奧賽真題無機(jī)化學(xué)解析.doc

奧賽真題無機(jī)化學(xué)精析-北京清北學(xué)堂第一題(1999年初賽第一題12分)12.0g含2種化合物(由常見元素組成)的近白色固體溶于過量鹽酸, 釋放出2.94L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)), 氣體密度為同溫度下空氣密度的1.52倍; 剩余的不溶性殘?jiān)?3.2%，既不溶于酸又不溶于稀堿溶液。通過計(jì)算分別寫出2種化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)式?！窘馕觥拷膺@個(gè)試題的關(guān)鍵是找到突破點(diǎn)。就像偵察破案一樣，先要找到相對獨(dú)立的線索。故此題首先是在考察參賽者對信息相互關(guān)系的判斷力。此題給出的5個(gè)數(shù)據(jù)中，相對獨(dú)立的是氣體的相對密度，它是突破點(diǎn)。由此可得出氣體是什么，然后“跟蹤追擊”，可得出其中一種化合物是碳酸鹽，其物質(zhì)的量，然后應(yīng)進(jìn)行“掃描”，尋找“嫌疑犯”，所有由常見元素構(gòu)成的常見碳酸鹽均是答案，條件是其總質(zhì)量小于12.0。 若參賽人對此題的信息關(guān)系制作一個(gè)信息相關(guān)圖，解題就容易多了，如： A+B A 氣體 相對密度1.52 分子量=29X1.52 B = 44.1 CO2此題的妙趣是可以作的假設(shè)是多樣的，可以是相同的+1價(jià)陽離子的碳酸鹽，也可以是不同的+1價(jià)陽離子的碳酸鹽、可以是+2價(jià)陽離子的碳酸鹽，又可以是它們的酸式鹽，試題僅要求假設(shè)涉及的元素是常見的。現(xiàn)場考察發(fā)現(xiàn)作圖者寡，作多種假設(shè)者也不多。答案要點(diǎn)1： 1.5229.0gmol-1= 44.1gmol-1,這種氣體是CO2 (2分) CO2物質(zhì)的量：2.94L / 22.4Lmol -1= 0.131mol ; (2分) （或CO2的質(zhì)量：0.131mol 44.0gmol-1 = 5.78g） 要點(diǎn)2： 由上面的計(jì)算可知一種物質(zhì)為碳酸鹽：MCO3。（M=Mg） 設(shè)M為常見元素 Mg, 則MgCO3質(zhì)量為0.131mol84.3gmol-1 = 11.0 g ; （若設(shè)M=Ca, 則CaCO3質(zhì)量為0.131mol100gmol-1 = 13.1 g12.0g; 不合題意。若為Na2CO3(106gmol-1)也不合題意） 故M=Mg (6分) 注：若沒有對CaCO3的討論，只給3分。 要點(diǎn)3： 既不溶于酸也不溶于稀堿的另一種物質(zhì)是SiO2 (不可能是M2O， MO，M2O3)：32.0/(28.1+32.0) 100%=53.2%(符合題意) (2分) 化合物的化學(xué)式: MgCO3 ，SiO2 第二題（1999年初賽第四題12分）市場上出現(xiàn)過一種一氧化碳檢測器，其外觀像一張塑料信用卡，正中有一個(gè)直徑不到2cm的小窗口，露出橙紅色固態(tài)物質(zhì)。若發(fā)現(xiàn)橙紅色轉(zhuǎn)為黑色而在短時(shí)間內(nèi)不復(fù)原，表明室內(nèi)一氧化碳濃度超標(biāo)，有中毒危險(xiǎn)。一氧化碳不超標(biāo)時(shí)，橙紅色雖也會變黑卻能很快復(fù)原。已知檢測器的化學(xué)成分：親水性的硅膠、氯化鈣、固體酸H8Si(Mo2O7)628H2O、CuCl22H2O和PdCl22H2O（注：橙紅色為復(fù)合色，不必細(xì)究）。4-1 CO與PdCl22H2O的反應(yīng)方程式為： 。4-2 4-1的產(chǎn)物之一與CuCl22H2O反應(yīng)而復(fù)原，化學(xué)方程式為： 。