2014年化学竞赛 - 中学化学竞赛试题资源库 - 铬族及其化合物

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[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

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