大学无机化学第二十章试题及答案说课材料.docx
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大学无机化学第二十章试题及答案说课材料
大学无机化学第二十章试题及答案
第21章铁系元素和铂系元素
总体目标:
1.掌握铁系元素单质及其重要化合物的性质、结构和用途
2.了解铂系元素单质及其化合物的性质和用途
各节目标:
第一节铁系元素的单质
掌握铁、钴、镍单质的性质和用途
第二节铁系元素的化合物
1.掌握铁、钴、镍化合物的溶解性和颜色
2.掌握铁、钴、镍的+2、+3氧化态稳定性变化规律、这些氧化态化合物在反应上的差异以及化合物的水解性
第三节铁系元素的配位化合物
了解铁、钴、镍的重要配位化合物的性质
第四节铂系元素
1.了解铂系元素单质的性质和用途
2.了解铂系元素含氧化合物和卤化物的主要性质
3.了解铂系元素主要配位化合物的性质
习题
一.选择题
1.下列金属中,最活泼的是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)
A.FeB.CoC.NiD.Pd
2.下列金属中,吸收H2能力最强的是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)
A.FeB.NiC.PdD.Pt
3.向FeCl3溶液中加入氨水生成的产物主要是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)
A.Fe(NH3)63+B.Fe(OH)Cl2C.Fe(OH)2ClD.Fe(OH)3
4.酸性条件下,H2O2与Fe2+作用的组要产物是()
A.Fe,O2和H+;B.Fe3+和H2O;C.Fe和H2ODFe3+和O2
5.形成六配位的水合离子时,磁矩为4.90B.M.(理论值)的离子是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)
A.Cr3+B.Mn2+C.Fe2+D.Co2+
6.下列化合物中,与浓盐酸作用没有氯气放出的是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)
A.Pb2O3B.Fe2O3C.Co2O3D.Ni2O3
7.下列配离子中,还原能力最强的是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)
A.Fe(H2O)62+B.Fe(CN)64-C.Co(NH3)62+D.Co(H2O)62+
8.下列化合物中,颜色不为黄色的是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)
A.K4[Fe(CN)6].3H2OB.BaCrO4C.K3[Co(NO2)6]D.K3[Fe(CN)6]
9.能用NaOH溶液分离的离子对是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)
A.Cr3+和Al3+B.Cu2+和Zn2+C.Cr3+和Fe3+D.Cu2+和Fe3+
10.某金属离子在八面体弱场中磁矩为5.9B.M.,在八面体强场中的磁矩不为零,则该离子可能是()(吉林大学《无机化学例题与习题》)
A.Fe2+B.Fe3+C.Co2+D.Co3+
11.可以制得无水FeCl3是下列中的()(川师大《无机化学学习指导》)
A.Fe+HCl→B.FeCl2+Cl2→C.Fe+Cl2
12.Ni2O3和盐酸反应的主要产物是()(川师大《无机化学学习指导》)
A.NiCl3B.NiCl2C.NiCl3+Cl2
13.铂系元素中对酸最活泼的金属是()(川师大《无机化学学习指导》)
A.OsB.RuC.Pd
14.用氢氧化钠熔融法分解某矿石时,最合适的坩埚是()(川师大《无机化学学习指导》)
A.铂坩埚B.镍坩埚C.瓷坩埚
15.Co2+离子在水溶液中和在氨水溶液中的还原性是()(吴成鉴《无机化学学习指导》)
A.前者大于后者B.二者相同C.后者大于前者D.都无还原性
16.不能在水溶液中由Fe3+盐加KI来制取FeI3,是因为()(吴成鉴《无机化学学习指导》)
A.FeI3易溶B.Fe3+离子易水解
C.生成的产物不纯,是FeI3和FeI2的混合物D.Fe3+Y有氧化I-有还原性,得不到FeI3
17.铁系元素和铂系元素,形成配合物倾向更强的是()(吴成鉴《无机化学学习指导》)
A.铁系元素B.铂系元素C.两者均是D.两者均否、
18.铁在潮湿空气中会生锈,铁锈是松脆多孔的物质,它的成分通常表示为()(吴成鉴《无机化学学习指导》)
A.Fe2O3B.Fe3O4C.FeO.H2OD.Fe2O3.xH2O
19.下列关于FeCl3性质的叙述,正确的是()(吴成鉴《无机化学学习指导》)
A.FeCl3是离子化合物
B.高温气态时,以FeCl3单分子存在
C.可用加热FeCl3.6H2O的方法制取无水FeCl3
D.在FeCl3中,铁的氧化态是+Ⅲ,是铁的最高氧化态
20.下列物质与K2Cr2O7溶液反应没有沉淀生成的是()(大连理工大学《无机化学习题详解》)
A.H2SB.KIC.H2O2D.AgNO3
21.在下列条件中,KMnO4发生反应时产物中没有气体的是()(大连理工大学《无机化学习题详解》)
A.受热B.在酸性条件下放置
C.在浓碱溶液中D.酸性条件下与H2S反应
22.下列物质不易被空气中的O2氧化的是()(大连理工大学《无机化学习题详解》)
A.Mn(OH)2B.Ni(OH)2C.Fe2+D.Co(NH3)62+
二.填空题
1.FeCl3的蒸汽中含有分子,其结构类似于蒸汽,其中Fe3+的杂化方式为.FeCl3易溶于有机溶剂,原因是.(吉林大学《无机化学例题与习题》)
2.现有四瓶绿色溶液,分别含有Ni(Ⅱ),Cu(Ⅱ),Cr(Ⅲ),MnO42-.
