无机试题3答案

第1题（本题共6分，每小题3分）铜及其化合物在日常生活中应用极其广泛。（1）若把原先的厕所或马厩改为贮存弹药的仓库，经过一段时间后，炮弹发生锈蚀，经化验得锈蚀产物的主要成分是[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3。请分析原因，写出相关的化学反应方程式。（2）火炮在射击后要用擦抹剂清除炮瞠内的铜（俗称挂铜）。擦抹剂由K2Cr2O7和(NH4)2CO3组成。当温度低于10℃，用擦抹剂时还要加少量NaOH以促进反应。2-1铜与擦抹剂反应的方程式（产物都是水溶性的）；2-2温度低于10℃时，加NaOH为什么能促进反应？写出反应式。第1题答案解：（1）厕所、马厩里的粪便中的尿素分解产生NH3，改为贮存弹药的仓库后，由于NH3的存在，使Cu的还原性增强，易被空气中的氧气氧化，于是弹药上的Cu与CO2、O2、H2O和NH3等共同作用，产生铜锈：Cu＋8NH3＋O2＋CO2＋H2O＝[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3。2-13Cu＋K2Cr2O7＋12(NH4)2CO3＝2[Cu(NH3)4]CO3＋[Cu(NH3)4](HCO3)2＋2[Cr(NH3)6](HCO3)3＋2KHCO3＋7H2O（写离子式的给全分）2-2低于10℃，加NaOH使NH4+更易成NH3，促进配合，和产物中HCO3-结合，使平衡右移。3Cu＋K2Cr2O7＋12(NH3)2CO3＋10NaOH＝3[Cu(NH3)4]CO3＋[Cr(NH3)6]2(CO3)3＋K2CO3＋5Na2CO3（产物Cr(NH3)63+错，但平衡，扣1分，产物中有CO2不给分。产物中有HCO3-反应物中OH-数目相应减少，方程式平衡的，不扣分）第2题（本题共10分，第1小题2分，其余每小题4分）钢铁表面发蓝（或发黑，在钢铁表面形成一层致密的氧化物Fe3O4）可提高其耐磨、耐蚀性能。其原理是：①在NaOH溶液中，将铁粉溶解在NaNO2溶液中，除水之外，还可产生A和C。其中C为气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。②A能在过量的NaNO2溶液中继续反应，生成B和C。③A和B的溶液能继续反应，生成Fe3O4。经研究发现：A和B的焰色反应均为黄色，其导电性实验均为K2SO4型。生成物中A与C、B与C的物质的量之比均为3︰1。回答下列问题：（1）写出并配平化学反应方程式。（2）实践中发现适当提高温度或增大NaNO2溶液的浓度有利于氧化膜增厚，但加大NaOH溶液浓度对膜层厚度影响不大。试说明原因。（3）发蓝层遇光气（COCl2），若不及时清洗，则发蓝层的完整性将被破坏。写出有关的化学反应方程式。（4）有一种隐形材料D可由B与Zn(NO3)2反应生成，也可用以硝酸铁、硝酸锌、氢氧化钠等为原料的水热合成法。请确定D的化学式，并判断上述制备D的反应是否属于氧化还原反应。此法所得产品D能够隐形的原因是什么？第2题答案解：（1）3Fe＋NaNO2＋5NaOH＝3Na2FeO2＋NH3↑＋H2O6Na2FeO2＋NaNO2＋5H2O＝3Na2Fe2O4＋NH3↑＋7NaOHNa2FeO2＋Na2Fe2O4＋2H2O＝Fe3O4＋4NaOH（2）由于NaNO2是氧化剂，增大NaNO2浓度可以使反应向生成Fe3O4方向移动；而升高温度可以增强NaNO2的氧化性；由于NaOH是介质，当它的浓度达到一定要求后，再升高c(OH)，对化学平衡(生成氧化物层厚度)影响不大，何况还抑制Na2Fe2O4、Fe3O4的生成。（3）2Fe3O4＋9COCl2＝6FeCl3＋8CO2↑＋CO↑。（4）D：ZnFe2O4；非氧化还原反应；D晶粒直径应在10nm（纳米）左右，能吸收电磁波。第3题（本题共10分，每1、2、3小题2分，第3小题4分）某元素Y的氧化物是一种重要的干燥剂，其干燥效果比普通干燥剂强得多。现有一新工艺将该氧化物转变为该元素的含氧酸A，A的元素分析结果如下：O59.27%，H2.49%。