2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--氢、氧和水
2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--钛和稀土元素(word版附答案)
元素化学 32：钛和稀土元素（时间：2.5 小时 满分：100 分）第一题（18 分）回答一组理论性问题1．在绝大多数化合物中镧系元素是以＋3 价态存在的，但有时在少数几种离子型化合物中 也 能发现 Ce 4＋和 Eu 2＋，试用价电子构型解释这些离子的变价行为？2．美国哥伦比亚大学的科学家根据对沉积物中稀土元素钕（Nd ）的分析发现，北大西洋 和太平洋海水中的 143Nd 和 144Nd 比例差异很明显，由此得出周围大陆的岩石中 143Nd 和 144Nd 含 量不同的结论。
该结论在地理学上有什么意义？3．为什么镧系元素的氧化物 Ln 2O 3 不具有同 Al 2O 3 一样的酸性？4．金属在水溶液中的还原性强弱，在一定程度上取决于金属的升华能、电离能和气态金 属 离子的水合能三者之和。
例如 25℃时：Eu （铕） Yb （镱） Lu （镥）升华能＋电离能（kJ/mol ） 4236.9 4372.7 4362.6水合能（kJ/mol ） 3623.1 3848.3 3844.3根据上表所列数据，判断 3 种金属还原性的强弱顺序。
5．三氧化铀是一种两性氧化物，它在溶液中可以以 UO 2＋ 和 U 2O 72－形式存在，按要求写 出 UO 3 与强酸、强碱反应的离子方程式：（1）UO 3 表现酸性：（2）UO 3 表现碱性：6．化学中经常会使用到类比的方法，镧系元素铕（Eu ）的电子结构为[Xe]4f 76s 2，有＋2、 ＋3 的氧化态，当用 Zn 、M g 还原 Eu 3＋（aq ）离子，可以得到 Eu 2＋（aq ）离子（1）Eu 2＋（aq ）离子是否有颜色？为什么？（2）EuSO 4 与 EuCO 3 是否易溶于水？（3）Eu 2＋（aq ）能否与 EDTA 形成配离子，与 Eu 3＋相比有何不同？色长 770～620 620～600 600～580 580～490 490～450 450～400 波是以―Ti ―O ―Ti ―长链存在。
2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--锗锡及其化合物(word版)
3 2 元素化学 20：锗锡及其化合物（时间：2.5 小时 满分：100 分）第一题（4 分）推理一种元素某元素的离子 R 2＋有 5 个电子层，最外层有 2 个电子，R(NO )是它的一种常见盐。
R 的元 素符号是 ，R 元素在周期表中的位置是 ，配制澄清 R(NO 3)2 溶液的方法 是。
第二题（8 分）锡同素异形体的晶体结构灰锡为立方面心金刚石型结构，晶胞参数 a ＝648.8pm 。
1．写出晶胞中八个 Sn 原子的原子分数坐标；2．计算 Sn 的原子半径；3．灰锡的密度为 5.77g/cm 3，求 Sn 的原子量；4．白锡为四方晶系，a ＝583.1pm ，c ＝318.2pm ，晶胞中含四个锡原子，请通过计算说明 由白锡变为灰锡，体积是膨胀还是收缩？5．已知白锡中 Sn －Sn 平均键长为 310pm ，判别哪一种晶型中的 Sn －Sn 键强？哪一种 Sn 的配位数高？第三题（18 分）锡与其化合物的性质锡、铅都是组成青铜的重要成分，也是人类较早利用的金属之一。
锡是柔软的银白色金属， 熔点 231 摄氏度。
在自然界很少有游离状态的锡存在，它主要的矿石是分布在花岗岩上层的锡 石（SnO 2）；人们在实践中发现，锡也具有良好的延展性，可以展成极薄的薄片，而且在常温 下，锡还不易被氧化，由于这些性能，所以有时锡被用来包裹器具。
埃及、印度人很早就用锡 来镀铜器，在我国，也曾从殷墟出土过数具虎面铜盔，其中有一具很完整，内部的红铜尚好， 外面镀了一层很厚的锡。
镀层精美，至今光耀如新，这说明当时的人们已认识到铜外镀锡，不 仅美观，还可防腐蚀，并且已掌握了镀锡的技术。
1．Sn 和盐酸、硫酸的反应类似与铁，已知锡分别溶于浓盐酸、浓硫酸（加热）和浓硝酸 的反应产物中锡的存在形式各不相同，请写出反应方程式；2．锡石的化学式是SnO2，地质工作者为了确定某矿石是锡石常用的一种方法是：用小刀或小锤取出一小粒矿石，放在锌片上，再往放矿石位置的锌片上滴一两滴稀盐酸，锌片会马上起泡。
2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--锌及其化合物pd
（2）X 原子的 Y 原子的配位多面体是什么？配位数是多少？这些配位多面体按怎样的方 式相互连接？根据这些问题的解答，可推知 X—Y 键的键型如何？
（3）X 射线测定结果表明，在 A 阴离子基团中 Y 原子间的键距为 148pm，而典型的 Y 的 半径为 140pm。这些事实说明 A 中阴离子基团中的键型如何？
第二题（10 分）书写反应方程式 1．把锌粉投入用 NaOH 碱化的 NaNO3 溶液，有氨气产生。试写出配平的化学方程式；
2．元素锌的氧化物和氢氧化物有两性。现将 5mol/L 的 Na2ZnO2 溶液和 8mol/L 的盐酸按 1 ︰2 体积比混合，请用一个离子方程式表述该反应；
3．锌钡白（立德粉）是 ZnSO4 和 BaS 以相同物质的量混合后反应制成白色颜料。 （1）写出由菱锌矿（ZnCO3）为主要原料制锌钡白的有关反应的化学方程式。
2．尖晶石的合成常利用前驱物法，例如合成 ZnFe2O4，先将 Zn2 、Fe3 按浓度比 1︰2 配 成溶液， 再向溶液中加入适量 Na2C2O4 溶液， 加热蒸发得沉淀前驱物， 将前驱物熔烧即得产物。 （1）写出有关反应式；
＋ ＋
（2）说明前驱物法的优点（至少三点）
第四题（10 分）推断锌的无机化合物 将 ZnSO4 溶液与 H2O2 混合，再往混合溶液中加入适量的 NaOH 溶液，不久可沉淀出二元 化合物 A。菱锌矿中含有 Fe2 、Ni2 等杂质，在制备过程中如何除去？（已知：φ0Fe2+/Fe＝－ 0.44，φ0Ni2+/Ni＝－0.25）
＋ ＋
4．有人利用中学实验室里的常见试剂做了一个小魔术：铜币变“银币” ， “银币”变“金 币” 。魔术手法如下：取某银白色金属 A 的粉末，投入氢氧化钠溶液，加热，发生反应①：A 溶于氢氧化钠得到无色透明的溶液甲，同时放出氢气；把铜币投入热的溶液甲，片刻，发生反 应②：铜币变成“银币” ；把“银币”从溶液甲中取出，用蒸馏水冲洗干净，并用细软的纸擦 干，发给观众悦目；从观众手里取回“银币” ，用坩埚钳夹住，在酒精灯火焰上加热，发生反
高中化学 竞赛辅导练习参考答案与解析
高中化学竞赛辅导练习参考答案与解析第一章元素化合物第一节卤素一．1．IO3－十5I－＋6CH3COOH===3I2＋6CH3COO－＋3H2O2．KI在潮湿空气里,在阳光的作用下会被空气氧化而产生紫黑色固体（或紫色蒸气）,而KIO3不被空气氧化.4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－二．l．(1)主要反应：I2＋2KClO3==2KIO3＋C12↑（2）可能的副反应：C12＋H2O（冷）==HClO＋HClC12＋H2O==2HCl＋1/2O2 3C12＋3H2O（热）==HClO3＋5HClI2＋5Cl2＋6H2O==2HIO3＋10HCl一步：I2＋5H2O2−−催化剂2HIO3＋4H2O−→二步：2HIO3＋K2CO3==2KIO3＋CO2↑＋H2O2．使氧化生成的I2再还原为碘化物I2＋2S2O32－==S4O62－＋2I－三．3I2＋6OH－===IO3－＋5I－＋3H2OS2O32－＋4I2＋10OH－===2SO42－十8I－＋5H2OS2O32－＋2H＋===SO2↑十S↓＋H2O4I－＋O2＋4H＋===2I2＋2H2O四．加入过量KI生成I3－离子以减少I2挥发1．在强酸性溶液中S2O32－遇酸分解,且I－易被空气氧化：（反应略）；在碱性溶液中：S2O32－＋4I2＋10OH－===SO42－＋8I－＋5H2O3I2＋6OH－===IO3－＋5I－＋3H2O上述到反应的发生,使定量反应难以准确．2．前者,I2与S2O32－的反应速度大于I2与OH－的反应速度；后者,S2O32－与I2的反应速度大于S2O32－与H＋的反应速度.五．I2（反应略）七．A CaF2 B H2SO4 C HF D NaF E NaHF2九．紫2I－＋CI2===I2＋2CI－棕紫2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－棕红色I2＋5Cl2＋6H2O===2IO3－＋5Cl－＋12H＋十．A AgNO3 B AgCl C [Ag(NH3)2]Cl D AgBrE Na3[Ag(S2O3)2]F AglG Na[Ag(CN)2]H Ag2S （反应略）十三．1．该固体一定含钠和碘,使煤气灯火焰显黄色表明钠的存在；不溶于NH3,而溶于强络合剂CN－或S2O32－的黄色银盐一定是碘化银.2．反应（1）～（4）表明该化合物是碘的含氧酸的钠盐.因其溶液呈中性,推测该晶体为NaIO3或NaIO4（略）3．（反应略）4．NaIO4十六．1．C的化合价为＋2,N的化合价为－3；第一个反应是氧化还原反应,K2CO3中的C是氧化剂.获得2个电子；C为还原剂,释放出2个电子.2．（l）因为是固体与固体反应,增大表面接触率；（2）避免副反应发生：2KHS==K 2S ＋H 2S（3）不能说明,因HCN 是易挥发物．3．制备HCN 的反应：KCN ＋KHS===K 2S ＋HCN十七．O 2、HF 、H 2O 2、OF 2 F 2＋2OH －===2F －＋OF 2 ＋H 2O十八．KClO 3＋H 2C 2O 4===K 2CO 3＋2ClO 2＋CO 2↑＋H 2O 冷凝； V 型； 因为它是奇电子化合物（分子中含有奇数电子）十九．