全国高中学生化学竞赛-苟宝迪教授参考答案2.pdf

1无机化学模拟试题 1第 1 1 题 将 Cl2用导管通入盛有较浓的 NaOH 和 H2O2的混和液的广口瓶中，在导管口与混和液的接触处有闪烁的红光出现，这是因为通气后混合液中产生的 ClO被 H2O2还原，产生能量较高的单线态氧分子，它立即转变为普通氧分子，将多余的能量以红光放出。1-1实验时，广口瓶中 ClO与 H2O2反应，反应的离子方程式是：-1-2222C lO +HOO +C l +HO1-2用分子轨道结构式表示单线态氧分子中电子的排布情况：第 2 2 题 解释下列各种现象。2-1Li 是 IA 族元素，但其性质却与 IIA 族的 Mg 很相似。利用“对角线规则”解释。2-2已知：MnO4 + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O Eo = +1.49V S2O82 + 5e 2SO42 + 4H2O Eo = +2.05V若将过二硫酸铵加入硫酸锰溶液中，加热并不见紫色 MnO4的生成。反应速率慢，需加入 Ag+催化。2-3Fe(CN)64逆磁性，而Fe(H2O)62+为顺磁性。利用晶体场理论讨论Fe(CN)64，强场，低自旋；Fe(H2O)62+，弱场，高自旋。22-4实验室中采用向红磷与 H2O 混合物中滴加 Br2的方法制取少量 HBr。为什么不能向红磷与 Br2的混合物中滴加 H2O？红磷和 Br2混合后，产生易挥发的 PBr3，难以控制反应速率。将红磷和 H2O 混合，通过滴加 Br2控制生成 PBr3的速率，生成的 PBr3水解产生 HBr。2-5CaF2在 1000时尚不能离解，而 CuI2在正常温度下已不稳定了，解释这两种化合物稳定性的差异。 CaF2属于离子晶体，而 CuI2易转化成 CuI。2-6用铜粉还原 Cu2+盐溶液来制备 CuCl 时，为什么要用浓盐酸？生成配离子CuCl2，使溶液中 Cu+浓度减低到非常小，反歧化的电动势升高 E0，反应才能向反方向进行。2-7P4O10分子中 PO 键长有两种，分别为 139pm 和 162pm，试解释不同的原因。 P4O10中有 6 个桥氧，4 个端氧。桥氧和磷之间为单键，端氧和磷之间为双键。2-8把一块冰放在 0的水中，另一块冰放在 0的盐水中，各有什么现象发生。 由于溶液的依数性，冰在 0的盐水中会融化。2-9邻羟基苯甲酸的熔点低于对羟基苯甲酸，试解释其原因。 分子内氢键的形成影响熔、沸点。2-10在低温下水自发地结成冰，是否违反了熵增加原理。 体系熵减小，但环境熵增加。第 3 3 题 某离子晶体经 X 射线分析鉴定属于立方晶系，晶胞参数a=4.00。在晶胞中顶点位置为 Mg2+离子占据，体心位置为 K+离子所占据，所有棱心位置为 F-离子所占据。3-1写出晶体的化学组成：KMgF3。3-2晶体中 Mg2+的氟配位数为： 6 ；K+的氟配位数为： 12 。33-3K+和 Mg2+离子半径为别为 1.33 和 0.67，根据正、负离子半径比值说明上述配位数是否合理？-4.00- 0.67* 2(F) =1 .332r2+-(M g )0.67=0.501 .33(F)rr+-(K)1 .33=1 .001 .33(F)rr第 4 4 题 根据下列给出的条件，写出配平的核反应方程式4-1衰变生成23391Pa。 237233493912N pP a+4-28539Y失去一个正电子。 858503938+1YS r+4-323994Pu用中子轰击后裂变生成13050Sn和另一个核，并放出三个过剩的中子。 23911 301 37194050440P u+ nS n+R u+3 n第 5 5 题 “钠原子比惰性气体原子结构多一个电子，氯原子比惰性气体原子少一个电子，因而钠和氯气反应时，一个电子从钠原子转移到氯原子，使得两种离子都具有惰性气体的原子构型，因而生成了稳定的 NaCl”。试根据以下数据，通过计算说明以上说法欠妥，并对这一反应的发生提出较合理的解释。Na(s)Na(g) S = +108.7kJ/molNa(g)Na+(g)+e I = +493.8 kJ/molCl2(g)2Cl(g) D = +241.8 kJ/molCl(g)Cl(g)+e E = 379.5 kJ/mol+-21N a(s) + C l(g)N a(g) +C l(g)241=S+I+ D+E=343.9kJ/ m ol2H没有考虑正、负离子之间的静电作用，在能量上不利成键。NaCl 的势能曲线第 6 6 题 画出下列化合物的空间构型（包括孤对电子），并预测中心离子的轨道杂化。6-1XeF46-2NF36-3IO655第 7 7 题 化合物 A 是难溶于水的黑色粉末状物质，与浓 H2SO4作用生成淡粉红色溶液 B和具有助燃性的无色气体 C，B 与碱液作用生成白色沉淀 D，D 放置在空气中变成棕色沉淀 E。A 与 KOH 和 KClO3固体一起加热熔融，生成暗绿色的固体 F，向 F 中加水并加入几滴稀酸，生成紫红色溶液 G 和 A。试推断 AG 各为何物，并写出有关的反应方程式。A：MnO2 B：MnSO4 C：O2 D：Mn(OH)2 E：MnO(OH)2F：K2MnO4 G：KMnO4第 8 8 题 向硝酸银溶液中加入 NaCl、NaBr 和 NaI 的混合溶液后，发生沉淀。上清液中Cl、Br和 I浓度分别为 101M、104M 和 108M，试计算说明沉淀的情况。已知Ksp(AgCl)=1*1010, Ksp(AgBr)=5*1013, Ksp(AgI)=1.5*1016-1 6+-8-8(A gI)1 .5* 1 0(A g) =1 .5* 1 0(I)1 0spKcc-1 3+-9-4(A gB r)5* 1 0(A g) =5* 1 0(B r)1 0spKcc-1 0+-9-1(A gC I)1* 1 0(A g) =1* 1 0(C I)1 0spKccCl沉淀，Br和 I没有沉淀。