高中化学竞赛预赛模拟检测试题Word格式文档下载.doc
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二.(6分)
有A、B、C三种电解质溶液,进行如下实验:
1.A、B溶液中分别放入铜片都不发生反应,但A、B混合后再放入铜片,便有无色气体产生,得到蓝色溶液;
2.A、C溶液混合后加热,放出无色气体,易被B溶液吸收。
若用浓B溶液吸收较多的上述无色气体,可得白色晶体;
3.B、C溶液混合生成难溶于水的白色沉淀;
4.将B溶液放入蒸发皿中,再放人铜片,在通风橱内持续加热,不断搅拌,可见有刺激性气体生成,最后蒸发皿中可析出白色物质。
根据上述事实,写出A、B、C、D的化学式。
三.(6分)
制革厂排放的污泥中约有1/3是有机物和大量的有毒元素铬(六价铬化合物水溶性很强;
三价铬化合物水溶性很低)。
一年多前,国外科学家研究一种技术,认为能较好地解决废物利用与环境污染问题。
工艺主要如下:
①.污泥与普通粘土以一定比例混合(污泥占25%~30%)后做成砖坯,在窑中850℃~950℃温度灼烧;
②.灼烧的前期,向窑中鼓人补充了氧气的空气;
③.灼烧的后期改用普通空气,且故意限制入窑空气的数量,使是缺氧状态烧制完成后,直至窑温降至200℃以下,才允许空气自由流通。
1.前期鼓入富氧空气,起什么作用?
2.后期限制空气流入的量,是否必要?
为什么?
四.(12分)
近来,碳的多晶体(特别是富勒烯,当然也包括石墨)的性质再次引起研究者的关注,因为它们在金属原子配合物中可以作为大配体,并使金属原子配合物具有不同寻常的电物理性能。
石墨与碱金属蒸气在高压下相互作用,形成了分子式为MC8的新化合物。
这些化合物具有层状结构,层与层间原子的排列方式是:
一层中的碳原子恰好位于另一层中的碳原子之上;
而金属原子位于层之间、六棱柱中心处(配位数为12)。
金属原子为钾时,层间距为560pm;
金属原子为铷时,层间距为540pm;
金属原子为铯时,层间距为590pm。
下表给出一些碱金属的原子和离子半径。
已知纯净石墨的层间距是334pm,而在同一层中的碳原子间的距离很短,等于141pm。
碱金属
原子半径(pm)
M+离子半径(pm)
钾
235
133
铷
248
148
铯
268
169
1.在这化合物中,碱金属的状态是(阳离子还是中性原子)?
通过计算说明。
2.假定钡原子半径为221pm,钡离子的半径是135pm。
金属原子为钡时,这类化合物的层间距可能是
3.由钡原子所占据的碳原子构建的六棱柱的数目是六棱柱总数的
4.这些化合物的导电性属于(金属、半导体或绝缘体)。
五.(22分)
1.H2O2的水溶液是一种常用的杀菌剂,其质量百分比一般为3%和30%,在分析上常用KMnO4来标定H2O2的浓度。
①写出KMnO4滴定H2O2的离子方程式;
②某同学在滴定H2O2时,先水浴加热到60℃~70℃,然后滴定,滴了几毫升后,忽然发现没加H2SO4,立即补加H2SO4,然后继续滴定。
指出此同学操作中的错误,并解释之。
2.已知重金属离子Fe2+、Mn2+、Cu+和Cr3+等可催化H2O2分解。
试写出H2O2被Fe2+催化分解的机理。
3.工业上以电解NH4HSO4来制备H2O2。
已知某NH4HSO4溶液,以4.00×
103A的电流电解2.00小时后,生成H2O23.00kg,同时阴极与阳极放出气体体积之比为6:
1。
设电解后测溶液中H2O2含量时,S2O82-时都已分解,且电解中H2O2不分解。
①求电解生成H2O2的电流效率;
②忽略电阻,指出电流主要损失在何处?
写出有关反应式?
4.现在工业上常用2-乙基-9,10-蒽醌(结构式如右图所示)来生产H2O2。
①试写出合成H2O2的反应式。
②试以石油馏份中C9以下化合物合成2-乙基-9,10-蒽醌。
六.(11分)
斜方硫由绉环状S8分子组成如右图所示。
可以通过简单杂化轨道知识来讨论它的空间结构。
根据最简单的杂化轨道理论,sp杂化组成化学键的键角为180º
;
sp2杂化理想键角为120º
sp3杂化理想键角为109º
28’。
特别指出的是在sp2和sp3杂化中所生成的杂化轨道,如没有完全结合上其它原子,或者所结合的原子种类不同,则键角将在较小范围内偏离理想的值。
S8分子中键角约为108º
,S—S键长为205pm,平均键能(B.E)为266kJ/mol,ΔHf=102.3kJ/mol(ΔHf定义为在标准状况下由稳定单质生成1mol物质时的反应热)。
高温下气态分子S8可离解成气态分子S2(ΔHf=128.37kJ/mol,S2分子中键长缩短为189pm)。
请回答下列问题:
1.由结构知识解释S8为何为绉环状?