I 2O 5＋5CO===5CO 2＋I 2 IO(IO 3)、 I(IO 3)3二十．1．H —O —F H ＋1 O 0 F －1 H 2＋O 2＋F 2===2HOF2．Q=－103.5kJ/mol3．不稳定的原因在于分子中同时存在电中性的氧原子、极化作用强的带正电荷的氢原子和带负电荷的氟原子. 2HOF →2HF ＋O 2 Q=－169kJ/nol4．分解产物是H 2O 2 （反应略）二十一．首先,电解KCl 水溶液制取KOH 和Cl 2；然后KOH 与Cl 2在加热条件下生成KClO 3和KCl ；再利用KCl 和KClO 3的溶解度差别,在水中重结晶提纯KClO 3.（反应略）二十二．1． 1.00L 干气体通过KI 溶液时,其中Cl 2和O 3均氧化KI 使转化为I 2,但O 3氧化KI 后自身被还原为O 2,从反应式可见l mol O 3氧化KI 后自身还原成 l mol O 2,所以,1.00L 干气体通过KI 溶液后体积缩小值（1.00－0.98=0.02）全部是混合气体中Cl 2的所占体积.与I 2作用所耗Na 2S 2O 3的量,则是混合气体中Cl 2和O 3的量之和. Cl 2、O 3占混合气体的百分含量分别是：C12：2%； O 3：1%2． PH 值变大.因O 3氧化I －时消耗H ＋（或答O 3氧化I －时产生OH －）. O 3＋2I －＋H 2O==O 2＋I 2＋2OH －二十四．1．80Se, 78Se2．有偶数中子的核素一般比有奇数中子的核素的丰度大.3．粒子C 是单电荷阴离子,—48335BrO 4．Se n Se 83348234→+3Se ＋4HNO 3＋H 2O===3H 2SeO 3＋4NO ↑ H 2SeO 3＋2RbOH===Rb 2SeO 3＋2H 2O Rb 2SeO 3＋O 3==Rb 2SeO 4＋O 2 e Br Se +→83358334 e BrO SeO +→--48335248334 5．BrO 4－具有很强的氧化性,但因BrO 4－形成的很少,其氧化性不能充分表现出来：6 BrO 4－＋14Cr 3＋＋25H 2O===7Cr 2O 72－＋3Br 2＋50H ＋BrO 4－＋7Br 2＋8H ＋===4Br 2＋4H 2O6BrO 4－＋7I －＋6H ＋===3Br 2＋7IO 3－＋3H 2O第二节 氢与氧二．1．（略）2．CFCl 3和CF 2Cl 2在高空（O 3层上边缘）200nm 紫外光照射下分解放出Cl 原子,促进O 3分解；（略）3．因燃料燃烧时尾气中有NO,处于O 3层下边缘,可促进O 3分解：（略） 六．1．过氧化合物含有过氧离子O 22－（O －—O －） 例如：H 2O 2、BaO 2、Na 2O 2、H 2S 2O 8、CrO 5、[VO 2＋]等.2．用适当的酸使过氧化钙分解,生成过氧化氢,测定H2O2的方法是：（l）高锰酸盐的方法：（反应略）（2）碘量法：（反应略）3．（1）[Cr(H2O)6]Cl3＋4NaOH===Na[Cr(OH)4(H2O)2]＋3NaCl＋4H2O Na[Cr(OH)4(H2O)2]＋3H2O2＋2NaOH===2Na2CrO4＋12H2O（2）2MnO4－＋5H2O2＋6H3O＋===2Mn2＋＋5O2↑十14H2O第三节硫一．1．2．（如下表所示）3．（1）Cl－,Br－,I－（2）SO42－（3）F－（4）2MnO4＋5HSO3－＋H＋===2Mn2＋＋3H2O＋5SO42－Ba2＋＋SO42－===BaSO4（5）2Cu2＋＋4I－===2CuI（S）＋I24．SOClBr和SOBr25．SOClBr6．SOClBr＋2H2O===HSO3－＋Cl－＋Br－＋3H＋三．1．多硫化物；2．3S＋6OH－==SO32－＋2S2－＋3H2O；S＋SO32－==S2O32－S＋S2－==S22－或(X－1)S＋S2－== S x2－3．(2x＋2)SO2＋2 S x2－＋(4x－2)OH－==(2x＋1)S2O32－＋(2x－1)H2O6SO2＋2S22－＋6OH－==5S2O32－＋3H2O四．A可与H2和O2反应说明A为非金属单,B和C分别是A的不同氧化数的氧钾盐,又A的简单阴离子可与A化合,且产物遇酸分解为单质A、A的简单阴离子和D的钾盐.据此可判断A为单质硫.A．S B．SO2C．SO3D．H2SO4E．K2SO4F．K2S2O8G．K2SO3 H．K2S2O3I．H2S J．K2S K．K2S x L．K2S4O6五．由示出的化学式知,X、Z可能是B元素含氧酸的多酸盐（或连多酸盐）或代酸盐,而短周期元素能形成多酸盐的有硼、硅、磷、硫,能形成连多酸盐或代酸盐的只有硫．其次,X、Z中B、C的质量比（即原子数比）相同,只有可能是硅的多酸盐（如单链的[SiO3]n2－和环状的[Si n O3n]2－或硫的代酸盐和连多酸盐等（如Na2S3O3、Na2S4O6）.再根据X与盐酸的反应,并通过组成的质量分数进行计算.可判断X为Na2S3O3、Z为Na2S4O6.六．1．3Na2S＋As2S5==2Na3AsS42．Na2S＋SnS2== Na2SnS33．Na2S2＋SnS== Na2SnS3七．1．三角锥形；sp2；不等性2．CaSO3＋2PC15 ===CaC12＋2POCl3＋SOC123.CH3CH2OH＋SOCl2 ==CH3CH2Cl＋SO2↑＋HCl↑4．MCl n·xH2O＋xSOCl2===MCl n＋xSO2↑＋2xHCl↑5．氯化亚砜与醇、水分子中的羟基作用,生成SO2和HCl；反应中的其它产物都是气体而逸出；可在真空中蒸馏而赶掉.八．A BaCl2； B AgNO3 C AgCl； D Ba(NO3)2 E Ag(S2O3)23－ F BaSO4G BaS H Ag2S （略）十二．1．（1）（2）2．（1）H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2O（2）H3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O3．H3PO3与盐酸不反应,H3AsO3与盐酸反应：As(OH)3＋3HCl===AsCl3＋3H2O第四节稀有气体二．所谈的气体是氩.雷利（Rayleigh,J.W.S）和拉姆赛（Bamsay W．）用光谱法发现了惰性（稀有）气体氦、氖、氩、氪、氙.20世纪60年代初制得了这些元素中氙的稳定化合物.如氟化氙XeF2、XeF4、XeF6；氧化物XeO3、XeO4及其衍生物XeOF4.可表示它们性质的反应式为：3XeF4===2XeF6＋Xe2XeF2＋2H2O===2Xe＋O2＋4HFXeO3＋6KI＋HCl===Xe＋3I2＋6KCl＋3H2O化物,其盐G可与单质A化合生成H,H遇酸D可分解为A、B和D的XeO4＋2Ba(OH)2===Ba2XeO6＋2H2O三．XeF2 （mol）%=25%XeF4 （mol）%=75%第五节氮族二．N 2O 4自偶电离N 2O 4NO ＋＋NO 3－,Cu 与N 2O 4反应失电子给NO ＋,放生成NO 和Cu(NO 3)2.A 、B 分别为NO 2和NO,C 为HNO 2.Co(NH 3)62＋易被氧化为 Co(NH 3)63＋,D 、F 分别是含—NO 2－和—ONO －配体的Co （Ⅲ）的配离子.1．N 2O 4＋2N 2H 4===3N 2＋4H 2O2．N 2O 4中N 采取sp 2杂化,5个σ键（一个N —N 键,4个N —键）,一个86键. 3．Cu ＋2N 2O 4===Cu(NO 3)2＋2NO ↑4．D 为[Co(NO 2)(NH 3)5]2＋ 一硝基·五氨合钴（Ⅲ）配离子E 为[Co(ONO)(NH 3)5]2＋ 一亚硝酸根·五氨合钴（Ⅲ）配离子四．从NH 4＋的质子传递考虑,酸根接受H ＋的能力将影响接盐热分解温度.1．NH 4Br 比 NH 4Cl 热分解温度更高；NH 4H 2PO 4比(NH 4)3PO 4热分解温度更高.2．2NH 4Cl ＋Fe===NH 3↑＋FeCl 2＋H 2↑2NH 4Cl ＋FeO===NH 3↑＋FeCI 2＋H 2O3．若HA 有氧化性,则分解出来的NH 3会立即被氧化.如：NH 4NO 3===N 2O ＋2H 2O NH 4NO 2===N 2↑＋2H 2O十一．火柴本身包含有氧化剂与还原剂,而普通灭火器的作用是意图隔离可燃物与氧气接触,因而成效不佳；猛烈爆炸的主要原因可能是硝酸铵受强热急速分解造成的.十四．1．3 NH 2－＋NO 3－=== N 3－＋3OH －＋NH 32NH 2－＋N 2O=== N 3－＋OH －＋NH 32．N 3－中N 的氧化数为－1/3,N 原子均采取sp 杂化.N 3－的等电子体物种如CO 2、N 2O.3．HN 3：按稀有气体结构计算各原子最外层电子数之和n 0＝2＋3×8==26,而各原子价电子数之和n v ==1＋3×5＝16,故成键数为（26一16）/2==5,孤对电子的对数为（16－5×2）/2==3（对）. HN 3的共振结构：由于N （a ）－N （b ）键级为1.5,而N （b ）－N （c ）键级为2.5,故N （a ）－N （b ）的键长要比N （a ）一N （c ）的长.4．离子型叠氮化物虽然可以在室温下存在,但在加热或撞击时分解为氮气和金属（不爆炸）,故可作为“空气袋”.5．可用物理吸附法或化学反应法,如用分子筛吸附氧；用合成载氧体吸氧或用乙基蒽醇与氧反应生成H 2O 2等,随后再放出氧.十六．同温同压下,气体体积比等于物质的量比,故n(NF 3):n(NO)＝3：2 3NF 3＋5H 2O===2NO ＋HNO 3＋9HF二十．1．nH 3PO 4==H n ＋2P n O 3n ＋1＋（n －1）H 2OnH 3PO 4==(HPO 3)n ＋nH 2O2．如右图所示3．多磷酸根是一种强络合剂,能络合水中的Ca2＋、Mg2＋,使洗衣粉不怕硬水,所以多磷酸钠起到软化水的作用（软水剂）.4．