化学竞赛-过-渡-元-素-(I)练习

化学竞赛过渡元素(I)练习3.完成下列反应并注明条件：(1)TiCl4+Zn+HCl(2)TiO2++H2O2(3)BaTiO39.写出下列钒化合物或酸根中钒的氧化数？VO2+;VOCl2;VO43－;V3O93－;[VOF4]2－;[V(NH3)6]Cl3;K2V4O9(H2O)7。10.完成下列反应方程式：(1)V2O5+HCl（浓）(2)VO2++H2C2O4(3)V2O5+NaOH(4)VO43－+H2O2+H+(5)NH4VO3(6)NbCl5+H2O(7)Nb2O5+H2(8)Ta2O5+Mg12.填写下列各反应的反应条件，并写出相应的化学方程式：V10O336－VOCl2VI3VCl2)12(VCl3(2)(6)(10)(11)(13)NaVO3)1(V2O5)7(V2O3)8(V)9(VCl4(5)(3)(14)VOSO4(4)VO2VF4(15)VF3+VF516.金属钒的Latimer电位图为：VV+1.00VVIV+0.3VVIII-0.2VVII-1.5VV0已知：φөZn2+/Zn=－0.76V;φөSn4+/Sn2+=＋0.15V;φөFe/3+Fe2+=＋0.76V请选择适当的还原剂还原(1)VV到VII，(2)VV到VIII，(3)VV到VIV。18.完成下列反应方程式：(1)Cr2O3+Al(2)Cr(NO3)3+KOH(过量)(3)K2Cr2O7+(NH4)2S(4)CrO3+C2H5OH(5)KCrO2+Cl2+NaOH(6)K2Cr2O7+H2SO4(浓)(7)(NH4)2Cr2O7(8)(NH4)2MoO6(9)Mo+Cl2(10)K2Cr2O7+H2O2乙醚温和条件19.在微酸性的K2Cr2O7溶液中，加入Pb2+离子会生成黄色PbCrO4沉淀，为什么？20.在K2Cr2O7溶液中，加入一定量的浓H2SO4。加热煮沸至200C，发现溶液的颜色变成兰绿色。经检验溶液中并无任何还原剂存在。试说明原因。21.BaCrO4和BaSO4的溶度积相似，为什么BaCrO4能溶于强酸，而BaSO4则不溶？26.利用EAN规则预言：钼、锇、铼等羰基化合物的分子式；并用价层电子对互斥原理预言这些分子的结构式。28.化合物A是具有腐蚀性的挥发性红色液体，称取化合物A465mg，使之溶于水中，溶液具有明显的酸性。约需要6mmol的Ba(OH)2才能中和它，同时溶液中产生沉淀B，过滤出沉淀，洗涤后用稀HClO4溶液处理，沉淀B转化成一橙红色溶液C，与此同时又产生一白色的新沉淀D。加入过量的KI后，用S2O32－滴定所生成的I3－离子，耗去S2O32－9.0mmol。终点时生成一绿色溶液，经中和可产生葱绿色沉淀E，过滤得E，使之溶于过量的NaOH溶液中，变成了F。F再与H2O2共沸，变成黄色溶液G，酸化时进一步变成橙红色溶液H，向H中加入少许H2O2，有蓝色I生成，静置又变成J并放出气体K。试确认各符号所代表的物质，并写出化学反应方程式。30.完成下列各反应方程式：(1)MnO42－+CO2+H2O(4)Na2S2O3+KMnO4+KOH(2)MnO2+H2SO4(浓)(5)MnSO4+K2S2O8+H2O(3)Mn2++NaBiO3+H+(6)Re2O7+CO33.利用锰的电势图回答：(1)在酸性和碱性介质中哪些价态不稳定？(2)在酸性和碱性介质中哪些可作氧化剂，各种氧化剂的还原产物是什么？MnO2Mn3+Mn2+Mn0MnO42+0.59+1.51MnO40.5642.261.18MnO3+2.0+2.5+1.5φAMnO2Mn(OH)3Mn0MnO42+0.59MnO40.201.55Mn(OH)2+0.10+0.58+0.600.05φB34.说明下列现象的原因：(1)向锰(II)盐溶液中加碱，先生成白色沉淀，在空气中慢慢变成棕色。(2)向铁(III)盐溶液中加碳酸钠，放出CO2，向铁(II)盐溶液中加入碳酸钠则不产生CO2。