(1)加水稀释后,溶液变蓝的是.
(2)加入过量酸性Na2SO3溶液后,变为无色的是.(3)加入适量NaOH溶液由沉淀生成,NaOH过量时沉淀溶解,又得到绿色溶液的是.(吉林大学《无机化学例题与习题》)
(4)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.吉(吉林大学《无机化学例题与习题》)
3.在Cr3+,Mn2+,Fe2+,Fe3+,Co2+,Ni2+中,易溶于过量氨水的是.(吉林大学《无机化学例题与习题》)
4.向CoSO4溶液中加入过量KCN溶液,则有.生成,放置后逐渐转化为.(吉林大学《无机化学例题与习题》)
5.具有抗癌作用的顺铂,其分子构型为.化学组成为.Ni(CN)42-的构型为.中心离子的未成对电子数为,而NiCl42-构型为-,未成对电子数为.(吉林大学《无机化学例题与习题》)
6.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.(吉林大学《无机化学例题与习题》)
7.填写下列各物质的颜色
(1)Fe2O3()
(2)Co(OH)Cl()(3)Ni(OH)2()
(4)FeO42-()(5)Co(OH)2()(6)PdCl2()
(7)H2PtCl6()(8)[Co(NH3)6]3+()
(9)[Fe(SCN)n]3-n()(10)KFeⅢ[FeⅡ(CN)6]()(川师大《无机化学学习指导》)
8.Cr2+,Cr3+,Mn2+,Fe2+,Co3+和Co2+在强八面体晶体场中未成对电子数分别为——,在弱八面体晶体场中未成对电子数分别为.(华中理工大学《无机化学与普通化学》)
9.水溶液中离子呈色为:
Co,Ni,CrO4.(华中理工大学《无机化学与普通化学》)
10.Fe2+加氨水生成.此产物在空气中很快生成.(华中理工大学《无机化学与普通化学》)
11.ZnO,Cr2O3是.氧化物,NaH,CaH2是.氢化物,F(CO)5,Ni(CO)4是.物(华中理工大学《无机化学与普通化学》)
12.[Co(NH3)5H2O]Cl3系统命名为.而[Fe(edta)]-系统命名为.(华中理工大学《无机化学与普通化学》)
三.问答题
1.给出鉴别Fe3+,Fe2+,Co2+,Ni2+的常用方法。
(吉林大学《无机化学例题与习题》)
2现有三个标签脱落的试剂瓶,分别盛有MnO2,PbO2,Fe3O4棕黑色粉末。
请加以鉴别并写出反应式。
(吉林大学《无机化学例题与习题》)
3蓝色化合物A溶于水得粉红色溶液B。
向B中加入过量氢氧化钠溶液得粉红色沉淀C.用次氯酸钠溶液处理C则转化为黑色沉淀D。
洗涤,过滤后将D与浓盐酸作用得蓝色溶液E。
将E用水稀释后又得粉红色溶液B。
请给出A,B,C,D,E所代表的物质。
(吉林大学《无机化学例题与习题》)
4.如何从二氧化钴制备[Co(NH3)6]Cl3?
(吴成鉴《无机化学学习指导》)
5.如何从粗镍制取高纯镍?
(吴成鉴《无机化学学习指导》)
6.在实验室使用铂丝,铂坩埚,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。
(吴成鉴《无机化学学习指导》)
7.如何用铁和硝酸制备硝酸铁和硝酸亚铁?