洗衣废水中含磷酸盐,在江河湖水中积累成“肥水”,造成污染.二十一．1．Ca5(PO4)3F＋5H2SO4===5CaSO4＋3H3PO4＋HF Ca5(PO4)3F ＋7H3PO4===5Ca(H2PO4)2＋HF2．SiO2＋2 Ca5(PO4)3F＋H2O==3Ca3(PO4)2＋CaSiO3＋HF↑3．A与B不等同,A的肥效高于B.因为晶型的转变是在微粒的不断运动中进行,需要一定能量；α态在固体慢慢冷却过程中,通过微粒的运动逐渐变为β态.若采取用水急冷的办法,水吸收大量热能,α态来不及转变为β态.二十二．Na2CO3溶液与金属盐溶液反应可能生成正盐（M n＋=Ca2＋、Sr2＋、Ba2＋、Mn2＋、Ag＋等）.碱式盐M2(OH)2CO3（M2＋=Mg2＋、Be2＋、Fe2＋、Co2＋、Cu2＋、Zn2＋、Cd2＋、Pb2＋等）或氢氧化物M(OH)3（M3＋＝Fe3＋、Cr3＋、AI3＋）.限于中学生知识水平,可设D（即ACl2）与Na2CO3溶液反应析出的F为ACO3.金属磷化物和酸反应生成的PH3（燃点39℃）中含有少量P2H6,后者在空气中自燃生成P4O10和H2O. A为Ca .二十四．P2S5＋8H2O===2H3PO4＋5H2S2H3AsO3＋3H2S===As2S3↓＋6H2O二十五．As2O3＋6Zn＋12HCl===2AsH3＋6ZnCl2＋3H2O AsH3===2As＋3H2二十六．2As2S3＋9O2==2As2O3＋6SO22As＋3H25O4（热、浓）==As2O3＋3SO2↑＋3H2OAs2O3＋6Zn＋6H2SO4==2AsH3＋6ZnSO4＋3H2O.AsH3==2As＋3H2二十七．1．BiCl3＋H2O==BiOCl↓＋2HCl2．不同意. BiOCl 中的Cl呈－1价,而次氯酸盐中Cl为＋l价.3．将BiCl3固体溶于少量浓盐酸中,再加水稀释.4．BiCl3与Cl－生成BiCl63－等配离子.二十八．根据元素X的氧化态变化情况可推断其为ⅤA族元素,再由X（V）的强氧化性,知X为铋.1．X为铋,Bi其电子构型为：[Xe]4f145d106s26p32．根据理想气体状态方程式得：T==1883K时,M=464.9g/molBi的原子量为208.98.在沸点1883K时以Bi2（g）型体存在；T==2280K时,M=209.75g/molT==2770K时,M=208.7g/mol故在沸点以上时以Bi（g）状态存在.（略）3．2Bi＋6H2SO4===Bi2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2OBi＋4HNO3===Bi(NO3)3＋NO↑＋2H2O4．BiC13＋KCl===KBiCl4BiC13＋KCl===KBiCl4Bi2(SO4)3＋K2SO4===2Kbi(SO4 )2正八面体Bi 以sp3d2杂化轨道成键5．Bi(NO3)3＋H2O==BiONO3↓＋2HNO3BiCl3＋H2O===BiOCl↓＋2HCl6．5NaBiO3＋2Mn2＋＋14H＋===2MnO4－＋5Bi3＋＋5Na＋＋7H2O7．2Bi3＋＋3HSnO2－＋6OH－===2Bi＋3HSnO3－＋3H2O 温度高时,HSnO2－发生自氧化还原,析出黑色Sn.8．（－）Pt,H2∣HCl∣BiCl3,Bi（＋）第六节碳硅硼三．1．硝酸是氧化剂,氢氟酸是配合剂；2．不能代替,因为氯离子不能与硅形成稳定的配合物.3．（l）Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2（2）Si＋2NaNO3＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O＋2NaNO2四．1．（1）Na2CO3＋SiO2===Na2SiO3＋CO2↑Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋SiO2·H2O↓（2）反应（1）在高温条件下由于SiO2的难挥发性而易进行；反应（2）可在溶液中进行,因为H2CO3的酸性强于H2SiO32．如下所示五．1．①2；2；9；2；2；4；1 ②2；14；1；2；6；14；4；1 ③4；6；11；2；2；6；4；32．碳酸较硅酸酸性强,强酸可取代弱酸.3．铝在岩石中主要以共价形式存在.4．浓度×(10－4mol/L)：Na＋：1.52；Ca2＋：0.60；Mg2＋：0.45；K＋：0.35；HCO3－：3.05；SO42－：0.26；Cl：0.40；H4SiO4：1.90六．Si n H2n+2；较低七．1．2．八．1．B原子以sp2杂化和F形成平面正三角形结构；2．酸,B原子有一个空p轨道,能接受电子对；3．B(OH)3＋H2O B(OH)4－十H＋,一元酸.九．1．碳2．Na2B2O7＋2CO(NH2)2===4(BN)3＋Na2O十4H2O＋2CO23．根据等电子原理,α—(BN)3与石墨的性质相近,因而α—(BN)3与石墨的结构相同,为层状结构,图示如右：β—(BN)3与金刚石的性质相近,因而它具有与金刚石相同的结构.图示如右：十．2．如右图所示：3．B 17.5% C 82.5%第七节碱金属与碱土金属五．1．Rb2CO3＋2C===3CO↑＋2Rb↑3Fe＋2Na2CO3===Fe3O4十2CO↑十4Na↑3Fe＋4NaOH===Fe3O4＋2H2↑十4Na↑Na＋KCl==NaCl＋K↑2．金属的标准电动序只是对于一定浓度（lmol/L）的水溶液和一定温度（25℃）下才是正确的.非水溶液、高温、固相反应的情况下不适用.因此,严格地说,电动序与本试题无关.比较化学活动性时应依具体条件而定.高温下的化学活动性是由许多因素决定的.在所给条件下,前三个反应在高温下之所以能够进行,可用Fe3O4晶格的高度稳定性和大量气体的放出（体系的熵显著增大）来解释.3．在高温下（约1000℃）,将钠蒸气从下向上通过熔融的KCl,在塔的上部可以得到钠—钾合金.在分馏塔中加热钠一钾合金,利用钾在高温时挥发性较大（K、Na的沸点分别为760℃和883℃）,而从合金中分离出来.这与电动序无关.4．铝热法：3BaO＋2Al===Al2O3＋3Ba↑副反应：BaO＋Al2O3===BaAl2O4（或BaO·Al2O3）硅还原法：2BaO＋Si===SiO2＋Ba↑副反应：BaO＋SiO2===BaSiO3（碳还原法制Ba,因生成BaC2而不采用）溶液的淡黄色沉淀C可能是AgBr,再经E转化为H等反应可得以证实. ASrBr 2 B AgNO 3 C AgBr D Sr(NO 3)2,E Na 3[Ag(S 2O 3)2] F SrSO 4 G SrS H Ag 2S七．1．（略）2．6:5 Al 3＋略过量,有利于生成CO 2.3．不妥.由lmolCO 32－转化为lmolCO 2需2molH ＋,H ＋由Al 3＋反应提供,今Al 3＋量不变,只能生成HCO 3－,没有CO 2,喷不起来.4．不妥.Al 2(SO 4)3和表层NaHCO 3固体生成Al(OH)3后,阻碍反应的进行. 九．1．启普发生器和洗气瓶；2．水浴；3．加入粉状NaCl 是为了降低NH 4Cl 的溶解度；冷却促进NH 4Cl 析出,提高产率；采用冰盐冷冻剂冷却.第八节 铝一．固体物质由无水氯化铁和无水氯化铝组成；无水氯化铝晶体；升华；潮解；氯化氢二．1．NaOH ；NaOH 溶液可溶解SiO 2而使被其包藏的金属铝释放出来,而盐酸不与SiO 2作用.2．（略）3．%10032%⨯=样RTw pV M Al Al 4．饱和水蒸气占据一定体积,使实测气体体积变大；通过换算扣除水蒸气体积（或先干燥再测体积）.三．(NH 4)2Al 2(SO 4)4＋8NH 4HCO 3==4(NH 4)2SO 4＋2NH 4Al(OH)2CO 3＋6CO 2↑＋2H 2O （略）四．1．＋3 惰性电子对2．能3．碱性4．低第九节 锡与铅一．金属锡发生碎裂；常温条件下稳定存在的白锡,在低温时转变成灰锡,体积骤然膨胀致使碎裂.二．2PbO ·PbO 2 Pb 3O 4＋4HNO 3===2Pb(NO 3)2＋PbO 2↓十H 2O PbO 2是酸性氧化物四．从E 的溶解度随温度变化及J 、I 的性质,可推测可能含铅元素.A Pb 3O 4 B PbO 2 C PbO D Pb(NO 3)2 E PbCl 2 F Cl 2 G O 2 HK 2Pb(OH)6 I Pb(Ac)2 J PbS五．无色溶液通人H 2S 有黑色沉淀,且可被H 2O 2氧化成白色,可初步判断是含Pb 2＋的溶液. A Pb 2O 3 B Pb(NO 3)2 C PbO 2 D PbS E PbSO 4六．天青石为SrSO 4,此即F,与碳高温作用后形成SrS.可溶于Na 2S 2O 3六．PbSO 4＋H 2SO 4===Pb(HSO 4)2,Pb(HSO 4)2易溶；PbCI 2＋2CI －===PbCl 42－碘分子电离 I 2I ＋十I －第十节 铜与锌四．1．3Cu ＋2K 2Cr 2O 7＋12(NH 4)2CO 3===2[Cu(NH 3)4]CO 3＋[Cu(NH 3)4](HCO 3)2＋2[Cr(NH 3)6](HCO 3)3＋2KHCO 3＋7H 2O2．低于283K,加NaOH 使NH 3更易成NH 3,促进配合,和产物中HCO 3－结合,使平衡右移.3Cu ＋K 2Cr 2O 7＋12(NH 3)2CO 3＋10NaOH===3[Cu(NH 3)4]CO 3＋[Cr(NH 3)6]2(CO 3)3＋K 2CO 3＋5Na 2CO 3五．本题的答案可以有几种,这里只列一解.A 可为CuSO 4,B 可循为金属钠,C 可为Ca 或 Ba,D 为Cu(OH)2、CuO 、Cu 、CuS （也可能有S ）,E 为Cu(OH)2、CuO 、Cu 、CuS 、CaS 、CaSO 4或BaSO 4（可能有S ）；F 为CaSO 4或BaSO 4.第十一节 钛 钒 锰 铬一．