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2014年化学竞赛——中学化学竞赛试题资源库——锗锡铅

发布时间:2013-11-17 10:58:07  

中学化学竞赛试题资源库——锗锡铅

A组

1.为了减少城市空气污染,要求使用无铅汽油,所谓无铅汽油是指

A 不用铅桶装的汽油 B 不含四乙基铅的汽油

C 不含Pb(NO3)2的汽油 D 不含氧化铅的汽油

2.与铁相似,金属锡能溶于盐酸生成氯化亚锡,氯化亚锡又能被氯化铁氧化为氯化锡。则下列有关微粒氧化、还原能力的比较中,正确的是

++++A 氧化能力:Sn4<Sn2 B 氧化韵力:Fe3<Sn4

++C 还原能力:Fe2<Sn2 D 还原能力:Fe<Sn

3.铅是碳族元素之一,其价态的稳定性明显不同于同族的其它元素,由此判断以下叙述正确的是

A 铅与过量的氯气化合生成稳定的PbCl2

B PbO2溶于浓盐酸生成PbCl2、Cl2和H2O

C PbCl2溶液在空气中极易被氧化,保存时常加入少量金属铅

D 铅、铜均可溶于稀硝酸,且有相同的反应类型和产物类型

+4.某元素离子X2核外有5个电子层,最外层有2个电子,为把固体XCl2溶于水配

成溶液,需加少量的单质X和盐酸,由此判断下列说法不正确的是

A X(OH)2是强碱 B X元素常见的化合价是+2价和+4价

C XCl2溶液呈酸性 D XCl2溶液在空气中保存易变质

5.某学生设计一个实验证明PbO中含有氧元素,

反应式如下:

??Pb+CO, PbO+C??

??Pb+CO2, PbO+CO??

回答下列问题:

(1)此装置图中有个明显的错误,请指出;

(2)盛澄清石灰水的试管开始一段时间可能没有现象,请指出可能的原因;

(3)烧杯中醋酸二氨合铜的作用是什么?

(4)若用空气代替干燥的氮气,行吗?为什么?

6.铅从单质到化合物都有着广泛的应用,如制造焊锡、铅蓄电池、化工耐酸设备以及X射线的防护材料等。铅的氧化物主要有三种:PbO、PbO2和Pb3O4。

请回答下列问题:

(1)铅位于元素周期表中第 周期第 族;

(2)PbO2是一种两性氧化物,试写出PbO2和NaOH浓溶液反应的离子方程式 ;

(3)铅蓄电池是目前使用最普及的一种蓄电池。它以Pb、PbO2为电极,以H2SO4

--溶液为电解液。由于硫酸浓度较大,实际参加反应的是HSO4,而不是SO42。铅蓄电池

放电时负极反应和电池总反应分别为:

--+负极反应式:Pb+HSO4-2e=PbSO4+H-

电池总反应式:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2

O

加强热加强热

则铅蓄电池放电时正极反应式为 。

B组

7.铅的氧化物较多,其中Pb3O4是铅的最高价氧化物和最低价氧化物形成的复杂氧化物。在Pb3O4中,铅的最高价氧化物与最低价氧化物的物质的量之比为

A 1︰1 B 1︰2 C 2︰1 D 无法确定

8.PbO2微热时可分解生成PbO和O2,PbO是一种不溶于水但易溶于酸的黄色物质,把适量黑褐色的PbO2粉未投入到热水中,一边搅拌,一边通入SO2气体,结果得到白色不溶物。对此作出的错误判断是

A PbO2具有氧化性 B 白色不溶物是PbSO3

C 白色不溶物是PbSO4 D 白色不溶物既是氧化产物又是还原产物

+9.某金属元素的离子X2有6个电子层,最外层有2个电子,当把XO2溶于浓盐酸

时,有黄绿色气体产生,则下列说法不正确的是

A 该元素是ⅡA族元素 B XO2具有强氧化性

+C 该元素是ⅣA族元素 D X2具有还原性

10.根据“稳定岛假说”,元素周期表的最终界限可能在175号左右,科学家预测114号元素为“类铅”,位于第七周期IVA族,下列有关它的性质的预测中,错误的是

A 它的硬度小,熔点较低

B 它的+4价氯化物具有强还原性

C 它的金属性比铅强

D 电解它的硝酸盐和硝酸铜的混和溶液时,它在阴极首先析出

11.下列的氯化物中,不能水解的是

A 四氯化碳 B 四氯化硅 C 四氯化锡 D 四氯化锗

12.金属锡与浓HNO3反应的产物是

A Sn(NO3)2 B Sn(NO3)4 C SnO2·4H2O D 不起反应

13.已知Pb(Ⅳ)是强氧化剂,则Pb(Ⅱ)的还原能力如何?

14.写出PbO与NaOH反应的化学方程式。

15.有些复杂的氧化物往往看作由两种不同价态的两种元素的氧化物复合而成。Pb3O4可看作不同价态的氧化物复合而成,其分子式为 ;现将Pb3O4投入过量的硝酸溶液里,充分反应后,发现还有一部分固体在溶液中出现,且以铅的高价氧化物的形式存在。写出Pb3O4跟硝酸反应的化学方程式 ;说明铅的高价氧化物不溶于硝酸的理由 。

16.博物馆里陈列的油画,时间久了,白色画面涂有的白色颜料[其成分为PbCO3·Pb(OH)2]渐渐变成黯然无光的黑色(PbS),这主要是由于空气中含有的微量H2S长期作用所致。试写出由白色变为黑色的化学方程式 。若在黑色画面上轻轻擦拭H2O2,则又变得洁白如新(成分为PbSO4),其化学方程式为________________。若有0.5mol的PbS参与反应,则在此反应中发生转移的电子为 mol。

