《2001-2010年十年化学赛题重组卷答案13 元素化学（d、ds区元素）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2001-2010年十年化学赛题重组卷答案13 元素化学（d、ds区元素）（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2001-2010 年十年化学赛题重组卷年十年化学赛题重组卷 13 元素化学（元素化学（d、ds 区元素）区元素）【初赛要求初赛要求】1、离子方程式的正确书写。2、卤素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、锡、铅、硼、铝。碱土金属、碱金属、稀有气体。钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、银、金、锌、汞、钼、钨。过渡元素氧化态。氧化物和氢氧化物的酸碱性和两性。常见难溶盐。氢化物的基本分类和主要性质。常见无机酸碱的形态和基本性质。水溶液中的常见离子的颜色、化学性质、定性检出（不使用特殊试剂）和分离。制备单质的一般方法。【决赛要求决赛要求】元素化学描述性知识达到国际竞赛大纲三级水平。Ds Rg Cn Uut Uuq
2、Uup Uuh Uus Uuo1.008Zr NbMo Tc RuRhPdAgCdInSnSbTe I Hf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtAc-LrHLiBeBCNOFNaMgAlSiPClSKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbCsFrSrBaRaYLa Lu-6.941 9.01222.99 24.3139.1040.0885.47 87.62132.9 137.3223 22644.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128
3、.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.01 16.00 19.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6210 210210 126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3222HeNeArKrXeRn元素周期表RfDbSgBhHsMt2002 年第年第 1 题（题（5 分）分）阅读如下信息后回答问题：元素 M，其地壳
4、丰度居第 12 位，是第 3 种蕴藏最丰富的过渡元素，是海底多金属结核的主要成分，是黑色金属，主要用途：炼钢，也大量用来制作干电池，还是动植物必需的微量元素。1M 的元素符号是 Mn（1 分） 。2M 的最重要矿物的化学式是 MnO2（1 分） 。3M 的三种常见化合物是 MnO2、MnSO4和 KMnO4。 （3 分）注：必须答 MnO2和KMnO4，而 Mn(II)盐也可答硝酸锰等。1999 年第年第 4 题（题（12 分）分）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
5、化碳浓度超标，有中毒危险。一氧化碳不超标时，橙红色虽也会变黑却能很快复原。已知检测器的化学成分：亲水性的硅胶、氯化钙、固体酸 H8Si(Mo2O7)628H2O、CuCl22H2O 和 PdCl22H2O（注：橙红色为复合色，不必细究） 。1CO 与 PdCl22H2O 的反应方程式为：COPdCl22H2OCO2Pd2HClH2O（4 分） 。 化学方程式写 PdCl2不写 PdCl22H2O 同时也配平，给 2 分。2题 1 的产物之一与 CuCl22H2O 反应而复原，化学方程式为：Pd2CuCl22H2OPdCl22H2O2CuCl2H2O（4 分） 。写PdCuCl22H2OPdCl
6、22H2OCu 给 2 分3题 2 的产物之一复原的反应方程式为：4CuCl4HCl6H2OO24CuCl22H2O（4 分） 。2004 年年 第第 9 题（题（6 分）分）下图摘自一篇新近发表的钒生物化学的论文。回答如下问题：1此图钒化合物的每一次循环使无机物发生的净反应（的化学方程式）是： H2O2ClHH2OHOCl（1 分）2在上面的无机反应中，被氧化的元素是氯；被还原的元素是氧（共 1 分） 。3次氯酸的生成被认为是自然界的海藻制造 CCl 键的原料。请举一有机反应来说明。H2CCH2HOClHOH2CCH2Cl（举其他含 CC 双键的有机物也可） （2 分） 4试分析图中钒的氧化