4-3 4-2的產(chǎn)物之一復(fù)原的反應(yīng)方程式為： ?！窘馕觥扛傎愂强茖W(xué)普及的一部分，要通過競賽宣傳化學(xué)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展人類進(jìn)步人民健康質(zhì)量、生活質(zhì)量及環(huán)境質(zhì)量改善中的作用，以促進(jìn)中學(xué)生關(guān)心發(fā)生在世界上和周圍的新事物，激勵(lì)他們?yōu)橹畩^斗，本題就體現(xiàn)這種思想。鑒于試題涉及的器件的化學(xué)組成很復(fù)雜，命題人從中挑選了學(xué)生的知識背景足以理解的問題，也正好是該器件性能的主要化學(xué)原理，甚至提示應(yīng)試者集中精力解決主要問題，舍棄不必細(xì)究的枝節(jié)，這本身也是一種如何理論聯(lián)系實(shí)際的教育。命題人在組題時(shí)進(jìn)一步幫助應(yīng)試人縷清器件化學(xué)原理的思考程序，分3個(gè)問題要求學(xué)生思考，但每一個(gè)問題都留有需應(yīng)試者通過原有知識基礎(chǔ)來補(bǔ)充完善的內(nèi)容，以此來考察應(yīng)試者的應(yīng)變能力。第一個(gè)問題的關(guān)鍵是：CO和PdCl22H2O誰是氧化劑？當(dāng)然有兩種正好相反的假設(shè)，假設(shè)1，得到C和某種高價(jià)鈀化合物，假設(shè)2，得到CO2和金屬鈀。哪一個(gè)假設(shè)正確？要從第二問得到啟示。顯然，第二問需要應(yīng)試者自己得出結(jié)論的首先是CuCl22H2O不可能是還原劑，只可能是氧化劑，因?yàn)樵谒w系里銅的價(jià)態(tài)不能再升高。如果應(yīng)試者沒有這種基本思路，就無助于對第1問兩種假設(shè)的抉擇。有了這種思路，必然對“4-1的產(chǎn)物之一”對準(zhǔn)C和Pd。問：其中哪一個(gè)可以跟CuCl22H2O反應(yīng)？中學(xué)課本上討論過碳的氧化，使用的都是強(qiáng)氧化劑，如空氣中的氧氣、濃硫酸、濃硝酸等，而且都需加熱，可見碳不是強(qiáng)還原劑，把它氧化不那么容易，應(yīng)當(dāng)排除，于是“定音”，假設(shè)2是正確的，這是一箭雙雕，既答了第1問，又答了第2問。當(dāng)然，第2問又存在兩種可能，銅被還原得銅（I）呢還是得銅（0）。怎樣判斷？需要第3問來幫助，第3問要求寫出4-2問中產(chǎn)物之一被復(fù)原，自然是指銅（I）或銅（0）的復(fù)原。先不必問氧化劑是誰，應(yīng)試者就清楚，銅（I）比銅（0）易復(fù)原，即容易被氧化。這是不是中學(xué)知識？筆者認(rèn)為是。由此選擇了銅（I）為第2問的答案，完成第2問的解答。再接著思考第3問：使銅（I）復(fù)原為銅（II）使用了什么試劑？首先要明確，它一定是氧化劑（應(yīng)試者明確嗎？），然后從器件化學(xué)組成中去找，找不到（有人會認(rèn)為存在2Cu+2H+=2Cu2+H2的反應(yīng)嗎？），于是被逼到“華容道”上去了，只能選擇空氣中的氧氣，別無它路，全題得解。當(dāng)然，解完后應(yīng)回顧器件的整個(gè)化學(xué)組成來討論它們各自的作用，但試題沒有設(shè)問，留給應(yīng)試者自己思索。【解析】4-1化學(xué)方程式 CO + PdCl22H2O = CO2 + Pd + 2HCl + H2O (4分) 寫PdCl2不寫PdCl22H2O同時(shí)也配平，給2分。 