V 2O 5＋H 2SO 4==(VO 2)2SO 4＋2H 2OV 2O 5＋6HCl==2VOCl ＋2Cl 2＋3H 2OV 2O 5＋2NaOH==2NaVO 3＋H 2O二．先根据滴定数算出Me 的摩尔质量范围,再根据题述性质进行判断. V 2O 4.86三．该题为一综合分析型试题.目前二氧化钛的工业制法有硫酸法和氯化法,两种方法所采用的原料、工艺条件、生产流程和设备都不相同.本题要求对二氧化钛的两种生产方法有全面了解,不仅涉及物理变化、化学变化、化学反应及化学反应方程式等基本概念,还牵扯到工业生产流程及环境保护和三废处理等问题.因而,要求学生有较宽的知识面,具有对采用不同方法制备同一产品的各种工艺过程进行全面综合的考察分析能力.①题中（l ）、（2）、（3）问为硫酸法生产二氧化钛的内容.首先,仔细阅读方框流程图,找出有化学变化的过程,分别写出该变化的化学反应方程式；再考虑流程中有哪些废料排出,说明排出废料对环境的不利影响；最后,针对流程中排出的废水,提出合理的处理方案.②题中第（4）问为二氧化钛两种工业制法的对比.对用不同方法制备同一产品的不同工艺过程的比较.应从原料、工艺技术、环境保护、投资规模等方面入手,全面分析各种方法的优缺点.（1）方框流程图是最简单的工艺流程图,它以方框表示工段或车间或一个料的流动路线.物理变化是物质的形态发生变化而其化学性质未曾发生变化的过程,方框图中的结晶、过滤、洗净、粉碎、干燥等均属物理过程.当一种物质生成了新物质,即发生了化学变化.方框图中的硫酸煮解,加水分解及燃烧均为化学变化.要正确写出化学方程式,还要对题中给出的物质俗称、过程名称的含义有所了解.（a ）硫酸煮解：FeTiO 3＋2H 2 SO 4==TiOSO 4＋FeSO 4＋2H 2 O（b ）加水分解：TiOSO 4＋（n ＋1）H 2O==TiO 2·nH 2O ＋H 2SO 4（C ）锻烧：TiO 2·nH 2O −−−→−K 1300~1100TiO 2＋nH 2O （2）硫酸法生产二氧化钛主要是用硫酸处理钛铁矿,该过程排出废料为呈强酸性的废液,会使排人废水的pH 值明显降低；同时,钛铁矿中还含有其它的如铜、锌、锰、铝等重金属,这些金属在硫酸处理中溶于硫酸溶液,排入水中后对水中浮游生物有害,对水域周围土壤有害,危及人畜安全；另外,废液中还存在少量的硫酸亚铁,它在水中变成氢氧化亚铁,并迅速被废水中的空气氧化成氢氧化铁,消耗了水中的溶解氧,大大降低了水质.（3）工业上处理废水的方法很多,按废水的数量、性质、需要达到的排放标准而选择适宜的处理方法.针对硫酸法生产二氧化钛流程,可考虑用化学处理方法,采用中和法,即使呈强酸性的废水与碱发生中和反应,从而调整废水的pH 值,使之呈中性或接近中性.中和剂的选择要考虑价廉、易得、不会带来其它污染等因素,最好选用碱性废料,以废制废.可选的中和剂有：废碱、石灰、电石渣、石灰石等.（4）氯化法生产二氧化钛是以高品位的金红石（含TiO 290%以上）为原料,与焦碳、氯气加热到900～1100℃进行氯化,制得粗四氯化钛：TiO 2＋2C12＋C==TiCl 4（g ）＋CO 2通过精馏及化学处理除去杂质得到精制四氯化钛.将精制品预热后装人氧化分解炉,通入含氧气的气体,瞬间反应生成二氧化钛颗粒：TiCl 4＋O 2==TiO 2＋2Cl 2为防止颗粒继续长大,要迅速地将生成的二氧化钛分离出来,氯气可循环使用. 硫酸法和氯化法制备二氧化钛比较如下表所示：操作,以带箭头的线表示物料的流动路线和方向,表达了一个生产过程的主要物料的流动路线.物理变化是物质的形态发生变化而其化学性质未曾发生变化的过程,方框图中的结晶、过滤、洗净、粉碎、干燥等均属物理过程.当一种物质生成了新物质,即发生了化学变化.方框图中的硫酸煮解,加水分解及燃烧均为化学变化.要正确写出化学方程式,还要对题中给出的物质俗称、过程名称的含义有所了解.（a ）硫酸煮解：FeTiO 3＋2H 2 SO 4==TiOSO 4＋FeSO 4＋2H 2 O（b ）加水分解：TiOSO 4＋（n ＋1）H 2O==TiO 2·nH 2O ＋H 2SO 4（C ）锻烧：TiO 2·nH 2O −−−→−K 1300~1100TiO 2＋nH 2O （2）硫酸法生产二氧化钛主要是用硫酸处理钛铁矿,该过程排出废料为呈强酸性的废液,会使排人废水的pH 值明显降低；同时,钛铁矿中还含有其它的如铜、锌、锰、铝等重金属,这些金属在硫酸处理中溶于硫酸溶液,排入水中后对水中浮游生物有害,对水域周围土壤有害,危及人畜安全；另外,废液中还存在少量的硫酸亚铁,它在水中变成氢氧化亚铁,并迅速被废水中的空气氧化成氢氧化铁,消耗了水中的溶解氧,大大降低了水质.（3）工业上处理废水的方法很多,按废水的数量、性质、需要达到的排放标准而选择适宜的处理方法.针对硫酸法生产二氧化钛流程,可考虑用化学处理方法,采用中和法,即使呈强酸性的废水与碱发生中和反应,从而调整废水的pH 值,使之呈中性或接近中性.中和剂的选择要考虑价廉、易得、不会带来其它污染等因素,最好选用碱性废料,以废制废.可选的中和剂有：废碱、石灰、电石渣、石灰石等.（4）氯化法生产二氧化钛是以高品位的金红石（含TiO 290%以上）为原料,与焦碳、氯气加热到900～1100℃进行氯化,制得粗四氯化钛：TiO2＋2C12＋C==TiCl4（g）＋CO2通过精馏及化学处理除去杂质得到精制四氯化钛.将精制品预热后装人氧化分解炉,通入含氧气的气体,瞬间反应生成二氧化钛颗粒：TiCl4＋O2==TiO2＋2Cl2为防止颗粒继续长大,要迅速地将生成的二氧化钛分离出来,氯气可循环使用.硫酸法和氯化法制备二氧化钛比较如下表所示：四．1．4Fe(CrO2)2＋8Na2CO3＋7O2 ==8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2↑2Na2CrO4＋H2SO4==Na2Cr2O7＋Na2SO4＋H2ONa2Cr2O7＋2KCl==K2Cr2O7＋2NaCl2．Cr（Ⅵ）的氧化性,在酸性介质中远强于在碱性介质中,则Cr（Ⅲ）在酸性介质中不易被氧化,在碱性介质中易被氧化为CrO42－.3．最后一步可利用温度对NaCl溶解度影响不大,而对K2Cr2O7溶解度影响大的特点,将NaCl与K2Cr2O7,分离（K2Cr2O7溶解度：273K 4.6g/100gH2O,373K 94.1g/100gH2O）.六．A MnO2 B K2MnO4 C KmnO4 D Cl2（反应略）七．1．有黑褐色MnO2沉淀生成,紫红色消失；紫2MnO4－＋6I－＋8H＋==2MnO2↓＋3I2＋4H2O2MnO4－＋2I－＋4H＋==Mn2＋＋I2＋2H2O2．无；紫；2MnO4－＋6I－＋8H＋==2MnO2↓＋3I2＋4H2O10MnO4－＋3I2＋4H＋==10MnO2↓＋6IO3－＋2H2OIO－＋5I－＋6H＋==3I2＋3H2O八．KMnO4→K x Mn y O z＋O2↑已知失去氧的质量,将质量转化为物质的量,再结合价态升降值相等解答.另一种思考方式为：将含氧酸盐分解还原为各种氧化物,尔后再根据氧化物的酸碱性,在加热条件下融合,生成相应的含氧酸盐.l．2 KMnO4===K2Mn2O6＋O2↑2KMnO4===K2MnO4＋MnO2＋O2↑2．4KMnO4===K2Mn2O5＋3O2↑4KMnO4===2K2MnO3＋2MnO2＋3O2↑九．（略）在碱性介质中生成的锰酸钾（绿色）在稀溶液中可能分解而生成MnO2沉淀：3K2M n O4＋2H2O===2KM n O4＋MnO2↓＋4KOH在微酸性或微碱性溶液中,KMnO4与K2SO4反应产物有MnO2生成,在酸性介质中,若KMnO4过量,其分解可有MnO2生成：MnO4－＋H＋===3O2↑＋2H2O＋4MnO2↓第十二节铁钴镍一．1．4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋Fe可将氧化生成的Fe3＋还原为Fe2＋.2．放置过程中,[Fe2＋]增大,[H＋]下降.二．①生成的[Fe(SCN)n](3－n)呈血红色；②MnO4将SCN－氧化,破坏了[Fe(SCN)n](3－n)；③SO2将Fe（Ⅲ）还原,同样破坏了[Fe(SCN)n](3－n)；④MnO4－被Fe2＋和SCN－还原.（离子反应式略）三．铆钉表面供氧充足,反应④迅速发生,生成的Fe2O3·xH2O聚集在表面,使反应①停止,铁不再被腐蚀.铆钉与钢板重叠部分供氧不足,反应④很少发生,保证了①的不断进行而持续被腐蚀.四．1．2．2FeS2（s）＋2H2O（l）＋7O2（g）===2Fe2＋（aq）＋4SO42－（aq）＋4H＋（aq）3．4Fe2＋＋O2＋6H2O===4FeO(OH) ↓＋8H＋4．2.5×10－4mol5．1.05×107g五．1．13.92．pH==9.03．pH过大时,会使Cr(OH)3（两性）溶解而使沉淀不完全.八．1．A Mn B Cr C Fe2．稳定性Mn2＋＞Fe2＋＞Cr2＋3．氧化性CrO42－＜MnO42－＜FeO42－黄绿红均为正四面体结构4．CrO42－→Cr2O72－→Cr3O102－……3MnO42－十4H＋→2MnO4－＋MnO2＋2H2O4FeO42－十2OH－→4Fe3＋＋3O2＋10H2O第十三节其它金属六．1．2MnS2＋9O2＋12OH－===2MoO42－十4SO42－十6H2O。
2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--硫和硫化物
元素化学09：硫和硫化物（时间：2.5小时满分：100分）第一题（10分）硫化氢及其衍生物2003年12月重庆发生了重大井喷事件，中毒者无数，死亡160多人。
中毒原因是因为所喷发出来的天然气中含有高浓度的气体H2S。
H2S是无色有恶臭的剧毒气体，空气中H2S浓度达5mg·L－1时就会使人感到烦躁，达100mg·L－1就会使人休克而致死亡。
在这次事故中，很多受害群众用湿润的毛巾掩住嘴鼻或者将脸贴近湿润的土地，结果逃过了大劫。
