化学竞赛过渡元素I练习

1、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) BaTiO3一; 9 .写出下列钮化合物或酸根中锐的氧化数？ VO2+；VOCl2；VO43；V3O93；VOF42；V(NH3)6C13；K2V4O9(H2O)7。 10 .完成下列反应方程式： (1) V2O5+HCl(浓)一-+(5)NH4VO3-H (2) VO2+H2c2O4(6)NbCl5+H2O (3) V2O5+NaOH(7)Nb2O5+H2； _3-+ (4) VO4+H2O2+H-(8)Ta2O5+Mg 12.填写下列各反应的反应条件，并写出相应

2、的化学方程式： V10O336VOCI2V3VCl2一空LVC13 ,T八个小 (2)|(6)(10)(11)(13) NaVO3(V2O5-tV2O3VVCl4 |(5)3),(14) VOSO4.VO2VF4-(15)VF3+VF5 16 .金属钮的Latimer电位图为： Vv+1.00VViv.+0.3V.Viii.-0.2VI.-V.V0 已知：/Zn2+/Zn=-0.76V；(f)?Sn4+/Sn2+=+0.15V；/Fe/Fe2+=+0.76V 请选择适当的还原剂还原(1)VV至IJV11,(2)VV到V111,(3)VV到VIV。 18 .完成下列反应方程式： (1) Cr2O

3、3+Al- (2) Cr(NO3)3+KOH(过量)-) (3) K2Cr2O7+(NH4)2S- (4) CrO3+C2H5OH- (5) KCrO2+Cl2+NaOH (6) K2Cr2O7+H2SO4(浓)-3 (7) (NH4)2Cr2O7一； (8) (NH4)2MoO6一; (9) Mo+Cl2一乙醛 (10) K2Cr2O7+H2O219 .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200七，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

4、 .BaCrO4和BaSO4的溶度积相似，为什么BaCrO,能溶于强酸，而BaSO4则不溶？ 26 .利用EAN规则预言：铝、钺、铢等厥基化合物的分子式；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HCIO4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S2O32一滴定所生成的I3一离子， 耗去S2O329.0mmol。终点时生成一绿色溶液，经中和可产生

5、葱绿色沉淀巳过滤得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Ko 试确认各符号所代表的物质，并写出化学反应方程式。 (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? +1.5 一一 0.5642-2.26+0.593+1.51 MnO4MnO4MnO2Mn 心+0.582 一+0.600.20+0.101.550 MnOdMnOdMnO?Mn(OH)3Mn(OH)2Mn +0.59-0.05 34 .

6、说明下列现象的原因： (1)向镒(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)向钻(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KCIO3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

7、紫红色巳还有少量化合物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 30.完成下列各反应方程式： _2一_ (1) MnO4+CO2+H2O (2) MnO2+H2SO4(浓)-H (3) Mn2+NaBiO3+H+ 33.利用镒的电势图回答： (4)Na2s2O3+KMnO4+KOH MnSO4+K2S2O8+H2O) (6)Re2O7+CO 温和条件 2+-1.18 Mn 0 M +2.0 MnO3 +2.5 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

8、就会变成Ao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1夜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 一、一3一一 B反应，使红色褪掉。此未知溶液B的浓度为37.24kgm的FeSO4-(NH4)2SO4-6H2O。另外，用25cm3溶液B与21.6cm3溶1夜A等当量反应。用这些数据求得此红色溶液中镒的氧化态。写出Mn2+和MnO4一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

9、Cr2O72,Mn氧化成为MnO4010.000g钢样制成含有Cr2O72和MnO4一离子的250cm3溶液。取10.00cm3此样品，加入BaCl2溶液，适当调节酸度，使需完全变为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

10、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 .简述向正钮酸盐的溶液中加酸时，钮酸根离子的聚合情况以及颜色变化，并解释V2O5 和多钮酸根有颜色的原因。 44 .(1)金属M在其氧化物中的氧化态为+2T+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

11、MOCl2和Cl2。M2O5的一种缺氧(M与O非整比)氧化物组成为M2O5-X(x_ X隔绝空气加热Y饱和溶液Z 10.(1)V2O5+6HCl(浓)=2VOCl2+Cl2+3H2O (2) VO2+H2c2O4+2H+=2VO2+2CO2+2H2O (3) V2O5+2NaOH=2NaVO3+H2O(4)VO43+H2O2+6H+=V(O2)3+4H2O (5) 2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O(6)NbCl5+H2。=NbOCl3+2HCl (7) Nb2O5+5H2=2Nb+5H2O(8)Ta2O5+5Mg2Ta+5MgO 12. (1)NaOH,溶解：V2O5+2NaOH=2N

