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高中化学竞赛辅导无机元素练习


高中化学竞赛练习(无机化学主族元素)

2014.1

高中化学竞赛练习(无机化学主族元素) 第一章 卤素
一、于酸性溶液中混合等物质的量的 KBrO3 和 KI,生成哪些氧化还原产物,它们的物质量 的比是多少? (2)用漂白粉漂白物料时,常采用以下步骤: 将物料浸入漂白粉溶液,然后暴露在空气中; 将物料浸在稀盐酸中; 将物料浸在

大苏打溶液中,最后取出放在空气中干燥;试说明每一 步处理的作用,并写出有关的反应方程式。

二.为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 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(S2O3 2 ? )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 2S2O3 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. 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。

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五、含有农药、染料、酚、氰化物,以及引起色度、臭味的废水,常用化学氧化法进行处理。 所用的氧化剂有氯类(如液氯、漂白粉、次氯酸钠等)和氧类(如空气、臭氧、过氧化氢、 — 高锰酸钾等) 。一个典型实例是用氯氧化法处理含有剧毒的氰化物(含 CN 离子)的废水。 — 在碱性条件下 (pH=8.5—11) , 氯气可将氰化物中 CN 氧化为比它毒性小一千倍的氰酸盐 (含 — CNO ) 。 — (1)写出含 CN 废水中用氯气氧化,生成氰酸盐时的离子方程式 — — (2)若使含 CNO 废水中再投入氯气可使 CNO 转化为无毒的气体等,写出这个反应 的离子方程式。 — — (3)在用液氯不便的地区,可用漂白粉处理含 CN 的废水,若将其氧化为 CNO 。写出反 应的离子方程式。

六、 二氧化氯作为消毒剂正以其独特的优良性能在饮水消毒、 工业给水处理、 二次给水消毒、 游泳池水处理、 含酚含氰废水和医院废水处理、 食品消毒以及纸浆纤维的漂白等方面越来越 得到广泛的应用。美国环保局已列为取代液氯消毒的首选药剂。ClO2是一种黄色并有刺激性 0 0 气味的气体,ClO2 沸点11 C,凝固点–59 C,易溶于水,溶解度是氯气的5倍。年产量达300 万吨的氯酸钠是生产ClO2的原料,92%用于生产ClO2—在酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫或 草酸还原。此外,将亚氯酸钠固体装柱,通入用空气稀释的氯气氧化,也可生产ClO2。ClO2 有极性和顺磁性,不形成二聚体,在碱性溶液里可发生歧化反应。 1.说明ClO2的杂化方式和分子构型。 2.在ClO2分子中的Cl-O键长为149pm,比双键长,比单键短,为什么? 3.分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产ClO2的反应方程式。 4.写出上述ClO2歧化反应的化学方程式 5.二氧化氯可以氧化处理含锰地下水,写出ClO2除二价锰反应的方程式。

七、黄绿色 C1O2 是最早发现的氯的氧化物,具有漂自、消毒作用。 (1)制备 C1O2(沸点 9.9℃)的方法是:湿润的 KC1O3 和固体草酸混合加热到 60℃即得, 写出反应式。 (2)画出 C1O2 结构示意图,标出大π 键,估计其键角大约值。 (3 )BrO2 的制备方法可用臭氧在低温氧化溴,写出化学方程式。该化合物不稳定,溶于碱 性溶液可发生类似于单质的反应,写出离子方程式。

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第二章

氧族元素

一、硫及其化合物是大家十分熟悉的,回答或计算下列问题: 1. 己知单质硫是以环状 S8 形式存在,人们现在可以制备出多种环多硫的一氧化物,如在 0 40 C 低温下,用 SOCl2 和 H2S 在 CS2 溶液中可制备出 S8O,该化合物是橙黄色晶体,在室 温以上分解。画出 S8O 结构简图,写出 S8O 分解方程式: 2. SO2 是引起酸雨的主要物质,某同学收集一份雨水,放置一夜以后进行测定 pH=3.0,假 -2.00 设此时雨水的酸性均来自于硫酸,计算雨水中硫酸的总浓度(Ka2=10 ) 。 3. SO2 可用石灰乳法处理,最后可得到生石膏,分步写出反应方程式: 4.SO2 也可用 NaOH、Na2CO3 吸收,所得溶液可用于漂白织物时的去氯剂,写出去氯的离子反 应方程式并鉴定产物。

