全国高中生化学竞赛初赛模拟试题（06） 6页

全国高中生化学竞赛初赛模拟试题（06）HÏà¶ÔÔ×ÓÖÊÁ¿He1.0084.003LiBeBCNOFNe6.9419.01210.8112.0114.0116.0019.0020.18NaMgAlSiPSClAr22.9924.3126.9828.0930.9732.0735.4539.95KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr39.1040.0844.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5565.3969.7272.6174.9278.9679.9083.80RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe85.4787.6288.9191.2292.9195.9498.91101.1102.9106.4107.9112.4114.8118.7121.8127.6126.9131.3CsBaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn132.9137.3La-Lu178.5180.9183.9186.2190.2192.2195.1197.0200.6204.4207.2209.0[210][210][222]FrRa[223][226]Ac-LrRfDbSgBhHsMt第一题在水溶液中，(NH4)2S2O8溶液能与淀粉-KI溶液发生反应，溶液变蓝色。从理论上讲，在较高温度时，该反应速率很快。但实验结果表明：在较高温度下上述实验现象不明显。1．试写出上述化学反应的离子方程式。2．简要叙述实验现象不明显的原因。3．为了加快化学反应，有人在(NH4)2S2O8与淀粉-KI溶液的混合溶液中加入了盐A后，反应能瞬间完成。请问A为何物？其离子方程式如何？如何判断上述反应已经完成？第二题赤铜矿的主要成分是Cu2O。测定赤铜矿中Cu2O含量的方法是：将矿石溶于足量的Fe2(SO4)3和H2SO4的混合溶液中，然后用酸性KMnO4溶液滴定。1．写出上述测定赤铜矿的化学反应方程式。2．上述测定方法有什么优点？3．若某次测定Cu2O中称取5.0g矿样，用高锰酸钾溶液滴定时，消耗0.1mol/LKMnO4溶液的体积为100mL，则矿样中Cu2O的质量分数为多少？4．铜矿中还有一种重要的矿石辉铜矿，其主要成分为Cu2S。有人提出将赤铜矿和辉铜矿混合粉碎后将强热，即可得到粗铜。你认为有无道理？为什么？第三题某气体单质通过Na2CO3溶液可制备中学常见的无机酸的酸酐A（常温下为浅绿色二元化合物）。若取标准状况下气体A20.00mL溶入足量的KI溶液（假设反应完全进行），再用0.1000mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，消耗35.70mL。1．试通过计算确定A的组成。2．写出制备A的化学反应方程式。3．A加热会爆炸性分解为气体B和气体C，将B溶于水可生成D，A溶于水也可得到D，D为弱酸性物质，具有强氧化性。试确定B、C和D的分子式。\n4．气体A在液态空气中与NH3反应生成一种盐E、气体F和水。试写出该反应方程式。第四题继CH4和水的包合物在海底大量发现之后，在某些岩层中又发现了希有气体Rg（限于At、Kr、Xe、Rn）与水的包合物。理论计算可知当水分子形成笼体结构所包藏的Rg达到最大值时Rg与水分子个数比为1:5.75。有如下数据包合气体ArKrXeRn1atm下分解温度-42.80C-27.80C-3.40C/00C时的解离压力105atm14.5atm1.5atm1atm试回答：1．该包合物与希有气体原子序数在稳定性上存在何种关系？就你所学知识提出合理的解释，并在有机化学中找出类似的一例。2．如将H2O分子换为D2O，形成的包合物的解离温度将更为降低，为什么？3．水、有机溶剂与Rg的共同包合物较为稳定，CCl4·2Xe·17H2O在1atm下到13.70C时才分解。假定其晶胞等同于冰的晶胞，冰晶胞中晶胞参数为a=4.52×10-10m，c=7.37×10-10m，六方晶系，试求这种晶体密度。第五题将Bi－BiCl3混合物加热至3250C，然后经缓慢降温至2700C，过剩的BiCl3用升华法分离除去，余下一黑色晶体Bi24Cl28，该物质中有铋原子簇阳离子，两种阳阴离子。其中一种阴离子的构型为四方锥，另一种阴离子的构型为底部共一条边的四方锥连接而成的双核配离子，阴离子中Bi的氧化数为＋3，在晶体中阴离子个数比为4:1。1．指出Bi24Cl28中阳离子的组成。2．若该阳离子中有两种不同的铋原子，且离子中存在一个C3旋转轴，两种不同铋原子个数比为1:2，试画出该原子簇阳离子的结构。3．若将Bi、BiCl3、AlCl3混合加热，可得到Bi5AlCl4，试画出该物质中阴离子的结构。