08：稀有气体、硒、碲

波波化学竞赛工作室 第 1 页（共 12 页） http://hxjs.zhxk.net 元素化学 08：稀有气体、硒、碲 （时间：2.5 小时 满分：100 分） 第一题（4分）He的性质 He 的特殊用途基于其特殊的性质。 1．He 用来填充气球和其他飞行器，其安全程度比氢气填充时高得多，为什么？ 2．He 与 O2配得的混合气体代替空气可以防止高压作业（如海水深潜和隧道修建作业）人员回 到地面后通常会出现“潜函症”（高压下溶入人体体液的N2迅速离开体液造成的不适），解释原因。 3．某些特殊的焊接操作，某些金属冶炼操作，超纯 Si、超纯 Ge 以及其他半导体材料的制 备过程中 He 的作用是什么？ 4．He 广泛用作超低温研究中的致冷剂，科学家在 He 提供的低温环境中获得了许多了不 起的新发现，有些研究成果已经得到实际应用。这里 He 体现了什么特殊性质？ 第二题（10分）推断两种元素 1．元素 M 为一半导体材料，广泛应用与半导体材料工业中，用于制造光敏电阻、光电管 及光电池，而且在自动控制、电视传真方面有广泛的应用。由于 M 具有可经受超电荷、耐高 温、电稳定性好、轻盈的优点，常用于制造整流器。 （1）写出 M 的元素符号______； （2）元素 M 为于周期 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 第______周期______族； （3）与 M 处于同一主族的元素 N，是生命中最重要的元素之一，它在地壳中的含量极高， 请写出 N 的元素符号______； （4）元素 M 和元素 N 可以形成化合物，写出其化学式______。 2．某元素的氧化物 X 能被酸性重铬酸钾溶液氧化成其最高价的含氧酸根离子。现有 0.1995g X，以适量的 NaOH 溶液溶解后再用酸中和，直至溶液呈酸性，加入 10.00mL 0.05000mol·L－1的重铬酸钾溶液，然后再加入 10.00mL 0.05000mol·L－1的硫酸亚铁溶液，可 恰好使重铬酸钾溶液完全被还原成 Cr3＋离子。试通过计算说明 B 为何种元素。 波波化学竞赛工作室 第 2 页（共 12 页） http://hxjs.zhxk.net 第三题（8分）He的化合物 1962 年英国青年化学家巴特列第一次制得了 XePtF6化合物，突破了“惰性元素”的禁区。 此后人们相继合成了氙的系列化合物，以及原子序数较大的稀有气体氪、氡的化合物。对于原子 序数较小的氦、氖尚未制得化合物。有人从理论上预言了它们的化合物是可以制得的。不久澳洲 国立大学的拉多姆宣布了化学上一奇闻，氦能够与碳结合形成分子。像 CHexx＋不仅存在，而且 能够用实验手段观察到，并借助计算机算出了CHe33＋、CHe44＋的键长分别为：0.1209nm，0.1212nm。 1．Ne、He 的化合物难以合成的主要原因是什么？ 2．如果 CHe33＋、CHe44＋果真存在的话，请写出它们的立体结构式； 3．为什么 CHe33＋的键长比 CHe44＋短？ 4．写出与 CHe33＋、CHe44＋互为等电子体的物质（或原子团）的名称； 5．并完成下列化学方程式： CHe4 4＋＋H2O→ CHe44＋＋HCl→ 第四题（6分）硒的有机化学 近年来，硒化学发展迅速。试根据下列信息回答问题： 1．将单质硒与乙炔混合，在 623～673K 下聚合成 A。已知 A 为无色液体，熔沸点分别为 195K 和 383K。进一步分析知：A 的分子式为 C4H4Se，且所有的原子都满足 8e（氢为 2e）规则。 （1）画出 A 分子的结构式； （2）判断 A 分子有无芳香性，为什么？ （3）A 分子是否稳定，为什么？ 2．氯代丙酮能与硒脲（SeC(NH2)2）发生 1︰1 缩合反应，生成化合物B。试写该反应方程式。 