湖南理工学院无机化学习题库第16章d 区元素.docx
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湖南理工学院无机化学习题库第16章d区元素
第16章 d区元素
(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)6]3+,其共轭碱是[Fe(H2O)4(OH)2]+。
()
2. 由Fe3+能氧化I-,而[Fe(CN)6]3-不能氧化I-,可知[Fe(CN)6]3-的稳定常熟小于[Fe(CN)6]4-的稳定常数。
()
3. 某溶液中共存有NO−,CrO2−,K+,Fe3+,Cl−I和I-,并无任何反应。
()
4. 在[Ti(H2O)6]3+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光而发生d-d跃迁,散射出紫红色光。
()
5. 在Mn++ne====M电极反应中,加入Mn+的沉淀剂,可使标准电极电势Eθ的代数值增大,同类型的难溶盐的Ksp值越小,其Eθ的代数值越大。
()
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 ()
⑴ Fe ⑵ Co ⑶ Ni ⑷ Mn
2. Fe3O4与盐酸作用的产物为 ()
⑴ FeCl3+H2O ⑵ FeCl2+H2O ⑶ FeCl3+FeCl2+H2O ⑷ FeCl3+Cl2
3. Co3O4与盐酸作用的产物为 ()
⑴ CoCl2+H2O ⑵ CoCl3+CoCl2+H2O ⑶CoCl2+Cl2+H2O ⑷ CoCl3+H2O
4. 欲除去FeCI3中含有的少量杂质FeCI2,应加入的物质是 ()
⑴ 通CI2 ⑵KMnO4 ⑶HNO3 ⑷ 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()
⑴ FeSO4 ⑵KMnO4 ⑶NiSO4 ⑷ K2Cr2O7
6. 欲制备Fe2+的标准溶液,应选择的最合适的试剂是 ()
⑴ FeCI2溶于水 ⑵ 硫酸亚铁铵溶于水
⑶ FeCI3溶液中加铁屑 ⑷ 铁屑溶于稀酸
7. 用来检验Fe2+离子的试剂为 ()
⑴ NH4SCN ⑵ K3[Fe(CN)6] ⑶ K4[Fe(CN)6] ⑷ H2S
8. 用来检验Fe3+离子的试剂为 ()
⑴ KI ⑵ NH4SCN ⑶ NaOH ⑷ NH3·H2O
9. [Co(CN)6]4-与[Co(NH3)6]2+的还原性相比较 ()
⑴ [Co(NH3)6]2+还原性强 ⑵[Co(CN)6]4-还原性强
⑶两者都强 ⑷两者都不强
10 CoCl3·4NH3用H2SO4溶液处理再结晶,SO
可取代化合物中的Cl-,但NH3的含量不变,用过量AgNO3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 ()
⑴ [Co(NH3)4]Cl3 ⑵ [Co(NH3)4Cl]Cl2
⑶ [Co(NH3)4Cl2]Cl ⑷ [Co(NH3)4Cl3]
11. 由Cr2O3出发制备铬酸盐应选用的试剂是 ()
⑴浓HNO3 ⑵ KOH(s)+KCIO3(s) ⑶ CI2 ⑷ H2O2
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 ()
⑴ Ti(IV) ⑵V(IV) ⑶ Cr(IV) ⑷Mn(IV)
13. 镧系收缩的后果之一,是使下列哪些元素的性质相似 ()
⑴ Sc 和La ⑵ Cr和Mo ⑶ Fe、Co和Ni ⑷ Nb和Ta
14. 下列各组元素中最难分离的是 ()
⑴ Li和Na ⑵ K和Ca ⑶ Cu和Zn ⑷ Zr和Hf
15. 在酸性介质中,欲使Mn2+氧化为MnO4,采用的氧化剂应为 ()
⑴ H2O2 ⑵ 王水 ⑶ K2Cr2O7+H2SO4 ⑷ NaBiO3
16. 向FeCl3溶液中加入氨水生成的产物之一是 ()
⑴ Fe(NH)
⑵Fe(OH)Cl2 ⑶Fe(OH)2Cl ⑷ Fe(OH)3
17. 下列物质不能在溶液中大量共存的是 ()
⑴ Fe(CN)
和OH- ⑵Fe(CN)
和I-
⑶Fe(CN)
和I- ⑷Fe3+和Br
18. 下列新制出的沉淀在空气中放置,颜色不发生变化的是 ()
⑴ Mg(OH)2 ⑵Fe(OH)2 ⑶Co(OH)2 ⑷ Ni(OH)2
19. 下列化合物中与浓盐酸作用没有氯气放出的是 ()
⑴ Pb2O3 ⑵ Fe2O3 ⑶ Co2O3 ⑷ Ni2O3
20. 酸性条件下 H2O2与Fe2+作用的主要产物是 ()
⑴ Fe,O2和H+ ⑵Fe3+和H2O ⑶Fe和H2O ⑷ Fe3+和O2
三 填空题
1. 在地壳中储量居前十位的元素中属于过渡金属的有
