高中化学竞赛-《元素化学》综合练习2.doc
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《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。
热盐酸
热HNO3
锌粉
加KCN
水稀释
黑色固体A
蓝色沉淀J
蓝色溶液F
绿色溶液B
土黄色溶液C
白色沉淀D
无色溶液E
NaOH溶液
溶于氨水
蓝色溶液I
红色沉淀H
无色溶液G
煮沸
铜丝
过滤强热
在空气中
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（CrO 2）2+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑（1分）
Fe2O3+Na2CO32NaFeO2+CO2↑（1分）
或：
4Fe（CrO 2）2+10Na2CO3+7O28Na2CrO4+4NaFeO2+10CO2↑（2分）
EF：
4CrO32Cr2O3+3O2↑（2分）
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