下面是小编为大家整理的第二章节习题解1,供大家参考。
第二章 思考题与习题 1. 已知用生成 AsH3气体的方法鉴定砷时, 检出限量为 1μ g, 每次取试液 0.05mL。
求此鉴定方法的最低浓度(分别以ρB和 1:
G 表示)。
1mLgV解:
最底浓度
12005. 0mB 610GB 466105201010BG 1:G=1:5×104 2. 取一滴(0.05mL)
含 Hg2+试液滴在铜片上, 立即生成白色斑点(铜汞齐)。
经过实验发现, 出现斑点的必要条件是汞的含量应不低于 100μ g· mL-1。
求此鉴定方法的检出限量。
解:
检出限量
gVmB510005. 0 3. 洗涤银组氯化物沉淀宜用下列哪种洗液? 为什么?
(1)蒸馏水
(2)
1mol· L-1 HCl
(3) 1mol· L-1 HNO3
(4) 1mol· L-1 NaCl 答:
应选用(2)
1mol·L-1HCl 作洗液, 因为 HCl 含有与氯化物沉淀的共同离子, 可以减少洗涤时的溶解损失, 又保持一定的酸度条件, 避免某些水解盐的沉淀析出, 另外 HCl 为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。
如果用蒸馏水洗涤, 则不具备上述条件, 使沉淀的溶解损失太大, 特别是 PbCl2﹑ HNO3不含共同离子, 反而引起盐效应而使沉淀溶解度大, NaCl 则虽具有共同离子, 但不具备酸性条件, 所以亦不宜采用。
4.如何将下列各沉淀分离?
(1)Hg2SO4-PbSO4
(2)Ag2CrO4-Hg2CrO4
(3) Hg2CrO4-PbCrO4 (4)AgCl-PbSO4
(5)Pb(OH)2-AgCl
(6) Hg2CrO4-AgCl 解:
(1)
用 NH4Ac 溶解 PbSO4, 而不溶解 Hg2SO4 。
(2)
用氨水溶解 Ag2CrO4, 而不溶解 Hg2CrO4 。
(3) 用 NaOH 溶解 PbCrO4, 而不溶解 Hg2CrO4 。
(4) 用氨水溶解 AgCl, 而不溶解 PbSO4 。
(5) 用 HNO3溶解 Pb(OH)2, 而不溶解 AgCl 。
(6) 用氨水溶解 AgCl, 而不溶解 Hg2SO4 。
5. 根据标准电极电位数据说明:
(1)
在酸性溶液中 H2O2为什么可将 Sn2+氧化为 Sn4+? (2)
NH4I 为什么可将 AsO4答:(1)
H2O2+2H+ +2e=2H2O
E0=1.77 V
Sn4++2e=Sn2+
Eo=0.154 V
H2O2是比 Sn4+强的氧化剂, 所以 H2O2可以氧化 Sn2+为 Sn4+
(2 )
I2(固)+2e=2I-
Eo=0.5345 V 3-+4H++2e=AsO3I-是比 AsO33-还原为 AsO33?
AsO43-+2H2O
Eo=0.559 V 3-强的还原剂, 所以 NH4I 可以还原 AsO43-
6. 为沉淀第二组阳离子, 调节酸度时:(1)
以 HNO3代替 HCl;(2)
以 H2SO4代替 HCl;(3)
以 HAc 代替 HCl。
将各发生什么问题? 答:(1)
因为 HNO3是强的氧化剂会把组试剂 H2S 氧化成硫而沉淀。
(2)
用 H2SO4代替 HCl, 引入了 SO4沉淀, 将妨碍这些离子的分析。
(3)
用 HAc 代替 HCl, 则由于它是弱酸, 不可能调至所需要的酸度。
7. 如何用一种试剂把下列每一组物质分开?
