21 铜锌副族习题

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1、 在焊接金属时,用ZnCl2溶液清除金属表面上的氧化物(以FeO为例),写出其化学反应方程式。
解:ZnCl2() + H2O = H[ZnCl2OH] (有显著的酸性)
    FeO + 2H[ZnCl2OH] = Fe[ZnCl2OH]2+ H2O
2、试说明为什么加热HgO,会由黄变为红?
解:加热增强了Hg2+ O2- 的极化
3、电烙铁在长期使用后,铜制烙铁头常常有红的粉末状物质脱落出来,请说明原因。
解:2Cu + O2 == 2CuO
    2CuO(s) == Cu2O(s) + 1/2 O2(g)
    Cu2O:红
    CuO分解反应属于熵推动反应,所以高温下Cu2O更为稳定
4条纹码、为什么从ZnSCdS提取ZnCd需经过焙烧和碳还原两步:
2ZnS + 3O2 == 2ZnO + 2SO2    ZnO + C = Zn + CO
而从 HgS 提取 Hg 仅灼烧即可,其反应式是HgS + O2 == Hg(l) + SO2
解:HgO的热稳定性比ZnOCdO小得多。
5、写出下列反应式:
(1)向硫酸铜和氯化钠的混和浓溶液中通入二氧化硫气体;
2)将Cu片放入NaCN溶液中,当与空气隔绝时所发生的反应,当与空气接触时,所发生的反应;
(3)在含CuSO4的溶液中逐渐加入氨水至过量;
(4)氧化亚铜与过量盐酸反应;
(5)在硝酸亚汞溶液中加入过量碘化钾溶液
(6)金溶解于王水中。
解:(12CuSO4 + 2NaCl + SO2 + 2H2O = 2CuCl↓+ Na2SO4 + 2H2SO4
    2Cu2+ + 2Cl + SO2 + 2H2O = 2CuCl↓+ + 4H+
2Cu + 2CN + H2O = Cu(CN)2+H2 + OH 无烟抛光剂
4Cu + 8CN + O2 + 2H2O = 4 Cu(CN)2+ 4OH
  3 2Cu柔性线路2+ + 2NH3·H2O + SO42-= Cu2(OH)2SO4↓+ 2NH4+
Cu2(OH)2SO4 + 8NH3·H2O = 2+ 2OH + 8H2O +
(4) Cu2O + 6HCl = 2H2CuCl3+ H2O
5Hg22++ 4I = [HgI4]2- + Hg(灰黑)↓
6Au + HNO3 + 4HCl = HAuCl4 + NO↑+ 2H2O
6、从角银矿(AgCl)和硫化银矿(Ag2S)如何提取金属银?用化学反应方程式表示。
解:2Ag2S + 8CN + O2 + 2H2O=4[Ag(CN)2] + 2S + 4OH
    AgCl + 2CN = [Ag(CN)2] + Cl
    2[Ag(CN)2] + Zn =2Ag + [Zn(CN)4]2-
7、在一定量的铜粉中加入适量的Fe3+ 酸性溶液,有什么现象产生?待作用完毕后再加入适量的铁粉,又会产生什么现象?当作用完毕后,加入稀碱,又将产生什么现象?写出有关反应方程式。
解:在一定量的铜粉中加入适量的Fe3+  酸性溶液,则铜粉全部溶解
        2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+
    再加入适量的铁粉,铜又析出
        Fe + Cu2+ = Fe2+ +Cu↓
    作用完毕后加入稀碱生成白Fe (OH)2沉淀
        Fe2+ + 2OH = Fe (OH)2
    在空气中放置一段时间后,又生成红棕Fe(OH)3沉淀
        4Fe (OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
8、当金属铜与盐酸酸化过的氯化铜溶液一起加热时,生成一种白沉淀。白沉淀同氢氧化钠共煮则成为棕红沉淀。白沉淀若与浓盐酸反应则溶解,用水稀释又析出白沉淀。当CuCl2SnCl2反应也可得此白沉淀。用反应方程式表示上述实验现象。
解:Cu2+ + 2Cl + Cu == 2CuCl↓   
    2CuCl + 2OH = Cu2O↓+ 2Cl + H2O
    CuCl + 2Cl = CuCl32
稀释  CuCl32=CuCl↓+ 2Cl
    2Cu2+ + Sn2+ + 2Cl = 2CuCl↓+ Sn4+
9、一红不溶于水的固体A,与稀硫酸反应,微热,得到蓝溶液B和暗红的沉淀物C,取上层蓝溶液加入氨水生成深蓝溶液D,加入适量的KCN溶液生成无的溶液E,试写出A、B、C、D、E各代表什么物质或离子。
解:Cu2O,CuSO4,Cu,Cu(NH3)42+,Cu(CN) 32
10、提取金属银时,可将已粉碎的含银矿石加入NaCN溶液中,再通入空气将单质银氧化形成配合物,然后用活泼金属如(Zn)将其还原。写出相关的反应式:
解:(1)4Ag+8CN-+O2+2H2O4[Ag(CN)2]-+4OH-
(2)2[Ag(CN)2]-+Zn=[Zn(CN)4]2-+2Ag
