郴州二中化学奥赛化学提高训练3

《郴州二中化学奥赛化学提高训练3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《郴州二中化学奥赛化学提高训练3（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、郴州二中20122013年化学奥赛化学提高训练31.（5分）1976年中子衍射实验证实：trans-Co(en)2Cl22ClHCl2H2O晶体中只存在3种含钴的A+和Cl。X+中所有原子共面，有对称中心和3个相互垂直的镜面。注：en是乙二胺的缩写符号。4-1 画出A+及其立体异构体的结构简图。4-2 画出X+的结构图。 2. 向硫酸锌水溶液中滴加适当浓度的氨水至过量，发生两步主要反应。简述实验现象并写出两步主要反应的离子方程式。1-2 化合物Cu(Pydc)(amp) 3H2O的组成为C11H14CuN4O7，热重分析曲线表明，该化合物受热分解发生两步失重，第一个失重峰在200250，失重的

2、质量分数为15.2%。第二个失重峰在400500，失重后的固态残渣质量为原化合物质量的20.0%。Pydc和amp是含有芳环的有机配体。通过计算回答： （1）第一步失重失去的组分。 （2）第二步失重后的固态残渣是什么，解释理由。 第3题（10分）CuSO4溶液与K2C2O4溶液反应，得到一种蓝色晶体。通过下述实验确定该晶体的组成：(a)称取0.2073g样品，放入锥形瓶，加入40mL2molL1的H2SO4，微热使样品溶解，加入30mL水，加热近沸，用0.02054 molL1KMnO4溶液滴定至终点，消耗24.18mL。(b)接着将溶液充分加热，使浅紫红色变为蓝色，冷却后加入2gKI固体和适

3、量Na2CO3，溶液变为棕色并生成沉淀。用0.04826molL1的Na2S2O3溶液滴定，近终点时加入淀粉指示剂，至终点，消耗12.69mL。3-1 写出步骤a中滴定反应的方程式。3-2 写出步骤b中溶液由淡紫色变为蓝色的过程中所发生反应的方程式。3-3 用反应方程式表达KI在步骤b 中的作用：写出Na2S2O3滴定反应的方程式。3-4 通过计算写出蓝色晶体的化学式（原子数取整数）。第5题（8分）从尿素和草酸的水溶液中得到一种超分子晶体。X射线衍射实验表明，该晶体属于单斜晶系，晶胞参数a=505.8pm，b=1240pm，c=696.4pm，=98.13。晶体中两种分子通过氢键形成二维分子结

4、构，晶体密度D=1.614gcm3。5-1 推求晶体中草酸分子和尿素分子的比例。5-2 画出一个化学单位的结构，示出其中的氢键。 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 ，阴极上发生的电极反应为 ，总电解反应方程式为 ；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 ，阳极区周围溶液的pH （填升高、降低或不变）。7.次磷酸H3PO2是一种强还原剂，将它加入CuS

5、O4水溶液，加热到4050，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： 温度超过60，分解成金属铜和一种气体； 在氯气中着火； 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。8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

6、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H8Si(Mo2O7)628H2O、CuCl22H2O和PdCl22H2O（注：橙红色为复合色，不必细究）。 (1) CO与PdCl22H2O的反应方程式为 。 (2) 上面第1问的产物之一与CuCl22H2O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 。9.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) | PbS

7、O4(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Li2Mn2O4尖晶石型结构中锂离子和锰离子的配位数。9.在NH4Cl水溶液中，用空气氧化碳酸钴(II)，可以得到有光泽红色的氯化物A(Co: NH3:Cl为1:4:1)。在0下将固体A

8、加入用HCl气体饱和的无水乙醇中，在室温下有气体迅速放出。将其振摇至不再有气体发生，得到蓝灰色固体B，B是一种混合物。将B过滤，用乙醇洗涤，然后用少量冷水洗涤。所得主要产物再经过一系列提纯步骤，产生紫色晶体C(化学式：CoCl34NH30.5H2O)。当C在浓盐酸中加热时，可以分离出一种绿色化合物D，经分析为CoCl34NH3HClH2O。D可溶于冷水，加浓盐酸就沉淀出来。请回答下列问题： (1) AD分别代表何种化合物？请分别画出C与D中配离子的立体结构。 (2) 写出并配平所有的化学方程式。 (3) 试根据C与D中的配离子的立体结构判断它们的极性，并简要说明理由。(4) 用少量冷水洗涤B的

