2001-2010年十年化学赛题重组卷答案12

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1、2001-2010年十年化学赛题重组卷12 元素化学（S、P区元素）【初赛要求】1、离子方程式的正确书写。2、卤素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、锡、铅、硼、铝。碱土金属、碱金属、稀有气体。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。常见难溶盐。氢化物的基本分类和主要性质。常见无机酸碱的形态和基本性质。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。【决赛要求】元素化学描述性知识达到国际竞赛大纲三级水平。Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo1.008Zr NbMo Tc

2、RuRhPdAgCdInSnSbTe I Hf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtAc-LrHLiBeBCNOFNaMgAlSiPClSKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbCsFrSrBaRaYLaLu-6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.322322644.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.

3、9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6210210210 126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3222HeNeArKrXeRn元素周期表RfDbSgBhHsMt2001年第1题（4分） 今年5月底6月初，各地报刊纷纷转载了不要将不同品牌洁污剂混合使用的警告。据报道，在全国各地发生了多起混合洁污剂发生氯气中毒的事件。根据你的化学知识作

4、出如下判断（这一判断的正确性有待证明）：当事人使用的液态洁污剂之一必定含氯，最可能的存在形式是 ClO（1分）和 Cl （1分） 。当另一种具有酸性（1分）（性质）的液态洁污剂与之混合，可能发生如下反应而产生氯气：ClOCl2H+Cl2H2O。（1分）（注：不写离子方程式或不配平不得分。）2002年第2题（6分）用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：1计算机的芯片的主要成分是硅（或Si或单晶硅）（1分）；2光导纤维的主要成分是二氧化硅（或SiO2）（1分）：3目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是硅（或Si）（1分）；4用作吸附剂、

5、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为铝硅酸盐（或硅铝酸盐）（1分）的化合物；注：此题明确是分子筛，不应答硅胶，答硅酸盐也不给分。5有一大类化合物，结构独特，兼备无机材料和有机材料双重性能，有耐温、电绝缘性好、难燃、憎水、耐腐蚀等特性，广泛用于航空航天、电子电气、建筑、运输等行业，用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、防水、防潮，已为现代社会不可替代的新材料。这类材料在分子结构上的特点是具有SiO键和与硅相连的烃基（2分）。2002年第4题（6分）1汞与次氯酸（摩尔比11）发生反应，得到2种反应产物，其一是水。该反应的方程式为2Hg2HClOHg2OCl2H2O（1分）；反应得到

6、的含汞产物的中文名称为碱式氯化汞（或氯氧化汞）（1分）。注：Hg2OCl2也可写成HgOHgCl2或HgCl2HgO2N2H4在一定条件下热分解，产生NH3、N2和H2，后两者摩尔比为32，写出反应方程式 7N2H48NH33N22H2 （2分） 3第二周期元素A与氢形成的如下化合物中的AA键的键能（kJ/mol）：CH3CH3 346， H2NNH2 247， HOOH 207试问：它们的键能为什么依次下降？乙烷中的碳原子没有孤对电子，肼中的氮原子有1对孤对电子，过氧化氢中的氧有2对孤对电子，使AA键的键能减小。（2分）2008年第2题 (5分) 化合物X是产量大、应用广的二元化合物，大量用

7、作漂白剂、饮水处理剂、消毒剂等。年产量达300万吨的氯酸钠是生产X的原料，92%用于生产X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X。X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。2-1 写出X的分子式和共轭键（）。 ClO2 (各1分，共2分)2-2 分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产X的反应方程式。 2ClO3- + H2C2O4 + 2H+ = 2ClO2 + 2CO2 + 2H2O (1分) 或 2NaClO3 + H2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2 + 2CO2 + Na2SO4 + 2H2O

8、2NaClO2 + Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl (1分) NaClO2是固体，写成ClO2-，不得分。2-3 写出上述X歧化反应的化学方程式。 2ClO2 + 2NaOH = NaClO2 + NaClO3 + H2O (1分)或 2ClO2 + 2OH- = ClO2- + ClO3- + H2O2000年第8题 (10分） 某中学生取纯净的Na2SO37H2O 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。经过仔细思考，这位同学解释了这种反常现象，

9、并设计了一组实验，验证了自己的解释是正确的。1他对反常现象的解释是：（请用化学方程式表达）（5分）4Na2SO33Na2SO4Na2S（5分）2他设计的验证实验是：（请用化学方程式表达）（5分）说明：此题给出的信息未明确第1题所示的歧化是否100%地将Na2SO3完全转化为Na2SO4和Na2S，因此，只有全面考虑存在完全转化和不完全转化两种情形，并分别对两种情形的实验进行设计才是完整的答案：（1） 设Na2SO3完全转化为Na2SO4和Na2S, 需分别检出SO42离子和S2离子。SO42离子的检出：SO42Ba2+BaSO4 不溶于盐酸。（2分）S2离子的检出：方法1：加沉淀剂如：S2Pb