二.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。

三、石硫合剂(石灰硫黄合剂)通常是以硫黄粉、生石灰及水混合,煮沸、摇匀而制得的橙 色至樱桃红色透明水溶液,可用作杀菌杀螨剂。 (1)写出生成石硫合剂的相关反应方程式,为什么呈现橙色至樱桃红色? (2)石硫合剂在空气中与 H2O 及 CO2 作用又生成具有杀虫作用的 S,写出分步的反应方 程式。

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四.氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。 1. 氯化亚砜分子的几何构型是 ; 中心原子采取 是 (等性、不等性)杂化。 2.写出亚硫酸钙和五氯化磷共热,制备氯化亚砜反应的化学方程式 3.氯化亚砜在有机化学中用作氯化剂,写出乙醇和氯化亚砜反应的化学方程式

杂方式,

4.氯化亚砜可以除去水含氯化物(MCln ? xH2O)中的结晶水,用化学方程式表示这一反应 5.比较3、4两个反应的共同之处是 ;这两种方 法的优点是 ; 反应完成后, 除去剩余 氯化亚砜的方法是 。 五 1.某中学生取纯净的 Na2SO3?7H2O 50.00 g,经 600℃以上的强热至恒重,分析及计算表 明,恒重后的样品质量相当于无水亚硫酸钠的计算值,而且各元素的组成也符合计算值,但 将它溶于水,却发现溶液的碱性大大高于期望值。你认为是什么原因?(请用化学方程式表 达) ; 2.如何用简单的实验验证你的想法。 (请用化学方程式表达) ; 3.亚硫酸盐和硫酸盐都常用于造纸业制浆,亚硫酸盐浆较白,返黄现象较轻,为什么? 4.纸浆多要经过漂白粉液漂白,其温度要控制在 35-38℃,不能超过 40℃,为什么? 5.若纸浆白度已达到,残氯尚高,必须终止漂白作用,一般加什么化合物?并写出化学 反应。

六、H2O2 是一种绿色氧化剂,应用十分广泛。1979 年化学家将 H2O2 滴入到 SbF5 的 HF 溶液中, 获得了一种白色固体 A。经分析,A 的阴离子呈八面体结构,阳离子与羟胺 NH2OH 是等电子 体。 (1)确定 A 的结构简式。写出生成 A 的化学反应方程式。 (2)在室温或高于室温的条件下,A 能定量地分解,产生 B 和 C。已知 B 的阳离子的价电子 总数比 C 的价电子总数少 4。试确定 B 的结构简式,写出 B 中阴、阳离子各中心原子的杂化 形态。 (3)若将 H2O2 投入到液氨中,可得到白色固体 D。红外光谱显示,固态 D 存在阴、阳两种 离子,其中一种离子呈现正四面体。试确定 D 的结构简式。 (4)上述实验事实说明 H2O2 的什么性质?

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第三章

氮族元素

一. NO2 是一奇电子分子,在 413K 以下能二聚成无色的抗磁性气体 N2O4,超过 423K 时, NO2 发生分解。N2O4 被用作第一艘登月飞船的液体推进系统中的氧化剂,其主要燃料是肼。我 国长征系列火箭一子级和二子级均采用偏二甲肼和四氧化二氮作为推进剂。N2O4 仅在固态时 是纯净物质,其熔点为 264K,沸点为 294K。X 射线衍射分析结果表明:N2O4 分子是平面状结 构,且所有的 N-O 键长都相等。当 N2O4 为液态时,能够微弱地解离生成硝酸亚硝酰盐。偏 二甲肼是联氨的衍生物,联氨是氨的衍生物。试回答下列问题: 1. 写出N2O4在登月飞船的液体推进系统中所发生主要反应的方程式; 2. 说明N2O4分子中N原子的杂化方式和成键情况; 3.画出偏二甲肼的构型。 4.写出我国长征系列火箭二元推进剂反应的化学方程式。 5.偏二甲肼可用二甲胺被亚硝酸氧化、再用锌还原来制备,写出各步反应方程式。 6.四氧化二氮存在自身电离平衡,可与氯化锌作用,写出其方应方程式。 7.将铜溶于乙酸乙酯的N2O4溶液中可制得无水硝酸铜,写出这个制备反应的化学方程式。