+17.在Mn2的溶液中加入HNO3再加入PbO2,则反应体系显紫红色;如果将HNO3

改为盐酸,则不显示紫红色,写出这二者的反应离子方程式。

18.文艺复兴时期杰出画家达·芬奇传世名画《蒙娜丽莎》,画中蒙娜丽莎神秘地微

笑了500余年人们发现收藏在巴黎卢浮宫的这幅油画色彩渐渐变暗,影响了这一千古杰作是什么原因造成的?能不能让蒙娜丽莎梦幻般的迷人微笑再现于世?原来名画失色是因为油画所用颜料为铅白[碱式碳酸铅Pb2(OH)2CO3],长期置于空气中,受空气中硫化氢侵蚀,变成黑色PbS使油画色彩变暗。若能将PbS变为PbSO4,就会由黑转白。请写出有关反应方程式。

19.长期使用劣质香粉,脸上有时出现一些黑色斑点,这是因为在劣质香粉里含有铅白[2PbCO3·Pb(OH)2],它与皮肤中的硫化物产生了黑色的硫化铅。除去这种黑色斑点的主要方法是选用合适的氧化剂将其氧化为难溶于水和酸的白色化合物,供选择的氧化剂有:①漂白粉、②高锰酸钾、③双氧水。试回答:

(1)应选用 作氧化剂去掉PbS,理由是 。

(2)去掉PbS时可能的化学方程式是 。

20.在今年3·15消费者权益保障日中,成都市有关部门对市场上销售的香粉进行抽查,结果发现了一批香粉属伪劣产品。一旦使用这些香粉,就会在脸上慢慢地留下一些不易除去的黑色斑点,对于消费者来说,不仅经济受损失,也影响形象。劣质香粉里常含有一种叫铅白[PbCO3·Pb(OH)2]的物质,这种物质抹到皮肤上时,可与皮肤中的硫化物反应产生硫化铅,留在皮肤上形成黑色斑点。除去这种黑色斑点的方法之一就是选择适宜的氧化剂,将硫化铅氧化为难溶于水和酸的白色化合物。

(1)若某人不慎使用了劣质香粉,下面物质能用于为他除去黑色斑点的是

A 漂白粉 B 高锰酸钾 C 双氧水(H2O2) D 过氧化钠

(2)说明你选择的理由:

(3)去掉黑色斑点的化学原理是(用化学方程式表示)

(4)若买到了劣质香粉,你应该怎么办?

21.SnCl2极易水解,生成白色沉淀Sn(OH)Cl后难以溶解,所以,配制SnCl2溶液时应防止它的水解,并防止它氧化为SnCl2。

-那么,怎样配制100mL 0.1000mol·L1的SnCl2溶液呢?

22.为了除去酒中的酸味,有人提出下列方法:把烧热的铅放入酒中,加盖,第二天酸味消失,且有甜味。

(1)写出有关反应的化学方程式。

(2)对这种方法作出评价。

23.物质(A)为白色固体,加热分解为固体(B)和气体(C)混合物。将通过冰盐冷却管,得一无色液体(D)和气体(E),固体(B)溶于HNO3得(A)的溶液。将(A)的溶液分成二份,一份加NaOH得白色沉淀(F),另一份加KI得金黄色沉淀(G),此沉淀可溶于热水,也能溶于过量KI的中生成(H),无色液体(D)加热变为分子量是(D)的1/2的红棕色气体(I)。(E)是一种能助燃的气体,其分子具有顺磁性,试确定A,B,C,D,E,F,G,H分别代表什么物质?

24.锡石的化学式是SnO2,地质工作者为了确定某矿石是锡石常用的一种方法是:用小刀或小锤取出一小粒矿石,放在锌片上,再往放矿石位置的锌片上滴一两滴稀盐酸,锌片会马上起泡。待锌片起泡完了以后,仔细观察矿石的表面。此时如果发现矿石的表面生有一层很薄的银白色金属膜的话,就可以完全肯定它是锡石。但是如果被检验的矿石颗粒不纯,带有硫化物,如黄铁矿、闪锌矿、方铅矿之类的矿物等,则反应进行得比较缓慢。

(1)写出检验锡石的化学反应方程式。

(2)为何带硫化物时反应较慢,写出反应方程式(以黄铁矿为例)

25.取1.25g的某化合物溶于两倍的盐酸中,将得到的盐溶液的一半加入过量的碱中,

此时未观察到任何明显的变化,在对碱溶液缓缓酸化时,则析出沉淀,向另一半盐溶液中

加入等量的硝酸银,得到5.74g沉淀,沉淀完全的溶液焰色反应呈黄色。试确定原化合物

的组成并写出上述各步反应的化学方程式。

26.密陀僧PbO为一种黄色釉料。今称取含PbO的样品0.20g,溶解于盐酸中,调整

溶液到弱酸性后,加入K2CrO4使产生黄色沉淀;将沉淀物过滤、洗涤后,溶于盐酸中,

加入过量KI溶液,所析出的I2以0.10mol/L Na2S2O3滴定(淀粉为指示剂)到终点需25Ml。

请问答下列问题:

(1)写出此操作过程涉及的反应方程式;

(2)求出样品中所含PbO的含量。

27.测定金属Pb的一种方法是:称取mg Pb,溶于HNO3得Pb(NO3)2,后者和K2CrO4

反应生成难溶的黄色PbCrO4,过滤、洗涤后,在一定条件下和过量KI反应得I2,后者用

-已知浓度以c(mol·L1)的Na2S2O3滴定,消耗V mL时达终点。请写出计算Pb纯度的

算式。若m、c、V均为四位数字,表示Pb含量能有几位数字?