第五题（6分）XeF2的晶体结构 XeF2 的晶体结构已由中子衍射测定，晶体属四方晶系，a＝431.5pm，c＝699.0pm，晶胞中 有两个分子，其中 Xe：（0，0，0）、（1/2，1/2，1/2），F：（0，0，z1）、（0，0，z2）、（1/2，1/2， z3）、（1/2，1/2，z4）。 波波化学竞赛工作室 第 3 页（共 12 页） http://hxjs.zhxk.net 1．并画出一个晶胞图； 2．假设 Xe－F 键长 200pm，计算非键 F…F、Xe…F 的最短距离； 3．计算晶体 XeF2 的密度。 第六题（10分）推断一种稀有气体的化合物 氟化物 X（AFn 型），具有强氧化性。X 与 NH3 反应，得到两种单质气体和一种盐，其中 该混合气体的平均摩尔质量为 69.85g/mol；0.224L（折算为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 状况下）X 与足量 KI 溶液反应， 生成的碘需要用 25.00mL 0.800mol/L 的 Na2S2O3溶液滴定完全。 1．通过计算，确定 X 的化学式； 2．写出 X 与 NH3、H2O 分别反应的化学方程式； 3．X 具有很强的氧化性，将溶于液态 HF 的 X 和金属 B 反应可以得到化合物 Y，而将 Y 缓慢加热到 60℃得到一种橙红色的 Z；经分析，Y 与 Z 各自的成分如下： 在 Y 中：A－20.29% B－47.58% F－32.13%；在 Z 中：B－67.47% F－32.53%。 写出 Y、Z 的化学式和 Y 分解为 Z 的反应方程式。 第七题（10分）碲阳离子的化合物 A－B 体系是一种新型的催化剂。化学家对 A－B 体系进行了深入的研究：A＝Te（晶体）， B 是 TeCl4 与 AlCl3 按物质的量之比 1︰4 化合得到的。已知 B 是一种共价型离子化合物，其阴 离子为四面体结构，B 中铝元素、氯元素的化学环境相同。A 和 B 以物质的量 7︰2 和 7︰1 反 应可生成两种新化合物Ⅰ和Ⅱ。生成化合物Ⅱ时没有其他副产物生成，但是生成化合物Ⅰ时伴 随着挥发性的 TeCl4 生成，每生成 2mol 化合物Ⅰ就生成 1mol TeCl4。在熔融的 NaAlCl4 里的导 电性研究表明，化合物Ⅰ和Ⅱ在一起时总共会解离成三种离子。进一步对化合物Ⅰ和Ⅱ研究表 明：用凝固点下降法测定Ⅰ和Ⅱ的摩尔质量分别为 1126g/mol 和 867g/mol。化合物Ⅰ和Ⅱ的红 外光谱测定只有一种振动，分子中不存在 Te＝Te，而且结构中都只有一种四面体配位的铝，但 是铝原子在这两种化合物中的化学环境是不同的。 波波化学竞赛工作室 第 4 页（共 12 页） http://hxjs.zhxk.net 1．确定 B 的化学式； 2．写出化合物Ⅰ和Ⅱ的分子式。 3．写出化合物Ⅰ和Ⅱ中阴离子和阳离子的化学式。 4．指出 Te、Al 原子的杂化形态，画出其阴离子、阳离子的结构式，说明其阳离子具有什 么特点。 5．化合物Ⅰ在加热时很容易转化成化合物 D。请说明这是为什么？写出该化学反应方程式。 第八题（11分）Xe氟化物的结构和性质 把一份质量为 0.1978g 的 XeF2、XeF4、XeF6 混合样品用水处理，得到混合气体 A 和混合 溶液 B。气体 A 在 290K 和 100kPa 下的体积为 60.2mL，将 A 通入焦性没食子酸溶液和浓硫酸 后，气体体积缩小到原来的 60.0％。将 B 溶液用 0.100mol/L FeSO4 水溶液滴定以测定水中 XeO3 含量，共用 36.0mL FeSO4 溶液。再取一份相同量的 XeF2、XeF4、XeF6 混合样品，用 KI 溶液 处理，生成的 I2 被 0.400mol/L Na2S2O3 滴定，用去 Na2S2O3 19.0mL。 1．根据价电子层电子互斥理论（VSEPR），XeF2 和 XeF4 分子的几何构型各是什么？ 2．计算 0.1978g 的混合样品中 XeF2、XeF4、XeF6 各物质的量。 3．