化学竞赛辅导练习 (2)(2)

若你未在5．中写出化合物的分子式，请用SOClF写方程式。

三．某单质A按右图发生转化，图中只给出含元素A的产物。 1．物质A是固体，不溶于水； 2．物质B和I均为溶于水的气体；

3．物质E、F、J和K是溶于水的固体； 4．B、G、H、I、J和K的水溶液与F反应，产物都是E和D； 5．以下转化均在碘的水溶液的作用下发生： B→D G→E H→L I→A J→A K→A 写出事实转化反应的配平的化学方程式。 四．X和Z是由三种短周期元素A、B、C形成的两种化合物。已知元素A在两种化合物中的质量分数分别为29.11%和17.04％，且B、C的质量比在两种化合物中是相同的。已知化合物X的化学式为A2B2C3，它的溶液跟盐酸混合时有气泡和沉淀生成。则元素A是 ，B是 ，C是 （填元素符号），Z的化学式为

五．同主族元素其性质相似。例如，硫化物性质类似于氧化物；它也可以分为酸性硫化物和碱性硫化物；也存在氧化性或还原性；互相间也能发生反应。例如：Na2S＋CS2＝NaCS3（硫代碳酸钠），完成下列反应方程式：

l． Na2S＋As2S5→ 2．Na2S＋SnS2→ 3．Na2S2＋SnS→ 六．现有两种易溶于水的白色固体A（ ）及B（ ），两者水溶液可完全作用生成沉淀C（ ）及溶液D（ ）。C可溶于Na2S2O3溶液中得新溶液E（ ）；在D溶液中加入Na2SO4溶液可得一种既不溶于水也不溶于稀酸的白色沉淀F，F（ ）常以天然矿物存在于自然界中。在高温下，F与碳作用可得一物质G，G（ ）易溶于水；溶液E与G的溶液反应得一黑色沉淀H（ ），此沉淀H溶于热的浓硝酸中复得含B的溶液。G与盐酸作用复得含A的溶液。在仔细审题后，填写上述空白，并写出以下三个反应的反应式：

1．高温下F与碳反应生成G 2．E溶液与G反应生成H 3．H溶于热的稀硝酸中 七．判断含氧酸强弱的一条经验规律是：含氧酸分子的结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。某些含氧酸的酸性如右表：

1．亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很大。H3PO3是中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构式分别为：

2．H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是 3．在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸，分析反应情况，写出化学反应方程式。

第四节 稀有气体

一．在门捷列夫所著的第六版《基础化学》中，向读者只报导了发现具有反常性质的气体，书中写到：“我们还是从早已熟悉的空气入手，因为1894年夏季对空气作了深入研究??，在测定空气成分中不活泼气体（氮）的密度时，发现了一种气体，这种气体一定是空气的成分。该气体和氨一样，它既不能和量气管中的氢，也不能与重量法测定空气组成时的铜发生化合反应而剩余在氮中。加热情况下用镁吸收氮可分离出这种气体，其密度几乎比氮大1.5倍（是否为聚合物如N3）??，该气体是什么？其组成和性质怎样？在怎样的情况下能发生化合反应？它的名字叫什么？任何人都不知道，因此，只能论述它本身发现的过程。”

问上述气体叫什么？何人用什么方法证实这种气体中含新元素？写出它相似的气体的名称，并写出能表明它们性质的化学方程关。

二．氙和氟气反应，生成含有XeF2和XeF4的一种固体混合物。现用两份等质量的此种固体混合物，用于下面的化学分析： 1．用水处理此固体，获得60.2mL气体（在17℃和1.00×105Pa条件下），其中有24.1mL是氧气，其余的是氙气。水溶液中的

＋

XeO3可以氧化30.0mL浓度为0.100mol/L的Fe2离子；

－

2．用KI溶液处理此固体，获得单质碘。此碘需要35.0mL浓度为0.200mol/L的S2O32与之完全反应。 试求此固体混合物中XeF2和XeF4的摩尔百分比各为多少？

