高中化学竞赛辅导练习——无机 下载本文

五.1863年本生把碳酸铷与炭黑在1000℃以上的高温下焙烧,首次制得了金属铷。泰纳尔与盖吕萨克把碳酸钠或苛性钠和铁的混合物在1100℃下进行焙烧分离出了金属钠。制取金属钾的现代方法之一是基于用钠将钾从它的氯化物中置换出来。

1.写出所述各反应的反应方程式;

2.这些反应与这些金属在标准电动序中的位置或你所知道的关于元素的相对化学活动性的事实是否矛盾?解释你的答案;

3.工业上在怎样的条件下和利用怎样的设备来实现最后一种反应? 4.提出制取金属钡的方法。

六.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?

七.泡沫灭火机内含浓NaHCO3液(置于铁桶内)和浓Al2(SO4)3液(置于玻璃瓶内)。使用时把灭火机倒置即有泡沫状物喷出,灭火。

1.写出倒置灭火机时反应的化学方程式;

2.灭火机内NaHCO3液体积和Al2(SO4)3液体积之比约5:1,请估计两种溶液浓度(mol/L)之比约是多少?是Al2(SO4)3液还是NaHCO3液稍过量更好些?

3.因Na2CO3的价格便宜,有人建议用等浓度(mol/L)、等体积Na2CO3代替NaHCO3,请评价此建议。

4.有人建议:把浓Al2(SO4)3液置于铁桶内(溶液体积扩大了5倍),而把所需固体NaHCO3置于玻璃瓶中。请评价此建议。

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八.根据侯德榜制碱法原理,实验室用食盐、氨水、大理石、盐酸制取碳酸钠。其实验过程如下:①配制含氨的氯化钠饱和溶液;②用石灰石和稀盐酸制取纯净的CO2;③将CO2通人 NaCI的氨溶液中,保持溶液的温度为40±2℃,得到碳酸氢钠晶体;④冷却,减压过滤,用冷水洗涤沉淀;⑤焙烧NaHCO3得到Na2CO3;⑥向母液中加入粉状NaCl,并冷却至0℃以下,得到NH4Cl晶体。试回答下列问题:

1.过程②用哪些仪器?

2.过程③用哪种方法加热溶液?

3.过程③为什么要加入粉状NaCl?为什么要冷却?如何冷却?

第八节 铝

一.在被加热的铝屑与铁屑混合物中加过量的干燥氯气,反应充分完成后,得到棕黑色固体物质,固体物质由 组成。将固体物质隔绝空气加强热至178℃左右保持若干时间,始终未见熔化,却发现容器上壁沾有一层无色晶体,它是 ,此现象说明该物质的一种特性是 。把容器上壁的物质刮下,置于空气中,发现逐渐变粘湿。该现象称为 ,同时,放出一种无色而具刺激性的气体,该气体是 。

二.铝粉是铝热焊剂的主要成分之一。在用99.9%纯度的铝锭制得的铝粉中,常含少量的三氧化二铝和二氧化硅。用气体容量法可以测定铝粉中金属铝(又称活性铝)的含量,其方法是:用盐酸或氢氧化钠溶液与样品作用,通过产生的氢气的体积计算样品中金属铝的含量。

1.在盐酸和氢氧化钠溶液这两种试剂中,选用 较好,原因是

2.根据你选用的试剂,写出测定过程的化学方程式

3.计算金属含量的基本公式是

4.在常温常压下,按实测气体体积计算时,铝的百分含量往往比实际含量偏大,其原因: ,为得到正确结果,应该 。 三.将等物质的量的(NH4)2SO4和Al2(SO4)3加入蒸馏水中,析出晶体,再把晶体加入碳按溶液中反应,生成一种碱式碳酸复盐沉淀、一种气体和一种盐,则此反应式为:

将上述碱式碳酸复盐过滤洗净,于230℃分解,再经1200℃灼烧,即可得到100nm~200nm的活性Al2O3微粉;将此粉于1600℃烧结,可得到密度为3.89g/cm3的透明氧化铝陶瓷,作高压钠灯的灯管用。写出分解和灼烧的总反应式:

四.我国曾报导合成的一种含铊的超导材料,铊(Tl)原子的外围电子构型为3nsn-3npn-1,试判断铊的某些性质:

1.Tl的最高正化合价为 ,较常见的化合价是十1价,这是 造成的; 2.Tl (能或不能)与盐酸反应生成氢气;

