全国高中化学竞赛（初赛）试题 (2) 8页

高中化学竞赛初赛试卷（02）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910满分H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第第题（4分）1．C2．D3．D4．B题（4分）1．下列物质中，可溶于水的是A胆固醇：B芬必得：C维生素C：D保幼激素JH-I：2．信息、材料和能源被称为新科技革命的三大支柱。下列有关说法错误的是A在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源B目前中美日等国掌握的陶瓷发动机技术，大大提高了发动机的能量转化效率C2002年12月30日发射成功的“神州四号”使用了大量的复合材料D法国已经掌握了核燃料的循环使用，并应用在各核电站中3．下列热化学方程式中△H的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是ACH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g）；△H＝－802.3kJ/molBH2（g）＋Cl2（g）＝2KCl（g）；△H＝－184.6kJ/molC2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；△H＝－571.6kJ/molDCO（g）＋1/2O2（g）＝CO2（g）；△H＝－283kJ/mol4．右图为一种冰的晶胞，请问该每个晶胞中有几个氢键A2B4C8D12第8页（共8页）\n第第题（8分）1．（3分）（3分）（图中标反应方程式与否均可）2．可能发生CuSO4·5H2O潮解，得饱和CuSO4溶液。（2分）题（8分）不同温度下CuSO4·5H2O脱水的平衡压力为：化学反应p(H2O)／kPa298K323K（1）CuSO4·5H2O（s）CuSO4·3H2O（s）＋2H2O(g)1.046.05（2）CuSO4·3H2O（s）CuSO4·H2O（s）＋2H2O(g)0.754.12（3）CuSO4·H2O（s）CuSO4（s）＋H2O(g)0.110.60平衡关系表明：298K时，若，p(H2O)＞1.04kPa，CuSO4·5H2O不分解；p(H2O)＝1.04kPa表明CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O处于平衡；1.04kPa＞p(H2O)＞0.75kPa，是CuSO4·3H2O稳定区，而没有CuSO4·5H2O、CuSO4·H2O和CuSO4；p(H2O)＝0.75kPa是CuSO4·3H2O和CuSO4·H2O处于平衡……1．请把以上结果按下列要求作图2．若CuSO4·5H2O（固）处于水的饱和蒸气压，如3.13kPa（298K）、12.3kPa（323K）下，可能会发生什么作用？第第题（8分）1．4P＋3O2＝2P2O3（1分）；P2O3＋3H2O＝2H3PO3（1分）（若除答出上述答案外，还写出4P＋5O2＝2P2O5；P2O5＋3H2O＝2H3PO4不扣分）2H3PO3＋AgNO3＝Ag↓＋NO↑＋2H3PO4（2分）2．（2分）3．H3PO3＋2OH－＝2H2O＋HPO32－（2分）题（8分）红磷是暗红色粉末，需密封保存，若保存不当易变质，呈粘稠状。变质后的物质用水洗涤、过滤，将固体物干燥，得到纯净的红磷。向洗涤液中滴入硝酸银溶液，得到黑色固体和无色气体，该气体在空气中变成棕色气体。1．用化学方程式表示红磷保存不当变质的原因，及洗涤液和AgNO3所发生的反应。2．洗涤液中所溶物质为A，A是P通过五个共价键和其他原子结合的产物，其中含有2个－OH，请写出该物质的结构式。3．写出A物质和过量NaOH溶液反应的离子方程式。第第题（分）1．A：O2（1分）；B：SO4（1分）；（2分）2．