12、aVO3+H2O(2)稀H2SO4,pH=38 (3) H2c2O4,熔融：V2O5+H2c2O4=2VO2+2CO2T+HO (4)稀硫酸，溶解：VO2+H2SO4=VOSO4+H2O (5) 2NaVO3+2FeSO4+4H2SO4=2VOSO4+Fe2(SO4)3+Na2SO4+2H2O (6)浓盐酸：V2O5+6HCl(浓)=2VOCl2+Cl2+3H2O H2还原：V2O5+2H2=V2O3+2H2O 19000c 一一,一一 (8) V2O3+3CaAr气流中2V+3CaO(9)V+2Cl2VCl4 (10) 2V+3chemPasteVCl3(11)VCl4+H2=VCl2+2H

13、Cl (12) 4VCl2+O2+4HCl=4VCl3+2H2O(13)2VCl42VCl3+Cl2 0 (14) VCl4+4HFVF4+4HCl(15)2VF4300cVF3+VF5 N2气流中 13. Cr%=1.00%,V%=0.26%。 14. VO43(黄)一*VO43与VO2+混合物(%)VO21蓝)3+)V2+(紫) 2+uN+ 15. VO2被还原到+2氧化态。16.(1)VV二V(2)VaVVVVV 17. 分子量的可能值是83.3n(n为正整数)。 18. (1)Cr2O3+AlAl2O3+2Cr(2)Cr(NO3)3+4KOH(过量)=KCr(OH)4+3KNO3 (3

14、) K2Cr2O7+3(NH4)2$+4H2O=2Cr(OH)3+3S+6NH3H2O+2KOH或者2KCr(OH)4+3S+6NH3H2O (4) 4CrO3+3C2H5OH3CH3COOH+3H2O+2Cr2O3 (5) 2KCrO2+3cl2+8NaOHK2CQ4+6NaCl+Na2CQ4+4H2O (6) K2Cr2O7+H2SO4(浓)=2CrO3+K2SO4+H2O (7) (NH4)2Cr2O7N2+Cr2O3+4H2O(8)(NH4)2MoO42NH3+MoO3+H2O (9) 2Mo+5Cl2(过量)=2MoCl5 乙酬 (10) K2Cr2O7+4H2O2+2HCl2CrO

15、5+5H2O+2KCl 19. PbCrO4在溶液中会J,且Cr2O72与CrO42一间存在平衡Cr2O72+H2O2CrO42+2H+, 当加入Pb2+后，由于PbCrOJ生成，使Cr2O72一不断转化为CrO/，把Pb2+离子加入 K2Cr2O7溶液中会生成黄色PbCrO4沉淀。 20. K2Cr2O7+H2SO4(浓)=K2sO4+2CrO3+H2O,而CrO3的熔点为167热稳定性差， 加热到200C后CrO3逐步分解：CrO3CcOsCr2OsCrOz-*Cr2O3(绿色) 21. BaCrO4在强酸中不易形成酸式盐Ba(HSO4)2,，BaSO4不溶于强酸中。对BaCrO,言，强

16、酸中CrO42易转化为C2O72使BaCrO4族解：2BaCrO4+2H+=Cr2O72+2Ba2+H2O 22. 橙一绿：Cr2O72+3Zn+14H+=2Cr3+3Zn2+7H2O Cr3+4H2O+2Cr=Cr(H2。)402(绿色) 绿一兰：2Cr3+Zn=2Cr2+Zn2+兰一*绿：2Cr2+2H+=2Cr3+H2T (2)2MnO2+2H2SO4(浓)=2MnSO4+2H2O+02T 2Mn2+5NaBiO3(s)+14H+=2MnO4+5Bi3+5Na+7H2O (4) Na2s2O3+8KMnO4+10KOHNa2SO4+K2SO4+8K2MnO4+5H2O Ag+ (5) 2

17、MnSO4+5K2s2O8+8H2O_2KMnO4+4K2SO4+8H2SO4 (6) Re2O7+17CO=Re2(CO)10+7CO2 33. (1)Mn的+2、+4、+7氧化态稳定；+3、+5、+6氧化态不稳定； (2)在酸性介质中，MnO2、MnO4可作氧化剂，还原产物为Mn2+;在碱性介质中，MnO4MnO42可作氧化剂，MnO4-*MnO42,MnO42MnO2。 34. (1)Mn2+2OH=Mn(OH)2W)4Mn(OH)2+O2=4MnO(OH)J(棕)+2H2。 (2)2Fe3+3CO32+3H2O=2Fe(OH)3J+CO2TFe2+CO3=FeCO3 (3)Co2+2O

