高中化學競賽元素訓練

1、高中化學競賽模擬試題（十一）第1題（6分）寫出下列化學反應方程式：. Na4Co（CN） 6晶體，加入NaOH溶液中，在微熱條件下有氫氣放出。. K3Fe（CN） 6晶體加入 KOH溶液中，加熱，有氧氣放出。.固體 KMnO 4在200c力口熱，失重 10.8%。.固體 KMnO 4在240c力口熱，失重 15.3%。. TiCl3溶液與CuCl 2溶液混合后稀釋，有白色沉淀析出。.將NH4Cl加入TiCl 4的濃HCl溶液中，有白色沉淀析出。經(jīng)分析該沉淀中僅含有正四面體和正 八面體離子。第1題（8分）. 1941年Anderson用中子轟擊196Hg和198Hg ,實現(xiàn)了把廉價的金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榻?/p>

2、的夢想，前者形成了穩(wěn)定的197Au后者形成核發(fā)生 3衰變后得到199Hg，寫出以上3個反應式。.某金屬能形成幾種氧化物，它在其中一種氧化物中的氧化態(tài)為“n：在另一種氧化物中為 “葉5”。后者轉(zhuǎn)化為前者時失 36.1% （質(zhì)量）的氧。確定金屬種類及其氧化物。第3題（12分）某化學元素M,其常見化合價是+ 2、+3、+6;其單質(zhì)銀灰色，硬而脆，硬度 9,熔點185720C;立方體心晶格，原子半徑 1.25 M010米；標準電極電位（E0m3+/m） - 0.74伏。不溶于水、硝酸、王 水，溶于稀硫酸、鹽酸。在空氣中生成抗腐蝕性的致密氧化膜；在加熱條件下能與鹵素、硫、氮、碳、硅、硼及一些金屬化合。主

3、要礦物有 Fe（MO2）2礦等。M用于制備電熱絲、不銹鋼、特種鋼等， 也用于電鍍。M能形成許多色彩鮮艷的化合物，可用于做顏料；M （出）的氫氧化物難溶于水，可溶于強酸和強堿。. M的元素符號是 ,列舉M的+3、+6常見化合物各一例 。.利用M的原子半徑，計算其單質(zhì)的密度。.為什么M能溶于稀硫酸、鹽酸，卻不溶于硝酸、王水？.寫出M (出)的氫氧化物溶于強酸和強堿時的離子方程式：. M有一種重要的磯，屬于復鹽，含有 10.41%的M (出)和7.83%的另一種金屬離子。請確定該 磯的化學式。. Fe(MO2)2礦在Na2CO3堿性介質(zhì)中，利用高溫灼燒氧化，可以實現(xiàn)實現(xiàn)M (m)向M (V1)轉(zhuǎn)化，

4、寫出化學方程式。第4題(10分)配位化學是化學的一個重要分支。 在十九世紀，維爾納的老師認為： 六配位化合物是一種鏈式結(jié)構(gòu), 如：MA B CD E F或MBACD E；而維爾納認為：六配位化合物是一種八 面體。1.請你設想一下：維爾納是如何否定老師的論斷得出他的正確結(jié)論的？在配合物中，乙酰丙酮(CH 3COCH 2COCH 3)是常見的一種配體。試回答：2.乙酰丙酮(3HC % OHC/ 2HC 、 OHC/C3H)可作雙齒配體。請從有機化學的角度加以解釋。3.某同學用乙酰丙酮與C0CI2、H2O2在一定條件下反應得到一晶體A。為測定晶體組成，該同學設計以下實驗：準確稱取A晶體0.4343g

5、,煮沸溶解后，用氫離子交換樹脂(即 HR型)充分交換至看不出有 Co#的紅色，過濾；用 0.1013mol/L的NaOH標準溶液滴定，用去 24.07mL。(原子量請用：Co： 58.93、H: 1.01、C: 12.01、016.00、CI : 35.45)求：(1) A中Co的質(zhì)量分數(shù)。(2)預測A的化學式，畫出 A的結(jié)構(gòu)并寫出 Co的雜化形態(tài)。(3)寫出制備A的化學反應方程式。(4)在鐵粉的催化下，A能與液澳發(fā)生取代反應。試寫出其化學反應方程式。闡述其原因。第5題(12分)使4.9052g金屬M的氯化物和過量的微帶顏色的液體A作用，放出氣體，同時形成無色結(jié)晶化合物B。B十分溫和地加熱到