28.准确称取含有PbO和PbO2混合物样品1.503g。用酸溶解后,加入0.3000mo1/L

++H2C2O4溶液25.00mL,使PbO2还原为Pb2,所得到溶液用氨水中和,使所有Pb2均沉淀

为PbC2O4,过滤、滤液酸化后用0.04000mol/L KMnO4标准溶液满定,用去20.00mL,然

后将前面所得PbC2O4沉淀溶解于酸,用0.04000mol/L KMnO4标准溶液滴定,用去40.00mL。

计算样品中PbO和PbO2的百分含量。

29.有一批PbO和PbO2的混合物样品,用高锰酸钾法测定其含量。称取该样品加入

++20.00ml 0.2500mol/L草酸溶液,将PbO2还原为Pb2,然后用氨水中和溶液,使全部Pb2

形成PbC2O4沉淀,化学方程式为:

+-+PbO2+4H+C2O42=Pb2+2H2O+CO2↑

++Pb2+H2C2O4+2NH3·H2O=PbC2O4↓+2NH4+2H2O

过滤后将滤液酸化,用标准KMnO4溶液滴定,共用0.04mol/L KMnO4溶液10.00ml;

沉淀溶解于酸中再用同浓度的KMnO4标准溶液滴定,用去了30.00ml,化学方程式为:

--++2MnO4+5C2O42+16H=2Mn2+10CO2↑+8H2O

计算试样中PbO和PbO2的质量分数(摩尔质量:PbO2-239g/mol,PbO-223g/mol)

C组

30.将1mol Pb3O4加入过量的HNO3溶液中,充分反应后,发现只有2/3的铅进入溶

液,还有一部分未溶解,其原因是 ,反应

式为 。

31.单质锡有两种晶体结构,一种称为白锡,密度7.31g/cm3,常压下18℃~212℃稳

定;另一种称为灰锡,密度5.75g/cm3,常压下-130℃~18℃稳定。金属锡遇到低温,会

出现“锡疫”,“锡疫”的外观现象是 ,产生“锡疫”的原因是

32.PbSO4沉淀可溶于浓硫酸中,是因为 ;PbCl2

沉淀可溶于浓盐酸中,是因为 ;碘在有机

溶剂中显紫色,这样的溶液具有导电性,可以推测是因为 。

33.下列各对离子能否共存于溶液中?写出不能共存的离子方程式。

++++++(1)Sn2和Fe2 (2)Sn2和Fe3 (3)Pb2和Fe3

-++---(4)SiO32味和NH4 (5)Pb2和[Pb(OH)4]2 (6)[PbCl4]2和[SnCl6]2

34.有一瓶白色固体,可能含有SnCl2,SnCl4,PbCl2,PbSO4等化合物,根据以下现象判断哪几种物质确实存在,并用化学方程式表示实验现象。

(1)白色固体用水处理得到一乳浊液A和不溶固体B;

(2)乳油液A加入少量较浓的盐酸则澄清,滴加碘一淀粉溶液可以褪色;

(3)固体B易溶于较浓的HCl溶液,通入H2S得黑色沉淀,此沉淀与双氧水反应后又生成白色沉淀。

35.一个学生在做实验时,发现SnS被(NH4)2S溶液溶解,你认为可能的原因是什么?如何证明你的判断是正确的?

36.铅主要以方铅矿(主要成分是PbS)存在于自然界。冶炼时,首先将矿石与石灰石混合焙烧,除去其中的脉石,并使主要成分转化为氧化物和硫酸盐,然后用碳作还原剂把铅还原出来。写出上述过程中可能发生的化学方程式。

37.某金属的氧化物有三种A、B、C:

(1)A+HNO3→B+D+H2O (2)A十H2SO4(浓)???E+F+H2O

(3)550℃以上A???C+G (4)B+HCl???E+F十H2O

(5)B+KOH(熔融)→H+K2O (6)C+Hac→I十H2O

(7)I十H2S→J↓+HAc

F、G的单质在常温下为氧化性气体。E在热水中溶解度大为增加,而冷水中溶解度急剧减小成微溶物,析出晶体呈针状。H以前曾误认为含结晶水的该金属含氧酸盐,现经结构测定,它是一个具有八面体构型的配阴离子与钾离子组成的盐。J是黑色沉淀。I是定

-性检测S2或H2S的常用试剂。试写出A~J的化学式,并写出有关化学方程式。

38.某红色固体粉末X与HNO3作用得褐色沉淀物A;把此沉淀分离后,在溶液中加入K2CrO4,得黄色沉淀B;向A中加太浓HCl,则有气体C产生,此气体有氧化性。问X、A、B、C各为何物?写出有关的化学反应式。

39.铅丹(Pb3O4)能与浓盐酸剧烈反应,将残留液稀释后有白色沉淀;该沉淀能溶于饱和NH4Ac溶液,而不溶于浓HNO3;往NH4Ac溶解白色沉淀的溶液中通入H2S气体,又得到黑色沉淀;该沉淀能溶于浓HNO3,得到白色沉淀和无色溶液;该溶液中加入Na2CO3溶液后又得到白色的碱式盐沉淀;加热该碱式盐使其完全分解,称得失重了13.66%。写出以上各步反应方程式。

40.将某一金属溶于热的浓盐酸,所得溶液分成三份。其一加入足量水,产生白色沉淀;其二加碱中和,也产生白色沉淀,此白色沉淀溶于过量碱后,再加入Bi(OH)3,则产生黑色沉淀;其三加入HgCl2溶液,产生灰黑色沉淀。试判断该金属是什么,写出反应方程式。

41.化合物A为红色固体粉末,将A在高温下加热,最终得到黄色固体B。B溶于硝酸得到无色溶液C,向C中滴加适量NaOH溶液得到白色沉淀D,加入过量NaOH溶液时,D溶解得到无色溶液E,向E中加入NaClO溶液并微热,有棕黑色沉淀F生成。将F洗

???