二、氮、磷、铋都是 VA 族元素,它们都可以形成氯化物,例如:NCl3、PCl3、PCl5 和 BiCl3。 试问: (1) 为什么不存在 NCl5 及 BiCl5 而有 PCl5? (2) 请写出NCl3、PCl3、BiCl3水解反应反应方程式。 (3)如何配制BiCl3溶液? (4)把适量BiCl3固体置于浓NaCl液,得澄清液,请说出可能的原因。

三.1.叠氮离子N 经由氨基钠与NO 离子或N2O在一定温度下合成,试写出这些反应的离 子方程式(产物中有氨放出); - - 2.写出N3 的空间构型和结构式,N3 离子中N的氧化数为多少?其中氮原子采取何种杂化 - 类型?写出两种与N3 离子是等电子体的物种; 3.HN3(叠氮酸)有哪些可能的共振结构?标明每个共振结构中所有原子的形式电荷。讨论 HN3分子中三个氮原子之间键长的长短; 4.比较 HN3 与 HX(卤化氢)的酸性,热稳定性及还原性的大小 5.HN3 与银盐作用,可得一种不溶于水的白色固体,该固体加热时,会发生爆炸。写出 反应方程式:
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3?

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6.在盐酸介质中,金属 Cu 与 HN3(l)组成原电池,正极有气泡产生;一段时间后电流 减弱, 在负极周围滴入几滴浓盐酸后又使电流增大, 写出原电池的电极反应和滴入浓盐酸后 的反应。

四.长期以来,多磷酸钠是制备洗涤剂的重要原料。 1.试写出由磷酸脱水制备不同结构多磷酸的化学反应方程式(设多磷酸中有n个磷原子): 2.画出含4个磷原子的各种多磷酸的结构式; 3.试说明多磷酸钠作为洗衣粉中的配料成分的作用是什么? 4.60年代时,发现加入多磷酸钠的洗衣粉在使用后会污染环境,试解释之。

五、水中 Ca 、Mg 能形成“水垢”使水质变得不适于家庭和工业使用,回答下列问题: (1)石灰-苏打法被用来大规模软化生活用水,写出配平的离子反应方程式。 (2)另一种软化硬水的方法是离子交换法, 交换过程是在装有离子交换树脂的交换柱或 交换床中完成的。 A. 用方程式表示离子交换过程 B. 如何对树脂进行再生? C. 离子交换水可作为饮用水吗?为什么? (3)工业上常用格氏盐(某种磷酸盐)作为锅炉用水的软化剂,为什么?画出格氏盐的结 构示意图以及格氏盐与钙离子结合后形成化合物的结构示意图。

2+

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六. 安全火柴中的成分分别是:火柴头主要由氧化剂(KClO3)、易燃物(如硫等)和粘 合剂等组成。火柴盒侧面主要由红磷、三硫化二锑、粘合剂组成。 1. 简述安全火柴的燃烧的原理,并写出主要方程式。 2.安全火柴与早期火柴比优点在哪里? 3.写出锑的外层价电子排布,它位于第几周期第几族,写出它常见的化合价。

七.砷是周期表中VA族元素,自然界中主要以硫化物矿存在,例如雌黄(As2S3)。制备砷的 单质时,先将雌黄在空气中煅烧生成碎的正三价氧化物,该反应的化学方程式 是 ; 砷 能 被 浓 热 的 硫 酸 氧 化 成 As2O3 , 化 学 方 程 式 是 :As2O3俗称砒霜,是剧毒物质,法庭医学分 析上常用马氏试砷法来证明是否砒霜中毒:把试样与锌和硫酸混和,若试样中含有砒霜,则 会发生反应生成砷化氢,硫酸锌和水,化学方程式是 ;在无氧条件下,将生 成的砷化氢导入热的玻璃管中,在试管加热的部位砷化氢分解形成亮黑色的“砷镜”,化学 方程式是 。 八、回答下列问题: 1 在酸性溶液中,NaNO2 与 KI 反应可得到 NO,有两种操作步骤: (a)先将 NaNO2 酸化后再滴加 KI; (b)先将 KI 酸化后再滴加 NaNO2。 哪种方法制得的 NO 更纯?为什么? 2 实验室少量的氮气可用氯化铵和亚硝酸钠制备, 制备出的氮气常混有 NO, 可通入硫酸亚铁 溶液除去,写出化学反应方程式。 3 为什么 NF3 常温不水解,而 NCl3 常温可以水解?写出水解产物。

