2014年化学竞赛 - 中学化学竞赛试题资源库 - 铬族及其化合物

[MoxOy]z的化学式为

＋

（4）钼能形成六核簇合物，如一种含卤离子[Mo6Cl8]4，6个Mo原子形成八面体骨架结构，氯原子以三桥基与与Mo原子相连。则该离子中8个Cl离子的空间构型为 。

（5）辉钼矿（MoS2）是最重要的铝矿，它在403K、202650Pa氧压下跟苛性碱溶液

－

反应时，钼便以MoO42型体进入溶液。

①在上述反应中硫也氧化而进入溶液，试写出上述反应的配平的方程式；

②在密闭容器里用硝酸来分解辉钼矿，氧化过程的条件为423K～523K，1114575Pa～1823850Pa氧压。反应结果钼以钼酸形态沉淀，而硝酸的实际消耗量很低（相当于催化剂－

的作用），为什么？试通过化学方程式（配平）来解释。

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参考答案（A5）

1 C 2 B 3 C 4 C 5 D 6 C

7 K3CrO8 ＋5 不稳定，极易分解

－－－

2CrO42＋9H2O2＋2OH＝2 CrO83＋ O2↑＋10H2O 8 FeO·Cr2O3＋4CFe＋2Cr＋4CO 9 （1）溶液呈橙色

－＋＋

（2）Cr2O72＋3H2S＋8H＝2Cr3＋3S↓＋7H2O

－＋

（3）溶液呈黄色 Cr2O72、H

＋－＋－

10 （1）Fe→Fe2＋2e 2H＋2e→H2↑

－＋＋＋＋

（2）Cr2O72＋6Fe2＋14H→2Cr3＋6Fe3＋7H2O （3）Fe(OH)3

＋－－

（4）电解过程中阴极附近由于H在电极上还原，H2O不断电离产生大量OH，OH

＋＋

与Fe3、Cr3生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。 11 C 12 B 13 D

14 3Na2O2＋2NaCrO2＝2Na2CrO4＋2Na2O 15 （1）

＋5 （2）B、C

＋

16 WO2.7 WO3 钨酸钠中钨的价态降低时要失去氧，需要H与之结合成水，以利于平

衡向还原方向移动

17 （1）2CrO3（红）＋2KOH＝K2Cr2O7（橙）＋H2O

（2）K2Cr2O7＋2KOH（过量）＝2K2CrO4（黄）＋H2O

（3）K2CrO4＋H2SO4＝K2SO4＋H2CrO4 2H2CrO4＋2NH3＝(NH4)2Cr2O7＋H2O (NH4)2Cr2O7Cr2O3（绿）＋N2↑＋4H2O

（4）Cr2O3＋Al＝Al2O3＋2Cr Cr＋2HCl＝CrCl2＋H2O

当冷却到0℃且无空气进入时，沉淀出淡蓝色晶体CrCl3·6H2O （5）CrCl2＋8KNO3＋22KOH＝K2Cr2O7＋4N2＋11H2O＋20KCl K2Cr2O7＋5H2O2＝K2Cr2O12＋5H2O

冷却到0℃沉淀出有爆炸性的蓝色晶体K2Cr2O7·2H2O

（6）K2Cr2O12＋4H2SO4＝Cr2(SO4)3＋K2SO4＋4H2O＋4O2↑ 从溶液中结晶出紫色的铬矾KCr(SO4)2·12H2O

18 Cr2(SO4)2＋6NaOH＝Cr(OH)3＋3Na2SO4 Cr(OH)3＋NaOH＝NaCr(OH)4 2NaCr(OH)4

＋3Br2＋8NaOH＝2Na2Cr2O4＋6NaBr＋8H2O

－－－

19 A为K2CrO4 B为Cr2(SO4)3 C为[Cr(OH)4]或CrO2 D为CrO42 E为PbCrO4 F

为Cr(OH)3

20 A：Cr2O3 B：NaCrO2 C：Na2CrO4 D：Na2Cr2O7 E：Cr2(SO4)3 F：Cr(OH)3 G：

＋

[Cr(NH3)2(H2O)4]3

－－－

21 A：Cr(NO3)2 B：Cr(OH)2 C：[Cr(OH)4]或CrO2 D：CrO42 E：BaCrO4 F：

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Cr2(SO4)3 G为NO

－

22 A：(NH4)2Cr2O7 B：Cr2O3 C：N2 D：NaCrO2 E：CrrO42 F：Cr2(SO4)3

(NH4)2Cr2O7Cr2O3＋N2↑＋4H2O

23 （1）4NaCO3 Al2O3＋Na2CO3＝2NaAlO2＋CO2↑

（2）Na2CO3 NaAlO2 Na2CrO4

－＋

（3）AlO2＋H＋H2O＝Al(OH)3↓

（4）2Na2CrO4＋H2SO4＝Na2Cr2O7＋Na2SO4＋H2O 24 （1）Cr2O72－＋4H2O2＋2H＋＝2CrO5＋5H2O 4CrO5＋12H＋＝4Cr3+＋7O2＋6H2O 总反

