高中化學競賽試題元素化學部分

高中學生化學競賽預賽試題—元素及化合物一、（2008第1題）（8分）每一方框中的字母代表一種反應物或生成物，產(chǎn)物J是含A元素的膠狀白色沉淀，I為NaC1溶液，D是淡黃色固體單質(zhì)，B是黃綠色氣體。試填寫下列空白：1—1L的化學式為：1—2F的化學式為：1—3寫出J受熱分解反應的化學方程式：.1—4H和G之間反應的化學方程式：.二、（2008第2題）（13分）從某物質(zhì)A的水溶液出發(fā)有下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系：回答下列下列問題：2—1寫出C、D、E的化學式：CDE2—2檢驗B溶液中陰離子的實驗操作和實驗現(xiàn)象是：.2—3寫出下列反應的離子方程式：A+足量的NaOH溶液一一C、D按體積比1：1通入水中：A+H2O2:三、（2008第7題）（9分）討論下述兩個實驗7—1為證實乙醛與新制氫氧化銅反應生成紅色沉淀中有Cu2O和Cu（已知Cu2O是堿性氧化物；酸性條件下易發(fā)生自氧化一還原反應；空氣中灼燒轉(zhuǎn)變成CuO）,設計了以下實驗方案：方案I：取紅色沉淀于足量稀硝酸中，觀察溶液的顏色；方案II：取紅色沉淀于足量稀硫酸中，觀察溶液中是否有沉淀；方案III：稱取ag紅色沉淀，在空氣中反復灼燒至恒重，稱取灼燒后產(chǎn)物，質(zhì)量為bg，比較a和b的大小關(guān)系；（1）合理的方案是；（2）按所選方案實驗所需要的主要儀器有（答三種）一；；7—2有人設計了以下實驗裝置進行紅色沉淀中Cu的含量測定（1）該實驗必須測量的物理量是：-；I：氫氣的體積；II：反應前紅色沉淀的質(zhì)量；III：反應前干燥管的質(zhì)量；W：鋅粒的質(zhì)量;V：反應后干燥管的質(zhì)量（2）分別用a,b,c……代表測得的物理量，列出Cu的質(zhì)量分數(shù)表達式：（相對原子質(zhì)量取整數(shù)）四、（2006—）（16分）硝酸工業(yè)在國民經(jīng)濟、國防工業(yè)和航天事業(yè)中占有重要地位。隨著化學纖維、近代有機合成、火箭、導彈等工業(yè)的迅速發(fā)展，需要使用大量的硝酸。工業(yè)生產(chǎn)中用鉑系金屬作為催化劑用氧將氨氧化制取硝酸。1-1用化學反應式表示出在鉑銠合金催化下由氨氧化制備硝酸的化學過程。計算出理論產(chǎn)率。（4分）1-2含量為95%—100%的硝酸不能直接由稀硝酸蒸餾而獲得。制取95%—100%的硝酸，工業(yè)制備方法之一是在68%的硝酸中加入某種脫水劑，然后通過精餾或蒸餾來獲得。（1）不能直接由稀硝酸蒸餾而獲得95%—100%硝酸的原因是。（2分）（2）工業(yè)上常用的脫水劑是硝酸鎂。將80%硝酸鎂溶液加入稀硝酸中后形成Mg（NO3）2—H2O—HNO3的三元混合物體系。再通過蒸餾可得到95%—100%的濃硝酸。其原因是_。（2分）1-3.Raman光譜證實純硝酸中存在水分子，凝固點降低法的測定結(jié)果也表明水分子處于非離解狀態(tài)。寫出純硝酸中產(chǎn)生水的反應方程式。（2分）

1-4.濃硝酸和濃硫酸的混合酸是有機合成中常用的硝化劑。寫出濃硝酸和濃硫酸混合后的反應方程式。（2分）1-5.工業(yè)上用稀硝酸和氨氣為原料，經(jīng)過中和反應、溶液蒸發(fā)、結(jié)晶或造粒等步驟制備出硝酸銨。硝酸銨在常溫下是穩(wěn)定的，受熱后開始分解，溫度不同，分解所得主產(chǎn)物不同。（1）寫出制備過程中發(fā)生中和反應時涉及到的共軛酸堿對。（2分）（2）寫出473K和573K時硝酸銨的熱分解反應方程式。（2分）五、（2006二.）（14分）由重鉻酸鈉（晶體或濃溶液）同濃硫酸（或發(fā)煙硫酸）反應能得到一種暗紅色針狀晶體A,如果重鉻酸鈉中含有NaCl,隨溫度升高水分減少還能生成一種紅色氣體B。將A熔融并加熱到523K以上得到Co灼燒后的C不溶于酸，但可以用熔融法將其轉(zhuǎn)化，例如C與KHSO4共融能得可溶性的Do向D的溶液中加入適量的NaOH溶液則沉淀出灰藍色的膠狀物質(zhì)。該物質(zhì)具有兩性。