高中化学竞赛辅导练习——无机参考答案与解析

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－＋3H2O2．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＋HClC12＋H2O==2HCl＋1/2O23C12＋3H2O（热）==HClO3＋5HClI2＋5Cl2＋6H2O==2HIO3＋10HCl一步：I2＋5H2O2催化剂2HIO3＋4H2O二步：2HIO3＋K2CO3==2KIO3＋CO2↑＋H2O2．使氧化生成的I2再还原为碘化物I2＋2S2O32－==S4O62－＋2I－三．3I2＋6OH－===IO3－＋5I－＋3H2OS2O32－＋4I2＋10OH－===2SO42－十8I－＋5H2OS2O32－＋2H＋===SO2↑十S↓＋H2O4I－＋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－＋5H2O3I2＋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．ACaF2BH2SO4CHFDNaFENaHF2九．紫2I－＋CI2===I2＋2CI－棕紫2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－棕红色I2＋5Cl2＋6H2O===2IO3－＋5Cl－＋12H＋十．AAgNO3BAgClC[Ag(NH3)2]ClDAgBrENa3[Ag(S2O3)2]FAglGNa[Ag(CN)2]HAg2S（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。2．反应（1）～（4）表明该化合物是碘的含氧酸的钠盐。因其溶液呈中性，推测该晶体为NaIO3或NaIO4（略）3．（反应略）4．NaIO4十六．1．C的化合价为＋2，N的化合价为－3；第一个反应是氧化还原反应，K2CO3中的C是氧化剂。获得2个电子；C为还原剂，释放出2个电子。2．（l）因为是固体与固体反应，增大表面接触率；（2）避免副反应发生：2KHS==K2S＋H2S（3）不能说明，因HCN是易挥发物．3．制备HCN的反应：KCN＋KHS===K2S＋HCN十七．O2、HF、H2O2、OF2F2＋2OH－===2F－＋OF2＋H2O十八．KClO3＋H2C2O4===K2CO3＋2ClO2＋CO2↑＋H2O冷凝；V型；因为它是奇电子化合物（分子中含有奇数电子）十九．I2O5＋5CO===5CO2＋I2IO(IO3)、I(IO3)3二十．1．H—O—FH＋1O0F－1H2＋O2＋F2===2HOF2．Q=－103.5kJ/mol3．不稳定的原因在于分子中同时存在电中性的氧原子、极化作用强的带正电荷的氢原子和带负电荷的氟原子。2HOF→2HF＋O2Q=－169kJ/nol4．分解产物是H2O2（反应略）二十一．首先，电解KCl水溶液制取KOH和Cl2；然后KOH与Cl2在加热条件下生成KClO3和KCl；再利用KCl和KClO3的溶解度差别，在水中重结晶提纯KClO3。（反应略）二十二．1．1.00L干气体通过KI溶液时，其中Cl2和O3均氧化KI使转化为I2，但O3氧化KI后自身被还原为O2，从反应式可见lmolO3氧化KI后自身还原成lmolO2，所以，1.00L干气体通过KI溶液后体积缩小值（1.00－0.98=0.02）全部是混合气体中Cl2的所占体积。与I2作用所耗Na2S2O3的量，则是混合气体中Cl2和O3的量之和。Cl2、O3占混合气体的百分含量分别是：C12：2%；O3：1%2．PH值变大。因O3氧化I－时消耗H＋（或答O3氧化I－时产生OH－）。O3＋2I－＋H2O==O2＋I2＋2OH－二十四．