2－3＋＋

应式 2Cr2O7＋8H2O2＋16H＝4Cr＋7O2＋16H2O

33

（2）每cm 0.020mol·dm含0.020mmol K2Cr2O7，可以与0.80mmol H2O2反应。

（3）氧以－O－和－O－O－（过氧）型体与Cr（Ⅵ）结合。

算全对。

（4）反应A快。

25 （1）K2Cr2O7＋4KCl＋9H2SO4＝6KHSO4＋2CrO2Cl2＋3H2SO4·H2O

（2）2CrO2Cl2＋3Na2SO3＋H2O＝2Cr(OH)SO4＋4NaCl＋Na2SO（其它合理物质也可以，4写离子方程式也可以）

－＋－－

（3）阳极：Fe－2e＝Fe2 阴极：2H2O＋2e＝ H2＋2OH

－＋＋＋＋＋－

Cr2O72＋6Fe2＋14H＝2Cr3＋7H2O＋6Fe3 Cr3＋3OH＝Cr(OH)3 ＋－

Fe3＋3OH＝Fe(OH)3

26 （1）Cr3＋＋4OH－＝Cr(OH)4－ 2Cr(OH)4－＋3H2O2＋2OH－＝2CrO42－

2CrO42－＋2H＋＝Cr2O72－＋H2O （2）

不是氧化还原反应

2－3＋＋

总反应：2Cr2O7＋8H2O2＋16H＝4Cr＋7O2↑＋16H2O 相当于0.080mmol H2O2 （3）交换出nH+＝0821mmol n配＝0.822mmol 配离子：[Cr(H2O)4Cl2]＋ 有两种

结构，Cl在邻位和对位。

27．在鉴定某一阳离子时，移取一定量透明的暗绿色溶液A。然后进行如下实验：往溶液

A中逐滴加入适量氢氧化钠溶液，得到灰绿色沉淀B；往沉淀B中加入过量氢氧化钠溶液后，又得到绿色透明的溶液C；往溶液C中加入过氧化氢，得到黄色透明溶液D；将溶液D煮沸，冷却后用硫酸酸化，得到橙红色透明溶液E；再将溶液E用硫酸调节至pH＞2，加入过氧化氢和适量戊醇，轻轻摇动，戊醇显蓝色。

（1）分别写出由溶液A→B、B→C、C→D、D→E的有关离子反应式。 （2）戊醇层中的蓝色化合物是什么？试画出其结构图。

27 （1）前期鼓入富氧空气，烧掉有机物，否则无法制成火砖；燃烧有机物在氧气充足条

件下进行，放出足够热能，可节省燃料（节省20%～30%）； （2）后期限制空气流入的量很有必要，可保证Cr(Ⅵ)转变为Cr(Ⅲ)，并稳定地以Cr(Ⅲ)形式被固定在火砖内。如以Cr(Ⅵ)存在，则在雨水淋湿时或施工淋水时，铬会被溶解出来毒害环境。

－

28 Cr(NH3)3O4 或CrN3H9O4 （2）＋4（2分） （3）氧化还原性 （4）CrO42＋3NH3

－

＋3H2O2＝Cr(NH3)3(O2)2＋O2＋2H2O＋2OH 29 （1）Cr Cr2O3、K2Cr2O7

（2）7.18

＋

（3）因标准电极电位（E0M3/M）－0.74V＜0，可以和稀酸反应置换出H2；因在表面

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能被强氧化剂氧化得到抗腐蚀性的致密氧化膜，不能被硝酸、王水进一步反应。

＋＋－－

（4）Cr(OH)3＋3H＝Cr3＋3H2O Cr(OH)3＋OH＝Cr(OH)4 （5）K2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O或KCr(SO4)2·12H2O

（6）4Fe(CrO2)2＋8Na2CO3＋7O2＝8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2↑（2分） 30 （1）碳化钼；碳化钨 （2）Mo2C；WC 31 （1）A．CaWO4＋2HCl＝H2WO4＋CaCl2；

B．H2WO4＋2NH3·H2O＝(NH4)2WO4＋2H2O；

C．12(NH4)2WO4＋12H2O＝(NH4)10W12O41·5H2O＋14NH3·H2O； D．(NH4)10W12O41·5H2O12WO3＋10H2O＋10NH3↑。 （2）3H2＋WO3＝3H2O＋W

－

＝3×（－228）－（－764.1）＝80.1＝－RT1nK×103

－

K＝9.104 2×1015

＝3×（－242）－（－842.9）＝116.9kJ/mol ln（K2/K1）＝（1/T1－1/T2）/R K2＝1时，T2＝946.64K （3）W（s）＋I2（g）WI2（g），当生成WI2（g）扩散到灯丝附近的高温区时，又会立即分解出W而重新沉积在灯管上。

（4）每个W平均键合的Cl原子数4×1/2＝2个，则18－n＝6×2，得n＝6或每个W原子与四个C1原子相连；共6×4＝24个Cl。而每个Cl与两个W相连。所以Cl原子一共有24/2＝12个，因此n＝18－12＝6；或Cl原子只能在八面体的12条棱上。 32 （1）Cr(OH)3；H2CrO4（或H2Cr2O7）

