高中化学竞赛辅导练习——无机

高中化学竞赛辅导练习第一章元素与化合物第一节卤素一．为实现2000年消除碘缺乏病的目标，国家卫生部规定食盐必须加碘，其中碘以碘酸钾或碘化钾的形式存在。1．有人烹调时，把两种不同厂家生产的加碘食盐混合，当滴食醋时，产生紫色蒸气，反应的离子方程式为2．这两种加碘食盐可以在潮湿的空气中曝露而加以鉴别，其原理是，反应的离子方程式为二．1.食盐加碘剂—碘酸钾的制备可以采用二条工艺路线：第一条：利用碘与氯酸钾反应来制备。试回答：（1）该制备法的主要反应为：（2）可能的副反应有：第二条：碘与过氧化氢在催化剂作用下反应生成碘酸，再与碳酸钾作用生成碘酸钾，请写出以上二步的反应方程式：一步：二步：2.在传统的加碘盐中，使用的加碘剂主要是碘化钾。为减少碘元素的损失，需加入一定量的硫代硫酸钠，为什么？三．分析化学上常用硫代硫酸钠与单质碘反应来进行元素分析。硫代硫酸根（S2O32－）离子与I2之间的反应进行得迅速、完全，但必须在中性或弱酸性溶液中进行。因为在碱性溶液中，I2会发生反应，其离子方程式为；而且I2与S2O32－发生副发应，其离子方程式为。若在强酸性溶液中，Na2S2O3会发生分解，其离子方程式为，同时I－离子容易与空气中的氧气发生反应，其反应的离子方程式为。在用碘量法进行测定时，为防止碘的挥发，在实验中首先应该采取的措施是。四．I2和Na2S2O3之间发生既快又完全的反应：I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O61．若相互倾倒时上述反应需要在接近中性（pH值为5～9）的条件下进行，为什么？2．当把I2溶液滴入Na2S2O3溶液中时，即使在碱性溶液中（pH=11）也能发生完全的反应；若把Na2S2O3溶液滴入I2溶液中，那么在酸性溶液中亦能发生完全反应，试简要解释上述两个实验事实。五．物质Z是有金属光泽的微晶状粉末．将2.8gZ的称样分成两等份。在加热下将其中一份溶于过量的浓硝酸中，蒸发溶液至痕量的HNO3逸出。另一份试样在加热下溶解于过量的氢氧化钠溶液中。在这两种情况下所得到的溶液，能使酸化的碘化钾一淀粉溶液变蓝色。分别向上述两种溶液中加入过量的碘化钾一淀粉酸性溶液并用lmol/L的硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失。第一份溶液需消耗硫代硫酸钠溶液66mL，第二份需消耗11mL。试确定物质Z的组成和写出所述反应的方程式。六．99-2-1-1七．在右面图解中示出了用密码字母表示的物质反应的条件：方框中的物质（A、D、E）是含氟的盐，B是一种浓酸，物质C是气体（通常条件下）。且已知，溶液冷却时盐E以沉淀析出，而当等体积的lmol/LE溶液和lmol/L碳酸氢钠溶液反应时，形成溶液，随后将溶液蒸发只得到盐D。写出A～E的分子式。八．98-4-6九．向盛有Br－、I－及CCl4的试管中缓慢通人氯气，在CCl4层中首先观察到色，离子方程式是；然后观察到CCl4层变为色，离子方程式是；最后观察到CCl4层变为色，离子方程式是。十．溶液A加入NaCl溶液，有白色沉淀B析出，B可溶于氨水，所得溶液为C，把NaBr加到溶液C中，有浅黄色沉淀D析出，D在阳光下容易变黑，D溶于Na2S2O3溶液得到溶液E，于E中加入NaI，则有黄色沉淀F析出，F可溶于NaCN溶液得溶液G，往G中加入Na2S，得到黑色沉淀H，自溶液中分离出H，使H与浓HNO3一起煮沸后得到悬浮着浅黄色沉淀（硫黄）的溶液，滤出硫黄后，又得到原来的溶液A。试推断A～H各是什么物质，并写出实验过程的反应方程式。十一．98-3-3十二．99-3-1-1十三．