高中化学竞赛辅导无机元素练习题

1．说明ClO2的杂化方式和分子构型。
2．在ClO2分子中的Cl－O键长为149pm，比双键长，比单键短，为什么？
3．分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产ClO2的反应方程式。
4．写出上述ClO2歧化反应的化学方程式
5．二氧化氯可以氧化处理含锰地下水，写出ClO2除二价锰反应的方程式。
七、黄绿色C1O2是最早发现的氯的氧化物，具有漂自、消毒作用。
1.写出N2O4在登月飞船的液体推进系统中所发生主要反应的方程式；
2.说明N2O4分子中N原子的杂化方式和成键情况；
3.画出偏二甲肼的构型。
4.写出我国长征系列火箭二元推进剂反应的化学方程式。
5.偏二甲肼可用二甲胺被亚硝酸氧化、再用锌还原来制备，写出各步反应方程式。
6.四氧化二氮存在自身电离平衡，可与氯化锌作用，写出其方应方程式。
7.将铜溶于乙酸乙酯的N2O4溶液中可制得无水硝酸铜，写出这个制备反应的化学方程式。
二、氮、磷、铋都是VA族元素，它们都可以形成氯化物，例如：NCl3、PCl3、PCl5和BiCl3。试问：
(1)为什么不存在NCl5及BiCl5而有PCl5？
(2)请写出NCl3、PCl3、BiCl3水解反应反应方程式。
（1）制备C1O2（沸点9.9℃）的方法是：湿润的KC1O3和固体草酸混合加热到60℃即得，写出反应式。
（2）画出C1O2结构示意图，标出大π键，估计其键角大约值。
（3）BrO2的制备方法可用臭氧在低温氧化溴，写出化学方程式。该化合物不稳定，溶于碱性溶液可发生类似于单质的反应，写出离子方程式。
第二章氧族元素
高中化学竞赛练习（无机化学主族元素）
第一章卤素
一、于酸性溶液中混合等物质的量的KBrO3和KI，生成哪些氧化还原产物，它们的物质量的比是多少？
(2)用漂白粉漂白物料时，常采用以下步骤：将物料浸入漂白粉溶液，然后暴露在空气中；将物料浸在稀盐酸中；将物料浸在大苏打溶液中，最后取出放在空气中干燥；试说明每一步处理的作用，并写出有关的反应方程式。
3．SO2可用石灰乳法处理，最后可得到生石膏，分步写出反应方程式：
4．SO2也可用NaOH、Na2CO3吸收，所得溶液可用于漂白织物时的去氯剂，写出去氯的离子反应方程式并鉴定产物。
二．把少量硫加到强碱溶液中，在一定条件下发生反应生成无色溶液，然后再多加一些硫到前面的溶液中，这些硫又可以全部溶解，这时溶液可能呈黄色。
（1）石灰-苏打法被用来大规模软化生活用水，写出配平的离子反应方程式。
（2）另一种软化硬水的方法是离子交换法，交换过程是在装有离子交换树脂的交换柱或交换床中完成的。
A.用方程式表示离子交换过程
B.如何对树脂进行再生？
C.离子交换水可作为饮用水吗？为什么？
（3）工业上常用格氏盐(某种磷酸盐)作为锅炉用水的软化剂，为什么？画出格氏盐的结构示意图以及格氏盐与钙离子结合后形成化合物的结构示意图。
四．长期以来，多磷酸钠是制备洗涤剂的重要原料。
1．试写出由磷酸脱水制备不同结构多磷酸的化学反应方程式(设多磷酸中有n个磷原子)：
2．画出含4个磷原子的各种多磷酸的结构式；
3．试说明多磷酸钠作为洗衣粉中的配料成分的作用是什么?
