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《元素化学》综合练习1一、SO42-和S2O82-(过二硫酸根离子)结构中,硫原子均位于由氧原子组成四面体的中心,且所有原子的最外层电子均满足8电子结构。已知S2O82-中两个硫原子间存在过氧键,S2O82-有强氧化性。H2S2O8能分步水解产生过氧化氢。(1)请在右边方框中画出SO42-的立体结构图,分别用实心圆点“●”和空心圆点“○”描出氧原子和硫原子的位置。(2)写出过二硫酸的结构简式,并确定氧、硫元素的化合价______________________________。(3)分析S2O82-有强氧化性的原因是__________________________________。(4)写出H2S2O8在OD182中水解的两步反应的化学方程式。第一步:__________________________________________________________。第二步:__________________________________________________________。二、次磷酸(H3PO2)是一种强还原性的弱酸,它能发生下列反应:CuX的主要性质如下:CuX是一种红棕色、难溶于水的物质;CuX不稳定,温度超过60℃时分解成金属铜和一种气体;在氯气中能燃烧;Cu+在酸性条件下可发生反应2Cu+=Cu2++Cu。根据以上信息,结合所学知识,回答下列问题:(1)CuX中X是表示一种元素,这种元素是_____________。(2)反应(a)的化学方程式为_________________________________。(3)反应(c)的离子方程式为___________________________________。(4)反应(b)中,当有1molCuX被氧化时,转移的电子数目为__________个。(5)如果把CuX溶解在足量的稀硝酸中产生的气体只有NO,则有关反应的离子方程式为_________________________________________。三、近年来,镁在汽车、航天、航空、机械制造、军事等产业中的应用迅猛发展。(1)新型镁合金可被大量应用于制造笔记本电脑外壳、竞赛自行车框架等,这是由于镁合金具有____________________等优异性能。(2)某研究性学习小组探究以镁条、铝片为电极,以稀NaOH溶液为电解质溶液构成的原电池(如右图所示)时发现,刚开始时,电流表指针向右偏转,镁条做负极;但随后很快指针又向左偏转,镁条表面有极少量的气泡产生。①开始阶段,负极发生的反应是___________________。②随后阶段,铝片发生的电极反应式是_________________________________________;镁条表面只有极少量的气泡产生,其原因是:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,则镁电极发生的主要反应的电极反应式为__________________________________。(3)经研究测定,镁与不同浓度的硝酸反应,生成气体产物的含量随HNO3浓度变化曲线如右图所示,溶液中的产物有Mg(NO3)2、NH4NO3和H2O。①某同学拟用1.2g镁与100mL硝酸反应制取二氧化氮,硝酸的物质的量浓度至少为_______________。②960mgMg能在1L4mol/L的HNO3中完全溶解,并可收集到224mL(标准状况下)气体,有关反应的化学方程式为__________________________________。四、氯酸是一种强酸,其浓度若超过40%就会迅速分解,产生一种比它酸性更强的酸,同时放出两种气体的混合气体,该气体干燥后的平均相对分子量为45.57,它可以使湿润的淀粉—KI试纸变蓝后又褪色。试写出(1)氯酸分解的方程式。(2)气体与淀粉—KI试纸反应的化学方程式。五、某研究性学习小组研究HNO3的氧化性,设计了如下实验:在盛有新配制的FeSO4溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液,观察现象,然后再加入浓HNO3,溶液的颜色变红,但是将红色溶液放置一会儿则发现溶液由红色快速变为蓝色,并产生红棕色气体,这一奇特现象激起了同学们的好奇心与求知欲望,他们对此现象设计了探究性实验。(1)甲同学认为是溶液中的Fe2+的干扰造成的,大家经过理性分析,认为可以排除Fe2+的干扰,理由是。(2)乙同学认为红色消失,说明Fe(SCN)3被破坏,红棕色NO2说明了某些离子与HNO3发生了氧化还原反应,推测可能是KSCN与HNO3作用。根据C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推断SCN-的结构式为。(3)根据乙同学的,观点,设计了实验方案1,往浓HNO3中逐滴加入KSCN溶液,实验开始时无明显现象,一段时间后溶液慢慢变红色至深红色,突然剧烈反应产生大量气泡,放出红棕色气体,而溶液红色消失变为浅绿色,溶液温度升高;继续滴入KSCN溶液变为浅蓝色,最后变为无色。将产生的气体通入过量的Ba(OH)2溶液,产生浑浊,并剩余一种非极性气体;向反应后的溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀。(此过程中溶液颜色变化不必细究)写出向浓HNO3中滴入KSCN离子的方程式:。(4)丙同学认为SCN-的性质还可进一步探究,设计了方案2,向Fe(SCN)3中分别滴加过量的氯水、溴水,溶液的红色均消失变为黄色,而加入过量的碘水时溶液的颜色基本不变。丙同学的设计意图是。(5)通过本次探究,可知用SCN-间接检验Fe2+时应注意。六、向Cu(NH3)4SO4的水溶液通入SO2至溶液呈微酸性,生成白色沉淀Q(化学式NH4CuSO3)。将Q与足量的l0mol/L硫酸混合微热,生成金属单质A、有刺激性气味的气体B和溶液C。