 与剩下的两种试剂作用，生成白色沉淀者为 Na2SO4，不作用为 KCl。,3、某物质A为棕色固体，难溶于水。将A与KOH混合后，敞开在空气中加热熔融得到绿色物质B。B可溶于水，若将B的水溶液酸化就得到A和紫色的溶液C。A与浓盐酸共热后得到肉色溶液D和黄绿色气体E。将D与C混合并加碱使酸度降低，则又重新得到A。E可使KI淀粉试纸变蓝，将气体E通入B的水溶液中又得到C。电解B的水溶液也可获得C。在C的酸性溶液中加入摩尔盐溶液，C的紫色消失，再加 KNCS，溶液呈血红色。C和H2O2溶液作用时紫色消失，

17、但有气体产生，该气体可使火柴余烬点燃。问：A、B、C、D和E各是什么物质？并写出上述现象各步的主要反应式。,解：A、B、C、D、E分别为： MnO2 ，K2MnO4，MnO4-，MnCl2 ，Cl2，有关反应式为：,第十六章 d区金属（一）,铬,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。 在重铬酸盐溶液中除加碱可转化为铬酸盐外，加Ag+、Pb2+和Ba2+也可转化为相应的铬酸盐。 H2O+4Ag+Cr2O72-=2Ag2CrO4(砖红色)+2H+ H2O+2Ba2+Cr2O

18、72-=2BaCrO4(黄色)+2H+ H2O+2Pb2+Cr2O72-=2PbCrO4(黄色)+2H+ 从而使平衡向着生成铬酸盐的方向移动。 实验室也常用Ag+、Pb2+和Ba2+离子来检验CrO42-离子的存在。,铬,在酸性条件下重铬酸盐的氧化性 Cr2O72-+14H+6e-=2Cr3+7H2O =1.33V 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+ 2K2SO4+2Cr2(SO4)3+11H2O 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=2C