写出 XeF2、XeF4、XeF6 分别与水反应的化学方程式 波波化学竞赛工作室 第 5 页（共 12 页） http://hxjs.zhxk.net 第九题（17分）硒化物和碲化物 1．最近，我国某高校一研究小组将 0.383g AgCl，0.160g Se 和 0.21g NaOH 装入充满蒸馏水的反应釜中加热到 115℃，10 小时后冷至室温，用水洗净可 溶物后，得到难溶于水的金属色晶体 A。在显微镜下观察，发现 A 的单晶竟 是六角微型管（如右图所示），有望开发为特殊材料。现代物理 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 证实 A 由 银和硒两种元素组成，Se 的质量几近原料的 2/3；A 的理论产量约 0.39g。 （1）写出 A 的化学式； （2）写出合成 A 的化学方程式。 2．最近，碲化银半导体因具有很大的磁阻效应和快离子导电性而受到人们的重视，从而 带动了碲化银的制备技术的发展。为了在更温和的条件下获得更高质量的碲化银，研究出一种 合成碲化银纳米粒子的安全的路线，原料为氧化银、碲粉和多聚甲醛，在无水乙二胺中进行， 反应条件常温常压。为了证实反应机理可以做一些辅助实验。当原料中缺少碲粉时，反应可得 到单质银，这个中间过程已被 XRD 所证实。如果用无水乙醇代替无水乙二胺进行这个实验而 保持其它参数不变，产物中也有碲化银，但反应很不完全，即使反应时间延长为 16d 也不能得 到纯的碲化银。 （1）请提出该反应机理的化学方程式； （2）指出无水乙二胺在反应中体现的多重作用。 3．称取 25.2g Na2SO3·7H2O 溶于 200mL 蒸馏水中，加入 3.2g Se 粉，在 90℃下回流 24h， 过滤得澄清溶液 A；将 2.0g NaOH 溶于 30mL 蒸馏水中，加入 0.45g SnCl2·2H2O，然后将 10mL 1.0mol·L－1 柠檬酸钠（TSC）加入此碱性溶液中，迅速搅拌，缓慢地滴加入 10mL 0.2mol·L －1 Na2SeSO3 溶液，生成黑色沉淀 B。经处理得到的 B 是一种棒状纳米材料，有广泛用途。 （1）写出 A 的名称与 B 的化学式； （2）写出合成 B 的全部反应方程式； （3）溶液中 OH－的浓度对产物的纯度有重要影响。请写出浓度过低或过高时可能发生反 应的方程式。 （4）预测加入柠檬酸钠对得到棒状纳米材料 B 有什么影响？ （5）B 属于正交晶系，晶胞参数 a＝1.13nm，b＝0.42nm，c＝0.44nm，Z＝3，计算其密度。 波波化学竞赛工作室 第 6 页（共 12 页） http://hxjs.zhxk.net 第十题（18分）Xe的有机化学 1．最近化学家对氙化学的研究表明：XeF2 蒸气能与 CF3·自由基反应，生成一种具有挥发 性的蜡状白色固体 A，同时释放出 F·自由基。已知在等离子体中，C2F6能解离成 CF3·自由基。 （1）写出在等离子体中，XeF2 与 C2F6 反应的化学反应方程式； （2）在 20℃时，A 能够发生分解，重新生成 XeF2和碳原子数不固定的全氟代烃，试写出 化学反应方程式。 2．最近报道在－55℃令 XeF4（A）和 C6F5BF2（B）化合，得一离子化合物 C，测得 Xe 的质量分数为 31%，阴离子为四氟硼酸根离子，阳离子结构中有 B 的苯环。C 是首例有机氙（Ⅳ） 化合物，－20℃以下稳定。C 为强氟化剂和强氧化剂，如与碘反应得到五氟化碘，同时得到 B。 （1）写出 C 的化学式，正负离子应分开写。 （2）根据什么结构特征把 C 归为有机氙化合物？ （3）为什么选用 Xe 而不用其他稀有气体来合成此类化合物？ （4）为什么用 F5C6－基团而不用 H5C6－来合成此类化合物？ （5）写出 C 的合成反应方程式。 （6）写出 C 和碘的反应。 3．碘代苯 C6H5131I 能发生β蜕变。 （1）写出蜕变产物 A 的结构简式。 （2）A 是否稳定？若不稳定，其分解产物是什么？