(1)
As2S3,HgS(2)
CuS,HgS(3)
Sb2S3,As2S3(4)
PbSO4,BaSO4(5)
Cd(OH)2,Bi(OH)3(6)
Pb(OH)2,Cu(OH)2(7)
SnS2,PbS(8)
SnS,SnS2(9)
ZnS,CuS(10)
Ag2S,MnS 答:(1)
加(NH4)2CO3, As2S3 溶解而 HgS 不溶。
(2)
加稀 HNO3, CuS 溶解而 HgS 不溶。
(3)
加浓 HCl, Sb2S3溶解而 As2S3不溶。
(4)
加 NH4Ac, PbSO4溶解而 BaSO4不溶。
(5)
加氨水, Cd(OH)2溶解而 Bi(OH)3不溶。
(6)
加氨水, Cu(OH)2溶解而 Pb(OH)2不溶。
(7)
加 Na2S, SnS2溶解而 PbS 不溶。
(8)
加 Na2S, SnS2溶解而 SnS 不溶。
(9)
加稀 HCl, ZnS 溶解而 CuS 不溶。
(10)
加稀 HCl, MnS 溶解而 Ag2S 不溶。
8. 已知一溶液只有第二组阳离子, 将此溶液分成 3 份, 分别得到下述实验结果, 试判断哪些离子可能存在?
(1)
用水稀释, 得到白色沉淀, 加 HCl 溶液则溶解;
(2)
加入 SnCl2无沉淀发生;
(3)
与组试剂作用, 生成黄色沉淀, 此沉淀一部分溶于 Na2S, 另一部分不溶, 仍为黄色。
答: (1)
容易水解的离子如:
Bi3+﹑ Sb(III)﹑ Sn(II)﹑ Sn(IV)存在。
(2)
可知 Hg2+不存在。
(3)
生成的硫化物为黄色, 则 Pb2+﹑ Bi3+﹑ Cu2+﹑ Hg2+不存在。
根据以上判断, 可知, 有:
Cd2+﹑ Sn(IV)﹑ As(III)﹑ As(V)﹑ 也可有 Sb(III)﹑ Sb(V)存在。
9. 从试液中分离第三组阳离子时为何要采取下列措施?
(1)
加 NH3-NH4Cl 使溶液的 pH≈9;
(2)
为什么要使用新配制的(NH4)2S 溶液和氨水?
答:(1)
在第三组离子的沉淀中, Al(OH)3和 Cr(OH)3属于两性氢氧化物, 酸度高时沉淀不完全, 酸度太低又容易形成偏酸盐而溶解。
另一方面当 pH>10 时, 部分的 Mg2+生成Mg(OH)2沉淀。
实验证明控制在 pH=9.0 ,为沉淀第三组离子最适宜的条件, 在沉淀本组离子的过程中, 随着反应的进行, 溶液 pH 降低。
因此加入 NH3-NH4Cl 缓冲溶液来保持 pH=9.0 。
(2)
(NH4)2S 放置太久, 部分 S2-可被氧化成 SO4CO2产生 CO3用新配制的(NH4)2S 和氨水。
10. 加入一种试剂将下列各组氢氧化物中的前一个溶解, 使两者分离:
(1)
Co(OH)2-Al(OH)3(2)
Zn(OH)2-Fe(OH)3(3)
Zn(OH)2-Ni(OH)2(4)
Cr(OH)3-Co(OH)2(5)
Ni(OH)2-Al(OH)3 答:(1)
加过量氨水, 则 Co(OH)2生成 Co(NH3)62-, 使 Ba2+﹑ Sr2+﹑ Ca2+及 Pb2+离子生成硫酸盐2-。
氨水放置太久, 会吸收空气中的2-, 固而使第四组的 Ba2+﹑ Sr2+﹑ Ca2+ 部分沉淀于第三组。
所以, 必须使2+溶解, 而 Al(OH)3不溶。
(2)
加适当过量的 NaOH, 则 Zn(OH)2生成 ZnO2(3)
加适当过量的 NaOH, 则 Zn(OH)2生成 ZnO2(4)
加适当过量的 NaOH, 则 Cr(OH)3生成 CrO2(5)
加过量氨水, 则 Ni(OH)2生成 Ni(NH)611. 分析第三组阳离子未知物时, 在下列各种情况下哪些离子不可能存在?