第六题一定量的烃X能在气体单质A中燃烧，将产生的气体恢复到室温后通入到足量的Ca(OH)2溶液中，产生6.24g白色沉淀；将同样量的X放在气体单质B中燃烧，也将产生的气体恢复到室温后，通过足量的澄清石灰水，则产生16.0g白色沉淀。已知X不能在Fe的催化下与液溴反应，但能在光照的条件下与Cl2反应。X能与热的KMnO4溶液反应，生成Y，Y能与12倍量的盐酸完全反应。已知A和B均是中学常见的气体单质。1．试分析确定气体A和B。确定烃X和有机物Y。2．写出上述化学反应方程式。第七题无色结晶A（熔点478K）是一元固体强酸（含有两种基团），溶于水和液氨，不溶于乙醇。在\n工业上用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂。A在室温下较稳定，但在干燥的空气中受热到533K时，能产生SO3、SO2、N2和H2O。A晶体属正交晶系，晶胞中含有n个A分子，晶胞参数a=806.6pm，b=811.5pm，c=925.5pm，密度为2.13g/cm3。1.试通过计算确定A的分子式。解释A是强酸的原因。最近，有化工厂用尿素[CO(NH2)2]和发烟硫酸（溶有SO3的硫酸）为原料合成A的化学工艺：2.重结晶用10%~12%的硫酸作溶剂而不用水作溶剂的原因是什么？尿素和发烟硫酸的反应步骤是：①CO(NH2)2(s)与SO3(g)1:1（摩尔比）发生化合反应生成B。②B与H2SO41:1（摩尔比）反应生成A。3．试分别写出反应①和反应②的化学反应方程式。判断反应①的ΔH的热值大小。4．上述反应过程应控制反应温度为75~800C，若温度高于800C，A的产率会降低，其原因是什么？5．测定产品中A纯度的方法如下：称取7.920g产品配成1000mL待测液，量取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入2mL0.2mol/L稀盐酸，用淀粉碘化钾试剂作指示剂，逐滴加入0.08000mol/LNaNO2溶液，当溶液恰好变蓝时，消耗NaNO2溶液25.00mL，此时反应中的氧化产物和还原产物均相同。6．试写出测定产品中A的纯度的化学反应方程式，并计算产品中A的质量分数（要求写出计算过程）。7．以酚酞为指示剂，用NaOH溶液进行酸碱中和滴定也能测定产品中A的纯度，但测定结果通常比NaNO2法偏高，原因是A中混有某种杂质。请问该杂质是什么？为什么？第八题高铁酸钾（K2FeO4）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂。1．已知FeO42-能在中性的水中变成Fe(OH)3胶体。Fe(OH)3胶体裹夹着水中杂质而沉淀，从而达到净水作用。试写出FeO42-发生净水作用的离子方程式。2．K2FeO4能受热分解，写出热分解反应方程式。\n3．将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中，配制成c(FeO42-)=1.0mmol/L的试样，将试样分别置于200C、300C、400C和600C的恒温水浴中，测定c(FeO42-)的变化，结果见右图。该实验的目的是什么？发生反应的ΔH热值大小如何？4．FeO42-在水溶液中的存在形态如右图所示。该pH-分布系数图说明FeO42-具有什么特点？向pH=6的这种溶液中加KOH溶液，写出发生主要反应的离子方程式。5．测定某K2FeO4溶液浓度的实验步骤如下：步骤1：准确量取VmLK2FeO4溶液加入到锥形瓶中步骤2：在强碱性溶液中，用过量CrO2-与FeO42-反应，此时铁元素沉淀，而铬元素以酸根形式存在于溶液中。步骤3：加稀硫酸。其中过量的CrO2-转化为Cr3+。步骤4：加入二苯胺磺酸钠作指示剂，用cmol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液V1mL。①写出测定步骤中所有发生反应的离子方程式。②根据上述实验数据，测定该溶液中K2FeO4的浓度为_____mol/L（用含字母的代数式表示）。第九题A为高能量的二元化合物，其结构高度对称。爆炸A除得到黑色粉末B（单质）外，还得到稳定的气体C。C在标准状态下密度为1.25g/L。已知A中某元素的质量分数为93.33%。1．试通过计算确定A的分子式和结构简式。2．写出A爆炸反应方程式。3．A可用钠盐D与有机物E发生取代反应制得。已知E（不含氢元素）为四面体构型，其中氯元素的质量分数为73.70%。试确定E的结构简式。写出制备A的化学反应方程式。第十题光催化制氢是化学研究的热点之一。科学家利用含有呲啶环实现了循环制氢法，其示意图如下（仅列出部分反应条件）：OOH2CH3OCCOCH3¹â´ß»¯¼ÁH3CNCH3ÓлúÎïIIHÓлúÎïI1．试确定有机物II的结构简式。2．有机物I可以用有机物III与乙酰乙酸甲酯和NH4HCO3反应制得。试确定有机物III的结构简式。