(3)向钴（II）盐溶液中加碱生成兰色沉淀，加热后变黑。(4)向铜（II）盐溶液中加碱生成兰色沉淀，加热后变黑。36.试确认下列符号所代表的物质，化合物A是不溶于水的暗绿色固体。它溶于硝酸生成浅红色的液体B。若B与浓HNO3和KClO3共煮沸，有黑色沉淀C生成，C不溶于碱。除了浓盐酸外，也不溶于其他强酸。将C与NaOH和Na2O2共热，它就转变成可溶于水的绿色化合物D。若D溶液酸化，它就变成紫红色E，还有少量化合物C沉淀出来。将C和E分离，用Na2SO3的碱性溶液处理时，又有一部分C沉淀出来。如果将C溶于H2O2的酸性溶液中，就有氧气逸出，所产生的F和B是相同的。若使F变成碱性，就有粉红色沉淀G生成。若在没有空气的条件下强热G时，它就会变成A。试确定各符号所代表的化合物，写出相应的化学或离子方程式。38.一物质(MnSO4-4H2O)重584mg。溶于水中，能与29.8cm3的未知KMnO4溶液A恰好反应，而且在过量的H2SO4存在时，得到一种红色溶液。此溶液与34.5cm3的未知溶液B反应，使红色褪掉。此未知溶液B的浓度为37.24kgm－3的FeSO4-(NH4)2SO4-6H2O。另外，用25cm3溶液B与21.6cm3溶液A等当量反应。用这些数据求得此红色溶液中锰的氧化态。写出Mn2+和MnO4－之间的离子反应方程式。40.为要同时分析钢样中Cr和Mn的含量，通过适当的方法，把Cr氧化成Cr2O72－,Mn氧化成为MnO4－。10.000g钢样制成含有Cr2O72－和MnO4－离子的250cm3溶液。取10.00cm3此样品，加入BaCl2溶液，适当调节酸度，使铬完全变为BaCrO4沉淀，烘干后得0.0549g。再取10.00cm3此溶液，恰好需要用15.95cm3、0.075mol-dm－3的Fe2+溶液滴定（在酸性介质中），计算此钢样中Mn和Cr的百分含量。41.二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。试画出硫酸法生产二氧化钛的简化流程框图，并回答下列问题。(1)指出流程框图中何处发生了化学反应，写出相应的化学反应方程式。(2)该法生产中排放的废液对环境有哪些不利影响？(3)氯化法生产二氧化钛是以金红石为原料，氯气可以回收，循环使用。请写出有关的化学反应方程式。(4)请对比硫酸法与氯化法的优缺点。42.如何利用Ti3+离子的还原性来测定溶液中的含量？43.简述向正钒酸盐的溶液中加酸时，钒酸根离子的聚合情况以及颜色变化，并解释V2O5和多钒酸根有颜色的原因。44.(1)金属M在其氧化物中的氧化态为+2+5，MO、M2O3为碱性，M2O4、M2O5呈两性，M2O5剧毒，溶于碱成MO43－，后者因溶液的pH值减小而聚合成聚阴离子。M2O5溶于热HNO3、热H2SO4，形成MO2+离子，与HCl反应，生成MOCl2和Cl2。M2O5的一种缺氧（M与O非整比）氧化物组成为M2O5-x（x0.2）。取2.648g这种样品溶于硫酸溶液后，用0.100moldm－3的Ce(ClO4)4滴定，消耗41.3cm3。通过计算给出此氧化物的组成。(2)某金属能形成几种氧化物。它在其中一种氧化物中的氧化态为“n”，在另一种氧化物中为“n+5”。后者转化为前者时失去36.1%（质量）的氧。通过计算确定金属种类及其氧化物。(1)试写出上述反应的离子方程式。(2)在密闭容器中用硝酸来分解辉钼矿，氧化过程的条件为150~250C，114575~1823850Pa氧压。反应过程中硝酸的实际消耗量很低，为什么？试通过化学方程式来解释。47.所有Mo原子的配位数都是6，形成[MoO6]n－，呈八面体，称为小八面体(图A)。钼有一种含氧酸根[MoxOy]z－，式中x、y、z都是正整数。按下面的步骤可理解某钼的含氧酸根的结构。a．所有Mo原子的配位数都是6，形成[MoO6]n－，呈八面体，称为小八面体(图A)；b．