十年化学竞赛题重组卷13元素化学（dds区元素）..doc

2001-2010年十年化学赛题重组卷13 元素化学（d、ds区元素） 【初赛要求】 1、离子方程式的正确书写。 2、卤素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、锡、铅、硼、铝。碱土金属、碱金属、稀有气体。钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、银、金、锌、汞、钼、钨。过渡元素氧化态。氧化物和氢氧化物的酸碱性和两性。常见难溶盐。氢化物的基本分类和主要性质。常见无机酸碱的形态和基本性质。水溶液中的常见离子的颜色、化学性质、定性检出（不使用特殊试剂）和分离。制备单质的一般方法。【决赛要求】 元素化学描述性知识达到国际竞赛大纲三级水平。 2002年第1题（5分）阅读如下信息后回答问题：元素M，其地壳丰度居第12位，是第3种蕴藏最丰富的过渡元素，是海底多金属结核的主要成分，是黑色金属，主要用途：炼钢，也大量用来制作干电池，还是动植物必需的微量元素。 1．M的元素符号是Mn（1分）。 2．M的最重要矿物的化学式是MnO2（1分）。 3．M的三种常见化合物是MnO2、MnSO4和KMnO4。（3分）注：必须答MnO2和KMnO4，而Mn(II)盐也可答硝酸锰等。 1999年第4题（12分） 市场上出现过一种一氧化碳检测器，其外观像一张塑料信用卡，正中有一个直径不到2cm的小窗口，露出橙红色固态物质。若发现橙红色转为黑色而在短时间内不复原，表明室内一氧化碳浓度超标，有中毒危险。一氧化碳不超标时，橙红色虽也会变黑却能很快复原。已知检测器的化学成分：亲水性的硅胶、氯化钙、固体酸H8[Si(Mo2O7)6]·28H2O、CuCl2·2H2O和PdCl2·2H2O（注：橙红色为复合色，不必细究）。 CO与PdCl2·2H2O的反应方程式为：CO＋PdCl2·2H2O＝CO2＋Pd＋2HCl＋H2O（4分）。 化学方程式写PdCl2不写PdCl2·2H2O同时也配平，给2分。 2．题1的产物之一与CuCl2·2H2O反应而复原，化学方程式为：Pd＋2CuCl2·2H2O＝PdCl2·2H2O＋2CuCl＋2H2O（4分）。写Pd＋CuCl2·2H2O＝PdCl2·2H2O＋Cu给2分 3．题2的产物之一复原的反应方程式为：4CuCl＋4HCl＋6H2O＋O2＝4CuCl2·2H2O（4分）。2004年 第9题（6分） 下图摘自一篇新近发表的钒生物化学的论文。回答如下问题： 1．此图钒化合物的每一次循环使无机物发生的净反应（的化学方程式）是： H2O2＋Cl－＋H＋＝H2O＋HOCl（1分） 2．在上面的无机反应中，被氧化的元素是氯；被还原的元素是氧（共1分）。 3．次氯酸的生成被认为是自然界的海藻制造C—Cl键的原料。请举一有机反应来说明。 H2C＝CH2＋HOCl＝HOH2C—CH2Cl（举其他含C＝C双键的有机物也可）（2分） 4．试分析图中钒的氧化态有没有发生变化，简述理由。 没有变化。理由：（1）过氧化氢把过氧团转移到钒原子上形成钒与过氧团配合的配 合物并没有改变钒的氧化态，所以从三角双锥到四方锥体钒的氧化态并没有发生变化；（2） 其后添加的水和氢离子都不是氧化剂或还原剂，因此，过氧团变成次氯酸的反应也没有 涉及钒的氧化态的变化，结论：在整个循环过程中钒的氧化态不变。（2分） 2001年第7题（10分） 某不活泼金属 X在氯气中燃烧的产物Y溶于盐酸得黄色溶液，蒸发结晶，得到黄色晶体Z，其中 X的质量分数为50％。在500mL浓度为0.10mol/L的Y水溶液中投入锌片，反应结束时固体的质量比反应前增加4.95g。 X是Au（2分）；Y是 AuCl3（2分）；Z是HAuCl4·3H2O（2分）。 推理过程如下： 要点1：X为不活泼金属,设为一种重金属, 但熟悉的金属或者其氯化物与锌的置换反应得到的产物的质量太小,或者其水溶液颜色不合题意, 均不合适, 经诸如此类的排他法假设X为金，由此Y=AuCl3，则置换反应的计算结果为：2AuCl3＋3Zn＝3ZnCl2＋2Au 反应得到Au的质量＝0.100mol/L×0.500L×197g/mol＝9.85g 反应消耗Zn的质量＝0.100mol/L×0.500L×65.39g/mol×3/2＝4.90g 反应后得到的固体质量增重：9.85g－4.90g＝4.95g (2分) 要点2：由AuCl3溶于盐酸得到的黄色晶体中Au的含量占50%, 而AuCl3中Au的含量达65%, 可见Z不是AuCl3, 假设为配合物HAuCl4, 含Au 58%, 仍大于50%, 故假设它是水合物, 则可求得：HAuCl4·3H2O的摩尔质量为393.8 其中Au的含量为197/394＝50%。(2分) 其他推理过