1、第16章 过渡金属元素一、选择题16-1 下列哪一族元素原子的最外层轨道电子都已占满? ( ) (A) B族 (B) 族 (C) B族 (D) B族答案: C16-2 下列离子中,哪一个由于d亚层的电子达到半充满而特别稳定? ( ) (A) (B) (C) (D) 答案: A16-3 下列过渡金属在化合物中一般只呈现一种氧化态的是: ( ) (A) Ni (B) Ti (C) Sc (D) Co答案: C16-4 四种元素的金属性从强到弱的排列顺序为: ( ) (A) Ba, Ti, Ca, Zr (B) Ba, Ca, Ti, Zr (C) Ca, Ti, Ba, Zr (D) Ba, Zr
2、, Ca, Ti 答案: B16-5 下列过渡元素中,哪一种具有比重小、硬度大、熔点高、耐腐蚀、机械强度好等特性。 ( ) (A) Ti (B) Sc (C) Zn (D) Al答案: A16-6 钒、铌、钽三种金属相比,化学性质最活泼的是: ( ) (A) 钒 (B) 铌 (C) 钽 (D) 三者活泼相近答案:A16-7 已知某溶液中含有和,加入过量的溶液将导致: ( ) (A) 溶液外观无变化 (B) 无沉淀,不冒泡 (C) 红棕色沉淀和绿色的溶液 (D) 绿色的沉淀和红棕色的溶液答案: C16-8 下列哪一种体系可以自发发生同化反应而产生中间氧化态离子: ( ) (A) (B) (C)
3、(D) 答案: B16-9 下列关于多酸的叙述不正确的是: ( ) (A) 多酸可以看作含有两个或更多酸酐的酸 (B) 同多酸的组成中除氢、氧之外,只有一种元素 (C) 杂多酸的组成中除氢、氧之外,还有不止一种元素 (D) 多酸的酸性都比相应的原酸弱答案: D16-10 某金属和水不反应,与稀酸反应放出氢,当金属加热后与水蒸气反应也放出氢,该金属可能是: ( ) (A) Fe (B) Cu (C) Ti (D) W答案: A16-11 欲使共存的和分离,可采用的试剂是: ( ) (A) (B) (C) (D) 答案: B16-12 下列关于羰合物的说法正确的是: ( ) (A) 羰合物的特点是
4、形成体的氧化态为零,而配体是CO分子 (B) 羰合物在常温常压下都是易挥发的液体或固体 (C) 羰合物易溶于水,难溶于有机溶剂 (D) 羰合物的衍生物中,形成体的氧化态皆为零答案: A16-13 与反应,可写出下列两个反应,哪一个正确: ( ) (1) (2) (A) (1)式对 (B) (2)对 (C) 两式都对 (D) 两式都不对答案: B16-14 下列过渡元素离子可以自发发生歧化反应的是: ( ) (A) (B) (C) (D) 答案: B二、计算题和问答题16-15 在的饱和溶液中加入浓并加热到时,发现溶液的颜色为蓝绿色,经检查反应开始时溶液中并无任何还原剂存在,试说明上述变化的原因
5、。解: 与浓作用生成,而受热超过其熔点()时即分解为和,又和作用生成,的水合离子成蓝绿色,主要反应为总反应为16-16 在含离子和离子的混合溶液中逐渐滴加溶液:原有及均为,那么何者先沉淀?两者能否基本分离?解: 查表知,同时沉淀时现,可见先沉淀。当开始沉淀时,溶液中为沉淀出:可见利用溶液可基本分离离子和离子。16-17 说明铬的化合物在酸性溶液中比在碱性溶液中的氧化性强。解:在酸性溶液中铬主要以离子存在,它被还原为,其半反应及为在碱性溶液中铬主要以离子存在,它被还原为,其半反应及为大的半反应的氧化型的氧化性强。比较上述两个半反应的可以看出,在酸性溶液中,的氧化性强。16-18 在含有的溶液中,
6、先加入少量的,再加入适量的,最后加入足量的,估计每一步有什么现象出现,写出有关的离子方程式。解:在含有的溶液中,先加入少量的,有砖红色沉淀析出:再加入适量的,砖红色沉淀转化为白色沉淀:最后加入足量的,白色沉淀溶解:16-19 溶液中,加入适量的,再加入,溶液中出现紫红色后又消失,说明原因并写出有关反应方程式。解:在酸性溶液中,可以把氧化为离子,呈紫红色。当溶液中有离子存在时,(紫红色)出现后可被还原为(无色),所以溶液出现紫红色又消失。有关反应方程式如下:第一个反应是的特性反应,常用这个反应来鉴定溶液中的微量。但还要注意,过多或过少时,生成的可能与反应生成沉淀,紫红色也会消失。点评:有强氧化性
