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最全2014年全国化学竞赛---中学化学竞赛试题资源库——硫硒碲


中学化学竞赛试题资源库——硫硒碲
A组
1.在人体所需的十多种微量元素中,有一种称为“生命元素”的 R 元素,对延长人 类寿命起着重要的作用。 已知 R 元素的原子有四个电子层, 其最高价氧化物分子式为 RO3, 则 R 元素的名称为 A 硫 B 砷 C 硒 D 硅 2.不能说明氧的非金属性比硫强的是 A 在通常状况下,氧的单质为气体,硫的单质为固体 B 氢硫酸溶液在空气中置露会变浑浊 C 硫化氢在加热的条件下既可分解成氢气和硫,而水在强高温时很少分解 D 铜与硫反应生成硫化亚铜,与氧气反应生成氧化铜 3.下列说法不正确的是 A 硫是一种淡黄色的不能溶于水的晶体 B 硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里 C 硫与氧属于同一主族 D 硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫 4.下列哪些事实是由于氯的非金属性比硫强的结果 A 次氯酸的酸性比硫酸弱 B 氯能置换硫化氢中的硫 C 硫离子的还原性比氯离子强 D 硫能在空气中燃烧,而氯则不能 5.下列结论正确的是 - ①微粒半径:S2 >Cl>S>F ②氢化物稳定性:HF>HCl>H2S>H2Se - - - 2- ③离子还原性:S >Cl >Br >I ④氧化性:Cl2>S>Se>Te ⑤酸性:H2SO4>HClO4>H2SeO4 ⑥非金属性:F>Cl>S>Se A ②④⑥ B ①③④ C 只有① D 只有⑥ 6.今有 A、B、C、D 四种短周期元素,它们的核电荷数依次增大,A 与 C、B 与 D 分别是同族元素,B、D 两元素的质子数之和是 A、C 两元素质子数之和的两倍,这四种 元素中有一种元素的单质易溶于二硫化碳,则这四种元素分别是 A 、B 、C 、D 。

B组
7.已知 2.1g KOH 和 1.6g 硫粉混合后加热,恰好相互完全反应:aKOH+bS=cK2Sx +dK2SO3+eH2O 则 x 值为 A 0 B 1 C 2 D 3 8.元素 X 的气态氢化物的分子式为 H2X,这种元素的最高价氧化物的水化物的化学 式可能是 A H2XO3 B X(OH)2 C H2XO4 D H6XO6 9.常温下单质硫主要以 S8 形式存在。加热时,S8 会转化为 S6、S4、S2 等。当温度达 到 750℃时,硫蒸气主要以 S2 形式存在(占 92%) 。下列说法中正确的是 A S8 转化为 S6、S4、S2 属于物理变化

B 不论哪种硫分子,完全燃烧时都生成 SO2 C 常温条件下单质硫为原子晶体 D 把硫单质在空气中加热到 750℃即得 S2 10.含有元素硒(Se)的保健品现在已开始进入市场,下列关于硒的叙述错误的是 A 最高价氧化物的化学式为 SeO3 B 原子序数为 24 C 气态氢化物的化学式为 H2Se D 非金属性比溴弱 11.工业上从含硒的原料中提取硒的方法之一是:用硫酸和硝酸处理废料,获得亚硒 酸和少量硒酸,再与盐酸共热,硒酸被转化成亚硒酸;通 SO2 于亚硒酸溶液中,有单质硒 析出。结合所学知识判断下列强弱关系正确的是 A 还原性:TeO2>SeO2>SO2 B 氧化性:TeO2>SeO2>SO2 C 还原性:H2Te<H2Se<H2S D 酸性:H2SeO4>H2SO4 12.吸入人体内的 O2 有 2%转化为活性氧(如: ),活性氧能加速人体衰老,目前 正尝试用亚硒酸钠 Na2SeO3(Se 为 VIA 族元素)消除活性氧。下列说法中不正确的是 A Na2SeO3 溶液的 pH>7 B 消除活性氧时,Na2SeO3 是还原剂 C Na2SeO4 的酸性比 H2SO4 强 D H2Se 的稳定性比 HBr 弱 13. VCD 光盘上的光记录材料有很多种, 他们都可以在激光照射下发生化学或物理性 能的改变从而记录储存信号。流的化合物是常用的 VCD 光记录材料中的一种,对碲元素 及其化合物的下列认识,不正确的是 A Te 元素位于元素周期表中的第四周期第ⅥA 族 B Cl2 通入 H2Te 溶液中不发生反应 C 碲化氢的化学式是 H2Te D 单质碲在常温下是固体 14. VCD 光盘上的记录材料有多种, 它们都可在激光照射下发生化学或物理的性能改 变而记录,储存信号。碲的某化合物是常用的 VCD 光盘记录材料之一,对碲元素及其化 合物的以下认识中不正确的是 A 单质碲在常温下是固体 B H2Te 不如 HI 稳定 C H2TeO4 的酸性比 H2SO4 的弱 D 碲元素位于元素周期表第六周期 VIA 族 15.钋是原子序数最大的氧族元素,下列有关钋及钋的化合物的推测错误的是 A 钋是第 116 号元素 B 钋是能导电的固体 C 钋的氢化物很稳定 D 钋可能有两种不同价态的氧化物 16.工业上从含硒废料中提取硒的方法是用 H2SO4 和 NaNO3 处理废料,获得亚硒酸 和少量硒酸,再与盐酸共热,硒酸即转化为亚硒酸(2HCl+H2SeO4 =H2SeO3+Cl2 ↑+ H2O) ,再通入 SO2 于亚硒酸的溶液中,单质硒析出,据此下列叙述正确的是 A H2SeO4 的氧化性强于 Cl2 B 亚硒酸的氧化性强于亚硫酸 C SeO2 还原性强于 SO2 D 析出 1mol 硒,消耗 1mol SO2 17.硫和石灰乳反应得五硫化钙(CaS5)和硫代硫酸钙(CaS2O3) ,写出反应式。 18.生产硫磺的方法之一是硫铁矿加强热迫使其分解,分解生成的硫蒸气进入一特定 容器冷凝而成硫磺块。问: (1)硫铁矿加强热时反应方程式为 ,反应需在 条件下 进行,原因是 。

