化学竞赛过渡元素 (I)练习

3. 完成下列反应并注明条件： (1) TiCl 4 + Zn + HCl ?→ (2) TiO 2+ + H 2O 2 ?→ (3) BaTiO 3 ?→

9. 写出下列钒化合物或酸根中钒的氧化数？

VO 2+ ; VOCl 2 ; VO 43－

; V 3O 93－

; [VOF 4]2－

; [V(NH 3)6]Cl 3 ; K 2V 4O 9(H 2O)7 。

10. 完成下列反应方程式： (1) V 2O 5 + HCl （浓）?→ (2) VO 2+ + H 2C 2O 4 ?→ (3) V 2O 5 + NaOH ?→ (4) VO 43－

+ H 2O 2 + H + ?→

(5) NH 4VO 3 ?→ (6) NbCl 5 + H 2O ?→ (7) Nb 2O 5 + H 2 ?→ (8) Ta 2O 5 + Mg ?→

12. 填写下列各反应的反应条件，并写出相应的化学方程式：

V 10O 336－

VOCl 2 VI 3 VCl 2 )

12( (2) (6) (10) (11)

NaVO 3?→?

)1( V 2O 5 ?→?)7(V 2O 3?→?)8(V ?→?)

9(VCl 4 (5) (3) (14)

VOSO 4(4)

←??VO 2 VF 4(15)

??→VF 3 + VF 5

16. 金属钒的Latimer 电位图为： V

+1.00V

+0.3V

III

-0.2V

-1.5V

V 0

已知：φ ?Zn 2+/Zn = －0.76V; φ ?Sn 4+/Sn 2+ = ＋0.15V; φ ?Fe/3+Fe 2+ = ＋0.76V 请选择适当的还原剂还原(1)V V 到V II ，(2)V V 到 V III ，(3) V V 到V IV 。 18. 完成下列反应方程式： (1) Cr 2O 3 + Al ?→ (2) Cr(NO 3)3 + KOH(过量) ?→ (3) K 2Cr 2O 7 + (NH 4)2S ?→ (4) CrO 3 + C 2H 5OH ?→ (5) KCrO 2 + Cl 2 + NaOH ?→ (6) K 2Cr 2O 7 + H 2SO 4( 浓 ) ?→ (7) (NH 4)2Cr 2O 7 ?→ (8) (NH 4)2MoO 6 ?→ (9) Mo + Cl 2 ?→ (10) K 2Cr 2O 7 + H 2O 2??→乙醚

温和条件

19. 在微酸性的K2Cr2O7溶液中，加入Pb2+离子会生成黄色PbCrO4沉淀，为什么？

20. 在K2Cr2O7溶液中，加入一定量的浓H2SO4。加热煮沸至200?C，发现溶液的颜色变成兰绿色。经检验溶液中并无任何还原剂存在。试说明原因。

21. BaCrO4和BaSO4的溶度积相似，为什么BaCrO4能溶于强酸，而BaSO4则不溶？26. 利用EAN规则预言：钼、锇、铼等羰基化合物的分子式；并用价层电子对互斥原理预言这些分子的结构式。

28. 化合物A是具有腐蚀性的挥发性红色液体，称取化合物A 465mg，使之溶于水中，溶液具有明显的酸性。约需要6mmol的Ba(OH)2才能中和它，同时溶液中产生沉淀B，过滤出沉淀，洗涤后用稀HClO4溶液处理，沉淀B转化成一橙红色溶液C，与此同时又产生一白色的新沉淀D。加入过量的KI后，用S2O32－滴定所生成的I3－离子，耗去S2O32－9.0mmol。终点时生成一绿色溶液，经中和可产生葱绿色沉淀E，过滤得E，使之溶于过量的NaOH溶液中，变成了F。F再与H2O2共沸，变成黄色溶液G，酸化时进一步变成橙红色溶液H，向H中加入少许H2O2，有蓝色I生成，静置又变成J并放出气体K。

试确认各符号所代表的物质，并写出化学反应方程式。

30. 完成下列各反应方程式：

(1) MnO42－+ CO2 + H2O ?→(4) Na2S2O3 + KMnO4 + KOH ?→

(2) MnO2 + H2SO4(浓) ?→(5) MnSO4 + K2S2O8 + H2O ?→

(3) Mn2+ + NaBiO3 + H+?→(6) Re2O7 + CO

33. 利用锰的电势图回答：

(1) 在酸性和碱性介质中哪些价态不稳定？

(2) 在酸性和碱性介质中哪些可作氧化剂，各种氧化剂的还原产物是什么？

MnO2Mn3+Mn2+Mn0

MnO42+ 0.59+ 1.51

MnO40.564 2.26 1.18

MnO3

+ 2.0+ 2.5

+ 1.5

MnO2Mn(OH)3Mn0

MnO42

+ 0.59

MnO40.20 1.55

Mn(OH)2

+ 0.10

+ 0.58+ 0.60

0.05

34. 说明下列现象的原因：

(1) 向锰(II)盐溶液中加碱，先生成白色沉淀，在空气中慢慢变成棕色。

(2) 向铁(III)盐溶液中加碳酸钠，放出CO2，向铁(II)盐溶液中加入碳酸钠则不产生CO2。

(3) 向钴（II）盐溶液中加碱生成兰色沉淀，加热后变黑。

(4) 向铜（II）盐溶液中加碱生成兰色沉淀，加热后变黑。

36. 试确认下列符号所代表的物质，化合物A是不溶于水的暗绿色固体。它溶于硝酸生成浅红色的液体B。若B与浓HNO3和KClO3共煮沸，有黑色沉淀C生成，C不溶于碱。除了浓盐酸外，也不溶于其他强酸。将C与NaOH 和Na2O2共热，它就转变成可溶于水的绿色化合物D。若D溶液酸化，它就变成紫红色E，还有少量化合物C沉淀出来。将C和E

分离，用Na2SO3的碱性溶液处理时，又有一部分C沉淀出来。如果将C溶于H2O2的酸性溶液中，就有氧气逸出，所产生的F和B是相同的。若使F变成碱性，就有粉红色沉淀G 生成。若在没有空气的条件下强热G时，它就会变成A。试确定各符号所代表的化合物，写出相应的化学或离子方程式。

38. 一物质(MnSO4-4H2O) 重584mg。溶于水中，能与29.8cm3的未知KMnO4溶液A恰好反应，而且在过量的H2SO4存在时，得到一种红色溶液。此溶液与34.5 cm3的未知溶液B反应，使红色褪掉。此未知溶液B的浓度为37.24 kg?m－3的FeSO4-(NH4)2SO4-6H2O。另外，用25 cm3溶液B与21.6cm3溶液A等当量反应。用这些数据求得此红色溶液中锰的氧化态。写出Mn2+和MnO4－之间的离子反应方程式。

40. 为要同时分析钢样中Cr 和Mn 的含量，通过适当的方法，把Cr 氧化成Cr2O72－, Mn 氧化成为MnO4－。10.000g 钢样制成含有Cr2O72－和MnO4－离子的250 cm3溶液。取10.00 cm3此样品，加入BaCl2溶液，适当调节酸度，使铬完全变为BaCrO4沉淀，烘干后得0.0549g 。再取10.00cm3此溶液，恰好需要用15.95cm3、0.075mol-dm－3的Fe2+溶液滴定（在酸性介质中），计算此钢样中Mn 和Cr 的百分含量。

41. 二氧化钛在现代社会里有广泛的用途，它的产量是一个国家国民经济发展程度的标志。试画出硫酸法生产二氧化钛的简化流程框图，并回答下列问题。

(1) 指出流程框图中何处发生了化学反应，写出相应的化学反应方程式。

(2) 该法生产中排放的废液对环境有哪些不利影响？

(3) 氯化法生产二氧化钛是以金红石为原料，氯气可以回收，循环使用。请写出有关的化学反应方程式。

(4) 请对比硫酸法与氯化法的优缺点。

42. 如何利用Ti3+离子的还原性来测定溶液中的含量？

43. 简述向正钒酸盐的溶液中加酸时，钒酸根离子的聚合情况以及颜色变化，并解释V2O5和多钒酸根有颜色的原因。

44. (1) 金属M在其氧化物中的氧化态为+2 → +5，MO、M2O3为碱性，M2O4、M2O5 呈两性，M2O5剧毒，溶于碱成MO43－，后者因溶液的pH值减小而聚合成聚阴离子。M2O5溶于热HNO3、热H2SO4 ，形成MO2+离子，与HCl 反应，生成MOCl2和Cl2。M2O5的一种缺氧（M与O非整比）氧化物组成为M2O5-x（x<0.2）。取2.648g这种样品溶于硫酸溶液后，用0.100 mol?dm－3的Ce(ClO4)4滴定，消耗41.3cm3。通过计算给出此氧化物的组成。

(2) 某金属能形成几种氧化物。它在其中一种氧化物中的氧化态为“n”，在另一种氧化物中为“n+5”。后者转化为前者时失去36.1%（质量）的氧。通过计算确定金属种类及其氧化物。