净后在一定温度下加热又得到A。用硝酸处理A得到沉淀F和溶液C。将A加入酸性KMnO4溶液中并微热,有紫红色溶液G生成。请写出A、B、C、D、E、F、G各代表何物质,并写出相关反应的化学方程式。

42.无色晶体A易溶于水。将A在煤气灯上加热得到黄色固体B和棕色气体C。B溶于硝酸后又得到A的水溶液。碱性条件下A与次氯酸钠溶液作用得到黑色沉淀D,D不溶于硝酸。向D中加入盐酸有白色沉淀E和气体F生成,F可使碘化钾淀粉试纸变色。将E和KI溶液共热,冷却后有黄色沉淀G生成。试确定A、B、C、D、E、F、G所代表的物质。

43.将白色粉末A加热得到黄色固体B和无色气体C。B溶于硝酸得到无色溶液D,向D中加入K2CrO4溶液得到黄色沉淀E。向D中加入NaOH溶液至碱性,有白色沉淀F生成,NaOH过量时白色沉淀溶解得到无色溶液。将气体C通入澄清石灰水中产生白色沉淀G,将G投入酸中,又有气体C放出。试写出A、B、C、D、E、F、G所代表的物质。

44.白色固体A投入水中产生白色沉淀B,B可溶于盐酸得到溶液动若将A溶于稀硝酸中再加入AgNO3溶液,析出白色沉淀D。D溶于氨水得到溶液E,酸化E又析出D。

将H2S气体通入溶液C中,产生棕色沉淀F,F溶于(NH4)2S得到溶液G。酸化溶液G得到黄色沉淀地少量溶液C加入HgCl2溶液得到白色沉淀I,继续加入C,沉淀逐渐变灰色,最后变为黑色沉淀J。试确定A、B、C、D、E、F、G、H、I、J各代表什么物质,并写出有关反应的化学方程式。

45.金属M与过量的干燥氯气共热得到无色液体A,A与金属M作用转化为固体B。将A溶于盐酸后通入H2S得到黄色沉淀C,C溶于Na2S溶液得到无色溶液D。将B溶于稀盐酸后加入适量HgCl2有白色沉淀E生成。向B的盐酸溶液中加入适量NaOH溶液有白色沉淀F生成。F溶于过量NaOH溶液得到无色溶液G。向G中加入BiCl3溶液有黑色沉淀H生成。试写出M、A、B、C、D、E、F、G、H所代表的物质。

46.某橙黄色粉末状固体A,放人稀硝酸中加热,可以看到在无色溶液B中产生一种棕黑色沉淀C,取出无色溶液通入硫化氢气体,有黑色沉淀D析出,此沉淀用水洗净后放入过氧化氢溶液中摇荡,会见到渐渐转变为白色沉淀E;这种白色沉淀可溶于过量氢氧化钠溶液而成为无色溶液,在其中通入氯气有棕黑色沉淀生成,这种棕黑色沉淀和上述沉淀C有相同性质;与浓盐酸作用会产生黄绿色气体;在稀硝酸中与硫酸锰稀溶液作用会生成紫红色溶液。试表明A、B、C、D、E的化学式,并写出所有的配平的反应式。

47.现有无色透明的晶体A(金属Sn的化合物),某学生做了以下一组实验:

(1)将晶体溶于水,立即生成白色沉淀,若先用盐酸酸化后再稀释,得A的澄清透明溶液。

(2)将A溶液滴入氯化汞溶液,析出白色沉淀B,令A过量时,沉淀由灰色转化为黑色的C。

(3)将氢硫酸滴入A溶液,产生棕黑色沉淀D,D能溶于过硫化铵溶液得E。

(4)取少量晶体A,用稀硝酸酸化后再稀释,所得之澄清液与硝酸银反应产生白色沉淀F。

(5)F溶于硫代硫酸钠溶液,得无色透明溶液G,稀释G产生白色沉淀H,放置后,沉淀颜色由白变棕,最后变为黑色的I。

请指出A为何物?并写出以上实验各步反应的方程式。

48.称取含铅试样0.500g,用HNO3溶解,然后用1mol/LNaOH溶液将试液调至中性,加入足量K2CrO4溶液,铅完全生成铬酸铅沉淀①;将沉淀过滤洗净,用酸溶解,调节溶液为酸性②;再加入足量的KI溶液,释放出I2③;用0.100mol/LNa2S2O3溶液滴定至终点时④,消耗30.0mL。已知M(Pb)=207g/mol。

(1)写出上述①、②、③、④步主要离子反应方程式;

(2)写出该含铅试样中Pb的质量分数计算式和结果。

49.有一PbO和PbO2的混合物,用高锰酸钾法测定其含量。称取该样品0.7340g,加

+入2000mL 0.2500mol/L草酸溶液,将PbO2还原为Pb2,然后用氨水中和溶液使全部Pb2

+形成PbC2O4沉淀。过滤后将滤液酸化,用标准KMnO4溶液滴定,用去0.0400molol/L KMnO4溶液10.20mL,沉淀溶解于酸中再用同一KMnO4溶液滴定,用去30.25mL。计算样品中PbO和PbO2的百分含量。

50.将质量为3.0000g的金黄色粉末试样置于过量的浓硝酸中,并加热1h。溶解粉末消耗了16.940g的63.0%硝酸。反应过程中放出棕色气体,形成淡蓝色溶液和白色沉淀。将沉淀滤去,得到的滤液用碱中和并分为两等份。当第一份用过量硫酸处理后析出白色沉淀0.0440g,此沉淀浸于硫化钾浓溶液时变黑。将过量的硫化钾溶液倾入第二份滤液,析出黑色沉淀1.8410g。