(2)厂家为防止环境污染,把厂里的烟囱拔高,实际生产厂家附近的树木往往死亡, 其原因就是 。 19.用石灰乳跟硫熬煮而成的石硫合剂含多硫化钙(CaSn) 。多硫化钙在空气中与二 氧化碳等酸性物质接触易析出多硫化氢,多硫化氢是一种极不稳定的黄色液体,试用化学 方程式说明多硫化钙具有杀虫作用的原因。 20.如图装置。钥匙中盛硫,金属丝为加热用,容器内盛 O2,U 型 管内盛汞,反应前两侧液汞面持平。给金属丝通电加热使硫起反应。反 应完成后使容器内温度恢复到反应前温度,U 型管两侧液汞面仍持平。 (1)由实验结果能得到什么结论? (2)若反应前容器内盛空气或 N2O。分别如上实验并恢复到原温度 时(已知主要反应产物相同) 形管两侧液汞面是否持平。说明原因。 ,U 21.基于硫和硒的相似性及硫酸钾和硒酸钾晶型相同,1820 年米希 尔里希认为这两种盐组成相同,所以在已知硫的相对原子质量(32)的 前提下, 根据下列数据求出硒的相对原子质量。 硫酸钾中含钾 a%, b%, 硫 氧 c%;硒酸钾中含钾 d%,硒 e%,氧 f%。 (1)判断硫和硒的相对原子质量谁更大的依据是 。 (2)米希尔里希求硒的相对原子质量的算式是 。 C组 22.回答下列问题,并加以解释: (1)试管内壁附着的残余硫可用 洗涤除去,因为 ; (2)若不慎将汞(又名水银)洒落在地上,为防止汞蒸气中毒,应采用 处理, 原因是 ; (3)当溶液中形成硫的沉淀时,开始析出的硫为 色沉淀,原因是 ; (4)S 的氧化性比 Cl2 和 O2 弱,但其常温时就能与不活泼金属 Hg 等化合,而 Cl2 和 O2 不行。所形成的 HgS 也比 HgCl2、HgO 稳定,为什么? 23.在 25℃时,斜方硫、单晶硫、弹性硫中哪一个燃烧焓最大? 24.元素 M 为一半导体材料,广泛应用与半导体材料工业中,用于制造光敏电阻、 光电管及光电池,而且在自动控制、电视传真方面有广泛的应用。由于 M 具有可经受超 电荷、耐高温、电稳定性好、轻盈的优点,常用于制造整流器。 (1)写出 M 的元素符号______; (2)元素 M 为于周期表第______周期______族; (3)与 M 处于同一主族的元素 X,是生命中最重要的元素之一,它在地壳中的含量 极高,请写出 X 的元素符号______; (4)元素 M 和元素 X 可以形成化合物 Y,写出其化学式______。 25.测定硫磺的纯净度,可采用如下的方法:准确称取一定量的硫磺,与已知浓度和 质量的氢氧化钠溶液(过量)反应:6NaOH+4S Na2SO3+2Na2S+3H2O,直到硫磺完 全溶解。冷却至室温,缓缓加入 15%的过氧化氢溶液至过量,并不断摇动,此时发生反应: Na2S+4H2O2=Na2SO4+4H2O,2NaOH+Na2S2O3+H2O2=2Na2SO4+5H2O。反应完成后, 加热至沸腾,冷却至室温,加 2~3 滴酚酞,用已知浓度的盐酸滴入,至溶液刚好褪色。

记录盐酸的消耗量。简述这一方法如何能知道硫磺的纯度?(不必列式计算,只需把原理 说明) “反应完成后,加热至沸腾”这一操作是否必要,为什么? 26.硫有许多同素异形体,在低温下用浓盐酸分解硫代硫酸钠时,在甲苯中结晶,得 环状分子 S6。 6 分子 S 原子的杂化类型是什么?分子中是否存在π 键?S6 是否有同分异构 S 体?画出 S6 分子的结构式。 27.硫在自然界分布很广,主要以单质、硫化物和硫酸盐形式存在。单质硫是由 8 个 硫原子(S8)组成的环状结构。加热单质硫使之溶化,得到浅黄色、透明易流动的液体 A。 继续加热至 160℃左右,液体颜色变暗,粘度变大此时为 B;当温度达到 190℃时,粘度 最大为 C; 进一步加热至 200~290℃时, 液体变黑, 粘度明显下降变成 D; 当温度达到 444.6℃ 时液体沸腾为 E。请回答: (1)A、C、E 中硫各以什么形式存在? (2)B、D 中各发生了什么变化使粘度有变化? (3)气态硫中有 S8、S6??S 多种型体,2343K 时混 合摩尔质量为 50g/mol,说明其中一定有 28.斜方硫由绉环状 S8 分子组成如右图所示。可以通过简单杂化 轨道知识来讨论它的空间结构。根据最简单的杂化轨道理论,sp 杂化 组成化学键的键角为 180? sp2 杂化理想键角为 120? sp3 杂化理想键角 ; ; 2 3 为 109? 28’。特别指出的是在 sp 和 sp 杂化中所生成的杂化轨道,如没有完全结合上其它 原子,或者所结合的原子种类不同,则键角将在较小范围内偏离理想的值。S8 分子中键角 约为 108? ,S—S 键长为 205pm,平均键能(B.E)为 266kJ/mol,Δ Hf=102.3kJ/mol(Δ Hf 定义为在标准状况下由稳定单质生成 1mol 物质时的反应热) 。高温下气态分子 S8 可离 解成气态分子 S2(Δ Hf=128.37kJ/mol,S2 分子中键长缩短为 189pm) 。请回答下列问题: (1)由结构知识解释 S8 为何为绉环状? (1)由结构知识解释 S8 及 S2 分子中为何有不同健长? (2)算出 S8(g)分子离解成 S(g)原子的反应热:Δ H1= (4)算出 S8(g)→4S2(g)的反应热:Δ H2= (5)算出 S2(g)分子中键能(B.E) H3= :Δ 29.把少量硫加到强碱溶液中,在一定条件下发生反应生成无色溶液,然后再多加一 些硫到前面的溶液中,这些硫又可以全部溶解,这时溶液可能呈黄色。 (1)试说明呈黄色的为何物。 (2)写出上述有关反应的离子方程式。 (3)为除掉这种黄色物质,可以向该溶液中通入二氧化硫,直至黄色消失,试写出 有关的离子方程式。 30. 最近, 我国某高校一研究小组将 0.383g AgCl, 0.160g Se 和 0.21g NaOH 装入充满蒸馏水的反应釜中加热到 115℃,10 小时后冷至室温, 用水洗净可溶物后,得到难溶于水的金属色晶体 A。在显微镜下观察, 发现 A 的单晶竟是六角微型管(如右图所示) ,有望开发为特殊材料。 现代物理方法证实 A 由银和硒两种元素组成, 的质量几近原料的 2/3; Se A 的理论产量约 0.39g。 (1)写出合成 A 的化学方程式,标明 A 是什么。

