【化学竞赛试题】模拟卷21

2008年全国高中化学竞赛模拟试题二十一第一题、下表是摘自当前高中化学教材附录中的相对原子质量（部分）HHeLiBeBCNO1.007944.0026026.9419.01218210.81112.010714.006715.9994FNeNaMgAlSiPS18.998403220.179722.98977024.305626.98153828.085530.97376132.062上表元素（及更多元素）中，有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字的位数多达79位，而有的元素的相对原子质量的有效数字位数少至34位，为什么？第二题、回答下列问题2-1 科学家P.Tatapudi等人首先在酸性条件下电解纯水的方法制得臭氧。臭氧在_极周围的水中产生，其电极反应式为_,在_极附近的氧气则生成过氧化氢，其电极反应式为_.电解的化学方程式为_2-2 美国和欧洲的科学家合作，在同温层发现破坏臭氧的C12O2。在该化合物中，氯的氧化数为_：氧的氧化数为_。Cl2O2的Lewis结构式为_，该分子中所有原子_(填：共或不共)平面2-3 2004年美国科学杂志报导了700C时，在Rh-CeO2催化剂作用下；湿的乙醇 蒸气与足量空气反应制备氢气的方法。试以1mol乙醇作反应物，写出该反应的化学方程 式_第三题、晶体M可由如下方法合成：CH3CN和乙醇在一定条件下加成得产物A，A在冰醋酸介质中缩聚得到产物B,B为六元环状化合物，具有芳香性，B与对甲基苯甲醛在KOH的乙醇溶液中缩合可得M晶体。B与M均具有芳香性，且分子内存在三重轴（旋转360/3能与原分子重合）。3-1写出A、B、M的结构简式3-2. 为什么M晶体具有良好的光学性能_3-3M是正交晶系，晶胞参数：a2.42nm ，b0.62nm，c0.81nm，密度为1.17g/cm3。计算该晶胞有多少个原子_第四题、有一黑色化合物A，它不溶于碱液，加热时可溶于浓盐酸而放出黄绿色气体B。将A与KOH和KClO3共热，它就变成可溶于水的绿色化合物C。若将C酸化，则得到紫红色溶液D和黑色沉淀A。用Na2SO3溶液处理D时，也可得到黑色沉淀A。若用H2SO4酸化的Na2SO3溶液处理D，则得到几乎无色的溶液E，而得不到沉淀A。问A、B、C、D、E各为何物?写出有关化学反应式。ABCDE第五题、向100mL浓度为0.200 mol/L的AgNO3溶液中加入2.00mol/L的氨水20.0mL，最初析出的沉淀恰好溶解，将此溶液稀释至200mL称为A溶液。5-1求A溶液中Ag+，NH3和Ag(NH3) 2+各为多少？5-2向A溶液中加入0.100molNaBr固体后,要阻止AgBr沉淀生成，需加入Na2S2O35H2O多少克？ 已知： Ksp AgBr =7.7010-13第六题、在20 cm3 3 moldm-3的氨水中溶解1.0 g Co(NH3)5ClCl2，然后用4 moldm-3 HCl酸化到pH为3 4，加入1.5 g NaNO2，待其溶解后，慢慢加入15 cm3浓盐酸，冰水冷却，析出棕黄色沉淀A，滤出，洗涤，风干。A的IR谱项中在1428 cm-1左右出现一个NO特征吸收峰，如在上述制备过程中，将pH调到4 5，其它过程同制备A相似，则可得一橙红色固体B。B的IR谱在1468 cm-1和1065 cm-1附近出现两个NO特征吸收峰，试对A、B化合物NO特征吸收峰的不同作出解释（提示：A和B均为一个取代一个Cl-）。第七题、Ar、Xe、CH4、Cl2等分子能和水形成气体水合物晶体。在这种晶体中，水分子形成三维氢键骨架体系。在骨架中有空穴，它可以容纳这些气体小分子形成笼型结构。7-1 甲烷的气体水合物晶体成为可燃冰。