1．如上所述，受害群众自我解救的方法是利用了H2S的溶解性。
101.325kPa，293K时，1体积水能溶2.6体积H2S气体，求该条件下饱和H2S水溶液的物质的量浓度和pH值（忽略溶液体积的变化，H2S的K1＝9.1×10－8）2．主要是混杂在天然气中的剧毒气体除H2S外，还有什么气体。
检测H2S可用什么试纸。
“灾区”群众最好用何种溶液浸湿毛巾防毒？3．硫和氧都是ⅥA族的元素，硫化氢中的一个H可以被乙基替代，得到乙硫醇。
类似地，如果丙酮中的O被S替代，得到CH3－CS－CH3，则其命名为；同样，已知CH3－CO－SH命名为乙硫羟酸，则CH3－CS－OH可命名为。
4．苯硫酚的酸性比苯酚。
1mol化合物HSCH2CH(NH2)COOH能与mol的NaOH反应。
5．HSCH2CH(NH2)COOH电离常数分别Ka1、Ka2、Ka3（Ka1＞Ka2＞Ka3），指出Ka1、Ka2、Ka3相对应的基团各是哪个？6．在浓Na2S溶液中滴入少量氯水，经振荡，未发现生成沉淀物；在足量氯水中，滴入少量Na2S溶液，经振荡，也未发现生成沉淀物。
分别写出反应的离子方程式。
第二题（11分）S2Cl2的结构、制备与性质S2Cl2是黄红色油状发烟液体，有刺激性臭味，熔点－80℃，沸点136℃。
蒸气有腐蚀性，遇水分解，易溶解硫黄；将适量氯气通入熔融的硫黄而得。
S2Cl2用作有机化工产品、杀虫剂、硫化染料、合成橡胶等生产中的氯化剂和中间体，也用于橡胶硫化、糖浆纯化、软水硬化等。
2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--过氧化物(word版附答案)
元素化学07：过氧化物（时间：2.5 小时满分：100 分）第一题（12 分）H2O2 的结构、性质和制备H2O2 的水溶液是一种常用的杀菌剂，其质量百分比一般为3%和30%。
1．H2S和H2O2 的主要物理性质比较如下：熔点／K 沸点／K 标准状况时在水中的溶解度H2S 187 202 2.6H2O2 272 423 以任意比互溶H2S 和H2O2 的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因是什么?2．已知O2F2 结构与H2O2 相似，但O2F2 中O－O 键长121pm，H2O2 中O－O 键长148pm，请给出O2F2 的结构，并解释二个化合物中O－O 键长不同的原因。
3．在配平KMnO4、H2O2、H2SO4 三者反应的化学方程式时，出现多组配平化学计量数，如：①2KMnO4＋3H2O2＋3H2SO4＝K2SO4＋2MnSO4＋6H2O＋4O2↑②2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4＝K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋5O2↑③2KMnO4＋7H2O2＋3H2SO4＝K2SO4＋2MnSO4＋10H2O＋6O2↑④2KMnO4＋9H2O2＋3H2SO4＝K2SO4＋2MnSO4＋12H2O＋7O2↑（1）假设这4 个化学反应方程式都合理，请研究各组化学计量数的变化规律，写出符合该规律的一个新化学方程式。
（2）仔细想来上述反应中有个反应非常不合理，为什么？（3）请设计方法证明以上4 个化学反应方程式中哪一个是合理的?4．分别写出实验室、老工业、新工业制备H2O2 的三种方法的反应方程式。
5．将H2O2 溶液滴入含有酚酞的NaOH 溶液中，红色消失。
甲学生认为这是由于H2O2 是二元弱酸，消耗了OH－，而使红色褪去；乙学生认为，H O 具有强氧化性，将酚酞氧化，红2 2色消失。
试设计一个实验论证甲、乙两位学生的解释中哪种正确？第 1 页（共12 页）右图所示为金属离子催化H2O2 的反应原理。
2017年全国高中化学竞赛试题
2017年全国高中化学竞赛试题篇一：2017年化学高考仿真试题(全国卷1化学)(含答案)2017年普通高校招生统一考试全国Ⅰ卷6、下列各组离子，在溶液中能大量共存、加入NaOH溶液后加热既有气体放出又有沉淀生成的一组是A．Ba2＋、NO－3、NH＋－4、ClB．Ca2＋、HCO－＋－3、NH4、AlO2C．K＋、Ba2＋、Cl－、HSO－＋＋－＋3D．Mg2、NH4、SO42、K答案.D解析A项，加入NaOH会与NH ＋4产生NH3，但没有沉淀；B项HCO－－3与AlO 2不能共存，会生成Al(OH)3 沉淀。
C项，OH－与HSO －2－2＋－＋3生成SO3，与Ba可生成BaSO3沉淀，但无气体。
D项，OH与NH 4产生NH3，与Mg2＋会产生Mg(OH)2沉淀，正确。
7、将15 mL 2 mol·L－1Na－2CO3溶液逐滴加入到40 mL mol·L1MCln盐溶液中，恰好将溶液中的Mn+离子完全沉淀为碳酸盐，则MCln中n值是A．4B．3 C．2 D．1 答案.B解析M的化合价为+n，Nan+2－2CO3与MCln反应对应的关系式为：2M ~ nCO32 n15×10-3×2 40×10-3×可得n=3，故选B。
8、下列表示溶液中发生反应的化学方程式错误．．的是A．2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑B．KMnO4＋HCOOK＋KOH＝2K2MnO4＋CO2↑＋H2O C．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2OD．K2Cr2O7＋6FeSO4＋7H2SO4＝Cr2(SO4)3＋3Fe2(SO4)3＋K2SO4＋7H2O 答案.B解析在碱性条件下，可能产生CO 2－2气体，而应是CO3，故B项错。
9、现有乙酸和两种链状单烯烃的混合物，若其中氧的质量分数为a，则碳的质量分数是A. (1-a)7B.34a C.67(1-a) D.1213(1-a) 答案.C解析乙酸的化学式为C2H4O2，而单烯烃的通式为CnH2n，从化学式可以发现两者中,C与H之间的数目比为1:2,质量比为6:1，碳氢的质量分数一共为1-a,其中碳占67(1?a)。
2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--铁及其化合物(word版)
元素化学25：铁及其化合物（时间：2.5 小时满分：100 分）第一题（9 分）1．磁性材料Fe2O3 可由FeSO4 热分解反应制得。
写出反应方程式。
2．在新生代的海水里有一种铁细菌，它们摄取海水里的亚铁离子，把它转变成它们的皮鞘（可以用Fe2O3 来表示其中的铁），后来便沉积下来形成铁矿；这个用酶为催化剂的反应的另一个反应物是CO2，它在反应中转变为有机物，可用甲醛来表示。
试写出配平的离子反应方程式。
3．晒图方法是把图纸覆盖在用K3[Fe(CN)6]和K3[Fe(C2O4)3]混合物浸过共干燥的纸上。
在强光下曝晒一会，再把纸浸入水中，原先图纸上有线条的部分在纸上为无色，原图上无线条的部分呈现蓝色，晒图时发生的两个化学反应方程式。
4．黑白照片也可调成有色照片，其原理是：借助化学反应将银的图像变成其它有色化合物，使照片色泽鲜艳或防止变色。
一种红色调色液的主要成分是CuSO4 和K3Fe(CN)6 的混合液。
调色时将黑白照片放入调色液中，其色调主要是靠亚铁氰化铜的红色产生的，当认为色调合适时，取出照片，洗净晾干即可。
请用化学方程式来表示调色原理。
5．将适量黄色的草酸亚铁（FeC2O4·2H2O）粉末加入试管，在酒精灯上边加热边摇动，发生剧烈反应，反应将结束时，用橡皮塞塞好试管，稍冷后，打开塞子将所得的固体洒在石棉网上，便会自燃起来。
（1）写出草酸亚铁受热分解的化学方程式；（2）所得固体为什么会在空气中自燃？6．某学生做了如下一个实验：取0.1mol/L Fe3＋试液2 滴，加入过量的8mol/L 浓度的NaOH溶液，离心分离，取离心液酸化，滴加K4[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀。
写出上述反应方程式。
第二题（5 分）元素推断某金属元素M，其常见化合价是＋2、＋3、＋6；其单质呈银白色，延展性强；密度7.86g/cm3，熔点1535℃，沸点2750℃；立方体心晶格；M 溶于稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸，但不溶于浓硝酸或冷的浓硫酸；M 是一种优良还原剂；含有杂质的M 在潮湿空气中能被缓慢腐蚀；在酸雾或含卤素蒸气的湿空气中极易腐蚀；M 在150℃时与干燥空气中的氧不发生作用，灼烧至500℃则形成氧化物A，温度再高时可形成氧化物B；在570℃左右与水蒸气作用生成氧化物A 和一氧化碳作用形成化合物C（含28.51%的M）；M 有多种矿石；M 可由氧化物B 用氢气还原制得；M 在经济建设中占有重要地位。
2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--碱金属
8．20 世纪 70 年代研制出的锂电池是一种高能电池，能量密度已达到 430Wh/kg，理论值 可达到 2500W· h/kg。 （1）分析该电池具有很大能量密度的原因；
4．取一支大试管，加入 15mL 蒸馏水，再加入 5 mL 苯（d＝0.87g/cm3） ，静置。取黄豆大 的金属钠 （d＝0.97g/cm3） ， 轻轻放入这支装有水和苯的试管里。 试推测可能观察到的实验现象。
5．尽管目前化学家还难以用化学方法将 Na 还原，但是化学家有 － 能力用化学方法使 Na 等碱金属原子接受一个电子成为 Na 。金属钠在 － 乙胺中溶解度极小，约为 10 6mol/L，若在乙胺中先溶解一定量的二苯 基 18-冠-6 醚（右图）后，钠的溶解度可以达到 0.21mol/L，成为电解 质溶液。以钠为电极，通入直流电进行电解，结果在两极都能得到金属 钠。请回答下列问题： （1）写出电解过程电极上的反应离子方程式；