(2)溶于水的物质有:____________________________________。 31.硫有两种同素异形体:斜方硫和单斜硫(较高温度下稳定) 。为测定它们的相互 转变温度进行以下实验:取 25g 硫磺溶于 50mL CS2(若不能全溶,过滤除去固体) 。把溶 液置于蒸发皿在通风厨中待 CS2 挥发,得斜方晶硫。取 6g 斜方硫置于试管中,再加甘油 水(1︰1)溶液,搅拌,使晶体间无气泡。塞上带有毛细管和温度计的胶塞(如图) ,加 热,达 90℃后,控制升温速率为 0.5℃/10min,每隔 10min 记录毛细管内液面的位置如下:
温度(℃) 90.0 90.5 91.0 91.5 92.0 92.5 93.0 93.5 94.0 94.5 95.0 95.5 96.0 96.5 97.0 97.5 98.0 液面位置 40.6 41.8 42.8 44.1 45.1 46.3 47.4 48.3 49.5 50.9 52.2 54.3 56.1 58.2 62.0 63.3 65.7

(1)为什么要用 CS2 溶解硫磺粉制备斜方硫 (2)斜方硫和甘油水液混合时,为什么要赶尽可能存在的气泡? (3)斜方硫转变为单斜硫的温度是多少?简述理由。 (4)斜方硫和单斜硫的密度何者小?简述理由。 32.不饱和烃聚合反应的立体规正性对有机工业十分重要。带有 吸引烯烃分子沿π 键分布的。电子的高正电荷的非线性大阳离子所形 成的盐通常被用作有机反应催化剂。 而像 AlCl3 这类有高离域负电荷的 氯铝酸根离子常被用作这类盐的阴离子。为开发这类新催化剂,对如下 A-B 体系作了研 究:A=Te(晶体) ,B=(TeCl4+4AlCl3)。组分 B 可能是 Te(Ⅳ)的氯铝酸盐 Te[AlCl4], 但未能被单独分离出来。A 和 B 反应生成 3 个新化合物(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ) ,其中 A 的摩尔百 分比(mol%)分别为 77.8,87.5 和 91.7,生成化合物Ⅱ和Ⅲ时没有其它副产物生成,但 是生成化合物Ⅰ时伴随着挥发性的 TeCl4 的生成。 每生成 2mol 化合物Ⅰ就生成 1mol TeCl4。 化合物Ⅰ和Ⅱ是研究者们特别感兴趣的。它们都是浅紫色的。在熔融的 NaAlCl4 里的电导 研究表明,化合物Ⅰ和Ⅱ在一起总共会解离成 3 种离子。 I 和Ⅱ的凝固点下降法测定的分子量分别为 1126±43 和 867±48。它们两者的红外光 -1 谱测定都只观察到一种振动,被指认为 Te-Te 键的振动,振动峰的位置在 133cm 。振动 27 能量很低表明 Te-Te 间没有双键。配合物Ⅰ和Ⅱ的 NMR 研究表明它们都只有一种四面 体配位的铝,但是两种化合物中的铝的化学位移是不同的,因此表明铝原子在这两种化合 物里的化学环境是不同的。 (1)确定配合物 I、Ⅱ和Ⅲ中的 Te︰Al︰Cl 的最简原子比; (2)写出化合物Ⅰ和Ⅱ的分子式; (3)写出化合物Ⅰ和 II 中阴离子和阳离子的化学式; (4)画出化合物Ⅰ和Ⅱ中的阳离子和阴离子的立体结构式。假定化合物Ⅰ和 II 中的 阳离子是无机芳香体系的实例。 (5)考虑三氯化铝有很高的挥发性,试问化合物Ⅰ和Ⅱ哪一个热稳定性较高? (6)加热时化合物Ⅰ转化为Ⅱ呢还是相反,写出相应的化学方程式。

