高中化学 元素化合物练习题与答案 打印

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

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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； 3． 用化学反应指出其阴离子在酸化其碱性溶液的行为。

第十三节 其它金属

一．钼是我国丰产元素，探明储量居世界之首。钼有广泛用途，例如白炽灯里支撑钨丝的就是钼丝；钼钢在高温下仍有高强度，用以制作火箭发动机、核反应堆等。钼是固氨酶活性中心元素，施钼肥可明显提高豆种植物产量，等等。

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乎的方程式； 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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第一章 元素与化合物

第一节 卤素

一．1．IO3－十5I－＋6CH3COOH===3I2＋6CH3COO－＋3H2O

2．KI在潮湿空气里，在阳光的作用下会被空气氧化而产生紫黑色固体（或紫色蒸气），而KIO3不被空气氧化。4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－

二．l．(1)主要反应： I2＋2KClO3==2KIO3＋C12↑ （2）可能的副反应：C12＋H2O（冷）==HClO＋HCl C12＋H2O==2HCl＋1/2O2 3C12＋3H2O（热）==HClO3＋5HCl I2＋5Cl2＋6H2O==2HIO3＋10HCl

一步：I2＋5H2O2?催化剂???2HIO3＋4H2O

二步： 2HIO3＋K2CO3==2KIO3＋CO2↑＋H2O 2．使氧化生成的I2再还原为碘化物

－－－

I2＋2S2O32==S4O62＋2I

三．3I2＋6OH－===IO3－＋5I－＋3H2O S2O32－＋4I2＋10OH－===2SO42－十8I－＋5H2O S2O32－＋2H＋===SO2↑十S↓＋H2O 4I－＋O2＋4H＋===2I2＋2H2O

四．加入过量KI生成I3－离子以减少I2挥发

1．在强酸性溶液中S2O32－遇酸分解，且I－易被空气氧化：（反应略）；在碱性溶液中：

－－－－

S2O32＋4I2＋10OH===SO42＋8I＋5H2O 3I2＋6OH－===IO3－＋5I－＋ 3H2O

上述到反应的发生，使定量反应难以准确．

2．前者，I2与S2O32－的反应速度大于I2与OH－的反应速度；后者，S2O32－与I2的反应速度大于S2O32－与H＋的反应速度。

五．I2 （反应略）

六．A CaF2 B H2SO4 C HF D NaF E NaHF2 七．紫 2I－＋CI2===I2＋2CI－ 棕紫 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－

棕红色 I2＋5Cl2＋6H2O===2IO3－＋5Cl－＋12H＋

八．A AgNO3 B AgCl C [Ag(NH3)2]Cl D AgBr

E Na3[Ag(S2O3)2] F Agl G Na[Ag(CN)2] H Ag2S （反应略）

九．1．该固体一定含钠和碘，使煤气灯火焰显黄色表明钠的存在；不溶于NH3，而溶于强络合剂CN－或S2O32－的黄色银盐一定是碘化银。

2．反应（1）～（4）表明该化合物是碘的含氧酸的钠盐。因其溶液呈中性，推测该晶体为NaIO3或NaIO4（略）

3．（反应略） 4．NaIO4

十．1．C的化合价为＋2，N的化合价为－3；第一个反应是氧化还原反应，K2CO3中的C是氧化剂。获得2个电子；C为还原剂，释放出2个电子。

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2．（l）因为是固体与固体反应，增大表面接触率； （2）避免副反应发生：2KHS==K2S＋H2S （3）不能说明，因HCN是易挥发物．

3．制备HCN的反应：KCN＋KHS===K2S＋HCN

十一．O2、HF、H2O2、OF2 F2＋2OH－===2F－＋OF2 ＋H2O

十二．KClO3＋H2C2O4===K2CO3＋2ClO2＋CO2↑＋H2O 冷凝； V型； 因为它是奇电子化合物（分子中含有奇数电子）

十三．I2O5＋5CO===5CO2＋I2 IO(IO3)、 I(IO3)3

十四．1．H—O—F H ＋1 O 0 F －1 H2＋O2＋F2===2HOF 2．Q=－103.5kJ/mol

3．不稳定的原因在于分子中同时存在电中性的氧原子、极化作用强的带正电荷的氢原子和带负电荷的氟原子。 2HOF→2HF＋O2 Q=－169kJ/nol 4．分解产物是H2O2 （反应略）

十五．首先，电解KCl水溶液制取KOH和Cl2；然后KOH与Cl2在加热条件下生成KClO3和KCl；再利用KCl和KClO3的溶解度差别，在水中重结晶提纯KClO3。（反应略）

十六．1． 1.00L干气体通过KI溶液时，其中Cl2和O3均氧化KI使转化为I2，但O3氧化KI后自身被还原为O2，从反应式可见l mol O3氧化KI后自身还原成 l mol O2，所以，1.00L干气体通过KI溶液后体积缩小值（1.00－0.98=0.02）全部是混合气体中Cl2的所占体积。与I2作用所耗Na2S2O3的量，则是混合气体中Cl2和O3的量之和。 Cl2、O3占混合气体的百分含量分别是：C12：2%； O3：1%

2． PH值变大。因O3氧化I－时消耗H＋（或答O3氧化I－时产生OH－）。 －－

O3＋2I＋H2O==O2＋I2＋2OH

十七．1．80Se， 78Se

2．有偶数中子的核素一般比有奇数中子的核素的丰度大。

83— 3．粒子C是单电荷阴离子，35BrO44．34Se?n?34Se

3Se＋4HNO3＋H2O===3H2SeO3＋4NO↑ H2SeO3＋2RbOH===Rb2SeO3＋2H2O Rb2SeO3＋O3==Rb2SeO4＋O2

833483Se?35Br?e

833483SeO?435BrO4?e

2??82835．BrO4－具有很强的氧化性，但因BrO4－形成的很少，其氧化性不能充分表现出来：

6 BrO4－＋14Cr3＋＋25H2O===7Cr2O72－＋3Br2＋50H＋ －＋

BrO4＋7Br2＋8H===4Br2＋4H2O

6BrO4－＋7I－＋6H＋===3Br2＋7IO3－＋3H2O

第二节 氢与氧

一．1．（略）

2．CFCl3和CF2Cl2在高空（O3层上边缘）200nm紫外光照射下分解放出Cl原子，促进O3分解；（略）

3．因燃料燃烧时尾气中有NO，处于O3层下边缘，可促进O3分解：（略）

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