2．在制备钠泥的过程中，能否用苯替代二甲苯，为什么？
3．酸化后析出的乳白色沉淀是什么物质，用化学方程式表示酸化中可能发生的反应。
4．实验中可能生成的哪些固体副产物？至少列在外加电场作用下，碱金属离子在水溶液中的迁移速率随周期数增大而减小，请解释；
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元素化学 17：碱金属
（时间：2.5 小时 满分：100 分） 第一题（14 分）金属 Na 的反应 金属钠是一种非常活泼的金属，具有典型的还原性，请根据下列信息写出所有的化学反应 方程式。 1．用镊子夹取绿豆大的一块去了煤油的金属 Na 放入盛有浓硫酸的试管中，激烈反应，并 在试管壁上有大量淡黄色固体析出。
6．甲基锂的团簇是处于高度对称构型，如果考虑四个锂原子处于一个正四面体的顶角上， 请描述相对应的烃基最可能的空间位置；在该晶体中烃基的空间排布构型为什么？
2017年全国高中学生化学竞赛(决赛)理论试题、参考答案、详细解析
第31届中国化学奥林匹克（决赛）试题第1题（11分）1-1 1.000 g铝黄铜合金（设只含有铜、锌、铝）与0.100 moldm-3硫酸反应，在25 °C和101.325 kPa下测得放出的气体的体积为149.3 cm3,将相同质量的该合金溶于足量热浓硫酸，在相同温度和压强下测得放出的气体的提交为411.1 cm3,计算此铝黄铜合金中各组分的质量分数。
主要考察基本的计算和硫酸的酸性和氧化性。
铜不能和常温下的硫酸反应，所以第一步只有Zn和Al被H+ 氧化成Zn2+和Al3+；当硫酸温度提高浓度加大时，SO42-具有氧化性，可将Cu，Al和Zn全部氧化到最高价态，自身被还原成SO2。
计算的具体步骤很简单，如下：由已知三种组分的总质量为1.000 g，即M（Cu）n（Cu）+ M（Al）n（Al）+ M（Zn）n（Zn）= m（总）（1）合金与0.100 mol／L 的硫酸在低温下反应的方程式如下：Zn + 2 H+→ Zn2+ + H2 (g)2 Al + 6 H+→ 2 Al3+ +3 H2 (g)放出气体H2 149.3 cm3，由pV = nRTn（H2）= pV(H2) /RT（2）由上述方程式知n（Zn）+ 3/2 n（Al）= n（H2）（3）合金与0.100 mol／L 的浓硫酸在高温下反应的方程式如下：Zn + 2 H2SO4 (浓) → ZnSO4 + SO2 (g) + 2 H2O2 Al + 6 H2SO4 (浓) → Al2(SO4)3 + 3 SO2 (g) + 6 H2OCu + 2 H2SO4 (浓) → CuSO4 + SO2 (g) + 2 H2O放出气体SO2 411.1 cm3，由pV=nRTn（SO2）= pV(SO2)/RT（4）由上述方程式知：n（Zn）+ 3/2 n（Al）+ n (Cu) = n（SO2）（5）由已知M（Cu）= 63.55 g/mol，M（Al）= 26.98 g/mol，M（Zn）= 65.38 g/molR = 8.31441 J/K mol，T = 25 + 273.15 = 298.15 K，p = 101.325 kPaV(H2) = 149.3 cm3，V(SO2) = 411.1 cm3，m（总）= 1.000 g联立（1）、（2）、（3）、（4）、（5）可得n（Cu）= 1.070 ×10-2n（Al）= 1.112 ×10-3n（Zn）= 4.434 ×10-3w%（Cu）= m（Cu）n（Cu）／m（总）= 68.0%w%（Al）= m（Al）n（Al）／m（总）= 3.0%w%（Zn）= m（Zn）n（Zn）／m（总）= 29.0%1-2 向[Cu(NH3)4]SO4水溶液中通入SO2气体至溶液呈微酸性，析出白色沉淀CuNH4SO3。
2018年全国化学竞赛初赛试题答案与解析
第2题：分子空间结构和有机物(橡胶)的组成
8
分
第 3 题 ： 元 素 Ge 及 其 化 合 物 的 性 质 ( 转 化 ) 12分
第 4 题 ： 电 解 、 晶 体 结 构 12分
第 5 题 ： 同 位 素 、 反 应 机 理 与 速 率 10分
第 9 题 ： 有 机 反 应 机 理 9分
再失去 F— 形成碳正离子
+H+ 孤电子对：卡宾
水解得到3-苯基丙 醇和题给副产物
10-1和10-2反应机理 【解析】 10-3反应机理
F4B—H
产 物
10-4反应机理
—H+ 产物
H
10-5反应机理
12
H
H+
3
可能是TaCl4与C=C 中的π键生成π配合物， 并形成碳正离子
评析
2018年全国化学竞赛试题与往年命题相似，10题 100分，内容： 第 1 题 ： 书 写 化 学 方 程 式
服从EAN规则(18电子规则) 2V(3d34s2) +2×1+2×12=36
V—V键 12个V—S键
服从EAN规则(18电子规则) 2Fe(3d64s2) +2×10=36 10Fe—S键
2Mn(3d54s2) +2×1+2×10=36
2O2—+2H2O
+3
Mn—Mn键 10个Mn—S键
CH3CH2NH2 + R—X 孤对电子
第二种情况：
176Lu0—176Lu=176Hf—176Hf0 由上(c)式知：
0.28630=176Hf0/177Hf+0.42850(ekt—1) 0.28239=176Hf0/177Hf+0.01470(ekt—1) 两式相减，得：0.00391=0.4138(ekt—1)，
2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--铂系元素及其化合物(word版附答案)
元素化学 27：铂系元素及其化合物（时间：2.5 小时 满分：100 分）第一题（10 分）回答一组问题1．为什么 Os 能以＋8 价与氧结合而不能以＋8 价与氟结合？2．在(Cl 5Ru)2O 中 Ru ―O ―Ru 的键角为 180°。
写出 O 的杂化态并说明 Ru ―O ―Ru 有大 键角的理由。
3．在氧气存在的条件下，Pt 在 HCl 中是否溶解？若能，写出其全部化学反应方程式。
已4．H 2PtCl 6 和(NH 4)2S x 混合液煮沸得到一红色铵盐 B ，B 中配位体仅有一种且 B 中 w(Pt)＝27.40%。
画出 B 的阴离子的结构；5．已知氮化物离子 N 3－是极好的配体，特别是对第二和第三过渡系的金属，人们认为 N 3－是已知的最强的π给予体。
化学家合成了一种氮化物离子，化学式为[NIr 3(SO 4)6(H 2O)3]4 －，测定结构后发现，其中的 N 原子配位方式为平面三角形μ3 桥联，Ir 的配位方式为八面体配位，整个离子结构高度对称。
试画出该离子的空间结构。
各原子用不同的小球表示。
第二题（13 分）铂系金属的提取国际市场上的大量铂系金属是从 电解铜和镍剩余的残渣中提取出来的，右面给出了提取铂和钯的流程图：1．画出 Pd(NH 3)2Cl 2 的所有立体结构，在你画的结构上要有正确的立体化学表达；2．写出王水溶解 Pt 的反应方程式（还原产物用 NO 表示）；3 ． 写出 在流 程图 的第 二步 中知：PtCl 2－＋2e －＝Pt ＋4C1－， ＝0.75V ；PtCl 2－＋2e －＝PtCl 24 6 4 －＋2C1－， ＝0.77V ；O ＋4H ＋＋4e －＝2H O ， ＝1.229V2 2 FeSO 4 参与反应的化学方程式；6．X 射线分析测得 Na [PtCl ]晶胞为面心立方，[PtCl ]2－中Pt 4＋位于立方体的八个角 2 6 6 6 2 5．氯铂酸与硝酸钠在 500℃熔融可制得二氧化铂，并释放出物质的量为 3︰2 的 2 种 气体，写出化学方程式。
2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--锰及其化合物(word版)
元素化学 29：锰及其化合物（时间：2.5 小时 满分：100 分）第一题（15 分）书写锰化合物的反应方程式写出下列反应方程式（右下图锰的电极电势图可供参考）：1．KMnO 4 在不同温度下分解得到的产物有所不同（已知 K 2MnO 4 640℃分解，K 3MnO 4 800 ℃分解。
）（1）重铬酸钾溶于硫酸配成洗液，用于洗涤玻璃仪器，使用一段时间后，颜色逐渐变为 绿色（可用半反应表示），加高锰酸钾晶体使洗液恢复原色。
（2）Ce(SO 4)2 溶液是一种氧化剂，可用高锰酸钾溶液氧化 Ce 2(SO 4)3 溶液制得。
已知：E(Ce 4 ＋/Ce 3＋)＝＋1.61V 。
（3）环己烯被高锰酸钾溶液氧化，在酸性条件和碱性条件下，产物不同。
（有机物可用 分子式表示）4．写出下列条件的高锰酸钾与碘化钾作用的反应方程式（1）高锰酸钾过量：（2）碘化钾过量：（1）固态 KMnO 4 在 200℃加热，失重 10.1％。
（2）固态 KMnO 4 在 240℃加热，失重 15.2%。
（3）固态 KMnO 4 在 240～300℃加热，失重 12.2%。
2．将高锰酸钾溶液滴入 NaOH 溶液，微热，得到透明的绿色溶液。
写出 反应的化学方程式。
3．高锰酸钾在不同条件下表现出氧化性不同，还原产物不同。
5．将固体 MnC 2O 4·2H 2O 放在一个可 以称出质量的容器里加热，固体质量随温度 变化的关系如图所示：纵坐标是固体的相对质量。
写出在不同 温度区间发生各反应的方程式。
第二题（10 分）二氧化锰的制备与定量分析软锰矿是最重要的锰矿石，主要成为为 MnO 2，不但在工业上有重要用途，如合金工业， 干电池制造等等，在中学化学中也用途广泛，如制备氧气、氯气。
1．称取适量的 MnCl 2·4H 2O 和 KMnO 4 置于研钵中，研磨 40min ，在 80℃水浴中恒温数 小时，产物用去离子水、无水乙醇各洗涤 3 次，105℃下干燥数小时，即得黑色纳米 MnO 2。
2017-2018高中化学竞赛辅导（试题、讲解及答案）--氮与氮的氢化物p..