(1)试确定原物质的定性及定量组成。

(2)试写出所进行反应的方程式。

+51.A为金属氧化物,金属所占的质量分数为88.39%,A与Mn2的HNO3溶液反应,

+溶液变为紫色,A与Mn2的盐酸溶液反应,则无紫色生成,但有黄绿色气体放出,将溶

液慢慢蒸发,析出固体,已知0.234g的A与2mol/L的盐酸反应可析出固体0.278g,同时

-放出的气体在373K、1.013×105Pa时,体积为2.14L。向A的盐酸溶液中加入CrO42,有

黄色沉淀生成。通过相关的计算,回答下列问题:

(1)写出A的化学式。

(2)分析其组成。

(3)写出所涉及反应的化学方程式。

52.下面是李明交给业余化学小组老师的工作计划,请指出其中的错误(下面划线),并把错误改正在右侧空白处。例如: 在体积一定的时候,任何气体的压强和温度成正比。 理想,绝对温度

工 作 计 划

铅是第4主族元素。最常见的是4价铅。由于主族元素从上到下,

++金属性增强,失去电子趋势增大,所以Pb2比Sn2的还原性强。为验

证这一看法,想比较下列反应的平衡常数。

++++M2+Fe3=M4+Fe2(M代表Sn、Pb)

++++K=[M4][Fe2]/[M2][Fe3]

为测定平衡常数,计划在本周实验的时候配好下列溶液:

(1)SnCl2溶液:称1g氯化亚锡溶于水中,配成250mL溶液,并

用适当方法确定溶液的准确浓度。

(2)FeCl3溶液;称1g氯化铁溶于水中,配成250mL溶液,并确

定溶液的准确浓度。

53.锡、铅都是组成青铜的重要成分,也是人类较早利用的金属之一。锡是柔软的银白色金属,熔点231摄氏度。在自然界很少有游离状态的锡存在,它主要的矿石是分布在花岗岩上层的锡石(SnO2);人们在实践中发现,锡也具有良好的延展性,可以展成极薄的薄片,而且在常温下,锡还不易被氧化,由于这些性能,所以有时锡被用来包裹器具。埃及、印度人很早就用锡来镀铜器,在我国,也曾从殷墟出土过数具虎面铜盔,其中有一具很完整,内部的红铜尚好,外面镀了一层很厚的锡。镀层精美,至今光耀如新,这说明当时的人们已认识到铜外镀锡,不仅美观,还可防腐蚀,并且已掌握了镀锡的技术。

(1)Sn和盐酸、硫酸的反应类似与铁,请写出锡分别溶于浓盐酸、浓硫酸(加热)的反应方程式,但和浓硝酸反应却生成氧化物。

(2)SnO2用途广泛,为非整比化合物,可用于制造半导体气敏元件,用以检测H2、CO、CH4等有毒、爆炸气体;SnO2大量用于陶瓷工业,作釉料,搪瓷不透明剂;SnO2薄膜可制成电极,电发光设备、绝热玻璃。SnO2不溶于水,难于溶于酸、碱。与NaOH或Na2CO3和S共熔,生成可溶性盐。后一个反应过程中还有CO2放出。请写出两个化学方程式:

(3)在控制条件下,亚锡盐水溶液的水解的其中一个步骤按下列反应式进行:

++3Sn2+4H2OSn3(OH)42+4H

+Sn3(OH)42离子的结构是Sn之间以-O-连接,具有环状

对称结构,请画出其结构式;

(4)四氯化锡的制备是无机化学的一个典型实验,由于四

氯化锡极易水解,因此要求在无水条件下操作;加之用到Cl2为

原料,必须注意防止泄漏和三废处理。在常规实验中试剂用量

大需在通风橱中操作。下面是一个采用带导气管的井穴塞与六

孔井穴板配套组成氯气制备与净化的微型装置作为干燥氯气发生装置,使SnCl4制备的微型实验大为简化产率与纯度均较高,且没有氯气泄漏,无需通风橱即可进行实验,并且整个实验时间只需40min,对反应废物摸索了实验后处理方法体现了绿色化学实验的要求。

①四氯化锡水解化学方程式

②1号井穴孔盛放

③把吸有1.5mL浓盐酸的注射器缓缓下推,慢慢滴入浓盐酸,保持有连续平缓的气流产生,约需1min后加热Sn粒,为什么要1min后加热Sn粒?,

④3号井穴孔盛放 ,4号井穴孔盛放 ,6号井穴孔盛放 ,8号井穴孔盛放

⑤2、5、7井穴孔都是空的,请问它们的作用是 ⑥制备反应完毕后取下具支试管和玻管立刻把与4#井穴孔相连的导管连接B板5#井穴,同时把盛有 的注射器换下盛浓HCl的注射器。

54.下面是分析锡铅合金的8个步骤:

①取0.4062g合金样品在一个含有11mol/L盐酸和16mol/L硝酸的小烧杯里加热直至所有的合金溶解。此时,铅氧化为Pb(Ⅱ),锡氧化为Sn(Ⅳ)。

②加热5mim以驱除氮和氯的氧化物,仍残留一部分酸,冷却溶液时出现锡的化合物沉淀和铅的化合物沉淀。

③加入25.00mL的0.2000mol/L的Na2H2EDTA溶液,沉淀溶解,得到无色透明的溶液。

④将溶液全部转入一个250.0mL的容量瓶中,用蒸馏水稀释到刻度。

⑤取该溶液25.00mL,加入15mL质量分数为30%的六次甲基四胺溶液。130mL蒸馏水和2滴二甲酚橙溶液,溶液的pH为6。

⑥从第⑤步得到的黄色澄清溶液用0.009970mol/L标准硝酸铅溶液滴定至黄色恰好变为红色。在滴定终点时消耗硝酸铅24.05mL。

⑦在锥形瓶里加入2.0g NaF固体,溶液立即重新变回到黄色。

⑧用0.009970mol/L标准硝酸铅溶液滴定上述溶液至颜色重新变为红色。滴定终点时消耗标准溶液15.00mL。

已知六次甲基四胺和二甲酚楼的结构如下图所示。六次甲基四胺的pKb=9.5。二甲酚橙在pH低于4时呈红色,pH高于5时呈黄色。

六次甲基四胺 二甲酚橙

K’MY是条件形成常数,等于αKMY。

Pb(Ⅱ)和Sn(Ⅳ)与EDTA的配合物当有无氟化物存在时的条件形成常数K’MY。如下图所示。

回答下列问题:

(1)步骤②中出现的铅化合物沉淀是什么物质?