4-2化學(xué)方程式 Pd + 2CuCl22H2O = PdCl22H2O + 2CuCl + 2H2O (4分) 寫Pd + CuCl22H2O = PdCl22H2O + Cu給2分 4-3化學(xué)方程式 4CuCl + 4HCl + 6H2O + O2 = 4CuCl22H2O (4分)第三題（2000年初賽第一題5分）1999年是人造元素豐收年，一年間得到第114、116和118號三個(gè)新元素。按已知的原子結(jié)構(gòu)規(guī)律，118號元素應(yīng)是第 周期第 族元素，它的單質(zhì)在常溫常壓下最可能呈現(xiàn)的狀態(tài)是 （氣、液、固選一填入）態(tài)。近日傳聞俄國合成了第166號元素，若已知原子結(jié)構(gòu)規(guī)律不變，該元素應(yīng)是第 周期第 族元素。（5分）【解析】：七；零；氣；八；VIA（5分, 每個(gè)填空得1分）第四題（2000年初賽第七題5分）最近，我國某高校一研究小組將0.383g AgCl，0.160g Se和0.21g NaOH裝入充滿蒸餾水的反應(yīng)釜中加熱到115，10小時(shí)后冷至室溫，用水洗凈可溶物后，得到難溶于水的金屬色晶體A。在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)A的單晶竟是六角微型管（如右圖所示），有望開發(fā)為特殊材料?，F(xiàn)代物理方法證實(shí)A由銀和硒兩種元素組成，Se的質(zhì)量幾近原料的2/3；A的理論產(chǎn)量約0.39g。1寫出合成A的化學(xué)方程式，標(biāo)明A是什么。（3分）2溶于水的物質(zhì)有：_。（2分）【解析】：14AgCl3Se6NaOH2Ag2SeNa2SeO34NaClH2O (2分) A是Ag2Se（1分）2NaCl、NaOH、Na2SeO3、Na2S（2分，Na2Se獨(dú)得1分）注：Na2Se是由于原料中過量的Se歧化產(chǎn)生的。第五題（2000年初賽第八題5分）某中學(xué)生取純凈的Na2SO37H2O 50.00 g，經(jīng)600以上的強(qiáng)熱至恒重，分析及計(jì)算表明，恒重后的樣品質(zhì)量相當(dāng)于無水亞硫酸鈉的計(jì)算值，而且各元素的組成也符合計(jì)算值，但將它溶于水，卻發(fā)現(xiàn)溶液的堿性大大高于期望值。經(jīng)過仔細(xì)思考，這位同學(xué)解釋了這種反?，F(xiàn)象，并設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了自己的解釋是正確的。1他對反?，F(xiàn)象的解釋是：（請用化學(xué)方程式表達(dá)）（5分）2他設(shè)計(jì)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是：（請用化學(xué)方程式表達(dá)）（5分）【解析】14Na2SO33Na2SO4Na2S（5分）2說明：此題給出的信息未明確第1題所示的歧化是否100%地將Na2SO3完全轉(zhuǎn)化為Na2SO4和Na2S，因此，只有全面考慮存在完全轉(zhuǎn)化和不完全轉(zhuǎn)化兩種情形，并分別對兩種情形的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)才是完整的答案：（1） 設(shè)Na2SO3完全轉(zhuǎn)化為Na2SO4和Na2S, 需分別檢出SO42離子和S2離子。SO42離子的檢出：SO42Ba2+BaSO4 不溶于鹽酸。（2分）S2離子的檢出：方法1：加沉淀劑如：S2Pb2+PbS (黑) （或醋酸鉛試紙變黑）其他沉淀劑也可得分。方法2：加鹽酸S22H+H2S（可聞到硫化氫特殊氣味）。以上2種方法取任何一種方法均可得2分。