7、态有没有发生变化，简述理由。 没有变化。理由：（1）过氧化氢把过氧团转移到钒原子上形成钒与过氧团配合的配合物并没有改变钒的氧化态，所以从三角双锥到四方锥体钒的氧化态并没有发生变化；La Ce Pr Nd Pm Sm Eu G d Tb Dy Ho Er Tm Yb LuAc Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm M d No Lr（2）其后添加的水和氢离子都不是氧化剂或还原剂，因此，过氧团变成次氯酸的反应也没有涉及钒的氧化态的变化，结论：在整个循环过程中钒的氧化态不变。 （2 分）2001 年第年第 7 题（题（10 分）分） 某不活泼金属 X 在氯气中燃烧的产物 Y
8、 溶于盐酸得黄色溶液，蒸发结晶，得到黄色晶体Z，其中 X 的质量分数为 50。在 500mL 浓度为 0.10mol/L 的 Y 水溶液中投入锌片，反应结束时固体的质量比反应前增加 4.95g。X 是 Au（2 分） ；Y 是 AuCl3（2 分） ；Z 是 HAuCl43H2O（2 分） 。推理过程如下：要点 1：X 为不活泼金属,设为一种重金属, 但熟悉的金属或者其氯化物与锌的置换反应得到的产物的质量太小,或者其水溶液颜色不合题意, 均不合适, 经诸如此类的排他法假设 X 为金，由此 Y=AuCl3，则置换反应的计算结果为：2AuCl33Zn3ZnCl22Au反应得到 Au 的质量0.10
9、0mol/L0.500L197g/mol9.85g反应消耗 Zn 的质量0.100mol/L0.500L65.39g/mol3/24.90g 反应后得到的固体质量增重：9.85g4.90g4.95g (2 分)要点 2：由 AuCl3溶于盐酸得到的黄色晶体中 Au 的含量占 50%, 而 AuCl3中 Au 的含量达 65%, 可见 Z 不是 AuCl3, 假设为配合物 HAuCl4, 含 Au 58%, 仍大于 50%, 故假设它是水合物, 则可求得：HAuCl43H2O 的摩尔质量为 393.8 其中 Au 的含量为 197/39450%。(2 分) 其他推理过程，只要合理，也得满分。20
10、06 年第年第 4 题题 （7 分）分） 已探明我国锰矿储量占世界第三位，但富矿仅占 6.4%，每年尚需进口大量锰矿石。有人设计了把我国的菱锰矿（贫矿）转化为高品位“菱锰矿砂”的绿色工艺。该工艺首先将矿砂与硫酸铵一起焙烧，较佳条件是：投料比 m(NH4)2SO4/mMnCO31.5；焙烧温度 450oC；焙烧时间 1.5 小时。 4-1 写出焙烧反应方程式： (NH4)2SO4MnCO3MnSO42NH3CO2H2O （分）（分）4-2 其次，将焙烧产物转化为高品位的“菱锰矿砂” ，写出反应方程式：MnSO42NH3CO2H2O (NH4)2SO4MnCO3（2 分）分）4-3 若焙烧温度过高
11、或时间过长，将导致什么结果？ MnSO4，MnCO3分解生成高价锰的氧化物而导致锰浸出率下降。 （2 分）分）4-4 从物料平衡角度看，生产过程中是否需要添加(NH4)2SO4？说明理由。 不需加。开始投料时(NH4)2SO4（132gmol-1）过量（MnCO3,115 gmol-1）,反应生成的 NH3、CO2以及(NH4)2SO4可循环利用。（2 分）分） 2010 年第年第 5 题题 ( 11 分分) 把红热的玻棒插入橙红色固体 A 中，A 受热后喷射出灰绿色粉末 B 和无色无味气体 C。镁在 C 中加热生成灰色固体 D。B 在过量的 NaOH 溶液中加热溶解，得到绿色溶液 E。将适量
12、 H2O2加入 E 中，加热，得到黄色溶液 F。F 酸化后变为橙色溶液 G。向 G 中加入 Pb(NO3)2溶液，得到黄色沉淀 H。5-1 写出 A、B、C、D、E、F、G 和 H 的化学式。 A (NH4)2Cr2O7B Cr2O3C N2D Mg3N2E NaCr(OH)4F Na2CrO4G Na2Cr2O7H PbCrO4 每个化学式 0.5 分 E 写 NaCrO2也得满分。 （4 分）5-2 写出由 E 转变为 F，F 转变为 G，G 转变为 H 的离子方程式。E 转变为 F -2224242Cr OH+3H O2OH2CrO+8H OF 转变为 G 2-+242722CrO2HC