九、回答下列关于磷的问题: 1 磷可形成多种硫化物,其中 P4S3、P4S10 比较稳定,在工业上有较重要的用途,画出两种化 合物的结构(其中 P4S3 有一个 P3 环) 。 2 在高炉炼铁时,原料中的磷几乎全部还原到生铁中,磷使钢材在低温下变脆,即产生“冷 脆”现象,因此脱磷是炼钢过程的主要任务之一。工业上在氧气转炉中使用钙基(CaO)法 脱磷,写出可能的化学反应方程式。 3 PF3、PC13 是工业上使用较多的磷的卤化物,哪个化合物键角大?说明原因。

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第四章

碳族元素

一、某元素 A 能直接与ⅦA 族某一元素 B 反应生成 A 的最高价化合物 C,C 为一无色而有刺 鼻臭味的气体,对空气相对密度约为 3.61 倍,在 C 中 B 的含量占 73.00%,在 A 的最高价 氧化物 D 中,氧的质量占 53.24%。 (1)列出算式,写出字母 A、B、C、D 所代表的元素符号或分子式。 (2)C 为某工厂排放的废气,污染环境,提出一种最有效的清除 C 的化学方法,写出其化 学方程式。 (3)A 的最简单氢化物可与 AgNO3 反应,写出化学方程式。

二、现有无色透明的晶体 A(金属 Sn 的化合物) ,某学生做了以下一组实验: (1)将晶体溶于水,立即生成白色沉淀,若先用盐酸酸化后再稀释,得 A 的澄清透明溶液。 (2) 将 A 溶液滴入氯化汞溶液, 析出白色沉淀 B, 令 A 过量时, 沉淀由灰色转化为黑色的 C。 (3)将氢硫酸滴入 A 溶液,产生棕黑色沉淀 D,D 能溶于过硫化铵溶液得 E。 (4)取少量晶体 A,用硝酸酸化后再稀释,所得之澄清液与硝酸银反应产生白色沉淀 F。 (5)F 溶于硫代硫酸钠溶液,得无色透明溶液 G,稀释 G 产生白色沉淀 H,放置后,沉淀颜 色由白变棕,最后变为黑色的 I。 请指出 A 为何物?并写出以上实验各步反应的方程式。

三.某金属的氧化物有三种A、B、C: (1) A+HNO3→B+D+H2O (2) A ? H 2 SO4 (浓) ? ?? E ? F ? H 2O (4) B ? HCl ? ?? E ? F ? H 2O
? ?

?? C ? G (3) 550℃以上 A ?

?

(5) B + KOH(熔融)→ H + K2O (6) C + HAc→ I + H2O (7) I + H2S→J↓ + HAc (8)J+H2O2→K F、G的单质在常温下为氧化性气体。E在热水中溶解度大为增加,而冷水中溶解度急剧减
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小成微溶物,析出晶体呈针状。H以前曾误认为含结晶水的该金属含氧酸盐,现经结构测定, 它是一个具有八面体构型的配阴离子与钾离子组成的盐。J是黑色沉淀,K是白色沉淀。I是 定性检测S
2?

或H2S的常用试剂。试写出A~K的化学式,并写出有关化学方程式。

四. PbSO4沉淀可溶于浓硫酸中, 是因为________________________________________; PbCl2 沉淀可溶于浓盐酸中,是因为_____________________________________________; 五、加工松花蛋时,要将纯碱、石灰、盐、黄丹粉按一定比例混合,再加上泥和糠裹在鸭蛋 外面,两个星期后,美味可口的松花蛋就制成了。 1 写出黄丹粉的化学式,设计一个简单的实验检验松花蛋中是否含有铅。 2 并写出反应式。 ,判断单质铅是否易溶于稀 HCl、浓 H2SO4、热浓 H2SO4、浓 HCl,

六.虽然硅实际上不溶于单独的硝酸及氢氟酸。为了溶解硅,可使用浓硝酸和氢氟酸的混合 物,同时,二氧化硅能很好地溶于氢氟酸。 1.解释在硅的溶解过程中,硝酸和氯氟酸各起什么作用?写出反应方程式; 2.混合物中的氢氟酸能否用盐酸代替?说明回答的理由; 3.你知道把硅转入溶液还有什么方法?写出相应的反应方程式。

