高中化学竞赛《元素化学》综合练习2.docx
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高中化学竞赛《元素化学》综合练习2
《元素化学》综合练习2
一、汞蒸气有毒,为了检查室内汞含量是否超标,可用含某一化合物A的试纸悬挂于室内,室温下若三小
时内试纸变色,则表明室内汞超标。
化合物A为较常见化合物,难溶于水,其阳离子在水中不稳定,可发生歧化反应,歧化产物之一可与A的阴离子作用並生成化合物A。
1.判断A为键型。
2.A的阳离子在水溶液中的歧化反应。
3.歧化产物之一与A的阴离子反应。
4.检测汞蒸气时,試纸颜色由色变成色。
其反应方程式为:
。
二、二氯化钯是乙烯氧化制乙醛的工业催化剂,这是一种重要的配位络合催化反应。
1.在不同温度下PdCl2有两种结构形式,即α-PdCl2型β-PdCl2型。
α-PdCl2呈扁平的链状结构,β-PdCl2则以Pd6Cl12为结构单元。
在这两种结构中钯(Ⅱ)都具有正方形配位特征。
试画出结构的示意图。
2.PdCl2盐酸溶液中可生成PdCl2-4,PdCl2-4络合乙烯生成[Pd(C2H4)Cl3]+络离子。
Pd2+处于四边形的中央,问:
(1)该络离子的Pd2+是以什么杂化形式。
(2)该络离子中C2H4与Pd2+之间形成的是什么键,试画出该络合的结构示意图。
3.如何利用PdCl2来鉴定体系中CO的存在(写出反应式)。
三、40年前,美国CaseWesternReserve大学的,G.A.Dlah教授实验室中的研究人员J.Lukas无意中将圣诞节晚会上用过的蜡烛扔进X与SbF5的混合溶液中,1Hnmr谱图显示该溶液中竟然稳定的存在叔丁基碳正离子,实在魔力无穷,于是将此类溶液命名为MagicAcid,即魔酸或超强酸,其酸性比100%浓硫酸强几千亿倍。
X可由CaF2与发烟硫酸在523K下反应,经蒸馏制得,X中含F元素为19%,
1、液态的X中存在自偶电离平衡,写出电离的方程式
2、X与B(OH)3作用,可以得到产物Y和一种常见酸Z,Y为平面结构,写出反应方程式
3、SO2与F2反应得到产物W,W在碱性条件下水解可得到X,X进一步水解可以得到两种常见酸Z和E。
写出涉及的三个反应方程式
4.将叔丁醇溶于X与SbF5形成的超强酸中,可形成稳定的叔丁基碳正离子,试用方程式表示此过程。
在水溶液中叔丁基碳正离子能稳定存在吗?
四、以下是某一类重要的铂配合物的生产方法,用NaOH调节氯铂酸溶液至pH=12,煮沸2小时,冷却到室温,缓慢滴加硝酸溶液,调节pH至5,得到黄色沉淀(A),洗涤,干燥后备用。
原子吸收光谱测量配合物(A)中铂含量为65.22%,失重分析实验得到两个阶段,120℃-300℃之间失重为24.09%,300℃-600℃第二次失重过程为10.70%。
1.写出该铂配合物的化学式和合成该配合物的方程式。
2.通过计算,写出第一次失重和第二次失重后的含铂产物的化学式。
3.X射线电子能谱分析表明,该配合物中存在两种Pt-O键,试画出该配合物的结构
五、软锰矿是最重要的锰矿石,主要成为为MnO2,不但在工业上有重要用途,如合金工业,干电池制造等等,在中学化学中也用途广泛,如制备氧气,氯气的催化剂。
为了分析软锰矿中MnO2的含量,科研人员称取0.1226g软锰矿矿石,与氧化剂KClO3混和,在KOH介质中加强热,得到一种绿色的化合物,加水溶解,通CO2,得到紫红色溶液和黑色不溶物,过滤,用0.1050mol/L的Fe2+标准溶液滴定该溶液,用去24.20mL.(认为软锰矿中的杂质不参与反应)
1.写出上述过程中涉及的反应方程式
2.操作中通CO2的目的是什么?