13、r OH OG 转变为 H 2+2-+27242Pb+Cr O +H O2PbCrO+2H每个方程式 1 分。E 转变为 F，写 CrO2-配平，也得满分。 （3 分）5-3 A 中的金属元素 M 可以形成 MO2和 ZnM2O4, 它们均为磁性材料，广泛用于制作磁带和磁盘。分别写出 MO2和 ZnM2O4中 M 的价电子组态。3d2 ，3d3 （1 分） 5-4 A 中的金属元素 M 可以形成不同形式的羰基化合物或者羰基阴离子，按照 18 电子规则画出 Na2M2(CO)10的阴离子结构，指出 M 的氧化态。C rC rC OO CO CO CC OC OO CC OO CC O2-Cr 的
14、氧化态 -1 结构式 2 分，氧化态 1 分 （3 分）1997 年第年第 3 题（题（19 分）分）用黄铜矿炼铜按反应物和生成物可将总反应可以写成：CuFeS2SiO2O2CuFeSiO3SO2 事实上冶炼反应是分步进行的。黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铜和硫化亚铁；硫化亚铁在氧气作用下生成氧化亚铁，并与二氧化硅反应生成矿渣；硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜；硫化亚铜与氧化亚铜反应生成铜。1写出上述各个分步反应（，）的化学方程式。 2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO2 （1 分） （写 S、SO3不写 SO2不得分） FeSO2FeOSO2 （1 分） （写 S、SO3不写 SO2不得分）
15、FeOSiO2FeSiO3 （1 分） （写其他产物不得分） 2Cu2S3O22Cu2O2SO2 （1 分） （写 S、SO3不写 SO2不得分） Cu2S2Cu2O6CuSO2 （1 分） （写 S、SO3不写 SO2不得分）2给出总反应方程式的系数。 2CuFeS22SiO25O22Cu2FeSiO34SO2 （2 分）3据最新报道，有一种叫 Thibacillus ferroxidans 的细菌在氧气存在下可以将黄铜矿氧化成硫酸盐。反应是在酸性溶液中发生的。试写出配平的化学方程式。4CuFeS22H2SO417O24CuSO42Fe2(SO4)32H2O（4 分）（注：不写硫酸铁而写硫酸
16、亚铁给一半分）4最近我国学者发现，以精 CuFeS2矿为原料在沸腾炉中和 O2 (空气)反应, 生成物冷却后经溶解、除铁、结晶，得到 CuSO45H2O，成本降低了许多。实验结果如下：沸腾炉温度/560580600620640660水溶性 Cu/%90.1291.2493.5092.3889.9684.23酸溶性 Cu/%92.0093.6097.0897.8298.1698.19生成物酸溶性 Fe/%8.566.723.462.782.372.28回答如下问题：（1）CuFeS2和 O2主要反应的方程式为 4CuFeS217O24CuSO42Fe2O38SO2 （4 分）（2）实际生产过程的
17、沸腾炉温度为 600620。控制反应温度的方法是控制加入 CuFeS2的速度，因 CuFeS2与 O2反应放热。 （2 分）（3）温度高于 600620生成物中水溶性 Cu（%）下降的原因是CuSO4CuOSO3（2 分） （答 SO21/2O2不扣分）（注：（1）的反应产物不写氧化铁写氧化亚铁或四氧化三铁也可以给一半分。虽然实际反应产物是氧化铁, 但对中学生，做出正确判断根据可能不足。 ）北京北京 2009 第第 8 题（题（12 分）分）已知在 K2CrO4的溶液中存在着如下的平衡：2CrO42 + 2H+ Cr2O72 + H2O， 平衡常数 K=1014 （1）浅黄色难溶化合物 BaC
18、rO4和过量的硫酸作用后，能产生白色沉淀，则有关的离子方程式为： 2 BaCrO4 + 2 H+ + 2 SO42 = 2 BaSO4 + Cr2O72+ H2O（2）向 K2Cr2O7溶液中加入 Pb(NO3)2并充分搅拌后，溶液的 pH 明显降低，其原因是： Cr2O72 和 Pb2+、H2O 反应，生成难溶物 PbCrO4，同时放出 H+（3）用 0.05mol K2Cr2O7配制成 1 L K2CrO4溶液，其中 Cr2O72的浓度小于 105mol/L。则配制时除 K2Cr2O7、H2O 外还用到的试剂是：KOH ，溶液的 pH 应：大于 8.5 (填大于、等于或小于多少)。（4）在