1．80Se，78Se2．有偶数中子的核素一般比有奇数中子的核素的丰度大。3．粒子C是单电荷阴离子，—48335BrO4．SenSe833482343Se＋4HNO3＋H2O===3H2SeO3＋4NO↑H2SeO3＋2RbOH===Rb2SeO3＋2H2ORb2SeO3＋O3==Rb2SeO4＋O2eBrSe83358334eBrOSeO483352483345．BrO4－具有很强的氧化性，但因BrO4－形成的很少，其氧化性不能充分表现出来：6BrO4－＋14Cr3＋＋25H2O===7Cr2O72－＋3Br2＋50H＋BrO4－＋7Br2＋8H＋===4Br2＋4H2O6BrO4－＋7I－＋6H＋===3Br2＋7IO3－＋3H2O第二节氢与氧二．1．（略）2．CFCl3和CF2Cl2在高空（O3层上边缘）200nm紫外光照射下分解放出Cl原子，促进O3分解；（略）3．因燃料燃烧时尾气中有NO，处于O3层下边缘，可促进O3分解：（略）六．1．过氧化合物含有过氧离子O22－（O－—O－）例如：H2O2、BaO2、Na2O2、H2S2O8、CrO5、[VO2＋]等。2．用适当的酸使过氧化钙分解，生成过氧化氢，测定H2O2的方法是：（l）高锰酸盐的方法：（反应略）（2）碘量法：（反应略）3．（1）[Cr(H2O)6]Cl3＋4NaOH===Na[Cr(OH)4(H2O)2]＋3NaCl＋4H2ONa[Cr(OH)4(H2O)2]＋3H2O2＋2NaOH===2Na2CrO4＋12H2O（2）2MnO4－＋5H2O2＋6H3O＋===2Mn2＋＋5O2↑十14H2O第三节硫一．1．2．（如下表所示）3．（1）Cl－，Br－，I－（2）SO42－（3）F－（4）2MnO4＋5HSO3－＋H＋===2Mn2＋＋3H2O＋5SO42－Ba2＋＋SO42－===BaSO4（5）2Cu2＋＋4I－===2CuI（S）＋I24．SOClBr和SOBr25．SOClBr6．SOClBr＋2H2O===HSO3－＋Cl－＋Br－＋3H＋三．1．多硫化物；2．3S＋6OH－==SO32－＋2S2－＋3H2O；S＋SO32－==S2O32－S＋S2－==S22－或(X－1)S＋S2－==Sx2－3．(2x＋2)SO2＋2Sx2－＋(4x－2)OH－==(2x＋1)S2O32－＋(2x－1)H2O6SO2＋2S22－＋6OH－==5S2O32－＋3H2O四．A可与H2和O2反应说明A为非金属单，B和C分别是A的不同氧化数的氧化物，其盐G可与单质A化合生成H，H遇酸D可分解为A、B和D的钾盐，又A的简单阴离子可与A化合，且产物遇酸分解为单质A、A的简单阴离子和D的钾盐。据此可判断A为单质硫。A．SB．SO2C．SO3D．H2SO4E．K2SO4F．K2S2O8G．K2SO3H．K2S2O3I．H2SJ．K2SK．K2SxL．K2S4O6五．由示出的化学式知，X、Z可能是B元素含氧酸的多酸盐（或连多酸盐）或代酸盐，而短周期元素能形成多酸盐的有硼、硅、磷、硫，能形成连多酸盐或代酸盐的只有硫．其次，X、Z中B、C的质量比（即原子数比）相同，只有可能是硅的多酸盐（如单链的[SiO3]n2－和环状的[SinO3n]2－或硫的代酸盐和连多酸盐等（如Na2S3O3、Na2S4O6）。再根据X与盐酸的反应，并通过组成的质量分数进行计算。可判断X为Na2S3O3、Z为Na2S4O6。六．1．3Na2S＋As2S5==2Na3AsS42．Na2S＋SnS2==Na2SnS33．Na2S2＋SnS==Na2SnS3七．1．三角锥形；sp2；不等性2．CaSO3＋2PC15===CaC12＋2POCl3＋SOC123.CH3CH2OH＋SOCl2==CH3CH2Cl＋SO2↑＋HCl↑4．MCln·xH2O＋xSOCl2===MCln＋xSO2↑＋2xHCl↑5．