10、2+PbS (黑) （或醋酸铅试纸变黑）其他沉淀剂也可得分。方法2：加盐酸S22H+H2S（可闻到硫化氢特殊气味）以上2种方法取任何一种方法均可得2分。（2分）（2）设Na2SO3未完全转化为Na2SO4和Na2S，检出SO42加盐酸时以及检出S2采用方法2时，除发生已述反应（注：已得4分）外，均会发生如下反应：SO322S26H+S 3H2O（注：写成H2S和H2SO3反应也得分）（1分）2011年北京第5题（ 8 分） 1834年Faraday作电解H2SO4（稀）水溶液实验时，发现阳极形成的O2量少于理论量；经电解后，溶液的氧化性显著强于H2SO4溶液。他怀疑阳极形成了H2O2，但实验结

11、果是否定的。如果你遇到以上实验过程，用什么实验可以证实电解后溶液的氧化性增强，且没有H2O2生成（限制条件：每个实验只能选用一种试剂），写出相应的反应方程式。（氧化性增强：用I被氧化成I2的溶液颜色来判断 无H2O2生成：用滴加KMnO4，不褪色并无O2生成来判断2MnO4 + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O （5分）注：用其他方法证明其氧化性增强，且无H2O2生成亦可得满分。 1891年Marshall把MnSO4溶液加到电解后的H2SO4溶液中，有MnO4生成，分析得知溶液中的阴离子只有SO42及极少量的OH。请写出两个反应的方程式及阳极产物的化学名称。阳

12、极反应： 2 SO42 2e = S2O82 ，过二硫酸根5S2O82 + 2Mn2+ + 8H2O = 10SO42 + 2MnO4 + 16H+ （3分）2011年北京第6题（ 6 分） 无色浓HNO3和金属反应后不久，溶液呈现蓝色时，速率增快。目前认为，这是浓HNO3被还原形成HNO2之故，HNO2的氧化性、氧化反应速率均强于HNO3。现作以下两个实验并请解释现象。（1）取50 mL浓NH3H2O两份，一份加10 mL H2O，另一份加10 mL 3% H2O2，再同时加入Cu。发现加H2O2溶液的反应快.写出原因和反应方程式。 H2O2氧化Cu，Cu（II）和NH3配位Cu + H2O

13、2 + 4 NH3H2O = Cu(NH3)42+ + 2 OH + 4 H2O （3分） （2）取50 mL浓HNO3两份，一份加10 mL H2O，另一份加10 mL 3% H2O2，再同时加入Cu。发现加H2O2溶液的反应慢.写出原因和反应方程式。 形成的HNO2被H2O2还原2 HNO2 + H2O2 = 2 NO + O2 + 2 H2O （3分） 北京2008年第十一题（共6分） 实验测得H3、O3分子构型分别为等边三角形和等腰三角形，O3中OO键夹角为116.8，H3、O3的偶极矩分别为0和0.53D（德拜），请回答下列问题。（1） 说明H3、O3原子间成键情况 两个s，一个 （

14、2分） （2） 计算H3、O3中HH、OO键的键矩 HH 键矩为零 mOO = 0.51D （2分） （3） 判断H3、O3中HH、OO键的极性，对于极性键在分子中标明原子所带电荷的正负 HH OO 非极性共价键 极性共价键（2分）北京2005年第六题（共6分） 脱除石油炼厂气中H2S的两种方法是：干法用ZnO，湿法用HOCH2CH2NH2（乙醇胺）溶液。两个反应的方程式为：干法：ZnO + H2S = ZnS + H2O湿法：2 HOCH2CH2NH2 + H2S = (HOCH2CH2NH3)2S (HOCH2CH2NH3)2S + H2S = 2 HOCH2CH2NH3HS （3分）乙醇

15、胺的沸点170.8，和水完全互溶，碱性略强于NH3H2O。为什么工业上用HOCH2CH2NH2而不用NH3H2O脱硫（H2S）？乙醇胺脱硫产物，加热释出H2S后，可利用，乙醇胺可循环使用(HOCH2CH2NH3)2S = 2 HOCH2CH2NH2 + H2SHOCH2CH2NH3HS = HOCH2CH2NH2 + H2SNH3H2O和H2S作用的产物(NH4)2S、NH4HS，受热分解为NH3和H2S，不易分离和循环使用。 （3分）北京2006年第七题（共5分） 已知化学式为IO2的物质是逆磁性的，且在一定条件下能形成I(ClO4) 3 2H2O、(IO) 2SO4化合物.(1) 该化合物