（2分）（2）設(shè)Na2SO3未完全轉(zhuǎn)化為Na2SO4和Na2S，檢出SO42加鹽酸時(shí)以及檢出S2采用方法2時(shí)，除發(fā)生已述反應(yīng)（注：已得4分）外，均會發(fā)生如下反應(yīng)：SO322S26H+S 3H2O（注：寫成H2S和H2SO3反應(yīng)也得分）（1分）第六題（2001年初賽第一題4分）今年5月底6月初，各地報(bào)刊紛紛轉(zhuǎn)載了不要將不同品牌潔污劑混合使用的警告。據(jù)報(bào)道，在全國各地發(fā)生了多起混合潔污劑發(fā)生氯氣中毒的事件。根據(jù)你的化學(xué)知識作出如下判斷（這一判斷的正確性有待證明）：當(dāng)事人使用的液態(tài)潔污劑之一必定含氯，最可能的存在形式是 和 。當(dāng)另一種具有 （性質(zhì)）的液態(tài)潔污劑與之混合，可能發(fā)生如下反應(yīng)而產(chǎn)生氯氣： 【解析】ClO和Cl。（各1分） 酸性（1分） ClOCl2H+Cl2H2O。（1分） （注：不寫離子方程式或不配平不得分。）第七題（2001年初賽第六題8分）Mn2離子是KMnO4溶液氧化H2C2O4的催化劑。有人提出該反應(yīng)的歷程為：Mn（）Mn（）Mn（）Mn（）Mn(C2O4)n32nMn2CO2請?jiān)O(shè)計(jì)2個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證這個(gè)歷程是可信的（無須給出實(shí)驗(yàn)裝置，無須指出選用的具體試劑，只需給出設(shè)計(jì)思想）。1對比實(shí)驗(yàn)：其一的草酸溶液中加Mn2+離子，另一不加。在滴加KMnO4溶液時(shí)，加Mn2+者反應(yīng)速率快。（4分）2尋找一種試劑能與Mn(VI)、Mn(IV)或Mn(III)生成配合物或難溶物；加入這種試劑，反應(yīng)速率變慢。（4分）（注：表述形式不限。其他設(shè)計(jì)思想也可以，只要有道理都可得分。）第八題（2001年初賽第七題10分）某不活潑金屬 X在氯氣中燃燒的產(chǎn)物Y溶于鹽酸得黃色溶液，蒸發(fā)結(jié)晶，得到黃色晶體Z，其中 X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50。在500mL濃度為0.10mol/L的Y水溶液中投入鋅片，反應(yīng)結(jié)束時(shí)固體的質(zhì)量比反應(yīng)前增加4.95g。X是 ；Y是 ；Z是 。推理過程如下： 【解析】 X是Au（2分）；Y是 AuCl3（2分）；Z是HAuCl43H2O（2分）要點(diǎn)1：X為不活潑金屬,設(shè)為一種重金屬, 但熟悉的金屬或者其氯化物與鋅的置換反應(yīng)得到的產(chǎn)物的質(zhì)量太小,或者其水溶液顏色不合題意, 均不合適, 經(jīng)諸如此類的排他法假設(shè)X為金，由此Y=AuCl3，則置換反應(yīng)的計(jì)算結(jié)果為：2AuCl33Zn3ZnCl22Au；反應(yīng)得到Au的質(zhì)量0.100mol/L0.500L197g/mol9.85g；反應(yīng)消耗Zn的質(zhì)量0.100mol/L0.500L65.39g/mol3/24.90g ；反應(yīng)后得到的固體質(zhì)量增重：9.85g4.90g4.95g (2分)；要點(diǎn)2：由AuCl3溶于鹽酸得到的黃色晶體中Au的含量占50%, 而AuCl3中Au的含量達(dá)65%, 可見Z不是AuCl3, 假設(shè)為配合物HAuCl4, 含Au 58%, 仍大于50%, 故假設(shè)它是水合物, 則可求得：HAuCl43H2O的摩爾質(zhì)量為393.8 其中Au的含量為197/39450%。(2分) 其他推理過程，只要合理，也得滿分。第九題（2002年初賽第一題5分）閱讀如下信息后回答問題：元素M，其地殼豐度居第12位，是第3種蘊(yùn)藏最豐富的過渡元素，是海底多金屬結(jié)核的主要成分，是黑色金屬，主要用途：煉鋼，也大量用來制作干電池，還是動植物必需的微量元素。