(1) 试写出上述反应的离子方程式。

(2) 在密闭容器中用硝酸来分解辉钼矿，氧化过程的条件为150~ 250?C，114575~ 1823850Pa 氧压。反应过程中硝酸的实际消耗量很低，为什么？试通过化学方程式来解释。

47. 所有Mo 原子的配位数都是6，形成[MoO6]n－，呈八面体，称为小八面体(图A)。钼有一种含氧酸根[Mo x O y]z－，式中x、y、z都是正整数。

按下面的步骤可理解某钼的含氧酸根的结构。

a ．所有Mo 原子的配位数都是6，形成[MoO 6]n

－

，呈八面体，称为小八面体(图A)；

b ．6个“小八面体”共棱连接可构成一个“超八面体”(图B)；

c ．2个“超八面体”共用2个“小八面体”，可构成一个“孪超八面体”(图C)；

d ．从一个“孪超八面体”里取走3个“小八面体”，得到“缺角孪超八面体”(图D)。

回答下列问题：

(1) 小八面体的化学式[MoO 6]n －

中的n =__________； (2) 超八面体的化学式是_________________________； (3) 孪超八面体的化学式是_______________________； (4) 缺角孪超八面体的化学式是___________________；

49. 某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下：

软锰矿：MnO 2 含量≥65%，SiO 2含量约20%，Al 2O 3含量约4%，其余为水分；

闪锌矿：ZnS 含量≥80%，FeS 、CuS 、CdS 含量各约2%，SiO 2含量约7%，其余为水分。

科研人员开发了综合利用这两种资源的工艺，主产品是通过电解获得的锌和二氧化锰，

副产品为硫磺、少量金属铜和镉。生产正常时，只需外购少量硫酸和纯碱，其它原料则由内部解决。工艺流程框图如上图所示，流程框图中每一方框为一种处理过程，带箭头的线表示

去污水处理 3溶液

物流线。请阅图后回答下列问题：

(1) 写出图上标有阿拉伯数字的处理过程中发生的主要反应的化学方程式，并配平之。

(2) 写出A、B、C、D、E、F、G表示的物流线上全部物料的组分的化学式。

(3) 二氧化锰和锌是制造干电池的基本材料。电解二氧化锰的传统生产工艺主要为：软锰矿加煤还原焙烧；硫酸浸出焙烧料；浸出液经净化后去电解，电解时在阳极上析出二氧化锰(阴极产生的气体放空)，获得的二氧化锰经粉碎后为成品。电解锌的传统生产工艺主要为：闪锌矿高温氧化除硫；焙烧渣用硫酸浸出；浸出液经净化后电解还原，在阴极获得电解锌(阳极产生的气体放空)。试从环境保护和能耗的角度，对比新工艺与传统工艺，指出新工艺的特点，并简单评述之。

51. 业已发现许多含金的化合物可以治疗风湿症等疾病，引起科学家广泛兴趣。

在吡啶(

)的衍生物2,2’—联吡啶(代号A)中加入冰醋酸与30%H2O2

的混合液，反应完成后加入数倍体积的丙酮，析出白色针状晶体B(分子式为C10H8N2O2)。B 的红外光谱显示它有一种A没有的化学键，B分成两份，一份与HAuCl4在温热的甲醇中反应得到深黄色沉淀C，另一份在热水中与NaAuCl4反应，得到亮黄色粉末D，用银量法测得C不含游离氯而D含7.18%游离氯，C的紫外光谱在211nm处有吸收峰，与B的213nm特征吸收峰相近，而D则没有这一吸收，C和D中金的配位数都是4。

(1) 画出A、B、C、D的结构式。

(2) 在制备B的过程中，加入丙酮起什么作用？

(3) 给出用游离氯测定值得出D的化学式的推理和计算过程

52. 元素周期表有3种金属A、B和C。已知其有关性质：

(a) 所有3种金属都可形成二价离子，稳定程度不同；

(b) 金属C的二价离子比金属A的三价离子和金属B的二价离子多2个电子；

(d) 元素B和C表现为最高氧化态，B和C均有高氧化态。所有3种金属都能形成带色的含氧酸根MO n m- (M = A、B、C)，它们在强碱性介质中稳定。

(e) 金属B的一种含氧酸的最高氧化态可以作为起始原料，以水为介质进行如下反应：

浓HCl 一般加热X Y Z 隔绝空气加热饱和溶液

+ Zn + HCl+ NaAc

B n O m p

已知X为稳定的绿色物质；Y为顺磁性、不稳定的蓝色物质；Z为反磁性、红色稳定的物质。

(1) 指出元素A、B和C。

(2) 给出M2+离子的稳定性顺序（大→小）。

(3) 指出MO n m-氧化性增强的次序，并指出颜色和它几何构型。

(4) 用化学反应其阴离子在酸化基碱性溶液的行为。

(5) ①指出B n O m p-、X、Y、Z。②写出X、Y和B n O m p-的几何构型，Z物种的成键特征。

③用化学反应指出以上(e)所述，当必用稀的NaAc处理时所发生的最后一步反应。

第十八章答案

3. (1) 2TiCl

+ ZnCl2 (2) TiO2+ + H2O2O2)]2+桔黄色

(3) BaTiO

10. (1) V 2O 5 + 6HCl(浓

2 + Cl 2 + 3H 2O

(2) VO 2+ + H 2C 2O 4 + 2H

2+ + 2CO 2 + 2H 2O

(3) V 2O 5

3 + H 2O (4) VO 43－

+ H 2O 2 + 6H

2)]3+ + 4H 2O

(5) 2NH 4VO

2O 5 + 2NH 3 + H 2O (6) NbCl 5 + H 2

3 + 2HCl (7) Nb 2O 5 + 5H

2O (8) Ta 2O 5

12. (1) NaOH ，溶解：V 2O 5

3 + H 2O (2) 稀H 2SO 4，pH=3～8

(3) H 2C 2O 4，熔融：V 2O 5 + H 2C 2O

2 + 2CO 2↑ + H 2O (4) 稀硫酸，溶解：VO 2 + H 2SO

4 + H 2O

(5) 2NaVO 3 + 2FeSO 4 + 4H 2SO

4 + Fe 2(SO 4)3 + Na 2SO 4 + 2H 2O (6) 浓盐酸：V 2O

5 + 6HCl(浓

2 + Cl 2 + 3H 2O

(7) H 2还原：V 2O 5 + 2H

2O 3 + 2H 2O

(8) V 2O 3

+ 3Ca 2V + 3CaO (9) V + 2Cl 4

(10) 2V + 3I 3 (11) VCl 4 + H 2 + 2HCl (12) 4VCl 2 + O 2 + 4HCl 3 + 2H 2O (13) 2VCl 3 + Cl 2

(14) VCl 44 + 4HCl (15) 2VF 4 VF 3 + VF 5

13. Cr% = 1.00％，V% = 0.26％。 14. VO 43－

(黄43－与VO 2+混合物(绿2+(蓝3+(绿2+(紫)

15. VO 2+被还原到+2氧化态。 16. (1) V V Zn

→V II (2) V V 2+

Sn ???→V III (3) V V 2+

Fe ???→V IV 17. 分子量的可能值是83.3n (n 为正整数)。 18. (1) Cr 2O 32O 3 + 2Cr (2) Cr(NO 3)3 + 4KOH(过量4 + 3KNO 3

(3) K 2Cr 2O 7 + 3(NH 4)2S + 4H 23 + 3S + 6NH 3·H 2O + 2KOH 或者

4 + 3S + 6NH 3·H 2O (4) 4CrO 3 + 3C 2H 53COOH + 3H 2O + 2Cr 2O 3 (5) 2KCrO 2 + 3Cl 22CrO 4 + 6NaCl+ Na 2CrO 4 + 4H 2O

(6) K 2Cr 2O 7 + H 2SO 4(浓)3 + K 2SO 4 + H 2O

(7) (NH 4)2Cr 2O 2 + Cr 2O 3 + 4H 2O (8) (NH 4)2MoO 3 + MoO 3 + H 2O

(9) 2Mo + 5Cl 2(过量5

(10) K 2Cr 2O 7 + 4H 2O 2 5 + 5H 2O + 2KCl

19. PbCrO 4在溶液中会↓，且Cr 2O 72－

与CrO 42－

间存在平衡Cr 2O 72－

+ H 242－

+ 2H +，

300 o

C N 2气流中

1900 o

Ar 气流中

当加入Pb 2+后，由于PbCrO 4↓生成，使Cr 2O 72－

不断转化为CrO 42－

，∴把Pb 2+离子加入

K 2Cr 2O 7溶液中会生成黄色PbCrO 4沉淀。 20. K 2Cr 2O 7 + H 2SO 4(浓

2SO 4 + 2CrO 3 +H 2O ，而CrO 3的熔点为167 ?C ，热稳定性差，

加热到200 ?C 后CrO 3逐步分解：CrO 3O 2O 2O 3(绿色)

