高中化学 元素化合物练习题与答案 打印

高中化学竞赛辅导练习 第一章 元素与化合物

第一节 卤素

一．为实现2000年消除碘缺乏病的目标，国家卫生部规定食盐必须加碘，其中碘以碘酸钾或碘化钾的形式存在。

1．有人烹调时，把两种不同厂家生产的加碘食盐混合，当滴食醋时，产生紫色蒸气，反应的离

子方程式为

2．这两种加碘食盐可以在潮湿的空气中曝露而加以鉴别，其原理是 ，反应的离子方程式为

二．1.食盐加碘剂—碘酸钾的制备可以采用二条工艺路线： 第一条：利用碘与氯酸钾反应来制备。试回答：

（1）该制备法的主要反应为： （2）可能的副反应有： 第二条：碘与过氧化氢在催化剂作用下反应生成碘酸，再与碳酸钾作用生成碘酸钾，请写出以上二步的反应方程式：

一步： 二步：

2.在传统的加碘盐中，使用的加碘剂主要是碘化钾。为减少碘元素的损失，需加入一定量的硫

代硫酸钠，为什么？

－

三．分析化学上常用硫代硫酸钠与单质碘反应来进行元素分析。硫代硫酸根（S2O32）离子与I2之间的反应进行得迅速、完全，但必须在中性或弱酸性溶液中进行。因为在碱性溶液中，I2会发生

－

反应，其离子方程式为 ；而且I2与S2O32发生副发应，其离子方程式为 。若在强酸性溶液中，Na2S2O3会发生分解，

－

其离子方程式为 ，同时I离子容易与空气中的氧气发生反应，其反应的离子方程式为 。在用碘量法进行测定时，为防止碘的挥发，在实验中首先应该采取的措施是 。

四．I2和Na2S2O3之间发生既快又完全的反应： I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6

1．若相互倾倒时上述反应需要在接近中性（pH值为5～9）的条件下进行，为什么？

2．当把I2溶液滴入Na2S2O3溶液中时，即使在碱性溶液中（pH=11）也能发生完全的反应；若把Na2S2O3溶液滴入I2溶液中，那么在酸性溶液中亦能发生完全反应，试简要解释上述两个实验事实。

Page 1 of 35

1

五．物质Z是有金属光泽的微晶状粉末．将2.8g Z的称样分成两等份。在加热下将其中一份溶于过量的浓硝酸中，蒸发溶液至痕量的HNO3逸出。另一份试样在加热下溶解于过量的氢氧化钠溶液中。在这两种情况下所得到的溶液，能使酸化的碘化钾一淀粉溶液变蓝色。

分别向上述两种溶液中加入过量的碘化钾一淀粉酸性溶液并用lmol/L的硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失。第一份溶液需消耗硫代硫酸钠溶液66mL，第二份需消耗11mL。

试确定物质Z的组成和写出所述反应的方程式。

六． 在右面图解中示出了用密码字母表示的物质反应的条件：

方框中的物质（A、D、E）是含氟的盐，B是一种浓酸，物质C是气体（通常条件下）。且已知，溶液冷却时盐E以沉淀析出，而当等体积的l mol/L E溶液和lmol/L碳酸氢钠溶液反应时，形成溶液，随后将溶液蒸发只得到盐D。

写出A～E的分子式。

－－

七．向盛有Br、I及CCl4的试管中缓慢通人氯气，在CCl4层中首先观察到 色，离子方程式是 ；然后观察到CCl4层变为 色，离子方程式是 ；最后观察到CCl4层变为 色，离子方程式是 。

八．溶液A加入NaCl溶液，有白色沉淀B析出，B可溶于氨水，所得溶液为C，把NaBr加到溶液C中，有浅黄色沉淀D析出，D在阳光下容易变黑，D溶于Na2S2O3溶液得到溶液E，于E中加入NaI，则有黄色沉淀F析出，F可溶于NaCN溶液得溶液G，往G中加入Na2S，得到黑色沉淀H，自溶液中分离出H，使H与浓HNO3一起煮沸后得到悬浮着浅黄色沉淀（硫黄）的溶液，滤出硫黄后，又得到原来的溶液A。