写出其 化学反应方程式。 （3）A 与 ClO4－或 SO42－结合，哪一个更稳定？为什么？ （4）化学家研究了(C6H5)2IClO4 在 HClO4 浓度或 pH 介质中转化为 AClO4的转化率。其结 果如右表。上表数据说明了什么问题？为什么？ 命题与组卷：胡波 2008 年 10 月于浙江慈溪 中学综合学科网版权所有，任何网站不得转载 介 质 转化率/% 10% HClO4 39±6 3mol/L HClO4 35±1 1mol/L HClO4 36±2 0.1mol/L HClO4 36±3 pH＝1～2 35±4 pH＝3 26±5 pH＝4～5 16±2 pH＝6 9±2 pH＝7～12 0 波波化学竞赛工作室 第 7 页（共 12 页） http://hxjs.zhxk.net 《稀有气体、硒、碲》知识要点 一、稀有气体 1．1962 年制备的化合物：Xe＋[PtF6]－（Xe 半径大，相对失电子能力强） 2．Xe 的氟化合物（XeF2、XeF4、XeF6）：强氧化剂、氟化剂、水解反应 3．Xe 的氧化物（XeO3、XeO4） 二、硒和碲 1．半导体材料，单质与化合物具有与硫相似的化学性质 2．能生成缔合阳离子 三、几个名词解释 1．氦（helium）：自然界有两种稳定同位素 3He、4He；另有两种放射性同位素。无色、无臭、 无味的气体。气态氦为单原子分子。密度：气体 0.1785，液体 0.1249。熔点－272.1℃（2.55 ×106帕）。沸点－268.934℃。临界温度－267.96℃。临界压力 2.29×106 帕。熔化热 13.816 焦/摩。气化热 104.67 焦/摩。第一级电离势 24.58 电子伏。原子半径 1.22×10－10 米。水中溶 解度（0℃）0.94 毫升/100 毫升水。为化学性质最不活泼的元素，基本上不形成化合物。存 在于干燥空气中，约占总体积的 5×10－4％，是某些放射性元素蜕变时的产物，α粒子即氦 的原子核。最难液化，液化后温度降达－270.976℃以下时，具有表面张力小、导热性强、粘 性小等奇异性质。工业上由含氦 7%的矿井天然气中提取。也可用分馏法从液态空气中提取。 利用液态氮可获得接近绝对零点（－273.15℃）的低温，用于超导态的研究。也用于填充电 子管、潜水服，在冶炼或焊接金属时可用作保护气体，还可用于原子核反应堆和加速器。 2．氖（neon）：自然界有三种稳定同位素 20Ne、21Ne、22Ne，另有六种放射性同位素。无色无 臭无味的气体。气态氖为单原子分子。不燃烧，无毒。密度:气体 0.9002，液体 1.204 克/毫 升（－245.9℃）。熔点－248.67℃。沸点－246.048℃。临界温度－228.75℃。临界压力 2.72 ×106帕。熔化热 334.94 焦/摩。气化热 1.696 千焦/摩。第一级电离势 21.559 电子伏。原子半 径 1.60×10－8 厘米。水中溶解度 1.47 毫升/100 毫升水。化学性质极不活泼，一般情况下不生 成化合物。100 升空气中约含氖 1.818 毫升。液化空气时得不凝结的氦氖混合气体，用活性 炭选择性吸附或液氢冷凝分离得氖。用以制霓虹灯和指示灯和氩混合使用能产生美丽的蓝色 光。液体氖亦可作致冷剂。 3．氩（argon）：自然界有三种稳定同位素 36Ar、38Ar、40Ar，另有十二种放射性同位素。无色、 无臭、无味的气体。气态氮为单原子分子。不燃烧，无毒。密度：气体 1.7840，液体 1.8998 克/毫升（沸点）。熔点－189.2℃。沸点－185.7℃。临界温度－122.5℃。临界压力 4.86×106 帕。熔化热 1172.3 焦/摩。气化热 6698 焦/摩。第一级电离势 15.755 电子伏。原子半径 1.91 ×10－10 米。水平溶解度（0℃）5.6 毫升/100 毫升水。化学性质极不活泼，一般情况不形成 化合物，但可与水、氢醌和苯酚形成笼状化合物。