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高二化学竞赛 无机化学复习检测2 氧族元素 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。 O2+（二氧基阳离子） O2 O2-（超氧离子） O22-（过氧离子） O3 解：见下表 物种 分子轨道 键级 磁性 相对稳定性 O2+ 2.5 顺 依 次 减 小 O2 2 顺 O2- 1.5 顺 O22- 1 逆 O3 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+ClO+H+ （2）Na2S2O3+I2 （3）Na2S2O3+Cl2 （4）H2O2+KMnO4+H+ （5）KO2+H2O （6）K2S2O8+Mn2++H++NO （7）H2SeO3+H2O2 答： 3H2S+ClO3-=3S+Cl-+3H2O 2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl 5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2+8H2O 2KO2+2H2O=2KOH+O2+H2O2 5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+ 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△H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△G和△S。 解：307.97kJ /mol, -78.76k-1.J.mol-1 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：= 1.23V H2O2作为氧化剂时=1.776V H2O2能氧化Mn2+ Mn2+ + 2H2O2 == MnO2 + 2H2O H2O2作为还原剂= 0.68V〈 1.23V H2O2能还原MnO2 MnO2 + 2H2O2 == Mn2+ + O2 + 2H2O 总反应式为 2H2O2 O2 + 2H2O 二、碳族元素 分别向0.20mol·dm的Mg和Ca的溶液加入等体积的0.20 mol·dm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 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。 计算当溶液的pH分别等于4，8，12时，H2CO3，HCO，CO所占的百分数。 解：pH=4 CO2的饱和状态下，H2CO3的pH=3.9，HCO的pH=8.1，CO的pH=12.6 pH=4时，体系中主要成分为[H2CO3]，[CO]可忽略 H2CO3==H+ + HCO m 10 n (m+n=1) =4.2×10 所以=4.2×10 [H2CO3%]=99.4%，[ HCO%]=0.06% HCO== H+ + CO 0.6% 10 x =K 所以x=2.4×10%。 pH=8，12同理。 实验室中配制SnCl2溶液时要采取哪些措施？其目的时什么？ 答：加入一些Sn粒，以防止被空气氧化成Sn4+；加入稀盐酸是为了防止Sn2+的水解。 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+ + SO + 2e == PbSO4 + 2H2O 充电时：阳极 PbSO4 + 2H2O == PbO2 + 4H+ + SO + 2e 阴极 PbSO4 + 2e== PbSO4 + 2e 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