试推断A～H各是什么物质，并写出实验过程的反应方程式。

九．某白色晶体表现如下反应：

（1）在煤气灯的火焰中呈现明亮的黄色；

（2）水溶液呈中性，滴加亚硫酸（二氧化硫水溶液）时溶液显深棕色，亚硫酸过量则溶液褪色； （3）在（2）的最后得到的溶液中滴加硝酸银溶液，并用硝酸酸化溶液，产生黄色沉淀，不溶

Page 2 of 35

2

于NH3，但溶于CN或S2O32；

（4）该晶体的水溶液用碘化钾和稀硫酸处理，使溶液呈现深棕色，然后加入亚硫酸或者加入硫代硫酸钠溶液，都将褪色；

（5）取0.1000g固体溶于水，加入0.5g碘化钾和几mL稀硫酸，将所得的深棕色溶液用 0.1000mol/L硫代硫酸钠溶液滴定，直至溶液完全褪色，消耗硫代硫酸钠溶液37.40mL。

1．该晶体含哪些元素？

2．根据（l）～（4）的反应可以推测该化合物是什么？试计算其分子量； 3．写出（2）～（4）中发生的相应的反应的离子方程式； 4．由（5）确证该化合物是什么。

十．氰化钾、氰化氢的制备反应式为：

K2CO3＋C＋2NH3===2KCN＋3H2O－276kJ 、 CO＋NH3===HCN＋H2O一46kJ

－

氰离子为负一价（CN），其中碳、氰元素的化合价分别为

以上两个反应式若是氧化还原反应，请指出氧化剂、还原剂及其得失电子数。

制备纯净、无水HCN（沸点 299K）的一种方法是：混合磨细的KCN和KHS粉末，适度加热，写出这个反应式。

（l）为什么要磨细和用粉末？ （2）为什么要强调适度加热？

（3）能否说明HCN的酸性比H2S弱？

十一．氟是所有元素中非金属性最强的元素，氟气与水反应可以获得四种物质，它们分别为（用分子式表示） 、 、 、 。其中有一种是无色气体，与臭氧有类似的臭味，它可由氟气慢慢地通入2％的NaOH溶液中制得，此反应的离子方程式为：

十二．黄绿色ClO2具有漂白、消毒作用，制备ClO2（沸点9.90℃）的方法是：将湿润的KClO3

和草酸（固体）混合加热到60℃即得。其化学方程式为 ，用此法制备获得的ClO2和其它生成物分离的方法是 ClO2的分子构型为 ，它的化学性质之所以活泼是

十三．在合成氨工业中，用I2O5来定量测量CO的含量，其反应方程式为 ；I2O5和I4O9是离子化合物，试用离子式表示之 。

－

－

Page 3 of 35

3

十四．1．写出次氟酸的结构式并指出各元素的氧化数，写出用斯图杰尔和阿佩里曼方法制备该酸的反应方程式。

H—H O—O F—F O—H O—F H—F

2．右面给出了几个分子和基团

432 494 155 424 220 566 E（kJ/mol）

化学键的键能：

试计算次氟酸的生成热（即从单质生成1mol该酸反应的热效应）。

3．为什么次氟酸不稳定？试预测它分解的可能途径，求出次氟酸分解反应的热效应值。

4．次氟酸刹那间能被热水所分解。此时得到的溶液，即表现有氧化性（对于碘化钠），又表现有还原性（对于高锰酸盐）。试推断次氟酸在水解时能生成什么产物？写出全部反应的方程式。