元素化学11：氮与氮的氢化物（时间： 2.5小时满分：100分）第一题（9分）氮的氢化物拓展氮元素与氢元素能形成多种化合物，现有一种X，在密闭容器中加热使其完全分解，得到N2和H2，它们的分压均为反应前X压强的a倍。
1．X的的化学式（用a表示）；2．如果a＝2.5，且X为离子晶体，则满足条件的X的名称和阴离子的空间构型；3．如果a＝2，且X为分子晶体，核磁共振表明结构中所有H原子都完全等价，请画出它们的全部立体结构（用A、B、C……表示），并确定哪些是非极性分子。
第二题（9分）氰氨化钙的制备、结构与性质氰氨化钙（Ca的质量分数是50%）是一种多用途的有效肥料，通过CaCO3为基本原料制得，反应如下：①CaCO3X A＋X B②X A＋C→X C＋X D③X C＋N2→氰氨化钙＋C（未配平）1．写出X A～X D的化学式；X A X B X C X D2．写出氰氨化钙阴离子的等电子体分子的化学式；3．写出氰胺化钙彻底水解的反应方程；4．在固体化学中，氰氨化钙的阴离子离子呈现异构化。
两种异构离子的氢化物都是已知的（至少在气态）。
画出它们氢化物的结构式；并判断它们的分子内所有原子是否共平面。
5．上述氢化物气体之一在pH＝8～9，温度为80℃条件下，可以双聚成无色结晶固体，该固体在氨存在下加热至熔点以上可聚合得到三聚体而无质量损失，写出该反应式（用结构式表示化学分子式）第三题（10分）推断两种含氮物质的结构1．多氮化合物均为潜在的高能量密度材料（HEDM），HEDM可用作火箭推进剂及爆炸物。
1999年K.O.Christe及其同事成功合成了第一个N5＋的化合物N5＋AsF6－，它能猛烈的爆炸。
光谱数据及量子力学计算结果均表明，在N5＋的各种异构体中，V型结构最为稳定，它有两个较短的末端键和两个较长的中心键。
（1）请写出V型结构的N5＋的Lewis共振式。
（2）根据杂化轨道理论，指出每个氮原子的杂化类型。
2018年全国化学竞赛初赛试题答案与解析
题目：化学反应速率与化学计量数的关联
解析：化学反应速率与化学计量数呈正相关，即反应速率随着反应物浓度的增加而增加，随 着反应物浓度的减小而减小。
题目：化学平衡常数的计算
解析：化学平衡常数是描述化学反应平衡状态的重要参数，可以通过平衡时各组分的浓度计 算得出。
简述化学反应速率的影响因素。
解释酸碱指示剂的作用原理。
XX,aies
汇报人：XX
CONTENTS
PART ONE
PART TWO
考试时间：2018年5月19 日（星期六）上午9：0012：00
考试地点：各省市级重点中 学
考试形式：闭卷、笔试 试卷结构：单选题、填空题、简答题、计算题等题型 分值分布：各题型分值分布情况 考试时间：总时长及各部分用时
考试科目：化学 考试形式：笔试 考试时间：3小时 试题难度：中等
PART THREE
考查知识点：化学基础知识
注意事项：注意题目中的陷阱和易 错点，避免因疏忽而选错答案。
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解题思路：根据题目给出的选项， 逐一分析每个选项的正确性或错误 性，并给出相应的解释。
示例：针对题目“下列哪个选项是正 确的？”给出四个选项，分别对每个 选项进行分析和解释，最终给出正确 答案。
答案：$17/22.4$
题目：在标准状况下，$11.2LCO_{2}$所含分子数为____个。 答案：$3.01 \times 10^{23}$
答案：$3.01 \times 10^{23}$
题目：在标准状况下，$11.2LSO_{2}$的质量是____$g$。 答案：$34$
答案：$34$
简答题1答案： B
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2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--硅及其化合物pdf扫描版
3．通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成 Si(OH)4。 已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。
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4．Si3N4 作为一种高温结构材料，具有广泛用途，可通过多种途径进行制备。写出下列反 应方程式。 （1）以三种常见廉价物质为原料（其中两种为单质） ，混合加热制备；
（2）计算 SiO2 的质量分数（写出表达式） 。
第三题（12 分）甲硅烷的性质和制备 甲硅烷是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，易分解，可用于制备高纯度硅。 1．写出甲硅烷自燃反应方程式；
2．甲硅烷可与 AgNO3 反应，有沉淀生成，但无气体释放，写出反应方程式；
3．甲硅烷可以在溶液中使（酸性）高锰酸钾褪色（无气体释放） ，写出反应方程式；
5． 为了得高纯度的硅， 可将粗质的硅与氯气反应而产生 “B” ， 或是与氯化氢反应生成 “C” 。 （1）写出 Si 与氯气反应的方程式。
（2）预测“B”的分子结构 （3）方程式（Si（s）＋3HCl（g）＝“C” ）中的产物 （ g）＋ H2（ g） “C”是否具有极性？如果有，请简述其偶极矩的方向，并画出 “C”的三维空间结构。
第五题（12 分）硅酸盐矿的性质 云母是一种重要的硅酸盐，它具有韧度、弹性、透明度、高介电强度、化学惰性和热稳定 Ⅳ Ⅲ Ⅰ 性。白云母可看作叶腊石中 1/4 的 Si 被 Al 所取代，再由 K 平衡其电荷后形成的。而叶腊石 Ⅳ Ⅲ Ⅰ 可以看作 SiO2 中有 1/3 的 Si 被 Al 取代，再由 K 平衡其电荷形成的。 1．白云母写成氧化物形式的化学式；
2．硅及其化合物用途非常广泛。常用作干燥剂的多孔硅酸是由硅酸盐（例如 Na2SiO4）的 水溶液中加入相应的酸生成溶解度较小的硅酸分子，放置一段时间后，硅酸分子逐渐聚合形成 硅酸溶胶，进一步处理可得多孔硅胶。多孔硅胶对许多气体如乙醚蒸气等有吸附作用，设计一 实验证明硅胶的吸附性，请写出实验步骤、现象及解释。
2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--碘和碘的化合物
2．I4O9 也是离子化合物，用离子式表示；
3．I2O5 是最重要的碘的氧化物，用来定量测量 CO 的含量，写出反应方程式。
第二题（12 分）碘的制备与性质 化学发展史上， 有许多偶然事件引起科学发现的事例， 碘的发现也得益于 Courtoris 对意外 现象的注意。碘是人类发现的第二个生物必需微量元素，实验室中可以用淀粉检验碘的存在。 1．单质碘的制备方法之一是在酸性条件下通 Cl2 于 NaI 溶液中，指出运用该法时应注意的 问题？分析其原因，写出有关反应方程式。
元素化学 03：碘和碘的化合物
（时间：2.5 小时 满分：100 分） 第一题（7 分）碘的氧化物 2H2O、 1． (IO)2SO4 且在一定条件下能形成 I(ClO4)3· 已知最简式为 IO2 的物质是逆磁性的。 化合物。 （1）写出该化合物的可能组成式；
（2）写出它和热水反应的方程式；
（3）写出它和 NaOH 溶液反应的方程式；
2．写出 NaClO 与 I 反应离子方程式，判断此时碘元素主要存在的形式。
－
3．在实际操作中，为什么不能加入过量 NaClO 而使 I 完全氧化？
－
4．写出步骤④中交换反应方程式；
5．A 液中所含的离子有哪些；树脂上的离子有哪些？写出所发生反应的离子方程式；
6．B 溶液含有的离子有哪些；树脂上存在的离子有哪些；
＋
6．室温下淀粉遇碘会变蓝，这个现象常 常用来鉴别碘或淀粉的存在，对此我们已经非 常熟悉。淀粉分为直链淀粉和支链淀粉，直链 淀粉是淀粉中使碘显蓝色的部分。 直链淀粉并 不是朝一个方向伸展的直线状结构，而是由分 子内的氢键使键卷曲成螺旋状的立体结构。螺 旋中有一定的空腔， 碘分子可钻入空腔， 蓝色就是淀粉的螺旋状空腔与碘分子相互作用产生的。 （右图：直链淀粉形成螺旋状结构，中间黑色代表包裹在螺旋状空腔中的碘分子） （1）向刚煮沸还未冷却的淀粉溶液中滴加数滴稀的 I2－KI 溶液，请猜测有什么现象？淀 粉溶液冷却后，又有什么现象？请分析原因。
中学化学竞赛试题及答案——氢和水
中学化学竞赛试题资源库——氢和水A组1．科学家在研究和探索中不断发现新的物质。
据报道，1996年科学家在宇宙中发现H3分子，那么H3和H2属于A 同位素B 同分异构体C 同系物D 氢的同素异形体2．下列单质中，最容易跟氢气发生反应的是A O2B N2C F2D Cl23．“在火星上找到水存在的证据”位居《science》杂志评出的2004年10大科技突破之首。
下列关于水的说法中错误的是A 水是生命活动必不可少的物质B 水是由极性健构成的极性分子C 水是一种极弱的电解质，温度越高电离程度越大D 高效催化剂可使水分解获得氢气，同时释放能量4．水资源非常重要，联合国确定2003年为国际淡水年。
下列关于水的说法中错误的是A 蒸馏法是海水淡化的方法之一B 0℃以上，温度越高，水的密度越小C 融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少D 淡水的密度小于海水的密度5．商品“纯净水”、“太空水”、“蒸馏水”等作为日常饮用水，因缺少某些成分而不利于儿童身体健康发育，你认为制备上述商品饮用水时至少还需要添加的化学物质是A 钙、镁的碳酸氢盐B 含碳酸钾的食盐C 漂白粉消毒剂D 小苏打6．若实行海水淡化来供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是A 加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化B 利用太阳能将海水蒸馏淡化C 将海水缓慢降温凝固以获取淡化的饮水D 将海水通过离子交换树脂，以除去所含的离子7．水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。
它是由液态水急速冷却到165K时形成的，玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是A 水由液态变为玻璃态，体积缩小B 水由液态变为玻璃态，体积膨胀C 玻璃态是水的一种特殊状态D 玻璃态水是分子晶体8．《科学》杂志评出2004年10大科技突破，其中“火星上‘找’到水的影子”名列第一。