100 升空气中约含氯 934 毫升，是稀有气 体在空气中含量最多的一个。由液态空气富氩馏分，经蒸馏后与氢催化燃烧除氧，再蒸馏除 氢、氮而得。高温冶炼纯金属时，常用氩以防止氧化、氮化、氢化等。在电弧焊接不锈钢、 镁、铝等使用作保护气体。也用来填充灯泡和灯管。 4．氪（Krypton）：化合价 0、2、4。自然界有六种稳定同位素 78Kr、80Kr、82Kr、83Kr、85Kr、 86Kr、另有十九种放射性同位素。无色无臭无味的气体。气态氪为单原子分子。不燃烧，无 毒。密度：气体 3.749，液体 2.413 克/毫升（沸点）。熔点－156.6℃。沸点－152.30℃。临界 温度－62.65℃。临界压力 5.5×106 帕。熔化热 1427.6 焦/摩。气化热 9378.4 焦/摩。第一级电 离势 13.996 电子伏。原子半径 2.00×10－10 米。水中溶解度（25℃）6.0 毫升/100 毫升水。化 学性质极不活泼，未能制得室温下稳定的氯化合物，但已制得－80℃以下稳定的化合物 KrF2 和 KrF4。与水、氢醌和苯酚一类物质可形成笼状（包接）化合物。100 升空气中约含氪 0.114 波波化学竞赛工作室 第 8 页（共 12 页） http://hxjs.zhxk.net 毫升。蒸馏液态空气，从液氧馏分中用硅胶吸附稀有气体，经分离、纯化制得。能吸收 X 射 线，用作 X 射线的这光材料；也用于填充电离室以测量宇宙射线。放射性氪－85 可用来检 验密闭容器的密封度和测量材料厚度等。 5．氙（xenon）化合价 0、2、4、6、8。自然界有九种稳定同位素 124Xe、126Xe、128Xe、129Xe、 130Xe、131Xe、132Xe、134Xe、136Xe，另有二十六种放射性同位素。无色无臭无味的气体。气 态氙为单原子分子。不燃烧，无毒。密度：气体 5.8971、液体 3.057。熔点－111.9℃。沸点 －108.1℃。临界温度 16.45℃。临界压力 5.897×106 帕。熔化热 2298.5 焦/摩。气化热 12979.08 焦/摩。第一级电离势 12.127 电子伏。原子半径 2.2×10－10 米。水中溶解度（25℃）11.9 毫升 /100 毫升水。化学性质不活泼，但非完全惰性。在高温或光照下可与氟形成一系列在室温下 稳定的氟化物，也可形成氧化物、氯氧化物和络合物、加合物。能与水、氢醌、苯酚之类物 质形成笼状（包接）化合物。100 升空气中约含氙 0.0087 毫升。由液态空气的液氧馏分中的 最后挥发部分，用硅胶吸附其中少量的氙和氪，再经蒸馏和低温下活性炭选择性吸附分离提 纯制得。因具有极高的发光强度，用来充填光电管、闪光灯和氙气高压灯。氙气高压灯具有 高度的紫外光辐射，可用于医疗技术方面。还可用作深度麻醉剂，效果迅速且无副作用。 6．氡（radon）：化合价 0、2。具有放射性。有三种天然放射性同位素 219Rn（半衰期 3.96 秒）、 220Rn（半衰期 55.6 秒）和 222Rn（半衰期 3.824 天），另有二十五种人工放射性同位素，其中 以 222Rn 最重要。无色气体。气态氡为单原子分子。密度 9.73，是已知稀有气体中最重的一 个。熔点－71℃。沸点－65℃。熔化热 2888.9 焦/摩。气化热 1.6789×104 焦/摩。第一级电离 势 10.6 电子伏。原子半径 2.14×10－10 米。化学性质与其他稀有气体相似。在水中溶解度很 小，但易溶于煤油、二硫化碳等有机溶剂中。易被脂肪、橡胶和活性炭吸附。400℃时能与 氟结合形成低挥发性的化合物 RnF2。在自然界中存在于三个天然放射系中：由铀系镭－224 衰变的氡称“镭射气（222Rn）”；由钍系镭－224 衰变的氡称“钍射气（220Rn）”；由锕系镭－ 223 衰变的氡称为“锕射气（219Rn）”，均放射α粒子。可从镭中提取。由于氡以自由原子状 态存在于铀矿工作场所空气中，对人体危害大，故需加强对氡污染的监测及空气净化。