21. BaCrO 4在强酸中不易形成酸式盐Ba(HSO 4)2，∴BaSO 4不溶于强酸中。对BaCrO 4言，强酸中CrO 42－

易转化为Cr 2O 72－

使BaCrO 4↓溶解：2BaCrO 4 +2H +Cr 2O 72－

+ 2Ba 2+ + H 2O

22. Cr 2O 72－

+ 3Zn + 14H

3+ + 3Zn 2+ + 7H 2O Cr 3+ + 4H 2O + 2Cl

2O)4Cl 2]+(绿色)

2Cr 3+

2+ + Zn 2+ 2Cr 2+ + 2H

3+ + H 2↑

26. Mo(CO)6，正八面体；Os(CO)5，三角双锥；Re 2(CO)10，两个共顶点的八面体。 27. (1) 60 (2) 60n (n 为正整数)。

28. CrO 2Cl 2—A BaCrO 4—B Cr 2O 72－

—C Ba(ClO 4)2—D Cr(OH)3—E NaCrO 2—F

CrO 42－

—G Cr 2O 72－

—H CrO 5—I Cr 3+—J O 2—K

CrO 2Cl 2 + 2H 2

2CrO 4 + 2HCl Ba(OH)2 + H 2CrO

4↓ + 2H 2O

4CrO 5 + 12H

3+ + 7O 2↑ + 6H 2O

30. (1) 3MnO 42－

+ 2CO

4－

+ MnO 2 + 2CO 32

－

(2) 2MnO 2 + 2H 2SO 4(浓

)

4 + 2H 2O + O 2↑

(3) 2Mn 2+ + 5NaBiO 3(s) + 14H

4－

+ 5Bi 3+ + 5Na + + 7H 2O (4) Na 2S 2O 3 + 8KMnO 4

2SO 4 + K 2SO 4 + 8K 2MnO 4 + 5H 2O

(5) 2MnSO 4 + 5K 2S 2O 8 + 8H 2

O 2KMnO 4 + 4K 2SO 4 + 8H 2SO 4 (6) Re 2O 72(CO)10 + 7CO 2

33. (1) Mn 的+2、+4、+7氧化态稳定；+3、+5、+6氧化态不稳定；

(2) 在酸性介质中，MnO 2、MnO 4－

可作氧化剂，还原产物为Mn 2+；在碱性介质中，MnO 4－

、

MnO 42－

可作氧化剂，MnO 4

42－

，MnO 42

2。

34. (1) Mn 2+ + 2OH 2↓(白) 4Mn(OH)2 + O MnO(OH)↓(棕) + 2H 2O

(2) 2Fe 3+ + 3CO 32－

+ 3H 23↓ + CO 2↑ Fe 2+ + CO 32

3↓

(3)Co 2+ + 2OH 2↓(蓝) 4Co(OH)2 + O 2O 3(黑) + 4H 2O

(4) Cu 2+ + 2OH —2↓(蓝) Cu(OH)黑) + H 2O

36. MnO(A) + 2HNO 3)2(B) + H 2O

3Mn(NO 3)2 + KClO 3+ 3H 22(C) + KCl + 6HNO 3 MnO 2 + 4HCl(浓2 + Cl 2↑ + 2H 2O

MnO 2 + 2NaOH + H 2O 2MnO 4(D) + 2H 2O 3Na 2MnO 4 + 4HNO 4(E) + MnO 2(C) + 2H 2O + 4NaNO 3

2NaMnO 4+ 3Na 2SO 3 + H 22(C) + 3Na 2SO 4 + 2NaOH

MnO 2 + Na 2O 2 + 2H 2+(F) + O 2↑ + 2H 2O

Mn 2++ 2OH 2↓(G) Mn(OH)2O

Ag +

38. +3 4Mn 2+ + MnO 4－+ 8H +

3++ 4H 2O

(1)

3244424222242222FeTiO + 2H SO + FeSO + 2H O

TiOSO + +1H O TiO H O + H SO TiO H TiO H O

n n n n +g g 硫酸煮沸：加水分解（水解）：煅烧：（） (2) 废液呈强酸性，会使排入废水中水体的pH 明显降低；废液中的Fe 2+易被水中氧气氧

化成Fe 3+，大大降低水中溶存氧；废液中肯定存在溶于硫酸的重金属离子，它们对水中生物有毒性。 (4)

42. 用Fe 3+的标准溶液滴定Ti 3+，用KCNS(aq)作指示剂，可以测定溶液中Ti 的含量。 43. VO 4

3—

H ??→V 2

2—

+H ??→V 3O 93—+H ??→V 10O 286—+H ??→H 2V 10O 284—+

H ??→VO 2

V 2O 5与上面的这些多钒酸根离子之所以有颜色是因为钒、氧之间存在着较强的极化效应，O 2－

中的电子能吸收可见光，向钒(V)发生电荷跃迁的缘故。

44. (1) V 2O 4.86；(2) Mn 元素 2Mn 2O 2

47. (1) n =6 (2) [Mo 6O 19]2－

(3) [Mo 10O 28]4+ (4) [Mo 7O 24]6－

49. (1) [1]中：

2444222444222442432224MnO + ZnS + 2H SO S + MnSO + ZnSO + 2H O MnO + CuS + 2H SO S + MnSO + CuSO + 2H O 3MnO + 2FeS + 6H SO 2S + 3MnSO + Fe (SO ) + 6H O MnO + CdS + 2H SO ↓↓↓44223242432 S + CdSO + MnSO + 2H O Al O + 3H SO Al (SO ) + 3H O

↓

电解

（从题目中“硫磺回收”指导方程式书写）

[2]中：

（从题目中“海绵状铜、镉回收”说明[1]中CuS、CdS在氧化剂MnO2的作用下

形成Cu2+、Cd2+和S沉淀。为什么必须用Zn作还原剂？由于最后的电解产物是

Zn，若加入其他金属作还原剂，会引入杂质。）

[3]中为使Fe2+全部转化成Fe3+，加热彻底水解，∴必须加入氧化剂，最佳选择是

MnO2。

Fe2+来源：

2434244

3Zn + Fe(SO) 3ZnSO + 2Fe, Fe + Fe(SO) 3FeSO 为促进Fe3+，Al3+水解，加入易水解的阴离子，实现双水解，∴C为MnCO3，ZnCO3。

32432432

3MnCO + Al(SO) + 3H O 3MnSO + 2Al(OH) + 3CO

3ZnCO + Al(SO) + 3H O 3ZnSO + 2Al(OH) + 3CO

3MnCO + Fe(SO) + 3H + 2Fe(OH) + 3CO

↑

32432432

3ZnCO + Fe(SO) + 3H + 2Fe(OH) + 3CO↑

[4]中：

442224

MnSO + ZnSO + 2H O MnO + 2H SO + Zn

[5]中：

234324

2342223242

234324

Na CO + ZnSO ZnCO + Na SO

2Na CO + 2ZnSO + H O Zn(OH)CO + Na SO CO

Na CO + MnSO MnCO + Na SO

↓

↓+↑

↓

或

(2)

4424324344

244424

A: MnSO ZnSO Fe(SO)Al(SO)CuSO CdSO aq

B:MnSO ZnSO

C:MnCO ZnCO

D:Zn E:MnO

F:H SO MnSO ZnSO G:Na SO

、、、、、（）

和的混合溶液

和的混合物

粉

、、溶液溶液

(3) 从环保角度来看：无SO2对大气的污染，无高温焙烧热污染；从能耗角度来看：不

许高温，大大节约燃料。在新工艺中，电解过程中阴、阳两极均为目标产物生成，

较传统工艺电解利用率高。

51. (1)

N N

O O

N N

O O

(2) 丙酮的作用是降低B在水中的溶解度。

242442432

MnO + 2FeSO + 2H SO MnSO + Fe(SO) + 2H O

4444

Zn + CuSO ZnSO + Cu, Zn + CdSO ZnSO +Cd

(3) D的相对分子质量为491.5，设n为D中游离氯离子数，x为D中游离的氯离子含量，

则：35.5n/491.5＝x，当n＝1时，x＝7.22％，与实验值7.18％相近，表明D的外界有一个游离氯离子。

高中化学竞赛-晶体结构-10年真题加完整答案

（2000）4．理想的宏观单一晶体呈规则的多面体外形。多面体的面叫晶面。今有一枚 MgO单晶如附图1所示。它有6个八角形晶面和8个正三角形晶面。宏观晶体的晶面是与微观晶胞中一定取向的截面对应的。已知MgO的晶体结构属NaCl型。它的单晶的八角形面对应于它的晶胞的面。请指出排列在正三角形晶面上的原子（用元素符号表示原子，至少画出6个原子，并用直线把这些原子连起，以显示它们的几何关系）。（6分）【答案】；所有原子都是Mg（3分）所有原子都是O（3分）注：画更多原子者仍应有正确几何关系；右图给出了三角形与晶胞的关系，不是答案。（2000）5．最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是______。【答案】Ti14C13（2分）说明：凡按晶胞计算原子者得零分。（2001）第5题（5分）今年3月发现硼化镁在39K呈超导性，可能是人类对超导认识的新里程碑。在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，像维夫饼干，一层镁一层硼地相间，图5－1是该晶体微观空间中取出的部分原子沿C轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。 5－1 由图5－1可确定硼化镁的化学式为：。 5－2 在图5－l右边的方框里画出硼化镁的一个晶胞的透视图，标出该晶胞内面、棱、顶角上可能存在的所有硼原子和镁原子（镁原子用大白球，硼原子用小黑球表示）。图5－1硼化镁的晶体结构示意图第5题（5分）5-1 MgB2（2分）（注：给出最简式才得分）

