1.鐵鹽的基本性質有四方面①fe2+與fe3+間的相互轉變;②它們的水解;③難溶氫氧化物或鹽的形成和溶解;④絡合物的形成。這些性質決定鐵鹽在自然環境中和在生物體內的存在狀態及它們的作用。
例如,在我國南方某些地區,剛從地下打上來的水是透明的,但放置一段時間後便出現紅棕色沉澱,表面上形成一層「油皮」。用此水洗過的毛巾經晾曬後也會被染成紅棕色。
(1)在含fe3+溶液中,fe3+逐漸水解,先顏色變暗,然後生成無定形紅棕色fe(oh)3沉澱,長期放置後變成a-fe2o3(赤鐵礦)或a-feooh(針鐵礦)。這是地球表面這兩種礦物形成的原因。寫出這一過程的所有反應方程式。
討論為什麼最後形成赤鐵礦或針鐵礦,為什麼一開始不形成赤鐵礦或針鐵礦。
(2)在新配製的0.010mol·l-1feso4酸性溶液中加少量稀naoh溶液至ph=8.0時,先生成白色沉澱,後變成紅棕色沉澱。
實驗是在接觸pco2為10-3.5bar的空氣中進行的。請用計算說明所得沉澱各為什麼化合物(naoh體積可忽略)。
(3)室溫下fe2+被空氣中的氧氧化的反應速率表示式為
v=k[fe2+][oh-]2po2
k=4/3×1012s-1bar-1mol-2
a)ph增加乙個單位,速率有多大變化?
b)在ph及po2一定時,log[fe2+]隨時間如何變化?
c)若用氮氣置換容器中絕大部分空氣,使容器內o2佔0.01%(體積),ph為7.0,計算此時的反應速率與在接觸純氧,ph為3.0的水溶液中進行的反應速率之比值。附資料:
logksp fe(oh)2 -14.4
feco3 -10.4
fe(oh)3 -37.1
a—fe2o3 -41.3
a—feooh -41.5
pka(h2co3)∶pk1=6.3,pk2=10.3 co2的亨利係數
kh=10-1.5mol·l-1·bar-1(25℃)
(按亨利定律,co2在溶液中的總濃度[co2]=khpco2)
2.某元素x在自然界儲量較低,其存在形式有元素態和化合態(主要為x2o3和x2s3)。x是較弱的導體,其電導隨溫度的公升高而降低,但熔融後迅速增加。
x的熔點是545k,熔融後體積縮小。x的沸點為1883k(p=1.013×105pa),在該溫度下的蒸氣密度為3.
011g·l-1,而在2280k和2270k時蒸氣密度則分別是1.122g·l-1和0.919g·l-1。
x不與無氧化性的稀酸反應,但可被濃h2so4或王水氧化為硫酸鹽或氯化物(x的氧化態為ⅲ)。x(ⅲ)的鹽可與鹼金屬鹵化物或硫酸鹽作用形成
等化合物,在這些化合物中,x的氧化態為-3。x還可生成x2o4,其中x的氧化態為+4。x(ⅲ)的鹵化物也可由x和鹵素直接反應生成。
x(ⅲ)的許多鹽可溶解在乙醚和丙酮中。這些鹽在強酸性介質中是穩定的,在中性介質中則生成含氧酸鹽(羥基鹽)沉澱,並漸漸轉化成如xono3的型體。x(ⅲ)的鹽在鹼性溶液中可被強氧化劑氧化成x(ⅴ)的化合物,在酸性介質中x(ⅴ)的化合物能將mn2+氧化為mno4-。
x的化合物有毒。在治消化道潰瘍藥及殺菌藥中含少量x的化合物。在鹼性介質中,用亞錫酸鹽可將x的化合物還原為游離態的x,這可用於x的定性分析。
請回答下列問題:
(1)寫出x的名稱,元素符號及原子的電子構型;
(2)在沸點或沸點以上,氣態x分子的型體是什麼?寫出它們互變過程的平衡常數表示式;
(3)寫出x與濃h2so4、稀hno3反應的方程式;
(4)寫出x3+與鹵化物、鹼金屬硫酸鹽絡合反應的方程式。畫出xcl6-的幾何構型;說明用什麼軌道成鍵;
(5)寫出x(ⅲ)鹽水解反應的方程式;
(6)寫出在酸性介質中五價x化合物與mn2+反應的離子方程式;
(7)寫出x(ⅲ)化合物與亞錫酸鹽發生還原反應的方程式。為什麼該反應必須在較低溫度下進行?
(8)確定下列原電池的正負極
pt,h2|hcl|xcl3,x
3.螞蟻等群居性昆蟲,在找到食物後的歸巢途中,用一種自身分泌物塗佈在土地上,為其他螞蟻覓食引路。這種分泌物叫跟蹤劑,是資訊素的一種。
所謂資訊素,是指同種生物個體間用來傳遞資訊的化學物質。上述螞蟻跟蹤資訊素叫牻牛兒醇,又稱香葉醇,是一種液態的不飽和醇,可用作香料和昆蟲引誘劑。其元素分析結果為:
c=77.86%,h=11.76%,o=10.
37%。分子量為154.24。
使此資訊素先與臭氧反應,生成臭氧化物;再與水和金屬鋅反應,發生水解(在此資訊素分子的雙鍵位置上斷裂,生成醛和酮),按1∶1∶1的摩爾比得到下列三種水解產物:
(1)寫出此資訊素的分子式;
(2)寫出此資訊素的結構式;
(3)給出此資訊素的系統命名。
4.祖國醫學中,常用的藥物分為植物、動物和礦物三大類。在動物藥中有一味為斑蝥,實為一種蟲子,它體內含有抑制肝癌發展的成份——斑蝥素(ⅰ),它結構如下:
後經構效關係的研究,證明若分子內去掉兩個-ch3,即為去甲斑蝥素(ⅱ),它仍有療效,目前臨床使用的即為(ⅱ)。
(1)寫出化合物ⅱ的結構式,並指出化合物型別及官能團;
(2)設計化合物ⅱ的合成路線;
(3)在上述問題中若有立體化學問題,請用你認為恰當的知識或理論予以說明。
5.由於nh4+和rb+大小相等,銨鹽和銣鹽有許多相似的物理化學性質。假定nh4h的晶格能和rbh的晶格能(-673kj·mol-1)相等,nh4cl的晶格能和rbcl的晶格能(-680kj·mol-1)相等,請根據計算(用玻恩-哈伯迴圈)結果
(1)說明室溫下(298k)nh4h能否穩定存在;
(2)比較室溫下nh4cl和nh4h的穩定性,說明兩者穩定性不同的原因;
已知熵s(h2(g))=129.6j·mol-1·k-1
s(nh3(g))=192.3j·mol-1·k-1
s(nh4h)=66.9j·mol-1·k-1
s(nh4cl)=94.6j·mol-1·k-1
s(hcl(g))=184.0j·mol-1·k-1
nh3(g)的質子化能
△hp=-894.5kj·mol-1
解離能dh2=435.5kj·mol-1 dhcl=428kj·mol-1
h的電離能ih=1317.0kj·mol-1
h的電子親和能eh=-78.2kj·mol-1
cl的電子親和能ecl=354.5kj·mol-1
6.鉬有一種含氧酸根[moxoy]z-,式中x、y、z都是正整數;mo的氧化態為+6,o呈-2。可按下面的步驟來理解該含氧酸根的結構:
(a)所有mo原子的配位數都是6,形成[moo6]n-,呈正八面體,稱為「小八面體」(圖a);
(b)6個「小八面體」共稜連線可構成乙個「超八面體」(圖b);
(c)2個「超八面體」共用2個「小八面體」可構成乙個「孿超八面體」(圖c);
(d)從乙個「孿超八面體」裡取走3個「小八面體」,得到的「缺角孿超八面體」(圖d)便是本題的[moxoy]z-(圖d中用虛線表示的小八面體是被取走的)。
回答下列問題:
(1)小八面體的化學式[moo6]n-中的n=______。
(2)超八面體的化學式是______。
(3)孿超八面體的化學式是______。
(4)缺角孿超八面體的化學式是______。
7.填空
(1)砒霜(as4o6)和可溶性砷化物都是劇毒物品,常用來製造殺蟲劑、殺鼠藥等,人誤服0.1克即可致死。常用的有效解毒劑是____,也可用乙二硫醇解毒,其反應方程式為____。