6、170c時轉(zhuǎn)變?yōu)橹行喳} C,同時放出密度以氫計為 24.9的褐色氣體 D。鹽C 繼續(xù)加熱轉(zhuǎn)變?yōu)楹饘?64.04%的產(chǎn)物E。E繼續(xù)加熱時得到 3.2582g金屬氧化物。此外還知道1mol 化合物B在水溶液中能與7mol氫氧化鉀反應。. M為何種金屬？.氣體D是單一的化合物嗎？確定它的組成。. B和E屬于哪類化合物？.寫出上還所有反應的化學方程式。.鈣鈦礦型復合氧化物是小分子物質(zhì)氧化還原反應很有效的催化劑。研究表明在測定溫度范圍內(nèi)，MNiO 3具有金屬導電性，M2NiO4和MSrNiO 4為P型半導體，電導率與CO氧化活性存在相互對應 關(guān)系，其大小順序為：MNiO 3 MSrNiO 4M2NiO

7、4。結(jié)構(gòu)研究表明 MNiO 3為正常鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。MNiO 3屬于何種晶系？晶胞中各原子(離子)的位置如何？試畫出一個晶胞。M2NiO4結(jié)構(gòu)可視為 MO巖鹽層與MNiO 3交互出現(xiàn)的層狀結(jié)構(gòu)，MO插入使得 MNiO 3的三維同性轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢ǘS平面特性。CO在這類材料上首先吸附于Ni3+上的配位活化，然后與表面氧結(jié)合生成CO 2,試寫出離子方程式(可用最簡單離子表示反應各物種)。(3)與MSrNiO 4相似，鈕銀銅氧化物是具有鈣鈦礦構(gòu)型和相關(guān)的一種晶體結(jié)構(gòu)，且晶體中Y、Ba、Cu的原子個數(shù)比為1 ： 2 ： 3,試寫出其化學式。第6題(6分)試劑廠在制備分析試劑醋酸鎰Mn(CH 3COO) 2

8、 4H2O時，常用 MnO2作為主要原料，并控制 pH在45以除去溶液中的雜質(zhì) Fe3+.寫出制備過程的有關(guān)反應式；.通過計算說明控制 pH在45時，即可除去溶液中的雜質(zhì)Fe3,而無其他影響。(KspFe(OH)3 = 1.1 1036； KspMn(OH)2 =4.0 1014)第7題（8分）僅由兩種位于不同周期的元素組成的化合物X,在氣態(tài)時是非極性分子，而其熔體卻能導電，經(jīng)測定其中存在一種四面體型的離子和一種簡單離子。將X溶于稍過量的NaOH中得一無色透明溶液,且無氣體和沉淀產(chǎn)生。 向所得溶液中加入 AgNO3溶液，生成淺黃色沉淀，經(jīng)分析知道該沉淀為兩種 銀鹽的混合物。1 .寫出A的化學式

9、以及中心原子的雜化形態(tài)。2. X熔體為什么導電？寫出電離方程式。3.寫出所有涉及到的化學反應方程式。第8題（6分）某綠色固體A可溶于水，在其水溶液中通入 CO2即得到棕黑色沉淀 B和紫色溶液Co B與濃HCl 共熱時放出黃綠色氣體 D,溶液近乎無色。將此溶液和溶液 C混合，即得沉淀 Bo將氣體D通入A 溶液，可得Co試判斷A是哪種鉀鹽，寫出有關(guān)反應式。第9題（10分）20世紀90年代初發(fā)現(xiàn)了碳納米管，它們是管徑僅幾納米的微管，其結(jié)構(gòu)相當于石墨結(jié)構(gòu)層卷曲連 接而成的。近年來，人們合成了化合物E的納米管，其結(jié)構(gòu)與碳納米管十分相似。氣體A與氣體B相遇立即生成一種白色的晶體 Co已知在同溫同壓下，氣體