A在273K时能稳定存在，在375K时A可以转变为另一种异构体B，B中含有两个不等价的Y原子，继续隔绝空气加热发生歧化反应，其中一种歧化产物是焦亚磷酸。试回答下列问题：（1）指出元素Y在周期表中的位置以及该元素的名称与电子排布式；（2）写出含氧酸A及其异构体B的路易斯结构式；（3）写出歧化反应方程式，并列举另一种歧化产物C的一项用途。（4）研究发现，C在弱碱性介质和中性介质中与醋酸铜反应分别生成一种绿色沉淀D和棕红色沉淀E，摩尔电导表明D和E都是电中性分子，且D的分子量明显小于E，试画出D和E的结构式，如果存在异构体，也要求画出。第3题答案（1）第三周期VA族；P[Ne]3s23p3（2）略，折线（3）2H4P2O6=H4P2O5+H4P2P7，焦磷酸，无氰电镀（4）D：E：OCuOPOPOHOOH2OH2OOHOOCuOPOPOHOHOH2OH2O第4题（本题共10分，第3小题4分，其余每小题2分）已知：对于电对Cr2O72-/Cr3+：φθ=1.232V；对于电对Cl2/Cl-：φθ=1.3583V。（1）从φθ数据，判断下述反应在标态下能否进行？Cr2O72-+6Cl-+14H+==2Cr3++7H2O+3Cl2（2）采取什么措施，有利于用该反应来制备氯气？（3）如果将上述反应设计成原电池，写出电池的正极反应、负极反应与原电池符号。（4）计算该反应的平衡常数(298K)。第4题答：（1）不能。（2）提高酸度，使用浓盐酸。（3）正极：Cr2O72-+6e-+14H+==2Cr3++7H2O负极：2Cl--2e-==Cl2原电池符号：(-)Pt,Cl2(p1)│Cl-(c1)││Cr2O72-(c2),Cr3+(c3)│Pt(+)（4）lgKθ=nEθ/0.0592=6(1.232-1.3583)/0.0592=-12.770Kθ=1.7010-13第5题（本题共14分，第5小题4分，其余每小题2分）化合物A含硫（每个分子只含1个硫原子）、氧以及一种或几种卤素；少量A与水反应可完全水解而不被氧化或还原，所有反应产物均可溶于水；将A配成水溶液稀释后分成几份，分别加入一系列0.1mol/L的试剂，现象如下：①加入硝酸和硝酸银，产生微黄色沉淀。②加入氯化钡，无沉淀产生。③用氨水将溶液调至pH＝7，然后加入硝酸钙，无现象发生。④溶液经酸化后加入高锰酸钾，紫色褪去，再加入硝酸钡，产生白色沉淀。⑤加入硝酸铜，无沉淀。（1）①、②、③的目的是为了检出什么离子？试分别写出欲检出离子的化学式。OCuOPOPOHOOHOPOPOHOOHOOHHOHOOHOCuOPOPOHOOHOPOPOHOHOOHOOHOPOPOOHOHOOHOOHPOPOCuOOPOPOOHOHOOHOHOHPOPOCuOOHO（2）写出④发生的反应的离子方程式。（3）⑤的欲测物质是什么？写出欲测物质与加入试剂的离子方程式。（4）以上测试结果表明A可能是什么物质？写出A的化学式。（5）称取7.190gA溶于水稀释至250.0cm3。取25.00cm3溶液加入HNO3和足量的AgNO3，使沉淀完全，沉淀经洗涤、干燥后称重，为1.452g。写出A的化学式。（6）写出A与水的反应的方程式。若你未在回答以上问题时得到A的化学式，请用SO2ClF代替A。第5题答案（1）A：SOmXn，X＝F、Cl、Br、I之一或几种，∴A为卤氧化硫，∴A与水的反应可能是：SOX2＋H2O→HSO3－＋X－或SO2X2＋H2O→SO42－＋X－（不可能是氧化还原反应），由①、②、③、④、⑤知：A可能是SOCl2、SOClBr或SOBr2。由⑤的反应现象无I3－色出现并不能判断无I－，因为有：I2＋SO32－→I－＋SO42－。（2）若A为SOX2，则水解产生SO2：SOX2＋H2O→SO2＋2HX；5SO2＋2MnO4－＋2H2O→5SO42－＋2Mn2＋＋4H＋若为SO2X2，则水解：SO2X2＋H2O→SO42－＋X－（3）初步判断有无I3－离子，其离子方程式为：2Cu2＋＋4I－→2CuI↓＋I2。