7、。在酸性条件下,可以氧化,生成紫红色的。16-20 根据下列配合物的中心离子价层电子分布,估计哪个配合物是有色的,哪个配合物是无色的。解:某一配合物在可见光的照射下,如果电子在不同的轨道中发生跃迁,即有跃迁,该配合物是有色的。反之则无色,和构型的中心离子所形成的配合物无色。,不可能发生跃迁,为有色。,可能发生跃迁,为有色的(蓝色)。 ,无电子,不可能发生跃迁,为无色的。16-21 根据有关的,和不能共存于同一溶液中。解: 查得 根据上述电对的可以看出可以氧化, 故和不能共存于同一溶液中。16-22 完成并配平以下反应式:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(1
8、2)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)(21)(22)(23)(24)(25)解:(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7) (8)(9) (10)(11)(12)(13)(14)(15) (16)(17)(18)(19)(20)(21)(22)(23)(24)(25)16-23根据以下连续性实验事实说明发生什么反应,写出反应式:(1)打开装有的瓶塞,立即冒白烟;(2)向溶液中加入浓及,溶液呈紫色;(3)缓慢地加入使溶液呈碱性,则析出紫色沉淀;(4)沉淀经过滤分离后,用硝酸溶解,再用稀碱溶液处理,有白色沉淀生成;(5)将白色沉淀过滤并灼烧后,再与等物质的量的共熔
9、。解:(1)发生水解,生成,与空气中的结合,形成白色酸雾: (2)将还原成: (3)紫色沉淀为: (4)氧化: 加稀: (不能写作)(5) 16-24 测定中的钛时,先将溶于热的混合物中,冷却,稀释,并用金属或还原。再加入过量,并以标准的溶液滴定,便可计算得钛得含量。写出以上反应所涉及得方程式,并用图讲明反应进行得根据。解: 溶液显蓝色为终点 蓝色 橙黄氧化性。或以作指示剂,以标准溶液滴定溶液分析;或以为络合剂生成作比色分析,与标准曲线对照分析。 16-25 回答以下问题:(1)怎样鉴别离子和离子?(2)等离子中,哪些离子不能存在?为什么?(3)酸性钒酸盐溶液中通入时生成一深蓝色溶液。相同量的
10、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,即得绿色溶液,在此过程中进行了哪些反应?写出有关反应式。解: (1)溶于水,为无色,为紫色。 (2)和不存在。因为的还原性很强,很容易被氧化成高价态的如:)而电荷高,极化力大,在水中发生水解: 在酸度更大的介质中,也是能以离子存在。能存在,但也容易被氧化成高价态。(3)酸性钒酸盐中含: 黄色 蓝色 黄色 紫色 蓝色 紫色 绿色 16-26 请计算的数值。解: 标准态下, 同理得: 16-27已知,试求的数值。从数值上看,及的毒性哪一个更大?为什么?实际上又如何?为什么?解:在标准态下,。同理得:从数值上看:的较的大。但实际上,的由于离解很慢,故为低毒;而离解迅速,故有毒。(故除用盐)(见,高等无机化学(下),人民教育出版社1980年版,第441页) 16-28 请用VB法分别讨论及的成键过程,预测它们的磁性。解: ,是良好的配体,具有强的配位作用。 外轨 : 分子几何构型:正四面体,此外还存在者从到的反馈键。无成单电子,逆磁性。分子几何构型:平面正方形,也存在着从到反馈键。无成单电子,逆磁性。注意:与在结构上的区别:为正四面体,有单电子,有磁性。 16-29 若离子的电子成对能为,离子的配位常分裂能,的 ,请推测的磁性。解: 对离子,为高自旋,有成单电子,顺磁性: 对离子,低自旋,无成单电子,逆磁性: