高中化学竞赛模元素训练四.doc

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高中化学竞赛模拟试题（十）

第1题（5分）

（1）在MnCl2溶液中加入适量的HNO3，再加入NaBiO3溶液中出现紫色后又消失为近无色溶液。

写出有关反应的化学方程式。

（2）①某校曾发生误将高锰酸钾与红磷相混，造成一死一残的严重事故。

试写出这一变化的化学方程式。

②在一支试管中，盛少量As2S3和K2S粉末（物质的量之比为1︰2），往其中加入足量硝酸并微热。

写出化学反应方程式（用一个化学方程式表示，HNO3还原为NO）

③在SnCl2的硫酸溶液中滴入KMnO4至刚好反应完全。

写出离子反应方程式。

第2题（6分）

化合物NiI2（HPPh2）2（写为A）是从NiI2心与二苯基磷反应获得的，它在固态时是抗磁性的单分子，而在硝基苯中是非电解质，具有很小的偶极矩。

31P的核磁共振谱表明分子中两个P原子的环境的相同的。

1．写出生成A的化学反应方程式。

2．画出A的可能结构。

3．指出A中Ni原子的杂化形态。

第3题（14分）

X是由1830年瑞典化学家塞夫斯特姆（Sef－strom）在一种铁矿中肯定了它作为一个新元素，它是多价态元素（由＋2至＋5），以＋5价最稳定，各种氧化态的化合物都有美丽的颜色，五彩缤纷。

X是银灰色的金属，纯金属具有延展性，不纯时硬而脆，有高的熔点，是难熔金属。

X容易呈钝态，因此在常温下活泼性较低；耐盐酸、碱、氯、盐腐蚀的性能比不锈钢强，但不耐硝酸、硫酸、氢氟酸、王水的腐蚀；高温下能与大多数非金属化合，一般生成非化学计量的化合物。

X在现代化工业和国防技术中有着广泛而重要的用途，我国四川攀枝花地区蕴藏着世界上少有的极为丰富的矿藏，为我国四化建设提供了优厚的物质条件。

1．X的元素符号是，基态电子构型是。

2．X的最高价氧化物是棕黄色固体，难溶于水，是化学工业中重要的催化剂，可以由它的一种含氧酸的铵盐加热分解得到，生成氨气的物质的量和铵盐相等，请写出该氧化物的制备化学反应方程式。

3．X的最高价氧化物是两性氧化物，以酸性为主，溶于强碱（如，氢氧化钠）生成最高价含氧酸盐；溶于强酸（如硫酸）生成氧基离子形式的盐。

请写出化学方程式；它有一定的氧化性，若将其溶于浓HCl，会发生了氧化还原反应，1mol该氧化物完全反应，转移电子2mol。

4．第3问中与硫酸反应得到的产物阳离子有较强的氧化剂，能与许多还原剂反应，被还原的低价产物都有丰富多彩的颜色。

比如和Fe2＋、I－、Zn三种物质在酸性条件下反应，由于还原剂强弱不同，反应产物（溶液）颜色由蓝→绿→紫，请分别写出反应离子方程式：

5．如果10.00gX的最高价氧化物在酸中溶解并被Zn还原成紫色产物，那么加入多少摩尔I2可将紫色变成蓝色？

6．将X的最高价含氧酸的铵盐溶液于热的草酸铵和草酸溶液中，能制得蓝色络合物晶体，应用下述实验结果，先写出可能发生的离子反应方程式，再计算求其化学式（NH4）aXO（C2O4）b·2H2O中的a和b值。