或 a = b ≠ c，c轴向上（3分） 5-2 （注：任何能准确表达出Mg︰B＝1︰2的晶胞都得满分，但所取晶胞应满足晶胞是晶体微观空间基本平移单位的定义，例如晶胞的顶角应完全相同等。）（2001）第10题（5分）最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6) 和C60反应，使C60获得一个质子，得到一种新型离子化合物[HC60]＋[CB11H6Cl6]－。回答如下问题： 10－1 以上反应看起来很陌生，但反应类型上却可以跟中学化学课本中的一个化学反应相比拟，后者是：。 10－2 上述阴离子[CB11H6Cl6]－的结构可以跟图10－1的硼二十面体相比拟，也是一个闭合的纳米笼，而且，[CB11H6Cl6]－离子有如下结构特征：它有一根轴穿过笼心，依据这根轴旋转360°/5的度数，不能察觉是否旋转过。请在图10－1右边的图上添加原子（用元素符号表示）和短线（表示化学键）画出上述阴离子。图10－1 第10题（5分）NH3+HCl = NH4Cl (2分) (注:答其他非质子转移的任何“化合反应”得1分)。（3分）（注：硼上氢氯互换如参考图形仍按正确论，但上下的C、B分别连接H和Cl，不允许互换。）（2001）第11题（10分）研究离子晶体，常考察以一个离子为中心时，其周围不同距离的离子对它的吸引或排斥的静电作用力。设氯化钠晶体中钠离子跟离它最近的氯离子之间的距离为d，以钠离子为中心，则： 11－1 第二层离子有个，离中心离子的距离为 d，它们是离子。 11－2 已知在晶体中Na＋离子的半径为116pm，Cl－离子的半径为167pm，它们在晶体中是紧密接触的。求离子占据整个晶体空间的百分数。 11－3 纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大，这是它的许多特殊性质的原因，假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰等于氯化钠晶胞的大小和形状，求这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比。

高中化学竞赛-《烯烃》专题训练

高中化学竞赛-《烯烃》专题训练 1.反应CH 3CH ＝CH 2＋CH 3OD 的产物为（ C ） A . B . C . D . 2.写出下列烯烃结合一个质子后可能生成的两种碳正离子的结构式，并指出哪一种较为稳定？（1）CH 2＝CHCH 2CH(CH 3)2 （2）CH 3CH ＝CHCH 2CH 2CH 3 （3）解：（1）CH 3＋CHCH 2CH(CH 3)2 ＋CH 2CH 2CH 2CH(CH 3)2 稳定性：二级碳正离子＞一级碳正离子（2）CH 3＋CHCH 2CH 2CH 2CH 3 CH 3CH 2＋CHCH 2CH 2CH 3 两种离子都是二级碳正离子，稳定性相近。（3）三级碳正离子＞二级碳正离子 3.完成下列反应： 3-1 (CH 3)2CH ＝CH 2＋ICl 3-2 C 6H 5CH ＝CH 2＋HBr 3-3 C 6H 5CH ＝CH 2 3-4 Cl-CH ＝CH 2＋HCl→ 3-5 (CH 3)3N ＋-CH ＝CH 2＋HBr 3-6 3-7 ＋NOCl→ 3-8 CH 3CH 2CH 3 ？？？解： 3-1 (CH 3)2CHClCHI 碘的电负性比氯小，带部分正电荷；烯烃中由于甲基的推电子作用，使双键上含氯多的碳原子带上较多负电荷，碘进攻该碳原子，生成的产物在电性规律方面仍将合马氏规则。 3-2 C 6H 5CH 2CH 2Br 在过氧化物存在下，与HBr 加成，生成反马氏产物。 3-3 只有过氧化物，无其他亲电试剂时，过氧化物作引发剂，烯烃发生自由基加聚反应，生成加聚物。 3-4 Cl 2CHCH 3 氯原子与碳碳双键相连时，加成产物仍符合马氏规则。 3-5 (CH 3)3N ＋-CH 2-CH 2Br 基团(CH 3)3N ＋有拉电子的诱导效应和拉电子的共轭效应，亲电加成产物符合反马氏规则。 CH 3CH CH 2CH 3CH CH 2CH 3CH CH 2H 3CO D CH 3CH CH 2OD D

高中化学竞赛全套资料

初赛基本要求 1.有效数字在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器（天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等等）测量数据的有效数字。数字运算的约化规则和运算结果的有效数字。实验方法对有效数字的制约。 2.气体理想气体标准状况（态）。理想气体状态方程。气体常量R。体系标准压力。分压定律。气体相对分子质量测定原理。气体溶解度（亨利定律）。 3.溶液溶液浓度。溶解度。浓度与溶解度的单位与换算。溶液配制（仪器的选择）。重结晶的方法及溶质/溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。重结晶和洗涤溶剂（包括混合溶剂）的选择。胶体。分散相和连续相。胶体的形成和破坏。胶体的分类。胶体的基本结构。 4.容量分析被测物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等基本概念。酸碱滴定曲线（酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系）。酸碱滴定指示剂的选择。以高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA为标准溶液的基本滴定反应。分析结果的计算。分析结果的准确度和精密度。 5. 原子结构核外电子运动状态: 用s、p、d等来表示基态构型（包括中性原子、正离子和负离子）核外电子排布。电离能、电子亲合能、电负性。 6.元素周期律与元素周期系周期。1—18族。主族与副族。过渡元素。主、副族同族元素从上到下性质变化一般规律；同周期元素从左到右性质变化一般规律。原子半径和离子半径。s、p、d、ds区元素的基本化学性质和原子的电子构型。元素在周期表中的位置与核外电子结构（电子层数、价电子层与价电子数）的关系。最高氧化态与族序数的关系。对角线规则。金属与非金属在周期表中的位置。半金属（类金属）。主、副族的重要而常见元素的名称、符号及在周期表中的位置、常见氧化态及主要形态。铂系元素的概念。 7.分子结构路易斯结构式。价层电子对互斥模型。杂化轨道理论对简单分子（包括离子）几何构型的解释。共价键。键长、键角、键能。σ键和π 键。离域π键。共轭（离域）体系的一般性质。等电子体的一般概念。键的极性和分子的极性。相似相溶规律。对称性基础（限旋转和旋转轴、反映和镜面、反演和对称中心）。 8．配合物路易斯酸碱。配位键。重要而常见的配合物的中心离子（原子）和重要而常见的配体（水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子、不饱和烃等）。螯合物及螯合效应。重要而常见的配合反应。配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的关系（定性说明）。配合物几何构型和异构现象基本概念和基本事实。配合物的杂化轨道理论。用杂化轨道理论说明配合物的磁性和稳定性。用八面体配合物的晶体场理论说明Ti(H2O)63+的颜色。软硬酸碱的基本概念和重要的软酸软碱和硬酸硬碱。 9．分子间作用力范德华力、氢键以及其他分子间作用力的能量及与物质性质的关系。 10.晶体结构分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。晶胞（定义、晶胞参数和原子坐标及以晶胞为基础的计算）。点阵（晶格）能。配位数。晶体的堆积与填隙模型。常见的晶体结构类型：NaCl、CsCl、闪锌矿（ZnS）、萤石（CaF2）、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、金红石、二氧化硅、钙钛矿、钾、镁、铜等。 11.化学平衡平衡常数与转化率。弱酸、弱碱的电离常数。溶度积。利用平衡常数的计算。熵（混乱度）的初步概念及与自发反应方向的关系。 12.离子方程式的正确书写。

