全国高中学生化学竞赛习题

教练员培训班练习题(Ⅰ)第一部分无机化学一、氧化还原反应（A）1．试写出下列各题中，中心原子的氧化数（S、Mn、P）(1)Na2Sx、H2SO4、Na2S2O3、H2S、Na2S4O6、S8、K2S2O8、H2SO5、S4Cl2(2)MnF2、MnO3F、K4[Mn(CN)6]、K2MnO4、Mn2(CO)10、Mn(CO)4(NO)(3)H3PO4、P4O6、H3PO2、PH4+、H3PO3、H2PO4－、P4、H4P2O7、P2H42．用氧化数法配平下列各反应方程式(1)Fe3C+HNO3Fe(NO3)3+NO+CO2+H2O(2)CrI3+Cl2+KOHK2CrO4+KIO3+KCl+H2O(3)MoS2+O2+NaOHNa2MoO4+Na2SO4+H2O(4)P4+NaOH+H2ONaH2PO2+PH3(5)HCNS+KClO3CO2+NO+SO2+KCl+H2O(6)+(CH3)2C＝OCOOH+MnSO4+K2SO4+H2OCH2CH(CH3)2+KMnO4+H2SO4(7)Pb(N3)2+Cr(MnO4)2Cr2O3+MnO2+NO+Pb3O4(8)P4+P2I4+H2OPH4I+H3PO43．用离子电子法配平下列各反应方程式(1)PH4++Cr2O72－P4+Cr3+(2)ClO－+Fe(OH)2OHCl－+FeO42－(3)CuO+NH3OHCu+N2(4)Zn+CNS－HZn2++H2S+HCN①②③+O2④⑤(5)CN－+O2OHCO32－+NH3(6)Al+NO3－Al(OH)4－+NH3(7)Cu3P+Cr2O72－Cu2++H3PO4+Cr3+(8)Fe+NO2－FeO22－+NH3(9)Cr(OH)4－+H2O2CrO42－+H2O(10)N2H4+Cu(OH)2N2+Cu(11)MnO4－+H2C2O4Mn2++CO2(12)Cr(NCS)64－(aq)+Ce4+(aq)Cr3+(aq)+Ce3+(aq)+NO3－(aq)+CO2(g)+SO42－(aq)(13)Zn+NO3－NH3+Zn(OH)42－(14)PbO2+Mn2+MnO4－+Pb2+(15)CrO42－+S2O32－+H+SO42－+Cr3++H2O4．在开采硫铁矿地区，开采出的矿石暴露在空气中，逐渐被氧化，有关的反应可表示如下：Fe2++S22－Fe3++FeS2(s)FeS2(s)+O2SO42－+Fe2+Fe(OH3)(1)试写出①～⑤的反应的离子方程式。(2)用Fe2(SO4)3溶液洗去煤中的FeS2的洗涤液经过简单的处理后可以循环使用，为什么？5．辉钼矿(MoS2)是最重要钼矿，它在130℃、202650Pa氧压下，跟苛性碱溶液反应时，钼以钼酸根(MoO42－)形式进入溶液。(1)在上述反应中硫也氧化而进入溶液。试写出上述反应的配平方程式。(2)在密闭容器中用硝酸来分解辉钼矿，氧化过程的条件为150℃～250℃、114575～1823850Pa氧压。反应结果钼以钼酸形态沉淀，而硝酸的实际消耗量很低（相当于催化作用），为什么？试通过化学方程式来解释。6．近年来研究表明高铁酸盐在能源、环境保护等方面有着广泛的用途。我国学者提出在浓NaOH溶液中用电化学法来制备高铁酸盐[FeO42]，电解装置如右图。在电解过程中阳极上发生的电极反应为①，阴极上发生的电极反应为②，总电解反应方程式为③；电解一段时间后，在阳极上收集到气体为1.12dm3，在阴极上收集到气体为8.96dm3，（已换成标准状态），那么获得的高铁酸盐的物质的量为④，阳极区周围溶液的pH⑤（填升高、降低或不变）。7．写出下列化学反应的配平的方程式[提示：2K(Na)+K2O2(Na2O2)2K2O(Na2O)](1)Na+NaOH(l)(2)K+KNO3(3)CeO2+H2SO4(4)NH4Hg8．