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)
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)--氟溴砹及其化合物
2．已知室温下用 CCl4 萃取 I2 的分配系数为 cI2(CCl4)/cI2(H2O)＝84，预计用 CCl4 萃取 AtI 的分配系数 cAtI(CCl4)/cAtI(H2O)与 84 的大小，说明理由；
3．已知 I2＋I I3 的平衡常数 K＝800，推断 AtI＋I 的大小，说明判断依据。
3． 照相感光胶片可分为全色片和色盲片。 全色片对可见光中各种波长的光线 （约 400nm～ 700nm）都具有良好的感光度，而色盲片只对蓝紫光敏感，对黄绿光感受迟钝，而对红、橙色 光毫无反应；与蓝紫光相比，黄、绿、红、橙光在色盲上感光度差的原因是什么？
4．胶卷曝光后由于 AgBr 的变化留下了物体的潜影，若长时间不冲洗（即显影、定影） ， 曝光形成的潜影会随着时间的延长而逐渐消失（潜影衰退现象） ，原因什么？
元素化学 04：氟溴砹及其化合物
（时间：2.5 小时 满分：100 分） 第一题（10 分）氟的存在和制备 天然氟矿主要有萤石、氟磷灰石等。由萤石矿制 F2 的方法是先用浓硫酸与萤石反应，生成 HF，在 HF 中加入 KF，再电解得 F2。 1．请再列举一种含氟的矿石；
2．写出由萤石矿制 F2 反应方程式。
3．高氯酸在 HF 呈现两性，分别写出反应方程式。
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4．HF、HCl 的结晶水合物的图像如下（HF、HCl 的熔点分别为－83.4、－114.7） ：
（1）将 H2O·2HF 和 HCl·2H2O 写成离子化合物的形式；
－
－
－
AtI2 的平衡常数 K 与 800
－
4．已知室温下 ICH2COOH 的 pKa＝3.12，由此可推断 AtCH2COOH 的 pKa 与 3.12 的大小， 说明理由。
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
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 H 2S 。
H 2S 是无色有恶臭的剧毒气体，空气中 H 2S 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 H 2S 的溶解性。
101.325kPa ，293K 时， 1 体积水能溶 2.6 体积 H 2S 气体，求该条件下饱和 H 2S 水溶液的物质的量浓度和 pH 值（忽略 溶液体积的变化，H 2S 的 K 1＝9.1×10－8）2．主要是混杂在天然气中的剧毒气体除 H 2S 外，还有什么气体。
检测 H 2S 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 CH 3－CS －CH 3，则其命名为 ；同样，已知 CH 3－CO －SH 命名为乙硫羟酸，则 CH 3－CS －OH 可命名为。
4．苯硫酚的酸性比苯酚。
1mol 化合物 HSCH 2CH(NH 2)COOH 能与 mol 的 NaOH 反应。
5．HSCH CH(NH )COOH 电离常数分别 Ka 、Ka 、Ka （Ka ＞Ka ＞Ka ），指出 Ka 、Ka 、2 2 1 23 1 2 3 1 2Ka 相对应的基团各是哪个？36．在浓 Na 2S 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 Na 2S 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。
2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--碱土金属pdf扫描版
元素化学18：碱土金属（时间：2.5小时满分：100分）第一题（13分）一组小问题1．解释为什么钙离子能够使水变硬，而钠离子却不能。