全国高中生化学竞赛初赛分专题训练试题 8、化学动力学

八、化学动力学 1．超氧化物歧化酶SOD（本题用E为代号）是生命体中的“清道夫”，在它的催化作用下生命体代谢过程产生的超氧离子才致过多积存而毒害细胞：2O2-+ 2H+ ?→ ?E O2+ H2O2今在SOD的浓度为c0(E) = 0.400?10-6mol·L-1, pH = 9.1的缓冲溶液中进行动力学研究，在常温下测得不同超氧离子的浓度c (O2-)下的超氧化物歧化反应的反应速率r如下： c (O2-)/ mol·L-1 7.69?10-6 3.33?10-5 2.00?10-4 r / mol·L-1·s-1 3.85?10-3 1.67?10-20.100 (1) 依据测定数据，确定歧化反应在常温下的速率方程r = k n ) O (2- c的反应级数 (2) 计算歧化反应的速率常数k, 要求计算过程 (3) 在确定了上述反应的基础上，有人提出了歧化反应的机理如下： E + O2-?→ ?1k E- + O2 E-+ O2-?→ ?2k E + O22- 其中E-为中间物，可视为自由基，过氧离子的质子化是速率极快的反应，可以不予讨论。试由上述反应机理，推导出实验得到的速率方程，请明确指出推导过程所作的假设。 1．在含有缓冲介质的水溶液中，300K时，研究某无机物A的分解反应：A (l) → B (g) + H2O (l)，假定气态产物B在水中不溶，有以下实验事实： a.固定A溶液上部的体积，在不同时间t下，测定产物B气体的分压p, p与t数据满足 ln[p∞/(p∞－p)] = k’t方程，式中p∞为时间足够长时，A(l)完全分解所产生的B(g)的分压，k’为一常数。 b.改变缓冲介质，在不同的pH下进行实验，作lg(t1/2) ~ pH图，可得到一条斜率为-1, 截距为lg (0.693/ k)的直线。k为实验速率常数。请回答下列问题： (1) 从上述实验结果出发，试求该反应的实验速率方程。 (2) 有人提出如下机理： A +O -k1 k I + H2O k2 B + OH- 式中k1、k-1分别为响应纪元反应的速率常数，你认为上述反应机理与实验事实是否相符，为什么？ 3．电机在运转过程中的发热，导致所用漆包线表面漆膜发生热降解作用，绝缘性逐渐降低，并最终失效。实验表明：异氰酸酯树脂改性缩醛漆包线在恒温箱中热老化，温度分别为393.0K、111.0K和453.0K，寿命分别为20000h、5000h和307h，此时漆膜重量均减少39.0%；假定热降解机理不变且服从一级反应规律，试推算它在348.0K的正常使用温度下漆包线的

高中化学竞赛专题辅导：有机反应历程(四)

有机反应历程（四）【例1】芳香族化合物氯苯（Ⅰ）、硝基苯（Ⅱ）、N，N‐二甲苯胺（Ⅲ）、苯甲醚（Ⅳ）等进行硝化时，其反应速度的快慢顺序如何？ A．Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ B．Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅰ＞Ⅱ C．Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ D．Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅳ＞Ⅲ 解：B。【例2】某溴苯与Br2＋FeBr3反应只得到一种三溴苯产物，该溴苯应为：解：C。因‐Br是邻对位定位基，所以，A．和B．都有两种三溴苯产物，而D．有3种三溴苯产物。（2）亲核取代反应在特殊结构或特殊条件下产生。 ①加成—消除历程芳环上有吸电子基使之活化，以‐NO2最强，如OH‐、CN‐、‐OR、胺等。生成碳负离子络合物中间体叫Meisenheimer络合物。例如，已被核磁和X射线所证实。【例3】2，4‐二硝基氯苯和氨发生反应生成2，4‐二硝基苯胺的反应历程是什么？ A．亲电取代反应 B．双分子消除—加成反应 C．双分子加成—消除反应 D．单分子亲核取代反应答：C． ②苯炔历程（消除—加成历程）发生于试剂碱性很强时。特征为亲核试剂不一定进入离去基团所在位置上，可以在它的邻位。【例4】氯苯与氨基钠在液氨中作用生成苯胺时，其反应可能的中间体是什么？ A．碳正离子 B．卡宾Carbene C．碳负离子 D．苯炔解：故为D．

5．饱和碳原子上的亲核取代反应通式是：Nu‐＋R－L→NuR＋L‐ 其中Nu‐表示亲核试剂，可以是负离子或带未共享电子对的中性分子；R—L表示作用物、为中性分子或正离子；L表示离去基团。反应进行有两种类型，一种是单分子亲核取代反应SN1，速率=k1[RL]；另一种为双分子亲核取代反应S N2，速率=k2[RL][Nu‐：]。S N2为一步反应，亲核试剂进攻与离去基团离去同时发生。例如： SN1为二步反应，先离解成碳正离子，随即快速的受试剂进攻。例如，其势能图如图4－1所示。判断反应按S N2或S N1进行，可从作用物结构、亲核试剂亲核性强弱、离去基团离去的难易及溶剂极性等方面分析，从产物的立体化学及改变反应条件对反应速度的影响来判别。作用物结构：【例1】在加热条件下，下列化合物分别与氢氧化钠水溶液作用，反应最快的是哪一个？ A．氯乙烷B．氯乙烯 C．3‐氯丙烯 D．氯甲烷答：C．，S N1与S N2均最快。凡使碳正离子稳定的因素，有利于S N1；空间障碍小，有利于S N2；α和β位有大的取代基，不利于S N2。亲核试剂亲核性强，有利于S N2，亲核原子相同时，碱性与亲核性有平行关系，如O原

高中化学竞赛模拟试题(附答案)

竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ●试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 ●姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。 ●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。第一题 (17分) Cr及其化合物在现今工业上十分常用，Cr占地壳蹭的丰度为0.0083%，主要来源是铬铁矿、铬铅矿。最初Cr的提炼是用铬铁矿与焦炭共热生产的。 1.写出铬铁矿、铬铅矿的化学式，写出铬铁矿与焦炭共热的反应方程式。。其水溶液可有三2.Cr常见的价态为+3和+6，常见的Cr（Ⅲ）化合物为CrCl 3 种不同的颜色，分别为紫色、蓝绿色和绿色，请分别画出这三种不同颜色的Cr （Ⅲ）化合物阳离子的立体结构。指出Cr的杂化方式 3.常见的Cr（Ⅵ）化合物是重铬酸钾，是由铬铁矿与碳酸钠混合在空气中煅烧后用水浸取过滤，然后加适量硫酸后加入氯化钾即可制得，写出涉及的反应方程式。 4.在钢铁分析中为排除Cr的干扰可加入NaCl和HClO 加热至冒烟来实现，写出 4 (CN)2被称为拟卤素，其性质与卤素单质既有相似点，也有一些不同。它可以由含有同一种元素的两种化合物一同制取得到。 1. 写出制取(CN)2的反应方程式。 2. (CN)2不稳定，它在水溶液中有2种水解方式，其中一种是生成HCN与HOCN。请分别写出(CN)2的两种水解反应的方程式。 3. HCN在加热时与O2反应，反应比为8:3，写出该反应方程式。 4.液态的HCN不稳定，易聚合。其中，三聚体中包含有2种不同环境的C, 2 种不同环境的H与2种不同环境的N；而四聚体中H只有1种环境，C，N则各有2种不同环境。试画出两种聚合体的结构，并分别标明它们中所具有的 SmCo5是一种典型的AB5型金属化合物，可作为磁性材料，其结构如下其中大球为Sm，小球为Co。而另一种永磁体材料X跟SmCo5的结构密切相关，他是将如图（a）层的1/3Sm原子用一对Co原子代替，并且这对Co原子不在（a）平面上而是出于该平面的上方和下方，其连线被（a）平面垂直平分。且相邻两（ABAB……型排列，三方晶胞则为ABCABC……型排列。

2021年高中化学分析化学竞赛专题练习

2021年高中化学分析化学竞赛专题练习第一题．一试样仅含NaOH和Na 2C0 3 ，一份重0.3515g试样需35.00mL 0.198 2mol·L-1HCI 溶液滴定到酚酞变色，那么还需再加人多少毫升0.1982 mol·L-1HCI溶液可达到以甲基橙为指示剂的终点? 并分别计算试样中NaOH和Na 2C0 3 的质量分数第二题．称取25.00g土壤试样置于玻璃钟罩的密闭空间内，同时也放人盛有100.0mLNaOH溶液的圆盘以吸收C02，48h后吸取25.00mLNaOH溶液，用13.58mL 0.115 6 mol·L-1HCl溶液滴定至酚酞终点。空白试验时25.00mLNaOH溶液需25.43 mL上述酸溶液，计算在细菌作用下土壤释放C02的速度，以mg C02／[g(土壤)·h]表示。第三题．有机化学家欲求得新合成醇的摩尔质量，取试样55.0mg，以醋酸酐法测定时，需用0.096 90mol·l-1NaOH l0.23mL。用相同量醋酸酐作空白试验时，需用同一浓度的NaOH溶液14.71 mL滴定所生成的酸，试计算醇的相对分子质量，设其分子中只有一个一OH。

