《2001-2010年十年化學(xué)賽題重組卷答案13 元素化學(xué)（d、ds區(qū)元素）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2001-2010年十年化學(xué)賽題重組卷答案13 元素化學(xué)（d、ds區(qū)元素）（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2001-2010 年十年化學(xué)賽題重組卷年十年化學(xué)賽題重組卷 13 元素化學(xué)（元素化學(xué)（d、ds 區(qū)元素）區(qū)元素）【初賽要求初賽要求】1、離子方程式的正確書寫。2、鹵素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、錫、鉛、硼、鋁。堿土金屬、堿金屬、稀有氣體。鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、銀、金、鋅、汞、鉬、鎢。過(guò)渡元素氧化態(tài)。氧化物和氫氧化物的酸堿性和兩性。常見難溶鹽。氫化物的基本分類和主要性質(zhì)。常見無(wú)機(jī)酸堿的形態(tài)和基本性質(zhì)。水溶液中的常見離子的顏色、化學(xué)性質(zhì)、定性檢出（不使用特殊試劑）和分離。制備單質(zhì)的一般方法?！緵Q賽要求決賽要求】元素化學(xué)描述性知識(shí)達(dá)到國(guó)際競(jìng)賽大綱三級(jí)水平。Ds Rg Cn Uut Uuq

2、Uup Uuh Uus Uuo1.008Zr NbMo Tc RuRhPdAgCdInSnSbTe I Hf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtAc-LrHLiBeBCNOFNaMgAlSiPClSKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbCsFrSrBaRaYLa Lu-6.941 9.01222.99 24.3139.1040.0885.47 87.62132.9 137.3223 22644.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128

3、.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.01 16.00 19.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6210 210210 126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3222HeNeArKrXeRn元素周期表RfDbSgBhHsMt2002 年第年第 1 題（題（5 分）分）閱讀如下信息后回答問(wèn)題：元素 M，其地殼

4、豐度居第 12 位，是第 3 種蘊(yùn)藏最豐富的過(guò)渡元素，是海底多金屬結(jié)核的主要成分，是黑色金屬，主要用途：煉鋼，也大量用來(lái)制作干電池，還是動(dòng)植物必需的微量元素。1M 的元素符號(hào)是 Mn（1 分）。2M 的最重要礦物的化學(xué)式是 MnO2（1 分）。3M 的三種常見化合物是 MnO2、MnSO4和 KMnO4。（3 分）注：必須答 MnO2和KMnO4，而 Mn(II)鹽也可答硝酸錳等。1999 年第年第 4 題（題（12 分）分）市場(chǎng)上出現(xiàn)過(guò)一種一氧化碳檢測(cè)器，其外觀像一張塑料信用卡，正中有一個(gè)直徑不到2cm 的小窗口，露出橙紅色固態(tài)物質(zhì)。若發(fā)現(xiàn)橙紅色轉(zhuǎn)為黑色而在短時(shí)間內(nèi)不復(fù)原，表明室內(nèi)一氧化碳濃

5、度超標(biāo)，有中毒危險(xiǎn)。一氧化碳不超標(biāo)時(shí)，橙紅色雖也會(huì)變黑卻能很快復(fù)原。已知檢測(cè)器的化學(xué)成分：親水性的硅膠、氯化鈣、固體酸 H8Si(Mo2O7)628H2O、CuCl22H2O 和 PdCl22H2O（注：橙紅色為復(fù)合色，不必細(xì)究）。1CO 與 PdCl22H2O 的反應(yīng)方程式為：COPdCl22H2OCO2Pd2HClH2O（4 分）。化學(xué)方程式寫 PdCl2不寫 PdCl22H2O 同時(shí)也配平，給 2 分。2題 1 的產(chǎn)物之一與 CuCl22H2O 反應(yīng)而復(fù)原，化學(xué)方程式為：Pd2CuCl22H2OPdCl22H2O2CuCl2H2O（4 分）。寫PdCuCl22H2OPdCl22H2OCu