称取蓝色络合物237.4mg，溶解在过量的热的稀硫酸中，用0.0194mol/L的KMnO4溶液滴定，需要38.95mL。

当再加少量亚硫酸钠晶体于此溶液中，加热，溶液又变成蓝色。

使溶液沸腾，以除去过量的SO2，然后冷却。

再用0.0194mol/L的KMnO4溶液滴定，只需要7.8mL。

第4题（6分）

将一瓶TiC14的瓶塞打开时，立即冒白烟（反应①），向瓶中加入浓盐酸和金属锌时生成紫色溶液（反应②），缓慢地加入NaOH溶液直至呈碱性，出现紫色沉淀（反应③）。

沉淀过滤后，先用稀HNO3处理（反应④），然后用稀碱溶液处理，生成白色沉淀（反应⑤）。

将此沉淀过滤并灼烧，最后与等量的MgO共熔（反应⑥）。

根据上述实验写出①～⑥反应的化学方程式。

第5题（7分）

1.0g某Ⅷ族不活泼金属A溶于足量的王水生成B，蒸发溶液得红棕色晶体C，晶体C的质量为2.65g，在晶体C中，A的质量分数为38.56％，含结晶水（H2O）的质量分数为19.00%，将SO2通入B的溶液中，得到D的黄色溶液（A的含量为57.57%）。

1．写出所涉及反应的化学方程式。

2．画出C、D的空间构型。

第6题（10分）

根据下面的框图回答下列问题：

1．试确定A、B、C、D、E、F、G的化学式。

2．完成下列变化的离子反应方程式：

A（aq）

B＋H2C2O4→

3．A转化为C的产率是多少?

4．为在工业上实现A全部转化为C，实用的方法是什么?

A的电极反应方程式是什么?

第7题（11分）

铂的配合物是一类新抗癌药，如顺式一二氯二氨合铂对一些癌症有较高治愈率。

铂元素化学性质不活泼，几乎完全以单质形式分散于各种矿石中，铂的制备一般是先用王水溶解经处理后的铂精矿，滤去不溶渣，在滤液中加入氯化铵，使铂沉淀出来，该沉淀经1000℃缓慢灼烧分解，即得海绵铂，同时得到3种无氧化性的气体。