第四题．有一纯的(100％)未知有机酸400mg，用0．09996mol·L-1NaOH溶液滴定，滴定曲线表明该酸为一元酸，加入32.80 mLNaOH溶液时到达终点。当加入16.40 mL NaOH溶液时，pH为4.20。根据上述数据求：(1)酸的pK a；(2)酸的相对分子质量；(3) 如酸只含C、H、O，写出符合逻辑的经验式(本题中C =12.0、H =1.0、O =16.0)。第五题．分析含铜、锌、镁合金时，称取0.5000g试样，溶解后用容量瓶配成100mL试液。吸取25.00mL，调至pH=6，用PAN作指示剂，用0.05000mol·L-1 EDTA标准溶液滴定铜和锌，用去37.30mL。另外又吸取25.00mL试液，调至pH=10.0，加KCN以掩蔽铜和锌，用同浓度EDTA溶液滴定Mg2+，用取4.10mL，然后再滴加甲醛以解蔽锌，又用同浓度EDTA溶液滴定，用去13.40mL。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。第六题．称取含Fe2O3和Al2O3试样0.2015g，溶解后，在pH=2.0时以磺基水杨酸为指示剂，加热至50℃左右，以0.0xx mol·L-1的EDTA滴定至红色消失，消耗EDTA15.20mL。然后加入上述EDTA标准溶液

高中化学竞赛辅导参考资料(全)

绪论 1.化学：在分子、离子和原子层次上，研究物质的组成和结构以及物质的化学性质和化学变化及其内在联系的科学。应注意的问题：（1）化学变化的特点：原子核组成不变，发生分子组成或原子、离子等结合方式的改变；（2）认为物理变化不产生质变，不生成新物质是不准确的，如： 12H+3 1 H==42He+10n是质变，产生了新元素，但属于物理变化的范畴；（3）化学变化也有基本粒子参加，如：2AgCl==2Ag+Cl2就有光子参加；（4）物质 2.无机化学：除去碳氢化合物及其大多数衍生物外，对所有元素和他们的化合物的性质和反应进行研究和理论解释的科学。（莫勒提法） 3.怎样学习无机化学？（1）你所积累的好的学习方法都适于学习无机化学。（2）课前预习，带着问题听课。提倡写预习笔记。（3）课上精力集中，边听边看边想边记，眼、耳、手、脑并用。（4）课后趁热复习，按时完成作业，及时消化，不欠账。（5）提高自学能力，讨论课积极发言。（6）随时总结，使知识系统化。达到书越读越薄之目的。（7）理论联系实际，做好化学实验。

第一章原子结构和原子周期系教学目标：1.学会一个规则：斯莱特规则; 2.掌握两个效应：屏蔽效应、钻穿效应; 3.掌握三个原理：能量最低、保里不相容、洪特规则; 4.掌握四个量子数：n、l、l、m s 5.掌握五个分区：s、p、d、ds、f 6.掌握六对概念; 7.掌握七个周期; 8.掌握八个主族八个副族。重点：1.原子核外电子排布三个原理，核外电子的四个量子数； 2.元素周期表的结构其及元素性质变化规律。难点：屏蔽效应、钻穿效应概念及应用；教学方法：讲授与讨论相结合，做适量练习题和作业题。教学内容： §1-1经典物理学对原子结构的认识 1-1原子的核形结构 1708年卢瑟福通过α粒子散射实验确认：原子是由中央带正电的原子核和周围若干绕核旋转的电子组成。遇到的问题：电子绕核运动，将不断辐射电磁波，不断损失能量，最终将落到核上，原子因此而消亡实际与此相反，原子是稳定存在的，急需找到理论解释。 1-2 原子光谱的规律性 1光谱一束光通过分光棱镜折射后再屏幕上得到一条彩带或线形亮条前者称连续光谱后者称线形光谱太阳光电灯光为连续光谱原子光谱为线形光谱图1-1 2氢原子光谱里德堡方程 R H=1.097×10 M n1

高中化学竞赛辅导练习参考答案与解析

智浪教育-普惠英才文库高中化学竞赛辅导练习参考答案与解析第一章元素与化合物第一节卤素一．1．IO3－十5I－＋6CH3COOH===3I2＋6CH3COO－＋3H2O 2．KI在潮湿空气里，在阳光的作用下会被空气氧化而产生紫黑色固体（或紫色蒸气），而KIO3不被空气氧化。4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－二．l．(1)主要反应：I2＋2KClO3==2KIO3＋C12↑ （2）可能的副反应：C12＋H2O（冷）==HClO＋HCl C12＋H2O==2HCl＋1/2O2 3C12＋3H2O（热）==HClO3＋5HCl I2＋5Cl2＋6H2O==2HIO3＋10HCl 一步：I2＋5H2O2? ?催化剂2HIO3＋4H2O ?→ 二步：2HIO3＋K2CO3==2KIO3＋CO2↑＋H2O 2．使氧化生成的I2再还原为碘化物 I2＋2S2O32－==S4O62－＋2I－三．3I2＋6OH－===IO3－＋5I－＋3H2O S2O32－＋4I2＋10OH－===2SO42－十8I－＋5H2O S2O32－＋2H＋===SO2↑十S↓＋H2O 4I－＋O2＋4H＋===2I2＋2H2O 四．加入过量KI生成I3－离子以减少I2挥发 1．在强酸性溶液中S2O32－遇酸分解，且I－易被空气氧化：（反应略）；在碱性溶液中： S2O32－＋4I2＋10OH－===SO42－＋8I－＋5H2O 3I2＋6OH－===IO3－＋5I－＋3H2O 上述到反应的发生，使定量反应难以准确． 2．前者，I2与S2O32－的反应速度大于I2与OH－的反应速度；后者，S2O32－与I2的反应速度大于S2O32－与H＋的反应速度。五．I2（反应略）七．A CaF2 B H2SO4 C HF D NaF E NaHF2 九．紫2I－＋CI2===I2＋2CI－棕紫2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－棕红色I2＋5Cl2＋6H2O===2IO3－＋5Cl－＋12H＋十．A AgNO3 B AgCl C [Ag(NH3)2]Cl D AgBr E Na3[Ag(S2O3)2] F Agl G Na[Ag(CN)2] H Ag2S （反应略）十三．1．该固体一定含钠和碘，使煤气灯火焰显黄色表明钠的存在；不溶于NH3，而溶于强络合剂CN－或S2O32－的黄色银盐一定是碘化银。

化学竞赛晶体结构综合例题

晶体结构综合例题一．有一立方晶系的离子晶体，其结构如右图所示，试回答： 1．晶体所属的点阵形式及结构基元； 2．已知＝169，＝181，试问此两种离于联合组成了何种型式的密堆积； 3．2+处在何种空隙里？ 4．指出各离子的配位情况？解：1. 立方P，3 ; 2. A1型（立方面心）堆积, ＋，－离子半径大致相近; 3. 八面体空隙中; 4. 2＋周围－配位数6，＋配位数8；－周围2＋配位数2，＋配位数4；＋周围－配位数12，2＋配位数8。二．黄铜矿是最重要的铜矿，全世界的2/3的铜是由它提炼的。 1．右图为黄铜矿的晶胞。计算晶胞中各种原子的数目,写出黄铜矿的化学式; 2．在高温下，黄铜矿晶体中的金属离子可以发生迁移。若铁原子与铜原子发生完全无序的置换，可将它们视作等同的金属离子，请说出它的晶胞。 3．在无序的高温型结构中，硫原子作什么类型的堆积？金属原子占据什么类型的空隙？该空隙被金属原子占据的分数是多少？ 4．计算黄铜矿晶体的密度; （晶胞参数：52.4，103.0；相对原子量：63.5 55.84 S 32.06）。解：1. 各种原子的数目, , S: 4, 4, 8; 黄铜矿的化学式2 ; 2.它的晶胞与晶胞相同；但金属离子随机性为50%; （如图）； 3.硫原子作A1型（立方F）堆积; 金属原子占据四面体空隙; 该空隙被金属原子占据的分数1/2; 4.容易计算黄铜矿晶体的密度4.313 . 1/21/2 S

三．冰晶石（36）用作电解法炼铝的助熔剂。冰晶石晶胞是以大阴离子（63－）构成的面心立方晶格，＋可看作是填充在晶格的空隙中，已知冰晶石的密度为2.953，—F 键长181 ，相对原子质量： 23.0； 27.0；F 19.0。 1．指出63－配离子中心离子的杂化轨道类型、配离子空间构型和所属分子点群。 2．指出36的点阵形式；阴离子作何种形式的堆积，阳离子占据何种空隙及占有率；写出它们的分数坐标。 3．计算冰晶石晶体的晶胞参数。 4. 计算＋的半径。解：1. 63－配离子中心离子的杂化轨道类型为 3d 2杂化; 配离子空间构型为正八面体；所属分子点群为。 2. 36的点阵形式为立方F ；阴离子作A 1型堆积，阳离子占据100%八面体空及 100%四面体空隙；它们的分数坐标为 63－：（0，0，0）（1/2，1/2，0）（1/2，0，1/2）（0，1/2，1/2）（1分）； : （1/4，1/4，1/4）（1/4，1/4，3/4）（1/4，3/4，1/4）（1/4，3/4，3/4）（3/4，1/4，1/4）（3/4，1/4，3/4）（3/4，3/4，1/4）（3/4，3/4，3/4）（1/2，1/2，1/2）（0，0，1/2）（0，1/2，0）（1/2，0，0）. 3．晶胞内含4个[36]单元，36摩尔质量为210。设晶胞边长为a ，则95.21 1002.642103 23=???a 780 4. 181, 按四面体空隙计算 pm R a 1564 3 =--；按八面体空隙计算为209（舍去）；真实值为157. 四．合金可看作由下图所示的a 、b 两种原子层交替堆积排列而成：a 是由和共同组成的层，层中－之间由实线相连；b 是完全由原子组成的层，－之间也由实线相连。图中由虚线勾出的六角形，表示由这两种层平行堆积时垂直于层的相对位置。c 是由a 和b 两种原子层交替堆积成的晶体结构图。在这结构中：同一层的－为294；相邻两层的－为327。 1．确定该合金的化学式； 2．有几个原子配位（周围的原子数，不一定要等距最近）; 的配位情况如何，列式计算的平均配位数； 3．该晶体属何种晶系；写出各原子的分数坐标；计算晶胞参数。 4．计算该合金的密度（ 40.1 63.5） 5．计算、原子半径。