4．60年代时，发现加入多磷酸钠的洗衣粉在使用后会污染环境，试解释之。
五、水中Ca2+、Mg2+能形成“水垢”使水质变得不适于家庭和工业使用，回答下列问题：
4．氯化亚砜可以除去水含氯化物(MCln•xH2O)中的结晶水，用化学方程式表示这一反应
5．比较3、4两个反应的共同之处是；这两种方法的优点是；反应完成后，除去剩余氯化亚砜的方法是。
五1．某中学生取纯净的Na2SO3•7H2O 50.00 g，经600℃以上的强热至恒重，分析及计算表明，恒重后的样品质量相当于无水亚硫酸钠的计算值，而且各元素的组成也符合计算值，但将它溶于水，却发现溶液的碱性大大高于期望值。你认为是什么原因？（请用化学方程式表达）；
试推断A～H各是什么物质，并写出实验过程的反应方程式。
五、含有农药、染料、酚、氰化物，以及引起色度、臭味的废水，常用化学氧化法进行处理。所用的氧化剂有氯类（如液氯、漂白粉、次氯酸钠等）和氧类（如空气、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等）。一个典型实例是用氯氧化法处理含有剧毒的氰化物（含CN—离子）的废水。在碱性条件下（pH=8.5—11），氯气可将氰化物中CN—氧化为比它毒性小一千倍的氰酸盐（含CNO—）。
一、硫及其化合物是大家十分熟悉的，回答或计算下列问题：
1．己知单质硫是以环状S8形式存在，人们现在可以制备出多种环多硫的一氧化物，如在400C低温下，用SOCl2和H2S在CS2溶液中可制备出S8O，该化合物是橙黄色晶体，在室温以上分解。画出S8O结构简图，写出S8O分解方程式：
2．SO2是引起酸雨的主要物质，某同学收集一份雨水，放置一夜以后进行测定pH=3.0，假设此时雨水的酸性均来自于硫酸，计算雨水中硫酸的总浓度（Ka2=10－2.00）。
二．为消除碘缺乏病的目标，国家卫生部规定食盐必须加碘，其中碘以碘酸钾或碘化钾的形式存在。
1．有人烹调时，把两种不同厂家生产的加碘食盐混合，当滴食醋时，产生紫色蒸气，反应的离子方程式为
2．这两种加碘食盐可以在潮湿的空气中曝露而加以鉴别，其原理是
，反应的离子方程式为
三．分析化学上常用硫代硫酸钠与单质碘反应来进行元素分析。硫代硫酸根(S2O3 )离子与I2之间的反应进行得迅速、完全，但必须在中性或弱酸性溶液中进行。因为在碱性溶液中，I2会发生反应，其离子方程式为：而且I2与S2O32-发生副发应，其离子方程式为。
（1）写出含CN—废水中用氯气氧化，生成氰酸盐时的离子方程式
（2）若使含CNO—废水中再投入氯气可使CNO—转化为无毒的气体等，写出这个反应
的离子方程式。
（3）在用液氯不便的地区，可用漂白粉处理含CN—的废水，若将其氧化为CNO—。写出反应的离子方程式。
六、二氧化氯作为消毒剂正以其独特的优良性能在饮水消毒、工业给水处理、二次给水消毒、游泳池水处理、含酚含氰废水和医院废水处理、食品消毒以及纸浆纤维的漂白等方面越来越得到广泛的应用。美国环保局已列为取代液氯消毒的首选药剂。ClO2是一种黄色并有刺激性气味的气体，ClO2沸点110C，凝固点–590C，易溶于水，溶解度是氯气的5倍。年产量达300万吨的氯酸钠是生产ClO2的原料，92%用于生产ClO2—在酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫或草酸还原。此外，将亚氯酸钠固体装柱，通入用空气稀释的氯气氧化，也可生产ClO2。ClO2有极性和顺磁性，不形成二聚体，在碱性溶液里可发生歧化反应。
若在强酸性溶液中，Na2S2O3会发生分解，其离子方程式为，
同时I 离子容易与空气中的氧气发生反应，其反应的离子方程式为。在用碘量法进行测定时，为防止碘的挥发，在实验中首先应该采取的措施是
。
四．溶液A加入NaCl溶液，有白色沉淀B析出，B可溶于氨水，所得溶液为C，把NaBr加到溶液C中，有浅黄色沉淀D析出，D在阳光下容易变黑，D溶于Na2S2O3溶液得到溶液E，于E中加入NaI，则有黄色沉淀F析出，F可溶于NaCN溶液得溶液G，往G中加入Na2S，得到黑色沉淀H，自溶液中分离出H，使H与浓HNO3一起煮沸后得到悬浮着浅黄色沉淀(硫黄)的溶液，滤出硫黄后，又得到原来的溶液A。
1．试说明呈黄色的为何物。
2．写出上述有关反应的离子方程式。
3．为除掉这种黄色物质，可以向该溶液中通入二氧化硫，直至黄色消失，试写出有关的离子方程式。
