中学化学竞赛试题资源库配位平衡和滴定

中学综合学科网第1页共13页中学化学竞赛试题资源库——配位平衡和滴定A组1．下图所示的直型石英玻璃封管中充有CO气体，左端放置不纯的镍（Ni）粉。在一定条件下，Ni可以与CO(g)发生如下反应：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)但Ni粉中的杂质不与CO(g)发生反应。玻璃管内左右两端的温度分别稳定在350K和470K，经过足够长时间后，右端的主要物质是A纯Ni（s）和Ni(CO)4（g）B纯Ni（s）和CO（g）C不纯Ni（s）和CO（g）D不纯Ni（s）和Ni(CO)4（g）2．CuCl2溶液有时呈黄色，有时呈黄绿色，有时却是蓝色，这是因为CuCl2的水溶液中存在如下平衡：[Cu(H2O)4]2＋（蓝色）＋4Cl－[CuCl4]2－（黄色）＋4H2O要使一份黄色的CuCl2溶液变成黄绿色或蓝色，可以往溶液中加入ANaCl溶液B水CAgNO3溶液DNa2S溶液3．CuCl2溶液有时呈黄色，有时呈黄绿色或蓝色，这是因为在CuCl2的水溶液中存在如下平衡：[Cu(H2O)4]2＋（蓝色）＋4Cl－[CuCl4]2－（黄色）＋4H2O现欲使溶液由黄色变成黄绿色或蓝色，请写出两种可采用的方法：①，②。4．对人体新陈代谢起重要作用的血红蛋白是铁的配合物，配合物中含有位置可互相置换的O2和H2O分子，血红蛋白在肺部结合O2，然后随血液输送到体内需氧部位，在那里，O2便被H2O取代出来。（如右图）通常在铁的配合物中结合有各种小分子，如O2、H2O和CO等，它们结合力的强弱顺序为COO2≈H2O。据此，请简要分析使用家用燃气热水器，为什么有时会出现伤亡事故。（1）若热水器的燃气主要成分为丙烷（C3H8），燃烧时的化学方程式为。（2）发生窒息伤亡事故的人为原因是，所发生反应的化学方程式为__________________________。（3）人体中毒的直接原因是。5．现将25℃时PbCl2在HCl液中溶解度列于下表：HCl/mol/L0.0.51.001.202.904.025.78PbCl2/×103mol/L6.605.104.914.935.907.4814.0PbCl2于1.00mol/LHCl溶解度最小，请说出可能原因。6．（1）写出Fe（Ⅲ）和I－在溶液中的反应现象和反应方程式。（2）有足量F－时，Fe（Ⅲ）不和I－反应。请说出原因。（3）往（1）的溶液中加足量F－，有什么现象？原因何在。（4）在足量2mol/dm3HCl溶液中加Fe（Ⅲ）、I－、F－。请说出反应现象，它可能和实验（2）的现象有何不同？7．铬是一种典型的过渡元素，它能形成许多色彩鲜艳的化合物，并呈现除不同的氧中学综合学科网第2页共13页化态。（1）将一种铬(Ⅲ)盐溶于水，加入过量NaOH溶液，得到一种绿色溶液A，在A溶液中添加H2O2，得到黄色的B溶液，再酸化，又得到橙色的C溶液。写出反应方程式。（2）在足量H3O＋离子存在下，在C溶液里再加入H2O2，呈现一种深蓝色，该蓝色物质为CrO5，不久溶液又转变为绿色。蓝色中间物CrO5的结构简式如何？C生成CrO5的反应是否为氧化还原反应？当用C溶液滴定H2O2时，请计算每mL0.020mol/L的C相当于多少mol的H2O2？（3）固体CrCl3·6H2O溶于水可能有几种不同组成的配离子。今用以下离子交换实验，测定属于哪种组成的配离子。实验将含0.219gCrCl3·6H2O的溶液通过H—离子交换树脂，交换出来的酸用0.125mol/L的NaOH溶液滴定，用去NaOH溶液6.57mL。已知配离子呈八面体结构，试确定该配离子，并画出它的所有可能结构式。8．水的硬度常用一种规定的标准来衡量。通常把1L水中含有10mgCaO（或相当于10mgCaO）称为1°。Ca2＋、Mg2＋的硬度之和称为总硬度。