奥林匹克化学竞赛真题练习

● 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ● 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 ● 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 1.008 Zr Nb Mo T c Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb T e I Hf T a W Re Os Ir Pt Au Hg T l Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P Cl S K Ca Sc T i V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.31 39.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.003 20.18 39.9583.80 131.3 [222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量 Rf Db Sg Bh Hs Mt 第1题形如MeX 3Y 2 (Me = centre atom; X, Y = ligands)的配合物中的配体存在很多种空间位置。画出上述配合物的所有异构体的空间结构，包括可能出现的光学异构体。假设X 为小配体，Y 为大配体，指出最稳定的结构。作为提示，给出如下多面体，是从中选择你需要的配位多面体。第2题化合物A 、B 和C 的水溶液含有同样化学成分, 并且溶液都是强酸性的。如果它们被干燥，一开始先生成化合物A (含23.2% S), 之后是化合物B (26.7% S) 。继续加热，产生含28.9% S 的化合物C 。如果C 在高温下加热，则获得白色晶体物质D 。D 的水溶液是中性的, 它气体火焰为黄色，含22.6% S 。在所有物质中，硫显出同样的氧化态。 1．确定化合物A 、B 、C 和D 。 2．解释为什么化合物A 、B 和C 的溶液有同样化学成分。在这种溶液中存在什么离子。如果他们在一些化学反应中形成, 写出这些反应的化学方程式。 3．显示组成物质C 和D 的离子的几何形式。姓名学校赛场报名号赛区省市自治区

全国初中奥林匹克化学竞赛试题训练及答案

全国初中奥林匹克化学竞赛试题训练及答案一、选择题 1．下列各组物质中，前一种是化合物，后一种是混合物的是( )。 (A)氧化钙，澄清的泉水 (B)氢氧化钾，含铜质量分数为80％的氧化铜 (C)澄清的石灰水，粗盐 (D)红磷，空气 2．下列各组物质(主要成分)的名称和化学式表示的不是同一种物质的是( )。 (A)苛性钠、火碱、NaOH (B)碳铵、碳酸铵、(NH4)2CO3 (C)盐酸、氯化氢水溶液、HCl (D)食盐、氯化钠、NaCl 3．下列各组物质中，前一种含游离态氢元素，后一种含化合态氢元素的是( )。 (A)氢气、碳酸钙 (B)液态氢、硝酸铵 (C)胆矾、水煤气 (D)稀硫酸、烧碱 4．下列反应的产物不污染空气的是( )。 (A)硫在空气中燃烧 (B)氢气在氧气中燃烧 (C)煤燃烧 (D)香烟燃烧 5．下列物质中，能降低血红蛋白输氧能力的是( ) (A)CO (B)CO2(C)Ar(D)N2 6．2 5℃时，硝酸钾溶液中溶质的质量分数为30％，则2 5 ℃时硝酸钾的溶解度是( )。 (A)30克(B)4 3克(C)23克 (D)无法确定 7．已知R2O是一种酸性氧化物，则R代表的元素可以是下列四种元素中的( )。 (A)钾 (B)氯 (C)钠 (D)硫 8．钠、镁、铝分别与足量稀硫酸反应，生成等质量氢气时，参加反应的钠、镁、铝的原子数目之比是( )。 (A)l：2：3(B)3：2：1 (C)6：3：2 (D)4：2：l 9．由A、B两种元素组成的某化合物中，A与B的质量比是3：1，又知A与B的原子量之比是1 2：1，则下列式子中能够表示此化合物化学式的是( )。 (A)AB4(B)AB3(C)AB(D)A2B 1 O．元素X的核电荷数为a，它的阳离子X m+1与元素Y的阴离子Y n－的电子层结构相同，则元素Y的核电荷数是( )。 (A)a＋m＋n (B)a—m—n (C)m＋n—a(D)m—n—a 二、填空题 11．如果碱液流到桌面上，可以立即用适量的中和；如果酸液流到桌面上，可以立即用适量的中和；如果酒精灯内的酒精洒出，并在桌面上燃烧，应立即；氢气还原氧化铜的实验中，氧化铜完全被还原后的操作是 1 2．在常温常压下，将充满二氧化碳的试管倒立在水中，管内水面上升，上升的速度逐渐减慢，速度减慢的原因是。要使上升的速度加快，应采取的措施是。 1 3．铜器在潮湿的空气中，表面会慢慢地生成一层铜锈[Cu2(OH)2CO3]。该反应的化学方程式为：。 1 4．黑火药是我国古代四大发明之一，它是由木炭、硫黄、火硝(硝酸钾)按一定比例

2020届高中化学竞赛辅导(一)原子结构元素周期律

2020届高中化学竞赛辅导（一）原子结构元素周期律原子结构元素周期系一．〔4分〕某元素的离子R2＋有5个电子层，最外层有2个电子，R(NO3)2是它的一种常见盐。R的元素符号是，R元素在周期表中的位置是，配制澄清R(NO3)2溶液的方法是。二．〔2分〕235 92U原子吸取一个慢中子后，分裂成136 54 Xe和90 38 Sr，写出核反应方程式。三．〔7分〕有人建议依照〝最高价阳离子〞电子排布的相似性和差异性来分主副族。例如：S、Cr规定为ⅥA族；Se规定为ⅥB族。 1．写出S、Cr、Se最高价阳离子的电子构型； 2．周期数和每周期元素个数是否发生变化； 3．新旧周期表中哪些族的元素是统一的〔即完全相同〕 4．不同的新的主、副族元素在原周期表的基础上做如何样的变动？四．美国和俄罗斯科学家组成的一个研究小组10月16日宣布，他们成功制造出了门捷列夫元素周期表中的118号元素。他们通过设在俄罗斯杜布纳的U400回旋加速器实验设备，两次将许多钙－48离子加速，用来轰击人造元素锎〔Cf〕－249，从而制造出3颗新原子：每颗新原子的原子核包含118个质子和179个中子。118号元素原子存在时刻仅为0.9毫秒。研究人员观看到了118号元素原子的〝衰变链〞过程，证实了新元素的存在。其衰变过程中依次开释出一种相同的粒子后得到116、114、112号元素，112号元素最终裂变为两颗大小差不多的其他原子。 1．指出118号元素在周期表中的位置； 2．写出合成118号元素的核反应方程式； 3．指出衰变过程中112号元素模样的质量数。五．〔4分〕2004年2月2日，俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X和Y。 X是用高能48Ca撞击243 93Am靶得到的。通过100微秒，X发生α-衰变，得到Y。然后Y连续发生4次α-衰变，转变为质量数为268的第105号元素Db的同位素。以X和Y的原子序数为新元素的代号〔左上角标注该核素的质量数〕，写出上述合成新元素X和Y的核反应方程式。

2020高中化学竞赛练习

2020高中化学竞赛练习（1）第1题研究离子晶体，常考察以一个离子为中心时，其周围不同距离的离子对它的吸引或排斥的静电作用力。设氯化钠晶体中钠离子跟离它最近的氯离子之间的距离为d，以钠离子为中心，则： 1－1 第二层离子有个，离中心离子的距离为d，它们是离子。 1－2 已知在晶体中Na＋离子的半径为116pm，Cl－离子的半径为167pm，它们在晶体中是紧密接触的。求离子占据整个晶体空间的百分数。 1－3 纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大，这是它的许多特殊性质的原因，假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰等于氯化钠晶胞的大小和形状，求这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比。 1－4 假设某氯化钠颗粒形状为立方体，边长为氯化钠晶胞边长的10倍，试估算表面原子占总原子数的百分比。第2题 SiC是原子晶体，其结构类似金刚石,为C、Si两原子依次相同排列的正四面体空间网状结构。如图为两个中心重合，各面分别平行的两个正方体，其中心为Si原子，试在小正方体的顶点画出与Si最近的C Si （用表示）的位置。设Si－C键长为acm。（1）两个正方体的边长之比为：_______________________________。（2）用余弦的反三角函数表示一个四面体中Si－Si—Si的连线的夹角为____________，Si－C——Si的键角为__________________________。（3）用N0表示阿伏加德罗常数，该晶体的密度为_________g·cm-3。（4）该结构单元中Si与最近的Si形成的正四面体的体积为________________cm3。第3题下面是一组探讨有关气体水合物结构的试题。（1）气体水合物是一类通过O－H…O氢键将H2O分子结合成三维骨架型的主体结构，在其中有多面体孔穴，孔穴中包含作为客体的气体小分子，形成笼形水合包合物晶体。根据客体分子的大小和形状，水分子可组成多种形式的主体骨架结构。已知有上百种气体分子和水形成水合包合物。下图列出了五个多面体的结构：（〔〕内数字表示笼形多面体的多边形边数，上标表示该多边形的数目。） A〔512〕B〔51262〕C〔51264〕D〔43596273〕E〔4668〕 ①已知A、B分别由20、24个水分子组成，请再确定构成C、D、E笼形多面体的H2O分子数。 ②笼形多面体E可认为哪种正多面体削去其顶点得到。 ③请用题干表示方法写出足球烯（C60）结构笼形多面体的构成。

