下载文档原格式
无机化学实验（第三版）实验习题答案p区非金属元素（卤素、氧、硫）1．氯能从含碘离子的溶液中取代碘，碘又能从氯酸钾溶液中取代氯，这两个反应有无矛盾？为什么？答：这两个反应无矛盾。
因为氯的氧化性强于碘，而碘的氧化性又强于氯酸钾。
2．根据实验结果比较：①S2O82-与MnO4-氧化性的强弱；②S2O32-与I-还原性的强弱。
答：因为S2O82-可以将Mn2+氧化为MnO4-，所以S2O82-的氧化性强于MnO4-,S2O32-能将I2还原为I-，S2O32-和还原性强于I-。
3．硫代硫酸钠溶液与硝酸银溶液反应时，为何有时为硫化银沉淀，有时又为[Ag(S2O3)2]3-配离子？答：这与溶液的浓度和酸碱性有关，当酸性强时，会生成硫化银沉淀，而在中性条件下就会生成[Ag(S2O3)2]3-配离子。
4．如何区别：①次氯酸钠和氯酸钠；②三种酸性气体：氯化氢、二氧化硫、硫化氢；③硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫化钠。
答：①分别取少量两种固体，放入试管中，然后分别往试管中加入适量水，使固体全部溶解，再分别向两支试管中滴入两滴品红溶液，使品红溶液褪色的试管中放入的固体为次氯酸钠，剩下的一种为氯酸钠。
②将三种气体分别通入品红溶液中，使品红褪色的是二氧化硫，然后将剩余的两种气体分别通入盛有KMnO4溶液的试管中，产生淡蓝色沉淀的是H2S，剩下的一种气体是氯化氢。
③分别取四种溶液放入四支试管中，然后向四支试管中分别加入适量等量的H2SO4溶液，有刺激性气味气体产生的是亚硫酸钠，产生臭鸡蛋气味气体是的硫化钠，既有刺激性气味气体产生，又有黄色沉淀产生的是硫代硫酸钠，无明显现象的是硫酸钠。
5．设计一张硫的各种氧化态转化关系图。
1．在氯酸钾和次氯酸钠的制备实验中，如果没有二氧化锰，可改用哪些药品代替地二氧化锰？答：可用高锰酸钾代替二氧化锰。
2．用碘化钾淀粉试纸检验氯气时，试纸先呈蓝色，当在氯气中放置时间较长时，蓝色褪去，为什么？答：因为2KI+Cl2=2KCl+I2,I2遇淀粉变蓝，因此试纸呈蓝色，但氯气有氧化性，可生成HClO，可以将蓝色漂白，所以在氯气中放置时间较长时，蓝色褪去。
常见无机阳离子的鉴别特色离子记心中。
加入碱液自分明。
活泼金属阳离子，烟色反应分别清。
锌铝液中加强碱，先出沉淀后无踪。
铜铁锌铝注氨水，铵中加碱氨气生。
银遇盐酸出沉淀，再加氨水沉淀溶。
亚铁盐中加碱液，白色灰绿又褐棕。
硫氰鉴别三价铁，硫酸钡水酸难溶。
钾钠钡钙四离子，紫黄黄绿和砖红。
说明：在该诗中所有的金属名称都指金属离子。
解释：1、特色离子记心中，加入碱液自分明，活泼金属阳离子，烟色反应分别清：这四句简述了鉴别阳离子的方法。
“特色离子”在此指在水溶液中有特别颜色的离子，在目前的中学阶段，只要记住常见的三种离子就行了：Cu2+蓝色、Fe2+绿色；Fe3+随着浓度的增大颜色由黄变到棕黄，由棕黄变到棕红。
意思是说，在鉴别阳离子的时候，必须首先注意溶液的颜色，根据颜色判定是否存在“特色离子”；加入碱液后，一些阳离子就会产生了独特的现象；活泼的金属阳离子与碱不反应，但可通过烟色反应鉴别。
2、锌铝液中加强碱，先出沉淀后无踪：意思是说在Zn2+或AI3+的溶液中加入强碱，则首先出现白色沉淀，继续加入强碱则白色沉淀又溶解，离子反应式为：Zn2+＋2OH-＝Zn(OH)2↓Zn(OH)2 ＋2OH-＝ZnO22+＋H2OAI3+＋3OH-＝AI(OH)3↓AI(OH)3 ＋OH-＝AIO2-＋2H2O3、铜铁锌铝注氨水：在Cu2+、Fe3+、Zn2+、AI3+中加入氨水，则产生不同的现象：①加入氨水生成蓝色沉淀，继续加入，若蓝色沉淀又溶解呈深蓝色溶液，则证明是铜离子。
