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1、中学化学竞赛试题资源库锰族及其化合物A组 B、CMnO2在下列变化过程中所起的作用相同，而且生成物之一也相同的是MnO2与浓盐酸共热 MnO2与铝粉共热 MnO2与氯酸钾共热MnO2与炭粉共热 MnO2与投入双氧水中A 与 B 与 C 与 D 与 C向含下列微粒的溶液中，HS、Fe2、O、CH2C(NH2)COOH分别加入少量氢氧化钠固体，或少量浓盐酸或几滴酸性KMnO4溶液（溶液体积变化忽略不计），都使溶液中对应的离子或分子浓度减少的是A B C D 3Mn3O48Al9Mn4Al2O3金属锰可以用四氧化三锰为原料通过铝热法来制备。试写出配平的化学方程式。 M为Mn 2Mn2O74MnO45
2、O2某金属能形成多种氧化物，它在其中一种氧化物中的氧化态为“n”，在另一种氧化物中的氧化态为“n5”，后者转化为前者时，失重36.1%（质量）。通过计算确定该金属为何种元素，写出两种氧化物之间转化的化学方程式。B组 B将高锰酸钾的晶体放入下述物质的溶液里，不发生反应的是A HCl B Fe(NO3)3 C FeSO4 D Na2S E H2C2O4 D将固体MnC2O4·2H2O放在坩锅里加热，固体质量随温度变化的数据如下表：温度/255075100214280固体质量/g17.917.916.014.314.37.15下列说法错误的是（MnC2O4摩尔质量143g/mol）A 25
3、50，MnC2O4·2H2O未发生变化B 75时，MnCO4·2H2O部分失去结晶水C 100时，坩锅内固体均为MnC2O4D 200时，坩锅内固体为混合物 2KMnO4K2MnO4MnO2O2或2KMnO4K2Mn2O6O2 2KMnO4K2Mn2O53/2O2固态KMnO4在200加热，失重10.8。固态KMnO4在240加热，失重15.3%。 5KMnO4K2MnO4K3MnO43MnO23O21摩尔高锰酸钾在240300加热释放出19.2g氧气，写出反应方程式。（已知K2MnO4 640分解，K3MnO4 800分解。） 4KMnO44NaOH2K2MnO42Na2
4、MnO42H2OO2将高锰酸钾溶液滴入NaOH溶液，微热，得到透明的绿色溶液。写出反应的化学方程式。 （1）Mn（2）MnO2（3）M的三种常见化合物是MnO2、MnSO4和KMnO4（必须答MnO2和KMnO4，而Mn(II)盐也可答硝酸锰等）阅读如下信息后回答问题：元素M，其地壳丰度居第12位，是第3种蕴藏最丰富的过渡元素，是海底多金属结核的主要成分，是黑色金属，主要用途：炼钢，也大量用来制作干电池，还是动植物必需的微量元素。（1）M的元素符号是 。（2）M的最重要矿物的化学式是 。（3）M的三种常见化合物是 、 和 。 A：K2MnO43K2MnO42CO22KMnO4（C）MnO2（B
5、）2K2CO3。MnO24HCl（浓）MnCl2Cl2（D）2H2O2KMnO43MnCl22H2OMnO22KCl4HCl2K2MnO4Cl22KMnO42KCl某绿色固体A可溶于水，在其水溶液中通入CO2即得到棕黑色沉淀B和紫色溶液C。B与浓HCl共热时放出黄绿色气体D，溶液近乎无色。将此溶液和溶液C混合，即得沉淀B。将气体D通入A溶液，可得C。试判断A是哪种钾盐，写出有关反应式。 肯定存在的物质是K2MnO4、K2S2O8；肯定不存在的物质是MnO2、Cr2O3、NiSO4绿色固体混合物中可能含有K2MnO4、MnO2、NiSO4、Cr2O3、K2SO4，由下列实验确定哪些物质肯定存在，
