【化学竞赛试题】模拟卷10

2008年全国高中化学竞赛模拟试题十第一题、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是极有开发前景的发电技术，欧美国家先后建立了100kW-2MW的MCFC发电系统，燃料多样化可以为H2 ,CO, CH4 等。1-1、熔融碳酸盐燃料电池的导电离子为_1-2、氢气为燃气时的电极反应，阴极为CO2 与空气的混合气，写出电极反应阳极_,阴极_1-3、MCFC可使用NiO作为多孔阴极，但容易发生短路现象，试分析其原因？第二题、据报道，近来已制得了化合物A（白色晶体），它是用NaNO3和Na2O在银皿中于573K条件下反应7天后制得的。经分析，A中的阴离子与SO42是等电子体，电导实验表明：A的电导与Na3PO4相同。2-1写出A的化学式并命名；写出A的阴离子的立体结构图并说明成键情况。2-2预测A的化学性质是否活泼？为什么？2-3实验表明：A对潮湿的CO2特别敏感，反应相当剧烈，试写出该反应化学方程式。2-4近年来，化学家已经制备了物质B。其中，组成A和B的元素完全相同，B的阴离子与A的阴离子表观形式相同（元素和原子个数均相同），但电导实验表明，其电导能力与NaCl相同。试写出B阴离子的结构式，并写出其与水反应的离子方程式。第三题、A,B,C,D含有氟，氧，碘元素中的两种或三种。其氟含量分别如下：ABCF含量32.20%51.15%39.92%1975年，Aubke和他的同事用CsF与D反应得到离子化合物M，M有两种异构体，B可水解时根据水量不同可得到A和C，C分子量比D大22。M在液态HF中可发检测到A生成。3-1、推测A，B，C的分子式3-2、画出M的两种异构体的结构3-3、写出M在液态HF生成A的方程式第四题、金属M的氧化物A是一种重要的无机化工原料，在颜料，光电池，触媒等工业领域有广泛的用途，A中M含量为88.8%，工业上可以用电解法制备，方法如下：在含NaOH和NaCl碱性溶液中电解金属M制得，反应过程中pH和Cl-浓度均无明显变化。4-1.写出A的化学式，并预测A的磁性4-2.写出电解的总反应方程式4-3.指出电解法所制得的A中可能存在的杂质，并分析其产生的原因4-4.电解温度的升高有利于提高A的纯度，试分析其原因第五题、离子晶体X是由三种短周期元素组成，三种短周期元素的简单离子的核外电子排布相同，晶胞参数a780pm，晶胞中阴离子组成立方最密堆积，阳离子（r102pm）占据全部八面体和四面体空隙。5-1写出X的化学式 和化学名称 ；5-2指出阴离子的空间构型 ；5-3计算晶体X的密度；5-4X在化工生产中有什么用途；5-5另有一种晶体Y，其阴离子也组成立方最密堆积，且与X的阴离子互为等电子体，而阳离子与X的阳离子相同，但只占据全部四面体空隙，请写出Y的化学式。第六题、钒是生物体内一重要微量元素，在生物化学反应中有重要的作用。某科学论文中对一钒配合物进行了研究，该配合物可由VO(acac)2(acac为乙酰丙酮基)，与配体在乙醇中反应生成，配体含氢数为14，除氢原子外其他原子有良好的平面性，该配合物分子结构图如下图所示，C,N,O原子均已经标出。回答下列问题6-、请给出的结构简式，可由两有机物一步反应得到，写出可能的方程式6-、若配合反应是非氧化还原反应，试给出该配合物的化学式6-、试解释该配合物有良好的稳定性的原因6-、结构分析显示配合物中存在一氢键（X-HY），指出X,Y原子的归属（要求标出元素符号和序号）6-、X射线分析表明该配合物晶胞参数为a=0.894nm,b=1.001nm,c=1.039nm,=110.17 =95.22,=93.82，晶胞体积为V=0.869nm,每个晶胞中含个配合物分子。指出该配合物晶体所属晶系，计算该配合物的密度。第七题、由苯及不超过3个C原子的有机物化合物合成 第八题、2006年11月23日中科院网报道，核磁共振造影增强剂用于疾病的诊断，还可以作为药物载体用于疾病的治疗。中科院化学研究所在肿瘤鉴别诊断用磁共振造影剂研究方面取得重要进展。为磁性纳米晶体材料在生物医学领域的应用提供了更广泛的前景。制备纳米四氧化三铁过程如下：已知：A中含四元环，C中铁元素含量为62.9%8-1、写出铁的价电子构型_8-2、推测A，B，C的结构简式,并指出A,B在合成中的作用8-3、写出反应的方程式：_第九题、化合物N丙基N2(2，4，6三氯苯氧基)乙基1H咪唑1甲酰胺是德国艾格福公司首先开发的一种咪唑类广普杀菌剂，国际通用名为Prochloraz，商品名为Sprotak。它可由下列步骤合成：根据上述合成步骤回答下列问题：9-1、写出化合物A、B、C的结构简式：A_ B_ C_ 9-2、从经济角度出发，第一步反应中应该过量的反应物的名称是_；9-3、第一步反应中加入的氢氧化钠和最后一步反应中加入的三乙胺有相似的作用，它们的作用是_第十题、据Science杂志报道，大气中存在一种潜在的温室气体SF5CF3，虽然其数量有限，仅达0.1ppt（见右图），但是它是已知气体中吸热最高的气体。