回答下列问题：

1．写出上述制备过程有关的化学方程式；

2．氯铂酸与硝酸钠在500℃熔融可制得二氧化铂，并释放出物质的量为3︰2的2种气体，写出化学方程式。

PtO2在有机合成中广泛用作氢化反应的催化剂，试问此反应中实际起催化作用的物种是什么？

3．X射线分析测得K2[PtCl6]晶胞为面心立方，[PtCl6]2－中Pt4＋位于立方体的八个角顶和六个面心。

问Pt4＋采用何种类型杂化？

[PtCl6]2－空间构型？

K＋占据何种类型空隙？

该类型空隙被占百分率？

第8题（10分）

草酸铂亦称奥沙利铂，是继顺铂之后的第三代铂类抗肿瘤临床药物，它由K2PtCl4与1，2－二胺基环己烷（A）经下列反应而得（D）。

K2PtCl4＋ABCD

B为淡黄色晶体，含Pt约为51.3%；C为1︰2型电解质；将D在N2中热分解，于250～270℃间有剧烈反应，残重为48.6％。

请回答：

1．画出A、B、C、D的化学结构式

2．写出B→C、C→D和D热分解的反应方程式。

第9题（9分）

6.70g二元化合物A与足量的Ba（OH）2溶液发生反应，其中生成一种不溶于水的钡盐。

将溶液过滤，在隔绝空气的情况下小心蒸发滤液，得一种淡黄色晶体（一种碱）。

将该碱灼烧至质量不再变化时，得6.37g固体B。

将B溶于足量的稀硝酸，将得到的硝酸盐加热到3000C左右，反应完全后，最后得到0.48g气体C。

已知上述反应中盐A的金属阳离子的化合价未发生改变。

试回答下列问题：

1．确定A、B、C的分子式：

A___________；B_________；C_____________。

2．写出上述化学反应方程式。

3．若将Cl2通入上面的硝酸盐溶液中，再滴加NaOH溶液，将生成的沉淀过滤，干燥，得一棕黑色固体D（D中金属呈最高价态）。

经研究发现，其物质所含元素与B相同。

试确定D的化学式，写出该反应的离子方程式。

4．若在上面的硝酸盐溶液中，滴加少量的草酸溶液，在一定条件下电解此混合溶液，可制得棕紫色固体E。

与B、D相比，除了组成元素相同外，E分子中金属的质量分数为86.5%。

E不溶于水，若滴加热的盐酸，则放出气体C。

试确定E的化学式。

第10题（11分）

某些铂的化合物具有重要的生理作用，也可能作为防癌剂。

PtCl42－＋2e－＝Pt＋4C1－＝0.75V

PtCl62－＋2e－＝PtCl42－＋2C1－＝0.77V

O2＋4H＋＋4e－＝2H2O＝1.229V

PtCl42－离子通常是用化学计量的盐酸肼还原PtCl62－来制备的。

在水中，PtCl42－的溶剂分解作用是彻底的，但反应速率慢：

PtCl42－＋H2OPtCl3（H2O）－＋Cl－25℃K＝1.45×10－2

PtCl3（H2O）－＋H2OPtCl2（H2O）2＋C1－25℃K＝1.1×10－3

所以，10－3mol/LK2PtCl4的溶液在平衡时仅含有5％PtCl42－。

1．在氧气存在的条件下，Pt在HCl中是否溶解？

若能，写出其全部化学反应方程式。

2．写出PtCl62－与盐酸肼的离子反应方程式。

3．计算25℃、10－3mol/LK2PtCl4溶液达平衡时PtCl3（H2O）－、PtCl2（H2O）2的百分含量。

4．PtCl2（H2O）2存在顺反借光，画出它们的结构图，并注明顺式、反式。

5．K2PtCl4的晶体结构与萤石相似，说明其晶体结构。

第11题（12分）

阅读下面四段材料，回答下列问题：

（1）X、Y是同一族的两个元素，它们之间能形成化合物A。

在该晶体的理想模型中，X原子和Y原子是分层排布的，一层X一层Y地相间，右图是该晶体微观空间中取出的部分原子沿C轴方向的投影，白球是X原子投影，黑球是Y原子投影，图中的X原子和Y原子投影在同一平面上，且所投影的原子数目都相同。

（2）X元素只有1种稳定同位素，在地壳中的含量约为8.8%；其单质是银白色金属，有延展性；X的原子半径和离子半径之比约是2.8︰1；X的导电、导热性能强，机械强度较差，化学性质活泼，能与酸、碱、大部分非金属和金属氧化物反应。

（3）Y元素有2种稳定同位素，并有多种同素异形体；Y的原子半径和离子半径之比约是4.9︰1；Y室温时稳定，高温时与许多非金属形成化合物，也可与许多金属形成硬的高熔点稳定化合物。