（提示：XeF2与H2O仅发生氧化一还原反应，XeF2与H2O反应时，有一半摩尔的XeF2与H2O发生氧化一还原反应，另一半摩尔的XeF2则发生歧化反应。）

第五节 氮族

一．目前认为铵盐（NH4A）热分解起因与铵离子NH4的质子传递，即NH4A==NH3＋HA

1．NH4Cl、NH4Br中何者热分解温度更高？

NH4H2PO4、(NH4)3PO4中何者热分解温度更高？

2．分别写出NH4Cl和Fe固体混合物，NH4Cl和FeO固体混合物受热时反应的方程式。 3．若HA有氧化性，可能发生什么反应。请举两例（用反应式表示）。

二．火灾给世界各国造成巨大的经济损失与人员伤亡。1993年，中国发生火灾3万多起，死亡2467人，直接经济损失11.2亿元人民币。只要人们足够重视，许多火灾本来是可以防止的。1993年8月，我国某地某仓库发生一起震惊全国的火灾，直接经济损失达人民币2亿元，这笔钱如果用于办教育，可以建许多学校。据报载，火灾首先发生在4号仓，那儿储存的是1000多箱火柴和数量不详的硝酸铵。起火后，工人用普通灭火器灭火效果不佳，继而在该仓库发生猛烈的爆炸。让我们分析一下，为什么用普通灭

＋

火器效果不佳？产生爆炸的主要原因可能是什么？

三．23.0mL NF3和水充分反应，生成15.3mL NO（同温、同压下）。写出反应式。 四．长期以来，多磷酸钠是制备洗涤剂的重要原料。

1．试写出由磷酸脱水制备不同结构多磷酸的化学反应方程式（设多磷酸中有n个磷原子）； 2．画出含4个磷原子的各种多磷酸的结构式；

3．试说明多磷酸钠作为洗衣粉中的配料成分的作用是什么？

4．60年代时，发现加入多磷酸钠的洗衣粉在使用后会污染环境，试解释之。

五．在自然界里的磷矿石中，磷酸钙矿〔Ca3(PO4)2〕是很少的，主要是磷灰石矿〔Ca5(PO4)3F〕。目前，在世界各国以磷灰石矿为原料制得的磷肥主要有过磷酸钙、重过磷酸钙（不含CaSO4）、碱性转炉渣磷肥、熔成磷肥。试回答下列问题：

1．写出以磷灰石矿、浓硫酸为原料制取重过磷酸钙的化学方程式

2．在磷灰石矿中，加入硅砂和焦炭并装入立式炉内，在高温条件下，使其与水蒸气反应进行脱氟（HF），将熔融状态的物料经冷却后，再粉碎得到熔成磷肥。写出反应的化学方程式。

3．熔成磷肥的主要成分是Ca3(PO4)2，其晶体有α和β两种形态，α态在高温时稳定心态在低温时稳定。α态较易于被植物根系分泌物所分解、吸收，β态则不容易。现做如下实验：把熔成磷肥加热至1200℃以上，分为A、B两部分。A用水冷却，B在空气中自然冷却。问A和B作磷肥施用，效果是否等同？为什么？

六．加热由二价金属A和另一种元素的单质B的混合物，得到一种化合物C。将C溶于过量盐酸，生成A的氯化物D和气态混合物E（E对空气的相对密度为1.160）；气体混合物E在空气中自燃，产物是B的氧化物和水。向含1.110g D的溶液中加入过量的Na2CO3溶液，析出沉淀F，焙烧F，得到能使澄清石灰水变浑浊的气体0.2240 L（标准状况）。

1．计算A的原子量；

2．推断A、B、C、D各是什么物质？

七．由含砷的白磷制备磷酸时，可以用P2S5试剂来除去磷酸中的亚砷（Ⅲ）酸，试写出两步相应反应的化学方程式。 八．砷是周期表中ⅤA族元素，自然界中主要以硫化物矿存在，例如雌黄（As2S3）。制备砷的单质时，先将雌黄在空气中煅烧生成碎的正三价氧化物，该反应的化学方程式是 ；砷能被浓热的硫酸氧化成As2O3，化学方程式是 ；As2O3俗称砒霜，是剧毒物质，法庭医学分析上常用马氏试砷法来证明是否砒霜中毒：把试样与锌和硫酸混和，若试样中含有砒霜，则会发生反应生成砷化氢，硫酸锌和水，化学方程式是 ；在无氧条件下，将生成的砷化氢导人热的玻璃营中，在试管加热的部位砷化氢分解形成亮黑色的“砷镜”，化学方程式是 。