(1)写出生成Q的化学方程式:_________________________________________________(2)Q晶体中呈正四面体的原子团是:__________,Q中_________(填“有”或“没有”)未成对电子;(3)溶液C的颜色是_____色的;金属单质A是______色的,其重要用途之一是________;(4)写出Q与足量10mol/L硫酸混合微热反应的化学方程式:_____________________________________________________________________七、Tetraazidomethane是化学家2006年新制得的一种只由两种元素构成的化合物。这两种元素一种是有机物中必不可少的,而另一种则是大气中含量最高的元素。制备Tetraazidomethane的一种方法是由含锑盐A与一种钠盐B在一定条件下发生复分解反应。盐A的阳离子为三角锥形,含氮质量分数约为91.30%;阴离子为SbCl6-。钠盐B的阴离子和CO2是等电子体。Tetraazidomethane是一种高沸点的液体,含氮质量分数约为93.33%,有一定的危险性。(1)与Tetmazidomethane含有相同元素的二元化合物可能有着截然不同的性质,比如按照化合价一般规律组成的最简单形式的化合物X在材料科学中有着特殊的研究意义。其化学式为_____________________。(2)已知SbCl6-的中心原子上的价电子都用于形成共价键了,则SbCl6-的立体构型为____;B的阴离子的立体构型可能为____;(3)B与KNO3混合,点燃后产生相当慢的爆炸,分两步进行反应,首先是B分解,产生金属和一种气体;该金属再与KNO3反应,释放出一种气体,同时得到两种用一般点燃法无法制备的金属氧化物。请写出可能发生反应的化学方程式:①_____________________________________________________________________②____________________________________________________________________(4)硝化甘油是丙三醇与硝酸形成的酯,它分解能释放氮气、氧气、二氧化碳和水蒸气。请写出反应的化学方程式,并配平:____________________________。Tetraazidomethane、硝化甘油与B均易发生爆炸反应的主要原因是:_________________。八、艾哈迈德·泽维尔因在飞秒化学反应动态学研究中突出贡献,而获得1999年诺贝尔化学奖。利用飞秒技术,人们可直接测量在化学反应中最短寿命的过渡态。人们发现在飞秒化学领域中,有一种无机物(白色钠盐)NaX。其有关实验是带有转折性的范例,为飞秒化学动态学建立了若干新概念。已知:①NaX溶于水呈中性。②在NaX的水溶液中滴加碱性盐NaY溶液时,溶液变成棕黄色。③若继续加过量NaY溶液,溶液又变成无色。④NaX溶液与FeCl3溶液作用,溶液变成棕色浑浊。⑤NaX溶液与AgNO3溶液作用,有黄色沉淀析出。⑥NaY与浓盐酸反应,有黄绿色刺激性气体生成。⑦此气体同冷NaOH溶液作用,可得到含NaY的溶液。在NaX微粒的反应中(如右图所示)。用飞秒化学实验结果,人们首次证明有化学键的共振行为。在实时观测中发现,化学键的转化是沿反应坐标从共价键到离子键(曲线1、2,文献报道R1=2.70;R2=6.93)。从此实验,人们可以得到动态学的若干关键参数,如化学键断裂的时间、共价键/离子键的偶合量值,反应轨迹的分支等。问题:(1)NaX*在核间距为多少时,有成钠原子分离?___________________________(2)NaX和NaY各是何种物质?_________________________________________________________________(3)写出下列反应的化学方程式:②_____________________________________________④_____________________________________________⑥_____________________________________________九、38))((1043OHFspek16))((100.82OHFspek31))((1063OHCrspkCr2O72-/Cr3+=1.33vFe3+/Fe2+=0.77v处理含铬(Ⅵ)废水的一种方法是用FeSO4把铬(Ⅵ)还原为铬(Ⅲ)並同时转化为铁氧体Fe2+Cr3+xFe3+2-xO4⒈为了把废水中CrO3还原并转化为铁氧体Fe2+Cr3+xFe3+2-xO4,至少需加CrO3含量多少倍的FeSO4·7H2O固体?⒉如果含铬废水为酸性,按铬(Ⅵ)在废水中实际存在形式,计算还原反应的pH应在何范围?(其它离子浓度均按标准状态计算)⒊沉淀出组成和铁氧体相当的沉淀,pH需在8~10间进行,为什么?参考答案(1)四、(1)26HClO3==15O2↑+8Cl2↑+10HClO4+8H2O(2)Cl2+2HI==2KCl+I2.I2+5Cl2+6H2O==2HIO3+10HCl五、(1)体系中NO2逸出说明HNO3过量,不可能在溶液中残留有Fe2+。(2分)(2)[S-C≡N]-(2分)(3)2SCN-+22NO3+20H+=2SO24+2CO2↓+22NO2↑+N2↑+10H2O(3分)(4)验证SCN-的还原性强于Cl-、Br-而弱于I-(2分)(5)加入的氧化剂不能过量(2分)六、(1)2Cu(NH3)4SO4+3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+3(NH4)2SO4(2分)(2)NH4+(1分)没有(1分)(3)蓝(1分)紫红(1分)作导线(1分,其他合理答案亦可)(4)2NH4CuSO3+2H2SO4=Cu+(NH4)2SO4+2SO2+CuSO4+2H2O(2分)七、(1)C3N4(1分)(2)正八面体(1分)直线形(1分)(3)①2NaN3=2Na+3N2↑(2分)②10Na+2KNO3=K2O+5Na2O+N2↑(2分)(4)4C3H5(NO
本文标题:高中化学竞赛-《元素化学》综合练习1
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