某白色晶体表现如下反应：（1）在煤气灯的火焰中呈现明亮的黄色；（2）水溶液呈中性，滴加亚硫酸（二氧化硫水溶液）时溶液显深棕色，亚硫酸过量则溶液褪色；（3）在（2）的最后得到的溶液中滴加硝酸银溶液，并用硝酸酸化溶液，产生黄色沉淀，不溶于NH3，但溶于CN－或S2O32－；（4）该晶体的水溶液用碘化钾和稀硫酸处理，使溶液呈现深棕色，然后加入亚硫酸或者加入硫代硫酸钠溶液，都将褪色；（5）取0.1000g固体溶于水，加入0.5g碘化钾和几mL稀硫酸，将所得的深棕色溶液用0.1000mol/L硫代硫酸钠溶液滴定，直至溶液完全褪色，消耗硫代硫酸钠溶液37.40mL。1．该晶体含哪些元素？2．根据（l）～（4）的反应可以推测该化合物是什么？试计算其分子量；3．写出（2）～（4）中发生的相应的反应的离子方程式；4．由（5）确证该化合物是什么。十四．99-1-3十五．99-7-1-2十六．氰化钾、氰化氢的制备反应式为：K2CO3＋C＋2NH3===2KCN＋3H2O－276kJ、CO＋NH3===HCN＋H2O一46kJ氰离子为负一价（CN－），其中碳、氰元素的化合价分别为以上两个反应式若是氧化还原反应，请指出氧化剂、还原剂及其得失电子数。制备纯净、无水HCN（沸点299K）的一种方法是：混合磨细的KCN和KHS粉末，适度加热，写出这个反应式。（l）为什么要磨细和用粉末？（2）为什么要强调适度加热？（3）能否说明HCN的酸性比H2S弱？十七．98-1-7氟是所有元素中非金属性最强的元素，氟气与水反应可以获得四种物质，它们分别为（用分子式表示）、、、。其中有一种是无色气体，与臭氧有类似的臭味，它可由氟气慢慢地通入2％的NaOH溶液中制得，此反应的离子方程式为：十八．黄绿色ClO2具有漂白、消毒作用，制备ClO2（沸点9.90℃）的方法是：将湿润的KClO3和草酸（固体）混合加热到60℃即得。其化学方程式为，用此法制备获得的ClO2和其它生成物分离的方法是ClO2的分子构型为，它的化学性质之所以活泼是十九．在合成氨工业中，用I2O5来定量测量CO的含量，其反应方程式为；I2O5和I4O9是离子化合物，试用离子式表示之。二十．1．写出次氟酸的结构式并指出各元素的氧化数，写出用斯图杰尔和阿佩里曼方法制备该酸的反应方程式。2．右面给出了几个分子和基团化学键的键能：试计算次氟酸的生成热（即从单质生成1mol该酸反应的热效应）。3．为什么次氟酸不稳定？试预测它分解的可能途径，求出次氟酸分解反应的热效应值。4．次氟酸刹那间能被热水所分解。此时得到的溶液，即表现有氧化性（对于碘化钠），又表现有还原性（对于高锰酸盐）。试推断次氟酸在水解时能生成什么产物？写出全部反应的方程式。二十一．KCl和KClO3的溶解度（g/100gH2O，0℃）分别为28.5和3.3，简述以KCl为原料制取KClO3的方法，写出有关化学方程式。二十二．1820年德贝莱纳首次提出用MnO2催KClO3热分解的反应制备O2。当时就知道气态产物有异常的气味，后来证明其中含有少量C12、O3及微量ClO2，测定气态产物O2中Cl2、O3含量的一种方法是：收集1.00L干气体（标态），使之通过KI溶液。通过溶液的气体经干燥后体积为098L。溶液中的KI被氧化成I2，后者和硫代硫酸钠的反应耗掉0.100mol/LNa2S2O3溶液0.0267L。1．气态产物中Cl2、O3各占多少摩尔百分含量？2．气态产物经过KI溶液前后，溶液的PH值有无改变？说明原因。二十三．99-6-1H—HO—OF—FO—HO—FH—FE（kJ/mol）432494155424220566二十四．在过去一个半世纪的时间内，一直试图合成粒子C。1968年利用核化学方法经多步合成首次得到了这种粒子，曾使用一种化学元素碲的单质作为合成原料。用于制备C的元素的天然同位素组成如下：用富集A=82的核素的制剂，以中子流照射，并使其溶于稀硝酸中。向所得溶液中加入过量的氢氧化物，之后，将臭氧通入溶液。由于得到的核素的β—蜕变，形成了粒子C。此外还知道，粒子C组成中的整个核的总电荷等于1.07×10－17C，而电子的总电荷等于1.09×10－17C。1．为了制得粒子C利用了何种化学元素的核素？2．自然界中元素的核组成与元素的任一个稳定核素的丰度之间有什么联系？3．粒子C的组成和电荷怎样？4．试写出制取C时进行的反应方程式（包括核反应）；5．