第六节 碳 硅 硼

一．虽然硅实际上不溶于单独的硝酸及氢氟酸。为了溶解硅，可使用浓硝酸和氢氟酸的混合物。同时，二氧化硅能很好地溶于氢氟酸。

1．解释在硅的溶解过程中，硝酸和氯氟酸各起什么作用？写出反应方程式； 2．混合物中的氢氟酸能否用盐酸代替？说明回答的理由；

3．你知道把硅转入溶液还有什么方法？写出相应的反应方程式。

二． SiO2可以代换出碳酸钠中的CO2，CO2也能代换出硅酸钠中的SiO2。请： （1）写出这两个反应的方程式；

（2）强调指出实施这两个反应的条件及其理由。

三．岩石的风化是指矿物与水、二氧化碳同时作用的过程。岩石风化后，地下水溶解了其中的可溶部分形成矿泉水。下面写出：①钾长石，②黑云母，③中长石，风化成高岭土［AI2Si2O5(OH)4］的3个反应，据此回答下列问题：

1． 配平3个反应的化学方程式：

＋－

① KAlSi3O8＋ H2CO3＋ H2O→ K＋ HCO3＋ H4SiO4＋ Al2Si2O5(OH)4

＋＋－

② KMg3AlSi3O10(OH)2＋ H2CO3＋ H2O→ K＋ Mg2＋ HCO3＋ H4SiO4＋ Al2Si2O5(OH)4

＋＋－

③ NaCaAl3Si5O16＋ H2CO3＋ H2O→ Na＋ Ca2＋ HCO3＋ H4SiO4＋ Al2Si2O5(OH)4

2．这些反应为什么能够发生？

＋＋＋＋

3．风化后Al为什么不能像Na、K、Ca2、Mg2一样被地下水溶解？

－－－

4．有一种矿泉水，它相当于由2.0×102mol钾长石、1.5×102mol黑云母和6.0×105mol中长石风化后的可溶部分溶于1L水

－－＋＋

中形成的，同时这1L水还从大气漂浮物中溶入0.40×104mol氯化钠和0.26×104mol硫酸钠。试计算这种矿泉水中Na、K、Ca2＋＋－－－

、Mg2、HCO、SO42、Cl及H4SiO4的物质的量浓度各是多少？

四．称为有机硅化合物的一类化合物中，组成最简单的是硅烷，它的组成和结构与烷烃相似。硅烷的分子通式可表示为 ，与对应的烷烃相比较，硅烷的热稳定性 。

五．试写出下列化合物的结构式：1．乙锗烷 ；2六苯基乙硅烷 六．根据元素硼在周期表中的位置，填写以下空白：

1．BF3分子的偶极矩为零，这是由于 ；

2．根据路易斯酸碱理论，氟化硼是 ，这是因为 3．正硼酸在水中有如下反应： ，故正硼酸为 元酸。

七．1991年Langmuir提出：凡原子数与总电子数相等的物质，则结构相同，物理性质相近”，称为等电子原理。相应的物质，互称为等电子体。(BN)3是一种新的无机合成材料，它与某单质互为等电子体。工业上制造(BN)3的方法之一是用硼砂（Na2B4O7）和尿素在1073～1273K时反应，得到α—(BN)3及其它元素的氧化物。α—(BN)3可作高温润滑剂、电气材料和耐热的涂层材料等。如在高温高压条件下反应，可制得β—(BN)3，β—(BN)3硬度特高，是作超高温耐热陶瓷材料、磨料、精密刃具的好材质。试问：

1．它与什么单质互为等电子体？ 2．写出硼砂和尿素的反应方程式；

3．根据等电子原理画出α—(BN)3和β—(BN)3的构型。

八．环硼氮烷B3N3H6是苯的等电子体，具有与苯相似的结构。铝与硼同族，有形成与环硼氮烷类似的环铝氮烷的可能。这种可能性长期以来一直引起化学家们的兴趣。近期报道了用三甲基铝［Al(CH3)3］2（A）2，6一二异而基苯胺（B）为原料，通过两步反应，得到一种环铝氮烷的衍生物（D）：

第一步：A＋2B==C＋2CH4

?? D＋ CH4 （ 中需填入适当的系数） 第二步： C??请回答下列问题：

1．分别写出两步反应配平的化学方程式（A、B、C、D要用结构简式表示）； 2．写出D的结构式；

3．设在第一步反应中A与过量的B完全反应，产物中的甲烷又全部挥发，对反应后的混合物进行元素分析，得到其质量分数如下：C（碳）：73.71％，N（氮）：6.34％。试求混合物中B与C的质量分数（％）。已知相对原子质量：Al 26.98 C 12.01 N 14.01 H 1.01

443K第七节 碱金属与碱土金属

一．现有两种易溶于水的固体物质A和B，若它们的水溶液完全作用生成淡黄色沉淀C和溶液D。C可溶于Na2S2O3溶液中生成E；在D溶液中加入Na2SO4可得一不溶于酸的白色沉淀F，F常以天青石矿存在于自然界。F与碳在高温下作用可得易溶于水的物质G。E的溶液与G的溶液作用得黑色沉淀H，H可溶于热稀硝酸中形成含有B的混合物。据此，推断A、B、C、D、E、F、G、H各是什么物质？

二．泡沫灭火机内含浓NaHCO3液（置于铁桶内）和浓Al2(SO4)3液（置于玻璃瓶内）。使用时把灭火机倒置即有泡沫状物喷出，灭火。

1．写出倒置灭火机时反应的化学方程式；

2．灭火机内NaHCO3液体积和Al2(SO4)3液体积之比约5:1，请估计两种溶液浓度（mol/L）之比约是多少？是Al2(SO4)3液还是NaHCO3液稍过量更好些？

3．因Na2CO3的价格便宜，有人建议用等浓度（mol/L）、等体积Na2CO3代替NaHCO3，请评价此建议。 4．有人建议：把浓Al2(SO4)3液置于铁桶内（溶液体积扩大了5倍），而把所需固体NaHCO3置于玻璃瓶中。请评价此建议。 三．根据侯德榜制碱法原理，实验室用食盐、氨水、大理石、盐酸制取碳酸钠。其实验过程如下：①配制含氨的氯化钠饱和溶液；②用石灰石和稀盐酸制取纯净的CO2；③将CO2通入NaCl的氨溶液中，保持溶液的温度为40±2℃，得到碳酸氢钠晶体；④冷却，减压过滤，用冷水洗涤沉淀；⑤焙烧NaHCO3得到Na2CO3；⑥向母液中加入粉状NaCl，并冷却至0℃以下，得到NH4Cl晶体。试回答下列问题：

1．过程②用哪些仪器？

2．过程③用哪种方法加热溶液？

3．过程③为什么要加入粉状NaCl？为什么要冷却？如何冷却？

第八节 铝

一．在被加热的铝屑与铁屑混合物中加过量的干燥氯气，反应充分完成后，得到棕黑色固体物质，固体物质由 组成。将固体物质隔绝空气加强热至178℃左右保持若干时间，始终未见熔化，却发现容器上壁沾有一层无色晶体，它是 ，此现象说明该物质的一种特性是 。把容器上壁的物质刮下，置于空气中，发现逐渐变粘湿。该现象称为 ，同时，放出一种无色而具刺激性的气体，该气体是 。

二．铝粉是铝热焊剂的主要成分之一。在用99.9％纯度的铝锭制得的铝粉中，常含少量的三氧化二铝和二氧化硅。用气体容量法可以测定铝粉中金属铝（又称活性铝）的含量，其方法是：用盐酸或氢氧化钠溶液与样品作用，通过产生的氢气的体积计算样品中金属铝的含量。

1．在盐酸和氢氧化钠溶液这两种试剂中，选用 较好，原因是

2．根据你选用的试剂，写出测定过程的化学方程式 3．计算金属含量的基本公式是 4．在常温常压下，按实测气体体积计算时，铝的百分含量往往比实际含量偏大，其原因： ，为得到正确结果，应该

三．将等物质的量的(NH4)2SO4和Al2(SO4)3加入蒸馏水中，析出晶体，再把晶体加入碳按溶液中反应，生成一种碱式碳酸复盐沉淀、一种气体和一种盐，则此反应式为：

将上述碱式碳酸复盐过滤洗净，于230℃分解，再经1200℃灼烧，即可得到100nm～200nm的活性Al2O3微粉；将此粉于1600℃

烧结，可得到密度为3.89g/cm的透明氧化铝陶瓷，作高压钠灯的灯管用。写出分解和灼烧的总反应式：

－－

四．我国曾报导合成的一种含铊的超导材料，铊(Tl)原子的外围电子构型为nsn4npn5，试判断铊的某些性质： 1．Tl的最高正化合价为 ，较常见的化合价是＋1价，这是 造成的； 2．Tl （能或不能）与盐酸反应生成氢气；

3．Tl的低价氧化物是 （碱生、酸性、两性或情性）氧化物； 4．Tl的熔点比地壳中含量最多的金属元素的单质的熔点 （高或低）。

3

第九节 锡与铅

一．单质锡有两种晶体结构，一种称为白锡，密度7.31g/cm3，常压下18℃～212℃稳定；另一种称为灰锡，密度5.75g/cm3，常压下－130℃～18℃稳定。金属锡遇到低温，会出现“锡疫”，“锡疫”的外观现象是 ，产生“锡疫”的原因是

二．有些复杂的氧化物往往看作由两种不同价态的两种元素的氧化物复合而成。Pb3O4可看作不同价态的氧化物复合而成，其分子式为 ；现将Pb3O4投入过量的硝酸溶液里，充分反应后，发现还有一部分固体在溶液中出现，且以铅的高价氧化物的形式存在。写出Pb3O4跟硝酸反应的化学方程式 说明铅的高价氧化物不溶于硝酸的理由

三．某金属的氧化物有三种A、B、C：

??E＋F＋H2O （1）A＋HNO3?B＋D＋H2O （2）A十H2SO4（浓）???C＋G （4）B＋HCl???E＋F十H2O （3）550℃以上A?（5）B＋KOH（熔融）?H＋K2O （6）C＋HAc?I十H2O

（7）I十H2S?J↓＋HAc

F、G的单质在常温下为氧化性气体。E在热水中溶解度大为增加，而冷水中溶解度急剧减小成微溶物，析出晶体呈针状。H以前曾误认为含结晶水的该金属含氧酸盐，现经结构测定，它是一个具有八面体构型的配阴离子与钾离子组成的盐。J是黑色沉淀。I

－

是定性检测S2或H2S的常用试剂。试写出A～J的化学式，并写出有关化学方程式。

四．某橙黄色粉末状固体A，放入稀硝酸中加热，可以看到在无色溶液B中产生一种棕黑色沉淀C，取出无色溶液通入硫化氢气体，有黑色沉淀D析出，此沉淀用水洗净后放入过氧化氢溶液中摇荡，会见到渐渐转变为白色沉淀E；这种白色沉淀可溶于过量氢氧化钠溶液而成为无色溶液，在其中通入氯气有棕黑色沉淀生成，这种棕黑色沉淀和上述沉淀C有相同性质；与浓盐酸作用会产生黄绿色气体；在稀硝酸中与硫酸锰稀溶液作用会生成紫红色溶液。试表明A、B、C、D、E的化学式，并写出所有的配平的反应式。

五．PbSO4沉淀可溶于浓硫酸中，是因为 ；PbCl2沉淀可溶于浓盐酸中，是因为 ；碘在有机溶剂中显紫色，这样的溶液具有导电性，可以推测是因为

???第十节 铜与锌

一．在两个容器中放入有色的无机盐A的水溶液，在其中一容器中放入金属B的样品，在另一容器中放入金属C的样品。在激烈的反应结束，二个容器中的溶液褪色并生成黑色沉淀D和E，它们能部分溶解在盐酸，同时颜色发生少许变化。在稀硝酸作用下，沉淀D和E又溶解了部分，留下的不溶性沉淀物又一次发生颜色的变化。最后，在煮沸的浓硝酸中沉淀D完全被溶解，形成了含有原来的盐A的溶液。而沉淀E在这种情况下并没有完全溶解，而是变为更难溶的物质F。问所研究的物质是些什么，写出证实你的假设的反应方程式。