10、 A的密度約為氣體 B 密度的4倍；氣體B易溶于水，向其濃水溶液通入CO2可生成白色晶體 D;晶體D的熱穩(wěn)定性不高，在室溫下緩慢分解，放出 CO-水蒸氣和B;晶體C在高溫下分解生成具有潤滑性的白色晶體 Ei； Ei在高溫高壓下可轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N硬度很高的晶體E2。Ei和E2是化合物E的兩種不同結(jié)晶形態(tài)，分別與碳的兩種常見同素異形體的晶體結(jié)構(gòu)相似，都是新型固體材料；E可與單質(zhì)氟反應，主要產(chǎn)物之一是Ao,寫出A、B、C、D、E的化學式。.寫出A與B反應的化學反應方程式，按酸堿理論的觀點，這是一種什么類型的反應？A、B、C各屬于哪一類物質(zhì)？.分別說明Ei和E2的晶體結(jié)構(gòu)特征、化學鍵特征和它們的可能用途。.

11、試寫出E與氟氣反應生成A的化學反應方程式。.化合物A與C6H5NH2在苯中回流，可生成它們的 1 ： 1加合物；將這種加合物加熱到 280C,生 成一種環(huán)狀化合物 （其中每摩爾加合物失去 2mol HF ）;這種環(huán)狀化合物是一種非極性物質(zhì)。 寫出它 的化學式和結(jié)構(gòu)式。第10題（9分）元素A和B的價電子構(gòu)型相同，且都是稀有的非金屬元素，又都是半導體元素。元素A是人體必需的微量元素，但它的化合物有毒。（1）元素A的二氧化物是固體，其沸點為588K。在773K溫度下，測知其氣體的密度為同溫下氫氣的55.59倍，并發(fā)現(xiàn)有1.00%是雙聚分子。試通過計算說明A為何種元素。BO2的氧化能力弱于 AO2,

12、BO2能被酸性重銘酸鉀溶液氧化成B的最高價的含氧酸根離子。AO 2雖不能被酸性重銘酸鉀溶液氧化，但能被酸性高鎰酸鉀溶液氧化成A的最高價的含氧酸根離子?，F(xiàn)有0.1995g BO2以適量的 NaOH溶液溶解后再用酸中和，直至溶液呈酸性，加入10.00mL0.05000mol L1的重銘酸鉀溶液，然后再加入10.00mL 0.05000mol L 一1的硫酸亞鐵溶液，可恰好使重銘酸鉀溶液完全被還原成Cr3+離子。試通過計算說明 B為何種元素。AO2和BO2相對應的含氧酸的混合溶液，試敘述通過什么樣的分析才能得知這兩種含氧酸各 自的濃度（要寫明相應的實驗步驟）（4）根據(jù)（3）中設計的實驗寫出兩種含氧酸

13、濃度的計算式（表達式中只需出現(xiàn)濃度c和體積V,分別在右下腳指明你需要的物質(zhì)。第11題（13分）1951年，化學家首次在實驗室中合成了一種無色的四面體分子氣體Ao A是由KClO 3在40c時與F2反應氟化而成的。.寫出制備A的化學反應方程式。.在300c時將A通入濃NaOH溶液中，在高壓下的密封管中發(fā)生非氧化還原反應。試寫出該化 學反應方程式。. A能與足量的NH3發(fā)生非氧化還原反應，生成等物質(zhì)的量的兩種錢鹽B和Co試寫出化學反應方程式。.在B的水溶液中，加入過量的 NaOH溶液，可得鹽 C。經(jīng)研究表明，鹽 C與K2SO4類質(zhì)同晶。 試寫出化學反應方程式。.在有機化學反應中，A廣泛用作溫和的氟