在酸性介质中粒子C与离子Cr3＋、Br－、I－反应，形成何种物质？二十五．99-7-1-3二十六．99-4-3第二节氢与氧一．99-1-4二．在海拔20km～40km的高空，少量臭氧（～10ppm）吸收了太阳的大部分（95％～99％）有害紫外辐射。而在地球近表面，小到只有0.2ppm的臭氧却能促进光化学反应造成有害烟雾，因此，人们力图保护高空大气层中的臭氧，防止地球近表面臭氧浓度增加，已知臭氧分解反应：O3（g）＋O（g）→2O2（g）此分解反应可通过高空大气层中某些微量组分（例如NO和Cl原子）的催化作用实现。1．分别写出以NO和Cl原子为催化剂的臭氧分解的分步反应方程式；2．高空大气层中致冷剂CFCl3和雾化剂CF2Cl2的存在有何危害？写出有关反应方程式；3．世界上许多科学家强烈反对发展超高音速运输（SST）机，其主要理由是什么？三．98-1-1-1四．98-4-1-2五．99-3-3六．1．用通用的符号和式子说明所谓的过氧化合物。写出六种过氧化合物的化学式；2．写出二种定量测定过氧化钙中过氧化物含量的化学方程式；3．用化学方程式表示下列化学反应：（1）[Cr(H2O)6]Cl3溶于水，和过量氢氧化钠溶液混合，形成亮绿色溶液。当加人过氧化氢溶液时，溶液颜色转变为黄色；（2）若把紫色锰化合物的溶液和过氧化氢溶液混合，溶液褪色并有气体放出。第三节硫一．99-3-1-2二．氧及卤素反应生成许多不同的化合物（硫原子是中心原子），这些化合物大多数是分子，其中有许多种在水中容易水解。1．SCl2、SO3、SO2ClBr、SF4及SBrF5等分子的路易斯（Lewis）结构式。2．画出上述五种分子的几何构型。3．化合物A含硫（每个分子中只含一个硫原子）、氧及氟、氯、溴、碘中的一种或几种卤素；少量的A和水反应，可完全水解而不被氧化或还原；所有反应产物都是可溶的；将该物质配成溶液，稀释后分成几份，分别加入一系列的0.1mol/L的试剂。在下列测试中，哪些离子被检出？（1）加入硝酸和硝酸银（2）加入Ba(NO3)2（3）用NH3将pH调节至7，然后加入Ca(NO3)2写出下列测试中可能的反应方程式。（4）向该物质的酸性溶液中加入KMnO4，然后加入Ba(NO3)2（5）加入Cu(NO3)24．实际上，3．中的测试给出下列结果：（1）产生微黄色沉淀；（2）无沉淀；（3）无可见反应；（4）加入Ba(NO3)2后，KMnO4的特征颜色消失，而产生白色沉淀；（5）无沉淀。根据测试结果，写出该化合物的分子式。5．最后，进行简单的定量分析：称取7.190g该物质溶于水，稀释至250.0mL，取25.00mL该溶液加入稀HNO3和足量的AgNO3（以保证沉淀完全），沉淀经洗涤，干燥后称重，质量为1.452g。写出该化合物的分子式。6．写出该物质和水反应的方程式。若你未在5．中写出化合物的分子式，请用SOClF写方程式。三．把少量硫加到强碱溶液中，在一定条件下发生反应生成无色溶液，然后再多加一些硫到前面的溶液中，这些硫又可以全部溶解，这时溶液可能呈黄色。1．试说明呈黄色的为何物。2．写出上述有关反应的离子方程式。3．为除掉这种黄色物质，可以向该溶液中通入二氧化硫，直至黄色消失，试写出有关的离子方程式。四．某单质A按右图发生转化，图中只给出含元素A的产物。1．物质A是固体，不溶于水；2．物质B和I均为溶于水的气体；3．物质E、F、J和K是溶于水的固体；4．B、G、H、I、J和K的水溶液与F反应，产物都是E和D；5．以下转化均在碘的水溶液的作用下发生：B→DG→EH→LI→AJ→AK→A写出事实转化反应的配平的化学方程式。五．X和Z是由三种短周期元素A、B、C形成的两种化合物。已知元素A在两种化合物中的质量分数分别为29.11%和17.04％，且B、C的质量比在两种化合物中是相同的。已知化合物X的化学式为A2B2C3，它的溶液跟盐酸混合时有气泡和沉淀生成。则元素A是，B是，C是（填元素符号），Z的化学式为六．同主族元素其性质相似。例如，硫化物性质