第十一节 钛 钒 铬 锰

＋

一． V2O5是两性氧化物，在强酸性溶液中以钒酸离子（VO2）的形式存在；在强碱性溶液

－＋－＋

中以钒酸根（VO3）的形式存在。VO2具有强氧化性。能将Cl氧化为Cl2，本身被还原为VO。试写出V2O5溶于下列介质中时发生反应的化学方程式。

（1）溶于硫酸 （2）溶于盐酸 （3）溶于氢氧化钠溶液 二．金属Me在其氧化物中的氧化态为+Ⅱ～+V，MeO、Me2O3为碱性，Me2O4、Me2O5呈两

－

性，Me2O5剧毒，溶于碱呈MeO43，后者因溶液pH值减小成聚阴离子。Me2O5溶于热HNO3、热

＋

H2SO4成MeO2离子，与HCl反应成MeOCl2和Cl2，这种缺氧（Me与O非整比）氧化物组成为 Me2O(5－x)（x<0.2）。.取2.648g这种样品溶于H2SO4后用0.100mol/L Ce(ClO4)4滴定，耗41.3mL，给出此氧化物的组成。

三．二氧化钛在现代社会里有广泛的用途，它的产量是一个国家国民经济发展程度的标志。我国至今产量不足，尚需进口二氧化钛。硫酸法生产二氧化钛的简化流程框图如右图所示：

（1）指出上面框图的何处发生了化学反应，并写出配平的化学方程式。 （2）硫酸法生产二氧化钛排出的废液直接排放将对环境有哪些不利的影响？请指出三点。； （3）提出一种处理上述流程的废水的方法。 （4）氯化法生产二氧化钛是以金红石（TiO2）为原料；氯气可以回收循环使用。你能写出有

关的化学方程式吗？请对比硫酸法和氯化法的优缺点。

四．从铬铁矿Fe(CrO2)2制取重铬酸钾的工艺过程，主要是实现三个转化：

第一步：在Na2CO3碱性介质中，利用高温灼烧氧化，实现Cr（Ⅲ）向Cr（Ⅵ）转化； 第二步：在酸性介质中，实现铬酸根离子向重铬酸根离子的转化；

第三步：利用复分解反应，加入氧化钾，实现重铬酸钠向重铬酸钾的转化。 请回答：

1．写出三步主要反应的化学方程式；

2．为什么不在第一步就在酸性介质中实现Cr（Ⅲ）转化为Cr（VI）？

2． 最后一步如何得到重铬酸钾晶体？ 五．在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化： 已知D为黄绿色气体，请填写下列空白： 1．写出A→B反应的化学方程式： 2．写出下列变化的离子方程式：

B→C＋A A→D＋E C→A＋F＋G 六．锰和碘的简化电势图如右图所示： 1．在一支试管中加入5mL0.lmol/LKI溶液，1mL 3mol/L硫酸，摇匀。然后加入5滴0.1mol/L KMnO4溶液，振荡，现象是

。再加入2mL CCl4，振荡，静置，分层后CCl4层呈 色。有关反应的化学方程式是 ；

2．在另一支试管中，加入2.0mL 0.10mol/L KI溶液，2mL 3mol/LH2SO4，4.0mL 0.10mol/L KMnO4溶液。摇匀并在酒精灯上加热数分钟，有黑褐色沉淀生成，过滤。向滤液中加入2mL CCl4，振荡，静置，分层后CCl4呈 色；再向滤液中加入数滴0.1mol/L KI溶液，振荡，静置，分层后CCl4层呈 色。有关反应的化学方程式是

七．在混合高锰酸钾和亚硫酸钾溶液时生成了棕色的沉淀。如果在高锰酸钾的溶液中预先加入酸或碱，那么沉淀不生成并且制得了无色或绿色的溶液。如何解释以下事实，即有时在酸性介质或在碱性介质中，上述盐溶液相互作用时可以观察到有沉淀析出？写出题中所有涉及到的反应的方程式。

第十二节 铁 钴 镍

一．把铁放入FeSO4溶液中，能保证溶液中的Fe以＋2价为主。

＋

1．为什么溶液中的铁能以Fe2为主？

2．含Fe的FeSO4溶液在放置过程中，何物浓度改变了（忽略溶液的挥发）？是如何改变的？

一＋

二．将几滴KSCN溶液（SCN是“类卤离子”）加入酸性Fe3溶液中，溶液立即变成红色①，将此红色溶液分为两份，一份中加入KMnO4溶液，红色褪去②，向另一份红色溶液中通人SO2时红色也消失③，再滴加KMnO4溶液，其紫色也褪去④。试解释以上划线四部分颜色变化的原因，并请写出有关反应的离子方程式。