11、在一种含有配离子A的溶液中,加入稀盐酸,有刺激性气体B、黄沉淀C和白沉淀J产生。气体B能使KMnO4溶液褪。若通于溶液A中,得到白沉淀J和含有D的溶液。D与BaCl2作用,有不溶于酸的白沉淀E产生。若在溶液A中加入KI溶液,产生黄
沉淀F,再加入NaCN溶液,黄沉淀F溶解,形成无溶液G,向G中通入H2S气体,得到黑沉淀H。根据上述实验结果,写出各步反应的方程式,并确定A、B、C、D、E、F、G、H 及J各为何物。
解:A[Ag(S2O3)2]3-      BSO2            CS
    DSO42-              EBaSO4          FAgI
    G[Ag(CN)2]          HAg2S            JAgCl
    (1) [Ag(S2O3)2]3- + 4H+ + Cl = AgCl + 2S + 2SO2 + 2H2O
    (2) 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
    (3) [Ag(S2O3)2]3- = Ag+ + 2 S2O32-
      S2O32- + 4Cl2 + 5H2O = 2 SO42-+ 8Cl + 10H+
      Ag+ + Cl = AgCl↓
    (4) Ba2+ + SO42-= BaSO4
    (5) [Ag(S2O3)2]3- + I  = AgI↓+ 2 S2O32-
    (6) AgI + 2CN = [Ag(CN)2] + I
    (7) 2[Ag(CN)2] + H2S = Ag2S↓+ 2HCN + 2CN
12、今有NH4Cl、Cd(NO3)2、AgNO3、ZnSO4和Hg(NO3)2五瓶溶液失落标签,试用一种试剂,将它们一一区别,写出有关反应方程式。
解:选用 NaOH 试剂,即可一一区别
NH4Cl                    溶液澄清
NaOH(适量)
Cd(NO3)2                ─ 白沉淀  NaOH(过量)      →  不溶
───────→
ZnSO4                      白沉淀                    → 溶液澄清
Hg(NO3)2                        黄沉淀
AgNO3                    ─ 先有白沉淀,立即转为棕黑沉淀。
+ OH = NH3·H2O
    Cd2+ + 2OH = Cd(OH)2()
    Zn2+ + 2OH = Zn(OH)2()    Zn(OH)2 + 2OH =-
    Hg2+ + 2OH = HgO() + H2O
    2Ag+ + 2OH = 2AgOH(白)      2AgOH = Ag2O(棕) + H2O
13说明硫化物的颜为什么按下列顺序加深?
    ZnS()        CdS()          HgS()
解:因为 Zn2+Cd2+Hg2+离子在同一族,半径自上而下变大,离子电子构型都是18电子,它们对S2- 有极化作用;而S2- 对它们有附加极化作用,且随着阳离子半径变大附加极化作用也增加,所以,相互极化作用加大就使硫化物颜由白无纺布折叠机→扫描探针黑。
14、已知:E(Cu2+/Cu+)=0.159V;E(Cu2+/Cu)=0.337V;K([CuI2]-)=7.08108
(1)完成酸性介质中的电势图:Cu2+[CuI2]-Cu,并说明[CuI2]-在酸性溶液中能否存在。
(2)计算反应Cu2++4I-+Cu2[CuI2]-EKrG,并说明此反应能否正向进行。
解: (1)E(Cu+/Cu)=2E(Cu2+/Cu)E(Cu2+/Cu+)=(20.3370.159)V=0.515V           
E(Cu2+/[CuI2]-)=E(Cu2+/Cu+)+0.0592VlgK([CuI2]-) =0.159V+0.0592Vlg7.08108=0.683V   
E([CuI2]-/Cu)=E(Cu+/Cu)+0.0592Vlg{1/K([CuI2]-)} =0.515V0.0592Vlg7.08108=0.009V   
    E/V    Cu2+ [CuI2]- Cu   
E([CuI2]-/Cu)<E(Cu2+/[CuI2]-)
[CuI2]-在酸性溶液中能稳定存在,不会歧化。       
(2)Cu2++4I-+Cu2[CuI2]-
E=手动甘蔗榨汁机E(Cu2+/[CuI2]-)E([CuI2]-/Cu) =[0.683(0.009)]V=0.692V           
lgK===11.689
K=4.9.1011                       
rG=-zFE=(96.50.692)kJ·mol-1=66.78kJ·mol-1   
反应能向正方向进行。   
               
15已知:E (Hg2+/Hg) = 0.857 VE (/Hg) = 0.793 V,计算
化反应的平衡常数,如何促进的歧化,各举一例以反应方程式说明。

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