1M的元素符號是 。2M的最重要礦物的化學(xué)式是 。3M的三種常見化合物是 、 和 ?！窘馕觥?Mn（1分） 2MnO2（1分） 3M的三種常見化合物是MnO2、MnSO4和KMnO4。（3分）注：必須答MnO2和KMnO4，而Mn(II)鹽也可答硝酸錳等。第十題（2002年初賽第二題6分）用地殼中某主要元素生產(chǎn)的多種產(chǎn)品在現(xiàn)代高科技中占重要位置，足見化學(xué)對現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要作用。例如：1計(jì)算機(jī)的芯片的主要成分是 ；2光導(dǎo)纖維的主要成分是 ：3目前應(yīng)用最多的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化材料是 ；4用作吸附劑、干燥劑、催化劑或催化劑載體的人造分子篩大多是一類稱為 的化合物；5有一大類化合物，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，兼?zhèn)錈o機(jī)材料和有機(jī)材料雙重性能，有耐溫、電絕緣性好、難燃、憎水、耐腐蝕等特性，廣泛用于航空航天、電子電氣、建筑、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)，用于密封、粘合、潤滑、涂層、表面活性、防水、防潮，已為現(xiàn)代社會不可替代的新材料。這類材料在分子結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是 和 ?！窘馕觥?硅（或Si或單晶硅）（1分） 2二氧化硅（或SiO2）（1分） 3硅（或Si）（1分） 4鋁硅酸鹽（或硅鋁酸鹽）（1分）注：此題明確是分子篩，不應(yīng)答硅膠，答硅酸鹽也不給分。 5具有SiO鍵 與硅相連的烴基（2分）第十一題（2002年初賽第三題3分）質(zhì)量數(shù)半衰期衰變方式2631s釋放粒子2640.00008s釋放粒子；或自發(fā)裂變2650.0018s釋放粒子；或自發(fā)裂變266不詳不詳2670.033s釋放粒子；或自發(fā)裂變268不詳不詳2699.3s釋放粒子最近有人用高能26Mg核轟擊Cm核，發(fā)生核合成反應(yīng)，得到新元素X。研究者將X與氧氣一起加熱，檢出了氣態(tài)分子XO4，使X成為研究了化學(xué)性質(zhì)的最重元素。已知的X同位素如下表所示，上述核反應(yīng)得到的核素是其中之一，該核素的衰變性質(zhì)保證了其化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)獲得成功。1X的元素符號是 。2用元素符號并在左上角和左下角分別標(biāo)注其質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)，寫出合成X的核反應(yīng)方程式（方程式涉及的其他符號請按常規(guī)書寫）?！敬鸢浮?Hs（1分）25n（2分）（n也可寫成等, 但寫成“中子”扣1分）第十二題（2002年初賽第四題6分）1汞與次氯酸（摩爾比11）發(fā)生反應(yīng)，得到2種反應(yīng)產(chǎn)物，其一是水。該反應(yīng)的方程式為 ；反應(yīng)得到的含汞產(chǎn)物的中文名稱為 。2N2H4在一定條件下熱分解，產(chǎn)生NH3、N2和H2，后兩者摩爾比為32，寫出反應(yīng)方程式 。3第二周期元素A與氫形成的如下化合物中的AA鍵的鍵能（kJ/mol）：CH3CH3 346， H2NNH2 247， HOOH 207 試問：它們的鍵能為什么依次下降？