電解A的硫酸溶液，可得到EoE在空氣存在下溶于稀鹽酸生成F,在F的酸溶液中加入乙酸和鋅粉，沉淀出一種溶解度較小的Go表征證明G具有含結(jié)晶水的二聚結(jié)構(gòu),。2-1寫出A、B、C、D、E、F、G的分子式。（7分）2-2寫出生成A、B和D的反應方程式。（3分）2-3寫出灰藍色膠狀物質(zhì)與稀鹽酸和氫氧化鈉的反應方程式。2分2-4寫出F的結(jié)構(gòu)式。（2分）六、（2005一）、（13分）化合物A是一不溶于水的暗紅色固體，它能溶于硝酸生成淺粉色的溶液B，將B與濃HNO3和KCIO3共煮沸生成MnO2棕色沉淀，將MnO2與NaOH和Na2O2共熔轉(zhuǎn)化為暗綠色化合物C,C可溶于鹽酸溶液生成紫紅色溶液D及少量MnO2，將MnO2加入酸性H2O2溶液中有氣體E產(chǎn)生，同時生成溶液B,在溶液B中加入少量NaOH溶液生成白色沉淀F,F很快轉(zhuǎn)變?yōu)楹稚恋鞧,回答下列問題:2.1.A、B、C、D、E、F、G各是什么物質(zhì)，寫出分子式。（7分2.寫出MnO2在酸性條件與H2O2反應及在堿性條件與Na2O2反應的方程式。（4分）D的陰離子空間構(gòu)型為o（2分）七、（2005二）（14分）有A、B、C三種硝酸鹽和一種鈉鹽DoA和B中的金屬元素為同族，A和D的水溶液混合可生成黃色沉淀，B和D的水溶液混合可生成白色沉淀，C和D的水溶液混合可生成黑色沉淀，在C的溶液中加入強堿立即析出白色膠狀沉淀，該沉淀溶于過量的強堿中。用鉑作陽極，銅作陰極，電解D的溶液，在陽極上析出黃色沉淀。①寫出A、B、C、D的分子式。（2分）②寫出A、B、C與D的溶液反應的離子方程式。(3分)寫出C與強堿溶液反應的離子方程式。(2分)物質(zhì)A的水溶液加熱會凝結(jié)，其最終水解產(chǎn)物為兩性化合物B,B是生命所需的重要組成物質(zhì)，經(jīng)質(zhì)譜分析知B的摩爾質(zhì)量為89g/mol,含氧約為36%(質(zhì)量分數(shù))，經(jīng)紅外光譜和核磁共振譜測定可知B中含有兩種C—H鍵和一種N—H鍵。A的名稱是,B的結(jié)構(gòu)式為。(每空1分)25°C時水溶液中B的鈉鹽與強酸反應結(jié)合一個質(zhì)子的平衡常數(shù)為K,貝歸的鈉鹽的堿式電離常數(shù)8的表達式為(水的離子積常數(shù)為Kw)，其共軛酸的酸式電離常數(shù)Ka的表達式為。(每空1分)化合物B與鉛鹽(II)的水溶液作用可得到C，此反應可以用來解釋重金屬中毒現(xiàn)象，試寫出C的結(jié)構(gòu)式。(3分)八、(2004二)、(17分)寫出下列有關(guān)化學反應方程式(每個方程式2分，填空1分)1、在H2O2作用下可實現(xiàn)Fe(CN)63-與Fe(CN)64-之間的相互轉(zhuǎn)化，在酸性溶液中H2O2可使Fe(CN)64-轉(zhuǎn)化為Fe(CN)63-；在堿性溶液里H2O2可使Fe(CN)63-轉(zhuǎn)化為Fe(CN)64-。寫出以上相互轉(zhuǎn)化的離子方程式。酸性溶液中：堿性溶液中：2、哥倫比亞號航天飛機曾用金屬鋁粉和高氯酸銨混合物作固體燃料，當加熱鋁粉使其氧化可放出大量熱，而使高氯酸銨分解產(chǎn)生大量氣體作為航天飛機的推動力。試寫出相關(guān)反應的化學方程式。①②消耗1mol高氯酸銨可產(chǎn)生mol的氣體。阿波羅宇宙飛船使用氫氧燃料電池為動力，電池反應為2H2+O2=2H2O,以濃KOH溶液為電解質(zhì)。寫出電極反應式：負極正極3、1982年前聯(lián)邦德國達姆塔特重離子研究中心的科學家用冷態(tài)聚變法經(jīng)5826Fe轟擊20983Bi投籃109號元素，1984年該研究中心合成了第108號元素，它是在重離子加速器中用5826Fe轟擊20982Pb產(chǎn)生聚變合成的。寫出含109、108號元素的核反應方程式。在元素的左上角、左下角分別標出其質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)。①②知能訓練】1、解釋下列事實：(1)鹵化鋰在非極性溶劑中的溶解度順序為：LiI>LiBr>LiCl>LiF。(2)雖然鋰的電離能比銫大，但E0(Li+/Li)卻比E0(Cs+/Cs)小。