Y用于制高能燃料和合金钢，化合物广泛用于医药、农业、玻璃工业等方面。

（4）X的气态氯化物B和Y的气态氢化物C有具有相同空间构型，其对称要素完全相同（对称中心、对称面、对称轴的种类和数目完全相同）

1．X、Y的元素符号分别是、，它们都位于周期表的族。

2．确定晶体A的化学式。

3．X在自然界中两种常见矿石的化学成分分别是、。

4．X有一种硬而有光泽的无色晶体D，易溶于水，不溶于酒精，水溶液显强碱性。

含25.02g的D的水溶液可与200mL0.2mol/L的硫酸完全反应。

确定D的化学式。

5．Y也有一种重要的无色半透明晶体E，用于玻璃和搪瓷工业，也用来制取Y的化合物。

加热晶体E，在100℃、150℃、320℃分别失重23.62%、18.90%、4.72%，变为无水物。

晶体E中元素Y的含量为11.34%，确定D的化学式。

6．B和C的化学式分别是和。

画出它们的结构简式；并每一分子对称面的个数是。

高中化学竞赛模拟试题（十）

第1题（4分）

（1）2Mn2＋＋5NaBiO3＋14H＋＝2MnO4－＋5Bi3＋＋5Na＋＋7H2O（2分）

2MnO4－＋10Cl－＋16H＋＝2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O（2分）

（2）①30KMnO4＋18P＝10K3PO4＋30MnO2＋4P2O5（2分）

②3As2S3＋6K2S＋56HNO3＝6H3AsO4＋15H2SO4＋44NO↑＋4H2O＋12KNO3（2分）

③5Sn2＋＋10Cl－＋4MnO4－＋32H＋＝5Sn4＋＋5Cl2↑＋4Mn2＋＋16H2O（2分）

第2题（8分）

1．NiI2＋2PH（C6H5）2＝NiI2[PH（C6H5）2]2（3分）

2．由于A具有很小的偶极矩，因此A应为反式结构。

结构式为：

（3分）

3．dsp2（2分）

第3题（20分）

1．V（1分）[Ar]3d34s2（1分）

2．2NH4VO3V2O5＋2NH3＋H2O（2分）

3．V2O5＋6NaOH＝2Na3VO4＋3H2O（1分）

V2O5＋H2SO4＝（VO2）2SO4＋H2O（1分）

V2O5＋6HCl＝2VOCl2＋Cl2＋3H2O（1分）

4．VO2＋＋Fe2＋＋2H＋＝VO2＋＋Fe3＋＋H2O（1分）

VO2＋＋2I－＋4H＋→V3＋＋I2＋2H2O（1分）

2VO2＋＋3Zn＋8H＋—→2V2＋＋3Zn2＋＋4H2O（1分）

5．0.11molI2（2分）

6．5C2O42－＋2MnO4－＋16H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O（1分）

VO43－＋4H＋＝VO2＋＋2H2O（1分）

VO2＋＋SO2＝VO2＋＋SO42－（1分）

5VO2＋＋MnO4－＋H2O＝VO2＋＋Mn2＋＋2H＋（1分）

（NH4）2XO（C2O4）2·2H2O（3分）

第5题（6分）

1．TiCl4＋3H2O＝H2TiO3＋4HCl↑（1分）

2．2TiCl4＋Zn＝2TiCl3＋ZnCl2（或2TiCl62－＋Zn＝2Ti3＋＋Zn2＋＋12Cl－）（1分）

3．TiCl3＋3NaOH＝Ti（OH）3↓＋3NaCl（1分）

4．3Ti（OH）3＋7HNO3＝3TiO（NO3）2↓＋NO↑十8H2O（1分）

5．TiO2＋＋2OH－＝TiO2·H2O↓（1分）

6．TiO2＋MgO＝MgTiO3（1分）

第5题（7分）

1．3Pt＋4HNO3＋18HCl＝3H2PtCl6＋4NO↑＋8H2O（2分）]

