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高二化学竞赛 无机化学复习检测2
一、 氧族元素
1. 试用分子轨道理论描述下列各物种中的键、键级和磁性（顺磁性、逆磁性）和相对稳定
性。
（1） O2+（二氧基阳离子） （2） O2
（3） O2-（超氧离子） （4） O22-（过氧离子） （5） O3 解：见下表 物种 O2+ O2 O2- O22- O3 分子轨道 键级 2.5 2 1.5 1 磁性 顺 顺 顺 逆 相对稳定性 依 次? 减 小 2. 油画放置久后为什么会发暗、发黑？为什么可用H2O2来处理？写出反应方程式。 答：油画放置久后会变黑，发暗，原因是油画中的白色颜料中含PbSO4，遇到空气中的H2S
会生成PbS造成的。
PbSO4+H2S=PbS（黑）+H2SO4
用H2O2处理又重新变白，是因为发生以下反应 PbS+H2O2=PbSO4+H2O2
3. 完成并配平下列反应式：
（1）H2S+ClO3+H+? （2）Na2S2O3+I2? （3）Na2S2O3+Cl2? （4）H2O2+KMnO4+H+? （5）KO2+H2O?
（6）K2S2O8+Mn2++H++NO3? （7）H2SeO3+H2O2?
答： 3H2S+ClO3-=3S+Cl-+3H2O
??（1） 2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O （2） 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
（3） Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl
1
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（4） 5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2+8H2O （5） 2KO2+2H2O=2KOH+O2+H2O2
（6） 5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+ （7） H2SeO3+H2O2=H2SeO4+H2O
4．每升含12.41克Na2S2O3·5 H2O的溶液35.00 cm3，恰好使50.00 cm3的I?3溶液退色，
求碘溶液的浓度？
解：I3-+2S2O32-=S4O62-+3I- 1.75×10-2mol/L
?5．下述反应在298K时的△Hm为284.5kJ·mol
-1
3O22O3
??已知此反应平衡常数为10-54，试计算该反应的△Gm和△Sm。
解：307.97kJ /mol, -78.76k-
6．利用电极电势解释在H2O2中加入少量Mn2+，可以促进H2O2分解反应的原因。 答：?MnO?2/Mn2?= 1.23V
? H2O2作为氧化剂时?H2O2/H2O=1.776V
H2O2能氧化Mn2+ Mn2+ + 2H2O2 == MnO2 + 2H2O
? H2O2作为还原剂?O= 0.68V〈 1.23V 2/H2O2 H2O2能还原MnO2 MnO2 + 2H2O2 == Mn2+ + O2 + 2H2O 总反应式为 2H2O2 2 O2 ? + 2H2O
MnO
二、碳族元素
1． 分别向0.20mol·dm
?3的Mg
2?和Ca
2?的溶液加入等体积的0.20 mol·dm
?3的Na2CO3
溶液，产生沉淀的情况如何，试讨论其规律性。 答：分别有Mg（OH）2和CaCO3生成
2． CCl4不易发生水解，而SiCl4较易发生水解，其原因是什么？
答：C为第二周期元素，只有2s，2p轨道可以成键，最大配位数为4，CCl4无空轨道可以
接受水的配位，因此不水解。
Si 为第三周期元素，形成SiCl4后还有空的3d轨道，d轨道接受水分子中氧原子的孤电子对，形成配位键而发生水解。 3． 计算当溶液的pH分别等于4，8，12时，H2CO3，HCO3，CO3所占的百分数。 解：pH=4
?2?2
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?2?CO2的饱和状态下，H2CO3的pH=3.9，HCO3的pH=8.1，CO3的pH=12.6 pH=4时，体系中主要成分为[H2CO3]，[CO3]可忽略 H2CO3==H+ + HCO3
m 10?4 n (m+n=1)
?2?10?4xnn =4.2×10?7 所以=4.2×10?3
mm[H2CO3%]=99.4%，[ HCO3%]=0.06% HCO3== H+ + CO3
?2??10?4x 0.6% 10 x =Ka2
0.6%
?4 所以x=2.4×10
?10
%。
pH=8，12同理。
4． 实验室中配制SnCl2溶液时要采取哪些措施？其目的时什么？
4+2+
答：加入一些Sn粒，以防止被空气氧化成Sn；加入稀盐酸是为了防止Sn的水解。 5． 试述铅蓄电池的基本原理。
答： 放电时：负极 PbSO4 + 2e== PbSO4 + 2e
正极 PbO2 + 4H+ + SO4 + 2e == PbSO4 + 2H2O
充电时：阳极 PbSO4 + 2H2O == PbO2 + 4H+ + SO4 + 2e 阴极 PbSO4 + 2e== PbSO4 + 2e
6． 铅的氧化物有几种，分别简述其性质？如何用实验方法证实Pb3O4中铅有不同价态？ 答：铅的氧化物有：PbO2，Pb2O3，Pb3O4，PbO 7． 在298K时，将含有Sn(ClO4)2何Pb(ClO4)2的某溶液与过量粉末状Sn-Pb合金一起振荡，
测得溶液中平衡浓度[Sn2+]/[Pb2+]为0.46。
已知 解：Pb??Pb2???2??2????/Pb=-0.126V，计算?Sn2?/Sn值。
??Sn2??Sn?Pb2?
?0.05916[Sn2?]lg?0; 达到平衡时,E=0,即E?E?2?2[Pb]所以,?Sn?2?/Sn?(?0.126)?0.059160.46lg?0 213