18、H=Co(OH)2J蓝)4Co(OH)2+O22c02O3(黑)+4H2O (4)Cu2+2OH=Cu(OH)2J蓝)Cu(OH)2CuO(黑)+H2O 36.MnO(A)+2HNO3=Mn(NO3)2+H2O 3Mn(NO3)2+KCIO3+3H2O=3MnO2(C)+KCI+6HNO3 MnO2+4HCI(浓)=MnCl2+Cl2T+2HO MnO2+2NaOH+H2O2=Na2MnO4(D)+2H2O 3Na2MnO4+4HNO3=2NaMnO4(E)+MnO2(C)+2H2O+4NaNO32NaMnO4+3Na2SO3+H2O=2MnO2(C)+3Na2SO4+2NaOH MnO2+N

19、a2O2+2H+=Mn2+(F)+02T+2HO Mn2+2OH=Mn(OH)2J(G)Mn(OH)2MnO+H2O26. Mo(CO)6,正八面体；Os(CO)5,三角双锥; 27. (1)60 2 28. CrO2c|2ABaCrO4-BC2O7C CrO42GC2O72HCrO5I CrO2cI2+2H2O=H2CrO4+2HCl4CrO5+12H+=4Cr3+702T+6HO 2 30.(1)3MnO4+2CO2=2MnO4 +MnO2+2CO3 Re2(CO)10,两个共顶点的八面体。 (2)60n(n为正整数)。 Ba(CIO4)2DCr(OH)3ENaCrO?-F Cr3+JO2

20、K Ba(OH)2+H2CrO4=BaCrO4J+2HO 2 (2)废液呈强酸性，会使排入废水中水体的pH明显降低；废液中的Fe2+易被水中氧气氧化成Fe3+,大大降低水中溶存氧；废液中肯定存在溶于硫酸的重金属离子，它们对水中生物有毒性。 V2O5与上面的这些多钮酸根离子之所以有颜色是因为钮、氧之间存在着较强的极化效应，O2一中的电子能吸收可见光，向钮(V)发生电荷跃迁的缘故。 44.(1)V2O4.86；(2)Mn元素2Mn2O7=4MnO+5O2 47.(1)n=6(2)Mo6O192(3)Mo10O284+(4)Mo7O246 49.1中：MnO2+ZnS+2H2SO4=SJ+MnSO,

21、+ZnSO4+2H2OMnO2+CuS+2H2SO4S-+MnSO4+CUSO4+2H2O3MnO2+2FeS+6H2SO42s,+3MnSO,+Fe2(SO4)3+6H2OMnO2+CdS+2H2SO4S+CdSO,+MnSO4+2H2O ALO3+3H2SO4=ASO4)3+3H2O硫酸法 氯化法 a.工艺简单，技术要求较低 工艺复杂，设备、技术要求高 b.使用低品位的FeTiO3(钛铁矿) 使用高品位的TiO?(金红石) c.只能间歇生产 能够连续生产 d.排出大量废液、废料 只有少量废料，无废液 e.废硫酸难以再循环使用，因为废硫酸中含 杂质越来越多，纯化成本太大 氯气可以循环使用 (

22、3)TiO2+2C12+CTiCl4+CO2TiCl4+。2=TiO2+2c12 (4) 42.用Fe3+的标准溶液滴定Ti3+,用KCNS(aq)作指示剂，可以测定溶液中Ti的含量。 H+H+H+H+H+ 43.VO43)V2O72*V3O93*V10O286)H2V10O2843VO2+ 38.+34Mn 5Mn3+4H2O 41. 硫酸煮沸：FeTiO3+2H2SO4 TiOSQ+FeSQ+2H2O 加水分解(水解)：TiOSO4+(n+1)H2O TiOzgiHzO+H2SO4 煨烧：TiOzgnHzO TiO2nH?O 2+MnO4+8H+ 钛铁矿 浓硫酸 （从题目中“硫磺回收”指导方程式书写） 2中：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,Zn+CdSO4=ZnSQ+Cd （从题目中“海绵状铜、镉回收”说明1中CuS、CdS在氧化剂MnO2的作用下 形成Cu2+、Cd2+和S沉淀。为什么必须用Zn作还原剂？由于最后的电解产物是 Zn,若加入其他金属作还原剂，会引入杂质。） 3中为使Fe2+全部转化成Fe3+,加热彻底水解，必须加入氧化剂，最佳选择是 MnO2。 MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO