【化学试题】无机试题6答案.doc

第1题：2003年8月4日在齐齐哈尔发生了化学毒剂泄漏中毒事件，致使40多人中毒，1人死亡造成该次中毒事故的毒源为侵华日军516部队（陆军化学研究所）遗留下来的化学毒剂——芥子气芥子气化学名称为2，2—二氯二乙硫醚，其结构式为，纯芥子气为无色油状液体，有微弱的大蒜气味（工业品呈黄棕色），沸点为219 ℃，挥发度小，凝固点为14.4 ℃它是持久性毒剂，难溶于水，溶于乙醇、苯等有机溶剂1）芥子气能发生水解反应而失去毒性1-1写出水解反应方程式：1-2该水解反应在室温下很慢，如何加快反应速率加速解毒，列举两例1-3在实际生活中，可用2％ 溶液对染毒服装进行煮沸消毒2）对受芥子气污染的建筑、土壤等采用喷撒氧化剂如漂白粉或KMnO4溶液的方法使其失去毒性完成下面的方程式：＋2→ （3）用火烧法可对染毒的地面进行消毒，在燃烧的同时，部分芥子气的受热分解物亦为无毒物写出燃烧反应方程式第1题答案：（9分）（1）1-1 ＋2H2O→ ＋2HCl（2分）1-2 升高温度，与碱反应（2分）1-3 碳酸钠（1分）（2）（2分）（3）＋7O2→H2SO4＋4CO2＋2HCl＋2H2O（2分，或2＋13O2→2SO2＋8CO2＋4HCl＋6H2O）第2题：对苯二甲酸是一种重要的化工原料，它能与某含碳、氢、氧三种元素的有机化合物A反应生成高分子化合物B。

已知50.0 mL水中溶有0.300 g A的溶液与100 mL水中溶有3.30 g蔗糖的溶液凝固点相同哌啶俗称六氢吡啶（吡啶：），以乙醇作溶剂，它与对苯二甲酸反应可生成对苯二甲酸哌啶盐1992年，人们用甲醇作溶剂，用对苯二甲酸哌啶盐、2, 2’一联吡啶和Co(ClO4)2·6H2O在60℃下反应两小时，得到双核钴的配合物（哌啶没有参与形成配合物）该配合物中含C：51.3%；H：3.38%；N：9.98%；Co：10.5%（计算值）用X－衍射法测定其单晶，表明羧基氧均已配位，ClO4－处于配合物的外界1）试求化合物A的式量，并确定A是何物质；（2）写出化合物A与对苯二甲酸的反应方程式3）若以水作溶剂，与乙醇作溶剂相比，哌啶的pKb值将如何变化？（4）写出对苯二甲酸的共轭碱5）试推断出该双核配合物的分子式（要有推断过程）第2题答案：（13分）（1）蔗糖的分子式为C12H22O11A的式量为62.2（2分） A为乙二醇（1分）（2）nHOCH2CH2OH＋nHOOC－－COOH→OCH2CH2OOC－－CO＋2nH2O（2分）（4）HOOC－－COO－（1分）（5）Co原子数为2，M＝1122；C原子数：48；H原子数：38；N原子数：8。

8个N必含4个联吡啶，其中含40个C，还剩8个C，必是一个对苯二甲酸根，带两个单位负电荷据电中性原理，外界必有2个ClO4－，4个联吡啶，1个对苯二甲酸根，必含36个H还有2个H，可能带一分子水，故分子式为C48H38N8Co2Cl2O13，分子量与此式相符，故可推定过程3分，结论2分）第3题：下列八个步骤是用来分析一种含铅锡的合金中铅和锡的个别含量（1）称量0.4062 g的合金，放在烧杯中，用11 mol·L－1的HCl和16 mol·L－1的HNO3溶液溶解样品在此过程中铅和锡分别被氧化成Pb(II)、Sn(VI)2）再加热5分钟，以赶走氮和氯的氧化物后，使溶液冷却；此时会有一些锡化合物和一种铅化合物沉淀出3）加入25.00 mL 0.2000 mol·L－1的Na2H2EDTA（可用H2Y2－表示）溶液后，沉淀会溶解成一透明无色的溶液4）上述溶液全部移入250.0 mL的量瓶中，并用蒸馏水稀释到量瓶的刻度上5）拿出25.00 mL，加入30%的Hexamine（如下图）溶液15 mL、H2O及两滴的类苯酚橙（以XO代表）（如下图）当指示剂，此溶液的pH值为66）再用标准0.009970 mol·L－1的硝酸铅Pb(NO3)2 溶液滴定从第(5)步骤中的黄色透明的溶液，直至颜色刚好由黄色变到红色，此实验值为24.05 mL。

7）取2.0 g的固体NaF加入滴定瓶中，此时溶液会变回黄色8）再用0.009970 mol·L－1的硝酸铅滴定到颜色变红，此实验值为15.00 mLHexamine和类苯酚橙（XO）的结构式如下： Hexamine 类苯酚橙（XO）Hexamine的pKb ＝9.5类苯酚橙（XO）在pH小于4时是红色，pH大于5时是黄色回答下列问题3-1．在步骤(2)中铅的沉淀物是什么？写出其化学式3-2．写出步骤(3)中沉淀消失的离子反应方程式（必须平衡）？记得此溶液的pH值为63-3．步骤(5)中为何加入Hexamine？3-4．加入类苯酚橙（XO）的目的为何？3-5．写出步骤(6)中，（i）在滴定过程中，以及（ii）滴定终点造成颜色变化时的平衡离子反应方程式3-6．步骤（7）中，加入NaF的目的为何？ 3-7．写出步骤(7)中的平衡离子方程式3-8．用平衡的离子方程式来说明为什么步骤(7)中的颜色会由红变为黄？用XO代表类苯酚橙3-9．计算此合金中Pb的重量百分比，再另外计算此合金中Sn的重量百分比第3题答案：（17分）3-1．PbCl2或任何含（OH）的物种等等…（1分）3-2．PbCl2(s)＋H2Y2－→PbY2－＋2H＋＋2Cl－（2分）3-3．作为pH缓冲剂（1分）3-4．金属络合指示剂（1分）3-5．由步骤(5)，标准Pb溶液是用来络合过量EDTA，部份EDTA已成为稳定SnY和PbY2－配合物；在pH＝6，EDTA主要以H2Y2－存在，因此：Pb2＋＋H2Y2－→PbY2－＋2H＋或类此反应式到达终点，一小量多出的Pb2＋就会和XO指示剂形成一红色配合物：Pb2＋＋XO(黄)→PbXO2＋(红) 或类此反应式。

滴定可以用以计算过量的EDTA，因此Sn＋Pb之总含量可以决定3分）3-6．和Sn络合（1分）3-7．SnY＋nF－＋2H＋→SnFn(n－4)＋H2Y2－（1分）3-8．所释出EDTA毁掉小量红色PbXO错合物，产生游离（黄色）XO（忽略XO上的电荷）H2Y2－＋PbXO2＋→PbY2－＋XO(黄色)＋2H＋或类似方程式（2分）3-9．Sn：100×(0.176/0.4062)＝43.72%Pb：100×(0.2292/0.4062)＝56.42 %（5分）第4题：过氧化氢是一种绿色氧化剂，主要应用于造纸工业，在环境保护方面也有广阔的应用前景近年来过氧化氢的制备方法和生产工艺不断改进，逐渐淘汰了生产方式陈旧能量消耗高的氧阴极法和存在安全问题的异丙醇法，而蒽醌法经过不断研究改进已经成为目前H2O2生产的主要方法但是蒽醌法工艺流程复杂，生产成本较高，限制了H2O2的应用，同时人们正在进行氢氧直接化合法的研究，这是一种符合原子经济的绿色的H2O2生产方法，工业化前景乐观，但它仍需解决生产安全H2O2收率等问题作为氢氧直接化合法的一种可替代方法，O2/CO与H2O反应发现在三苯膦钯配合物的存在下制备H2O2，可在很大程度上降低反应的危险性，O2和CO在操作条件下（没有明火）形成比较安全的混合气体。

4-1．请写出总反应方程式 ；4-2．反应机理如下，请分步写出反应式：（1）Pd(II)配合物被CO还原成Pd(0)配合物同时产生CO2（2）Pd(0)配合物被O2氧化生成过氧化Pd(II)配合物（3）过氧化Pd(II)配合物与酸HX（X－是一种结合力较弱的配位离子如CF3COO－，AcO－等称HX为酸助催化剂）反应，产生H2O2和原始的Pd(II)配合物4-3．氯代有机物（RCl）在过氧化氢的合成上有很好的促进效果，但却导致催化剂很快失活，发现产物中有烃类、氯化氢、二氧化碳原因是可能存在副反应，写出反应的化学方程式4-4．本方法除了催化剂转化率低这个缺点，还有个实际生产中所要考虑的问题是什么？4-5．二氧化氯在医疗卫生、消毒杀菌、饮用水净化、工业废水处理和纸浆漂白等领域的应用日益广泛，是一种日益受到重视的绿色化学品过氧化氢法是相对清洁的二氧化氯生产过程1）在二氧化氯生产过程中，氯离子为直接还原剂，还原氯酸根离子（反应1），二者物质的量比值：1︰1；甲醇、二氧化硫和过氧化氢为间接还原剂甲醇、二氧化硫和过氧化氢与氯酸根离子直接反应的速度非常慢，一般认为它们与（反应1）产物中另外一种具有强氧化性的物质作用，促进二氧化氯的发生（分别发生反应2、3、4）。

请写出四个化学反应离子方程式2）过氧化氢法生产二氧化氯过程中一般使用硫酸作为酸性介质，过氧化氢还原氯酸钠得到二氧化氯不同酸度下将形成不同的硫酸盐：当硫酸的浓度大于5.5 mol/L时，得到的盐是硫酸氢钠，请写出化学方程式；当硫酸的浓度为2.5～5.5 mol/L时，能产生氯气含量很少的产品，且反应速度和效率非常高，产生倍半硫酸钠已知该反应中物质的量比值氯酸钠︰硫酸︰过氧化氢＝6︰4︰3，请写出倍半硫酸钠的化学式 当硫酸浓度为1～2.5 mol/L时，相对其他制备方法在不用催化剂情况下能得到较高的反应速度和效率，产生中性盐请写出产物中二氧化氯和氧气的物质的量比值 第4题答案：（14分）4-1．O2＋CO＋H2O→H2O2＋CO2（1分）4-2．(PPh3)2Pd(Ⅱ)X2＋CO＋H2O→(PPh3)2Pd(0)＋2CO2＋2HX（1分）(PPh3)2Pd(0)＋O2→(PPh3)2Pd(Ⅱ)O2（1分）(PPh3)2Pd(Ⅱ)O2＋2HX→H2O2＋(PPh3)2Pd(Ⅱ)X2（1分）4-3．RCl＋CO＋H2O→RH＋HCl＋CO2（1分）4-4．实验研究中均是采用贵金属钯作为催化剂；催化剂的回收与再生都比较困难，不可避免地造成了贵金属催化剂的浪费；催化剂与配位体的回收还要涉及分离萃取等单元操作过程使工艺更加复杂，增加操作费用。

2分）4-5．（1）2ClO3－＋2Cl－＋4H＋→2ClO2＋Cl2＋2H2O（1分）CH3OH＋3Cl2＋H2O→6Cl－＋CO2＋6H＋（1分）SO2＋Cl2＋2H2O→2HCl＋H2SO4（1分）H2O2＋Cl2→2Cl－＋O2＋2H＋（1分）（2）2NaClO3＋2H2SO4＋H2O2→O2＋2ClO2＋2H2O＋2NaHSO4（1分）Na3H(SO4)2（1分）2︰1（1分）5、金属M溶于稀盐酸得到MCl2，其磁矩为5.0 B.M.在无氧的条件下， MCl2与NaOH反应产生白色沉淀A，A与空气接触逐渐变成红棕色沉淀B，B经过灼烧时生成红棕色粉末C，C经过不完全还原，生成黑色的磁性物质DB溶于稀盐酸生成溶液E，E能使KI溶液氧化析出I2，若在加入KI前先加入NaF，则不会析出I2若往B的浓NaOH悬浮液中通入氯气，可得到紫红色溶液F，加入BaCl2时就析出红棕色固体G，G是一种很强的氧化剂试确认M以及由A到G所代表的化合物，写出反应方程式，画出各物质之间相互转化的相关图5、M为Fe，A：Fe(OH)2；B：Fe(OH)3；C：Fe2O3；D：Fe3O4；；E：FeCl3；F：Na2FeO4；G：BaFeO46、某氧化物A，溶于浓盐酸得溶液B和气体C。

C通人KI溶液后用CCl4萃取生成物，CCl4层出现紫色B加人KO。