9、目的何在？浓盐酸在D的形成中起什么作用？ (5) C与D之间的转化属于一种什么类型的反应？ (6) 由题给条件和提示，说明你所推测的化学反应发生的依据（只要回答推测C和D）。提示：a. 已知可被拆分的异构体形式是紫色的，并且在溶液中存在如下平衡紫色CoCl2(en)2Cl在饱和HCl中蒸发水溶液在蒸气浴上浓缩绿色CoCl2(en)2ClHCl2H2O b. 若用阳离子交换色谱柱吸附了适量固体B的水溶液，然后用合适的淋洗剂淋洗，可以观察到色谱柱上主要形成两条色带，先淋洗出的为少量绿色溶液，然后收集到较多的紫色溶液。10.在低温下液态SO2溶剂中，碘单质与五氯化锑反应，生成I42+Sb3F14Sb

10、F6。其方程式为_。在Sb3F14中Sb的平均氧化数为_，Sb的实际氧化数为_和_。Sb3F14可以看作由2个离子团（A）_与1个离子团（B）_ (A)和(B)用化学式表示连接而成。试画出Sb3F14的结构式，并指明结构式中每个Sb原子的杂化类型。11.周期表中相邻的三种金属元素A、B、C，原子序数依次增大，其部分性质如下：n-xBOA、B最高氧化态的含氧酸和至今已知最高氧化态C的含氧酸根均有色，在碱性介质中稳定存在，且均为单核；+ （和中x、n都是相同数值）n-xBO(n+1)-xBOn-xBO碱性中加入丙三醇酸化n-x-2BO已知B最高阶氧化态的含氧酸根为 ，则2n-xAO已知A最高阶氧化

11、态的含氧酸根为 ，则2n-xAO2n-A2O2x-1(2n+1)+AO酸化加浓盐酸2n+A通N2加Zn并加热2n-A2O2x-1（1）写出A、B、C的元素符号； （2）写出中两个离子方程式；（3）画出 的空间构型； （4）A2n+是顺磁性还是抗磁性的？（5）指出C的理论最高氧化态和C3+所属的离子构型。12.C60固体可以看作由C60分子密堆积形成的。C60固体中，有一种属ccp堆积。其晶体参数为a=1417pm，两个最邻近分子之间的距离为296pm。C60固体暴露到碱金属蒸气中，形成通式为MnC60的一系列化合物。请回答下面问题：（1）试计算ccp堆积的C60固体的密度及C60固体中一个C6

12、0分子的半径（用pm表示，视C60分子为球体）（2）有一种KnC60化合物，属体心立方晶系，以“”表示 ，以 “”表示K+离子，试画出KnC60化合物的晶胞。试写出晶胞中K+离子的分数坐标。试指出K+离子与C60离子的配位数。（3）C60分子由十二个正五边形和十二个正六边形围成。二十个正六边形被十二个正五边形全部隔开，视C60分子中的CC键的键长都相等，dCC为140pm，是从数学上计算C60分子的半径。13.长期以来大家都认为草酸根离子C2O42为具有D2h对称性的平面型结构 （如图(a)所示），近期的理论研究表明：对于孤立的C2O42，具有D2d对称性的非平面型结构更加稳定（如图(b)所示

13、，其中OCCO的二面角为90)根据上述信息，请回答下列问题： 1-1 草酸根中C原子的杂化类型为 ；1-2 在C2O42中存在的离域键为 （请写出离域键的个数和种类）；1-3 在C2O42中CO键和CC的键级分别为 和 ；1-4 D2d结构比D2h结构稳定的原因是 14.金属羰基化合物是指过渡金属元素与CO中性分子形成的一类配合物。1890年Mond首次制得Ni(CO)4。研究者发现将CO通过还原镍丝，然后再燃烧，就发出绿色的光亮火焰，若使该气体冷却，则得到一种无色液体；若加热这种气体，则分解出Ni和CO。之后，化学家们又陆续制得了许多其他过渡金属羰基化合物。通式为Mx(CO)y的二元金属羰基

14、化合物一般是典型的共价化合物，它们难溶于水、易溶于有机溶剂、熔点低，许多羰基化合物易升华、受热易分解。5-1 纯净的CO燃烧时应发出 色火焰，四羰基合镍应是 色液体；5-2 CO与N2、CN、NO+等分子和离子为等电子体，结构相似，分子中也有三重键，但和N2还是有所不同。请画出CO结构式，并表明C、O原子所带部分电荷的正负号；5-3 CO中的 原子更容易给出电子形成配位键，原因是 ；5-4 工业制取纯镍是在50下，用CO和粗镍反应生成Ni(CO)4，后者在高温下分解得到纯镍。此过程在标准状态（298K）下r E m = kJ mol1，该过程在高于 将转化为自发过程。已知： Ni(s) CO(g) Ni(CO)4(l) r H m /kJ mol1 0 -111 -605 S m /J mol1K1 30 198 402 f G m /kJ mol1 0