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《元素化学》2


《元素化学》综合练习 2
一、 汞蒸气有毒,为了检查室内汞含量是否超标,可用含某一化合物 A 的试纸悬挂于室内,室温下若三小 时内试纸变色,则表明室内汞超标。 化合物 A 为较常见化合物,难溶于水,其阳离子在水中不稳定,可发生歧化反应, 歧 化产物之一可与 A 的阴离子作用並生成化合物 A 。 1.判断 A 为 键型 。 。 。 色变成 色。其反应方程式为: 。 二、

二氯化钯是乙烯氧化制乙醛的工业催化剂,这是一种重要的配位络合催化反应。 1.在不同温度下 PdCl2 有两种结构形式,即α - PdCl2 型β - PdCl2 型。α - PdCl2 呈扁平的链状结构,β - PdCl2 则 以 Pd6Cl12 为结构单元。在这两种结构中钯(Ⅱ)都具有正方形配位特征。试画出结构的示意图。 2. A 的阳离子在水溶液中的歧化反应 3. 歧化产物之一与 A 的阴离子反应 4. 检测汞蒸气时,試纸颜色由

2.PdCl2 盐酸溶液中可生成 PdCl2




4

,PdCl2



4 络合乙烯生成[Pd(C2H4)Cl3]




络离子。Pd2 处于四边形的中央,问:


(1)该络离子的 Pd2 是以什么杂化形式。 (2)该络离子中 C2H4 与 Pd2 之间形成的是什么键,试画出该络合的结 构示意图。

3.如何利用 PdCl2 来鉴定体系中 CO 的存在(写出反应式) 。

三、40 年前,美国 Case Western Reserve 大学的,G.A.D lah 教授实验室中的研究人员 J.Lukas 无意中将圣诞节 晚会上用过的蜡烛扔进 X 与 SbF5 的混合溶液中,1Hnmr 谱图显示该溶液中竟然稳定的存在叔丁基碳正离子,实在魔 力无穷,于是将此类溶液命名为 Magic Acid ,即魔酸或超强酸,其酸性比 100%浓硫酸强几千亿倍。X 可由 CaF2 与 发烟硫酸在 523K 下反应,经蒸馏制得,X 中含 F 元素为 19%, 1、 液态的 X 中存在自偶电离平衡,写出电离的方程式 2、 X 与 B(OH)3 作用,可以得到产物 Y 和一种常见酸 Z,Y 为平面结构,写出反应方程式

3、 SO2 与 F2 反应得到产物 W,W 在碱性条件下水解可得到 X,X 进一步水解可以得到两种常见酸 Z 和 E。写出涉 及的三个反应方程式

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4.将叔丁醇溶于 X 与 SbF5 形成的超强酸中,可形成稳定的叔丁基碳正离子,试用方程式表示此过程。在水溶液中叔 丁基碳正离子能稳定存在吗?

四、以下是某一类重要的铂配合物的生产方法,用 NaOH 调节氯铂酸溶液至 pH=12, 煮沸 2 小时,冷却到室温, 缓慢滴加硝酸溶液,调节 pH 至 5,得到黄色沉淀(A),洗涤,干燥后备用。原子吸收光谱测量配合物(A)中铂 含量为 65.22%,失重分析实验得到两个阶段,120℃- 300℃之间失重为 24.09%, 300℃-600℃第二次失重过程为 10.70%。 1. 写出该铂配合物的化学式和合成该配合物的方程式。

2. 通过计算,写出第一次失重和第二次失重后的含铂产物的化学式。

3. X 射线电子能谱分析表明,该配合物中存在两种 Pt-O 键,试画出该配合物的结构

五、软锰矿是最重要的锰矿石,主要成为为 MnO2,不但在工业上有重要用途,如合金工业,干电池制造等等, 在中学化学中也用途广泛,如制备氧气,氯气的催化剂。为了分析软锰矿中 MnO2 的含量,科研人员称取 0.1226g 软 锰矿矿石,与氧化剂 KClO3 混和,在 KOH 介质中加强热,得到一种绿色的化合物,加水溶解,通 CO2,得到紫红色 溶液和黑色不溶物,过滤,用 0.1050mol/L 的 Fe2+ 标准溶液滴定该溶液,用去 24.20mL.(认为软锰矿中的杂质不参与 反应) 1. 写出上述过程中涉及的反应方程式

2. 操作中通 CO2 的目的是什么? 3. 计算该软锰矿中 MnO2 的含量。

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六、化学物质的制备方法种类繁多,千差万别,下面涉及到几种物质的制备。请回答提出的问题: 1. 原子序数小于 10 的几种元素组成的两种气态化合物分子式均为 AB3 形式,将他们在常温下通入真空瓶中,生成 一种白色粉末,除此之外没有其他生成物,试推断生成该白色化合物的反应方程式。

2. 为了得到铬(Ⅲ)的乙二胺(en)配合物,我爱奥赛网的一位网友在 CrCl3 的水溶液中边搅拌边加入乙二胺,结果得 到一种灰蓝色的沉淀,沉淀中并无乙二胺配体。试用方程式解释实验现象,并提出实验的改进方法

3. 某些羰基化合物也可以由氧化物与 CO 反应制得, 与铁为同一族的锇的四氧化物与 CO 制备得到锇的羰基化合物, 写出反应方程式

七、化合物 A 能发生如下列框图的转化关系(A--J 均含相同元素),化合物 A 是一种黑色固体,不溶于水、稀 醋酸及稀 NaOH 溶液中,而易溶于热 HCl 溶液中,红色沉淀 H 不溶于稀酸或稀碱中,但可溶于热 HNO3 中。判断框图中 A—J 各物质中该元素的主要存在形式的化学式。