十五．KCl和KClO3的溶解度（g/100g H2O，0℃）分别为28.5和3.3，简述以KCl为原料制取KClO3的方法，写出有关化学方程式。

十六．1820年德贝莱纳首次提出用MnO2催KClO3热分解的反应制备O2。当时就知道气态产物有异常的气味，后来证明其中含有少量C12、O3及微量ClO2，测定气态产物O2中Cl2、O3含量的一种方法是：收集1.00L干气体（标态），使之通过KI溶液。通过溶液的气体经干燥后体积为0 98L。溶液中的KI被氧化成I2，后者和硫代硫酸钠的反应耗掉0.100mol/LNa2S2O3溶液0.0267L。

1．气态产物中Cl2、O3各占多少摩尔百分含量？

2．气态产物经过KI溶液前后，溶液的PH值有无改变？说明原因。

十七．在过去一个半世纪的时间内，一直试图合成粒子C。1968年利用核化学方法经多步合成首次得到了这种粒子，曾使用一种化学元素碲的单质作为合成原料。 用于制备C的元素的天然同位素组成如下：

用富集A=82的核素的制剂，以中子流照射，并使其溶于稀硝酸中。向所得溶液中加入过量的

Page 4 of 35

4

氢氧化物，之后，将臭氧通入溶液。由于得到的核素的β—蜕变，形成了粒子C。此外还知道，粒

－－

子C组成中的整个核的总电荷等于1.07×1017C，而电子的总电荷等于1.09×1017C。 1．为了制得粒子C利用了何种化学元素的核素？

2．自然界中元素的核组成与元素的任一个稳定核素的丰度之间有什么联系？ 3．粒子C的组成和电荷怎样？

4．试写出制取C时进行的反应方程式（包括核反应）；

＋－－

5．在酸性介质中粒子C与离子Cr3、Br、I反应，形成何种物质？

第二节 氢与氧

一．在海拔20km～40km的高空，少量臭氧（～10ppm）吸收了太阳的大部分（95％～99％）有害紫外辐射。而在地球近表面，小到只有0.2ppm的臭氧却能促进光化学反应造成有害烟雾，因此，

人们力图保护高空大气层中的臭氧，防止地球近表面臭氧浓度增加，已知臭氧分解反应： O3（g）＋O（g）→2O2（g） 此分解反应可通过高空大气层中某些微量组分（例如NO和 Cl原子）的催化作用实现。

1．分别写出以NO和Cl原子为催化剂的臭氧分解的分步反应方程式；

2．高空大气层中致冷剂CFCl3和雾化剂CF2Cl2的存在有何危害？写出有关反应方程式；

3．世界上许多科学家强烈反对发展超高音速运输（SST）机，其主要理由是什么？

二．1．用通用的符号和式子说明所谓的过氧化合物。写出六种过氧化合物的化学式； 2．写出二种定量测定过氧化钙中过氧化物含量的化学方程式； 3．用化学方程式表示下列化学反应：

（1）[Cr(H2O)6]Cl3溶于水，和过量氢氧化钠溶液混合，形成亮绿色溶液。当加人过氧化氢溶液时，溶液颜色转变为黄色；

（2）若把紫色锰化合物的溶液和过氧化氢溶液混合，溶液褪色并有气体放出。

第三节 硫

Page 5 of 35

5

三．A可与H2和O2反应说明A为非金属单，B和 C分别是A的不同氧化数的氧化物，其盐G可与单质A化合生成H，H遇酸D可分解为A、B和D的钾盐，又A的简单阴离子可与A化合，且产物遇酸分解为单质A、A的简单阴离子和D的钾盐。据此可判断A为单质硫。 A．S B．SO2 C．SO3 D．H2SO4 E．K2SO4 F．K2S2O8 G．K2SO3 H．K2S2O3 I．H2S J．K2S K．K2Sx L．K2S4O6

四．由示出的化学式知，X、Z可能是B元素含氧酸的多酸盐（或连多酸盐）或代酸盐，而短周期元素能形成多酸盐的有硼、硅、磷、硫，能形成连多酸盐或代酸盐的只有硫．其次，X、Z中B、C的质量比（即原子数比）相同，只有可能是硅的多酸盐（如单链的[SiO3]n2－和环状的[SinO3n]2－或硫的代酸盐和连多酸盐等（如Na2S3O3、Na2S4O6）。再根据X与盐酸的反应，并通过组成的质量分数进行计算。可判断X为Na2S3O3、Z为Na2S4O6。