需要指出的是：由⑤的反应现象无I3－色出现并不能判断无I－，因为有：I2＋SO32－→I－＋SO42－。（4）A可能是SOClBr或SOBr2。（5）最后经计算A为SOClBr。若A为SOBr2，经计算可得沉淀1.29g；而A为SOClBr，可得沉淀1.45g。（6）SOClBr＋H2O＝SO2＋HCl＋HBr第6题（本题共10分，每小题5分）1.3476g锗的氧化物质X与足量含溴量为58.36%的物质D反应可以得到氧气（1atm273.15K）288.6mL，同时得到1.9145g氟化物E。（1）写出此反应的方程式并画出D的立体结构。（写出推理过程）（2）高纯度的E可以由配合物X在600℃下分解得到，已知配合物X中钡含量为42.39%。写出得到高纯度的E的反应式及配合物X中配离子的立体结构。第6题答案（1）3GeO2＋4BrF3＝3GeF4＋3O2＋2Br2D：FBrFF（2）BaGeF6＝BaF2＋GeF4GeFFFFFF2-第7题（本题共10分，每小题2分）过氧乙酸是一种广谱消毒剂，可用过氧化氢与乙酸反应制取，调节乙酸和过氧化氢的浓度可得到不同浓度的过氧乙酸。过氧乙酸含量的分析方法如下：准确称取0.5027g过氧乙酸试样，置于预先盛有40mLH2O、5mL3mol/LH2SO4溶液和2～3滴1mol/LMnSO4溶液并已冷却至5℃的碘量瓶中，摇匀，用0.02366mol/LKMnO4标准溶液滴定至溶液呈浅粉色（30s不退色），消耗了12.49mL；随即加入10mL20%KI溶液和2～3滴(NH4)2MoO4溶液（起催化作用并减轻溶液的颜色），轻轻摇匀，加塞，在暗处放置5～10min，用0.1018mol/LNa2S2O3标准溶液滴定，接近终点时加入3mL0.5%淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失，并保持30s不重新显色，为终点，消耗了Na2S2O323.61mL。（1）写出与测定有关的化学方程式。（2）计算过氧乙酸的质量分数（要求3位有效数字；过氧乙酸的摩尔质量为76.05g/mol）。（3）本法的KMnO4滴定不同于常规方法，为什么？（4）简述为什么此法实验结果只能达到3位有效数字。（5）过氧乙酸不稳定，易受热分解。写出热分解反应方程式。第7题答案（1）化学方程式：2KMnO4＋3H2SO4＋5H2O2＝2MnSO4＋K2SO4＋5O2＋8H2O2KI＋2H2SO4＋CH3COOOH＝2KHSO4＋CH3COOH＋H2O＋I2I2＋2Na2S2O3＝2NaI＋Na2S4O6（2）计算过程：w＝mVcM21000×100＝5027.02100076.051018.023.61×100＝18.2%计算错误给1分。过氧乙酸的质量分数＝0.182（3）为避免过氧乙酸与高锰酸钾反应。或：为避免过氧乙酸分解产生过氧化氢继续与高锰酸钾反应。（4）可推测：过氧乙酸在水溶液中会分解，因而该测定方法本身不可能达到4位有效数字的准确度。（5）CH3COOOH=CH3COOH＋1/2O2↑第8题（本题共10分，第2、3小题3分，其余每小题2分）光合作用可以由CO2和H2O合成葡萄糖，同时放出O2。（1）写出这个方程式。若将上述反应的逆反应设计成一个原电池，产生电流。这样就可以实现由太阳能转化为电能。（2）写出此原电池的正极反应和负极反应。（3）经热力学计算该电池的标准电动势为1.24V。已知φθ(O2/H2O)=1.23V，求φθ(CO2/C6H12O6)=？（4）设一长满绿藻的正方形游泳池，边长为10.0m，在平均照度下，每cm2面积上可按上述电池产生1.00mA电流。求该游泳池产生的总电力。8、答案：（1）6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2（2）正极反应：O2+4H++4e-=2H2O负极反应：C6H12O6+6H2O=6CO2+24H++24e-（3）计算式和结果：φθ(CO2/C6H12O6)=1.23-1.24=-0.01V（4）1.24V×1.00×10-3A/cm2×(100cm