【解析】12Hg2HClOHg2OCl2H2O（1分） 堿式氯化汞（或氯氧化汞）（1分）注：Hg2OCl2也可寫成HgOHgCl2或HgCl2HgO27N2H48NH33N22H2（2分）3乙烷中的碳原子沒有孤對電子，肼中的氮原子有1對孤對電子，過氧化氫中的氧有2對孤對電子，使AA鍵的鍵能減小。（2分）第十三題（2002年初賽第三題5分） 在正確選項(xiàng)上圈圈。31 下列化學(xué)鍵中碳的正電性最強(qiáng)的是 A. CF B. CO C. CSi D. CCl32 電子構(gòu)型為Xe4f145d76s2的元素是 A. 稀有氣體 B. 過渡元素 C. 主族元素 D. 稀土元素33 下列離子中最外層電子數(shù)為8的是 A. Ga3+ B. Ti4+ C. Cu+ D. Li+ 【解析】 31 A 32 B 33 B第十四題（2004年初賽第三題4分） 2004年2月2日，俄國杜布納實(shí)驗(yàn)室宣布用核反應(yīng)得到了兩種新元素X和Y。X是用高能48Ca撞擊靶得到的。經(jīng)過100微秒，X發(fā)生-衰變，得到Y(jié)。然后Y連續(xù)發(fā)生4次-衰變，轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量數(shù)為268的第105號元素Db的同位素。以X和Y的原子序數(shù)為新元素的代號（左上角標(biāo)注該核素的質(zhì)量數(shù)），寫出上述合成新元素X和Y的核反應(yīng)方程式。【解析】： + Ca = 288115+3n （2分）不寫3n不得分。答291115不得分。 288115 = 284113 + 4He （2分） 質(zhì)量數(shù)錯(cuò)誤不得分。 4He也可用符號。（答下式不計(jì)分：284113-44He = 268105或Db）（藍(lán)色為答案，紅色為注釋，注釋語不計(jì)分，下同）第十五題（2005年初賽第一題9分）用粒子撞擊鉍209合成了砹211。所得樣品中砹211的濃度108mol/L，砹211同位素半衰期較長，足以用它來研究砹的化學(xué)性質(zhì)。1-1 寫出合成砹的核反應(yīng)方程式。 （2分）1-2 已知室溫下用CCl4萃取I2的分配系數(shù)為cI2(CCl4)/cI2(H2O)=84，預(yù)計(jì)用CCl4萃取AtI的分配系數(shù)cAtI(CCl4)/cAtI(H2O) , 800（填 , Br3Cl3。 （1.5分）1-4 在AtI中加入I2和I的混合溶液，滴加AgNO3溶液，發(fā)現(xiàn)所得沉淀中只有AgI而沒有共沉淀的AgAt（如果有AgAt，必然會被共沉淀），然而在上述產(chǎn)物中加入Pb(IO3)2卻發(fā)現(xiàn)有砹的共沉淀。寫出有關(guān)化學(xué)方程式，解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 AtI + 2I2 + 5Ag+ + 3H2O = 5AgI + AtO3 + 6H+ （把I2改為I3-也可，但仍應(yīng)配平） AtO3 與Pb(IO3)2共沉淀。 （寫出方程式2分） （總3分）1-5 已知室溫下ICH2COOH的pKa=3.12，由此可推斷AtCH2COOH的pKa 3.12（填, 或 ）；理由是： AtCH2COOH分子中的砹的吸電子效應(yīng)比ICH2COOH中的碘小。 （1分）第十五題（2005年初賽第四題6分） 本題涉及3種組成不同的鉑配合物，它們都是八面體的單核配合物，配體為OH和/或Cl。