五．1．3Na2S＋As2S5==2Na3AsS4 2．Na2S＋SnS2== Na2SnS3 3．Na2S2＋SnS== Na2SnS3

六．1．三角锥形； sp2； 不等性

2．CaSO3＋2PC15 ===CaC12＋2POCl3＋SOC12 3.CH3CH2OH＋SOCl2 ==CH3CH2Cl＋SO2↑＋HCl↑ 4．MCln·xH2O＋xSOCl2===MCln＋xSO2↑＋2xHCl↑

5．氯化亚砜与醇、水分子中的羟基作用，生成SO2和HCl； 反应中的其它产物都是气体而逸出； 可在真空中蒸馏而赶掉。

七．A BaCl2； B AgNO3 C AgCl； D Ba(NO3)2 E Ag(S2O3)23－

F BaSO4 G BaS H Ag2S （略）

八．1．（1） （2） 2．（1） H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2O （2） H3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O

3．H3PO3与盐酸不反应，H3AsO3与盐酸反应： As(OH)3＋3HCl===AsCl3＋3H2O

第四节 稀有气体

一．所谈的气体是氩。雷利（Rayleigh，J.W.S）和拉姆赛（Bamsay W．）用光谱法发现了惰性（稀有）气体氦、氖、氩、氪、氙。20世纪 60年代初制得了这些元素中氙的稳定化合物。如氟化氙XeF2、XeF4、XeF6；氧化物XeO3、XeO4及其衍生物XeOF4。可表示它们性质的反应式为： 3XeF4===2XeF6＋Xe

2XeF2＋2H2O===2Xe＋O2＋4HF

XeO3＋6KI＋HCl===Xe＋3I2＋6KCl＋3H2O XeO4＋2Ba(OH)2===Ba2XeO6＋2H2O 二．XeF2 （mol）%=25% XeF4 （mol）%=75%

Page 26 of 35

26

第五节 氮族

一．N2O4自偶电离N2O4NO＋＋NO3－，Cu与N2O4反应失电子给NO＋，放生成NO和Cu(NO3)2。A、B分别为NO2和NO，C为HNO2。Co(NH3)62＋易被氧化为 Co(NH3)63＋

，D、F分别是含—NO2－和—ONO－配体的Co（Ⅲ）的配离子。 1．N2O4＋2N2H4===3N2＋4H2O

2．N2O4中N采取sp2杂化，5个σ键（一个N—N键，4个N—键），一个?86键。 3．Cu＋2N2O4===Cu(NO3)2＋2NO↑

4．D 为[Co(NO2)(NH3)5]2＋ 一硝基·五氨合钴（Ⅲ）配离子 E为[Co(ONO)(NH3)5]2＋ 一亚硝酸根·五氨合钴（Ⅲ）配离子

＋＋

二．从NH4的质子传递考虑，酸根接受H的能力将影响接盐热分解温度。 1．NH4Br比 NH4Cl热分解温度更高； NH4H2PO4比(NH4)3PO4热分解温度更高。

2．2NH4Cl＋Fe===NH3↑＋FeCl2＋H2↑ 2NH4Cl＋FeO===NH3↑＋FeCI2＋H2O

3．若HA有氧化性，则分解出来的NH3会立即被氧化。如： NH4NO3===N2O＋2H2O NH4NO2===N2↑＋2H2O

三．火柴本身包含有氧化剂与还原剂，而普通灭火器的作用是意图隔离可燃物与氧气接触，因而成效不佳；猛烈爆炸的主要原因可能是硝酸铵受强热急速分解造成的。

四．1．3 NH2－＋NO3－=== N3－＋3OH－＋NH3 2NH2－＋N2O=== N3－＋OH－＋NH3

2．N3－中N的氧化数为－1/3，N原

－

子均采取sp杂化。N3的等电子体物种如CO2、N2O。

3．HN3：按稀有气体结构计算各原子最外层电子数之和n0＝2＋3×8==26，而各原子价电子数之和nv==1＋3×5＝16，故成键数为（26一16）/2==5，孤对电子的对数为（16－5×2）/2==3（对）。 HN3的共振结构：