高中化学竞赛用书推荐

高中化学竞赛用书推荐常规/高考类：化学岛用户名：密码：woaihuaxuedao 以下是另一个公邮 icholand. 密码:huaxuedaogongyou 提供公共邮箱的目的还是方便大家交流，如果遇到超出流量限制的问题，可以直接把邮件转发出去。尽管以前有XX的Gbaopan。。但是貌似很多人并不清楚密码。。附上：部分优秀资料帖索引《高中化学重难点手册》（华中师范大学出版社，王后雄老师主编）；历年高考试题汇编（任何一种，最好有详细解析的，比如三年高考两年模拟）；《高中化学读本》（很老的人民教育出版社甲种本化学教材，最近有更新版本）；《高中化学研究性学习》（龙门书局，施华、盛焕华主编）南师大化科院创办的《化学教与学》每年的十套高考模拟题题型新颖质量比较高，可作为江苏预赛的模拟卷，不少5月份预赛原题就出自本套模拟题。初赛类：比较经典的有《化学高考到竞赛》（陕西师范大学出版社，李安主编，比较老）；《高中化学奥林匹克初级本》（江苏教育出版社，段康宁主编）；《高中化学竞赛初赛辅导》（陕西师范大学出版社，李安、苏建祥主编）；《高中化学竞赛热点专题》（湖南师范大学出版社，肖鹏飞、苏建祥、周泽宇主编，版本比较老，但编排体系不错）；最新奥林匹克竞赛试题评析·高中化学》（南京师范大学出版社，马宏佳主编，以历年真题详细解析为主，可作为课外指导）；《最新竞赛试题选编及解析高中化学卷》（首都师范大学出版社）；《化学竞赛教程》（华东师范大学出版社，三本，王祖浩、邓立新、施华等人编写，适合同步复习），还有一套西南师范大学出版社的《奥林匹克竞赛同步教材·高中化学》（分高一、高二和综合卷，综合卷由严先生、吴先生、曹先生等参加编写，绝对经典），还有浙江大学出版社《高中化学培优教程》AB教程、《金牌教程·高一/二化学》（邓立新主编，南京大学出版社）。江苏省化学夏令营使用的讲义是马宏佳主编的《全国高中化学竞赛标准教程》（东南大学出版社），简明扼要，但由于不同教授编写不同章节，参差不齐；春雨出版的《冲刺金牌·高中化学奥赛辅导》（任学宝主编，吉林教育出版社）、《冲刺金牌·高中化学奥赛解题指导》（孙夕礼主编，吉林教育出版社）。《赛前集训·高中化学竞赛专题辅导》（施华编著，体现他的竞赛培训思维，华东师范大学出版社）比较新颖的包括浙江大学出版社的林肃浩主编的竞赛系列《高中化学竞赛实战演练》（高一、高二）、《高中化学竞赛解题方法》、《冲刺高中化学竞赛（省级预赛）》、《冲刺高中化学竞赛（省级赛区）》、《高中化学竞赛解题方法》、《决战四月:浙江省高中化学竞赛教程(通向金牌之路)》《金版奥赛化学教程》（高一、高二、·综合）都是近年来体系、选题新颖的竞赛资料，足见浙江省对化学竞赛的重视，端木非常推荐。南京教研室刘江田老师2010年5月份主编的《高中化学竞赛全解题库》（南京大学出版社）选择了近年来省级赛区真题和各地新颖的预赛题，解析详细，适合缺少老师指导的同学参考。决赛类：比较经典的有《高中化学奥林匹克高级本》（江苏教育出版社，段康宁主编，完全按照大学的思路）；《金牌之路高中化学竞赛辅导》以及配套解题指导书（陕西师范大学出版社，李安主编）；《高中化学竞赛决赛辅导》（陕西师范大学出版社，李安、苏建祥主编）；《历届国际化学奥林匹克竞赛试题分析》（学苑出版社）；《最新国际国内化学奥林匹克竞赛优化解题题典》（吉林教育出版社），还有浙江大学出版社的浙江大学出版社《高中化学培优教程》“专题讲座”，《高中化学奥赛一

高中化学竞赛初赛有关晶体结构的试题及答

1998-2008年高中化学竞赛（初赛）有关晶体结构的试题及答案解析 2008第3题（8分） X-射线衍射实验表明，某无水MgCl2晶体属三方晶系，呈层形结构，氯离子采取立方最密堆积（ccp），镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数：a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g·cm-3。 3-1 以“”表示空层，A、B、C表示Cl-离子层，a、b、c表示Mg2+离子层，给出三方层型结构的堆积方式。 3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子，将是哪种晶体结构类型？第3题（10分） 3-1 ··· AcB CbA BaC A ···（5分）大写字母要体现出Cl-层作立方最密堆积的次序，镁离子与空层的交替排列必须正确，镁离子层与氯离子层之间的相对位置关系（大写字母与小写字母的相对关系）不要求。必须表示出层型结构的完整周期，即至少写出包含 6 个大写字母、3 个小写字母、3个空层的排列。若只写对含 4 个大写字母的排列，如“··· AcB CbA ···”，得2.5 分。 3-2 （3分）

Z 的表达式对，计算过程修约合理，结果正确(Z =3.00—3.02，指出单元数为整数 3)，得 3 分。Z 的表达式对，但结果错，只得 1 分。 3-3 NaCl 型或岩盐型（2 分） 2007第1题 (14分) 1-1 EDTA 是乙二胺四乙酸的英文名称的缩写，市售试剂是其二水合二钠盐。（1）画出EDTA 二钠盐水溶液中浓度最高的阴离子的结构简式。 C H 2N C H 2H 2C N H 2C CH 2 H 2C COO -COO - -OOC -OOC H H (2分) 答(- OOCCH 2)2NCH 2CH 2N(CH 2COO -)2H H 或CH 2NH(CH 2COO -)22 得2分，质子必须在氮原子上。（2） Ca(EDTA)2-溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅。写出这个排铅反应的化学方程式（用Pb 2+ 表示铅）。 Pb 2+ + Ca(EDTA)2- = Ca 2+ + Pb (EDTA)2- (1分) （3）能否用EDTA 二钠盐溶液代替Ca(EDTA)2-溶液排铅？为什么？不能。若直接用EDTA 二钠盐溶液，EDTA 阴离子不仅和Pb 2+反应, 也和体内的Ca 2+结合造成钙的流失。 (答案和原因各0.5 分，共 1 分) 1-2 氨和三氧化硫反应得到一种晶体，熔点205o C ，不含结晶水。晶体中的分子有一个三重旋转轴，有极性。画出这种分子的结构式，标出正负极。 (2分) 硫氧键画成双键或画成S →O ，氮硫键画成N →S ，均不影响得分。结构式1分，正负号1分。答H 3NSO 3、H 3N-SO 3等不得分。正确标出了正负号，如+H 3NSO 3-、+H 3N-SO 3-得1分。其他符合题设条件（有三重轴，有极性）的结构，未正确标出正负极，得1分，正确标出正负极，得2分。 1-3 Na 2[Fe(CN)5(NO)]的磁矩为零，给出铁原子的氧化态。Na 2[Fe(CN)5(NO)]是鉴定S 2-的试剂，二者反应得到紫色溶液，写出鉴定反应的离子方程式。 Fe(II) 答II 或+2也可 (2分) [Fe(CN)5(NO)]2-+S 2- = [Fe(CN)5(NOS)]4- 配合物电荷错误不得分 (1分) 1-4 CaSO 4 ? 2H 2O 微溶于水，但在HNO 3 ( 1 mol L -1)、HClO 4 ( 1 mol L -1)中可溶。写出能够解释CaSO 4在酸中溶解的反应方程式。 CaSO 4 + H + = Ca 2+ + HSO 4 (1分)

化学竞赛 过 渡 元 素 (I)练习