(1)
固体试样是无色晶体混合物;
(2)
从试液中分出第一、 二组阳离子沉淀, 除去剩余的 H2S 并加入 NH3-NH4Cl 后,无沉淀产生;
(3)
继(2)
加热试液, 并加入组试剂(NH4)2S 或 TAA 后得白色沉淀。
解: (1)
有色离子不存在, 如:
Fe3+﹑ Fe2+﹑ Cr3+﹑ Mn2+﹑ Co2+ 和 Ni2+。
(2)
表示 Al3+也不可能存在。
(3)
加入组试剂(NH4)2S 或 TAA 得白色沉淀, 则又一次证明了 Fe3+﹑ Fe2+﹑ Cr3+﹑ Mn2+﹑ Co2+ 和 Ni2+不存在。
由以上推断试样中可能有 Zn2+存在。
12. 一无色溶液中只含有第三组阳离子, 将它分为三份, 得到以下实验结果:
(1)
在 NH4Cl 存在下加过量氨水, 无沉淀;
(2)
在 NH3-NH4Cl 存在下加(NH4)2S, 得淡黄色沉淀;
(3)
加 NaOH 搅拌, 得到淡棕色沉淀; 再加过量 NaOH, 有一部分沉淀溶解, 不溶的部分在放置过程中颜色变深。
试判断什么离子存在, 什么离子不存在, 什么离子存在与否不能确定。
解:由(1)
可以判断 Al3+﹑ Cr3+和 Fe3+不存在, 由(2)
可知 Fe3+﹑ Fe2+﹑ Co2+和 Ni2+不存在, Mn2+可能存在, 由(3)
可知 Mn2+和 Zn2+存在。
综上所述, 则存在的离子为 Mn2+和 Zn2+, 不可能存在的离子为 Al3+﹑ Cr3+﹑
Fe3+﹑ Fe2+﹑ Co2+和 Ni2+ ; 少量 Al3+﹑ Cr3+ 存在与否不能决定。
13. 在系统分析中, 分出第三组阳离子后为什么要立即处理第四组阳离子的试液? 怎样处理?
答:分出第三组阳离子的试液含有大量的 S2+, S2+易被空气中的氧氧化成 SO4分 Ba2+﹑ Sr2+生成难溶解的硫酸盐, 影响的分析, 所以要立即处理含有第四﹑ 五组阳离子的试液。
处理的方法是:
将试液用 HAc 酸化加热煮沸, 以除去 H2S。
14. 用 Na3Co(NO2)6法鉴定 K+时, 如果发生下列错误, 其原因可能是什么?
(1)
试样中无 K+, 却鉴定有 K+; (2)
试样中有 K+, 却鉴定无 K+。
答:(1)
NH4如果氨盐没有除净, 则 K+便出现过度检出。
(2)
K+未检出的原因有三:
a.酸度条件控制不当。
检定 K+的反应条件应在中性或弱酸性中进行。
如果溶液为强酸性或强碱性, 则 Co(NO2)6置和日光照射下易发生分解。
c.存在其他还原剂或氧化剂。
还原剂能将试剂中的 Co3+还原为 Co2+; 氧化剂能将试剂中的 NO215. 如何区别下列各对固体物质:
(1)
NH4Cl 与 NaCl
(2) (NH4)2C2O4与(NH4)2SO4
(3)BaCl2与 CaCl2 (4) (NH4)2C2O4与 NH4Cl 答:
(1)
加碱产生 NH3者为 NH4Cl 。
(2)
加 BaCl2生成不溶于稀 HCl 的白色沉淀 BaSO4者, 为(NH4)2SO4 。
(3)
加饱和(NH4)2SO4产生白色沉淀的为 BaCl2 。
(4)
加 CaCl2生成白色沉淀 CaC2O4者, 为(NH4)2C2O4 。
2-溶解, 而 Fe(OH)3不溶。
2-溶解, 而 Ni(OH)2不溶。
- 溶解, 而 Co(OH)2不溶。
2+溶解, 而 Al(OH)3不溶。
2+, 则使部+与 Na3Co(NO2)6生成橙黄色沉淀 (NH4)2NaCo(NO2)6干扰 K+ 的鉴定, 所以3-分解。
b.试剂放置过久。
试剂久-氧化为 NO3-。
16. 有下列七种物质, 以两种或更多种混合, 然后做(1)
~(4)
项实验, 试判断存在的、 不存在的和存在与否不能确定的物质各是什么?