参考答案(48)
1 C 2 A 3 D 4 B、C 5 A 6 氢 氧 钠 硫(A、C 也可以分别是氦、氩) 7 D 8 C、D 9 B 10 B 11 B 12 C 13 B 14 D 15 A、C 16 A、B 17 3Ca(OH)2+12S=2CaS5+CaS2O3+3H2O 18 (1)FeS2 FeS+S 隔绝空气 硫与空气中的氧气要反应生成 SO2 (2)SO2 虽然会扩散高一点,但仍会形成酸雨下降,并且 SO2 密度要比空气大,要沉 降而继续危害树木。 19 CaSn+H2O+CO2=CaCO3 十 H2Sn H2Sn=H2S+(n-1)S 生成的硫具有杀虫作用 20 1.气态产物分子中含二个氧原子。 (不能确证其为 SO2) 2.盛空气时,反应后两侧 液汞面持平。盛 N2O 时,若 1mol N2O 和 S 反应,生成 1mol N2 及半 mol 气态硫的氧 化物,反应后产物体积增大。故左侧液汞面高于右侧液面。 21 (1)若 b<e 则硒的相对原子质量大 (2)32ae/bd 或 32e=(100-a-b)/[b(100-d-e)] 22 (1)CS2;硫易溶于 CS2 (2)硫粉覆盖;硫与汞在常温下就会反应,生成难挥发的 HgS (3)乳白;溶液中刚形成的破沉淀,并不是结晶状,而是形状大小不一的颗粒,因此 是乳白色,随着沉淀量增加,颗粒增大,沉淀会逐渐转为淡黄色。 (4) 一个化学反应是否容易发生, 不仅与氧化剂的氧化性及还原剂的还原性强弱有关, 还与反应物接触面大小、产物的稳定性有关。液态的汞与硫粉治合可充分接触,而块 状固体只在表面接触;且 HgS 有着特殊的稳定性(一般体积大的离子与体积大的离子 结合的化合物特别稳定。体积小的离子相互结合的离子化合物也特别稳定。如体积大 的 BaSO4、AgI、HgS 和体积小的 CaF2、MgO、Al2O3 很稳定、极难溶。相反,体积大 的与体积小的离子形成的化合物如 AgF、MgSO4、Na2S 多数易溶于水) 。 23 弹性硫的生成焓最大,所以其燃烧焓也最大。 24 (1)Se (2)四 ⅥA (3)O (4)SeO2 25 其原理是:与硫磺及硫代硫酸钠反应的 NaOH 是过量的,通过用盐酸滴定过量未反应 的 NaOH 后,可知与硫磺及硫代硫酸钠反应消耗的 NaOH 的量,再根据反应式,通过 计算可知参与反应的硫的质量,此质量与投入的不纯硫磺质量之比,即为硫的纯净度。 加热至沸腾的目的是除去过量的 H2O2,防止其影响中和滴定反应的显色,因而不能省 略。 26 S 原子采取 sp3 杂化 不存在π 键 有同分异构体:船式 椅式

27 (1)S8 分子;大量 S 原子聚合成的巨型大分子;S8 S6 S4 S2 等小分子 (2) 过程中 S8 开始开环同时彼此相连形成很长的链 D 过程长链断裂形成较短的链 B (3)S 28 (1)每个疏原子以不等性 sp3 杂化轨道与另外两个疏原子形成共价单键相连结,故为 绉环状; (2) 8 中 S 一 S 是σ 单键; S2 中是 S=S 双键 S 而 (或答: 一个σ 键和两个三电子π 键) , 键长较 S—S 单键短; (3)Δ H1=2128 kJ/mol (4)Δ H2=411.2 kJ/mol (5)Δ H3=1/4(Δ H1-Δ H2)=429.2 kJ/mol 29 (1)多硫化物 - - - - - (2)3S+6OH =SO32 +2S2 +3H2O S+SO32 =S2O32 2- 2- 2- 2- S+S =S2 或(X-1)S+S =Sx - - - (3)(2x+2)SO2+2Sx2 +(4x-2)OH =(2x+1)S2O32 +(2x-1)H2O - 2- 2- 6SO2+2S2 +6OH =5S2O3 +3H2O 30 (1)4AgCl+3Se+6NaOH=2Ag2Se+Na2SeO3+4NaCl+H2O A 是 Ag2Se (2)NaCl、NaOH、Na2SeO3、Na2S 31 (1)室温下使 S-CS2 溶液挥发得斜方晶硫,这样可以保证起始时所用的全是斜方晶 硫。 (2)如未赶尽气泡,受热时,气体体积胀大到一定程度就可能自毛细管中逸出,影响 实验结果。 (3)斜方晶硫转变为单斜晶硫的温度在 95.0℃~95。 (4)单斜晶硫的密度较小。 32 (1)化合物Ⅰ中:Te︰Al︰Cl=2︰2︰7 化合物Ⅱ中:Te︰Al︰Cl=2︰1︰4 化合物Ⅲ中:Te︰Al︰Cl=3︰1︰4 (2)Ⅰ:Te4Al4Cl14 Ⅱ:Te4Al2Cl8 (3)化合物Ⅰ和Ⅱ在一起总共会解离成 3 种离子,而每个化合物中只有一种四面体配 位的铝,且两种化合物中 Al 原子的化学环境不同。故 2+ 2+ - Ⅰ中阳离子为 Te4 ,阴离子为[Al2Cl7] ;化合物Ⅱ中阳离子为 Te4 ,阴离子为[AlCl4] - 。 (4)阳离子: 阴离子: ;

(5)热稳定性:Ⅰ<Ⅱ (6)Te4[Al2Cl7]=Te4[AlCl4]2+2AlCl3


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