三．关于铁生锈的机理有人提出如下步骤：

＋＋

①Fe（固）→Fe2＋2e（e表示电子） ②H＋e→H ③4H＋O2（气）→2H2O

＋＋

④4Fe2＋O2（气）＋（4＋2x）H2O→2（Fe2O3·xH2O）（固）＋8H请用上述机理解释：一个柳在钢板上的铆钉，锈蚀较严重的部分不是暴露在空气中的铆钉面，而是在铆钉头与钢板的重叠部分。 四．许多小溪流经煤矿和金属矿。由于含硫矿床暴露在空气中或暴侵在含氧的水中，这些小溪变成酸性，溪水中含有溶解的铁和硫酸盐，它们的浓度都很高。最常见的含硫矿是黄铁矿（FeS2），其中铁的氧化态是+2，当富含铁的溪水和其它水混合时，溶于水的铁以针铁矿〔FeO(OH)〕的形式沉淀出来，覆盖小溪的底部，而水仍保持酸性。

－

1．画出S22的价键结构，用小黑圆点表示电子，标出全部电子；

2．写出表明黄铁矿在小溪中被氧化而形成Fe（Ⅱ）和硫酸根离子的配平的方程式； 3．写出表明Fe（Ⅲ）离子被氧化而生成FeO(OH)沉淀的配平的化学反应方程式；

4．如果黄铁矿全部转化成FeO(OH)和氢离子，计算需要多少摩尔的FeS2使1.0L纯水的pH降到3.0？（不考虑HSO4的形成） 5．小溪中Fe（Ⅱ）离子的浓度是0.00835mol/L。溪水从一个很小的孔流入一个很大的池塘，流速为20.0L/min，溪水中有75％的Fe（Ⅱ）被氧化为Fe（Ⅲ）。池塘中水的pH很高（pH＞7），因而 Fe（Ⅲ）马上沉淀为Fe(OH)3，经老化，变为Fe2O3。计算两年内有多少克Fe2O3将在池塘底部沉淀出来。

五．用FeSO4·7H2O处理含铬有毒废水是目前工业上常用的方法，它的优点是经过加配料比后可使最终的固体产物成为制备

＋＋＋

铁氧体复合氧化物（可用Crx3Fe2－x3Fe2O4表示）的原料，此原料经烧结后就得到铁氧体复合氧化物。这是一种变害为利的方法。

1．在pH＜4的含铬（VI）废水中，加入FeSO4·7H2O的质量应为废水中CrO3质量的多少倍，才能使得到的固体产物符合铁氧体复合氧化物的组成？

－

2．要使这些金属离子完全沉淀下来（当溶液中某种离子浓度小于105mol/L时，就认为该种离子已沉淀完全），对溶液的pH

＋－

值有什么要求？（提示：难溶金属氢氧化物在水中存在如下沉淀一溶解平衡：M(OH)nMn＋nOH，在平衡时，溶液中离子浓度

＋－

的乘积是一个常数，叫溶度积常数。溶度积常数Ksp==[M n][OH]n。当溶液中组成沉淀的离子浓度的乘积大于Ksp时，就会有固体

－－

析出。（已知：Ksp，[Fe(OH)3]==1037.4；Ksp，[Fe(OH)2]==1015）

3．若pH过大，会有什么现象？

六．元素周期表中有3种金属A、B和C。已知其有关性质： （1）所有3种金属都可形成二价离子，稳定程度不同；

（2）金属C的二价离子比金属A的三价离子和金属B的二价离子多2个电子； （3）元素A和B在此周期中表现为较高的氧化态；

－

（4）元素B和C表现为最高氧化态，B和C均有高氧化态。所有3种金属都能形成带色的含氧酸根MOnm（M==A、B、C），它们在强碱性介质中稳定。

（5）金属B的一种含氧酸的最高氧化态在酸性条件下与冷的H2O2乙醚溶液反应，可使溶液显兰色。 1．指出元素A、B和C；

＋

2．给出M2离子的稳定性顺序（大→小）；

－

3．指出MOnm氧化性增强的次序，并指出颜色和它们的几何构型； 4．用化学反应指出其阴离子在酸化其碱性溶液的行为。

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