(3)雖然E0(Li+/Li)VE0(Na+/Na)，但金屬鋰與水反應不如金屬鈉與水反應劇烈。2、今年5月底6月初，各地報刊紛紛轉(zhuǎn)載了不要將不同品牌潔污劑混合使用的警告。據(jù)報道，在全國各地發(fā)生了多起混合潔污劑發(fā)生氯氣中毒的事件。根據(jù)你的化學知識作出如下判斷(這一判斷的正確性有待證明)：當事人使用的液態(tài)潔污劑之一必定含氯，最可能的存在形式是和。當另一種具有(性質(zhì))的液態(tài)潔污劑與之混合，可能發(fā)生如下反應而產(chǎn)生氯氣。3、正高碘酸的制備是先在堿性的碘酸鹽溶液中通入Cl2，得到Na2H3IO6白色沉淀；將生成的懸浮液與AgNO3作用，得到黑色的Ag5IO6沉淀，再通入適量Cl2，得到H5IO6。寫出各步反應方程式。正高碘酸在真空中加熱可逐步失水，轉(zhuǎn)化為hio4,則IO65-和IO4-的空間構(gòu)型和中心原子的雜化類型分別為在HNO3酸化MnSO4溶液中加入HIO4溶液，溶液立即呈現(xiàn)出紫色，TOC\o"1-5"\h\z寫出反應方程。4、根據(jù)元素硼在周期表中的位置，填寫以下空白：bf3分子的偶極矩為零，這是由于；根據(jù)路易斯酸堿理論，氟化硼，這是因為；正硼酸在水中有如下反應：，故正硼酸為—元酸。5、1863年本生把碳酸銣與炭黑在1000°C以上的高溫下焙燒，首次制得了金屬銣。泰納爾與蓋呂薩克把碳酸鈉或苛性鈉和鐵的混合物在1100C下進行焙燒分離出了金屬鈉。制取金屬鉀的現(xiàn)代方法之一是基于用鈉將鉀從它的氯化物中置換出來。寫出所述各反應的反應方程式；這些反應與這些金屬在標準電動序中的位置或你所知道的關(guān)于元素的相對化學活動性的事實是否矛盾？解釋你的答案；工業(yè)上在怎樣的條件下和利用怎樣的設備來實現(xiàn)最后一種反應？提出制取金屬鋇的方法。6、H2O2是一種綠色氧化劑，應用十分廣泛。1979年化學家將H2O2滴入到SbF5的HF溶液中，獲得了一種白色固體Ao經(jīng)分析，A的陰離子呈八面體結(jié)構(gòu)，陽離子與羥胺NH2OH是等電子體。確定A的結(jié)構(gòu)簡式。寫出生成A的化學反應方程式。在室溫或高于室溫的條件下，A能定量地分解，產(chǎn)生B和C。已知B的陽離子的價電子總數(shù)比C的價電子總數(shù)少4。試確定B的結(jié)構(gòu)簡式，寫出B中陰、陽離子各中心原子的雜化形態(tài)。若將H2O2投入到液氨中，可得到白色固體D。紅外光譜顯示，固態(tài)D存在陰、陽兩種離子，其中一種離子呈現(xiàn)正四面體。試確定D的結(jié)構(gòu)簡式。上述實驗事實說明H2O2的什么性質(zhì)？7、某元素A能直接與WA族某一元素B反應生成A的最高價化合物C,C為一無色而有刺鼻臭味的氣體，對空氣相對密度約為3.61倍，在C中B的含量占73.00%，在A的最高價氧化物D中，氧的質(zhì)量占53.24%。列出算式，寫出字母A、B、C、D所代表的元素符號或分子式。C為某工廠排放的廢氣，污染環(huán)境，提出一種最有效的清除C的化學方法，寫出其化學方程式。A的最簡單氫化物可與AgNO3反應，寫出化學方程式。8、現(xiàn)有無色透明的晶體A(金屬Sn的化合物)，某學生做了以下一組實驗：將晶體溶于水，立即生成白色沉淀，若先用鹽酸酸化后再稀釋，得A的澄清透明溶液。將A溶液滴入氯化汞溶液，析出白色沉淀B,令A過量時，沉淀由灰色轉(zhuǎn)化為黑色的C。將氫硫酸滴入A溶液，產(chǎn)生棕黑色沉淀D，D能溶于過硫化銨溶液得E。取少量晶體A,用硝酸酸化后再稀釋，所得之澄清液與硝酸銀反應產(chǎn)生白色沉淀F。F溶于硫代硫酸鈉溶液，得無色透明溶液G,稀釋G產(chǎn)生白色沉淀H,放置后，沉淀顏色由白變棕，最后變?yōu)楹谏腎。請指出A為何物？并寫出以上實驗各步反應的方程式。9、氮有多種氧化物，其中亞硝酐N2O3很不穩(wěn)定，在液體或蒸氣中大部分離解成NO和NO2，因而在NO轉(zhuǎn)化成NO2的過程中幾乎沒有N2O3生成。亞硝酸也不穩(wěn)定，在微熱甚至常溫下也會分解。亞硝酸鈉是一種致癌物質(zhì)，它在中性或堿性條件下是穩(wěn)定的，酸化后能氧化碘化鉀生成碘和NO氣體。(1)寫出亞硝酸分解的化學方程(2)寫出酸性溶液中亞硝酸鈉和碘化鉀反應制取一氧化氮的離子方程3)在隔絕空氣的條件下按以下操作：先向亞硝酸鈉中加入稀鹽酸，片刻后再加入碘化鉀溶液，這樣制得的氣體的平均分子30(填“大于、小于或等于”10、有一固體單質(zhì)，質(zhì)軟。在空氣中極易燃燒，生成物溶于水，滴入紫色石蕊試液顯紅色。將此溶液加熱，顏色變深。把所得溶液分為兩支試管，向第一支試管中滴入少量飽和澄清石灰水，無渾濁出現(xiàn)，若繼續(xù)滴加，出現(xiàn)白色渾濁，過量則產(chǎn)生白色沉淀。過濾，取少量白色沉淀投入第二支試管，則沉淀消失。試確定該單質(zhì)是什么，并寫出有關(guān)反應的化學方程式。11、(1)磷的氯化物有PCl3和PCl5，氮的氯化物只有NCl3，為什么沒有NC15?(2)白磷在過量氯氣(其分子有三種不同的相對分子質(zhì)量)中燃燒時，其產(chǎn)物共有種不同分子。12、有一種稀有氣體化合物六鉑氟酸氙XePtF6,研究報告指出：“關(guān)于XePtF6的電價有Xe2+[PtF6]2-、Xe+[PtF』-兩種可能，巴特列用不可能參加氧化還原反應的五氟化碘作溶劑，將XePtF6溶解，然后在此溶液中加入RbF可得到RbPtF6；加入CsF可得到CsPtF6，這些化合物都不溶于CCl4等非極性溶劑。”試回答：XePtF6中各元素的化合價分別、、。XePtF6是(離子、共價)化合物。寫出Xe與PtF6反應生成XePtF6的反應式。而且02與PtF6可發(fā)生類似反應，其反應式，上述兩反應屬()均為氧化還原反應均為非氧化還原反應前者是氧化還原反應，后者是非氧化還原反應13、根據(jù)下列情況寫出水合金屬鹵化物的化學式。往此化合物溶液中加入AgNO3，得白色沉淀。此鹽的氨性緩沖溶液和(NH4)2CO3作用生成沉淀，但和(NH4)2S卻不生成沉淀。1mol固態(tài)鹽含2?4molH20。往1.925g此鹽溶液中加過量Na2C2O4得沉淀，后者經(jīng)灼燒得0.733g干的殘留物。14、有一種合金是三組分元素體系。在空氣中燃燒只生成白色的氧化物，或者說可以看成是兩種含氧酸鹽。若將合金等分為二，第一份在足量稀硫酸中充分溶解后有Bg固體剩余；另一份投入足量的濃氫氧化鈉溶液中充分溶解后，也有Bg固體剩余。若把兩種剩余的固體經(jīng)高溫熔化，冷卻后投入水中可以產(chǎn)生一種在空氣中自燃的氣體。推測合金中的組成元素，寫出題中有關(guān)反應方程式。15、1.0LH2S氣體和aL空氣混合后點燃，若反應前后氣體的溫度和壓強都相同(20°C,1.013X105Pa)，試討論當a的取值范圍不同時，燃燒后氣體的總體積V(用含a的表達式表示。假定空氣中氮氣和氧氣的體積比為4：1,其他成分可以忽略不計)。參考答案：1、(1)非極性或弱極性溶質(zhì)的溶解性可以用相似相溶原理來說明，隨著F-、C卜、Br－、I－的離子半徑增大，極化率增大，LiF、LiCl、LiBr、LiI的共價鍵成分增強，分子的極性減弱，所以在非極性溶劑中的溶解度依次增大。(2)E0(M+/M)與AfG0(M+,aq)有關(guān)，但從金屬生成水合離子時，Li與Cs的△S0fmrm相近，可忽略二者的差異，只考慮AfH0。雖然Li在升華及電離時吸收的能量都比Cs多,fm但Li+半徑很小，水合熱比Cs+大得多，足以抵消前兩項吸熱而有余。因此，\H0(Li+,fmaq)比AfH0(Cs+,aq)更小，所以E0(Li+/Li)比E0(Cs+/Cs)小。fm(3)雖然E0(Li+/Li)VE0(Na+/Na)，但Li熔點高，升華焓大，不易活化，同時Li與H2O反應的產(chǎn)物LiOH溶解度較小，覆蓋在金屬表面減緩了反應。因此鋰與水反應不如金屬鈉與水反應激烈。