6个“小八面体”共棱连接可构成一个“超八面体”(图B)；c．2个“超八面体”共用2个“小八面体”，可构成一个“孪超八面体”(图C)；d．从一个“孪超八面体”里取走3个“小八面体”，得到“缺角孪超八面体”(图D)。回答下列问题：(1)小八面体的化学式[MoO6]n－中的n=__________；(2)超八面体的化学式是_________________________；(3)孪超八面体的化学式是_______________________；(4)缺角孪超八面体的化学式是___________________；49.某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下：软锰矿：MnO2含量65%，SiO2含量约20%，Al2O3含量约4%，其余为水分；闪锌矿：ZnS含量80%，FeS、CuS、CdS含量各约2%，SiO2含量约7%，其余为水分。科研人员开发了综合利用这两种资源的工艺，主产品是通过电解获得的锌和二氧化锰，副产品为硫磺、少量金属铜和镉。生产正常时，只需外购少量硫酸和纯碱，其它原料则由内部解决。工艺流程框图如上图所示，流程框图中每一方框为一种处理过程，带箭头的线表示加热浸出[1]软锰矿粉硫酸溶液闪锌矿粉过滤出的残渣去硫磺回收[2]AD(适量)过滤出海绵状铜、镉回收加热水解除铁、铝等并过滤[3]E贮备B[5]过滤C去污水处理GNa2CO3溶液电解[4]电解产品MnO2粉碎、包装、入成品库电解产品Zn入成品库F物流线。请阅图后回答下列问题：(1)写出图上标有阿拉伯数字的处理过程中发生的主要反应的化学方程式，并配平之。(2)写出A、B、C、D、E、F、G表示的物流线上全部物料的组分的化学式。(3)二氧化锰和锌是制造干电池的基本材料。电解二氧化锰的传统生产工艺主要为：软锰矿加煤还原焙烧；硫酸浸出焙烧料；浸出液经净化后去电解，电解时在阳极上析出二氧化锰(阴极产生的气体放空)，获得的二氧化锰经粉碎后为成品。电解锌的传统生产工艺主要为：闪锌矿高温氧化除硫；焙烧渣用硫酸浸出；浸出液经净化后电解还原，在阴极获得电解锌(阳极产生的气体放空)。试从环境保护和能耗的角度，对比新工艺与传统工艺，指出新工艺的特点，并简单评述之。51.业已发现许多含金的化合物可以治疗风湿症等疾病，引起科学家广泛兴趣。在吡啶(N)的衍生物2,2’—联吡啶(代号A)中加入冰醋酸与30%H2O2的混合液，反应完成后加入数倍体积的丙酮，析出白色针状晶体B(分子式为C10H8N2O2)。B的红外光谱显示它有一种A没有的化学键，B分成两份，一份与HAuCl4在温热的甲醇中反应得到深黄色沉淀C，另一份在热水中与NaAuCl4反应，得到亮黄色粉末D，用银量法测得C不含游离氯而D含7.18%游离氯，C的紫外光谱在211nm处有吸收峰，与B的213nm特征吸收峰相近，而D则没有这一吸收，C和D中金的配位数都是4。(1)画出A、B、C、D的结构式。(2)在制备B的过程中，加入丙酮起什么作用？(3)给出用游离氯测定值得出D的化学式的推理和计算过程52.元素周期表有3种金属A、B和C。已知其有关性质：(a)所有3种金属都可形成二价离子，稳定程度不同；(b)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；(c)元素A和B在此周期中表现为较高的氧化态；(d)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。(e)金属B的一种含氧酸的最高氧化态可以作为起始原料，以水为介质进行如下反应：浓HCl一般加热XYZ隔绝空气加热饱和溶液+Zn+HCl+NaAcBnOmp已知X为稳定的绿色物质；Y为顺磁性、不稳定的蓝色物质；Z为反磁性、红色稳定的物质。(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，并指出颜色和它几何