2．用化学反应式说明在暂时性硬水中加入Ca(OH)2能够除去钙离子，但如果加入量过多将会造成什么影响？3．通过还原势的测定可以提出：在碱性溶液中钙的还原势比钡强；而在中性或酸性溶液中钡的还原势比钙强，解释这一现象。
4．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？5．有Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH组成的混和物27.2g，把它们溶于足量的水中充分反应后，溶液中Ca2＋、CO32－、HCO3－均转化为沉淀，将反应器内水分蒸干，最后得到白色固体物质共29g，计算原混和物中Na2CO3的质量第二题（7分）镁的化合物金属镁是银白色、有金属光泽的活泼金属，但镁带表面呈现灰黑色。
用砂纸磨下镁带表面固体粉末，在空气中强热，有水气生成；另取粉末，加入稀酸，产生气体导入澄清石灰水中，产生混浊。
如果将灰黑色的镁条在纯氧中点燃，燃烧产物中有黑色物质生成。
1．预测：镁条表面的灰黑色物质的组成是；黑色燃烧产物是。
（填名称）2．设计实验确定灰黑色物质的具体组成；3．说明产生黑色燃烧产物的原因，并设计实验确认该产物成分。
第三题（11分）元素推理某元素X，在自然界中只有一种稳定同位素，X呈灰白色，坚硬而质轻。
密度是1.85g/cm3，熔点1278℃，标准电极电位E o X2＋/X＝－1.70V。
能溶于除冷硝酸以外的稀酸或碱溶液中。
X用于制造飞机合金，在原子核反应堆中用作减速剂及反射剂，高纯度的X可作中子源。
2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--钒铌钽及其化合物
2．Nb 金属的晶格类型为体心立方晶格，原子半径为 143pm。试计算该晶体铌的密度。
3．请解释：容易从 V 和 Nb 混合物中分离出 V，但很难从 Nb 和 Ta 混合物中分离出 Nb；
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4．将 Nb2O5 与苛性钾共熔后，可以生成溶于水的铌酸钾，将其慢慢浓缩可以得到晶体 Kp[NbmOn]·16H2O，同时发现在晶体中存在[NbmOn]p－离子。该离子结构由 6 个 NbO6 正八面体 构成的。每个 NbO6 八面体中的 6 个氧原子排布如下：4 个氧原子分别与 4 个 NbO6 八面体共顶 点；第 5 个氧原子与 5 个八面体共享一个顶点；第 6 个氧原子单独属于这个八面体的。 （1）列式计算并确定该晶体的化学式。
（2）计算该离子结构中距离最大的氧原子间的距离是距离最短的铌原子间距离的多少倍？
5．晶体[Nb6Cl12]SO4·7H2O 中阳离子[Nb6Cl12]2 的的结构为：6 个金属 原子构成八面体骨架，每个卤离子形成双桥基位于八面体的每条棱边上。 （1）借助右边的立方体，画出氯离子在空间的排布情况（用·表示） 。 （2）另有一种含卤离子[Nb6Ix]y＋，6 个 Nb 原子形成八面体骨架结构， 碘原子以三桥基与与 Nb 原子相连。确定 x 的值，并也在右图上画出 I 原子 的空间分布情况（用×表示） 。
（2）图 4 是锰、钒与氧、氟形成的四面体的电中性四元环，其中锰(Ⅳ)、钒(Ⅴ)个数比为 1︰3。1 个乙二胺分子可以通过形成多点氢键嵌入其中，写出该嵌合物的化学式。
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（3）图 5 是钒氧四面体的单链。十钒酸簇的阴离子是钒(Ⅴ)氧四面体的无支链单链，写出 其钾盐的化学式。
5．Li3V2(PO4)3 是一种新型的锂离子正极材料。其阴离子是由 2 种多面体组合而成的三维 网状结构。请具体指出其阴离子中各原子的连接形式。
2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--铁及其化合物pdf扫描版
（2）完善流程，使进一步提高效益。