2、CIO-和Cl-酸性CIO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O3、NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6+2NaClNa2H3IO6+5AgNO3+3NaOH=Ag5IO6+5NaNO3+3H2O4Ag5IO6+10Cl2+10H2O=4H5IO6+20AgCl+5O2IO65-正八面體sp3d2IO4-正四面體sp32Mn2++5IO4-+3H2O=2MnO4-+5IO3-+6H+4、(1)B原子以sp2雜化和F形成平面正三角形結(jié)構(gòu)酸，B原子有一個空p軌道，能接受電子對B(OH)3+H2O=B(OH)4-+H+—元酸5>(1)Rb2CO3+2C=3COf+2Rbf3Fe+2Na2CO3=Fe3O4+2COf+4Naf3Fe+4NaOH=Fe3O4+2H2f+4NafNa+KCl=NaCl+Kf金屬的標準電動序只是對于一定濃度(lmol?L-i)的水溶液和一定溫度(25°C)下才是正確的。非水溶液、高溫、固相反應的情況下不適用。因此，嚴格地說，電動序與本題無關(guān)。比較化學活動性時應依具體條件而定。高溫下的化學活動性是由許多因素決定的。在所給條件下，前三個反應在高溫下之所以能夠進行，可用Fe3O4晶格的高度穩(wěn)定性和大量氣體的放出(體系的熵顯著增大)來解釋。在高溫下(約1000C)，將鈉蒸氣從下向上通過熔融的KCl，在塔的上部可以得到鈉一鉀合金。在分餾塔中加熱鈉一鉀合金，利用鉀在高溫時揮發(fā)性較大(K、Na的沸點分別為760C和883C),而從合金中分離出來。這與電動序無關(guān)。鋁熱法：BaO+2Al=Al2O3+3Baf副反應:BaO+Al2O3=BaAl2O(或BaOAl2O3)硅還原法：2BaO+Si=SiO2+Baf副反應：BaO+SiO2=BaSiO3(碳還原法制Ba，因生成BaC2而不采用)6、(1)A：[H3O2]+[SbF6]-；H2O2+HF+SbF5=[H3O2]+[SbF』-B：[H3O]+[SbF』-；O：sp3雜化；Sb：Sp3d2D：NH4OOH說明H2O2既是一種酸，同時又是一種比水弱得多的堿。7、(1)A：Si；B：F；C；SiF4；D：SiO2用純堿溶液吸收SiF4，反應式為：3SiF4+2Na2CO3+2H2O=2Na2SiF6'+H4SiO4+2CO2fSiH4+8AgNO3+2H2O=8Ag+SiO2；+8HNO38、A為SnCl2SnCl2+2Cl-=SnCl42-；SnCl2+2HgCl2=SnCl4+Hg2Cl2；；SnCl2+Hg2Cl2=SnCl4+2Hg；；SnCl2+H2S=SnS；+2HCl；SnS+S22-=SnS32-；Ag++Cl-=AgCl；；AgCl+2S2O32-=Ag(S2O3)23-+Cl-；Ag(S2O3)23-+Cl-=AgCl；+2S2O32-；2AgCl+hv=2Ag+Cl2f9、(1)2HNO2=NOf+NO2f+H2O2NO3-+2I-+4H+=I2；+2NOf+2H2O大于10、白磷有關(guān)反應的化學方程式為：4P+5O^^-2P2O5；P2O5+H2O(冷)=2HPO3(使石蕊試液顯淺紅色)hpo3+h2o(熱)=h3po4(使石蕊試液顯色更深)第一支試管：當Ca(OH)2不足時：2H3PO4+Ca(OH)2=Ca(H2PO4)2+2H2O(無渾濁)當繼續(xù)滴人Ca(OH)2時：Ca(H2PO4)2+Ca(OH)2=2CaHPO4；+2H2O(出現(xiàn)渾濁)當Ca(OH)2過量時：2CaHPO4+Ca(OH)2=Ca3(PO4)2；+2H2O(白色沉淀)第二支試管：過量H3PO4與Ca3(PO4)2反應：Ca3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2(沉淀消失)11、(1)N原子最外層無d軌道，不能發(fā)生sp3d雜化，故無NC15(2)12種(該Cl2有兩種不同原子，PCl5空間結(jié)構(gòu)為三角雙錐，5個N原子處于兩種不同位置，種數(shù)為1+2+3+3+2+1)12、(1)+1、+5、一1(2)離子(3)Xe+PtF6=XePtF6；O2+PtF6=02PtF6；A13、CaCl2?2H2O14、Mg-Al-Si2Mg+O2範2MgO；4Al+3O2範2Al2O3；Si+O2超SiO2Mg+H2SO4=MgSO4+H2f；2Al+3H2SO4=Al^SOqh+3H2fSi+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2f；2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2f2Mg+SiMg2Si；Mg2Si+2H2O=Mg(OH)2；+SiH4f15、分析：H2S在空氣中燃燒時可以按下兩種方式進行反應：(1)2H2S+02範2S+2H2O(2)2H2S+302超2SO2+2H2O當V(h2s)/V(o2)22/1時，按(1)進行反應，當V(h2s)/V(o2)W2/3時，按(2)進行,當2/3<V(H2S)/V(O2)<2/1時，同時按兩種方式進行反應。