2. 向FeCl3溶液中加入KSCN溶液后,溶液变为 色,再加入过量的NH4F溶液后,溶液又变为 色,最后滴加NaOH溶液时,又有 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
4. 向热的氢氧化铁浓碱性悬浮液中通入氯气以,溶液变为 色,再加入BaCl2溶液 则有 色的 生成。
5. 给出下列物质的化学式
绿矾 ,铁红 ,摩尔盐 ,赤血盐 ,黄血盐 ,
二茂铁 ,普鲁士蓝
6. 在配制FeSO4溶液时,常向溶液中加入一些 和 ,其目的是
7. FeCl3的蒸气中含有 分子,其结构类似于 蒸气,其中Fe3+的杂化方式为
8. 现有四瓶绿色溶液,分别含有Ni(II)、Cu(II)、Cr(III)、MnO
⑴ 加水稀释后,溶液变蓝的是
⑵ 加入过量酸性Na2SO3溶液后,变为无色的是
⑶ 加入适量NaOH溶液有沉淀生成,NaOH过量时沉淀溶解,又得到绿色溶液的是
⑷ 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
9. 在Cr3+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、Co2+、Ni2+中,易溶于过量氨水的是
10. 向CoSO4溶液中加入过量KCN溶液,则有 生成,放置后逐渐转化为
11. 具有抗癌作用的顺铂,其分子构型为 ,化学组成为 ,Ni(CN)
的构型为 ,中心离子的未成对电子对为 ,而Ni(CN)
构型为 ,未成对电子对为
12. 铁系元素包括 ,铂系元素则包括 ,铂系元素因 而在自然界中往往以 态形式共生在一起,在金属单质中,密度最大的是
13. d区元素的价电子层结构的特点通式是 ,它们的通性主要有 、 、 和
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 ,但随后氧化数又 ;同一副族自上向下,元素氧化数变化趋向是
15. 同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 ,而碱性 ;同副族自上向下,各元素相同氧化数的氧化物及其水合物,通常是酸性 ,而碱性
16. 络合物分裂能∆大于成对能P时,该络合物通常是属于 型,其磁性
四 完成并配平反应方程式
1. 写出下列反应方程式
⑴ 加热三氧化铬
⑵ 三氧化铬溶于水
⑶ 加热重铬酸铵
⑷ 在重铬酸钾溶液中加入钡盐
⑸ 在重铬酸钾溶液中加碱后再加酸
⑹ 在铬酸钾或重铬酸钾中加浓硫酸
⑺ 向硫酸亚铁溶液加入Na2CO3后滴加碘水
⑻硫酸亚铁溶液与赤血盐混合
⑼强碱性条件下向Fe(OH)3加过量次氯酸钠
⑽过量氯水滴入FeI2溶液中
2. 完成并配平下列反应的离子方程式
⑴ KMnO4+H2S+H2SO4→
⑵ KMnO4+FeSO4+H2SO4→
⑶ KMnO4+K2SO3+KOH→
⑷ KMnO4+Na2C2O4+H2SO4→
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。
2. Fe3+能腐蚀Cu,而Cu2+也能腐蚀Fe。
这一事实是否有矛盾?
试有关电对的电极电位的相对大小加以说明,并写出有关反应式。
3. 现有五瓶透明溶液分别为Ba(NO3)2、Na2CO3、KCI、Na2SO4和FeCI3,要求不用任何其它试剂和试纸将它们区别开来。
4. 运用晶体场理论解释下列问题
⑴ [Cr(H2O)6]3+在水溶液中是较稳定的
⑵ [Cr(H2O)6]3+较[Cr(CN)6]4-络离子的磁性要大
5. 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KCNS,溶液呈摁红色。
C和H2O2溶液作用时紫色消失,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。
无机化学习题库参考答案:
第一题判断题
题号
1
2
3
4
答案
√
×
×
×
第二题 选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
4
3
3
1
4
2
2
2
2
3
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
2
3
4
4
4
4
3
4
2
三 填空题
1. Fe和Ti
2. 血红。
无,棕色Fe(OH)3沉淀
3. Mn2+>Fe2+>Cr3+>V3+
4. 紫红,红棕 ,BaFeO4
5. 绿矾,FeSO4·7H2O;铁红Fe2O3;摩尔盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O;赤血盐K3[Fe(CN)6];黄血盐K4[Fe(CN)6]·3H2O;二茂铁Fe(C5H5)2;普鲁士蓝KFe[Fe(CN)6]
6. 铁屑和硫酸 防止Fe2+水解和被氧化
7. 聚体Fe2Cl6,AlCl3;sp3;FeCl3中Fe—Cl键共价成分较多
8.