七. 1. SiO2可以代换出碳酸钠中的CO2,CO2也能代换出硅酸钠中的SiO2。请:
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(1) 写出这两个反应的方程式; (2) 强调指出实施这两个反应的条件及其理由。 2. 已知C—C、C—Cl、C—O、Si—Si、Si—Cl、Si—O键的键能分别为348、339、358、 226、391、452kJ/mol。因此有机卤硅烷比卤代烷更容易水解。

?? (CH3)3SiOH(一种硅醇) (CH3)3Si—Cl(三甲基氯硅烷)+H2O ?? 各种硅酸都容易发生分子间失水成Si—O—Si键,而不是生成Si—Si键或Si=O键。 请写出下列产物的结构简式: 三聚 产物 A 去 3H2O 水解 四聚 去 HCl 产物 B 去 4H2O
CH3SiCl3 水解去 3HCl 四聚去 6H2O 产物 C

? HCl

八、1 海面空气潮湿,海战中使用烟幕弹能形成迷人的白烟掩蔽己方的需要,烟幕弹是液 氨和四氯化硅或四氯化锡的混合物。 在海面上喷放液氨和四氯化硅的混合物, 可产生浓厚的 烟幕。简析其原因,并写出相关的化学方程式。 2 把研细的石英粉和重得多的镁粉混合均匀后放在铁坩埚中,将擦净的镁条插入混合物中 —3 央,引燃镁条后激烈反应,冷却后用 6 mol·dm 盐酸洗坩埚中物质时,有火光出现, 试解释为什么?写出相应的反应方程式。

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九、单质A是一种固体,它有多种同素异形体。B、C、D、G在常温下都是气体,F、E为氮肥, 但E的肥效和稳定性都比F高,A-J可以发生如下所示的转化。

H2

十(2008全国初赛第一题节选) 1-3 Na2[Fe(CN)5(NO)]的磁矩为零,给出铁原子的氧化态。Na2[Fe(CN)5(NO)]是鉴定 S2?的 试剂,二者反应得到紫色溶液,写出鉴定反应的离子方程式。

1-4 CaSO4 ? 2H2O 微溶于水,但在 HNO3 ( 1 mol L?1)、HClO4 ( 1 mol L?1)中可溶。写出能够 解释 CaSO4 在酸中溶解的反应方程式。

1-5 取质量相等的 2 份 PbSO4 (难溶物)粉末,分别加入 HNO3 ( 3 mol L?1) 和 HClO4 ( 3 mol L?1),充分混合,PbSO4 在 HNO3 能全溶,而在 HClO4 中不能全溶。简要解释 PbSO4 在 HNO3 中溶解的原因。

1-6 X 和 Y 在周期表中相邻。CaCO3 与 X 的单质高温反应,生成化合物 B 和一种气态氧化 物;B 与 Y 的单质反应生成化合物 C 和 X 的单质;B 水解生成 D;C 水解生成 E,E 水 解生成尿素。确定 B、C、D、E、X 和 Y。

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第五章

硼和铝

一、 某氧化物是由它的含氧酸加热脱水而成, 前者在单分子的构型中氧原子处在分子的中 3 心位置和端点位置。其中心氧原子轨道可认为近 SP 杂化轨道。 ①写出该氧化物及它的含氧酸的分子式 ②写出该氧化物的立体结构式,比较 X-OC(中心原子氧)和 X-Ob(端点原子氧)的键距 并说明之(注:设该氧化物为 XnOm) ③乙硼烷与氨反应可制得一种类似于苯结构的化合物, 称之为无机苯。 该分子中的两个 氢原子被氯原子取代,请写出该分子的二氯取代物的所有同分异构体的结构式。

二、环硼氮烷与苯是等电子异构体。 (1)画出其分子结构图(2)讨论其成键情况 (3)具有相同链状结构的双基取代物 B3N3H4X2 的异构体有几个?