由于N（a）－N（b）键级为1.5，而N（b）－N（c）键级为2.5，故N（a）－N（b）的键长要比N（a）一N（c）的长。

4．离子型叠氮化物虽然可以在室温下存在，但在加热或撞击时分解为氮气和金属（不爆炸），故可作为“空气袋”。

5．可用物理吸附法或化学反应法，如用分子筛吸附氧；用合成载氧体吸氧或用乙基蒽醇与氧反应生成H2O2等，随后再放出氧。

五．同温同压下，气体体积比等于物质的量比，故n(NF3):n(NO)＝3：2 3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF

六．1．nH3PO4==Hn＋2PnO3n＋1＋（n－1）H2O nH3PO4==(HPO3)n＋nH2O

Page 27 of 35

27

2．如右图所示

3．多磷酸根是一种强络合剂，能络合水中的Ca2＋、Mg2＋，使洗衣粉不怕硬水，所以多磷酸钠起到软化水的作用（软水剂）。

4．洗衣废水中含磷酸盐，在江河湖水中积累成“肥水”，造成污染。

七．1．Ca5(PO4)3F＋5H2SO4===5CaSO4＋3H3PO4＋HF Ca5(PO4)3F＋7H3PO4===5Ca(H2PO4)2＋HF

2．SiO2＋2 Ca5(PO4)3F＋H2O==3Ca3(PO4)2＋CaSiO3＋HF↑

3．A与B不等同，A的肥效高于B。因为晶型的转变是在微粒的不断运动中进行，需要一定能量；α态在固体慢慢冷却过程中，通过微粒的运动逐渐变为β态。若采取用水急冷的办法，水吸收大量热能，α态来不及转变为β态。

＋＋＋＋

八．Na2CO3溶液与金属盐溶液反应可能生成正盐（Mn=Ca2、Sr2、Ba2、Mn2

＋

、Ag＋等）。碱式盐M2(OH)2CO3（M2＋=Mg2＋、Be2＋、Fe2＋、Co2＋、Cu2＋、Zn2＋、Cd2＋、Pb2＋等）或氢氧化物M(OH)3（M3＋＝Fe3＋、Cr3＋、AI3＋）。限于中学生知识水平，可设D（即ACl2）与Na2CO3溶液反应析出的F为ACO3。金属磷化物和酸反应生成的PH3（燃点39℃）中含有少量P2H6，后者在空气中自燃生成P4O10和H2O。 A为 Ca 。

九．P2S5＋8H2O===2H3PO4＋5H2S 2H3AsO3＋3H2S===As2S3↓＋6H2O

十．As2O3＋6Zn＋12HCl===2AsH3＋6ZnCl2＋3H2O AsH3===2As＋3H2 十一．2As2S3＋9O2==2As2O3＋6SO2

2As＋3H25O4（热、浓）==As2O3＋3SO2↑＋3H2O

As2O3＋6Zn＋6H2SO4==2AsH3＋6ZnSO4＋3H2O。 AsH3==2As＋3H2

十二．1．BiCl3＋H2O==BiOCl↓＋2HCl

2．不同意。 BiOCl 中的 Cl呈－1价，而次氯酸盐中 Cl为＋l价。 3．将BiCl3固体溶于少量浓盐酸中，再加水稀释。 4． BiCl3与Cl－生成BiCl63－等配离子。