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第四题（10 分）硫酸亚铁铵的制备 硫酸亚铁铵是一种复盐， 常以水合 物（FeSO4 ·(NH4)2SO4 ·6H2O）形式 存在， 其外观为浅蓝绿色单斜晶体， 在 空气中比一般亚铁盐稳定，不易被氧 化， 溶于水而不溶于乙醇， 是分析化学 中常见的还原剂。 硫酸亚铁铵的实验室 制备分两步： 一是制取硫酸亚铁； 二是 硫酸亚铁与等物质量的硫酸铵混合。 右 图是制备硫酸亚铁铵的装置。 1．用 30%的氢氧化钠溶液煮沸废 铁屑，去除油污，再用清水洗净。洗过 的氢氧化钠溶液如何处理？
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 Fe2O3பைடு நூலகம்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 ，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 （可以用 Fe2O3 来表示其中的铁） 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。
＋
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 氢；加热时 M 能同卤素、硫、磷、硅、碳等非金属反应，但同氮不能直接化合；M 可缓慢与
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)，
2018年全国化学竞赛初赛试题答案与解析
2个—F被2 个—OH取代 后失水 休克尔规则π电子数：4n+2 醇进攻碳 正离子
失去F—形成 碳正离子
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+
H
产物
10-5反应机理
谢谢
5-2-4
0.009449
或176Hf0/177Hf=0.2839—0.01470(ekt—1) =0.2838
不妥！未化合或未反应
pI2守恒 pH2守恒
(1)倒写：2I(g) I2(g) 1/kp1 再+(2)：2I(g)+H2(g) 2HI(g) kp2/kp1 (3)×2：2HI(g) 2I(g)+2H(g) kp32 上两式相加得(4)：kp4=kp2×kp32/kp1
门预言的3种元素：类硼(钪)类铝(镓)和类硅(锗)
Ar(O)/M(GeO2) =16/104.6=0.153
N2 含Ge的 GeS2 硫化物矿 800℃
NH3 GeS 825℃
发烟 GeO COCl2 H+ GeCl4 2 硝酸 600℃ H2S 水解 (NH4)2MoO4 Na2GeO3 H4 [Ge(Mo12O40)] H+ Ge GeO H3PO3 高温 H3 [P(Mo12O40)] 失水 H3PO2 十二钼磷酸 碱性 Ge(OH) GeHPO3 2
CH3
CH3—C=CH2
聚异丁烯 (PIB): 典型的饱和线性高聚物，相对分子质量可 从数百到数百万。链端含具双键，能硫化且硫化程度很 低，但不能在硫磺体系中硫化而在过氧化物的硫化体系 中硫化。
(共10套)高中化学竞赛测试真题汇总附答案
(共10套)高中化学竞赛测试真题汇总附答案高中化学竞赛试题（一）第1题（12分）最近出版的“重大发现记实”中，Cute教授发表了关于外星文明遗迹的研究结果。
他认为外星人与人类非常相似，他们可能在亿万年前来过地球，留下了非常奇异的碑记。
一些碑文已经破译被证明是外星人当地大学的大学生所用的普通化学教科书的几章。
这些内容的最初几行就相当今人，看上去象是那个奇妙的世界里的物质定律，与我们的星球所遵循的规律不同。
特别是原子结构也用四个量子数来描述，只有一个重大的区别：n＝1，2，3……L＝0，1，2，3，…，(n－1)M＝－2L，－(2L－1)，…，－1，0，＋1，…，＋(2L－1)，＋2LM S＝＋1/2，－1/2Cute教授允诺要继续发表相关研究，一旦他找到了财政支持，将继续他的破译工作并描述出X星球上的周期表和一些基础化学内容。
然而以揭示的碑文内容就足以预见一些重要事实。
1-1 试创造出X周期表的前两个周期，为简便起见，用我们的化学符号来表示与我们原子有相同电子的X原子；1-2 猜测在那里可用作洗涤和饮用的X－水可能是什么？写出全部可能，并说明理由。
依据你所构造的X周期表，写出他的化学式。
1-3 写出“甲烷（X的氢化物）在氧气中燃烧”的反应，这是给人类提供能量和热源的主要过程；解释你选择X元素的原因？（1）光气与足量乙醇反应所得产物的化学名称是；（2）光气与足量氨气反应的化学方程式；（3）足量苯在AlCl3催化剂作用下与光气反应所得产物的结构简式；（4）光气与苯胺分两步反应可得异氰酸苯酯，中间产物的结构简式是，异氰酸苯酯的结构简式是。
2-2实验室可用四氯化碳和发烟硫酸（H2SO4·SO3）反应制备光气，写出化学方程式。
2-3BTC是一种稳定的白色结晶体，熔点为78～82℃，沸点为203～206℃。
1mol BTC可在一定条件下分解产生3mol光气，所以又被称为“三光气”。
工业上可以利用碳酸二甲酯的氯代反应制备BTC。
第9章稀土元素-习题答案
第九章稀土元素【习题答案】9.1 什么叫内过渡元素？什么叫镧系元素？什么叫稀土元素？解：内过渡元素：指镧系和锕系元素，位于f区，也称为内过渡元素。
镧系元素：从57号元素镧到第71号元素镥，共15种元素，用Ln表示。
稀土元素：是15个镧系元素加上钪（Sc）和钇（Y），共计17个元素。
9.2 从稀土元素的发现史，你能得到何种启示？解：请阅读“9.1.1 稀土元素的发现”一节的内容，体会科学研究的精神。
9.3 稀土元素在地壳中的丰度如何？主要的稀土矿物有哪些？世界和我国的稀土矿藏分布情况如何？解：稀土元素在地壳中的丰度如下表所示：元素名称Sc Y La Ce Pr Nd Pm Sm 丰度/g·t－1 5 28.1 18.3 64.1 5.53 23.9 4.5×10－20 6.47元素名称Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 丰度/g·t－1 1.06 6.36 0.91 4.47 1.15 2.47 0.20 2.66 0.75主要的稀土矿物有独居石、氟碳铈矿、磷酸钇矿等。
我国稀土资源极其丰富，其特点可概括为：储量大、品种全、有价值的元素含量高、分布广。
已在18个省市发现蕴藏各类稀土矿，储量占世界已探明稀土矿藏的55％左右。
南方以重稀土为主，内蒙古以轻稀土为主。
在内蒙古包头市北边白云鄂博，称为“世界稀土之都”，储量占全国储量70％以上。
国外稀土资源集中在美国、印度、巴西、澳大利亚和俄罗斯等国。
9.4 如何从稀土矿物中提取稀土元素？解：从稀土矿物中提取稀土元素主要包括三个阶段：（1）精矿的分解：利用化学试剂与精矿作用使稀土元素富集在溶液或沉淀中，与伴生元素分离开来。
方法可分为干法和湿法。
（2）化合物的分离与纯化：从混合稀土氧化物或混合稀土盐中分离出单一的稀土元素。
方法有分级结晶法、分级沉淀法、选择性氧化还原法、离子交换法、溶剂萃取法等。
（3）稀土金属的制备：通常采用熔融盐电解和热还原法。
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。
添加标题
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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
提高解题速度，通过大量练习 来提高解题效率和准确性。
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座：第12讲《副族元素及其化合物》
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第12讲副族元素及其化合物【竞赛要求】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。
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。
【知识梳理】一、通论d区元素是指IIIB~VIII族元素，ds区元素是指IB、IIB族元素。
d区元素的外围电子构型是(n－1)d1~10ns1~2（Pd例外），ds区元素的外围电子构型是(n－1)d10ns1~2。
它们分布在第4、5、6周期之中，而我们主要讨论第4周期的d区和ds区元素。
第4周期d区、ds区元素某些性质*（）内为不稳定氧化态。
同一周期的d区或ds区元素有许多相似性，如金属性递变不明显、原子半径、电离势等随原子序数增加虽有变化，但不显著，都反映出d区或ds区元素从左至右的水平相似性。
d区或ds区元素有许多共同的性质：（1）它们都是金属，因为它们最外层都只有1~2个电子。
它们的硬度大，熔、沸点较高。
第4周期d区元素都是比较活泼的金属，题目能置换酸中的氢；而第5、6周期的d区元素较不活泼，它们很难和酸作用。
（2）除少数例外，它们都存在多种氧化态，且相邻两个氧化态的差值为1或2，如Mn，它有–1，0，1，2，3，4，5，6，7；而p区元素相邻两氧化态间的差值常是2，如Cl，它有–1，0，1，3，5，7等氧化态。
最高氧化态和族号相等，但VIII族除外。
第4周期d区元素最高氧化态的化合物一般不稳定；而第5、6周期d区元素最高氧化态的化合物则比较稳定，且最高氧化态化合物主要以氧化物、含氧酸或氟化物的形式存在，如WO3、WF6、MnO-4、FeO-24、CrO-24等，最低氧化态的化合物主要以配合物形式存在，如[Cr(CO)5]2–（3）它们的水合离子和酸根离子常呈现一定的颜色。
这些离子的颜色同它们的离子存在未成对的d电子发生跃迁有关。
某些d去元素水合离子的颜色电子构型未成对电子数阳离子水合离子颜色3d00Sc3+Ti4+无色无色3d111Ti3+V4+紫色蓝色3d2 2 V3+绿色3d333V2+Cr3+紫色紫色3d444Mn3+Cr2+紫色蓝色3d555Mn2+Fe3+肉色浅紫色3d6 4 Fe2+绿色3d7 3 Co2+粉红色3d8 2 Ni2+绿色3d9 1 Cu2+蓝色3d100 Zn2+无色常见酸根离子的颜色有：CrO-24（黄色）、Cr2O-27（橙色）、MnO-24（绿色）、MnO-4（紫红色）。
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。
第 1 页（共 12 页）
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。
2017-2018高中化学竞赛辅导(试题、讲解及答案)--铝镓铟铊及其化合物(word版附答案)
元素化学19：铝镓铟铊及其化合物（时间：2.5 小时满分：100 分）第一题（6 分）一组铝化合物的问题回答下列问题：1．α－Al2O3 既难溶于酸、也难溶于碱，但高温下与某盐反应可转化为可溶物；所得产物溶于适量水可结晶得到明矾。
写出熔解α－Al2O3 的反应方程式。
2．AlF3 不溶于HF（l）中，但当NaF 加入HF（l）中，AlF3 就可以溶解。
再把BF3 加入AlF3的NaF－HF 溶液中。
AlF3 又沉淀出来。
试解释原因。
3．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。
第二题（7 分）一种铝盐的制备与性质铝碳酸镁是一种天然矿物，其结构式为Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O，它最早是由Feitknecht 等人在1942 年发现的。
它最广泛、最主要的用途是作为新型抗酸药，用于治疗胃溃疡、十二脂肠溃疡、胃酸过多症及胃炎等。
1．试用氢氧化铝和氢氧化镁等试剂写出制备铝碳酸镁的反应方程式；2．简要推测其溶解度和酸反应的性质；第 1 页（共14 页）＋－ 3．在铝碳酸镁热分解过程中，第一次是失去镁铝水滑石晶体中间层中的结晶水，吸热分 解失重约为 12.0%，第二次热分解阶段是失去结构水、碳酸根分解，吸热分解失重约为 31.8%， 写出分解的产物。
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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。
在 Ti (IV)中加入 H 2O 2，pH ＜1 时，为[Ti(O 2)(OH)(H 2O)4] 单核配 5．写出由金红石（TiO 2）制取单质 Ti 的反应方程式，并计算该反应的ΔH 。
已知：①C(s) 7．已知：[Ti(H 2O)6]3 ＋中钛的晶体场分裂能为 2.86eV （1）试根据计算得出[Ti(H 2O)6]3＋的颜色：（光色所对应的波长列于下表）光 红 橙 黄 绿 蓝－ 紫 靛（2）[Ti(H 2O)6]2 ＋却不能仅根据分裂能得出其颜色，解释原因。
8．Ti (IV)在水中的形式为[Ti(OH)2(H 2O)4]2 ，在 TiOSO 4·H 2O 晶体中不存在简单的 TiO 2 ，＋＋＋离子，呈红色；pH ＝1～3 时，为 Ti 2O 52 ＋，为双核配离子，呈橙黄色。
（1）画出 Ti O 2＋的可能结构；2 5（2）解释颜色；第二题（10 分）钛的存在、性质与制备钛虽被列为稀有元素，但在地壳中的丰度中高居第 10 位；钛 的 化合物是第一过渡系中最难被还原为金属的化合物，在电化学法 建 立之前，还原钛化合物只能采用价格昂贵的强还原剂。
以金红石 为 原料制备金属钛时，首先通过氯化法制得四氯化钛，然后在右图 所 示装置中还原制得海绵钛，海绵钛再经真空电弧熔炼得钛锭。
1．指出钛在自然界中的存在形式；2．钛有多种优异性质，除密度比钢轻外，还有 2 大显著优点 是 什么？3．溶解金属钛的最好试剂是氢氟酸，写出反应方程式。
4．利用金属钛对空气的强大吸收力，几乎可以形成真空。
写出钛加热时吸收空气的反应 方 程式；（ ＋O 2(g)＝CO 2(g)；△H ＝－393.5kJ/mol ；②2CO(g)＋O 2(g)＝2CO 2(g)； △H ＝－566kJ/mol ；③ TiO (s)＋2Cl (g)＝TiCl (s)＋O (g)；H ＝＋141kJ/mol ）6．写出右上图中的反应方程式；指出在Ar气氛中进行的理由。
7．具有钙钛矿型晶体结构的BaTiO3是最重要的电陶瓷材料，以TiO2为主要原料，通过高温固相反应制得。
写出反应方程式。
第三题（10分）稀土元素及其制备钇、钪和镧系一起称为稀土元素（Rareearth Elements缩写符号RE），由稀土化合物制取稀土金属采用熔盐电解法和金属热还原法。
在生产上，首先要将稀土氯化物晶体RECl3·6H2O脱水制取RECl3，脱水温度为200～300℃。
脱水时会有部分稀土氧氯化物REOCl（红色）生成，这种难熔的物质会使电解时的熔体粘度增大，导电性降低，并使析出的金属液滴不易从盐相中聚集和离析出来。
这些悬浮的REOCl在电解时大部分会沉积于电解槽的底部，将阴极金属覆盖住，使电解难以继续进行，故称红色的REOCl为“红泥”，“红泥”不被电解。
镧系元素的原子半径与原子序数的关系镧系金属的熔点与原子序数的关系么?1．请据图分析：（1）镧系元素总体半径减小，为什么？（2）解释63、70号元素在半径和熔点上出现偏差的原因。
2．熔盐电解法和金属热还原法制取稀土金属一般采用稀土氯化物而不是氧化物，为什么？3．脱水时产生的REOCl是哪类化合物？4．为防止REOCl的生成，脱水可在NH4C1存在下进行。
试用化学反应方程式予以解释。
5．电解所取的原料虽然是无水RECl3，但在电解时熔融电解质中仍有“红泥”产生。
为什6．生产上电解槽是以石墨坩埚充当的，它兼作阳极，阴极是钼棒。
石墨坩埚的形状做得 有利于熔融电解质的对流。
实践证明，在该条件下电解正常进行时，即使是使用含水的稀土氯化 物，槽内也并无红泥的蓄积，但发现作为阳极的石墨坩埚底部周壁发生严重的腐蚀现象。
试推 测发生的反应。
（电解温度：850～900℃，“红泥”被消除时有气体产生）第四题（10 分）推理两组钛的化合物1．化合物 A 为无色液体，A 在潮湿的空气中冒白烟。
取 A 的水溶液加入 AgNO 3 溶液则有 不 溶于硝酸的白色沉淀 B 生成，B 易溶于氨水。
取锌粒投入 A 的盐酸溶液中，最终得到紫色溶 液 C 。
向 C 中加入 NaOH 溶液至碱性则有紫色沉淀 D 生成。
将 D 洗净后置于稀硝酸中得到无 色 溶液 E 。
将溶液 E 加热得到白色沉淀 F 。
（1）请确定各字母所代表的物质。
（2）请解释 A 在潮湿的空气中冒白烟的原因。
2．固体材料的制备中，常遇到缺陷和非整比（非化学计量）的化合物，Na 1－x ＋y Ca x/2LaTiO 4 就 是非整比化合物，也是一类新的高温超导体。
它的制备方法如下：用 NaLaTiO 4(l)作为母体化 合 物，和无水 Ca(NO 3)2 混合，封闭在耐热玻管中，加热到 350℃，维持 3 天，然后打开，取出 样 品，用水冲洗，直到没有杂质（用 X 射线衍射证实）。
得到 Ca 2＋交换产物，记为 Nax Ca x/2LaTiO 4(Ⅱ)，光谱实验证明，上述过程中(I)有 86％的 Na ＋1－ 被交换，所以产生离子空位（即 部分原本 Na ＋的位置空置了）。
将样品(Ⅱ)放入 300℃下的钠蒸气中，经历数天，该物质由白色渐变为黑色，这是 Na +插入空位所致，光谱实验证明，有88％的离子空位被 Na +插入了，生成 目 标化合物 Na 1－x ＋y Ca x/2LaTiO 4(Ⅲ)。
（1）制备时，为何选用 Ca(NO 3)2 而不用其他钙盐？（2）产物(Ⅲ)中 x 和 y 分别是多少？（3）当化合物(Ⅱ)中的离子空位被 Na ＋插入时，为保持晶体的电中性，部分 Ti 的化合价 发 生了改变，求化合物（Ⅲ）中高、低价态钛离子的个数比为何？第五题（8 分）1．制造钛白过程中，需要测定钛白 Ti （Ⅳ）的含量。
测定时首先取 10mL 钛液用水冲稀 10 倍，加过量铝粉，充分振荡，使其完全反应，Ti （Ⅳ）＋Al →Ti 3＋＋Al 3＋。
过滤后，取出滤 液 20mL ，向其中滴加 2～3 滴 KSCN 溶液，再加 5 mL 蒸馏水振荡，用酸式滴定管滴加 0.1mol/L FeCl 3 溶液，终点到来时，用去了 30mL 的 FeCl 3 溶液。
求原钛液的物质的量浓度。
， 2．为分析硅酸岩中铁、铝、钛含量，称取试样 0.6050g 。
除去 SiO 2 后，用氨水沉淀铁、铝、 钛 为氢氧化物沉淀。
沉淀灼烧为氧化物后重 0.4120g ；再将沉淀用 K 2S 2O 7 熔融，浸取液定容于 100mL 容量瓶，移取 25.00mL 试液通过锌汞还原器，此时 Fe 3+→Fe 2+，Ti 4+→Ti 3+，还原液流入 Fe 3+溶液 中。
滴定时消耗了 0.01388mol L -1 K 2Cr 2O 7 10.05mL ；另移取 25.00mL 试液用 SnCl 2 还 原 Fe 3+后， 再用上述 K 2Cr 2O 7 溶液滴定，消耗了 8.02mL 。
计算试样中 Fe 2O 3、Al 2O 3、TiO 2 的质 量分数。
第六题（16 分）推理一组稀土元素的化合物1．来自日本的 S K －Ⅱ品牌多项化妆品中被查出含有禁用的铬钕成分。
钕对眼睛和黏膜有 很强的刺激性，对皮肤有中度刺激性，吸入还可导致肺栓塞和肝损害。
钕的元素符号Nd ，原子 序 数 60，淡黄色，在空气中容易氧化，用来制合金和光学玻璃等。
（1）写出钕在元素周期表中的位置、价电子构型和次外层上电子数。
（2）已知 E oNd3 ＋/Nd ＝－2.431V ，判断其能否与盐酸反应。
若能写出反应方程式；不能说 明理由。
（3）已知 Nd 晶体为六方晶格（密堆积） 原子半径 r ＝182.2pm ，计算其密度。
（4）最强永磁体钕铁硼的合金中 B 的含量为 1.0000%，确定其简单组成（相对 1 个 B ， Nd 、 Fe 为整数比）；（5）钕能与一些普通元素形成混合氧化物，如掺钕的钇铝石榴石晶体可用于激光发射， 已知该钕铝石榴石含 Nd 为 56.97%，写出化学式。
2．已知的钐（Ⅱ）化合物种类很少，除SmF 2 外其它已知钐（Ⅱ）化合物在含水蒸气的空气 里很快被氧气氧化。
用氢气还原 EuF 3 可以得到 EuF 2，但还原 SmF 3 只能得到 SmF 2＋x ﹙x ＜1）； 钐（Ⅱ）的光、电、磁性均是令人感兴趣，但苦于难得有在空气里稳定的钐（Ⅱ）化合物。
北 师 大化学系采用“碱金属热还原法”把钾蒸气作用与 EuF 3，得一纯相化合物，仪器测定结果： Sm/mg ·dm －3：45.29（42.00）；K/mg ·dm －3：5.63（5.18）；F/mg ·dm －3：17.32（17.33）。