O3O2＋O；SO3＋O＝SO4（2分）3．SO4分子存在三元环，并有过氧键，因此不稳定，易分解，2SO4＝2SO3＋O2（1分）；并具有强氧化性，漂白性等（1分）题（8分）SO3和O3的混合气体经光解作用可产生两种气体A和B。其摩尔质量之比约是1︰3。经振动光谱测试：气体B具有两种不同的氧原子。1．确定A和B物质，并画出B分子的结构。2．上述反应可看作光化学反应。请写出上述两步反应的反应机理。3．请根据B的物质结构预测其稳定性和化学性质。第8页（共8页）\n第第题（12分）1．（1）化能合成（1分）（2）自养需氧型（1分）2．4FeS2＋15O2＋2H2O2Fe2(SO4)3＋2H2SO4（2分）3．①Cu2S＋10Fe3＋＋4H2O2Cu2＋＋10Fe2＋＋8H＋＋SO42－（2分）②Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu（1分）4．正极：粗铜Cu－2e－＝Cu2＋；负极：精铜Cu2＋＋2e－＝Cu；ANe（各1分）5．①对贫矿、尾矿的开采更有价值；②能大大降低能源消耗，利于减少污染（2分）题（12分）“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石，例如氧化亚铁硫杆菌在溶液中能将黄铁矿氧化为Fe2(SO4)3，并使溶液酸性增强，其过程如下：1．（1）从生物代谢看，（b）过程属作用；（2）氧化亚铁硫杆菌的代谢类型应是。2．写出（a）过程的化学反应方程式。3．人们可利用Fe2(SO4)3作强氧化剂溶解铜矿石（Cu2S），然后加入铁屑进一步得到铜，请你写出其离子反应方程式。4．工业上可利用粗铜（含Zn、Ag、Au等）经电解制得精铜（电解铜）。写出电解过程中的电极材料和电极反应。某工厂按此原理，平均每秒生产Amol精铜，求电解机槽中平均电流强度。（设阿伏加德罗常数为N，每个电子带电量为eC）5．请评价细菌冶金的优点。第第题（8分）1．A：B：C：D：（各1分）2．＋2H2O＋2AgNO3→(NO3)2＋2AgCl↓（1分）(NO3)2＋K2C2O4→＋2KNO3＋2H2O（1分）C8H14N2O4PtPt＋CO2↑＋N2＋C6H14（2分）题（8分）草酸铂亦称奥沙利铂，是继顺铂之后的第三代铂类抗肿瘤临床药物，它由K2PtCl4与1，2－二胺基环己烷（A）经下列反应而得（D）。K2PtCl4＋ABCDB为淡黄色晶体，含Pt约为51.3%；C为1︰2型电解质；将D在N2中热分解，于250～270℃间有剧烈反应，残重为48.6％。请回答：1．画出A、B、C、D的化学结构式2．写出B→C、C→D和D热分解的反应方程式。第第题（11分）1．设C为ABx，D为AOx/2，则有：A＋xB＝3.61×28.84＝104.11＝73.00％＝53.24%求得x＝4，A＝28.11，B＝19.00（3分）可知A：Si；B：F；C；SiF4；D：SiO2（各1分）2．用纯碱溶液吸收SiF4，反应式为：3SiF4十2Na2CO3＋2H2O＝2Na2SiF6↓＋H4SiO4＋2CO2↑（2分）3．SiH4＋8AgNO3＋2H2O＝Ag＋SiO2↓＋8HNO3（2分）题（11分）某元素A能直接与ⅦA族某一元素B反应生成A的最高价化合物C，C为一无色而有刺鼻臭味的气体，对空气相对密度约为3.61倍，在C中B的含量占73.00％，在A的最高价氧化物D中，氧的质量占53.24％。（1）列出算式，写出字母A、B、C、D所代表的元素符号或分子式。2．C为某工厂排放的废气，污染环境，提出一种最有效的清除C的化学方法，写出其化学方程式。3．A的最简单氢化物可与AgNO3反应，析出银，写出化学方程式。第第题（5分）0.019%题（5分）称取含CaCO360％的试样0.25g，用酸溶解后加入过量(NH4)2C2O4，使Ca2＋沉淀为CaC2O4。