已知每1m3这种晶体能释放出164m3的甲烷气体。试估算晶体中水与甲烷的分子比。（不足的数据由自己假定，只要假设合理均按正确论）7-2 X射线衍射分析表明，该晶体属于立方晶系a1200pm。晶胞中46个水分子围成两个五角十二面体和六个稍大的十四面体（2个六角形面，12个五角形面），八个CH4分子可以进入这些多面体笼中。计算甲烷和水的分子数之比和该晶体的密度。7-3 已知Cl2的气体水合物晶体中，Cl2和H2O的分子数之体为18，在其晶体中水分子所围成的笼型结构与可燃冰相同。推测它的结构。第八题、四氧化三铅俗名“铅丹”或“红丹”，化学式可以写为2PbOPO2，铅丹用于制造铅玻璃，由于它有氧化性，涂在钢材上有利于钢铁表面的钝化，其防锈效果好，所以被大量地用于油漆船舶和桥梁钢架。 今欲测定某样品四氧化三铅含量，称取Pb3O40.1000g，加酸溶解，得到含Pb2+的溶液，加热下用过量K2Cr2O7将Pb2+沉淀为PbCrO4，反应为2Pb2+Cr2O72-+H2O=2PbCrO4+2H+,冷却后过滤洗涤，将PbCrO4沉淀用HCl溶液溶解，加入过量KI，用0.1000molL-1Na2S2O3溶液滴定，终点时用去12.00mL。8-写出PbCrO4沉淀溶解和滴定过程的化学方程式8-计算试样中Pb3O4的质量分数；（Pb3O4的相对分子质量为685.6）8-用标准溶液滴定时应用指示剂？ _8-加入过量KI后，反应需在暗处放置5-10分钟，为了防止生成的I2挥发，可选用何种仪器？ _第九题、乙烯是重要的化工原料，以下是由乙烯为起始物的一系列反应：9-1、推测A，B，C，D，E，F，G，X的结构9-2、写出由G生成X的两步反应方程式9-3、X经水解，加热可得到Y和Z(C5H10O),写出Y，Z的结构第十题、英国有机化学家WHPerkin于1877年创立的由苯甲醛、乙酐、乙酸钠（为催化剂）反应合成肉桂酸的方法至今仍用于工业生产，其合成反应的化学方程式为：经典的操作方法是将三种原料在烧瓶中混合，于150200下加热回流反应数小时；向反应混合物中加入稀碱，加热煮沸几分钟后用水蒸气蒸馏法蒸去未反应的苯甲醛；向剩余液中加入适量活性炭，煮沸几分钟，趁热过滤，在搅拌下用盐酸酸化滤液至强酸性，使肉桂酸析出；过滤，洗涤，干燥便得较纯净的产品。10-1写出合成反应方程式10-2某同学在合成时用了苯甲醛5.0g，乙酐8.0g，无水乙酸钠3.0g，最后制得肉桂酸4.5g。通过计算说明合成中的限制试剂是哪一种？合成的理论产量是多少？百分含量是多少？10-3 已知在1.013105 Pa下，苯甲醛、乙酐、乙酸、肉桂酸的沸点依次为：179.1、139.55、117.9和300。为了提高肉桂酸的产率，请根据合成反应的化学方程式和上述沸点数据，对经典操作方法提出一种改进方案。 第十一题、有机物A的分子式C3H7NO2S，无色晶体，溶于水，不溶于苯、二硫化碳等，可由毛发等蛋白质水解提纯制备。A有两性，等量的A消耗H+、OH-的物质的量比为1:2。A在中性或微碱性溶液中被空气氧化生成有机物B。B的分子式C6H12N2O4S2，白色片状晶体，易与酸、碱反应。结构测定：A中不同环境的H的5种，而中只有种。试回答：11-1 、的结构简式：11-2 在中性或微碱性溶液中被空气氧化成的化学方程式11-3 A与强碱反应的离子方程式11-4 A燃烧的化学方程式_ 2008年全国高中化学竞赛模拟试题二十一参考答案第一题有一些元素在自然界中分布较易准确测得，有的只有一种稳定核素，所以相对原子质量有效数字多；有的元素在自然界中的平均丰度难以准确测得，有效数字较少第二题2-1 阳，3H2O 6e O3 + 6H+ 3O2 + 6H+ + 6e 3H2O2 或O2 + 2H+ + 2e H2O2 3H2O + 3O2 O3 + 3H2O22-2 +1 1 ClOOCl 不共2-3 C2H5OH + 3/2 O2 3H2 + 3CO2 (乙醇系数应为1！)