下列关于水的说法中正确的是A 水的电离过程是放热的过程B 盐的水解一定能促进水的电离C 催化剂能提高水分解的转化率D 金属的电化腐蚀与水无关9．下列各组物理量中，都不随取水量的变化而变化的是A 水的沸点；蒸发水所需热量B 水的密度；水中通入足量CO2后溶液的pHC 水的体积；电解水所消耗的电量D 水的物质的量；水的摩尔质量10．2002年6～7月间，我国部分地区发生洪涝灾害。
高中化学 氢、氧和水竞赛解析
高中化学氢、氧和水竞赛解析第一题（7分）离子型氢化物氢元素可以和金属元素化合生成离子型化合物和配合物入2g固体B，两种物质均完全和水反应，且在两种情况下都放出相同体积的气体C，然后向两个烧杯各通入1.12L CO2气体，使与其中含有的物质完全反应，同时形成相同质量的盐，当向两个烧杯继续通入1.12L CO2时，第一个烧杯中盐的质量增加了0.62倍，第二个烧杯中盐的第二题（8分）O2的溶解和去除1．光学实验表明：氧溶于水后有氧的水合物O2·H2O和O2·2H2O生成，其中后者较不22H2的密度为0.0899g/L，O2的密度为1.429g/L。
但根据该实验计算得到的O2的密度为1.438g/L。
2423第三题（13分）氢能源能源是当今社会发展的三大支柱之一，是制约国家经济发展的瓶颈。
目前，我国的能源结构主要是煤，还有石油、天然气、核能等，这些能源都是一次不可再生且污染环境的能源，研究和开发清洁而又用之不竭的能源是未来发展的首要任务。
科学家预测“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源。
氢能是利用氢气的燃烧反应放热提供能量，即H 2＋1/2O 2＝H 2O ，ΔH ＝－284kJ 。
1．当今社会发展的三大支柱除能源外，还包括哪2项；2．试分析为什么“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源？3．目前世界上的氢绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取。
如：用水蒸气与炽热的碳反应为C ＋H 2O ＝CO ＋H 2。
请在写出由天然气制取氢的反应方程式。
并分析此类制氢是否是理想的长久方法。
4．利用硫－碘热循环法制取氢也是化学家常用的一种方法，总反应方程式为2H 2O −−→−22/ISO 2H 2＋O 2，其循环过程分三步进行： ① SO 2＋I 2＋H 2O →A ＋B ② A →？＋？ ③ B →？＋？＋？（1）完成以上三步反应，并确定哪步反应最难进行。
（2）请对硫－碘热循环法制取氢的优劣和前景作一分析。
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第二题（8 分）O2 的溶解和去除 1．光学实验表明：氧溶于水后有氧的水合物 O2·H2O 和 O2·2H2O 生成，其中后者较不 稳定，写出它们的结构简式；
2．已知氧气在水中的溶解度为氮气的 2 倍，考虑到空气中氮气和氧气的含量，估算空气 溶于水后的氧气和氮气的体积比。
3．通电分解水实验所产生的 O2 和 H2 的体积比（理论值）为 1︰2。已知，在标准状况下 H2 的密度为 0.0899g/L， O2 的密度为 1.429g/L。 但根据该实验计算得到的 O2 的密度为 1.438g/L。 试分析 O2 的密度出现误差的主要原因（不包括操作失误和仪器失准所致） 。
2．已知上述四种型体中 O－O 原子间的距离为 112pm、121pm、132pm 和 149pm。有三种 型体的键能约为 200kJ/mol、490kJ/mol 和 625kJ/mol，另一种因数值不定未给出。把这些数值 填在下表中合适的位置。 型体 键级 原子间距/pm 键能/(kJ/mol) O2 2 O2 O2
6．目前，有人提出一种最经济最理想的获得的氢能源 的循环体系，如右图所示： 这是一种最理想的氢能源循环体系，类似于 （填理科教材中一名词） ，太阳能和水是用之不竭，而且价 格低廉。 急需化学家研究的是 7．列举两种方法简单安全地输送氢气。 。
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第四题（5 分）硬水测定和软化 1．水中的 Ca2＋和 Mg2＋是引起水的硬度的主要因素，硬度的表示方法是：将水中的 Ca2＋ 和 Mg2＋都看作 Ca2＋，并将其质量折算成 Ca2＋的质量，以 1L 水中含有的 CaO 的质量来表示。 ＋ ＋ 可用一定浓度的 Y 溶液进行滴定，Y 跟 Ca2 和 Mg2 都以等物质的量完全反应。该工厂现用地 下水生产纯净水，取地下水样品 25.0mL，用 0.0100mol/L Y 溶液滴定，完全反应时消耗 Y 溶液 15.0mL。试判断该地下水是否可直接用来生产纯净水（硬度＜1.7mg/L）？
（2）请对硫－碘热循环法制取氢的优劣和前景作一分析。 5．目前，氢总量只有 4%左右由电解水的方法制取。 （1）每生产 1m3 氢气需要耗电约 4 度，请估算电解水中能量的利用率。
（2）电解水法制氢一方面消耗的电能比氢能释放的能量还要高，另一方面电能本身就是 高效、清洁能源，以电能换氢能，成本很高，显然消耗电能来获得氢能的方法是得不偿失。请 问用什么方法可以降低电解法制氢的成本。
＋ －
2.5 1.5
O2 1 3．比较 H2O2 和 HO2 的酸性； 4．将 O2、F2、BF3 在低温下混合后用紫外光照射，生成了一种白色晶体 A1 型离子型化合物。 （1）写出 A 的化学式（表示出微观化学物种） ；
2－
（2）写出 A 与水的反应方程式；
（3）A 的合成实际上分两步进行，第一步为 O2 与 F2 反应生成中间产物；第二步由中间产 物与 BF3 发生氧化还原反应，该反应每生成 1mol A 则产生 0.5mol 的气体。写出两步反应。
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第六题（7 分）水污染与 COD 在一定条件下，选用强氧化剂处理一定量水样时所消耗氧化剂的量，可以相对表示氧化水 中还原性有机物即“需氧有机物”所需氧气的量。因此，若把每升水所能消耗氧化剂的量换算 成相当量的 O（ ， 就称为被测水样的 “化学需氧量” ， 符号是 COD。 所用氧化剂有 K2Cr2O7 2 mg/L） 和 KMnO4 两种。使用 K2Cr2O7 测定的 COD，表示为 CODCr。使用 KMnO4 测定水中需氧有机 物， 一般只适用于需氧有机物含量较低的天然水体， 此时所得每升水 KMnO4 的耗用量 （mg/L） ， 就直接用来表示水体中需氧有机物的相对含量，特称为“高锰酸盐指数” 。我国按水质从高到 低，将地面水环境的质量标准分成Ⅰ～Ⅴ5 类，其中的高锰酸盐指数、CODCr 和与此相关的每 升水中所含溶解氧的量（mg/L）三项参数标准，如下表所示： 参数 Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类 Ⅴ类 高锰酸钾指数 ＜ 2 4 6 8 10 CODCr ＜ 15 以下 15 以下 15 20 25 溶解氧 ≥ 饱和率 90% 6 5 3 2 试按下列要求分析表中的数据： 1．Ⅴ类水域为农业用水区，与集中式生活饮用水水源地二级保护区的Ⅲ类水域相比，为 高锰酸盐指数和 CODCr 所表明的水中需氧有机物控制量的最大极限值，前者是后者的几倍。
元素化学 06：氢、氧和水
（时间：2.5 小时 满分：100 分） 第一题（7 分）离子型氢化物 氢元素可以和金属元素化合生成离子型化合物和配合物 1．写出 CaH2 与 Na2CO3 溶液的反应的方程式；
2．写出 NaBH4、LiAlH4 分别与水反应的方程式；
3．在两个烧杯中分别有 100g 蒸馏水，在第一个烧杯中加 2g 固体 A，在第二各烧杯中加 入 2g 固体 B，两种物质均完全和水反应，且在两种情况下都放出相同体积的气体 C，然后向 两个烧杯各通入 1.12L CO2 气体，使与其中含有的物质完全反应，同时形成相同质量的盐，当 向两个烧杯继续通入 1.12L CO2 时，第一个烧杯中盐的质量增加了 0.62 倍，第二个烧杯中盐的 质量没有变化。试确定 A、B、C 的化学式。
2．用含有主要杂质为 Fe3＋、Al3＋、Na＋、Cl－、SO42－等 离子的水置备去离子水时，应选用右图哪个流程，为什么？
第五题（10 分）O2 的离子化合物 － － ＋ 制备含 O2 、 O22 甚至 O2 的化合物是可能的， 通常它们是在氧分子进行下 列各种反应时生成的： 1．已知在上述型体中有一种是反磁的，指出是哪一种。
4．除去高压锅炉用水中溶解的氧气常用的试剂有 N2H4（肼） 、Na2SO3。 （1）写出两种试剂和 O2 的反应方程式；
（2）与 N2H4 相比，用 Na2SO3 的缺点是什么？
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第三题（13 分）氢能源 能源是当今社会发展的三大支柱之一，是制约国家经济发展的瓶颈。目前，我国的能源结构 主要是煤，还有石油、天然气、核能等，这些能源都是一次不可再生且污染环境的能源，研究和 开发清洁而又用之不竭的能源是未来发展的首要任务。科学家预测“氢能”将是未来 21 世纪最 理想的新能源。氢能是利用氢气的燃烧反应放热提供能量，即 H2＋1/2O2＝H2O，ΔH＝－284kJ。 1．当今社会发展的三大支柱除能源外，还包括哪 2 项；
2．试分析为什么“氢能”将是未来 21 世纪最理想的新能源？
3．目前世界上的氢绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取。如：用水蒸气与炽热的碳 反应为 C＋H2O＝CO＋H2。请在写出由天然气制取氢的反应方程式。并分析此类制氢是否是理 想的长久方法。
4．利用硫－碘热循环法制取氢也是化学家常用的一种方法，总反应方程式为 SO2 / I 2 2H2＋O2，其循环过程分三步进行： 2H2O ① SO2＋I2＋H2O→A＋B ② A→？＋？ ③ B→？＋？＋？ （1）完成以上三步反应，并确定哪步反应最难进行。