(2)co-60廣泛用於癌症**,其半衰期為5.26年,則其衰變速率常數為____,某醫院購得該同位素20mg,10年後剩餘____mg。
(3)在300k,鮮牛奶5小時後即變酸,但在275k的冰箱裡可儲存50小時,牛奶變酸反應的活化能是____。
比約為20∶1,則其ph是____。(ka(h2co3)=4.2×10-7)。
(5)β-二酮比單酮易於烯醇化,原因是____。
(6)在空氣中對某一樣品進行紅外分析,對樣品的紅外光譜有干擾的氣體是____。
(7)假定某個星球上的元素服從量子數限制:n=1,2,3...;l=0,1,2...n-1;m=±1;ms=1/2;則該星球上前四個惰性元素的原子序數分別是____。
(8)市售含鋁發泡劑的主要成分是硫酸鋁和小蘇打。有報道說,鋁在人體內的積累不利於健康。因此市場上已有「無鋁發泡劑」商品**(供烤麵包等用),這類發泡劑仍是co2發泡,其主要成分是____。
(9)海水淡化的方法之一是離子交換法:使海水先通過陽離子交換樹脂(氫型),再通過陰離子交換樹脂(羥型)得「純水」。若使海水先通過陰離子交換樹脂後再通過陽離子交換樹脂,產生的問題是____。
(10)殺蟲劑「1605」本身對人畜的毒性遠強於ddt,但ddt已被禁用,而「1605」尚未禁用,這是因為____。
8.在海拔20~40km的高空,少量臭氧(~10ppm)吸收了太陽的大部分(95~99%)有害紫外輻射。而在地球近表面,小到只有0.
2ppm的臭氧卻能促進光化學反應造成有害煙霧。因此,人們力圖保護高空大氣層中的臭氧,防止地球近表面臭氧濃度增加。已知臭氧分解反應
o3(g)+o(g)→2o2(g)
此分解反應可通過高空大氣層中某些微量組分(例如no和cl原子)的催化作用實現。
(1)分別寫出以no和cl原子為催化劑的臭氧分解的分步反應方程式;
(2)高空大氣層中致冷劑cfcl3和霧化劑cf2cl2的存在有何危害?寫出有關反應方程式;
(3)世界上許多科學家強烈反對發展超高超音速運輸(sst)機,其主要理由是什麼?
9.以金屬鋅(陰)和銅(陽)為電極組成電解糟,以含有酚酞和澱粉的碘化鉀水溶液為電解液。電解開始不久,陰極區溶液呈紅色,而陽極區溶液仍為無色。
過了相當長時間後陽極區溶液才呈藍紫色。
(1)寫出陰、陽極上發生的化學反應方程式;
(2)怎樣才能使陽極區溶液在電解開始後不久即呈藍紫色?
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2023年 第27屆 全國高中化學競賽廣東賽區獲獎名單
附件1 第27屆中國化學奧林匹克 初賽 獲一等獎學生名單 2013年度 25 廣東省 50名 姓名學校編號姓名學校編號 黃宗聖深圳中學c132501 胡一徵華南師範大學附屬中學c132502 倪睿陽深圳中學c132503 張偉力深圳中學c132504 盧明皓深圳中學c132505 陳槺華南師範大學附...
高中化學競賽34 Fixed
中學化學競賽試題資源庫 元素推斷綜合 a組 x y z分別是三種單質,它們都是常見的金屬或非金屬 m n r是常見的三種氧化物,其中一種具有高熔點,而且有如下的反應 反應條件末標出,反應式末配平 x z n m x n m y r x,若x是非金屬,則組成y單質的元素在週期表中的位置是 a 第二週期...