在此反應條件下生成物S、H2O分別為固態(tài)和液態(tài)。解：若1/5三2/1時，即aW2.5，貝9V=1L+aL-(牛+2|L)=(1+辛)L；a若3/2<1/yW2/1時，即7.5>a22.5,則V=1+a—1.5=(a—0.5)L；a若1/5W3/2時，即a三7.5，貝VV=1+a—1.5=(a—0.5)L。2a所以，當aW2.5時，V=(1+y)L；當a±2.5時，V=(a-0.5)L【知能訓練】1、閱讀如下信息后回答問題：元素M,其地殼豐度居第12位，是第3種蘊藏最豐富的過渡元素，是海底多金屬結(jié)核的主要成分，是黑色金屬，主要用途：煉鋼，也大量用來制作干電池，還是動植物必需的微量元素。TOC\o"1-5"\h\zM的元素符號。M的最重要礦物的化學式。M的三種常見化合物是、和。2、在硫酸鉻溶液中，逐滴加入氫氧化鈉溶液，開始生成灰蘭色沉淀，繼續(xù)加堿，沉淀又溶解，再向所得溶液中加溴水，直到溶液的綠色轉(zhuǎn)為黃色。寫出各步的化學方程式。3、寫出下列實驗的現(xiàn)象和反應的化學方程式。(1)向黃血鹽溶液中滴加碘水。將3rnol?L-1的CoCl2溶液加熱，再滴入AgNO3溶液。將[Ni(NH3)6]SO4溶液水浴加熱一段時間后再加入氨水。4、橙紅色晶體A受熱劇烈分解得到綠色固體B和無色、無味的氣體C。C與KMnO4、KI等均不發(fā)生反應。B不溶于NaOH溶液和鹽酸，將B與NaOH固體共熔后冷卻得到綠色固體D。D溶于水后加入H2O2得到黃色溶液E。將A溶于稀硫酸后加入Na2SO3得到綠色溶液F。向F中加入過量NaOH溶液和溴又得到E。請確定各字母所代表的物質(zhì)，并寫出化合物A分解反應的化學方程式。5、鐵與各種鋼有多種用途，在化學工業(yè)中可作儲罐材料，鐵易銹蝕。為在不同的特殊條件下應用它，有必要有鐵(II)和鐵(III)化合物的性質(zhì)的知識。(1)眾所周知，鐵能跟氯氣發(fā)生反應，但另一方面，氯又可用鋼瓶運輸和保存。在不存在第三種反應物時，氯化鐵反應的必要條件是什么？該反應的產(chǎn)物是什么？在高溫(約973K)下鐵和氣態(tài)氯化氫作用的反應產(chǎn)物是什么？在隔絕空氣的條件下令鐵跟鹽酸作用并蒸發(fā)所得溶液至開始結(jié)晶，問得到的晶體的組成是什么？在氯化鐵(III)溶液里加入如下物質(zhì)，寫出生成物的化學式。①過量鹽酸；②氰離子；③2,4—戊二酮(乙酰丙酮)和氨。水龍頭上經(jīng)常出現(xiàn)銹斑，它由什么組成？是怎樣生成的？試用總反應式寫出生成過程。6、回答下列各題向少量FeCl3溶液中加入過量的飽和(NH4)2C2O4溶液后，滴加少量KSCN溶液并不出現(xiàn)紅色，但再滴加鹽酸則溶液立即變紅色。請解釋其原因。Co3+的鹽一般不如Co2+的鹽穩(wěn)定，但生成某些配合物時，Co3+卻比Co2+穩(wěn)定。請解釋其原因。由CoSO4?7H2O制無水CoCl2。由粗鎳制備高純度的鎳。7、鉑的配合物是一類新抗癌藥，如順式二氯二氨合鉑對一些癌癥有較高治愈率。鉑元素化學性質(zhì)不活潑，幾乎完全以單質(zhì)形式分散于各種礦石中，鉑的制備一般是先用王水溶解經(jīng)處理后的鉑精礦，濾去不溶渣，在濾液中加入氯化銨，使鉑沉淀出來，該沉淀經(jīng)1000°C緩慢灼燒分解，即得海綿鉑?；卮鹣铝袉栴}：（1）寫出上述制備過程有關(guān)的化學方程式；（2）氯鉑酸與硝酸鈉在500C熔融可制得二氧化鉑，寫出化學方程式。PtO2在有機合成中廣泛用作氫化反應的催化劑，試問此反應中實際起催化作用的物種是什么？（3）X射線分析測得K2[PtCl6]晶胞為面心立方，[PtCl』2-中Pt4+位于立方體的八個頂角和六個面心。問Pt4+采用何種類型雜化？