19、碱性(c OH = 1 mol/L)介质中铬和过氧化氢分别有如下的元素电势图：2442220.120.81.4CrOCr(OH)Cr(OH)Cr0.0650.87OHOOH 指出把 H2O2写成 HO2的原因。若向 KCr(SO4)2溶液中，加过量的 NaOH 和过量的H2O2，写出 HO2参与反应的离子方程式为： H2O2显弱酸性，在强碱介质中以 HO2为主要存在型体 2 Cr(OH) 4 + 3 HO2 = 2 CrO42 + 5 H2O + OH 或 2 Cr3+ + 3 HO2 + 7 OH = 2 CrO42 + 5 H2O2 HO2 = O2 + 2OH北京北京 2006 年第三题
20、（共年第三题（共 9 分）分） 一种硫酸铜(II)溶液含 CuSO4质量百分数 15.00%，其密度为 1.169 g/mL，取 25.00 mL 该溶液，往其中加入过量浓氨水，生成一种深蓝色溶液。冷却该溶液析出深蓝色沉淀，过滤、干燥后得到 6.127 g 深蓝色固体。取 0.195 g 该固体产物，用 0.1036 mol/L 的 HCl 标准溶液测定其中 NH3含量，共消耗 30.63 mL HCl 溶液。取 0.150 g 该固体用 0.0250 mol/L 的 EDTA 溶液滴定测定其中铜（II）含量，耗用 EDTA 溶液 24.43 mL，将 0.200 g 该固体在 110温度下加
21、热脱水得到 0.185 g 的无水产物。（1）计算在原始 CuSO4溶液中 Cu2+ 的物质的量浓度，25.00 mL 该溶液中含 Cu2+ 的物质的量； （a） = 1.0985 mol/L (Cu2+) （1.5 分）mLg1169. 1LmL1100010015gmol62.1591（b） 1.0985 mol/L L = 0.0275 mol （1.5 分）100000.25（2）计算所制得的深蓝色化合物中，NH3, Cu2+, H2O, SO的质量百分含量；24 NH3 : 27.7%; Cu: 25.9%; H2O: 7.5%; SO4: 100 (27.7+25.9 +7.5)
22、=38.92% （4 分）（3）依据（2）中计算结果，确定化合物的化学式。Cu(NH3)4SO4H2O （2 分）北京北京 2007 年第二题（共年第二题（共 8 分）分） 向含有 Fe2的溶液中加入 NaOH 溶液后生成蓝绿色沉淀，该沉淀在空气中放置一段时间后变成棕色，过滤后，用盐酸溶解棕色沉淀得黄色溶液。用离子方程式解释下列各实验现象：（1）向该黄色溶液中加入几滴 KSCN 溶液则溶液立即变红；Fe3 3SCN Fe (SCN) 3 （方程式中 SCN系数 36 均可，只要配平合理即可。要看出明显颜色系数需 3 以上。 ）（2）往该红色溶液中通入 SO2则红色消失；2Fe (SCN) 3
23、SO2 2H2O 2Fe2 SO42 4H 6SCN（方程式中只要能显示出 Fe 被还原，S 被氧化，硫酸根写成 H2SO4也可得分。 ）（3）向此溶液中再滴入 KMnO4溶液，则 KMnO4紫色褪去；MnO4 5Fe2 8H Mn2 5Fe3 4H2O（4）最后加入黄血盐（K4 Fe(CN)6）溶液时,生成蓝色沉淀。 Fe3 Fe(CN) 6 4 K KFe Fe(CN)62011 年第年第 9 题（题（ 8 分）分）NiO 晶体为 NaCl 型结构，将它在氧气中加热，部分 Ni 将氧化为 Ni3+,成为 NixO(x1)。今有一批 NixO，测得密度 为 6.47gcm-3,用波长=154
24、pm 的 X 射线测得立方晶胞衍射指标为111 的衍射角=18.71。 （Ni 的原子量为 58.70） （1）计算 NixO 的立方晶胞参数 a 2d111sin = ；d111 = 154/2sin18.71= 240pm (1 分)a = d111(h2 + k2 + l2) 1/2 = 416pm （1 分）（2）计算 x 值，并标明 Ni 的氧化数的化学式 M(NixO) = N0V/4 = 70.00， M(Nix) = M(NixO) Mo = 54.00， x = M(Nix)/M(Ni) = 0.92 （1 分）设 NiO 为 u，Ni2O3为 v，建立方程组有uM(NiO) + vM(Ni2O3) = M(NixO) = 70.00u + v = x = 0.92 （1 分）求解得：u = 0.76， v = 0.16 （1 分） Ni 的带氧化数的化学式：Ni2+0.76Ni3+0.16O （3）Ni 晶体中，O2-的堆积方式怎样？Ni 在堆积中占据那种空隙？占有率多少？ A1; 八面体空隙; 92/100 （2 分）