应该控制什么条件?
(中国科技大学《无机化学》)
8.在使Fe(OH)3,Co(OH)3,Ni(OH)2,MnO(OH)2等沉淀溶解时,除加H2SO4外,为什么还要加H2O2?
为什么要将过量的H2O2完全分解?
(中国科技大学《无机化学》)
答案
1.A2.C.3.B4.B5.C6.B7.C8.D9.C10.B15.C16.D17.C18.D19.B20.C21.D22.B
填空1.双聚体Fe2Cl6,AlCl3;sp3,FeCl3中Fe——Cl键共价成分较多。
2.
(1)Cu(Ⅱ);
(2)MnO42-;(3)Cr(Ⅲ);(4)Ni(Ⅱ)。
3.Co2-,Ni2+
4.Co(CN)64-,Co(CN)63-
5.正方形,Pt(NH3)2Cl2;正方形,0;四面体,2。
6.FeCoNi,RuRhPdOsIrPt,单质活泼性差,游离,Os
8.4.3.5.4.4.3,2.3.1.0.0.1
9.桃红,绿,黄
10.Fe(OH)2,Fe(OH)3
11.两性,离子型,羰合
12.氯化五氨.水合钴(Ⅲ),乙二胺四乙酸合铁(Ⅲ)配离子。
问答题1.
(1)鉴别Fe3+
Fe3+遇KSCN立即变红。
Fe3++SCN-==FeSCN2+
Fe3+遇K4[Fe(CN)6]变蓝。
Fe3++Fe(CN)63-+K+==KFe[Fe(CN)6]
(2)鉴别Fe2+
Fe2+遇K3[Fe(CN)6]变蓝:
Fe2++Fe(CN)63-+K+==KFe[Fe(CN)6]
Fe2+可使酸性高锰酸钾褪色。
5Fe2++MnO4-+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O
(3)鉴别Co2+
Co2+与KSCN作用后用乙醚萃取,乙醚层为蓝色
Co2++4SCN-==Co(SCN)42-
Co浓度较高时,加入浓盐酸生成蓝色CoCl42-
Co2++4Cl-==CoCl42-
(4)鉴定Ni2+
Ni与少量氨水反应生成绿色沉淀,氨水过量时得蓝色溶液。
Ni2++6NH3==Ni(NH3)62+
2.
(1)取少许粉末加入MnSO4溶液和H2SO4,微热,若溶液变红,则粉末为PbO2.
5PbO2+2Mn2++5SO42-+4H+==2MnO4-+5PbSO4+2H2O
(2)余下二种试剂分别加入浓盐酸,加热后放出Cl2的是MnO2粉末。
MnO2+4HCl==MnCl2+Cl2+2H2O
(3)余下的一种为Fe2O3
3.A.CoCl2,B.Co(H2O)62+,C.Co(OH)2,D.Co(OH)3,E.CoCl42-
4.将CoCl2溶于过量浓氨水溶液中,并加入H2O2(或通空气)进行氧化:
4Co2++24NH3+O2+2H2O==4[Co(NH3)6]3++4OH-再加入NH4Cl,蒸发浓缩即可
5.先制成羰基配合物,再利用不同的羰基配合物的分解温度不同,而可得纯镍
6.不能用铂坩埚来熔化苛性碱或过氧化钠,防止对铂的严重腐蚀,在高温下,不能装碳,硫,磷等还原性物质,以防被其侵蚀,铂器皿也不能用来装王水,因铂能溶于王水。
7.
(1)用Fe和HNO3制备Fe(NO3)3需用浓度大的HNO3,加强氧化性。
Fe+6HNO3(浓)==Fe(NO3)3+3NO2+3H2O
(2)用Fe和HNO3制备Fe(NO3)2需用浓度小的HNO3,并且Fe要过量,抑制Fe2+被氧化成Fe3+。
Fe+2HNO3(稀)==Fe(NO3)2+H2
8.酸性介质中H2O2可将Co(OH)3和MnO(OH)2还原为Co2+和Mn2+,以便后面的检出。
过量的H2O2会和强氧化剂NaBiO3发生反应,影响Mn2+的检出。
2Co(OH)3+H2O2+4H+==2Co2++6H2O+O2
MnO(OH)2+H2O2+2H+==Mn2++3H2O+O2
BiO3-+H2O2+4H+==Bi3++3H2O+O2
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