高二化学竞赛无机化学复习检测

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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

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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

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