(1)Cu(Ⅱ);
(2)MnO42-;(3)Cr(III);(4) Ni(Ⅱ)。
9. Co2+,Ni2+
10. Fe(CN)64-,Co(CN)63-
11. 正方形,Pt(NH3)2Cl2,正方形,0,四面体,2
12. Fe Co Ni,Ru Rh Pd Os Ir Pt,单质活泼性差,游离。
Os
13. (n-1)1-9ns1-2;金属性,同种元素有多种氧化数,离子常带色,易形成络合物
14 升高,下降,高氧化数化合物稳定性增加
15. 增强,减弱,减弱,增强
16. 高自旋,磁性强
四 完成并配平反应方程式
(1) 1 4CrO3∆2Cr2O3+3O2
2 2CrO3+H2O=H2Cr2O7
加热
3 (NH4)2Cr2O-7=Cr2O3+N2↑+4H2O
4 2Ba2++Cr2O-7 =2BaCrO4+2H+
5 Cr2O-7+2OH=2CrO-4 +H2O
2CrO-4+2H+=Cr2O-7+H2O
6 CrO-4+2H+=CrO-3+H2O
7 Fe2++CO-3+2H2O=Fe(OH)2 ↓+2HCO-3
2Fe(OH)2+2CO-3+2H2O=2Fe(OH)3 +2I-+2HCO-3
8 Fe2++Fe(CN)63-+K+=KFe[Fe(CN)6]↓
9 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
10 2FeI2+13Cl2+12H2O=2FeCl3+4HIO3+20HCl
(2) 1 2MnO4−+5H2S+6H+=2Mn2++5S+8H
2 2MnO4−+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
3 2MnO4−+SO-3 +2OH-=2MnO24−+SO-4+H2O
4 2MnO4−+5C2O24−=2Mn2++10CO2↑+8H2O
五 简答题
1. 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沉淀
Fe2++2OH-=Fe(OH)2; 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(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; 4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3
Ni2+与NaOH作用生成的绿色胶状沉淀Ni(OH)2 在空气不能使之氧化
2. 因形成[Fe](NCS)n]而使溶液呈血红色
Fe3++nNCS-= [Fe(NCS)n](n-3)
加入少许铁屑后,使Fe3+还原为Fe2-,破坏了[Fe(NCS)n](n-3) ,故血红色消失
3 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Na2CO3,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。
4
(1)[Cr(H2O)6]3+的中心离子d电子采取d3ε和d0γ 分布 为半满状态的稳定结构,故Cr(H2O)3+6在水溶液中较稳定
(2)[Cr(H2O)6]2+的配位体H2O是形成八面体场的弱场,中心离子d电子采取d3εd0γ分布,未成对电子数为4;而[Cr(CN)6]4-的配位体CN-形成八面体场是强场,心离子d电子采取d3εd0γ分布,成对电子数仅为2,前者磁性强。
5 A是MnO2 ,2MnO2+4KOH+O2熔融2K2MnO4+2H2O
B是K2MnO4, 3MnO2-4+4H+=2MnO2+MnO-4+2H2O
3MnO2-4+2H2O=MnO2+2MnO4+4OH
C是MnO2-4
D是MnCl2 MnO2+4HCl (浓)∆MnCl2+Cl2↑+2H2O
Mn2++2MnO24−+2H2O=5MnO2↓+4H
E是Cl2 Cl2+2Kl=2KCl+I2
2KMnO4+Cl2=2KCl+KMnO4
2MnO4−+2H2O电解2MnO4+20H-+H2↑
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3
Fe3++3CNS-=Fe(CNS)3
2Mn5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
6. K4[Fe(CN)6]可由Fe2+与KCN直接在水溶液中制备
Fe2++6KCN=K4[Fe(CN)6]+2K2+
但K3[Fe(CN)6]却不能由Fe3+与KCN直接在水溶液中制备 因Fe3+能将CN-氧化而有杂质K4[Fe(CN)6]生成
2Fe3++2CN-=2Fe2++(CN)2
Fe2++6CN-+4K2+=K4[Fe(CN(6)
正确的制备K3[Fe(CN)6]的方法是将K4[Fe(CN)6]氧化
2K4[Fe(CN)6]+H2O2=K3[Fe(CN)6]+2KOH