（2）将溶液中的＋6价铬还原为＋3价铬

＋＋＋

（3）Fe(OH)3、Al(OH)3、Cr(OH)3；Ca2、Mg2、Na

（4）晶体硫酸镁、晶体硫酸钠；将混合物溶于水，加入烧碱溶液，至沉淀完全，过滤，将沉淀溶于稀硫酸，再浓缩结晶。

33 （1）13.9倍 因绿矾易被氧化，故实际用量可能要比理论值大。

＋

（2）因Cr3的沉淀物为Cr(OH)3，Cr(OH)3是两性氢氧化物，过高的pH会使其溶解，过低不能使其沉淀完全。

34 选择以铁做阳极：以Fe为阳极，电极反应式为：

阳极 Fe－2e＝Fe2+；阴极 2H+＋2e＝H2↑

加入少量食盐，是增加污水中离子浓度，增强导电能力。以生成的Fe2+为还原剂，在

－

酸性溶液中与Cr2O72离子发生氧化还原反应，离子方程式略。

－

这样Cr2O72离子被还原成Cr3+。在电解过程中，由于H+在阴极不断放电，打破了水的电离平衡、促进水的电离，溶液的pH值上升，溶液中的阳离子以Cr(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3形成沉淀。

由信息可知，Fe(OH)2开始沉淀的pH为7.6，沉淀完全的pH值为9.6，并且Fe(OH)2呈絮状沉淀不便分离，不易从溶液中除去。根据已学的知识，Fe(OH)2极易被O2氧化，所以在处理过程中鼓入空气，让空气中O2充分与Fe(OH)2反应（反应方程式略），成为容易分离的Cr(OH)3、Fe(OH)3，使废水含铬量降到可排放标准。 35 （1）13.9倍

（2）pH＝9.0

（3）pH过大时，会使Cr(OH)3（两性）溶解而使沉淀不完全 36 (NH4)2Cr2O7

37 较强的还原剂能够把铬还原到低于＋3的价态：

＋＋－＋＋

①3Fe2＋8H＋CrO42＝Cr3＋3Fe3＋4H2O

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＋－＋＋

②2Zn＋8H＋CrO42＝Cr2＋2Zn2＋4H2O

＋－＋＋

③Fe＋8H＋CrO42＝Cr3＋Fe3＋4H2O

－－－

④3H＋CrO42＋H2O＝Cr＋5OH

38 在K2Cr2O7的饱和溶液中加入过量的浓硫酸，即可析出暗红色的CrO3晶体：

K2Cr2O7＋H2SO4（浓）＝2CrO3↓＋K2SO4＋H2O

CrO3的熔点为196℃，对热不稳定。加热超过熔点则分解放出氧气： 4CrO32Cr2O3＋3O2↑

Cr2O3是溶解或熔融皆难的两性氧化物，和浓硫酸反应生成Cr2(SO4)3和H2O： Cr2O3＋3H2SO4＝Cr2(SO4)3＋3H2O

Cr2O3是绿色物质，部分Cr2O3与H2SO4反应后生成蓝绿色的Cr2(SO4)3溶液，我们观

＋

察到溶液的颜色即为Cr3离子的显色（蓝绿色）。

－

39 A：CrO2Cl2 B：BaCrO4 C：Cr2O72 D：Ba(ClO4)2 E：Cr(OH)3 F：NaCrO2

＋

G：Na2CrO4 H：Na2Cr2O7，I：CrO5 J：Cr3 K：O2

－＋＋＋＋

40 （1）MnO4＋5VO2＋H2O＝Mn2＋5VO2＋2H

＋－－－

（2）Cr3＋3OH＝Cr(OH)3↓（灰蓝色） Cr(OH)3＋OH＝Cr(OH)4（绿色）

－－－－

Cr(OH)4＋3HO2＝2CrO42（黄色）＋OH＋5H2O

－＋＋＋＋＋＋

（3）Cr2O72＋3Zn＋14H＝2Cr3＋3Zn2＋7H2O 2Cr3＋Zn＝2Cr2＋Zn2

＋＋＋

4Cr2＋O2＋4H＝4Cr3＋2H2O

－＋＋－

（4）Cr2O72＋3SO2＋2H＝2Cr3＋3SO42＋H2O

＋－

（5）Mn2＋2OH＝Mn(OH)2↓ 2Mn(OH)2＋O2＝2MnO(OH)2

－＋＋

（6）2MnO4＋5H2S＋6H＝2Mn2＋5S↓＋8H2O 41 （1）[Kr]4d55s1 第四周期ⅥB族

（2）10.3g/cm3 68.0%

－

（3）[Mo7O24]6 （4）正方体

－－－

（5）2MnS2＋9O2＋12OH＝2MoO42＋4SO42＋6H2O MoS2＋6HNO3＝H2MoO4＋2H2SO4＋6NO 2NO＋O2＝2NO2

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO

3??2H2MoO4＋4H2SO4 2MoS2＋9O2＋6H2O??HNO中学综合学科网 第 13 页 共 13 页 http://zhxk.net