黑色固体 A 过滤 强热 蓝色沉淀 J NaOH 溶液 蓝色溶液 I

热盐酸

绿色溶液 B

铜丝 煮沸

土黄色溶液 C

水稀释

白色沉淀 D

溶于 氨水 无色溶液 E 在空 气中 热 HNO3 红色沉淀 H 锌粉 无色溶液 G 加 KCN 蓝色溶液 F

A F

B G

C H

D I
-1

E J 在一 KI 每种 放置 好, ; ; 的 KBr、

八、为了减少污染,使实验绿色化,学生按下列操作做一个实验: 块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为 0.1mol·L (含淀粉溶液) 、NaOH(含酚酞) 、FeSO4(含 KSCN)溶液各 1 滴, 液滴彼此分开,围成半径小于表面皿的圆形(如右图所示) ,在圆心处 2 粒芝麻大小的 KClO3 晶体,盖好表面皿。 打开表面皿,向 KClO3 晶体滴加一滴浓盐酸,再立即将表面皿盖 试描述反应的现象,并写出相应的化学方程式。 e 处: a 处: 第 3 页 共 7 页

b 处: c 处: d 处: 九、

; ; 。

十、

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参考答案(2)
一、1.判断 A 为 CuI (1 分)键型 共价键 2Cu = Cu 2Cu
+ - +

(1 分) 。
2+

2. A 的阳离子在水溶液中的歧化反应 3. 歧化产物之一与 A 的阴离子反应 ⒋检测汞蒸气时,試纸颜色由 4 CuI + Hg = 白

+ Cu

。 (1 分) 。 (1 分)

+ 4I = 2CuI + I2 红 。 (2 分)

色变成

色。 (2 分)其反应方程式为:

Cu2HgI4 + 2Cu

二、1.

(2 分)

(2 分)

2.(1)dsp2 (1 分)

(2)

(3 分)

3. PdCl2

+ CO + H2O = Pd + CO2 + 2HCl 黑色

(2 分)

三、1、2FSO3H FSO3H2+ + FSO3(1 分) 2、B(OH)3 + 3FSO3H BF3 + 3H2SO4 (1 分) 3、SO2 + F2 SO2F2 SO2F2 + OH FSO3H + FFSO3H + H2O H2SO4 + HF (3 分, 每个一分) 4. HSO3F·SbF5 H+ + (CH3)3COH (CH3)3COH2 (CH3)3C++H3O+ -H2O (2 分,方程式表达意思对即可) 不能稳定存在,易被水溶剂化,或和水结合,或水解 四、1、H2Pt(OH)6 或 Pt (OH)4(H2O)2

2. PtO2, Pt 3.

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五、1. 3MnO2 + KClO3 + 6 KOH = 3K2MnO4 + KCl + 3H2O 3MnO42- + 2H2O = MnO2 + 2MnO4- + 4OH或 3K2MnO4 + 2CO2 = 2KMnO4 + MnO2 + 2K2CO3 MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O (3 分,各 1 分) 2.酸化溶液,促使锰酸根歧化 (2 分) 3. 1MnO2— 1MnO42- —2/3MnO4- — 10/3 Fe 2+ 1 10/3 0.1226x/86.94 0.1050×0.02420 X=54.05% (4 分) 六、1、BF3+NH3=F3B NH3 (2 分) (或写成 BF3+NF3=F3B NF3 也给分) 2、乙二胺水溶液为碱性,铬(Ⅲ)易发生水解 [Cr(H2O)6]3+ + 3en === Cr(OH)3↓+ 3enH+ + 3H2O 或反应物写成 Cr3+,生成物为 enH22+亦给分 (2 分) 改进方法:用 CrCl3 的无水盐,以乙醚(其他合理有机溶剂亦可)为溶剂,加入乙二胺搅拌(2 分) 3、OsO4 +9CO====Os(CO)5 + 4CO2 (2 分)

七、A:CuO;
F:Cu(NH3)4 ; 八、
2+

B:CuCl4 ; C:CuCl3 或 CuCl2 ; D:CuCl; E:Cu(NH3)2 ; 2+ G:Cu(CN)2 ; H:Cu; I:Cu(H2O)6 ; J:Cu(OH)2

2-

2-

-

+

九、 (1)① H2SiF6+6NH4HCO3=6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O(2 分) ②NH4F+NaCl=NaF↓+NH4Cl(2 分) (2)操作 I 和操作 IV 都是过滤(1 分) 操作 II 和操作 V 都是晶体洗涤(1 分) (3)母液全部滤出后,再在滤纸上加蒸馏水至恰好浸没晶体,静置让其滤出。重复操作出 2~3 次,以除去晶体表面的杂质(2 分) (4)必须保证 H2SiF6 能全部反应,防止生成 Na2SiF6 沉淀(2 分) 十、 (1)B 是 Fe(OH)3,D 是 K2Cr2O7,F 是 Cr2O3(每个化学式 2 分) (2)铬铁矿 A:4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2
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8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑(1 分)

Fe2O3+Na2CO3 2NaFeO2+CO2↑(1 分) 或:4Fe(CrO2)2+10Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+4NaFeO2+10CO2↑(2 分) E F:4CrO3 2Cr2O3+3O2↑(2 分)

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