虽然来源未知，但科学家认为它很可能是用作高压电绝缘材料的SF6和含氟高分子反应的产物。回答下列问题：10-1 ppt和ppm一样，都是表示微量物质的符号，全名分别是part per trillion和part per million，ppt在环境领域表示万亿分之一，则1 ppm =_ ppt。10-2 下列微粒中中心原子杂化类型与高压绝缘材料SF6中S原子杂化类型相似的是 。ASiF62 BPCl3 CBrF5 DS2Cl210-3 重要含氟高分子之一是CF2CF2，有“塑料之王”的美名。其名称是_，由_（结构简式）聚合而成。10-4 画出SF5CF3的结构式，并写出SF6与 CF2CF2 反应的方程式。10-5 SF5CF3中的CF3是很强的吸电子基团，一般烃基都是给电子基团。试比较下列物质的酸性：H2CO3，C6H5OH，CF3COOH，CH3COOH10-6 将右图的标题译成中文（化合物用化学式代替）_第十一题、 IO4- 离子可以被I- 还原，还原的方法有两种，它与pH值有关，在pH8时还原产物为IO3-，在pH1时还原产物为I2，在pH = 8的缓冲溶液中，某25cm3含IO4- 和IO3- 离子的溶液与过量的KI反应，放出I2，产生的I2需要7.60cm3浓度为50.0molm3的AsO2，再取25cm3原溶液，酸化后与过量的KI反应，生成的I2需要50.0cm3，浓度为100.0molm3的S2O32- 溶液完全反应。11-1、写出题中所涉及反应的方程式11-2、计算此1dm3原溶液中IO3- 和IO4- 的摩尔数各为多少？2008年全国高中化学竞赛模拟试题十参考答案第一题、1-1、CO32- 1-2、2H2 + 2CO32- = 2CO2 +2H2O + 4eO2 + CO2 + 4e = 2 CO32- 1-3、NiO溶于熔融碳酸盐，被阳极气体还原成金属镍而短路第二题、2-1 A：Na3NO4；原硝酸钠或正硝酸钠；N：sp3杂化；正四面体。（4分）2-2 活泼；因为Na3NO4中中心氮原子半径小，按正常的配位应该是3，即NaNO3较为稳定。因此，当在“挤”入一个氧原子后，排斥能力增强，因此阴离子体系能能增大，不稳定，化学性质变得活泼。（2分）2-3 Na3NO4H2OCO2NaNO3NaOHNaHCO3（2分）2-4 ；NO4H2ONO3H2O2（2分）第三题、3-1、A.HO2IF4 B.IF7 C.IOF5 D.IO2F3 M Cs+IF4O2 3-2、M存在顺反异构体，图略3-3、Cs+IF4O2 + HF = CsF + HOIF4O第四题、4-1.Cu2O，逆磁性4-2.2Cu + H2O = H2 + Cu2O4-3.铜，来源于铜（|）被氢气还原，氧化铜，来源于铜（|）的氧化4-4.温度升高，有利于Cu(|)的水解沉淀，同时有利于除去水中的氧气第五题、5-1Na3AlF6（1分） 氟铝酸钠（1分）5-2正八面体（1分）5-3晶胞内含4个Na3AlF6单元 Na3AIF6摩尔质量为210g/mol。2.95g/cm3（2分）5-4电解炼铝的助熔剂（1分）5-5Na2SiF6（2分）第六题、6-、:C15H14N2O4,N-邻甲氧基苯甲酰基水杨酰肼。可由水杨酰肼与邻甲氧基苯甲酰氯合成6-、VO(C15H12N2O4)(OC2H5)6-3、鳌合效应6-、N(2),O(4)6-5、三斜晶系，d=ZM/NAV=1.514g/cm3第七题、第八题、8-1、3d64s28-2、A: B: CO C : FeOOH 促进水解氯化铁水解；作还原剂8-3、FeCl36H2O FeOOH + 3HCl +4H2O；6FeOOH +CO = 2Fe3O4 +3H2O + CO2第九题、9-1 A B C 9-2、 l,2二氯乙烷9-3、 加入氢氧化钠或三乙胺可中和反应生成的氯化氢，促使反应往右进行第十题、10-1 10 610-2 A、C（等电子体是研究许多分子或离子结构的重要规律）10-3 聚四氟乙烯；CF2CF210-4 （；2nSF6CF2CF22nSF5CF310-5 CF3COOH，CH3COOH，H2CO3，C6H5OH10-6 大气中SF5CF3和SF6的同步增长曲线。（parallel 是关键词，由于原因未知，不应该答“随变化”的字词）第十一题11-1、 在pH8时，IO4- + H2O + 2I- = 2OH- + IO3- + I2在pH1时，IO4- + 8H+ + 7I- = 4H2O + 4I2AsO2 + I2 + 2H2O AsO43 + 2I + 4H+ I2 + 2S2O3 2- 2I- + S4O62-11-2、IO3-为1.31102 mol，IO4-为1.52102 mol