[PtCl6]2-空間構(gòu)型？K+占據(jù)何種類型空隙？該類型空隙被占百分率？標出K+在晶胞中的位置。8、礦物膽磯就是CuSO4?5H2O，當它溶于水滲入地下，遇到黃鐵礦（FeS2）,銅將以輝銅礦（Cu2S）的形式沉積下來；而反應得到的鐵和硫則進入水溶液，該溶液無臭味，透明不渾濁，綠色，呈強酸性，在有的礦區(qū)?？梢姷竭@種具有強腐蝕性的地下水（俗稱黑水）滲出地面，上述反應可以用一個化學方程式來表示，試寫出配平的化學方程式。9、根據(jù)《本草綱目》有關(guān)記載：“水銀乃至陰之毒物，因火煅丹砂而出，加以鹽、（明）磯而為輕粉（Hg2Cl2），加以硫磺升而為銀朱”寫出主要化學反應方程式。10、鋅鋇白（立德粉）是ZnSO4和BaS以相同物質(zhì)的量混合后反應制成白色顏料。寫出由菱鋅礦（ZnCO3）為主要原料制鋅鋇白的有關(guān)反應的化學方程式。若菱鋅礦中含有Fe2+、Ni2+等雜質(zhì)，在制備過程中如何除去？（已知：EoFe2+/Fe=—0.44,EoNi2+/Ni=—0.25）11、地球化學家用實驗證實，金礦常與磁鐵礦共生的原因是：在高溫高壓的水溶液（即所謂“熱液”里，金的存在形式是AuS-絡離子，在溶液接近中性時，它遇到Fe2+離子會發(fā)生反應，同時沉積出磁鐵礦和金礦，試寫出配平的化學方程式。12、化合物A為無色液體，A在潮濕的空氣中冒白煙。取A的水溶液加入AgNO3溶液則有不溶于硝酸的白色沉淀B生成，B易溶于氨水。取鋅粒投入A的鹽酸溶液中，最終得到紫色溶液C。向C中加入NaOH溶液至堿性則有紫色沉淀D生成。將D洗凈后置于稀硝酸中得到無色溶液E。將溶液E加熱得到白色沉淀F。請確定各字母所代表的物質(zhì)。13、白色化合物A在煤氣燈上加熱轉(zhuǎn)為橙色固體B并有無色氣體C生成。B溶于硫酸得到黃色溶液D。向D中滴加適量NaOH溶液又析出橙黃色固體B，NaOH過量時B溶解得到無色溶液E。向D中通人地得到藍色溶液F，F(xiàn)可使酸性高錳酸鉀溶液褪色。將少量C通入AgNO3溶液有棕褐色沉淀G生成，通入過量的C后，沉淀G溶解得到無色溶液出。請確定各字母所代表的物質(zhì)并寫出有關(guān)反應的化學方程式。14、白鎢礦CaWO4是一種重要的含鎢礦物。在80?90C時，濃鹽酸和白鎢礦作用生成黃鎢酸。黃鎢酸在鹽酸中溶解度很小，過濾可除去可溶性雜質(zhì)。黃鎢酸易溶于氨水，生成鎢酸銨溶液，而與不溶性雜質(zhì)分開。濃縮鎢酸銨溶液，溶解度較小的五水仲鎢酸銨從溶液中結(jié)晶出來。仲鎢酸銨是一種同多酸鹽，仲鎢酸根含12個W原子，帶10個負電荷。仲鎢酸銨晶體灼燒分解可得WO3。

(1)寫出上述化學反應方程式:A：B：C：D：(2)已知(298K下)：WO3(s)AHf=842.9kJ/molAGf=764.1kJ/molH2O(g)AHe=_242kJ/molfAGe=_228kJ/molf問：在什么溫度條件下，可用h2還原WO3制備W?鎢絲常用作燈絲，在燈泡里加入少量碘，可延長燈泡使用壽命，為什么？三氯化鎢實際上是一種原子簇化合物W6Cl18,其中存在[W6Cl18_n]n+離子結(jié)構(gòu)單元，該離子中含有W原子組成的八面體，且知每個Cl原子與兩個W原子形成橋鍵，而每個W原子與四個Cl原子相連。試推斷[W6Cl18_n]n+的n值。15、鉬是我國豐產(chǎn)元素，探明儲量居世界之首。鉬有廣泛用途，例如白熾燈里支撐鎢絲的就是鉬絲；鉬鋼在高溫下仍有高強度，用以制作火箭發(fā)動機、核反應堆等。鉬是固氨酶活性中心元素，施鉬肥可明顯提高豆種植物產(chǎn)量，等等。鉬的元素符號是42,寫出它的核外電子排布式，并指出它在元素周期表中的位置。鉬金屬的晶格類型為體心立方晶格，原子半徑為136pm，相對原子質(zhì)量為95.94。試計算該晶體鉬的密度和空間利用率(原子體積占晶體空間的百分率)。P=；n=(3)鉬有一種含氧酸根[MoxOy]z_(如右圖所示)，式中x、y、z都是正整數(shù)；Mo的氧化態(tài)為+6,O呈一2?？