三、石硫合剂（石灰硫黄合剂）通常是以硫黄粉、生石灰及水混合，煮沸、摇匀而制得的橙色至樱桃红色透明水溶液，可用作杀菌杀螨剂。
（1）写出生成石硫合剂的相关反应方程式，为什么呈现橙色至樱桃红色？
3．HN3(叠氮酸)有哪些可能的共振结构?标明每个共振结构中所有原子的形式电荷。讨论HN3分子中三个氮原子之间键长的长短；
4.比较HN3与HX（卤化氢）的酸性，热稳定性及还原性的大小
5.HN3与银盐作用，可得一种不溶于水的白色固体，该固体加热时，会发生爆炸。写出反应方程式：
6.在盐酸介质中，金属Cu与HN3（l）组成原电池，正极有气泡产生；一段时间后电流减弱，在负极周围滴入几滴浓盐酸后又使电流增大，写出原电池的电极反应和滴入浓盐酸后的反应。
（2）石硫合剂在空气中与H2O及CO2作用又生成具有杀虫作用的S，写出分步的反应方程式。
四．氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。
1．氯化亚砜分子的几何构型是；中心原子采取杂方式，
是(等性、不等性)杂化。
2．写出亚硫酸钙和五氯化磷共热，制备氯化亚砜反应的化学方程式
3．氯化亚砜在有机化学中用作氯化剂，写出乙醇和氯化亚砜反应的化学方程式
六、H2O2是一种绿色氧化剂，应用十分广泛。1979年化学家将H2O2滴入到SbF5的HF溶液中，获得了一种白色固体A。经分析，A的阴离子呈八面体结构，阳离子与羟胺NH2OH是等电子体。
（1）确定A的结构简式。写出生成A的化学反应方程式。
（2）在室温或高于室温的条件下，A能定量地分解，产生B和C。已知B的阳离子的价电子总数比C的价电子总数少4。试确定B的结构简式，写出B中阴、阳离子各中心原子的杂化形态。
六.安全火柴中的成分分别是：火柴头主要由氧化剂（KClO3）、易燃物（如硫等）和粘合剂等组成。火柴盒侧面主要由红磷、三硫化二锑、粘合剂组成。
1．简述安全火柴的燃烧的原理，并写出主要方程式。
2．安全火柴与早期火柴比优点在哪里？
3．写出锑的外层价电子排布，它位于第几周期第几族，写出它常见的化合价。
七．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，将生成的砷化氢导入热的玻璃管中，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。
3为什么NF3常温不水解，而NCl3常温可以水解？写出水解产物。
九、回答下列关于磷的问题：
（3）如何配制BiCl3溶液?
（4）把适量BiCl3固体置于浓NaCl液，得澄清液，请说出可能的原因。
三．1．叠氮离子N 经由氨基钠与NO 离子或N2O在一定温度下合成，试写出这些反应的离子方程式(产物中有氨放出)；
2．写出N3－的空间构型和结构式,N3－离子中N的氧化数为多少?其中氮原子采取何种杂化类型?写出两种与N3－离子是等电子体的物种；
2．如何用简单的实验验证你的想法。（请用化学方程式表达）；
3．亚硫酸盐和硫酸盐都常用于造纸业制浆，亚硫酸盐浆较白，返黄现象较轻，为什么？
4．纸浆多要经过漂白粉液漂白，其温度要控制在35-38℃，不能超过40℃，为什么？
5．若纸浆白度已达到，残氯尚高，必须终止漂白作用，一般加什么化合物？并写出化学反应。
（3）若将H2O2投入到液氨中，可得到白色固体D。红外光谱显示，固态D存在阴、阳两种离子，其中一种离子呈现正四面体。试确定D的结构简式。
（4）上述实验事实说明H2O2的什么性质？
第三章氮族元素
一. NO2是一奇电子分子，在413K以下能二聚成无色的抗磁性气体N2O4，超过423K时，NO2发生分解。N2O4被用作第一艘登月飞船的液体推进系统中的氧化剂，其主要燃料是肼。我国长征系列火箭一子级和二子级均采用偏二甲肼和四氧化二氮作为推进剂。N2O4仅在固态时是纯净物质，其熔点为264K，沸点为294K。X射线衍射分析结果表明：N2O4分子是平面状结构，且所有的N－O键长都相等。当N2O4为液态时，能够微弱地解离生成硝酸亚硝酰盐。偏二甲肼是联氨的衍生物，联氨是氨的衍生物。试回答下列问题：
八、回答下列问题：
1在酸性溶液中，NaNO2与KI反应可得到NO，有两种操作步骤：
(a)先将NaNO2酸化后再滴加KI；(b)先将KI酸化后再滴加NaNO2。
哪种方法制得的NO更纯？为什么？
2实验室少量的氮气可用氯化铵和亚硝酸钠制备，制备出的氮气常混有NO，可通入硫酸亚铁溶液ຫໍສະໝຸດ Baidu去，写出化学反应方程式。