用配位滴定法分析某水样的硬度时，取50.00mL水样放入250mL锥形瓶中，加入稀盐酸数滴，煮沸，冷却，加入2mL1︰1的三乙醇胺溶液和10mLNH3·H2O－NH4Cl缓冲溶液（pH＝10），及3滴酸性铬蓝K－素酚绿B混合指示剂。用0.01000mol/LEDTA溶液滴定至由红色到蓝色即终点，消耗EDTA溶液12.5mL。另取水样50.00mL，将上述操作中加入缓冲溶液改为加入20％的，NaOH溶液使pH＞12，用0.01000mol/LEDTA溶液滴定至终点，消耗EDTA溶液7.50mL。已知Ca2＋与EDTA以物质的量1︰1发生络合反应。（1）试计算水样的总硬度、钙硬度；（2）为什么要加入数滴稀盐酸并煮沸？（3）为什么要加入三乙醇胺溶液？（4）为什么要加入NH3·H2O－NH3Cl缓冲溶液？B组9．制备PbS纳米粒子的方法如下：Pb(Ac)2溶液二钠溶液加入EDTAPbY2－缓冲溶液加入NaAcHAc气体通入SH2PbS纳米粒子EDTA为乙二氨四乙酸，它是一种弱酸，简写成H4Y，EDTA二钠简写成Na2H2Y，它们可以与Pb2＋及其它许多金属离子形成稳定的配离子。（1）试从平衡的观点解释增大酸度对PbY2－的影响。（2）为什么不用硫化氢气体直接通入硝酸铅溶液来制备PbS纳米粒子？（3）为什么用Na2H2Y而不用H4Y来制备PbY2－？（4）在医学上可以用形成PbY2－来治疗人体的铅中毒，临床上是在葡萄糖输液中加入适量CaH2Y代替Na2H2Y给病人输液治疗。请说明这种取代的理由。10．（1）往AgNO3溶液中滴入KCN溶液及往含Al3＋溶液中滴入NaOH溶液的实验结果如图所示。中学综合学科网第3页共13页①配制0.010mol/LKCN液和0.010mol/LAgNO3液，量取10份5mLAgNO3溶液分盛于1～10号试管中，然后往1号试管中加1mLKCN，2号试管中加2mLKCN，3号试管加3mLKCN，4……由图你能得到什么信息？②如把CN－和Ag＋（量固定）间的计量关系以V（CN－）表示为0，1，2，3，……；而把OH－和Al3＋之间的计量关系以V（OH－）表示为0，3，＞4。后者为什么不是0，3，4？请说明原因。（2）称取0.5g氨络铜（Ⅱ）盐溶于水，加20.0mL0.50mol/LHCl（过量），用水稀释到200mL。吸取10mL用水稀释到50mL，用0.050mol/LNaOH液滴定。发现在加入2.25mL和6.10mL时溶液的pH值有明显的改变。据此求算出络合物中氢的配位数。11．NaCl电离出的Cl－会对AgCl的溶解产生同离子效应，但随着Cl－离子浓度增大，Ag＋与Cl－生成配合物将使AgCI在NaCl溶液中的溶解度增大。（1）计算AgCl在0.0010mol/L和0.10mol/LNaCl溶液中的溶解度；（2）计算AgCl在NaCl溶液中的最小溶解度，由此说明Cl－对AgCl溶解度的影响（忽略离子强度的影响）。已知Ksp（AgCl）＝1.8×10－10，Ag＋－Cl－配合物的lgβ1＝3.04，lgβ2＝5.04，lgβ3＝5.04，lgβ4＝5.30。12．欲使0.0010molAgCl沉淀完全溶于100mL氨水中。问：（1）溶解平衡时，游离氨浓度为多少？（mol/L）（2）溶解AgCl沉淀，需此氨水的总浓度为多少（mol/L）？（3）已知浓氨水密度为0.9g/mL，其含量为28%，则浓氨水的浓度为多少（mol/L）（4）应取浓氨水多少毫升可配成上述氨水100mL？（已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10，Ag(NH3)2＋的lgK稳＝7.0）13．分析了铬的一种配位化合物，得出它的组成为：19.5%Cr，40.0%Cl，4.5%H和36.0%O。取0.533g该化合物溶于100cm3水，加入浓度为2mol/L的硝酸10cm3。然后加入过量的硝酸银溶液，反应生成的沉淀经过滤，洗涤，干燥，称得它的质量为0.287g。