高中化学竞赛-《元素化学》综合练习2.doc

《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Case Western Reserve大学的，G.A.D lah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Magic Acid ，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 A B C D E F G H I J 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： 4 CuI + 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、2FSO3H FSO3H2+ + FSO3- (1分) 2、B(OH)3 + 3FSO3H BF3 + 3H2SO4 (1分) 3、SO2 + F2 SO2F2 SO2F2 + OH- FSO3H + F- FSO3H + H2O H2SO4 + 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 + 6 KOH = 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- — 10/3 Fe 2+ 1 10/3 0.1226x/86.94 0.1050×0.02420 X=54.05% （4分） 六、1、BF3+NH3=F3B NH3 （2分）（或写成BF3+NF3=F3B NF3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）① H2SiF6＋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