BaCl2,Ca(NO3)2,MgCl2,K2CrO4,NaCl,(NH4)2SO4,(NH4)2C2O4 (1)
加水配制成 0.1mol•L-1 溶液, 得白色沉淀(A)
和无色溶液(B);
(2)
(A)
全溶于稀 HCl 溶液;
(3)
(B)
中加 0.1mol•L-1Ba(NO3)2, 得到的白色沉淀不溶于稀 HCl 溶液;
(4)
灼烧除去(B)
中的铵盐, 加 NH3后无沉淀生成。
解:(1)
既然沉淀为白色, 溶液为无色, 则有色物质 K2CrO4不存在。
(2)
由(1)
得白色沉淀溶于稀 HCl。
则 BaCl2与(NH4)2SO4不可能同时存在, 而溶于稀 HCl 的白色沉淀, 必定是草酸盐。
所以(NH4)2C2O4肯定存在。
(3)
试验表明(NH4)2SO4存在, 则 BaCl2肯定不存在, 既然 BaCl2不存在, 则试验(1)生成的白色沉淀只能是 CaC2O4 。
所以 Ca(NO3)2肯定存在。
(4)
实验(4)
表明 MgCl2不存在。
综上所述分析结果为:
存在的物质有:
(NH4)2C2O4 ﹑ (NH4)2SO4 和 Ca(NO3)2 ;
不存在的物质有:
K2CrO4 ﹑
BaCl2 ﹑
MgCl2 ;
存在与否不能判断的为:
NaCl 。
17. 有一阴离子未知溶液, 经过本书所叙述的各项初步实验后, 都未得到肯定结果, 试判断还需要对哪些阴离子进行鉴定?
答:由分组实验肯定第一﹑ 二组阴离子不存在, 由挥发性实验和氧化还原试验, 肯定 NO2和 S2O318. 有一阴离未知溶液, 在初步试验中得到以下结果, 试将应进行分别鉴定的阴离子列出。
(1)
加稀 H2SO4时有气泡发生;
(2)
在中性时加 BaCl2有白色沉淀;
(3)
在稀 HNO3存在下加 AgNO3得白色沉淀;
(4)
在稀 H2SO4存在下加 KI-淀粉溶液无变化;
(5)
在稀 H2SO4存在下加 I2-淀粉溶液无变化;
(6)
在稀 H2SO4条件下加 KMnO4, 紫红色褪去。
答:(1)
加稀 H2SO4有气泡产生, 则 SO3
(2)
在中性溶液中加 BaCl2溶液有白色沉淀, 则 SO4PO4
(3)
在稀 HNO3存在下加 AgNO3溶液有白色沉淀, 则 Cl-可能存在; Br-﹑ I-﹑ S2-不可能存在。
(4)
在稀 H2SO4存在下加 KI-淀粉溶液无明显变化, 则 NO2
(5)
在稀 H2SO4存在下加 I2-淀粉溶液无明显变化, 则 SO3能存在。
(6)
在稀 H2SO4酸性条件下加 KMnO4紫红色褪去, 则 SO3量)
﹑ Br-﹑ I-﹑ S2-﹑ NO2
从以上各初步实验结果来看, 肯定不存在的阴离子有:
Br-﹑ I-﹑ S2-﹑ NO2﹑ SO3Cl-﹑ NO319. 有一能溶于水的混合物, 已经在阳离子分析中鉴定出有 Pb2+, 问在阴离子分析中哪些离子可不必鉴定?