氯化亚砜与醇、水分子中的羟基作用，生成SO2和HCl；反应中的其它产物都是气体而逸出；可在真空中蒸馏而赶掉。八．ABaCl2；BAgNO3CAgCl；DBa(NO3)2EAg(S2O3)23－FBaSO4GBaSHAg2S（略）十二．1．（1）（2）2．（1）H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2O（2）H3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O3．H3PO3与盐酸不反应，H3AsO3与盐酸反应：As(OH)3＋3HCl===AsCl3＋3H2O第四节稀有气体二．所谈的气体是氩。雷利（Rayleigh，J.W.S）和拉姆赛（BamsayW．）用光谱法发现了惰性（稀有）气体氦、氖、氩、氪、氙。20世纪60年代初制得了这些元素中氙的稳定化合物。如氟化氙XeF2、XeF4、XeF6；氧化物XeO3、XeO4及其衍生物XeOF4。可表示它们性质的反应式为：3XeF4===2XeF6＋Xe2XeF2＋2H2O===2Xe＋O2＋4HFXeO3＋6KI＋HCl===Xe＋3I2＋6KCl＋3H2OXeO4＋2Ba(OH)2===Ba2XeO6＋2H2O三．XeF2（mol）%=25%XeF4（mol）%=75%第五节氮族二．N2O4自偶电离N2O4NO＋＋NO3－，Cu与N2O4反应失电子给NO＋，放生成NO和Cu(NO3)2。A、B分别为NO2和NO，C为HNO2。Co(NH3)62＋易被氧化为Co(NH3)63＋，D、F分别是含—NO2－和—ONO－配体的Co（Ⅲ）的配离子。1．N2O4＋2N2H4===3N2＋4H2O2．N2O4中N采取sp2杂化，5个σ键（一个N—N键，4个N—键），一个86键。3．Cu＋2N2O4===Cu(NO3)2＋2NO↑4．D为[Co(NO2)(NH3)5]2＋一硝基·五氨合钴（Ⅲ）配离子E为[Co(ONO)(NH3)5]2＋一亚硝酸根·五氨合钴（Ⅲ）配离子四．从NH4＋的质子传递考虑，酸根接受H＋的能力将影响接盐热分解温度。1．NH4Br比NH4Cl热分解温度更高；NH4H2PO4比(NH4)3PO4热分解温度更高。2．2NH4Cl＋Fe===NH3↑＋FeCl2＋H2↑2NH4Cl＋FeO===NH3↑＋FeCI2＋H2O3．若HA有氧化性，则分解出来的NH3会立即被氧化。如：NH4NO3===N2O＋2H2ONH4NO2===N2↑＋2H2O十一．火柴本身包含有氧化剂与还原剂，而普通灭火器的作用是意图隔离可燃物与氧气接触，因而成效不佳；猛烈爆炸的主要原因可能是硝酸铵受强热急速分解造成的。十四．1．3NH2－＋NO3－===N3－＋3OH－＋NH32NH2－＋N2O===N3－＋OH－＋NH32．N3－中N的氧化数为－1/3，N原子均采取sp杂化。N3－的等电子体物种如CO2、N2O。3．HN3：按稀有气体结构计算各原子最外层电子数之和n0＝2＋3×8==26，而各原子价电子数之和nv==1＋3×5＝16，故成键数为（26一16）/2==5，孤对电子的对数为（16－5×2）/2==3（对）。HN3的共振结构：由于N（a）－N（b）键级为1.5，而N（b）－N（c）键级为2.5，故N（a）－N（b）的键长要比N（a）一N（c）的长。4．离子型叠氮化物虽然可以在室温下存在，但在加热或撞击时分解为氮气和金属（不爆炸），故可作为“空气袋”。5．可用物理吸附法或化学反应法，如用分子筛吸附氧；用合成载氧体吸氧或用乙基蒽醇与氧反应生成H2O2等，随后再放出氧。十六．同温同压下，气体体积比等于物质的量比，故n(NF3):n(NO)＝3：23NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF二十．1．nH3P