三、硼砂的主要成分是 Na2B4O7,它的水溶液是常用的缓冲溶液(在该溶液中加入少量酸或 碱,其 pH 值都不变) ,试解释: (1)它为什么具有缓冲能力? (2)它是如何具体实现缓冲的,并写出所有方程式。

四、NaBH4 是 1950 年由 Brown 等人合成,NaBH4 被称为有机化学家的“万能还原剂” ,也 是许多有机反应的催化剂,在有机会成里有极广泛的用途。 (1)在 60 年代,德国拜尔药厂把 NaBH4 的合成发展成工业规模: Na2B4O7+Na+H2+SiO2-NaBH4+Na2SiO3
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请配平这个方程式。 - (2)NaBH4 易溶于水,并会和水反应产生氢气,设以 BO2 离子为产物的 B 元素的存 在形式,试写出该反应的离子方程式。 (3)NaBH4 与水反应的速率受温度、浓度及溶液的 pH 影响,将发生改变,根据你的 知识,说明 pH 值的变化将导致反应速率怎样变化。 (4)NaBH4 可以将许多金属离子还原成金属,并使得到的金属沉积在金属、玻璃、陶 瓷、塑料上,从而有广泛的应用场合。例如,它把镍沉积在玻璃上,形成极薄的镍膜,用于 太阳能电池;把金或铜沉积在塑料板上形成印刷板电路;还原废液中的贵重金属。试以 Ru3 + 为例写出一个配平的离子方程式。

五(2010 全国初赛) 、在我国青海、西藏等地有许多干涸盐湖盛产一种钠盐 Q。Q 为一种易 溶于水的白色固体。Q 的水溶液用硫酸酸化,得到弱酸 X。X 为无色小片状透明晶体。X 和 甲醇在浓硫酸存在下生成易挥发的 E。E 在空气中点燃呈现绿色火焰。E 和 NaH 反应得到 易溶于水的白色固态化合物 Z(分子量 37.83) 。 6-1 写出由 Q 得到 X 的离子方程式。 6-2 写出 X 在水中的电离方程式。 6-3 写出 X 和甲醇在浓硫酸存在下生成 E 的化学方程式。 6-4 写出 E 燃烧反应的化学方程式。 6-5 写出由 E 和 NaH 制备 Z 的化学反应方程式。 6-6 Z 在水溶液里的稳定性与溶液 pH 有关,pH 越大越稳定。为什么? 6-7 近年来,用 Z 和过氧化氢构建一种新型碱性电池已成为热门的研究课题。 该电池放电时,每摩尔 Z 释放 8 摩尔电子,标准电动势大于 2 V。写出这种 电池放电反应的离子方程式。

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六、硼是第二周期元素,和其它第二周期元素一样,与同族其它周期元素相比具有特殊性。 (1)溴甲酚绿指示剂的 pH 值变色范围为 3.8~5.4,由黄色变为蓝色。该指示剂在饱和硼酸 溶液中呈黄蓝过渡色, 在二氟化氢钾溶液中呈黄色, 但在加有适量硼酸的二氟化氢钾溶液中 呈蓝色,写出后者有关反应方程式。 (2)硼可与氮形成一种类似于苯的化合物,俗称无机苯,是一种无色液体(沸点 55℃) , 具有芳香气味,许多物理性质都与苯相似,但其化学性质较苯要活泼得多,如冷时会缓慢水 解,易与 Br2、HCl 发生加成反应等。 ①写出其分子式,画出其结构式并标出形式电荷; ②写出无机苯与 HCl 加成反应的方程大; ③无机苯的三甲基取代物遇水会发生水解反应, 试写出方程式并以此判断取代物的可能 结构。 (3)硼与氮可生成二元固体聚合物,指出聚合物的可能结构(类似于何种结构) ,并说 明是否具有导电性。 (4)画出无限网状多硼酸盐聚合物水氯硼钙石 Ca2[B5O9]Cl·2H2O 中聚硼阴离子单元 的结构示意图,指明阴离子单元的电荷与硼的哪种结构方式有关。

七(2012 全国初赛) 、A 和 X 是两种常见的非金属元素,其核外电子数之和为 22,价电子 数之和为 10。在一定条件下可生成 AX、AX3(常见的 Lewis 酸) 、A2X4 和 A4X4,反应如下: A(s) + 3/2X2(g) AX3(g) Hg ,放电 AX3(g) AX(g) +2X(g) 2Hg +2X(g) Hg2X2(g) AX(g) +AX3(g) A2X4(g) 4 AX(g) A4X4(s) 1 指出 A 和 X 各是什么元素。 2 A4X4 具有 4 个三重旋转轴,每个 A 原子周围都有 4 个原子,画出 A4X4 的结构示意图。 3 写出 AX3 与 CH3MgBr 按计量数比为 1∶3 反应的方程式。 4 写出 A2X4 与乙醇发生醇解反应的方程式。