4-1 PtCl4 5H2O的水溶液與等摩爾NH3反應(yīng)，生成兩種鉑配合物，反應(yīng)式為： 2 H2PtCl4(OH)2 + 2NH3 = (NH4)2PtCl6 + H2PtCl2(OH)4 或 H2PtCl6 +(NH4)2PtCl2(OH)4 或 NH4HPtCl6 + NH4HPtCl2(OH)4 （3分）4-2 BaCl2 PtCl4和Ba(OH)2反應(yīng)（摩爾比2 : 5），生成兩種產(chǎn)物，其中一種為配合物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 2BaPtCl6 + 5Ba(OH)2 = 2BaPtCl(OH)5 + 5BaCl2 （3分）第十六題（2006年初賽第一題4分） 2006年3月有人預(yù)言，未知超重元素第126號元素有可能與氟形成穩(wěn)定的化合物。按元素周期系的已知規(guī)律，該元素應(yīng)位于第 八 周期，它未填滿電子的能級應(yīng)是 5g ，在該能級上有 8 個(gè)電子，而這個(gè)能級總共可填充 18 個(gè)電子。（各1分）第十七題 （2006年初賽第四題7分） 已探明我國錳礦儲量占世界第三位，但富礦僅占6.4%，每年尚需進(jìn)口大量錳礦石。有人設(shè)計(jì)了把我國的菱錳礦（貧礦）轉(zhuǎn)化為高品位“菱錳礦砂”的綠色工藝。該工藝首先將礦砂與硫酸銨一起焙燒，較佳條件是：投料比m(NH4)2SO4/mMnCO31.5；焙燒溫度450oC；焙燒時(shí)間1.5 小時(shí)。 4-1 寫出焙燒反應(yīng)方程式： (NH4)2SO4MnCO3MnSO42NH3CO2H2O （分）4-2 其次，將焙燒產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為高品位的“菱錳礦砂”，寫出反應(yīng)方程式：MnSO42NH3CO2H2O (NH4)2SO4MnCO3（2分）4-3 若焙燒溫度過高或時(shí)間過長，將導(dǎo)致什么結(jié)果？ MnSO4，MnCO3分解生成高價(jià)錳的氧化物而導(dǎo)致錳浸出率下降。 （2分）4-4 從物料平衡角度看，生產(chǎn)過程中是否需要添加(NH4)2SO4？說明理由。 不需加。開始投料時(shí)(NH4)2SO4（132gmol-1）過量（MnCO3,115 gmol-1）,反應(yīng)生成的NH3、CO2以及(NH4)2SO4可循環(huán)利用。 （2分）第十七題 (2008年初賽第二題5分) 化合物X是產(chǎn)量大、應(yīng)用廣的二元化合物，大量用作漂白劑、飲水處理劑、消毒劑等。年產(chǎn)量達(dá)300萬噸的氯酸鈉是生產(chǎn)X的原料，92%用于生產(chǎn)X在酸性水溶液中用鹽酸、二氧化硫或草酸還原。此外，將亞氯酸鈉固體裝柱，通入用空氣稀釋的氯氣氧化，也可生產(chǎn)X。X有極性和順磁性，不形成二聚體，在堿性溶液里可發(fā)生歧化反應(yīng)。2-1 寫出X的分子式和共軛鍵（）。 ClO2 (各1分，共2分)2-2 分別寫出上述用草酸還原和用氯氣氧化生產(chǎn)X的反應(yīng)方程式。 2ClO3- + H2C2O4 + 2H+ = 2ClO2 + 2CO2 + 2H2O (1分) 或 2NaClO3 + H2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2 + 2CO2 + Na2SO4 + 2H2O 2NaClO2 + Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl (1分) NaClO2是固體，寫成ClO2-，不得分。2-3 寫出上述X歧化反應(yīng)的化學(xué)方程式。 2ClO2 + 2NaOH = NaClO2 + NaClO3 + H2O (1分)或 2ClO2 + 2OH- = ClO2- + ClO3- + H2O第十八題 (2009年初賽第二題6分) 下列各實(shí)驗(yàn)中需用濃HCl而不能用稀HCl溶液，寫出反應(yīng)方程式并闡明理由。2-1 配制SnCl2溶液時(shí)，將Sn