另取1.06g样品在干燥空气流中缓缓加热到373K驱出的水的质量为0.144g。将该化合物1.33g溶于100cm3水，测出其冰点为272.82K（－0.18℃）（水的摩尔冰点下降常数为1.82kg·K·mol－1）。试根据以上实验数据回答下列问题：（1）推求该化合物的实验式。（2）推出表达铬离子配位体的该化合物的化学式，算出摩尔比证实你的结论。（3）画出该化合物中铬离子周围的配位体的所有可能的空间排列。C组中学综合学科网第4页共13页．由0.00100molAg＋和1molNH3混合制成1L溶液。已知Ag(NH3)2的Ka为6.0×10－8，试问溶液平衡时游离Ag＋的浓度是多少？15．Ag＋与一个NH3形成配合物的KI是2.0×103。（1）就上题而言，Ag(NH3)＋的浓度是多少？（2）该溶液体系的K2是多少？16．为了把［Cu2＋］的量减到10－13，应向0.00100M的Cu(NO3)2溶液中添加多少NH3？已知Cu(NH3)42＋的Kd为4.35×10－13，并忽略与少于4个氨形成配合物的铜量。17．在一个还未形成配合物的溶液中含0.00025MCd（Ⅱ）和0.0100MI－。已知Cd2＋和I－形成配合物的K1和K2分别为190和44。试问溶液平衡时以Cd2＋、Cdl＋和CdI2形式存在的Cd（Ⅱ）的百分比分别是多少？18．如果0.0100mol纯Cu(NH3)4SO4·H2O被溶解在1L纯水中，（1）估计Cu2＋的摩尔浓度，忽略溶解的中间过程。（2）如果0.0100mol的NH3也被加入该溶液，估计Cu2＋的摩尔浓度。（3）（1）和（2）则一个更容易得出结果？Cu(NH3)42＋的儿为4.35×10－13。19．0.0010mol的固体NaCl样品被加到1L0.010MHg(NO3)2溶液中。计算与新生成的HgCl十保持平衡的[Cl－]？形成HgCl十的K1为5.5×106，忽略K2平衡。20．在溶有0.0010molCd(NO3)2和1.5molNH3的1L溶液中，［Cd2＋］为多少？Cd(NH3_42＋分解成Cd2＋和4NH3的Kd为3.6×10－8。忽略与少于4个氨形成配合物的钙量。21．在有过量CN－存在下，银离子会形成Ag(CN)2＋。为了使0.0005MAg＋溶液中[Ag＋]降低到1.0×10－19，应向其中加入多少KCN？Ag（CN）2＋完全离解常数风为3.3×10－21。22．通过研究SCN－与Fe3＋所形成的配合物得到其K1、K2、K3分别为130、16、1.0。试问Fe（SCN）3的总稳定常数是多少，Fe（SCN）3离解成最简单离子的离解常数是多少？23．Sr2＋与NO3－会形成一个非常不稳定的配合物。在一个含有0.00100MSr(ClO4)2和0.050MKNO3的溶液中，实际上只有75％的锶是以游离Sr2＋形式存在，它们与Sr(NO3)＋保持平衡。试问该配合反应的K1是多少？24．在总离子强度为1的条件下，一个含0.0100MCo(NO3)2和0.0200MN2H4的溶液，Co2＋的平衡浓度[Co2＋]为6.2×10－3。假设惟一存在的配合物为Co(N2H4)2＋，试问在该离子强度下形成配合物的表观K1是多少？25．假设上题中的溶液被稀释2倍（离子强度仍为1），计算下列物质的摩尔浓度：（1）CoN2H42＋，（2）Co2＋，（3）N2H4。26．相等体积的0.0010MFe(ClO4)3和0.10MKSCN混合。查表中的数据，计算溶液平衡时以离子形式存在的Fe3＋、FeSCN2＋、Fe(SCN)2＋、Fe(SCN)3的百分比。27．0.0050MCdCl2溶液中游离Cd2＋离子的浓度是多少？Cd2＋形成的氯化物配合物的K1是100；不考虑K2。28．假设体积不变，求在100L的溶液中须至少加入多少NaCl才能使0.010mol的AgCl完全溶解掉。29．求在0.0050mol/L的CdCl2溶液中［Cd2＋］为多少？已知K1＝100，K2忽略。30．在Co(