砂聪旅娴牟襟E來理解該含氧酸根的結(jié)構(gòu)：所有Mo原子的配位數(shù)都是6,形成[MoO6]6_,呈正八面體，稱為“小八面體”(圖A);6個“小八面體”共棱連接可構(gòu)成一個“超八面體”(圖B),化學式為[Mo6O19]22個“超八面體”共用2個“小八面體”可構(gòu)成一個“孿超八面體”(圖C)；,化學式為[Mo10O28]4+；從一個“攣超八面體”里取走3個“小八面體”，得到的“缺角孿超八面體”(圖[MoO]z-的化學式為xy」鉬能形成六核簇合物，如一種含鹵離子[Mo6C1J4+,6個Mo原子形成八面體骨架結(jié)構(gòu)，氯原子以三橋基與與Mo原子相連。則該離子中8個Cl離子的空間構(gòu)型為輝鉬礦(MoS2)是最重要的鋁礦，它在403K、202650Pa氧壓下跟苛性堿溶液反應時，鉬便以MoO42-型體進入溶液。在上述反應中硫也氧化而進入溶液，試寫出上述反應的配平的方程式；在密閉容器里用硝酸來分解輝鉬礦，氧化過程的條件為423K?523K,1114575Pa?1823850Pa氧壓。反應結(jié)果鉬以鉬酸形態(tài)沉淀，而硝酸的實際消耗量很低(相當于催化劑的作用)，為什么？試通過化學方程式(配平)來解釋。參考答案：1、(1)Mn(2)MnO2(3)M的三種常見化合物是MnO2、MnSO4和KMnO4(必須答MnO2和KMnO4，而Mn(II)鹽也可答硝酸錳等)2、Cr2(SO4)2+6NaOH=Cr(OH)3+3Na2SO4；Cr(OH)3+NaOH=NaCr(OH)42NaCr(OH)4+3Br2+8NaOH=2Na2Cr2O4+6NaBr+8H2O3、(1)向黃血鹽溶液中滴加碘水，溶液由黃色變成紅色。2[Fe(CN)6](黃色)+I2=2[Fe(CN)6]3-(紅色)+2I-將3mol?L-1的COC12溶液加熱，溶液由粉紅色變藍色。[Co(H2O)6]2++4Cl-=CoC142-(藍色)+6H2O再加入AgNO3溶液時，溶液由藍色變紅色，并有白色沉淀生成。CoC142-+4Ag++6H2O=[Co(H2O)6]2++4AgCl((白色)水浴加熱一段時間后，有綠色沉淀生成。[Ni(NH3)6]2++2H2O塞Ni(OH)2；(綠色)+2NH4++4NH3f再加入氨水，沉淀又溶解，得藍色溶液。Ni(OH)2+2NH4++4NH3=[Ni(NH3)6]2+(藍色)+2H2O4、A：(NH4)2Cr2O7B：Cr2O3C：N2D：NaCrO2E：CrO42-F：Cr2(SO4)3(NH4)2Cr2O7=Cr2O3+N2f+4H2O5、(1)需在光照下或升溫使Cl2游離出Cl原子，為使生成的氯化鐵從表面移去，反應溫度需足夠高。反應的產(chǎn)物是氯化鐵。無水FeCl2[Fe(H2O)n]Cl2(n=4，6)①H[FeCl4]或[H3O][FeCl4]或H3[FeCl6]或[H3O]3[FeCl6]②Fe(CN)3或[Fe(CN)Jn或[Fe(CN)』3-

③三(乙醚丙酮)合鐵(III)CH③三(乙醚丙酮)合鐵(III)CH氧化鐵的水合物4Fe2++8HCO3-+O2=4FeO(OH)+8CO2+2H2O或4Fe2++8HCO3-+O2=2Fe2O3?nH2O+8CO2+(4—2n)H2O6、(1)FeCl3遇(NH4)2C2O4生成穩(wěn)定的[Fe(C2O4)3]3-,其穩(wěn)定性比[FeSCN]2+大，因而加人少量KSCN溶液時不變紅色。再加入鹽酸時,C2O42-轉(zhuǎn)化為弱酸HC2O4-或中強酸H2C2O4,而使[Fe(C2O4)3]3-被破壞，再由Fe3+與SCN-結(jié)合使溶液變紅色。(2)Co3+正電荷高，極化能力強，獲得電子的能力強，極易得到一個電子，因而C03+的鹽不穩(wěn)定，而Co2+的鹽穩(wěn)定。當與某些強場配體生成配合物時：3d6電子構(gòu)型的C03+在八面體場中t軌道全充滿，eg軌道全空，分裂能大，晶體場穩(wěn)定化能大，因而配離于穩(wěn)定,2gg如[Co(CN)6]3-。而3d7電子構(gòu)型的Co2+在八面體強場中，高能量的eg軌道上有一個電子，該電子能量高而極易失去，因而配離子很不穩(wěn)定，如[Co(CN)6]4-：1---I11Ly_Ift1■■」■■■[Co(CN)6]4-[Co(CN)6]3-將CoSO4溶于水后加入NaOH溶液，得到Co(OH)2沉淀。過濾后，向沉淀中加入鹽酸至沉淀剛好全部溶解。將溶液蒸發(fā)、濃縮后得到