-2-不存在。
所以只有 NO3-和 Ac-不能肯定, 还需进行鉴定。
2-﹑ S2O32-﹑ CO32-﹑ S2-﹑ NO22-﹑ SO3-可能存在 。
2-﹑ S2O32-﹑ CO32-﹑3-﹑ SiO32-可能存在。
-不可能存在。
2-﹑
S2O32-﹑
S2-不可2-﹑ S2O32-﹑
Cl-(大-可能存在。
-﹑ SO32-2-﹑ S2O3-和 Ac-七种阴离子。
2- 。
所以还应进行分别鉴定的阴离子为:
SO42-﹑ CO32-﹑ PO43-﹑ SiO32-﹑
答:第一 ﹑ 二组阳离子的铅盐都难溶于水, 既然混合物能溶于水。
已经鉴定出有 Pb2+,所以第一 ﹑ 二组阳离子可不鉴定。
20. 溶解试样的溶剂为什么一般不用 H2SO4和 HAc?
答:因为 H2SO4与较多的阳离子生成难溶解的硫酸盐沉淀。
HAc 的酸性太弱, 溶解能力差。
所以一般不用 H2SO4和 HAc 溶解试样。
21. 有一固体试样, 经过以下各项实验并得出相应的结果, 试判断哪些阳离子和阴离子尚需鉴定?
(1)
试样本身无色, 易溶于水, 溶液亦无色;
(2)
焰色试验时火焰为黄色;
(3)
溶于稀 HCl 溶液, 无可觉察的反应;
(4)
试样与浓 H2SO4不发生反应;
(5)
试样与 NaOH 溶液一起加热时不产生 NH3, 得白色胶状沉淀;
(6)
进行阴离子初步试验, 溶液呈中性时, 加 BaCl2溶液不生成沉淀。
答:
(1)
试样本身无色, 溶于水所得溶液亦无色, 则有色离子如:
Cu2+﹑ Fe3+﹑ Fe2+﹑Cr3+﹑ Mn2+﹑ Co2+ 和 Ni2+不可能存在。
试样易溶于水, 则易水解析出的难溶化合物离子不可能存在。
如:
Bi3+﹑ Sb(III)﹑ Sb(V)﹑ Sn(II)﹑ 和 Sn(IV)﹑ 等离子。
(2)
焰色试验时火焰为黄色, 则有 Na+存在, 其他有明显焰色反应的离子, 如:
Ba2+﹑ Ca2+﹑ Sr2+﹑ Cu2+﹑ K+等离子不可能存在。
(3)
溶于稀 HCl 无可觉察的反应, 则 Ag+﹑ Hg2液中具有挥发性的阴离子, 如:
SO3沉淀的 SiO3(4)
试样与浓 H2SO4 不发生反应, 则能生成难溶性硫酸盐的离子, 如:
Pb2+﹑ Ba2+﹑ Sr2+﹑ Ca2+(大量)
﹑ Ag+﹑ Hg2的 I-不存在。
(5)
与 NaOH 一起加热不放出 NH3 , 则表示 NH4子亦不存在, 如:
Ag+﹑ Hg2等离子。
(6)
在中性溶液中与 BaCl2溶液不产生沉淀, 则表示第一组阳离子不存在。
总括以上分析推断, 尚需要鉴定的离子有:
阳离子:
Cd2+﹑ As(III)﹑ As(V)﹑ Al3+﹑ Zn2+﹑ Mg2+﹑ Na+等离子。
阴离子:
Cl-﹑ Br-﹑ NO32+﹑ Pb2+离子不存在, 另外在酸性溶2-﹑ CO32-﹑ S2O32-﹑ S2-﹑ NO2- 。
与酸作用能生成-都不可能存在。
2+ 等离子不存在。
另外证明挥发性阴离子及还原性+不存在。
生成有色沉淀的阳离2+ ﹑ Cu2+﹑ Hg2+﹑ Fe3+﹑ Fe2+﹑ Cr3+﹑ Mn2+﹑ Co2+ 和 Ni2+-﹑ Ac- 等离子。
...