3.Tl的低价氧化物是 (碱生、酸性、两性或情性)氧化物; 4.Tl的熔点比地壳中含量最多的金属元素的单质的熔点 (高或低)。

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第十节 锡与铅

一.单质锡有两种晶体结构,一种称为白锡,密度7.31g/cm,常压下18℃~212℃稳定;另

一种称为灰锡,密度5.75g/cm3,常压下-130℃~18℃稳定。金属锡遇到低温,会出现“锡疫”,“锡疫”的外观现象是 ,产生“锡疫”的原因是

二.有些复杂的氧化物往往看作由两种不同价态的两种元素的氧化物复合而成。Pb3O4可看作不同价态的氧化物复合而成,其分子式为 ;现将Pb3O4投入过量的硝酸溶液里,充分反应后,发现还有一部分固体在溶液中出现,且以铅的高价氧化物的形式存在。写出Pb3O4

跟硝酸反应的化学方程式 说明铅的高价氧化物不溶于硝酸的理由 。

三.99-7-2

四.某金属的氧化物有三种A、B、C:

?(1)A+HNO3?B+D+H2O (2)A十H2SO4(浓)???E+F+H2O

3

??(3)550℃以上A???C+G (4)B+HCl???E+F十H2O

(5)B+KOH(熔融)?H+K2O(6)C+HAc?I十H2O (7)I十H2S?J↓+HAc

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

2-

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。I是定性检测S或H2S的常用试剂。试写出A~J的化学式,并写出有关化学方程式。

五.某橙黄色粉末状固体A,放人稀硝酸中加热,可以看到在无色溶液B中产生一种棕黑色沉淀C,取出无色溶液通人硫化氢气体,有黑色沉淀D析出,此沉淀用水洗净后放入过氧化氢溶液中摇荡,会见到渐渐转变为白色沉淀E;这种白色沉淀可溶于过量氢氧化钠溶液而成为无色溶液,在其中通入氯气有棕黑色沉淀生成,这种棕黑色沉淀和上述沉淀C有相同性质;与浓盐酸作用会产生黄绿色气体;在稀硝酸中与硫酸锰稀溶液作用会生成紫红色溶液。试表明A、B、C、D、E的化学式,并写出所有的配平的反应式。

六.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 ;碘在有机溶剂中显紫色,这样的溶液具有导电性,可以推测是因为 。

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第十一节 铜与锌

一.98-2-2-5 二.98-5-2-3

三.98-5-2-4

四.火炮在射击后要用擦抹剂清除炮膛内的铜(俗称挂铜),擦抹剂由K2CrO7和(NH4)2CO3组成。当温度低于283K,用擦抹剂时还要加少量NaOH以促进反应。 1.铜与擦抹剂反应的方程式(产物都是水溶性的)。

2.温度低于283K时,加NaOH为什么能促进反应?写出反应式。

五.在两个容器中放入有色的无机盐A的水溶液,在其中一容器中放入金属B的样品,在另一容器中放入金属C的样品。在激烈的反应结束,二个容器中的溶液褪色并生成黑色沉淀D和E,它们能部分溶解在盐酸,同时颜色发生少许变化。在稀硝酸作用下,沉淀D和E又溶解了部分,留下的不溶性沉淀物又一次发生颜色的变化。最后,在煮沸的浓硝酸中沉淀D完全被溶解,形成了含有原来的盐A的溶液。而沉淀E在这种情况下并没有完全溶解,而是变为更难溶的物质F。问所研究的物质是些什么,写出证实你的假设的反应方程式。

第十一节 钛 钒 铬 锰

一. V2O5是两性氧化物,在强酸性溶液中以钒酸离子(VO2+)的形式存在;在强碱性溶液中以钒酸根(VO3-)的形式存在。VO2+具有强氧化性。能将Cl-氧化为Cl2,本身被还原为VO+。试写出V2O5溶于下列介质中时发生反应的化学方程式。

(1)溶于硫酸 ; (2)溶于盐酸 ; (3)溶于氢氧化钠溶液 。

二.金属Me在其氧化物中的氧化态为+Ⅱ~+V,MeO、Me2O3为碱性,Me2O4、Me2O5呈两性,Me2O5剧毒,溶于碱呈MeO43-,后者因溶液pH值减小成聚阴离子。Me2O5溶于热HNO3、热H2SO4

成MeO2+离子,与HCl反应成MeOCl2和Cl2,这种缺氧(Me与O非整比)氧化物组成为 Me2O(5-x)(x<0.2)。.取2.648g这种样品溶于H2SO4后用0.100mol/L Ce(ClO4)4滴定,耗41.3mL,给出此氧化物的组成。

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