6、哪些物质肯定不存在。（1）向混合物中加入浓NaOH溶液得到绿色溶液。（2）向混合物中加水得到紫色溶液和棕色沉淀。过滤后滤液用稀硝酸酸化，再加入过量Ba(NO3)2溶液，则紫色褪去同时有不溶于酸的白色沉淀析出。向棕色沉淀中加入浓盐酸并微热有黄绿色气体放出。（3）混合物溶于硝酸得到紫色透明溶液。 A为K2MnO4 B为MnSO4 C为Mn(OH)2 D为MnO2将绿色固体A溶于水后通入过量SO2得到溶液B。向B中加入NaOH溶液得到白色沉淀C，C不溶于过量的NaOH溶液，再加入H2O2后沉淀变为暗棕色，说明有D生成。将D过滤后与KClO3和KOH共熔又得到A。请确定A、B、C、D的化学式及有关反应
7、的化学方程式。 A为MnO2 B为K2MnO4 C为KMnO42MnO24KOHO22K2MnO42H2O3K2MnO42H2O2KMnO4MnO24KOH2MnO43SO32H2O2MnO23SO422OH某棕褐色粉末A不溶于水。当A和KOH在空气中熔融，可得一绿色熔块B。把B溶于水，调节溶液至弱碱性，即生成紫红色溶液C和棕褐色沉淀A。过滤后把沉淀A和浓盐酸共热，产生一种黄绿色气体。在弱碱性溶液中加入K2SO3溶液，紫红色褪去。由此可知各物质的化学式：A是 ，B是 ，C是 ；由AB的化学方程式是 ，由BC、A的化学方程式是 ，C和K2SO3反应的离子方程式是 。 050 MnC2O4
8、3;2H2O稳定区域 50100 MnC2O4·2H2OMnC2O42H2O 143/1790.80 100214 MnC2O4 稳定区域 214280 MnC2O4MnOCOCO2 71/1790.40 280943 3MnO1/2O2Mn3O4 76.3/1790.43将固体MnC2O4·2H2O放在一个可以称出质量的容器里加热，固体质量随温度变化的关系如图所示：纵坐标是固体的相对质量。说出在下列五个温度区间各发生什么变化，并简述理由：050：50100：100214：214280：280943： A：MnO2 B：MnSO4 C：NaMnO4 D：Na2MnO4 E：
9、MnCl2 F：Cl2 G：MnCl2 H：Mn(OH)2棕黑色粉末A不溶于水。将A与稀硫酸混合后加入H2O2并微热得无色溶液B。向酸性的B中加入一些NaBiO3粉末后得到紫红色溶液C。向C中加入NaOH溶液至碱性后滴加Na2SO3溶液有绿色溶液D生成。向D中滴加稀硫酸又生成A和C。少量A与浓盐酸作用在室温下生成暗黄色溶液E，加热E后有黄绿色气体F和近无色的溶液G生成。向B中滴加NaOH溶液有白色沉淀H生成，H不溶于过量的NaOH溶液。但在空气中H逐渐变为棕黑色。请确定各字母所代表的物质，并写出有关反应的化学方程式。 A：MnO2，B：Mn2，C：Cl2，D：MnO4，E：FeSO4，F：Fe
10、3，G：Fe(NCS)63，H：BaSO4一棕黑色固体A不溶于水，但可溶于浓盐酸，生成近乎无色溶液B和黄绿色气体C；在少量B中加入硝酸和少量NaBiO3（s），生成紫红色溶液D；在D中加入一淡绿色溶液E，紫色褪去；在得到的溶液F中加入KNCS溶液又生成血红色溶液G；再加入足量的NaF则溶液的颜色又褪去；在E中加入BaCl2溶液则生成不溶于硝酸的白色沉淀H。试确定各字母所代表的物质并写出有关反应的离子方程式。 在碱性介质中生成的锰酸钾（绿色）在稀溶液中可能分解而生成MnO2沉淀：3K2MnO42H2O2KMnO4MnO24KOH 在微酸性或微碱性溶液中，KMnO4与K2SO4反应产物有MnO2生
11、成，在酸性介质中，若KMnO4过量，其分解可有MnO2生成：MnO4H3O22H2O4MnO2在混合高锰酸钾和亚硫酸钾溶液时生成了棕色的沉淀。如果在高锰酸钾的溶液中预先加入酸或碱，那么沉淀不生成并且制得了无色或绿色的溶液。如何解释以下事实，即有时在酸性介质或在碱性介质中，上述盐溶液相互作用时可以观察到有沉淀析出？写出题中所有涉及到的反应的方程式。 A MnO2 B K2MnO4 C KMnO4 D Cl2在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化：已知D为黄绿色气体，请填写下列空白：（1）写出AB反应的化学方程式：（2）写出下列变化的离子方程式：BCAADECAFG 1KReO4酸性溶液含26.