早期 将氡密封于细玻璃管中做成氡管。用作医疗放射线源。废氡管（把氡已全部衰变的氡管）是 提取示踪剂 RaD（210Pd）、RaE（210Bi）和 RaF（210Pd）的主要来源。 7．硒（seleniurn）：稀散元素之一。基态电子构型[Ar]3d104s24p4。化合价 2、4、6。自然界有 六种稳定同位素 74Se、76Se、77Se、78Se、80Se、82Se，另有十七种放射性同位素。红色无定形 粉末或灰色有光泽的晶体。猝冷熔化的硒可呈玻璃状。灰硒性脆。比重 4.79。熔点 217℃。 沸点 684.9±1.0℃。熔化热 6698.8 焦/摩。气化热 1.82×104 焦/摩。第一级电离势 9.75 电子伏。 六方晶格。原子半径 1.40×10－10 米。电阻率 1 欧·厘米（0℃）。标准电极电位（EoH2SeO3/Se） 0.74 伏。溶于硝酸、硫酸和苛性碱。在空气中加热生成二氧化硒。与卤素强烈作用。光照时 导电度升高，暗后又复原。存在于黄铁矿中。地壳中含量约 10－5％。由二氧化硫还原亚硒酸 制得。用于光电池、太阳能电池、整流器、电视摄像、计算机磁鼓、玻璃着色等方面。也用 作橡胶促进剂。 8．碲（teiiurium）：基态电子构型[Kr]4d105s25p4。化合价 2、4．6。自然界有八种稳定同位素 120Te、122Te、123Te、124Te、125Te、126Te、126Te、128Te、130Te，另有二十五种放射性同位素。 有两种同素异形体：棕色的无定形碲，比重 6.0，熔点 449.5±0.3℃，沸点 989.8±3.8℃；银 灰色金属状碲，比重 6.25，熔点 4520，沸点 1396℃。熔化热 1.787×l04 焦/摩。气化热 4.605 ×l04 焦/摩。第一级电离势 9.01 电子伏。六方晶格。原子半径 1.60×10－10 米。离子半径 2.21 ×10－10 米（－2 价）、5.6×10－11 米（＋6 价）。电阻率 0.436 欧·厘米。标准电极电位（EoTeO2/Te） 0.593 伏。不溶于水、盐酸、二硫化碳，溶于硫酸、硝酸、王水、氢氧化钾或氰化钾溶液。 在空气中燃烧生成二氧化碲，易和金属形成碲化物。能与卤素直接反应生成卤化物。电导随 光强度增大而增加。由二氧化硫还原亚硫酸或电解亚硫酸钠溶液制得．用作合金和橡胶硫化 的添加元素，玻璃及陶瓷的着色剂、催化剂等．亦用于制热电装置、宇航蓄电池等。 波波化学竞赛工作室 第 9 页（共 12 页） http://hxjs.zhxk.net 参考答案（专题 08） 今年起只提供 pdf 可打印文件，欢迎加入 QQ 群，详细：http://www.zhxk.net/hxjs/7.htm。 第一题（5分） 1．He 不可燃烧（1 分） 2．He 在人体的体液中的溶解性不如 N2。（1 分） 3．He 用来提供保护气氛，以完成 N2 和(或)O2存在条件下不能完成的操作。（1 分） 4．所有物质中以 He 的沸点为最低（4.2K）（1 分，不答出最低给分） 第二题（10分） 1．（1）Se（1.5 分） （2）四 ⅥA（1 分） （3）O（1 分） （4）SeO2（1 分） 2．6X∽nCr2O72－ 6Fe2＋∽Cr2O72－（各 1 分） 设 0.1995g 的 X 的 mmol 数为 x，则 nx＋0.05000×10.00＝6×0.05000×10.00（0.5 分） x＝2.500/nmmol（1 分） 该元素原子量 M＝0.1995n/2.500×10－3－8.00m＝79.8n－8m（0.5 分） m＝n＝2 时（0.5 分），存在合理的 M＝127.6（1 分） 是 Te（1 分） 第三题（8分） 1．原子半径小（1 分），原子核对外层电子引力大； 2． （正三角形） （正四面体）（各 1 分） 3．CHe33＋中 C 原子 sp2杂化，CHe44＋中 C 原子 sp3 杂化，后者 p 轨道成分多，相同条件下 成键长。（1.5 分） 4．甲基 甲烷（1 分） 5．CHe44＋＋2H2O＝CO2＋4He＋4H＋（1 分） CHe4 4＋＋4HCl＝CCl4＋4He＋4H＋（1.5 分） 第四题（6分） 1．（1） Se （1.5 分） （2）有芳香性（0.5 分）。由于 Se 有一对电子在 轨道上，可以形成 65 的大 键，满 足休克尔规则，因此具有芳香性。（1 分） （3）A 分子是平面型分子，电荷分散，稳定。（1 分） 2． N Se CH3 NH2 CH3 C O CH2 Cl NH C SeH NH2+ + OH2 + ClH （2 分） 第五题（7分） 波波化学竞赛工作室 第 10 页（共 12 页） http://hxjs.zhxk.net 1． （2 分） 2．RF…F＝299pm，RXe…F＝340pm（各 1.5 分） 3．ρ＝2×169.3/NA×4.3152×6.990×10－24cm3＝4.32g/cm3（2 分） 第六题（10分） 1．参加反应的 X 与 Na2S2O3的物质的量之比为 1︰2，所以 X 中起氧化作用的元素化合价 下降 2 价；（1.5 分） 与 NH3 反应中一种 D 单质为 N2，另一种与 KI 反应得到的还原物质相同，设为 Yn，则 N2 ︰Yn＝m︰3，(28m＋3mY)/(m＋3)＝69.85；Y＝13.95＋69.85/m（1.5 分） 当 m＝1 时，存在合理的 Y：Kr（83.8）（1 分） 所以满足条件的最合理的化合物 X 是 KrF2。（1 分） 2．3KrF2＋8NH3＝3Kr＋N2＋6NH4F 2KrF2＋2H2O＝2Kr＋O2＋4HF（各 1 分） 3．Y：KrAuF7 Z：AuF5 KrAuF7＝AuF5＋Kr↑＋F2↑（各 1 分） 第七题（10分） 1．Te[AlCl4]4（1 分） 2．①Te︰Te[AlCl4]4＝7︰2，即 7Te＋2Te[AlCl4]4＝Te9Al8Cl32（摩尔质量 2499g/mol）；由 于生成 2mol 化合物Ⅰ时放出 1mol TeCl4（摩尔质量 269g/mol），因为Ⅰ的摩尔质量为 1126g/mol （＝[2499－269]/2），即Ⅰ的化学式为 Te4Al4Cl14（1.5 分） 化合物Ⅱ中，Te︰Te[AlCl4]4＝7︰1，即 7Te＋Te[AlCl4]4＝Te8[AlCl4]4（摩尔质量 1679.9g/mol），由于Ⅱ摩尔质量为 867g/mol，Ⅱ的化学式为 Te4[AlCl4]2。（1 分） 3．化合物Ⅰ和Ⅱ在一起总共会解离成三种离子，而每个化合物中只有一种四面体配位的 铝，且两种化合物中 Al 原子的化学环境不同，故Ⅰ中阳离子为 Te42＋，阴离子为[Al2Cl7]－；化 合物Ⅱ中阳离子为 Te42＋，阴离子为[AlCl4]－。（1.5 分） 4．Te 的杂化形态为 sp2（0.5 分）。由于 Te 有两对孤对电子，一对用于价层，一对作为 p 电子在垂直于 sp2杂化轨道的 p 轨道上，因此 Te42＋的π电子为 6，满足休克尔 4n＋2 规则，因 此 Te42＋具有此大π键，因此具有芳香性。（0.5 分） 同理可得：Al 的杂化为 sp3杂化。（0.5 分） 阳离子：Te42＋： （1 分） 波波化学竞赛工作室 第 11 页（共 12 页） http://hxjs.zhxk.net 阴离子：[Al2Cl7]－： [AlCl4]－： （各 0.5 分） 5．因为[Al2Cl7]－结构没有[AlCl4]－结构稳定，在加热条件下，[Al2Cl7]－分解生成 AlCl3 和 [AlCl4] －，AlCl3 具有很高的挥发性，[AlCl4]－结构高度对称，较为稳定（0.5 分）。化学反应方程 式为：Te4[Al2Cl7]2＝Te4[AlCl4]2＋2AlCl3。（1 分） 第八题（11分） 1．XeF2：直线形 XeF4：平面正方形（各 1 分） 2．