6、 給 2 分3題 2 的產(chǎn)物之一復(fù)原的反應(yīng)方程式為：4CuCl4HCl6H2OO24CuCl22H2O（4 分）。2004 年年 第第 9 題（題（6 分）分）下圖摘自一篇新近發(fā)表的釩生物化學(xué)的論文?；卮鹑缦聠?wèn)題：1此圖釩化合物的每一次循環(huán)使無(wú)機(jī)物發(fā)生的凈反應(yīng)（的化學(xué)方程式）是：H2O2ClHH2OHOCl（1 分）2在上面的無(wú)機(jī)反應(yīng)中，被氧化的元素是氯；被還原的元素是氧（共 1 分）。3次氯酸的生成被認(rèn)為是自然界的海藻制造 CCl 鍵的原料。請(qǐng)舉一有機(jī)反應(yīng)來(lái)說(shuō)明。H2CCH2HOClHOH2CCH2Cl（舉其他含 CC 雙鍵的有機(jī)物也可）（2 分）4試分析圖中釩的氧化態(tài)有沒(méi)有發(fā)生變化，簡(jiǎn)述理

7、由。沒(méi)有變化。理由：（1）過(guò)氧化氫把過(guò)氧團(tuán)轉(zhuǎn)移到釩原子上形成釩與過(guò)氧團(tuán)配合的配合物并沒(méi)有改變釩的氧化態(tài)，所以從三角雙錐到四方錐體釩的氧化態(tài)并沒(méi)有發(fā)生變化；La Ce Pr Nd Pm Sm Eu G d Tb Dy Ho Er Tm Yb LuAc Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm M d No Lr（2）其后添加的水和氫離子都不是氧化劑或還原劑，因此，過(guò)氧團(tuán)變成次氯酸的反應(yīng)也沒(méi)有涉及釩的氧化態(tài)的變化，結(jié)論：在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中釩的氧化態(tài)不變。（2 分）2001 年第年第 7 題（題（10 分）分）某不活潑金屬 X 在氯氣中燃燒的產(chǎn)物 Y 溶于鹽酸得黃色溶液，蒸發(fā)結(jié)晶

8、，得到黃色晶體Z，其中 X 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 50。在 500mL 濃度為 0.10mol/L 的 Y 水溶液中投入鋅片，反應(yīng)結(jié)束時(shí)固體的質(zhì)量比反應(yīng)前增加 4.95g。X 是 Au（2 分）；Y 是 AuCl3（2 分）；Z 是 HAuCl43H2O（2 分）。推理過(guò)程如下：要點(diǎn) 1：X 為不活潑金屬,設(shè)為一種重金屬,但熟悉的金屬或者其氯化物與鋅的置換反應(yīng)得到的產(chǎn)物的質(zhì)量太小,或者其水溶液顏色不合題意,均不合適,經(jīng)諸如此類的排他法假設(shè) X 為金，由此 Y=AuCl3，則置換反應(yīng)的計(jì)算結(jié)果為：2AuCl33Zn3ZnCl22Au反應(yīng)得到 Au 的質(zhì)量0.100mol/L0.500L197g/mol9

9、.85g反應(yīng)消耗 Zn 的質(zhì)量0.100mol/L0.500L65.39g/mol3/24.90g 反應(yīng)后得到的固體質(zhì)量增重：9.85g4.90g4.95g (2 分)要點(diǎn) 2：由 AuCl3溶于鹽酸得到的黃色晶體中 Au 的含量占 50%,而 AuCl3中 Au 的含量達(dá) 65%,可見 Z 不是 AuCl3,假設(shè)為配合物 HAuCl4,含 Au 58%,仍大于 50%,故假設(shè)它是水合物,則可求得：HAuCl43H2O 的摩爾質(zhì)量為 393.8 其中 Au 的含量為 197/39450%。(2 分)其他推理過(guò)程，只要合理，也得滿分。2006 年第年第 4 題題（7 分）分）已探明我國(guó)錳礦儲(chǔ)量占

10、世界第三位，但富礦僅占 6.4%，每年尚需進(jìn)口大量錳礦石。有人設(shè)計(jì)了把我國(guó)的菱錳礦（貧礦）轉(zhuǎn)化為高品位“菱錳礦砂”的綠色工藝。該工藝首先將礦砂與硫酸銨一起焙燒，較佳條件是：投料比 m(NH4)2SO4/mMnCO31.5；焙燒溫度 450oC；焙燒時(shí)間 1.5 小時(shí)。4-1 寫出焙燒反應(yīng)方程式：(NH4)2SO4MnCO3MnSO42NH3CO2H2O（分）（分）4-2 其次，將焙燒產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為高品位的“菱錳礦砂”，寫出反應(yīng)方程式：MnSO42NH3CO2H2O(NH4)2SO4MnCO3（2 分）分）4-3 若焙燒溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將導(dǎo)致什么結(jié)果？MnSO4，MnCO3分解生成高價(jià)錳的氧化物

