过渡金属的习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/23 15:36:38星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

交作业时间说明:

第13周周五20160520:过渡的第一、二部分和稀有气体; 第15周周五20160603:过渡的第三部分 过渡的第四部分(不交)

过渡金属的习题

第一部分:元素通性

1. 第一过渡周期的二价金属离子的半径如下,写出他们在正八面体弱场中的d电子排布并解释离子半径变化的规律性。 2+Ti2+ V2+ Cr2+ Mn2+ Fe2+ Co2+ Ni2+ Cu2+ Zn2+ 离子 Ca dn R(.)

2. 试从结构的观点予以解释:

(1)第一过渡系金属水合离子颜色及含氧酸根颜色产生的原因;

(2)同族的过渡金属元素的金属性、氧化还原稳定性变化规律,与碱金属、碱土金属的区别;(ⅢB-ⅤB)

第二部分: IIIB-VIIB族为主

1.根据以下连续性实验事实说明发生了什么反应,试用反应方程式解释。 (1)打开装有TiCl4的瓶塞,立即冒白雾;

(2)向TiCl4溶液中加入浓盐酸和Zn,溶液显紫色; (3)缓慢加入NaOH使溶液呈碱性,析出紫色沉淀;

(4)沉淀经过滤分离后,用硝酸溶解,再用稀碱溶液处理,得白色沉淀; (5)将白色沉淀过滤并灼烧后,与等物质的量的MgO共熔。

2.回答下列问题:

(1)为什么TiO2+(aq)无色,而TiI4为暗棕色晶体。 (2)如何鉴别TiO2+离子和Ti3+离子?

(3)从热力学角度看,[Ti(H2O)6]2+、[Ti(H2O)6]3+、[Ti(H2O)6]4+离子中,哪个或哪几个不能稳定存在? 为什么?

3. Sc2O3在哪些性质上与Al2O3相似,为什么?最近有一篇很火的Science的论文,主要是Al电池的研究,预测一下是否可以进行Sc电池的研究?

4.微观角度解释现象:

(1)向V2+(aq)中逐滴加入KMnO4溶液,观察颜色变化。

(2)浓氨水逐滴加入含NH4Cl的CrCl3溶液中,颜色变化:紫红→浅红→橙红→橙黄→黄色

d0 0.99 d2 0.80 d3 0.73 d4 0.80 d5 0.90 d6 0.85 d7 0.80 d8 0.76 d9 0.80 d10 0.83 的变化。

(3)Mn2+的半径为80pm,Mg2+为66pm,但MnCO3的分解温度低于MgCO3。 (4)溶液中含有NH4+时,更利于Mn和水的反应。

5. 结合反应式解释现象:

(1)酸性钒酸盐溶液中通入SO2时生成一深蓝色溶液。相同量的钒酸盐溶液用锌汞齐还原时得到紫色溶液。将此两溶液混合,得到绿色溶液。

(2)在酸性介质中,用锌还原Cr2O72-时,溶液的颜色变化是:橙色-绿色-蓝色,反应完成后又变为绿色。

(3)往硫酸铬溶液中,逐渐加入氢氧化钠溶液,开始生成灰蓝色沉淀,继续加碱,沉淀又溶解,再向所得溶液中滴加溴水,直到溶液的绿色转变为黄色。

6. 关于锰,讨论下列问题:

(1)根据锰的电势图和有关理论,讨论MnO42-离子稳定存在的pH最低应为多少? (2)试从生成焓、电极电势、电离能数据,讨论锰(II)不如铁(II)稳定的原因。

7. 二氧化钛在现代社会里有广泛的用途,其产量是一个国家国民经济发展程度的标志,试画出硫酸法生产二氧化钛的简化流程框图并回答下列问题:

(1)指出流程框图中何处发生了化学反应,写出相应的反应方程式;

(2)氯化法生产二氧化钛是以金红石为原料,氯气可以回收、循环利用,试写出相关化学反应方程式;

(3)请对比硫酸法和氯化法的优缺点。

8. 在实验室中如何配制铬酸洗液?其去污原理是什么?

12.教材作业:p223-224页,1(1)-(7)、3、8、10、13、14

第三部分:第VIII族和贵金属为主

1.设计简单的实验方案,在不引入杂质的前提下,完成下列目标: (1)除去FeCl2溶液中的FeCl3。 (2)除去FeCl3溶液中的FeCl2。

(3)除去Fe2(SO4)3溶液中的FeSO4。

2.试解释:

(1)为何[Co(CN)6]4-容易被氧化。

(2)在标准状态下,Fe3+可氧化I-而[Fe(CN)6]3-不能。

3.在用NH4SCN试剂鉴定CO2+时,为什么要用NH4SCN浓溶液或固体,并加丙酮萃取?溶液中存在何种常见离子时会干扰此鉴定?如何消除此种干扰?

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5.化合物Li+[Co3(CO)10] 在2080-2000、1850、1600cm1区出现3个不同类型的羰基带,

试对此阴离子提出一种合理的结构。

5. 蔡斯盐K[Pt(C2H4)Cl3]在金属有机化学发展史上占有重要的地位。 (1)写出制备蔡斯盐的化学反应方程式; (2)讨论蔡斯盐的结构和化学键,它是否符合18电子规则?此盐阴离子的结构可用什么方法来确定?

(3)用乙醚萃取蔡斯盐的水溶液,可得化学式为Pt(C2H4)Cl2的中性化合物,试写出此化合物的可能的分子式和结构式。

6. 配合物Ni (CO)4和[Ni(CN)4] 2具有不同的结构,但二者都是反磁性的,用价键理论予以解释。

7. 关于铂,回答下列问题:

(1)写出Pt溶于王水的反应方程式,并说明原因;

(2)将Pt粉与固体NaOH和Na2O2共熔后,再将熔体溶于浓盐酸。在此溶液中铂形成了什么化合物?

(3)写出Pt(OH)4与KOH作用的反应方程式; (4)写出氯铂酸钾与SO2作用的反应方程式;

(5)说明在实验室中使用铂丝、坩埚钳、铂蒸发皿等器皿时,必须严格遵守哪些规定?试联系铂的化学性质说明原因。

8. 有两种配合物,都具有Rh(NH3)4Br2Cl化学式,其中一种化合物为黄色,另一种化合物为橙色,它们都能与硝酸银溶液反应,1mol上述2种配合物都生成1molAgCl沉淀,但都不会有AgBr沉淀,问这2种配合物含什么配离子?结构式分别是怎样的?互为何种异构体?如何命名这2种配合物?哪一种结构是黄色的?为什么?

9. 从铂出发如何制备下述一系列的铂化合物?填写下面的反应条件、反应产物的颜色