在过滤、洗涤沉淀时，为了使沉淀溶解损失造成的误差不大于万分之一，应该用100mL质量百分比浓度至少为多少的(NH4)2C2O4作洗涤液？已知溶液中当Ca2＋和C2O42—离子物质的量浓度的乘积等于或大于2.3×10－9时会析出CaC2O4沉淀。第8页（共8页）\n第第题（13分）1．A：；B：；C：；（1分）（1分）（2分）D：（2分）；E：（1分）2．A：苯乙酰氯（1分）B：苄基苯酮（1分）3．N上的未共用电子与碳氧双键共轭而离城，使N上的电子云密度降低；其盐的负离子有很大的共振稳定性，因而使其共轭酸酸性大大增强。（2分）4．（1分），光学异构体4种（1分）题（13分）Parecoxib为第二代环氧合酶—2（COX一2），由美国Phamarcia公司专为治疗与外科手术或外伤有关的剧烈疼痛而开发，其合成路线如下：1．写出A～E的结构简式。2．命名A和B。4．为什么E可与NaOH反应？4．用﹡标出化合物F中所有的手性碳，F的光学异构体数目为。第第题（分）1．Ca(HCO3)2＝CaCO3↓＋CO2↑＋H2OCaCO3＋CO2＋H2O＝Ca(HCO3)2（各1分）2．因为Ka1Ka2，所以可忽略HCO3－的第二步电离。所以[H＋]＝[HCO3－]所以[H＋]＝＝2.012×10－6，所以pH＝5.70（2分）[CO32－]＝＝5.012×10－11（1分）雨水中溶解了SO2、NO2等酸性气体（1分）3．[H2CO3]＝P·K0＝3×10－4×10－1.47＝1.0165×10－5[CO32－]＝＝2.0284×10－8（2分）所以[Ca2＋]＝＝0.247mol／L（1分）4．因为NaHCO3中HCO3－能发生双聚或多聚，与水的作用比CO32－弱，所以使NaHCO3溶解度减小。（2分）题（11分）碳酸钙是自然界中分布最广的一种碳酸盐，碳酸钙难溶于水，但能溶于CO2的水溶液中。碳酸钙矿床的地下水流出地面后，由于压强减小而放出CO2，年深日久可形成石笋或钟乳石。25℃时，大气中的CO2分压约为pCO2＝3×10－4≈10－3.54atm。已知：CO2（g）＋H2O＝H2CO3K0＝[H2CO3]/pCO2＝10－1.47H2CO3H＋＋HCO3－K1＝10－6.4pK2＝10.3CaCO3（s）Ca2＋＋CO32－Ksp＝10－8.31．写出石灰岩地区形成钟乳石的化学方程式。2．试计算雨水的pH及CO32－浓度。若测得某时某地雨水的pH为5.4，试分析产生此结果的可能的原因。3．石灰岩地区的地下水流入河水，设河水pH＝7，在25℃、pCO2＝10－3.54atm下，当达到平衡时，Ca2＋浓度是多少?4．试述NaHCO3比Na2CO3溶解度小的原因。第第题（分）1．phCH2OH＋Cu(OH)2→CuOH＋H2O＋phCHOphCHOphCOONa（phCH2OH）phCOOH（1）phCOONa/Cu(OH)（＋H2O＋NaCl）碴：CuOH＋H2O＋[O]→Cu(OH)2重复使用（2）液phCOONa（NaOH＋H2O）＋HCl→phCOOH（＋NaCl＋H2O）phCOOH（＋NaCl＋H2O）（5分）2．反应机理：可见该反应在通入空气下phCH2OH可全部转化为phCOOH，所以只须作phCOOH的提取分离即可。（4分）3．这个实验是无溶剂的绿色化学实验，反应特点是原料－CH2OH可全部转化成－COOH，因此后处理也较简便，催化剂又可反复使用，因而是较理想的绿色化学实验。（3分）题（12分）天津大学化学系张明杰先生等作了由苯甲醇在NaOH作用下，用CuCl2催化并通入空气得到苯甲酸的实验，提出了该实验的机理是CuCl·2H2OCu(OH)2，Cu(OH)2作为氧化剂使－CH2OH－CHO再发生歧化反应，请回答下列问题：1．此实验反应分两步，一步是产物生成与处理，另一步是催化剂回收。请详细介绍如何使原料与产物分离？2．用反应方程式表述该反应机理。3．这个实验是较理想的绿色化学实验，请对此评价。第8页（共8页）\n参考答案第8页（共8页）\n\n\n