水中溶解氧的实验滴定测定，涉及以下一些反应，写出反应方程式(1)在碱性溶液中，溶解氧与Mn(OH)2反应(2)在酸性条件下，Mn(III)水合氧化物与碘离子反应(3)碘与硫代硫酸钠溶液反应9．四氮化四硫(S4N4)是氮化硫类化合物中的一个。它可由二氯化二硫和氨合成为橙色晶体，撞击或加热时易爆炸……(1)写出由二氯化二硫和氨形成S4N4的反应式。(2)能否用N2与S合成S4N4？为什么？H2O2催化I2单质L10．某单质A是固体，不溶于水，物质B与I均为溶于水的气体，按图发生转化，图中只给出元素A的产物，写出以下转化反应的配平的化学方程式。COH2DKOHE电解FA2OBKOHGAHDA+B+EIKOHJAKDA+I+E（B）1．次磷酸H3PO2是一种强还原剂，将它加入CuSO4水溶液，加热到40～50℃，析出一种红棕色的难溶物A。经鉴定：反应后的溶液是磷酸和硫酸的混合物；X射线衍射证实A是一种六方晶体，结构类同于纤维锌矿(ZnS)，组成稳定；A的主要化学性质如下：①温度超过60℃，分解成金属铜和一种气体；②在氯气中着火；③与盐酸反应，放出气体。回答如下问题：(1)写出A的化学式；(2)写出A的生成反应方程式；(3)写出A与氯气反应的化学方程式。(4)写出A与盐酸反应的化学方程式。2．铬的化合物丰富多彩，实验结果出人意料。将过量的30%H2O2加入(NH4)2CrO4的氨水溶液，热至50℃后冷至0℃，发生氧化—还原反应，析出暗棕红色晶体A。元素分析报告：A含Cr31.1%，N25.1%，H5.4%。在极性溶剂中A不导电。红外图谱证实A有N—H键，且与游离氨分子键能相差不太大，还证实A中的铬原子周围有7个配位原子提供孤对电子与铬原子形成配位键，呈五角双锥型。(1)以上信息表明A的化学式为；A的可能结构为。(2)A中铬的氧化数为。(3)预期A最特征的化学性质为。(4)写出生成晶体A的氧化还原反应方程式。3．最近，我国某高校一研究小组将0.383gAgCl，0.160gSe和0.21gNaOH装入充满蒸馏水的反应釜中加热到115℃，10小时后冷却至室温，用水洗净可溶物后，得到难溶于水的金属晶体A。在显微镜下观察，发现A的单晶竟是六角微型管，有望开发为特殊材料，现代物理方法证实A由银和硒两种元素组成，Se的质量几近原料的2/3；A的理论产量约0.39g。(1)写出合成A的化学方程式，标明A是什么。(2)溶于水的物质有（写化学式）：。(3)试说明在A中Se的质量不足原料中的2/3的原因。4．市场上出现过一种一氧化碳检测器，其外观像一张塑料信用卡，正中有一个直径不到2cm的小窗口，露出橙红色固态物质。若发现橙红色转为黑色而在短时间内不复原，表明室内一氧化碳浓度超标，有中毒危险。一氧化碳不超标时，橙红色虽然也会变黑，却能很快恢复。已知检测器的化学成分：亲水性硅胶、氯化钙、固体酸H8[Si(Mo2O7)6]·28H2O、CuCl2·2H2O和PdCl2·2H2O（注：橙红色为复合色，不必细究）。(1)CO与PdCl2·2H2O的反应方程式为。(2)上面第1问的产物之一与CuCl2·2H2O反应而复原，化学方程式为。(3)上面第2问的产物之一复原的化学方程式为。5．铅－酸电池是广泛使用在汽车和作为动力的便携式电池。目前在动力汽车的电池发展中，最有有途的是轻便型可充电锂离子电池。一个铅－酸电池表示以下：Pb(s)|PbSO4(s)|H2SO4(aq)|PbSO4(s)|PbO2|(Pb(s))一个锂电池表示以下：Li(s)|Li+－导电（固体）电解质(s)|LiMn2O4(s)在放电过程中，形成了嵌入物Li2Mn2O4，在充电过程中，转变成Li(s)和LiMn2O4。(1)写出在铅－酸电池放电过程中电极上的电化学反应式。在负极上反应式：在正极上反应式：(2)写出在锂离子电池放电过程中电极上的电化学反应式。在负极上反应式：在正极上反应式：(3)写出在LiMn2O4尖晶石型结构中锂离子和锰离子的配位数。二、酸－碱反应1．根据Pauling规则，估计下列各酸的pK1值：(1)H2CrO4(2)HBrO4(3)HClO(4)H5IO6(5)HSO3F(6)H3AsO42．在液态HF中，下列各物质是以酸的形式作用还是以碱的形式作用，写出反应方程式说明之。(1)BF3(2)SbF5(3)H2O(4)CH3COOH(5)C6H63．已知H2SO4的自偶电离的离子积常数为2.810－4，试计算纯H2SO4中各离子的浓度。4．已知反应：HCl+HAcH2Ac++Cl(在冰醋酸溶液中进行)的平衡常数为2.810－9，又知HAc的自偶电离后的离子积常数为3.610－15，试计算1.010－4moldm－3的HCl的HAc溶液中、H2Ac+、Cl、Ac的浓度。5．氢氧化银（AgOH）不溶于水（Ksp=1.010－8）。试设计一种简单的定性实验来确定AgOH是强碱还是弱碱？6．(1)写出下列各酸的共轭碱的化学式：①H3PO4②HSO4③SH④Cr(H2O)63+⑤H2AsO4(2)写出下列各碱的共轭酸的化学式：①C2H5NH2②H4IO6③B(OH)4④VO(OH)+7．指出下列各分子或离子中哪些是路易斯酸？哪些是路易斯碱？(1)AlCl3(2)OH(3)Br(4)H2O(5)NO+(6)CO2(7)NH3(8)Fe3+(9)(CH3)2S(10)SbF58．试指出NH3和NF3的路易斯碱性哪一个强？试加以解释。9．用路易斯酸碱理论解释下列反应为什么会发生？(1)BF3+FBF4(2)S+SO32S2O32CH3CSNH2SNH2(3)AlCl3+ClAlCl4(4)Co2++6NH3Co(NH3)62+10．己知H3PO2和H3PO3的K1值约为102，试根据Pauling含氧酸规则，推出H3PO2和H3PO3分子中的键连方式。11．纯硫酸的粘度非常大，为什么纯硫酸中H3SO4+和HSO4－离子的迁移速率可以与水中的H3O+和OH－离子的迁移速度相提并论。12．写出下列各溶剂的自偶电离式:(1)BrF3(l)(2)SOCl2(l)(3)N2O4(l)(4)SO2(l)13．已知在液氨中能发生下列两个反应：NH4Cl＋KNH2＝KCl＋2NH32NH4I＋PbNH＝PbI2＋2NH3请写出能在水溶液中发生的与上两个反应相当的反应方程式。14．试完成并配平下列反应方程式（M为金属）(1)M＋NH3(l)NH3(2)M＋NH4Cl(l)NH3(3)M(NH2)215．无论是液态的BrF5还是AsF5都是不良的电解液，但是它们的混合物是比这两种纯化合物中任何一种都要好的电导液。试解释之。16．硫代乙酰胺()的水溶液可以代替H2S气体，来制备硫化物的沉淀。它在常温下水解很慢，加热时水解加快，试写出在酸性条件下和碱性条件下的水解的离子方程式。CH3C17．参照水溶液化学反应的知识，回答下面的问题：在液态BrF3中，用KBrF4滴定Br2PbF10的过程中，出现电导最低点。写出有关反应方程式。18．I2与S2O6F2之间可以进行化学计量控制反应(1)试写出I2∶S2O6F2＝1∶3的化学反应方程式(2)试写出I2∶S2O6F2＝3∶1的化学反应方程式(3)试写出I2∶S2O6F2＝2∶1的化学反应方程式(4)上述反应属于哪种类型反应？19．配合物的阴离子[FeCl4－]呈黄色，而[Fe2Cl6]呈淡红色，在1LPOCl3或PO(OR)3中溶解0.1molFeCl3(s)得到一种淡红色溶液，该溶液稀释变为黄色，用Et4NCl滴定POCl3作溶剂的红色溶液，FeCl3/Et4NCl摩尔比为1∶1时颜色发生突变（由红变黄），振动光谱表明氧氯化物溶液与典型的Lewis酸通过氧配位的方式形成加合物。用两种可能的反应方程解释上述事实。20．写出下列在100%H2SO4中化学反应方程式(1)