n(Xe\O2)＝2.5mmol、n(Xe)＝1.5mmol、n(O2)＝1.0mmol（1 分，焦性没食子酸吸收 O2） n(XeO3)＝2c(Fe2＋)V(Fe2＋)/6＝0.6mmol（0.5 分） n(XeF2)＋n(XeF4)＋n(XeF6)＝n(Xe)＋n(XeO3)＝2.1mmol（0.5 分） 2n(XeF2)＋4n(XeF4)＋6n(XeF6)＝c(Na2S2O3)V(Na2S2O3)＝7.6mmol（0.5 分） M(XeF2)n(XeF2)＋M(XeF4)n(XeF4)＋M(XeF6)n(XeF6)＝0.1978g（0.5 分） n(XeF2)＝0.5mmol、n(XeF4)＝1.5mmol、n(XeF6)＝0.1mmol（各 1 分） 3．2XeF2＋2H2O＝2Xe↑＋O2↑＋4HF（1 分） 6XeF4＋12H2O＝4Xe↑＋3O2↑＋2XeO3＋24HF（1 分） XeF6＋3H2O＝XeO3＋6HF（1 分） 第九题（17分） 1．（1）Ag2Se（1 分） （2）4AgCl＋3Se＋6NaOH＝2Ag2Se＋Na2SeO3＋4NaCl＋3H2O（2 分） 2．（1）nAg2O＋(HCHO)n  无水乙二胺 2nAg＋nHCOOH（1.5 分） 2Ag＋Te→Ag2Te（1 分） （2）①碲粉易溶于乙二胺，氧化银也溶于乙二胺并形成 Ag＋，这是由于 Ag＋容易与乙 二胺形成络合物；（1.5 分） ②用以除去反应的副产物甲酸，从而加速了反应的进行。（1 分） 3．（1）硒代硫酸钠 SnSe（各 1 分） （2）Na2SO3＋Se＝Na2SSeO3 Sn2＋＋4OH－＝[Sn(OH)4]2－ [Sn(OH)4] 2－＋xTSC3－＝Sn(TSC)x(3x－2)－＋4OH－ Sn(TSC)x (3x－2)－＋SeSO32－＋2OH－＝SnSe↓＋SO42－＋xTSC3－＋H2O（各 0.5 分） （3）当 OH－浓度很低时：Sn2＋＋OH－＋Cl－＝Sn(OH)Cl↓ 当 OH－浓度很高时：2[Sn(OH)6]4－＋O2＝2SnO2↓＋8OH－＋2H2O（各 1 分） （4）配位后 Sn2＋在特定方向上与 Se2－相连，使晶体以一定方向生长。（1 分） （5）4.72（2 分） 第十题（18分） 1．（1）XeF2＋C2F6→Xe(CF3)2＋F2（2 分） （2）Xe(CF3)2   C020 XeF2＋2/nCnFm（2 分） 2．（1）C6F5XeF2＋BF4－（1.5 分） （2）分子中有 C—Xe 键（1 分） 波波化学竞赛工作室 第 12 页（共 12 页） http://hxjs.zhxk.net （3）由于 Xe 的原子半径较大，Xe 失去电子的能力较其他稀有元素强，因此一般化学 家选用 Xe 加以研究。（1 分） （4）由于 F 原子是强吸电子基团，吸电子使 Xe 易于显电正性，而 H 原子是推电子基 团，Xe 难显电正性。（1 分） （5）XeF4＋C6F5BF2＝C6F5XeF2＋BF4－（1 分） （6）5C6F5XeF2＋BF4－＋2I2＝4IF5＋5Xe＋5C6F5BF2（1.5 分） 3．（1）A：[C6H5Xe]＋（1.5 分） （2）不稳定；C6H5＋和 Xe；[C6H5Xe]＋→C6H5＋＋Xe（各 0.5 分） （3）ClO4－与 A 结合稳定；因为 ClO4－的体积大于 SO42－；阴阳离子更匹配（1.5 分） （4）不加入酸 HClO4则得不到 AClO4；原因是：(C6H5)2IClO4在水溶液中呈(C6H5)2I＋状 态，经β衰变后，变为更不稳定的[(C6H5)2Xe]2＋，它随即分解出氙来；在水溶液中 虽然生成了 C6H5XeClO4，但它水解为 C6H5XeOH，这个水解产物很不稳定，容易 分解为氙。可表示为： C6H5I  [C6H5Xe]＋ 4ClO  [C6H5Xe]＋ClO4－ (C6H5)2IClO4  [(C6H5)2XeClO4]＋ 6 5C H  [C6H5Xe]＋ClO4－（2.5 分）