高中化学竞赛辅导练习 - 无机

二十五.法医鉴定砷中毒(通常为砒霜)的方法是用锌、盐酸和试样混在一起,将生成的气体导人热玻璃管,如果试样中有砷化物存在,则在玻璃管内壁上出现亮黑色的“砷镜”。试写出有关的反应式。

二十六.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,将生成的砷化氢导人热的玻璃营中,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 。

二十七.BiCl3水解生成BiOCl。 1.写出水解反应方程式;

2.医药上把BiOCl叫做次氯酸铋,你同意此名称吗?

3.如何配制BiCl3溶液?

4.把适量BiCl3固体置于浓NaCl液,得澄清液,清说出可能的原因。

二十八.某元素X在自然界储量较低,其存在形式有元素态和化合态(主要为X2O3和X2S3)。X是较弱的导体,其电导随温度的升高而降低,但熔触后迅速增加。X的熔点是545K,熔融后体积缩小。X的沸点为1883K(p=1.014×105Pa),该温度下的蒸气密度为3.011g/L,而在2280K和2770K时蒸气密度则分别是1.122g/L和0.919g/L。

X不与无氧化性的稀酸反应,但可被浓H2SO4或王水氧化为硫酸盐或氯化物(X的氧化态为Ⅲ)。

-2-3--

X(Ⅲ)的盐可与碱金属卤化物或硫酸盐作用形成络合物(如XCl4、XCl5、XCl6和X(SO4)2等)。X也形成XN和XH3等化合物,在这些化合物中,X的氧化态为—Ⅲ,X还可生成X2O4,其中X的氧化态为Ⅳ。X(Ⅲ)的卤化物也可由X和卤素直接反应生成。X(Ⅲ)的许多盐可溶解在乙醇和丙酮中。这些盐在强酸性介质中是稳定的,在中性介质中则生成含氧酸盐(羟基盐)沉淀,并渐渐转化成如XONO3的型体。X(Ⅲ)的盐在碱性溶液中可被强氧化剂氧化成X(V)的化合物,在酸性介质中X(Ⅴ)的化合物能将Mn2+氧化为MnO4-。

X的化合物有毒。在治消化道溃疡药及杀菌药中含少量X的化合物。在碱性介质中,用亚锡酸盐可将X的化合物还原为游离态的X,这可用于X的定性分析。

请回答下列问题:

1.写出X的名称、元素符号及原子的电子构型;

2.在沸点或沸点以上,气态X分子的型体是什么?写出它们互变过程的平衡常数表达式; 3.写出X与浓H2SO4、稀HNO3反应的方程式;

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4.写出X3+与卤化物、碱金属硫酸盐络合反应的方程式,画出XCl63-的几何构型,说明X用什么轨道成键;

5.写出 X(Ⅲ)盐水解反应的方程式;

6.写出在酸性介质中五价X化合物与Mn2+反应的离子方程式;

7.写出X(Ⅲ)化合物与亚锡酸盐发生还原反应的方程式,为什么该反应必须在较低温度下进行?

8.确定下列原电池的正负极: Pt,H2∣HCl∣XC13,X

第六节 碳 硅 硼

一.99-1-6 二.99-3-4

三.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。

四.1.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: (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一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???HCl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:

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五.岩石的风化是指矿物与水、二氧化碳同时作用的过程。岩石风化后,地下水溶解了其中的可溶部分形成矿泉水。下面写出:①钾长石,②黑云母,③中长石,风化成高岭土[AI2Si2O5(OH)4]的3个反应,据此回答下列问题:

1. 配平3个反应的化学方程式:

① KAlSi3O8+ H2CO3+ H2O→ K+ HCO3+ H4SiO4 + Al2Si2O5(OH)4

+2+-

② KMg3AlSi3O10(OH)2+ H2CO3+ H2O→ K+ Mg+ HCO3 + H4SiO4+ Al2Si2O5(OH)4 ③ NaCaAl3Si5O16+ H2CO3+ H2O→ Na++ Ca2++ HCO3- + H4SiO4+ Al2Si2O5(OH)4 2.这些反应为什么能够发生?

3.风化后Al为什么不能像Na+、K+、Ca2+、Mg2+一样被地下水溶解?

4.有一种矿泉水,它相当于由2.0×10-2mol钾长石、1.5×10-2mol黑云母和6.0×10-5mol中长石风化后的可溶部分溶于1L水中形成的,同时这1L水还从大气漂浮物中溶入0.40×10mol氯

-4++2+2+-2--

化钠和0.26×10mol硫酸钠。试计算这种矿泉水中Na、K、Ca、Mg、HCO、SO4、Cl及H4SiO4的物质的量浓度各是多少?

六.称为有机硅化合物的一类化合物中,组成最简单的是硅烷,它的组成和结构与烷烃相似。硅烷的分子通式可表示为 ,与对应的烷烃相比较,硅烷的热稳定性 。

七.试写出下列化合物的结构式:

1.乙锗烷 ;2六苯基乙硅烷 八.根据元素硼在周期表中的位置,填写以下空白:

1.BF3分子的偶极矩为零,这是由于 ;

2.根据路易斯酸碱理论,氟化硼是 ,这是因为 ;

3.正硼酸在水中有如下反应: ,故正硼酸为 元酸。 九.1991年Langmuir提出:凡原子数与总电子数相等的物质,则结构相同,物理性质相近”,称为等电子原理。相应的物质,互称为等电子体。(BN)3是一种新的无机合成材料,它与某单质互为等电子体。工业上制造(BN)3的方法之一是用硼砂(Na2B4O7)和尿素在1073~1273K时反应,得到α—(BN)3及其它元素的氧化物。α—(BN)3可作高温润滑剂、电气材料和耐热的涂层材料等。如在高温高压条件下反应,可制得β—(BN)3,β—(BN)3硬度特高,是作超高温耐热陶瓷材料、磨料、精密刃具的好材质。试问:

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-4

1.它与什么单质互为等电子体? 2.写出硼砂和尿素的反应方程式;

3.根据等电子原理画出α—(BN)3和β—(BN)3的构型。

十.环硼氮烷B3N3H6是苯的等电子体,具有与苯相似的结构。铝与硼同族,有形成与环硼氮烷类似的环铝氮烷的可能。这种可能性长期以来一直引起化学家们的兴趣。近期报道了用三甲基铝[Al(CH3)3]2(A)2,6一二异而基苯胺(B)为原料,通过两步反应,得到一种环铝氮烷的衍生物(D):

第一步:A+2B==C+2CH4

K第二步: C?443??? D+ CH4 ( 中需填入适当的系数)

请回答下列问题:

1.分别写出两步反应配平的化学方程式(A、B、C、D要用结构简式表示); 2.写出D的结构式;

3.设在第一步反应中A与过量的B完全反应,产物中的甲烷又全部挥发,对反应后的混合物进行元素分析,得到其质量分数如下:C(碳):73.71%,N(氮):6.34%。试求混合物中B与C的质量分数(%)。已知相对原子质量:Al 26.98 C 12.01 N 14.01 H 1.01

第七节 碱金属与碱土金属

一.98-3-2 二.98-4-2 三.99-1-3 四.99-3-1-3

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