11、而導(dǎo)致錳浸出率下降。（2 分）分）4-4 從物料平衡角度看，生產(chǎn)過(guò)程中是否需要添加(NH4)2SO4？說(shuō)明理由。不需加。開始投料時(shí)(NH4)2SO4（132gmol-1）過(guò)量（MnCO3,115 gmol-1）,反應(yīng)生成的 NH3、CO2以及(NH4)2SO4可循環(huán)利用。（2 分）分）2010 年第年第 5 題題(11 分分)把紅熱的玻棒插入橙紅色固體 A 中，A 受熱后噴射出灰綠色粉末 B 和無(wú)色無(wú)味氣體 C。鎂在 C 中加熱生成灰色固體 D。B 在過(guò)量的 NaOH 溶液中加熱溶解，得到綠色溶液 E。將適量 H2O2加入 E 中，加熱，得到黃色溶液 F。F 酸化后變?yōu)槌壬芤?G。向 G 中

12、加入 Pb(NO3)2溶液，得到黃色沉淀 H。5-1 寫出 A、B、C、D、E、F、G 和 H 的化學(xué)式。A (NH4)2Cr2O7B Cr2O3C N2D Mg3N2E NaCr(OH)4F Na2CrO4G Na2Cr2O7H PbCrO4 每個(gè)化學(xué)式 0.5 分 E 寫 NaCrO2也得滿分。（4 分）5-2 寫出由 E 轉(zhuǎn)變?yōu)?F，F(xiàn) 轉(zhuǎn)變?yōu)?G，G 轉(zhuǎn)變?yōu)?H 的離子方程式。E 轉(zhuǎn)變?yōu)?F -2224242Cr OH+3H O2OH2CrO+8H OF 轉(zhuǎn)變?yōu)?G 2-+242722CrO2HCr OH OG 轉(zhuǎn)變?yōu)?H 2+2-+27242Pb+Cr O+H O2PbCrO+2H每

13、個(gè)方程式 1 分。E 轉(zhuǎn)變?yōu)?F，寫 CrO2-配平，也得滿分。（3 分）5-3 A 中的金屬元素 M 可以形成 MO2和 ZnM2O4,它們均為磁性材料，廣泛用于制作磁帶和磁盤。分別寫出 MO2和 ZnM2O4中 M 的價(jià)電子組態(tài)。3d2，3d3 （1 分）5-4 A 中的金屬元素 M 可以形成不同形式的羰基化合物或者羰基陰離子，按照 18 電子規(guī)則畫出 Na2M2(CO)10的陰離子結(jié)構(gòu)，指出 M 的氧化態(tài)。C rC rC OO CO CO CC OC OO CC OO CC O2-Cr 的氧化態(tài)-1 結(jié)構(gòu)式 2 分，氧化態(tài) 1 分 （3 分）1997 年第年第 3 題（題（19 分）分）

14、用黃銅礦煉銅按反應(yīng)物和生成物可將總反應(yīng)可以寫成：CuFeS2SiO2O2CuFeSiO3SO2 事實(shí)上冶煉反應(yīng)是分步進(jìn)行的。黃銅礦在氧氣作用下生成硫化亞銅和硫化亞鐵；硫化亞鐵在氧氣作用下生成氧化亞鐵，并與二氧化硅反應(yīng)生成礦渣；硫化亞銅與氧氣反應(yīng)生成氧化亞銅；硫化亞銅與氧化亞銅反應(yīng)生成銅。1寫出上述各個(gè)分步反應(yīng)（，）的化學(xué)方程式。2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO2 （1 分）（寫 S、SO3不寫 SO2不得分）FeSO2FeOSO2 （1 分）（寫 S、SO3不寫 SO2不得分）FeOSiO2FeSiO3 （1 分）（寫其他產(chǎn)物不得分）2Cu2S3O22Cu2O2SO2 （1 分）（寫 S

15、、SO3不寫 SO2不得分）Cu2S2Cu2O6CuSO2 （1 分）（寫 S、SO3不寫 SO2不得分）2給出總反應(yīng)方程式的系數(shù)。2CuFeS22SiO25O22Cu2FeSiO34SO2 （2 分）3據(jù)最新報(bào)道，有一種叫 Thibacillus ferroxidans 的細(xì)菌在氧氣存在下可以將黃銅礦氧化成硫酸鹽。反應(yīng)是在酸性溶液中發(fā)生的。試寫出配平的化學(xué)方程式。4CuFeS22H2SO417O24CuSO42Fe2(SO4)32H2O（4 分）（注：不寫硫酸鐵而寫硫酸亞鐵給一半分）4最近我國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)，以精 CuFeS2礦為原料在沸騰爐中和 O2(空氣)反應(yīng),生成物冷卻后經(jīng)溶解、除鐵、結(jié)晶，

16、得到 CuSO45H2O，成本降低了許多。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：沸騰爐溫度/560580600620640660水溶性 Cu/%90.1291.2493.5092.3889.9684.23酸溶性 Cu/%92.0093.6097.0897.8298.1698.19生成物酸溶性 Fe/%8.566.723.462.782.372.28回答如下問(wèn)題：（1）CuFeS2和 O2主要反應(yīng)的方程式為 4CuFeS217O24CuSO42Fe2O38SO2 （4 分）（2）實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的沸騰爐溫度為 600620。控制反應(yīng)溫度的方法是控制加入 CuFeS2的速度，因 CuFeS2與 O2反應(yīng)放熱。（2 分）（3）

17、溫度高于 600620生成物中水溶性 Cu（%）下降的原因是CuSO4CuOSO3（2 分）（答 SO21/2O2不扣分）（注：（1）的反應(yīng)產(chǎn)物不寫氧化鐵寫氧化亞鐵或四氧化三鐵也可以給一半分。雖然實(shí)際反應(yīng)產(chǎn)物是氧化鐵,但對(duì)中學(xué)生，做出正確判斷根據(jù)可能不足。）北京北京 2009 第第 8 題（題（12 分）分）已知在 K2CrO4的溶液中存在著如下的平衡：2CrO42+2H+Cr2O72+H2O，平衡常數(shù) K=1014 （1）淺黃色難溶化合物 BaCrO4和過(guò)量的硫酸作用后，能產(chǎn)生白色沉淀，則有關(guān)的離子方程式為：2 BaCrO4+2 H+2 SO42=2 BaSO4+Cr2O72+H2O（2）向

18、 K2Cr2O7溶液中加入 Pb(NO3)2并充分?jǐn)嚢韬?，溶液?pH 明顯降低，其原因是：Cr2O72 和 Pb2+、H2O 反應(yīng)，生成難溶物 PbCrO4，同時(shí)放出 H+（3）用 0.05mol K2Cr2O7配制成 1 L K2CrO4溶液，其中 Cr2O72的濃度小于 105mol/L。則配制時(shí)除 K2Cr2O7、H2O 外還用到的試劑是：KOH，溶液的 pH 應(yīng)：大于 8.5(填大于、等于或小于多少)。（4）在堿性(c OH=1 mol/L)介質(zhì)中鉻和過(guò)氧化氫分別有如下的元素電勢(shì)圖：2442220.120.81.4CrOCr(OH)Cr(OH)Cr0.0650.87OHOOH 指出把

19、 H2O2寫成 HO2的原因。若向 KCr(SO4)2溶液中，加過(guò)量的 NaOH 和過(guò)量的H2O2，寫出 HO2參與反應(yīng)的離子方程式為：H2O2顯弱酸性，在強(qiáng)堿介質(zhì)中以 HO2為主要存在型體 2 Cr(OH)4+3 HO2=2 CrO42+5 H2O+OH 或 2 Cr3+3 HO2+7 OH=2 CrO42+5 H2O2 HO2=O2+2OH北京北京 2006 年第三題（共年第三題（共 9 分）分）一種硫酸銅(II)溶液含 CuSO4質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 15.00%，其密度為 1.169 g/mL，取 25.00 mL 該溶液，往其中加入過(guò)量濃氨水，生成一種深藍(lán)色溶液。冷卻該溶液析出深藍(lán)色沉淀，過(guò)濾