(2)写出步骤③中配平的离子方程式来解释为什么沉淀会消失(pH=6)。

(3)在步骤⑤中加入六次甲基四胺的目的是什么?从下面选择一个答案。

A 配合锡 B 作为pH缓冲剂

C 跟氮的氧化物和氯的氧化物反应 D 是酸碱指示剂

(4)在分析中加入二甲酚橙的目的是什么?从下面选择一个答案。

A 用于配合锡 B 起缓冲pH作用 C 金属配合指示剂 D pH指示剂

(5)写出步骤⑥在滴定过程中和终点颜色变化的两个反应的配平的离子方程式。

(6)步骤⑦中加入NaF的目的是什么?从下面选择一个答案。

A 配合锡 B 起缓冲 pH作用 C 配合铅 D 跟二甲酚橙反应

(7)写出步骤⑦中所发生的反应的配平离子方程式。

(8)写出配平的离子方程式来解释步骤⑦中颜色从红色变为黄色的原因。

(9)写出配平的离子方程式来解释为什么在lgK对pH的图中,在pH 2以下时(Pb

-+EDTA)和(Pb+EDTA+F)两条线重合了。

(10)计算在合金样品中锡和铅的质量分数。

55.由立德粉废渣湿法制备氧化铅。

立德粉,化学式ZnS·BaSO4,也叫锌钡白,是一种用途广泛的白色颜料。在生产立德粉的过程中,产生的废渣的主要成分为硫酸钙及硫酸铅,若不利用,不仅浪费资源,而且污染环境。本实验是用立德粉废渣生产氧化铅的设计;并对制得的产品用容量法测定铅含量。

(1)注意事项

①实验前务必通读试题;

②本实验总分为40分,由结果分、操作分及其它分组成;

③实验时间4.5小时,拖长时间要扣分,最长不得超过5小时(非人为因素除外); ④要尽可能从实际工业生产角度出发来设计你的实验方案;

⑤使用浓碱溶液必须戴上防护眼镜!否则停止实验!

⑥实验结束,将产品、实验记录连同实验报告一并交给监考老师;回收废液,洗净仪器并整理好实验台面,经监考老师允许后方可离开实验室。

(2)主要原理

硫酸铅在氯化钠浓溶液中以下式溶解(有关数据见(3)):

PbSO4+4Cl

-溶解的PbCl42与NaOH等摩尔作用,转化为碱式氯化铅(PbOHCl):

Na2PbCl4+NaOH=PbOHCl+3NaCl

PbOHCl在NaOH溶液(15%~20%)作用下转化为氧化铅(PbO),此反应在60℃以上可进行完全:PbOHCl+NaOH=PbO+NaCl+H2O

根据以上原理进行实验设计时,对后两步应尽可能地减少副反应。

(3)有关数据

①不同温度(t/℃)和浓度[c(NaCl)/g/L]的食盐溶液中氯化铅的溶解度[c(PbCl2)/g/L]:

---=PbCl42+SO42

②溶度积:Ksp(PbSO4)=1.06×10(18℃);Ksp(CaSO4)=2.54×10

③相对原子质量:(略)

(4)仪器

烧杯:800mL 2只;250mL 2只;量简:100mL 1只;10mL 1只。温度计(0~150℃)1支。滴管:2支。表面皿:10cm 2只;研钵:1个;称量瓶:1个;三角瓶:250mL 3只。酸式滴定管:50mL 1支;抽滤瓶和布氏漏斗:1套;洗瓶:1个;不锈钢药匙:1个;电炉:1个;防护眼镜:1副;线手套:l双;玻璃棒:3支;滤布:1块。

公用仪器:烘箱,台称,分析天平,循环式水力真空泵,剪刀,滤纸。

(5)原料:立德粉废渣50g(经测定含PbSO4 35%,余为硫酸钙)

(6)试剂:食盐80g(精制盐);NaOH(25%,d=1.33);CaCl2(20%,d=1.177);盐酸(浓),A.R.酚酞指示剂;二甲酚橙指示剂(0.2%);pH试纸;乙酸(36%);EDTA标准溶液;六次甲基四胺,A.R.

(7)实验内容

①本实验主要操作过程为:浸出→过滤→转化→过滤→转化→倾析→过滤→干燥→称重→测定,请根据反应原理及提供的仪器、原料、试剂和有关数据,拟定实验方案。

②按照你所拟定的实验方案,用实验室提供的50g废渣为原料,制备氧化铅。将你的产品置于带标号的表面皿上,放人130℃烘箱中,干燥30min。取出,冷却后称重,并由监考老师签字认可。

③将氧化铅样品在研钵中研细混匀,转移入称量瓶内。在监考教师监督下,用分析天平准确称取0.3g~0.4g样品两份于两只250mL锥形瓶中,各加入10mL水和10mL 36%乙酸溶液,温热使样品溶解;冷却后,各加水稀释至100mL;各加入5g六次甲基四胺及3滴二甲酚橙指示剂;经监考教师同意后,用EDTA标准溶液滴定至溶液变为亮黄色即为终点;记录标准溶液消耗体积并由监考老师签字认可。分别计算两份样品的PbO质量分数(%),并求出平均值。