14、化劑。試寫出A與苯基鋰發(fā)生反應的化學方程式。高中化學競賽模擬試題（十一）第1題（12分）2NaCo(CN) 6 + 2H 2O = H 2 T十 2Na 3Co(CN) 6 + 2NaOH4K3Fe(CN) 6 + 4KOH = 4K 4Fe(CN) 6 + O2 T+ 2H2O2KMnO 44K2MnO 4+MnO 2+O2f4KMnO 4=2K2MnO 3+2MnO 2+3O2TTiCl 3+CuCl2+H2O = TiOCl 2+CuCl J+2HC12NH4CI+TiCl 4=(NH4)2TiCl 6 (各 2 分)196 , ,1197 n 080 Hg + 0 n- 79 Au +

15、 1 e第2題(12分)180Hg+ 0n- 179Au+ 0e (3 分)1991990179 Au- 180 Hg+ 1e (2 分)2. R2On+5-R 2On+5/2O2f設 R2On+5摩爾質(zhì)量為 X,則 0.361X=80 (5/2O2)X = 221.8g mol1R20n 摩爾質(zhì)量 141.8 g mol1若 n= 1X =63.1g mol 1(Cu?)n = 2X = 55.1g mol 1( Mn ?)n = 3X = 47.1g mol 1( Ti ?)其中只有Mn符合題意2Mn 2O7- 4MnO + 5O2 T (7 分)第3題(14分)Cr (2 分)Cr2O3

16、、K2Cr 2O7 (2 分)7.18 (2 分)因標準電極電位(E0m3+/m) - 0.74V0,可以和稀酸反應置換出H2；因在表面能被強氧化劑氧化得到抗腐蝕性的致密氧化膜，不能被硝酸、王水進一步反應。(2分)Cr(OH) 3+3H+= CN + 3H2O Cr(OH) 3+OH =Cr(OH) 4 (2 分)K2SO4 Cr2(SO4)3 24H2O 或 KCr(SO 4)2 12H2O (2 分)4Fe(CrO 2)2+ 8Na2CO 3+7O2= 8Na2CrO 4+2Fe2O3+8CO2 T (2 分)第4題(10分).鏈式結(jié)構(gòu)無旋光異構(gòu)體，而八面體具有旋光異構(gòu)關(guān)系。若發(fā)現(xiàn)某配合物

17、用旋光儀測得有旋光性，且配位數(shù)為6,則該配合物一定是八面體結(jié)構(gòu)。（2分）.乙酰丙酮之所以可作為雙齒配體，是因為該物質(zhì)始終存在烯醇式和酮式的互變異構(gòu):OIIOIIOHOIICH3-C-CH2-C-CH3CH3-C=CH-C-CH3(1 分)11 Coh Voh0.1013 24.07. (1) n(Co) = 2 n(H )= 2 x1000=2000= 0.001219mol ;Ma =mn(Co)0.43430.001219356.3g/mL58.93M A100%16.54%(2分)(2)由 Ma推出應為 Co(C5H702)3；注意不能寫為 Co(C5H8。2)3。Co： sp3d2。C

18、H CH C CH3H3C COH3CoCJ ?j 7 CHOCH30 O c CH0 -C-、Co XO*、CH3Ch3(2 分)(3) CH 3COCH 2COCH 3+COCI2+2H2O2一 Co(CH 3COCHCOCH 3)3+H2O + 2HCl + 1/2O2 (1 分)CH chC CH3H3c -CIO0ch3H3CC O co OCCH O ocCH c、CH3Ch3+ 3B2FeBrCH3c - Cc CH3C 3IOOCH3 /CC0 O-C C BrCH3 CH3默基的作用下，呈現(xiàn)出部分酸性，可以在明顯親電條件下被+ 3HBr。螯環(huán)的中央氫原子在兩端Br+取代。（2

19、分）第5題（16分）.金屬 M是La ,起始氯化物為 LaCl 3。（2分）, D是N02或N2O4;氣體 D的摩爾質(zhì)量為 49.72g/mol。對于 NO2, M = 46g/mol ,因此 D是NO 和N2O4的混合物。二聚體的物質(zhì)的量分數(shù)為 0.081。即在混合物中有 0.081mol N2O4和0.919mol NO 2。（2分）3.的是LaCl 3+ N2O4 La（NO 3）3或結(jié)晶溶劑合物 La（NO 3）3 nN2O4。根據(jù)所給條件,La4.La（NO 3）2 nN2O4o 1mol B 能和 7mol KOH 反應，其中的 3mol 結(jié)合 n=2o E是硝酸鹽分解的中間產(chǎn)物，

20、含有La , O, N。O的質(zhì)量分數(shù)為：O ： N = 1 ： 4 ： 1。這是LaNO 4氧絡硝酸鹽。當?shù)难趸瘮?shù)為個 LaCl 3 + 5N2O4= La（NO 3）3 2N2O4+ 3NOCl ;NO 3 ，C是容易放出 NO24mol結(jié)合N2O4,于29.33 （N的氧化數(shù)為+ 5）。3對無解。（2分）La(NO 3)3 2N2O4La(NO 3)3+2NzO4； N204f 2NO2;La(NO 3)3LaONO 3+2N02+1/2O2； 2LaONO H=La2O3+2NO2+ 1/202； (4 分)(3分)3+ = 4Ni3+ + 6CO2 (25. (1)面心立方：Ca2+

21、位于頂點，Ti4+位于體心，02位于棱心。(2) Ni3+6CO = Ni(CO) 6產(chǎn);Ni3+ O2 = Ni(0 2)3+; 3Ni(0 2)3+ Ni(CO) 6(3)YBa 2CU 3O7O (1 分)第6題(6分). MnO 2+4HCl (濃)&MnCl 2+Cl2+2H2OMnCl 2+Na2CO3=MnCO 3 H 2NaClMnCO 3 + 2HAc = Mn(Ac) 2+CO2T+ H2O (3 分). pH = 4Fe3 = 1.1 10 36/(10 10)3= 1.1 M0 6mol/LMn 2+= 4.0 10 14/(10 10)2=4.0 X06mol/L可以

22、除凈Fe3+,而不損失Mn2+。(3分)第7題(8分)A： PBr5 （2 分）；sp3d （1 分）。PBr5= PBr4+Br （2 分）PBr5+8NaOH =5NaBr +Na3PO4+4H2O; AgNO 3+ NaBr =AgBr NaNO 3；3AgNO 3+ Na3PO4= Ag 3PO43NaNO 3。（3 分）第8題（6分）A: K2MnO 4 （2分）3K2MnO 4+2CO2=2KMnO 4 （C） + MnO 2 J （ B） +2K2CO3。MnO 2+4HCl （濃）=MnCl 2 +Cl2+ （ D） + 2H2O2KMnO 4+3MnCl 2 + 2H2O=

23、MnO 2 2KCl + 4HCl2K2MnO 4+Cl2=2KMnO 4+2KCl （各 1 分）第9題（21分）A: BF3； B: NH3； C: F3BNH3； D: NH 4HCO 3； E： （BN） n。（各 1 分）BF3+NH3=F3BNH 3；酸堿加合反應； BF3為Lewis酸，NH3為Lewis堿，F(xiàn)3BNH 3為酸堿加合 物。（5分）Ei的結(jié)構(gòu)與石墨相似，為六方晶系，層狀結(jié)構(gòu)，層中 B原子與N原子通過sp2雜化軌道成鍵，B 和N之間的共價鍵長小于其共價半徑之和；有部分雙鍵特征，層與層之間通過分子間力結(jié)合。E2與金剛石相似，為立方晶系，B原子與N原子以sp3雜化軌道形成共價單鍵，交替連接形成三維結(jié)構(gòu)。Ei可用作耐高溫材料、高溫潤滑材料和絕緣材料；E2因與金剛石的硬度相似，可以代替金剛石作磨料、切割材料等。（6分）2BN + 3F2=2BF3+ N2o （ 2 分）生成的環(huán)狀化合物的化學式為（C6H5NBF）3,結(jié)構(gòu)式：（2分）第10題（11分）AO2 氣態(tài)時的摩爾質(zhì)量為（ MA+2MO） X99%+2 （MA+2MO） M.00% = 55.59 1.008 2;MA =78.96, A 原色為 Se （2 分）3BO|Cr.Of8H3BO；2Cr3 4H.O TOC o 1-5 h z 3