3.计算该软锰矿中MnO2的含量。
六、化学物质的制备方法种类繁多,千差万别,下面涉及到几种物质的制备。
请回答提出的问题:
1.原子序数小于10的几种元素组成的两种气态化合物分子式均为AB3形式,将他们在常温下通入真空瓶中,生成一种白色粉末,除此之外没有其他生成物,试推断生成该白色化合物的反应方程式。
2.为了得到铬(Ⅲ)的乙二胺(en)配合物,我爱奥赛网的一位网友在CrCl3的水溶液中边搅拌边加入乙二胺,结果得到一种灰蓝色的沉淀,沉淀中并无乙二胺配体。
试用方程式解释实验现象,并提出实验的改进方法
3.某些羰基化合物也可以由氧化物与CO反应制得,与铁为同一族的锇的四氧化物与CO制备得到锇的羰基化合物,写出反应方程式
七、化合物A能发生如下列框图的转化关系(A--J均含相同元素),化合物A是一种黑色固体,不溶于水、稀醋酸及稀NaOH溶液中,而易溶于热HCl溶液中,红色沉淀H不溶于稀酸或稀碱中,但可溶于热HNO3中。
判断框图中A—J各物质中该元素的主要存在形式的化学式。
ABCDE
FGHIJ
八、为了减少污染,使实验绿色化,学生按下列操作做一个实验:
在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1mol·L-1的KBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeSO4(含KSCN)溶液各1滴,每种液滴彼此分开,围成半径小于表面皿的圆形(如右图所示),在圆心处放置2粒芝麻大小的KClO3晶体,盖好表面皿。
打开表面皿,向KClO3晶体滴加一滴浓盐酸,再立即将表面皿盖好,试描述反应的现象,并写出相应的化学方程式。
e处:
;
a处:
;
b处:
;
c处:
;
d处:
。
九、
十、
参考答案
(2)
一、1.判断A为CuI(1分)键型共价键(1分)。
2.A的阳离子在水溶液中的歧化反应2Cu+=Cu2++Cu。
(1分)
3.歧化产物之一与A的阴离子反应2Cu++4I-=2CuI+I2。
(1分)
⒋检测汞蒸气时,試纸颜色由白色变成红色。
(2分)其反应方程式为:
4CuI+Hg=Cu2HgI4+2Cu。
(2分)
二、1.
(2分)
(2分)
2.
(1)dsp2(1分)
(2)
(3分)
3.PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl(2分)
黑色
三、1、2FSO3HFSO3H2++FSO3-(1分)
2、B(OH)3+3FSO3HBF3+3H2SO4(1分)
3、SO2+F2SO2F2
SO2F2+OH-FSO3H+F-
FSO3H+H2OH2SO4+HF(3分,每个一分)
H+
-H2O
HSO3F·SbF5
4.
(CH3)3COH(CH3)3COH2+(CH3)3C++H3O+
(2分,方程式表达意思对即可)
不能稳定存在,易被水溶剂化,或和水结合,或水解
四、1、H2Pt(OH)6或Pt(OH)4(H2O)2
2.PtO2,Pt
3.
五、1.
3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O
3MnO42-+2H2O=MnO2+2MnO4-+4OH-
或3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O(3分,各1分)
2.酸化溶液,促使锰酸根歧化(2分)
3.
1MnO2—1MnO42-—2/3MnO4-—10/3Fe2+
110/3
0.1226x/86.940.1050×0.02420
X=54.05%(4分)
六、
1、BF3+NH3=F3BNH3(2分)(或写成BF3+NF3=F3BNF3也给分)
2、乙二胺水溶液为碱性,铬(Ⅲ)易发生水解
[Cr(H2O)6]3++3en===Cr(OH)3↓+3enH++3H2O或反应物写成Cr3+,生成物为enH22+亦给分(2分)
改进方法:
用CrCl3的无水盐,以乙醚(其他合理有机溶剂亦可)为溶剂,加入乙二胺搅拌(2分)
3、OsO4+9CO====Os(CO)5+4CO2(2分)
七、A:
CuO;B:
CuCl42-;C:
CuCl32-或CuCl2-;D:
CuCl;E:
Cu(NH3)2+;
F:
Cu(NH3)42+;G:
Cu(CN)2-;H:
Cu;I:
Cu(H2O)62+;J:
Cu(OH)2
八、
九、
(1)①H2SiF6+6NH4HCO3=6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O(2分)
②NH4F+NaCl=NaF↓+NH4Cl(2分)
(2)操作I和操作IV都是过滤(1分)操作II和操作V都是晶体洗涤(1分)
(3)母液全部滤出后,再在滤纸上加蒸馏水至恰好浸没晶体,静置让其滤出。
重复操作出2~3次,以除去晶体表面的杂质(2分)
(4)必须保证H2SiF6能全部反应,防止生成Na2SiF6沉淀(2分)
十、
(1)B是Fe(OH)3,D是K2Cr2O7,F是Cr2O3(每个化学式2分)
(2)铬铁矿
A:
4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑(1分)
Fe2O3+Na2CO3
2NaFeO2+CO2↑(1分)
或:
4Fe(CrO2)2+10Na2CO3+7O2
8Na2CrO4+4NaFeO2+10CO2↑(2分)
E
F:
4CrO3
2Cr2O3+3O2↑(2分)
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