20、、干燥后得到 6.127 g 深藍(lán)色固體。取 0.195 g 該固體產(chǎn)物，用 0.1036 mol/L 的 HCl 標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定其中 NH3含量，共消耗 30.63 mL HCl 溶液。取 0.150 g 該固體用 0.0250 mol/L 的 EDTA 溶液滴定測(cè)定其中銅（II）含量，耗用 EDTA 溶液 24.43 mL，將 0.200 g 該固體在 110溫度下加熱脫水得到 0.185 g 的無(wú)水產(chǎn)物。（1）計(jì)算在原始 CuSO4溶液中 Cu2+的物質(zhì)的量濃度，25.00 mL 該溶液中含 Cu2+的物質(zhì)的量；（a）=1.0985 mol/L(Cu2+)（1.5 分）mLg1169.1L

21、mL1100010015gmol62.1591（b）1.0985 mol/L L=0.0275 mol （1.5 分）100000.25（2）計(jì)算所制得的深藍(lán)色化合物中，NH3,Cu2+,H2O,SO的質(zhì)量百分含量；24 NH3:27.7%;Cu:25.9%;H2O:7.5%;SO4:100(27.7+25.9+7.5)=38.92%（4 分）（3）依據(jù)（2）中計(jì)算結(jié)果，確定化合物的化學(xué)式。Cu(NH3)4SO4H2O （2 分）北京北京 2007 年第二題（共年第二題（共 8 分）分）向含有 Fe2的溶液中加入 NaOH 溶液后生成藍(lán)綠色沉淀，該沉淀在空氣中放置一段時(shí)間后變成棕色，過(guò)濾后，用

22、鹽酸溶解棕色沉淀得黃色溶液。用離子方程式解釋下列各實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：（1）向該黃色溶液中加入幾滴 KSCN 溶液則溶液立即變紅；Fe3 3SCN Fe(SCN)3（方程式中 SCN系數(shù) 36 均可，只要配平合理即可。要看出明顯顏色系數(shù)需 3 以上。）（2）往該紅色溶液中通入 SO2則紅色消失；2Fe(SCN)3 SO2 2H2O 2Fe2 SO42 4H 6SCN（方程式中只要能顯示出 Fe 被還原，S 被氧化，硫酸根寫成 H2SO4也可得分。）（3）向此溶液中再滴入 KMnO4溶液，則 KMnO4紫色褪去；MnO4 5Fe2 8H Mn2 5Fe3 4H2O（4）最后加入黃血鹽（K4 Fe(CN)6

23、）溶液時(shí),生成藍(lán)色沉淀。Fe3 Fe(CN)6 4 K KFe Fe(CN)62011 年第年第 9 題（題（8 分）分）NiO 晶體為 NaCl 型結(jié)構(gòu)，將它在氧氣中加熱，部分 Ni 將氧化為 Ni3+,成為 NixO(x1)。今有一批 NixO，測(cè)得密度 為 6.47gcm-3,用波長(zhǎng)=154pm 的 X 射線測(cè)得立方晶胞衍射指標(biāo)為111 的衍射角=18.71。（Ni 的原子量為 58.70）（1）計(jì)算 NixO 的立方晶胞參數(shù) a 2d111sin =；d111=154/2sin18.71=240pm (1 分)a=d111(h2+k2+l2)1/2=416pm （1 分）（2）計(jì)算 x 值，并標(biāo)明 Ni 的氧化數(shù)的化學(xué)式 M(NixO)=N0V/4=70.00，M(Nix)=M(NixO)Mo=54.00，x=M(Nix)/M(Ni)=0.92 （1 分）設(shè) NiO 為 u，Ni2O3為 v，建立方程組有uM(NiO)+vM(Ni2O3)=M(NixO)=70.00u+v=x=0.92 （1 分）求解得：u=0.76，v=0.16 （1 分）Ni 的帶氧化數(shù)的化學(xué)式：Ni2+0.76Ni3+0.16O （3）Ni 晶體中，O2-的堆積方式怎樣？Ni 在堆積中占據(jù)那種空隙？占有率多少？A1;八面體空隙;92/100 （2 分）