十三．根据元素X的氧化态变化情况可推断其为ⅤA族元素，再由 X（V）的强氧化性，知X为铋。

1．X为铋，Bi其电子构型为：[Xe]4f145d106s26p3 2．根据理想气体状态方程式得： T==1883K时，M=464.9g/mol

Bi的原子量为208.98。在沸点1883K时以Bi2（g）型体存在； T==2280K时，M=209.75g/mol T==2770K时，M=208.7g/mol

故在沸点以上时以Bi（g）状态存在。（略）

3．2Bi＋6H2SO4===Bi2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O Bi＋4HNO3===Bi(NO3)3＋NO↑＋2H2O

Page 28 of 35

28

4．BiC13＋KCl===KBiCl4 BiC13＋KCl===KBiCl4 Bi2(SO4)3＋K2SO4===2Kbi(SO4 )2

正八面体 Bi 以sp3d2杂化轨道成键

5．Bi(NO3)3＋H2O==BiONO3↓＋2HNO3 BiCl3＋H2O===BiOCl↓＋2HCl

6．5NaBiO3＋2Mn2＋＋14H＋===2MnO4－＋5Bi3＋＋5Na＋＋7H2O

7．2Bi3＋＋3HSnO2－＋6OH－===2Bi＋3HSnO3－＋3H2O 温度高时，HSnO2－发生自氧化还原，析出黑色Sn。

8． （－）Pt，H2∣HCl∣BiCl3，Bi（＋）

第六节 碳 硅 硼

一．1．硝酸是氧化剂，氢氟酸是配合剂；

2．不能代替，因为氯离子不能与硅形成稳定的配合物。 3．（l）Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2

（2）Si＋2NaNO3＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O＋2NaNO2

二．1．（1）Na2CO3＋SiO2===Na2SiO3＋CO2↑ Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋SiO2·H2O↓

（2）反应（1）在高温条件下由于SiO2的难挥发性而易进行；反应（2）可在溶液中进行，因为H2CO3的酸性强于H2SiO3 2．如下所示

Page 29 of 35

29

三．1．①2；2；9；2；2；4；1 ②2；14；1；2；6；14；4；1 ③4；6；11；2；2；6；4；3

2．碳酸较硅酸酸性强，强酸可取代弱酸。 3．铝在岩石中主要以共价形式存在。

4．浓度×(10－4mol/L)：Na＋：1.52；Ca2＋：0.60；Mg2＋：0.45；K＋：0.35；HCO3－：3.05；SO42－：0.26；Cl：0.40；H4SiO4：1.90

四．SinH2n+2；较低

五．1． 2．

六．1．B原子以sp2杂化和F形成平面正三角形结构； 2．酸，B原子有一个空p轨道，能接受电子对； 3．B(OH)3＋H2OB(OH)4－十H＋，一元酸。 七．1．碳

2．Na2B2O7＋2CO(NH2)2===4(BN)3＋Na2O十4H2O＋2CO2

3．根据等电子原理，α—(BN)3与石墨的性质相近，因而α—(BN)3与石墨的结构相同，为层状结构，图示如右：

β—(BN)3与金刚石的性质相近，因而它具有与金刚石相同的结构。图示如右：

八．

2．如右图所示： 3．B 17.5% C 82.5%

第七节 碱金属与碱土金属

一．1．Rb2CO3＋2C===3CO↑＋2Rb↑ 3Fe＋2Na2CO3===Fe3O4十2CO↑十4Na↑ 3Fe＋4NaOH===Fe3O4＋2H2↑十4Na↑ Na＋KCl==NaCl＋K↑

2．金属的标准电动序只是对于一定浓度（lmol/L）的水溶液和一定温度（25℃）下才是正确的。非水溶液、高温、固相反应的情况下不适用。因此，严格地说，电动序与本试题无关。比较化学活动性时应依具体条件而定。高温下的化学活动性是由许多因素决定的。在所给条件下，前三个反应在高温下之所以能够进行，可用Fe3O4晶格的高度稳定性和大量气体的放出（体系的熵显著增大）来解释。

Page 30 of 35

30

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qoat.html