第三题3-1A： B： M：3-2存在大键3-3M：Mr429 Vabc=1.22nm3，ZDVNA/Mr2，原子数180个第四题AMnO2 BO2 CK2MnO4DKMnO4 EMnSO4 MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O3 MnO26KOHKClO33K2MnO4KCl3H2O3K2MnO42H2SO42KMnO4MnO22K2SO42H2O或 2KMnO43Na2SO3H2O=2 MnO23Na2SO42KOH或2KMnO45Na2SO33H2SO42 MnSO45Na2SO4K2SO43H2O或第五题5-1起始Ag+=0.200100/200=0.100mol/L NH3=2.0020.0/200=0.200mol/L 设达到平衡时Ag+为x，则： Ag+ + 2NH3 Ag(NH3) 2+ 起始 0.100 0.200 平衡 x2x 0.100-x=0.100 所以：Ag+= x =mol/LNH3= 2x =2.6210-3mol/LAg(NH3) 2+=0.100- x =0.0987 mol/L5-2Br-=0.500 mol/L Ag+Br-=1.31100.500 Ksp AgBr故有AgBr沉淀生成，加入Na2S2O3使AgBr沉淀溶解。 AgBr + 2S2O32- Ag(S2O3) 2 3- + Br- 平衡时y 0.100 0.500又 所以 y=S2O32-总=4.7410-2+20.100=0.247 mol/L第六题、A、B两化合物互为键合异构体。A：Co(NH3)5NO2Cl2，棕黄色，N配位两个NO键等长，为1428 cm-1B：Co(NH3)5ONOCl2，橙红色，O配位 两个NO键不等长， 故为1065 cm-1，1468 cm-1。第七题7-1 假设甲烷气体体积果折合成标准状况下的数据，为7.32 kmol。设甲烷水合物晶体的密度与冰密度是相同的，为1g/cm3，则其中的水有：55.56 kmol，因此：CH4H2O17.6。说明：甲烷水合物的组成可能是6CH446H2O。以上是最简单的参考答案，只要答案为CH79H2O，均可按满分计。7-2 n（CH4）n（H2O）846423（1分）；0.92g/cm3。7-3 由于n（Cl2）：n（H2O）18648。因此，十四面体笼填入6个Cl2，2H2O进入十二面体笼。第八题8-1、解:(1)2PbCrO4+2H+=2Pb2+Cr2O72-+H2O (2)Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O (3)I2+2S2O32-=2I-+S4O62-8-2、解：Pb3O43Pb2+3/2Cr2O72-33/2I233/22S2O32- Pb3O4%=91.41%8-3、淀粉8-4、碘量瓶第九题9-1、9-2、9-3、第十题10-1 C6H5CHO + (CH3CO)2OC6H5CH=CHCOOH + CH3COOH10-2 从反应的化学方程式看出：乙酸钠为催化剂。5.0g苯甲醛为0.047mol，8.0乙酐为0.047mol，所以限制试剂为苯甲醛。C6H5CHO + (CH3CO)2OC6H5CH=CHCOOH + CH3COOH106 1485.0 x理论产量： 百分产率：10-3 合成反应为可逆反应，从沸点数据可以看出，生成物乙酸的沸点在反应混合物中最低。若在合成过程中将回流装置改为分馏装置，将沸点低的生成物乙酸分馏出去，则可使平衡向右移动，提高肉桂酸的产率。第十一题11-1 结构简式A： （半胱氨酸） B：11-2 11-3 11-4