16、的可能组成为： I2O4或IO+IO3 （1分）(2) 它和热水反应的方程式为： 5I2O4 + 4H2O = I2 + 8HIO3 （2分）(3) 它和NaOH溶液反应的方程式为：3I2O4 + 6NaOH = 5NaIO3 + NaI + 3H2O （或离子式） （2分）北京2006年第八题（共8分） 1mol B2H6和2mol NH3化合成离子型白色固体A，继续加热，A分解成一种具有环状结构的共价性液体B和H2。1mol B和3mol Br2发生加成反应得到固态物C，C脱去3mol HCl 得到D，（1）生成A的反应方程式为：B2H6 + 2NH3 = BH2(NH3) +2BH4 （

17、无+、 也算对）（2分）（2）A分解为B和H2的反应方程式为： 3 BH2(NH3)2BH4 = 2B3N3H6 + 12H2（2分）（3）B和Br2加成得到C的反应方程式为： B3N3H6 + 3Br2 = B3N3H6 Br 6 （2分）（4）C脱去3mol HCl生成的D的结构式为：北京2009年第2题（8分） SO3和NaCl作用生成Cl2被认为是由以下几个反应构成，请分别写出反应方程式（1）40C 100C，SO3和NaCl生成氯磺酸钠 SO3 + NaCl = NaSO3Cl （2分）（2）氯磺酸钠230C分解生成Na2S2O7、NaCl、SO2、Cl2 3 NaSO3Cl = N

18、a2S2O7 + NaCl + SO2 + Cl2 （2分） （3）400C Na2S2O7和NaCl反应生成 Na2SO4、SO2、Cl2 2 Na2S2O7 + 2 NaCl = Na2SO4 + SO2 + Cl2 （2分）（4）总反应式2 NaCl + 2 SO3 = Na2SO4 + SO2 + Cl2 （2分） 北京2010年第2题（ 8 分）曾经有一种固氮的方法：1100C通N2和CaC2反应得到CaCN2，CaCN2和水反应生成NH3。这两个反应的方程式为： CaC2 + N2 = CaCN2 + C （1分）CaCN2 + 3H2O = CaCO3 + 2NH3 （1分）已知

19、第二个过程不是氧化还原反应，请回答C、N的氧化态及CN22的构型。 C的氧化态为+4，N的氧化态是-3；CN22是线型离子。（3分）请写出CN22的3种等电子体。 CO2，N2O，SCN 写出其他等电子体，只要正确即可得分 （3分）北京2010年第3题（ 5 分） 照相时，胶片上部分AgX感光，感光胶片经显影、定影能得到有影像的底片。显影时显影剂发生 氧 化 反应 （1分）（填入反应类型，如复分解，中和），定影过程的主要反应方程式为： AgX + 2 S2O32- = Ag(S2O3)23- + X- （2分）具体操作时，从显影液中取出的胶片经水洗后放入定影液中定影。若未经水洗直接放入定影液中

20、，定影液不久就会失效（变浑浊，甚至析出沉淀），请写出造成定影液失效的反应方程式。 S2O32- + 2 H+ = S + H2SO3 （2分）1999年第1题（12分）12.0g含2种化合物(由常见元素组成)的近白色固体溶于过量盐酸, 释放出2.94L气体(标准状态), 气体密度为同温度下空气密度的1.52倍; 剩余的不溶性残渣含氧53.2%，既不溶于酸又不溶于稀碱溶液。通过计算分别写出2种化学物质的化学式。要点1：1.5229.0gmol144.1gmol1，这种气体是CO2（2分）CO2物质的量：2.94L/22.4Lmol10.131mol；（2分）（或CO2的质量：0.131mol44.0gmol15.78g）要点2：由上面的计算可知一种物质为碳酸盐：MCO3。（MMg）设M为常见元素Mg，则MgCO3质量为0.131mol84.3gmol111.0g；（若设MCa，则CaCO3质量为0.131mol100gmol113.1g12.0g；不合题意。若为Na2CO3（106gmol1）也不合题意）故MMg（6分）注：若没有对CaCO3的讨论，只给3分。要点3：既不溶于酸也不溶于稀碱的另一种物质是SiO2 (不可能是M2O，MO，M2O3)：32.0/(28.132.0) 100%53.2%（符合题意）（2分）化合物的化学式：MgCO3，SiO2