2.由结构知识解释S8及S2分子中为何有不同健长?
3.算出S8(g)分子离解成S(g)原子的反应热:
ΔH1=
4.算出S8(g)→4S2(g)的反应热:
ΔH2=
5.算出S2(g)分子中键能(B.E):
ΔH3=
七.(13分)
黄铜是一种铜锌合金,除含铜和锌外,还含有少量铅、铁等杂质。
为了测定黄铜中铜的百分含量,实验共分为五步完成:
①用2:
1的浓硝酸在加热条件下溶解黄铜屑,使Cu、Zn、Pb、Fe转化成Cu2+、Zn2+、Pb2+、Fe3+进人溶液;
②用2:
1的氨水中和溶液中过量的硝酸(用弱酸调pH值确保各种金属阳离子不沉淀),并无损移入250mL锥形瓶中;
③称取黄铜屑0.1g放入小烧杯中;
④加入NH4HF2溶液,使Fe3+变成不参与反应的[FeF6]3-离子,然后再加入过量KI溶液;
⑤用浓度为0.06mol/L的Na2S2O3溶液滴定至溶液呈浅黄色时,加入0.2%的淀粉溶液作指示剂继续滴定至终点。
滴定反应方程式为:
2Na2S2O3+I2==2NaI+Na2S4O6。
重复滴定3次,平均耗用Na2S2O3溶液为15.80mL。
1.用编号填出实验步骤的正确操作顺序为。
2.根据已知事实写出测定含铜量过程中加入KI溶液后发生反应的离子方程式:
3.根据已知数据写出计算含铜量的数学式。
4.本实验用到的化学仪器(滴管、玻棒、酒精灯除外)有。
5.如果不加NH4HF2会使测定结果(填偏高、偏低、无影响),原因是。
6.溶液中Pb2+、Zn2+不影响实验结果的原因是。
八.(11分)
90年代有人对CuSO4·
H2O的加热分解作了进一步深入研究,发现CuSO4分解为CuO之前有一黄色物质A产生。
A遇水生成另一种不溶于水的蓝色固相物B,同时有2/3SO32-溶于水。
蓝色固相物B能溶于稀H2SO4。
若将B进行差热分析,发现有三个吸收峰,其起峰温度依次为:
60℃,412℃和690℃,其失重百分比(失重量占分析样总重)依次为:
3.83%,11.5%和17.0%。
(相对原子质量:
H1.01O16.0S32.1Cu63.6)试回答:
1.写出黄色中间产物A的化学式
2.写出蓝色固相物B的化学式
3.写出黄色中间产物A与水反应的反应方程式。
4.依次写出蓝色固相物B在60℃、412℃和690℃时的分解反应式。
九.(11分)
目标产物C(分子式C11H12O2)可通过如下合成路线合成:
该合成路线涉及3个著名有机反应,分别举例介绍如下:
反应Ⅰ是Diels一Alder反应:
共轭双烯与烯烃或快烃共热生成环己烯的衍生物,例如:
反应Ⅱ是[2+2]环加成反应:
在光照下两分子烯烃可双聚成环丁烷衍生物,举例如下;
若分子内适当位置有两个C=C键,也有可能发生分子内的[2+2]环加成反应:
反应Ⅲ是酮还原偶联反应:
在二碘化钐等还原剂作用下两分子酮被还原并偶联生成相邻的二醇,例如:
1.画出A、B、C的结构式,请尽可能清楚地表达出它们的立体结构;
2.上述合成反应体现了哪些绿色化学的特征?
全国化学竞赛(预赛)模拟试卷参考答案
1.+CH3COOH+H2O(2分)
2.+CH3OH+H2O(2分)
3.Na2CO3(1分)2+Na2CO32+H2O(1分)
4.H2SO4(1分)2+H2SO42+Na2SO4(1分)
二.(6分)ANH4NO3(2分)BH2SO4(2分)CBa(OH)2(2分)分析:
由1、4知,B的稀溶液不与Cu反应,但在加热蒸发时,能与Cu片反应,并放出有刺激性气味的气体,最后生成一种白色物质。
说明B物质的稀溶液没有氧化性,而其浓溶液却有氧化性,我们较容易想到H2SO4具有此特性,所以B为H2SO4;
由1知A、B的稀溶液不与Cu反应,但A和B的混合溶液能氧化Cu,生成蓝色Cu2+,则A中可能含有NO3-离子,当NO3-与H2SO4混合时,即表现出氧化性。
由2知,A、C混合加热后,能生成被B吸收的无色气体,则该无色气体很可能是NH3,NH3易被H2SO4吸收,浓H2SO4吸收大量的NH3后,会生成NH4HSO4结晶析出,符合题意。
所以,A、C中一种物质含有NH4+,一种物质含有OH-。