写出制备有机物I的反应方程式。CHO3．若用有机物OH代替III作原料，也能进行类似的上述反应，写出所得有机物IV的结构简\n式。参考答案第一题1．S2O82-+3I-2SO42-+I3-（或S2O82-+2I-2SO42-+I2）①2．I2和淀粉在相对高温下不显色。I2和淀粉结合显色；若温度继续升高，S2O82-和I-的反应速度继续加快，但I2和淀粉不显色，而且I2要升华，这样实验就不准了。3．A为Na2S2O3或其他硫代硫酸盐；离子方程式为：2S2O32-+I3-S4O62-+3I-②反应①生成的I2立即与S2O32-反应，生成了无色的S4O62-和I-。因此在开始一段时间内，看不到I2与淀粉作用而显示出来特有的蓝色，但是一旦Na2S2O3耗尽，反应①生成的微量I3-，就立即与淀粉作用呈现蓝色，所以蓝色溶液的出现应标志着反应②的完成。第二题1．Cu2O+Fe2(SO4)3+H2SO42CuSO4+2FeSO4+H2O10FeSO4+2KMnO4+8H2SO45Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O2．Fe2(SO4)3溶液可循环使用。3．72%4．有道理。因为2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2第三题1．A：Cl2O；计算略。2．2Cl2+Na2CO32NaCl+Cl2O+CO23．B：Cl2；C：O2；D：HOCl4．10NH3+3Cl2O6NH4Cl+2N2+3H2O第四题1．原子序数越大越稳定，主体一客体原理冠醚结构2．H2O分子间作用力较强，而D2O作用力较弱3．(153.81306.34262.6)g/mol63101.88g.cm2310210176.0210/mol(4.5210m)7.3710m4第五题1．根据题意阳离子Bi95+阳离子，还有BiCl52-和Bi2Cl82-阴离子。(Bi9)2(BiCl5)4(Bi2Cl8)ClAlClCl2．3．Cl第六题1．讨论法求解。А和В—O2和F22．化学方程式为：C24(CH3)12+24KMnO4C24(COOK)12+24MnO2+12KOH+12H2OC24(COOK)12+12HClC24(COOH)12+12KCl23-24NV6.02108.0668.1159.25510AM第七题1．ZZ。讨论：当Z=1，2……，直到Z=8时，M=97g/mol。因为两性，所以分子中有-NH2(碱性)和HSO4-或SO3H，所以A为NH2SO3H。H2NSO3HH2NSO3-+H+p-π共轭稳定，有利于负电荷分散2．氨基磺酸在硫酸溶液中的溶解度比在水中的溶解度小。3．CO(NH2)2(s)+SO3(g)H2NCONHSO3H(s)ΔH＜0H2NCONHSO3H+H2SO42H2NSO3H+CO2↑4．温度高，SO3气体逸出加快，使反应①转化率降低。温度高，反应①平衡向逆反应方向移动。5．H2NSO3H＋NaNO2NaHSO4＋N2↑＋H2On(H2NSO3H)=n(NaNO2)=25.00×10-3×0.08000mol/L=2.000×10-3mol\nω(HNSOH)=31232.00010mol97gAmol×100%=98.0%25.00mL7.920g1000mL（4）硫酸第八题1．4FeO42-＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH-＋3O2↑2．4K2FeO42K2O+2K2Fe2O4+3O2↑3．探究温度对FeO42-浓度的影响（或其他合理答案）＞4．FeO42-离子具有一定的水解性。必须在较强的碱性条件下才能大量存在。pH=6时：HFeO4-＋OH-FeO42-＋H2O5．①步骤2：CrO2-＋FeO42-＋2H2OFe(OH)3↓＋CrO42-＋OH－步骤3：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2OCrO2-+4H+Cr3++2H2OFe(OH)3+3H+Fe3++3H2O步骤4：6Fe2+＋Cr2O72-＋14H+6Fe3+＋2Cr3+＋7H2O②cV1/(3V)第九题1．从题意看，M(C)=1.25×22.4=28g/mol，因此C为N2，B为炭黑。经讨论：A的分子式为CN12。由于A结构高度对称，因此A为C(N3)4。2．C(N3)4C+6N2↑3．经讨论，E的分子式为C2NCl3，其结构简式为CN-CCl3。因此化学反应方程式为：4NaN3+NC-CCl3C(N3)4+NaCN+3NaCl第十题OOCH3OCCOCH31．有机物II：H3CNCH32．有机物III：HCHO；OOCH3OCCOCH3H3CNCH3HCHO+2CH3COCH2COOCH3+NH4HCO3H+4H2O+CO2OHOOHCH3OCCOCH3H3CNCH33．将前后有机物分子式进行加减，所得化合物的结构式为：H。