④根据产品的质量和PbO的质量分数(%)的平均值,计算收率。

-8-5

参考答案(56) 1 B

2 C

3 B、D

4 A

5 (1)试管没有塞橡皮塞

(2)在高温时PbO与C反应的主要产物是CO,生成的CO2很少

(3)吸收CO气体

(4)不行。因为空气中的氧气会与碳反应生成CO2,空气本身也存在少量的CO2,这些都会干扰实验结果

6 (1)六 ⅣA

--(2)PbO2+2OH=PbO32+H2O

-+-(3)PbO2+HSO4+3H+2e=PbSO4+2H2O

7 B

8 B

9 A

10 B、D

11 A

12 C

13 Pb(Ⅱ)是一弱还原剂

14 PbO+2NaOH→Na2PbO2+H2O

15 2PbO·PbO2 Pb3O4+4HNO3=2Pb(NO3)2+PbO2↓十H2O PbO2是酸性氧化物 16 PbCO3·Pb(OH)2+3H2S=3PbS↓(黑色)+2CO2↑+4H2O

PbS+4H2O2=PbSO4(白色)+4H2O

4

++-+17 2Mn2+5PbO2+4H=2MnO4+5Pb2+2H2O

+-PbO2+4H+4Cl=PbCl2+Cl2+2H2O

18 古画由白变黑的反应:Pb2(OH)2CO3+2H2S=2PbS+2H2O+CO2

古画由黑变白的反应:PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O

19 (1)③双氧水;用双氧水不产生其他难以洗去的固体杂质,而且双氧水无毒。

(2)PbS+2O2=PbSO4

20 (1)应选C

(2)漂白粉呈强碱性,会损伤皮肤;高锰酸钾在中性条件下(皮肤pH值接近于7)的还原产物为MnO2,黑褐色的MnO2比PbS更难清除;Na2O与皮肤上的水反应生成对皮肤腐蚀性更强的NaOH;较低浓度的H2O对皮肤腐蚀性较弱,其还原产物为H2O,不会在皮肤上留下痕迹

(3)PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O

(4)①停止使用;②找商家或厂家退赔

21 称取1.896gSnCl2固体,溶于约30mL浓HCl中,然后用少量水洗三次,并全部转移入

100mL容量瓶中,配成100mL溶液,然后加入少量Sn粒以防止它氧化。

22 (1)有关反应的化学方程式为:CH3CH2OH+O2→CH3COOH+H2O 2Pb+O22PbO

PbO+2CH3COOH→Pb(CH3COO)2+H2O (2)Pb(CH3COO)2俗称铅糖,故酒有甜味,

+但该法不可取,因Pb2离子有毒。

23 分别是:(A)Pb(NO3)2 (B)PbO (C)NO2+O2 (D)N2O4 (E)O2 (F)

-Pb(OH)2 (G)PbI2 (H)PbI42

24 (1)Zn+2HCl=ZnZl2+H2↑ 2H2+SnO2=Sn+2H2O(或2Zn+SnO2+4HCl=Sn+

2ZnCl2+2H2O)

(2)锌皮与盐酸反应所产生的氢气,首先不是和锡石中的氧反应,而是和硫化物中的硫反应,生成硫化氢(或盐酸先和硫化物反应):FeS2+2HCl=FeCl2+S↓+H2S 25 NaGaO2

+++-26 (1)①PbO+2H=Pb2+H2O Pb2+CrO42=PbCrO4↓

++--+-+2PbCrO4+2H=2Pb2+Cr2O72+H2O Cr2O72+14H+6I=2Cr3+3I2+7H2O

---2S2O32+I2=S2O42+2I

(2)92.92%

27 Pb~Pb(NO3)2~PbCrO4~3/2I2~3Na2S2O3

1mol 3mol

--m g×a%/207.2 g·mol1 c(mol·L1)×V(L)

--w(Pb)=c(mol·L1)×V(L)×207.2 g·mol1/3m(g)×100%(四位数字)

-++28 PbO2+C2O42+4H=Pb2+2CO2+2H2O

+-Pb2+C2O42=PbC2O4↓

--++5C2O42+2MnO4+16H=10CO2↑+2Mn2+8H2O

PbO:2.500mmol 37.13%;PbO2:1.500mmol 23.87%

29 PbO%=65.1% PbO2%=34.9%

30 Pb3O4可以写为2PbO·PbO2,Pb呈+2和+4两种价态。由于同一元素在低价态时碱

性增强,高价态时酸性增强,可谁知PbO显碱性而溶于硝酸,PbO2显酸性不溶于硝酸 Pb3O4+4HNO3=2Pb(NO3)2+PbO2+2H2O

31 金属锡发生碎裂 常温条件下稳定存在的白锡,在低温时转变成灰锡,体积骤然膨胀

致使碎裂

--32 PbSO4+H2SO4=Pb(HSO4)2,Pb(HSO4)2易溶 PbCI2+2CI=PbCl42 碘分子电离

+-I

2I十I

33 (1)能共存

++++(2)Sn2+2Fe3=Sn4+2Fe2

(3)能共存

+-(4)2NH4+SiO32+2H2O=H2SiO3↓+2NH3↑+2H2O

+-(5)Pb2+[Pb(OH)4]2=Pb(OH)2↓

(6)能共存

34 SnCl2 PbCl2

35 可能是(NH4)2S溶液搁置时间太长了,发生了如下的反应:

------S2+1/2O2+H2O=S+2OH S2+S=S22 SnS+S22=SnS32

-只要把溶解了的SnS溶液进行酸化,出现黄色浑浊,证明有SnS32存在

-+SnS32+2H=SnS2↓+H2S

36 SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑ PbS+2O2PbSO4 2PbS+3O22PbO+

2SO2↑ PbO+CPb+CO↑ PbO+COPb+CO2 PbS+2PbOPb+SO2↑ PbS+PbSO42Pb+2SO2↑

37 A Pb3O4 B PbO2 C PbO D Pb(NO3)2 E PbCl2 F Cl2 G O2 HK2Pb(OH)6

I Pb(Ac)2 J PbS

38 X:Pb3O4 A:PbO2 C:PbCrO4 C:Cl2

39 PbCl2 Pb(Ac)2 PbS

40 Sn

41 A:Pb3O4 B:PbO C:Pb(NO3)2 D:Pb(OH)2 E:Na2[Pb(OH)4] F:PbO2

-F:PbO2 G:MnO4

42 A:Pb(NO3)2 B:PbO C:NO2+O2 D:PbO2 E:PBCl2 F:Cl2 G:PbI2 43 A:PbCO3 B:PbO C:CO2 D:Pb(NO3)2 E:PBCrO4 F:Pb(OH)2 G:CaCO3 44 A:SnCl2 B:Sn(OH)Cl C:SnCl3 D:AgCl E:Ag(NH3)2Cl F:SnS G:(NH4)2SnS3

H:SNS2 I:Hg2Cl2 J:Hg

45 M:Sn A:SnCl4 B:SnCl2 C:SnS2 D:Na2SnS3 E:Hg2Cl2 F:Sn(OH)2

G:Na2Sn(OH)4 H:Bi

46 A Pb2O3 B Pb(NO3)2 C PbO2 D PbS E PbSO4

--47 A为SnCl2 SnCl2+2Cl=SnCl42;SnCl2+2HgCl2=SnCl4+Hg2Cl2↓;

--SnCl2+Hg2Cl2=SnCl4+2Hg↓;SnCl2+H2S=SnS↓+2HCl;SnS+S22=SnS32;

+----Ag+Cl=AgCl↓;AgCl+2S2O32=Ag(S2O3)23+Cl;

---Ag(S2O3)23+Cl=AgCl↓+2S2O32;2AgCl+hv=2Ag+Cl2↑

+-++-48 (1)①Pb2+CrO42=PbCrO4↓ ②2PbCrO4+2H=2Pb2+Cr2O72+H2O ③Cr2O72

-+-+---+14H+6I=2Cr3+3I2+7H2O ④2S2O32+I2=S2O42+2I

(2)WPb=41.4%

49 31.12% 62.95%

50 (1)Cu:80.3% Pb:2.0% Sn:17.7%

51 (1)PbO1.7

(2)每摩尔的PbO1.7中,有0.3mol的PbO和0.7mol的PbO2。

+++-(3)5PbO2+2Mn2+4H=5Pb2+2MnO4+2H2O PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2+

+-2H2O PbO+2HCl=PbCl2+H2O Pb2+CrO42=PbCrO4

++++++++52 2;M2+Fe3=M4+Fe2→2 Fe3,2 Fe2;K=[M422

++++3→[Fe2]2,[Fe3]2;氯化亚锡溶于水→盐酸;各10mL混合→10.00;只有Fe2+++-+→有Fe2、Sn2和Cl;算出生成的Fe2量→算不出;测法相同→测不出。

53 (1)Sn+2HCl(浓)SnCl2+H2↑

Sn+4H2SO4(浓)Sn(SO4)2+2SO2↑+4H2O

Sn+4HNO3(浓)=SnO2+4NO2↑+2H2O

??Na2SnO3+H2O (2)SnO2+2NaOH??

??Na2SnS3+2CO2+Na2SO4 SnO2+2Na2CO3+4S??熔融熔融

(3)

(4)①SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl或SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O↓+4HCl

②KMnO4(MnO2不正确)

③等Cl2 排掉整套装置中的空气

④3号饱和NaCl,4号浓H2SO4,6号浓H2SO4,8号NaOH

⑤2# 5# 7#作缓冲用

⑥NaOH溶液

54 (1)PbCl2或任何有羟基的物种等

--+-(2)PbCl2(s)+H2Y2→PbY2+2H+2Cl,或其他相似答案

(3)B(pH的缓冲剂)

(4)C(金属配合指示剂)

+--+(5)Pb2+H2Y22→PbY2+2H,或其他类似答案。但因pH为6,EDPA须写成H2Y22

-++。Pb2+O(黄色)→Pb+O2(红色),或者其他类似答案。

(6)A(配合锡)

-+--(7)SnY+nF+2H→SnFnn4+H2Y22

-+-+(8)H2Y2+Pb□O2→PbY2+□O(黄色)+2H,或类似答案。

+-(9)H+F=HF,或其他类似答案。

--(10)n(剩余量EDTA)=2.398×104mol n(原始EDTA)=5.000×104mol n

-++(消耗EDTA)=2.602×104mol=n(Pb2+Sn2)mol(在25mL中) n(释放的

-++EDTA)=n(标准EDTA)=1.496×104mol=n(Sn4)(在25mL中) n(Pb2)(在

-425mL中)=1.106×10mol 因此,在0.4062g样品中:m(Sn)=1.1776g m(Pb)

=0.2292g w(Sn)=43.72% w(Pb)=56.42% 注:总量为100.14%是因滴定的不确定性造成的,不应该采取w(Sn)=100%-w(Pb)的计算方法。

55 在设计实验及操作中应注意下列问题:

①用适量的适当浓度的NaCl-HCl-CaCl2混合液浸出废渣时需加热,且需多次浸出,根据“少量多次”原则,尽量减少浴液总体积;

②PbCl2转化为PbOHCl时,除非碱量不足,否则控制终点对最终结果影响一般不大; ③PbOHCl转化为PbO时,需估算用碱量;过滤前,需经倾析和洗涤,否则浓碱液将蚀烂滤纸。

④由于PbSO4可溶于NaAc溶液,也可采用NaAc-CaCl2混合液(NaAc可由36%乙酸与NaOH中和而得)作浸出液,后处理与氯化物浸出液基本相同,只是第一次转化的产物为碱式醋酸铅。

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