离子反应式为：Cu2+＋2NH3·H2O ＝Cu(OH)2↓＋2NH4+Cu(OH)2＋4NH3·H2O ＝[Cu(NH3)4]2+＋2OH-＋4H2O②若加入氨水有红棕色沉淀生成，过量后沉淀不消失者，则为Fe3+，离子反应式为：Fe3+＋3NH3·H2O ＝Fe(OH)3↓＋3NH4+③加入氨水生成白色絮状沉淀，继续加入氨水，沉淀又溶解，则证明是Zn2+，离子反应式为：Zn2+＋2NH3·H2O ＝Zn(OH)2↓＋2NH4+Zn(OH)2＋4NH3·H2O ＝[Zn(NH3)4]2+＋2OH-＋4H2O④加入氨水仅生成白色沉淀，继续加入氨水沉淀不溶解者，则为AI3+，离子反应式为：AI3+＋3NH3·H2O ＝AI(OH)3↓＋3NH4+4、铵中加碱氨气生：意思是说在溶液中加入碱加热，若有氨气逸出[联想：氨气的鉴别]，则证明溶液中有NH4+，离子反应式为：NH4+＋OH-NH3↑＋H2O5、银遇盐酸出沉淀，再加氨水沉淀溶：意思是说Ag+溶液中加入盐酸，则出现白色沉淀，加入氨水沉淀又溶解。
⽆机化学常见阳离⼦分离与鉴定离⼦鉴定⽅法备注Hg2+①Hg2+离⼦，可被铜置换，在铜表⾯析出⾦属汞的灰⾊斑点，⽰有Hg2+离⼦：Cu + Hg2+ → Cu2+ + Hg↓②在2滴试液中，加⼊过量SnCl2溶液，SnCl2与汞盐作⽤，⾸先⽣成⽩⾊Hg2Cl2沉淀，过量SnCl2将Hg2Cl2进⼀步还原成⾦属汞，沉淀逐渐变灰，说明Hg2+离⼦存在。
2HgCl2 + Sn2+ → Sn4+ + Hg2Cl2↓+ Cl–Sn2+ + Hg2Cl2→ 2Hg↓+ Sn4+ + 2Cl–Mg 2+取⼏滴试液，加⼊少量镁试剂（对硝基苯偶氮间苯⼆酚），再加⼊NaOH溶液使呈碱性，若有Mg 2+存在，产⽣蓝⾊沉淀。
Mg 2+离⼦量少时，溶液由红⾊变成蓝⾊。
加⼊镁试剂后，溶液显黄⾊，表⽰试剂酸性太强，应加⼊碱液。
Ni 2+、Co2+、Cd 2+的氢氧化物与镁试剂作⽤，⼲扰Mg 2+的鉴定。
Mn2+取1滴试液，加⼊数滴0.1mol·L-1HNO3溶液，再加⼊NaBiO3固体，若有Mn2+存在，溶液应为紫红⾊。
Na+取1滴试液，加⼊8滴⼄酸铀酰锌试剂，⽤玻璃棒摩擦试管。
淡黄⾊结晶⼄酸铀酰锌钠（NaCH3COO·Zn(CH3COO)2·UO2(CH3COO)2·H2O）沉淀出现，⽰有Na+离⼦存在。
①反应应在中性或⼄酸酸性溶液中进⾏。
②⼤量K+离⼦存在⼲扰测定，为降低K+离⼦浓度，可将试液稀释2~3倍。
NH4+①在表⾯⽫上，加⼊5滴6mol·L-1 NaOH，⽴即把⼀凹⾯贴有湿润红⾊⽯蕊试纸（或pH试纸）的表⾯⽫盖上，然后放在⽔浴上加热，试纸呈碱性，⽰有NH4+离⼦存在。
②在点滴板上放1滴试液，加2滴奈斯勒试剂（K2[HgI4]与KOH的混合物），⽣成红棕⾊沉淀，⽰有NH4+离⼦存在。
NH4+离⼦含量少时，不⽣成红棕⾊沉淀⽽得到黄⾊溶液。
Ni2+取2滴试液，加⼊2滴⼆⼄酰⼆肟（丁⼆肟）和1滴稀氨⽔，⽣成红⾊的沉淀，说明有Ni2+离⼦存在。
离子鉴定方法备注Hg2+①Hg2+离子，可被铜置换，在铜表面析出金属汞的灰色斑点，示有Hg2+离子：Cu + Hg2+ → Cu2+ + Hg↓②在2滴试液中，加入过量SnCl2溶液，SnCl2与汞盐作用，首先生成白色Hg2Cl2沉淀，过量SnCl2将Hg2Cl2进一步还原成金属汞，沉淀逐渐变灰，说明Hg2+离子存在。
2HgCl2 + Sn2+ → Sn4+ + Hg2Cl2↓+ Cl–Sn2+ + Hg2Cl2→ 2Hg↓+ Sn4+ + 2Cl–Mg 2+取几滴试液，加入少量镁试剂（对硝基苯偶氮间苯二酚），再加入NaOH溶液使呈碱性，若有Mg 2+存在，产生蓝色沉淀。
Mg 2+离子量少时，溶液由红色变成蓝色。
加入镁试剂后，溶液显黄色，表示试剂酸性太强，应加入碱液。
Ni 2+、Co2+、Cd 2+的氢氧化物与镁试剂作用，干扰Mg 2+的鉴定。
Mn2+取1滴试液，加入数滴0.1mol·L-1HNO3溶液，再加入NaBiO3固体，若有Mn2+存在，溶液应为紫红色。
Na+取1滴试液，加入8滴乙酸铀酰锌试剂，用玻璃棒摩擦试管。
淡黄色结晶乙酸铀酰锌钠（NaCH3COO·Zn(CH3COO)2·UO2(CH3COO)2·H2O）沉淀出现，示有Na+离子存在。
①反应应在中性或乙酸酸性溶液中进行。
②大量K+离子存在干扰测定，为降低K+离子浓度，可将试液稀释2~3倍。
NH4+①在表面皿上，加入5滴6mol·L-1 NaOH，立即把一凹面贴有湿润红色石蕊试纸（或pH试纸）的表面皿盖上，然后放在水浴上加热，试纸呈碱性，示有NH4+离子存在。
②在点滴板上放1滴试液，加2滴奈斯勒试剂（K2[HgI4]与KOH的混合物），生成红棕色沉淀，示有NH4+离子存在。
NH4+离子含量少时，不生成红棕色沉淀而得到黄色溶液。
Ni2+取2滴试液，加入2滴二乙酰二肟（丁二肟）和1滴稀氨水，生成红色的沉淀，说明有Ni2+离子存在。
成白色沉淀，示有Ag+存在。
写出相应的反应方程式。
Ag++Cl-==AgCl↓AgCl+3NH3+H2O==Ag(NH3)2OH+NH4ClAg(NH3)2OH+3H++Cl-==AgCl↓+2NH4++H2O（2）Pb2+的鉴定取5滴0. 5mol/L Pb(NO3)2试液于试管中，加2滴1mol/L K2CrO4溶液，如有黄色沉淀生成，在沉淀上滴加数滴2mol/L NaOH溶液，沉淀溶解，示有Pb2+存在。
写出反应方程式。
Pb2++CrO42-==PbCrO4↓PbCrO4+4OH-==[Pb(OH)4]-+CrO42-（3）Cu2+的鉴定取1滴0. 5mol/L CuCl2试液于试管中，加1滴6mol/L HAc溶液酸化，再加1滴0. 25mol/L K4[Fe(CN)6]溶液，生成红棕色Cu2[Fe(CN)6]沉淀，示有Cu2+存在。
Cu2++[Fe(CN)6]2-==Cu2[Fe(CN)6]↓2、混合离子的分离鉴定相关反应方程式：银离子：Ag++Cl-==AgCl↓AgCl+3NH3+H2O==Ag(NH3)2OH+NH4ClAg(NH3)2OH+3H++Cl-==AgCl↓+2NH4++H2O铅离子：Pb2++S2-==PbSPbS+2H+==Pb2++H2S↑Pb2++CrO42-==PbCrO4↓PbCrO4+4OH-==[Pb(OH)4]-+CrO42-[Pb(OH)4]-+CrO42-+4HAc==PbCrO4↓+4H2O+4Ac-铜离子：Cu2++S2-==CuSCuS+2H+==Cu2++H2S↑Cu2++[Fe(CN)6]2-==Cu2[Fe(CN)6]↓铁离子：Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓♥ NO3-的鉴定亚硝酸盐与对氨基苯磺酸作用，生成不稳定的化合物，随即与α—萘胺作用，生成红色偶氮化合物。
三、实验注意事项1、单一离子鉴定可使用点滴板鉴定，可以节约试剂的用量。
实验27 常见阳离子的分离、鉴定一、实验目的1．了解常见阳离子的基本性质和重要反应。
2．掌握常见阳离子的分离原理及鉴定方法。
3．进一步练习分离、鉴定的基本操作。
二、实验原理离子的分离和鉴定是以各离子对试剂的不同反应为依据的，这种反应常伴随有特殊的现象，如沉淀的生成或溶解，特殊颜色的出现，气体的产生等等。
各离子对试剂作用的相似性和差异性都是构成离子分离与检出方法的基础，也就是说，离子的基本性质是进行分离鉴定的基础。
因而要想掌握阳离子的分离鉴定的方法，就要熟悉阳离子的基本性质。
离子的分离和鉴定只有在一定条件下才能进行。
所谓一定的条件主要指溶液的酸度、反应物的浓度、反应温度、促进或妨碍此反应的物质是否存在等。
为使反应向期望的方向进行，就必须选择适当的反应条件。
因此，除了要熟悉离子的有关性质外，还要学会运用离子平衡（酸碱、沉淀、氧化还原、配位等平衡）的规律控制反应条件，这对于我们进一步掌握离子分离条件和鉴定方法的选择将有很大帮助。
对于常见阳离子分离的性质是指常见阳离子与常用试剂的反应及其差异，重点在于应用这些差异性将离子分开。
常见阳离子与常用试剂的反应：1. 与HCl 溶液反应AgCl ↓ 白色，溶于氨水Hg 2Cl 2↓ 白色，溶于浓HNO 3及H 2SO 4 PbCl 2 ↓ 白色，溶于热水，NH 4A c 、NaOH Ba SrCa Ca 2+浓度很大时，才析出沉淀 Pb NaOH 、NH 4Ac(饱和)、热HCl 溶液、浓H 2SO 4，不溶于稀H 2SO 4 Ag3. 与NaOH 反应Al 2－或[Al(OH)4]－Zn ZnO 22－或[Zn(OH)4]2－Pb PbO 22－或[Pb(OH)4]2－Sb SbO 2－Sn 22－或[Sn(OH)4]2－Cu 2+ Cu(OH)42－4. 与NH 3反应Ag + [Ag(NH 3)2]+Cu 2+ 3)4]2+ (深蓝) Cd 2+ 3)4]2+浓NaOH △Zn[Zn(NH 3)4]2+Ni 2+3)4]2+ (蓝紫色)Co[Co(NH 3)6]4+ (土黄色) [Co(NH 3)6]3+（棕红色）5. 与(NH 4)2CO 3反应Cu Cu 2(OH)2CO 3 ↓ 浅蓝3)4]2+ 深蓝 Ag Ag 2CO 3 (Ag 2O)↓白色3)2]+ 无色 ZnZn 2(OH)2CO 3↓ 白色3)4]2+ 无色Cd Cd 2(OH)2CO 3↓ 白色[Cd(NH 3)4]2+ 无色 Hg Hg 2(OH) 2CO 3↓ 白色Hg 2 Hg 2CO 3(白)↓ → HgO ↓(黄) + Hg ↓(黑) +CO 2 ↑ Mg Mg 2(OH)2CO 3 ↓ 白色 Pb 2+Pb 2(OH)2CO 3 ↓ 白色 Bi (BiO)2CO 3 ↓ 白色 Ca 3 ↓ 白色 Sr SrCO 3 ↓ 白色 Ba 3 ↓ 白色 Al 3 ↓ 白色 Sn Sn(OH)2 ↓ 白色 Sn Sn(OH)4 ↓ 白色 Sb Sb(OH)3 ↓ 白色 6. 与H 2S 或(NH 4)2S 反应应当掌握各种阳离子生成硫化物沉淀的条件及其硫化物溶解度的差别，并用于阳离子分离。