12、83mg化合态的Re，将其通过一装有Zn粒的反应柱并被Zn还原。从柱中渗出的液体（包括用清水冲洗反应柱后所得的溶液）用0.1000N的KMnO4溶液滴定；已知需要11.45mL标准的KMnO4来重新氧化锌使其全部转化为ReO4。假设Re是唯一被还原的元素，试求被Zn还原后Re的价态为多少？C组 （1）对比实验：其一的草酸溶液中加Mn2+离子，另一不加。在滴加KMnO4溶液时，加Mn2+者反应速率快。 （2）寻找一种试剂能与Mn(VI)、Mn(IV)或Mn(III)生成配合物或难溶物；加入这种试剂，反应速率变慢。Mn2离子是KMnO4溶液氧化H2C2O4的催化剂。有人提出该反应的历程为：Mn（）
13、Mn（）Mn（）Mn（）Mn(C2O4)n32nMn2CO2请设计2个实验方案来验证这个历程是可信的（无须给出实验装置，无须指出选用的具体试剂，只需给出设计思想）。 （1）锰的氧化物随着价态的升高，由碱性氧化物过渡到酸性氧化物。 （2）第四周期VIIB族；d5s2 （3）正八面体；IO4；sp3；正四面体 （4）5IO652Mn214H5IO32MnO47H2O （5）；2；6 （6）阳极：2SO422eS2O82；阴极：2H2eH2；总反应：2NH4HSO4(NH4)2S2O8H2 （7）H2S2O8D218OHOSO218ODDOOSO2OH DOOSO2OHD218ODOODHOSO21
14、8OD （8）； 电解水：2H2O2H2O2；在阳极生成S2O82未分解生成H2O2之前又在阴极还原生成SO42：S2O822e2SO42 （9）2Mn25S2O828H2O2MnO410SO4210H （10）PbO22NaOHNa2PbO3H2O；PbO24HClPbCl2Cl22H2O （11）正；PbO24HSO422ePbSO42H2O （12）5PbO22Mn24H5Pb22MnO42H2O；HNO3 （13）Cl2Bi(OH)33NaOHNaBiO32NaCl3H2O （14）2Mn22NaBiO314H2MnO45Bi35Na7H2O （15）2MnO45H2O26H2Mn28
15、H2O5O2 用25mL移液管准确移取H2O2溶液于100mL锥形瓶中，加入适量的硫酸酸化，用KMnO4溶液滴定，平行实验做三次，计算H2O2溶液浓度并取平均值。高碘酸盐（IO65）、过二硫酸盐（S2O82）、二氧化铅（PbO2）、铋酸钠（NaBiO3、不电离）是四种具有强氧化性的物质，均能在一定条件下将Mn2氧化为高锰酸盐。（1）锰的氧化物随着价态的升高，其酸碱性递变规律如何？（2）确定元素锰在周期表中的位置和外层电子的排布。（3）IO65的空间构型为 已知高碘酸加热易失去两分子水生成偏高碘酸，写出偏高碘酸根离子的化学式 、中心原子的杂化类型 和空间构型 （4）高碘酸盐的主要性质是它们的强氧
16、化性，其反应平稳而迅速。分析化学中用来将Mn2氧化为MnO4，写出离子反应方程式：（5）过二硫酸根离子中两个硫原子间存在过氧键，写出过硫酸根离子的结构简式和电子式，并确定硫原子的化合价。（6）过二硫酸盐是用电解硫酸氢铵溶液产生的，写出电极反应方程式和总反应方程式。（7）过二硫酸根离子能分步水解产生过氧化氢，写出H2S2O8在D218O中水解的两步反应方程式：（8）传统工业上以电解NH4HSO4来制备H2O2。已知某NH4HSO4溶液，以4.00×103A的电流电解2.00小时后，生成H2O2 3.00kg，同时阴极与阳极放出气体体积之比为6:1。设电解后测溶液中H2O2含量时，S2O
