化学竞赛无机化学练习题

一 完成并配平下列反应式：

  1 BrO3- + XeF2 + H2O →

  2 SnS + (NH4)2S2  →

  3 BF3 + H2O →

4 K2MnO4 + H2O →

5 FeC2O4 →

6 [Co(NH3)6]2+ + O2 + H2O →

7 BF3 + LiAlH4 →

8 Pb(OH)3-  + ClO- →

9 Bi(OH)3  + Cl2  + NaOH →

 10 XeO3  + O3  + H2O →

 11 (NH4)2Cr2O7  →

 12 CaCO3  + H2O + Cl2→

 13 Pb3O4  + HCl →

 14 NH3  + CO2  →

 15 Zn + NH3  + H2O →

二 用反应式表示下列制备过程，注明必要反应条件及步骤，辅助原料自选。

  1 以为NaNO3主要原料制备NaNO2；

  2 以SO2，NaOH，锌粉为原料制备保险粉；

  3 由CuCl2制备CuCl；

  4 利用配体取代反应制备cis-[PtCl2(NH3)2]。可供选择的原料为[Pt(NH3)4]SO4、Na2[PtCl4]、NH3、NH4Cl，说明选择原料的依据；

  5 以H3PO4和NaOH为原料制备三聚磷酸钠；

  6 以粗硅为原料制取超纯硅；

  7 以Ba(IO3)2为原料制备偏高碘酸；

  8 试举两例实验室制备CO的合理方法。

三 简答题：

  1 为什么硼砂(Na2B4O5(OH)4.8H2O))溶液具有缓冲作用？

  4 稀土元素的离子和化合物的颜色主要是由什么引起的？稀土元素作为优良磁性材料的依据是什么？

  5 多硼烷中可能存在哪几种类型的化学键？丁硼烷(B4H10)中有哪几种类型的化学键？

  6 写出[PtCl2(NO2)(NH3)(en)]Cl的名称，并画出内界可能的几何异构体

。

  7 如何解释NH3是Lewis碱而NF3却不具有Lewis碱性？

  8 何谓沸石分子筛？以人工合成A型分子筛为代表，讨论它们的组成、结构、性质和应用。在AlPO4分子筛，AlO4四面体与PO4四面体是严格交替的，原因是什么？

  9 为什么说氢能源是理想的二次能源？目前面临的主要问题是什么？

 10 请写出下列化合物的名称：

 2SO2，H2SO3，H2SO5，H2S2O3，H2S2O4，H2S2O5，H2S2O6，H2S2O7，H2S2O8.

12 试比较NH3,三甲胺N(CH3)3，三甲硅胺N(SiH3)3的分子结构哪一个明显不同，为什么?

 13 3d元素氧化态稳定性有何规律?哪些3d金属的M2+(aq)可用作还原剂?以其中一个M2+(aq)为例,写出它们在酸性溶液中与氧气反应的方程式。

15指出下列分子或离子的几何构型及中心原子的杂化态：

 4-  2 TeF4  3 BrF4-  4 XeOF4  5 ClO3F  6 Fe(CO)5  7 IOF3  8 Cu(H2O)42+

四 计算题：

  1 分别计算含0.50mol.dm-3NH4Cl-0.050mol.dm-3H2S混合酸与含0.10mol.dm-3NH3-0.10mol.dm-3Na2CO3的混合碱溶液的pH值。

（pKb(NH3)=4.75）,pK1(H2S)=7.05,pK2(H2S)=12.92, pK1(H2CO3)=6.37,pK2(H2CO3)=10.32）

  2 称取等量As2O3两份，一份在强酸性溶液中滴定，耗去0.02468mol.dm-3KMnO4溶液23.80cm3；另一份于pH=8滴定，耗去I2溶液29.34cm3。求算I2溶液的浓度。

  3 奶制品中蛋白质含量测定，一般是将其用浓H2SO4消化，形成NH4HSO4后，再加入浓碱，蒸出NH3，并吸收在过量的硼酸中，然后用标准盐酸溶液滴定。若已知某奶制品蛋白质的平均含量为16.0%，称取0.6000克奶制品按上法手续测定,耗去标准盐酸12.60毫升，再用0.2100克纯NH4Cl按上法同样处理后，耗去标准盐酸21.15毫升。写出吸收反应方程式及滴定反应式，并求该奶制品中蛋白质的百分含量。

 （原子量：B：10.81,S：32.06,H：1.0079,O：15.9994,N：14.0067,Cl：35.453）

参

一 完成并配平下列反应式：

  1 BrO3-  + XeF2  + H2O == BrO4-  + Xe + 2HF

  2 SnS + (NH4)2S2  == (NH4)2SnS3

  3 4BF3  + 3H2O == H3BO3  + 3HBF4

4 2K2MnO4 + 2H2O == 2KMnO4 + 2KOH + H2（电解）

5 FeC2O4 == FeO + CO↑+ CO2↑

6 4[Co(NH3)6]2+ + O2 + 2H2O == 4[Co(NH3)6]3+ + 4OH-

7 2BF3 + 3LiAlH4 ==2B2H6↑+ 3LiF + 3AlF3

8 Pb(OH)3- + ClO- == PbO2↓+ Cl- + OH- + H2O

9 Bi(OH)3 + Cl2 + 3NaOH == NaBiO3 + 2NaCl + 3H2O

 10 XeO3 + O3 + 2H2O == H4XeO6 + O2

11 (NH4)2Cr2O7 == Cr2O3 + N2 + 4H2O

 12 CaCO3 + H2O + 2Cl2 == CaCl2 + 2HOCl + CO2↑

 13 Pb3O4 + 8HCl == 3PbCl2 + Cl2↑+ 4H2O

 14 2NH3 + CO2 ==CO(NH2)2 + H2O

 15 Zn + 4NH3 +  2H2O == [Zn(NH3)4](OH)2 + H2↑

二 制备题：

  1 NaNO3 + Pb == NaNO2 + PbO

  2 NaOH + SO2(过量) == NaHSO3,  2NaHSO3 + Zn == Zn(OH)2↓+ Na2S2O4

 热水溶解产物，过滤，结晶。

  3 Cu2+ + 2Cl- + Cu == CuCl↓,  CuCl + HCl(浓) == HCuCl2,  HCuCl2 == CuCl↓+ HCl

4 Na2[PtCl4] + 2NH3 == [PtCl2(NH3)2] + 2NaCl， Cl-的位效应比NH3强。

5 H3PO4 + NaOH == NaH2PO4 + H2O,  H3PO4 + 2NaOH == Na2HPO4 + H2O,

 2Na2HPO4 + NaH2PO4 == Na5P3O10 + 2H2O

6 Si + 2Cl2 == SiCl4,  SiCl4 + 2H2 == Si + 4HCl，然后用区域熔融法提纯而制得高纯硅。

7 5Ba(IO3)2 == Ba5(IO6)2 + 9O2↑+ 4I2

 Ba5(IO6)2 + 5H2SO4 == 5BaSO4↓+ 2H5IO6

 H5IO6 == HIO4 + 2H2O

8 HCOOH（浓H2SO4）== H2O + CO（用浓H2SO4脱水）

  H2C2O4 == CO + CO2 + H2O（CO2用NaOH溶液吸收）

三 简答题：

  1 B4O5(OH)42- + 5H2O == 2H3BO3 + 2B(OH)4-.水解产生的酸(H3BO3)和碱(B(OH)4-)能够抵抗外来少量碱和酸，故具有缓冲作用。

4 f-f跃迁，核外不成对电子多，以及电子轨道磁矩对顺磁性的贡献。

5 五种成键类型：B-H键、B-B键、氢桥键、开放式硼桥键、闭合式胡键；4个氢桥键、1个B-B键、6个B-H键、2个闭合式硼键。

6 氯化二氯．硝基．氨．乙二胺合铂(Ⅳ)；四种几何异构体： 

7 在NH3分子中，电负性N>H,因此N原子上积累了较多的负电荷,其孤对电子容易供出,故是Lewis碱；而在NF3分子中，由于电负性F>N，F原子具有很强的吸电子能力，致使N原子显正电性，其孤对电子不易供出，故不具有Lewis碱性。

8 沸石分子筛是指一类在自然界存在的、具有网络结构的硅酸盐和具有笼状结构的硅铝酸盐。A型分子筛是一类硅铝比为1：1的硅铝酸盐，其组成为：M(Ⅰ)2O.Al2O3.2SiO2.5H2O 

 由SiO4四面体和AlO4四面体共用顶角O原子而形成的4元环和6元环.这些环组成三维的笼状结构。在A型分子筛中，由8个6元环和6个4元环构成β笼,又由8个β笼构成更大的α笼。由于这些笼具有一定的孔径和孔体积，以及笼内的静电作用，可对合适的分子作选择性吸附，可用于气体干燥、净化、分离。其它类型的分子筛还可用于多种催化反应或催化剂载体。

 4四面体呈负电性，PO4四面体呈正电性。

9 高燃烧热，无污染，资源丰富；面临的主要问题：氢气的发生，贮存，利用。

10 H2SO2,  H2SO3,  H2SO5,  H2S2O3,  H2S2O4,2S2O5,  H2S2O6,  H2S2O7,  H2S2O8.

次硫酸 亚硫酸 过一硫酸 硫代硫酸 连二亚硫酸,焦亚硫酸 连二硫酸 焦硫酸,过二硫酸

12 NH3和N(CH3)3结构相似,均为三角锥形,但三甲硅胺却为平面三角形。因为除形成σ键外,每个硅原子的3d空轨道能与N的孤对电子占据的p轨道相互重迭，形成π42键,因而平面分子更稳定。

 13 3d元素随着族数增加，形成+2氧化态的趋势增大，即M2+的稳定性增强。

 可作为还原剂的M2+：Ti2+(aq),V2+(aq),Cr2+(aq),Fe2+(aq)

 2++O2+4H+=4Fe3++2H2O

 15 指出下列分子或离子的几何构型及中心原子的杂化态：

1 BF4-：正四面体，sp3； 4：变形四面体sp3d；

  3 BrF4-：sp3d2,平面正方形；  4 XeOF4：sp3d2,四方锥；

5 ClO3F：sp3,四面体； 5：dsp3,三角双锥；  

7 IOF3：sp3d,变形四面体； 2O)42+：dsp2,平面正方形。

四 计算题：

  1 解：（1）0.50mol.dm-3NH4Cl-0.050mol.dm-3H2S混合溶液：

 +]=[Ka(NH4+)×c(NH4+)+Ka1(H2S)×c(H2S)]1/2=[10-7.25×0.50+10-7.05×0.050]1/2

=6.8810-5(mol.dm-3

 -3NH3-0.10mol.dm-3Na2CO3混合液：

 OH-]=[Kb(NH3)c(NH3)+Kh1(Na2CO3)c(Na2CO3)]1/2

 -4.75×0.10+(10-14/10-10.32)×0.10]1/2=4.76×10-3(mol.dm-3)  

  2 解：∵2MnO4-∽5AsO33∽5I2

c(I2)=0.02468×24.80×5/2/29.34=0.05215(mol.dm-3)

  3解：吸收反应式：NH3+H3BO3  == NH4++H2BO3-

 滴定反应式：H++H2BO3-  == H3BO3

 蛋白质的百分含量：1molNH4+∽1molHCl

 4Cl)/[M(NH4Cl)V(HCl)×10-3]

=0.2100/53.49×21.15×10-3=0.1856(mol.dm-3)

 蛋白质%=14.01×0.1856×12.60×10-3×152/(16.0×0.6000)=34.12%