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高中化学竞赛练习(无机化学主族元素) 第六章 在 BeCl2 中 Be 原子最外层电子数为 为 。 碱金属、碱土金属

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一、(1)已知 BeCl2 加热易升华,高温下的液态 BeCl2 不导电,则 BeCl2 属________化合物, ,BeCl2 的水溶液导电能力较强,其电离方程式

(2) 将 BeCl2 溶于浓盐酸中, 发生化学反应,生成物中 Be 原子达到了 8 电子稳定结构, 这个反应的化学方程式为 角 。 (3)已知 BeCl2 溶液中加入 NaOH 首先出现白色絮状沉淀,继续加入 NaOH,则沉淀又溶 解为 Na2BeO2。但实验证明 Na2BeO2 并不存在,而是以另一种 8 电子稳定结构的物质出现,则 Be(OH)2 溶于 NaOH 的化学反应方程式为 构式为 。 , 生成物中阴离子的结 ,阴离子的空间构型为 ,键

二、把河砂(主要成分是 SiO2)跟镁粉按一定质量比(质量比约大于 15︰24)混合均匀, 装入试管中加热,大约 1min 后发生剧烈反应,生成一种白色固体化合物和一种硅化物。待 生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中, 立即产生气泡并伴有爆炸声, 产生的气体是 一种能在空气中自燃的气态氢化物。 (1)写出河砂与镁粉在加热条件下的化学方程式; (2)解释伴有爆炸声的原因。

三、 (1) 1200℃时, Si 还原 MgO 为 Mg (沸点 1105℃) 。 煅烧白云石 (MgCO3· CaCO3) 得 MgO· CaO。 以 MgO·CaO 为原料和 Si 在 1200℃时反应比起以 MgO 为原料较容易获得 Mg。为什么? (2)MgO·CaO 的另一工业用途是用来富集海水里的镁。将海水通过装有 MgO·CaO 的 过滤槽, 镁就会被截留下来。 你能写出这个过程的离子方程式吗?海水里的什么阴离子对这 个反应向右进行有利?

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高中化学竞赛练习(无机化学主族元素)

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四. 现有两种易溶于水的固体物质A和B, 若它们的水溶液完全作用生成淡黄色沉淀C和溶液 D。C可溶于Na2S2O3溶液中生成E;在D溶液中加入Na2SO4可得一不溶于酸的白色沉淀F,F常以 天青石矿存在于自然界。 F与碳在高温下作用可得易溶于水的物质G。 E的溶液与G的溶液作用 得黑色沉淀H,H可溶于热稀硝酸中形成含有B的混合物。据此,推断A、B、C、D、E、F、G、 H各是什么物质?

五、铝碳酸镁是一种天然矿物, 其结构式为Al2Mg6 (OH) 16CO 3·4H2O ,它最早是由Feitknecht 等人在1942 年发现的。它最广泛、最主要的用途是作为新型抗酸药, 用于治疗胃溃疡、十 二脂肠溃疡、胃酸过多症及胃炎等。 1.试用氢氧化铝和氢氧化镁等试剂写出制备铝碳酸镁的反应方程式;

2.简要推测其溶解度和酸反应的性质;

3. 在铝碳酸镁热分解过程中,第一次是失去镁铝水滑石晶体中间层中的结晶水, 吸热分解失 重约为12. 0 %, 第二次热分解阶段是失去结构水、 碳酸根分解, 吸热分解失重约为31. 8 %, 写出分解的产物。

4.铝碳酸镁与传统的抗酸药如氢氧化铝或碳酸镁相比, 具有紧密的品格结构, 晶体中羟基 堆积形成密置双层, 镁、铝离子以随机方式分布在八面体空隙中, 形成带正电的基本层 〔M g6A l2 (OH ) 层〔CO
23 16



2+

, 两个基本层之间夹以由碳酸根离子和水分子形成的带负电的中间 , 它们自身在胃内能形成 体系。并且本品能使胃液的pH值 之间, 被称为理想的中和胃酸药物。

+ 4H2O 〕

2-

在较长时间内维持在

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