H2PtCl6＋6H2O＝H2PtCl6·6H2O（1分）

H2PtCl6＋SO2＋2H2O＝H2PtCl4＋H2SO4＋2HCl（2分）

2．C：

（八面体）D：

（平面四边形）（各1分）

第6题（13分）

1．A：

K2MnO4；B：

MnO2；C：

KMnO4；D：

CO2；E：

CaCO3；F：

Mn2＋盐；

G：

[Mn（H2PO4）2]＋。

（各1分）

2．3MnO42－＋2CO2＝2MnO4－＋MnO2＋2CO.32－；（1分）

MnO2＋H2C2O4＋2H＋＝Mn2＋＋2CO2＋2H2O。

（2分）

3．66.7％。

（1分）

4．电解法；阳极：

MnO42－－e－＝MnO4－（2分）

第7题（13分）

1．3Pt＋4HNO3＋18HCl＝3H2PtCl6＋4NO＋8H2O（2分）

H2PtCl6＋2NH4Cl＝（NH4）2PtCl6＋2HCl（1分）

3（NH4）2PtCl6＝3Pt＋2NH3↑＋2N2↑＋18HCl↑（2分）

2．H2PtCl6＋2NaNO3PtO2＋3Cl2＋2NO＋2NaOH（2分）

PtO2＋2H2＝Pt＋2H2O（1分）

实际上起催化作用的是反应中，二氧化铂被氢还原而成的铂黑。

（1分）

3．d2sp3（1分），八面体（1分），四面体空隙（1分），占据率100%（1分）

第8题（8分）

1．A：

B：

C：

D：

（各1分）

2．＋2H2O＋2AgNO3→（NO3）2＋2AgCl↓（1分）

（NO3）2＋K2C2O4→＋2KNO3＋2H2O（1分）

C8H14N2O4PtPt＋CO2↑＋N2＋C6H14（2分）

第9题

设A的分子式为EaXb，则碱的分子式为E（OH）b，化学反应过程如下：

EaXb→aE（OH）b→1/2aE2Ob，E2Ob＋2bHNO3→2E（NO3）b＋bH2O。

nA＝，nB＝。

∵anA＝n（E（OH）b）＝2nB，∴＝－－－－－－－①

E（NO3）2加热分解有两种可能情况：

（1）E（NO3）b→E（NO2）b＋1/2bO2；

（2）2E（NO3）b→E2Ob＋2bNO2＋1/2bO2

下面分别进行讨论：

（1）若按情况

（1）分解，则得：

0.48＝（32.0×1/2）×2nB，即0.48＝（32.0×1/2）×2×，[E]＝204.3b，当b＝1时，[E]＝204.4，E为Tl。

（2）若按情况

（2）分解，则：

0.48＝（32.0×1/2×b＋46.0×2b）nB＝108bnB，即

0.48＝108b×，[E]＝708.7b，没有原子量如此大的元素。

因此E（NO3）b只按情况

（1）分解。

将b＝1，[E]＝204.3代入①式，得：

＝，[X]＝19.0a。

当a＝1时，[X]＝19.0，是氟元素；当a＝2时，[X]＝38.0，没有此元素；当a＝3时，[X]＝57.0，也没有此元素···

综上所述：

1．A：

TlF；B：

Tl2O；C：

O2；（各1分）

2．化学方程式为：

Ba（OH）2＋2TlF＝2TlOH＋BaF2↓；2TlOHTl2O＋H2O；

Tl2O＋2HNO3＝2TlNO3＋H2O；2TlNO32TlNO2＋O2↑（各1分）

（3）Tl2O3（2分）；2Tl＋＋2Cl2＋6OH－＝Tl2O3＋4Cl－＋3H2O；（1分）

（4）TlO2；（2分）

第10题（11分）

1．2Pt＋8HCl＋O2＝2H2PtCl4＋2H2O；

4HCl＋2H2PtCl4＋O2＝2H2PtCl6＋2H2O（2分）

2．NH2NH3＋＋2PtCl62－＝N2＋2PtCl42－＋4Cl－＋5H＋（2分）

3．

（1）[PtCl42－]＝10－3×5％＝5×10－5mol/L

[PtCl3（H2O）－]＋[PtCl2（H2O）2]＝9.5×10－4mol/L

[PtCl3（H2O）][Cl－]＝7.25×10－7

[PtCl2（H2O）2][Cl－]2＝7.975×10－10

解得：

[PtCl3（H2O）－]＝5.276×10－4

[PtCl3（H2O）－]％＝52.76％

[PtCl2（H2O）2]％＝42.24％（3分）

4．顺式：

反式：

（2分）

5．PtCl42－组成立方最密堆积，K＋填充在四面体空隙中（2分）

第1题（18分）

1．AlBⅢA（3分）

2．AlB2（2分）

3．Al2O3Na3AlF6（2分）

4．K2Al2O4·3H2O（3分）

5．Na2B4O7·10H2O（3分）

6．Al2Cl6B2H63（各1分）

6