17、82时都已分解，且电解中H2O2不分解。求电解生成H2O2的电流效率；忽略电阻，指出电流主要损失在何处？写出有关反应式？（9）过二硫酸盐在Ag的作用下能将Mn2氧化为MnO4，写出离子反应方程式：该反应适合在 （酸、碱）性介质在进行，请说明原因：（10）PbO2具有两性和强氧化性，写出加热情况下分别与NaOH和浓HCl反应的方程式：（11）PbO2能导电，用于做铅蓄电池的 极材料，写出该电极的反应方程式：（12）写出酸性介质中PbO2将Mn2氧化为MnO4的离子反应方程式：其中酸化所用的酸是 （13）铋酸钠是在碱性条件下用Cl2氧化Bi(OH)3得到的，写出反应方程式：（14）在分析化学上，用
18、铋酸钠定性检验溶液中Mn2的存在，写出现象和反应方程式：（15）H2O2的水溶液是一种常用的杀菌剂，在分析上常用 KMnO4来标定H2O2的浓度。写出 KMnO4滴定H2O2的离子方程式；请设计实验步骤，用已知浓度的KMnO4（0.1000mol/L）溶液滴定H2O2（约0.1mol/L）溶液的浓度。 （1）A Mn B Cr C Fe （2）稳定性 Mn2Fe2Cr2 （3）氧化性CrO42（黄）MnO42（绿）FeO42（红） 均为正四面体结构 （4）CrO42Cr2O72Cr3O102 3MnO424H2MnO4MnO22H2O 4FeO42十2OH4Fe33O210H2O元素周期表中有
19、3种金属A、B和C。已知其有关性质：所有3种金属都可形成二价离子，稳定程度不同；金属C的二价离子比金属A的三价离子和金属B的二价离子多2个电子；元素A和B在此周期中表现为较高的氧化态；元素B和C表现为最高氧化态，B和C均有高氧化态。所有3种金属都能形成带色的含氧酸根MOnm（MA、B、C），它们在强碱性介质中稳定。金属B的一种含氧酸的最高氧化态在酸性条件下与冷的H2O2乙醚溶液反应，可使溶液显兰色。（1）指出元素A、B和C；（2）给出M2离子的稳定性顺序（大小）；（3）指出MOnm氧化性增强的次序，并指出颜色和它们的几何构型；（4）用化学反应指出其阴离子在酸化其碱性溶液的行为。 （1）A Mn
20、 B Cr C Fe （2）稳定性 Mn2Fe2Cr2 （3）氧化性CrO42（黄）MnO42（绿）FeO42（红） 均为正四面体结构 （4）CrO42Cr2O72Cr3O102 3MnO424H2MnO4MnO22H2O 4FeO42十2OH4Fe33O210H2O（5）BnOmp是Cr2O72，X是Cr(H2O)6Cl3，Y是Cr(H2O)6Cl2，Z是Cr2(CH3COO)4(H2O)2（6）Cr2O72为两个正四面体共用一条边，Cr(H2O)63和Cr(H2O)62都是正八面体。Z的结构为四个乙酸根为桥基形成的双核配合物周期表中有3种金属A、B和C，它们均可形成稳定程度不同的二价离子，
21、C的二价离子比相应B的二价离子和A的三价离子多2个电子。三种金属均有高氧化态，在强碱性介质中形成带色的稳定的含氧酸根MOnm。现以B的一种含氧酸根的最高氧化态作起始原料在水介质中进行如下反应：BnOmpXYZ已知X为稳定的绿色物质；Y为顺磁性的不稳定的蓝色物质；Z为反磁性的红色稳定物质。请回答下列问题：（1）元素A、B和C分别是 ， ， 。（2）M2离子稳定性顺序（大小） 。（3）MOnm氧化性增强顺序 ，相应酸根的颜色 ，及其几何构型 。（4）MOnm酸化时分别形成含A、B、C物种相应离子的反应是 。（5）BnOmp是 ，X是 ，Y是 ，Z是 。（6）给出它们的几何构型，BnOmp是 ，X是 ，Y是 ，Z的化学结构是 。参考答案（A6）8