福建省高中学生化学竞赛预赛试题.docx

1、福建省高中学生化学竞赛预赛试题 2012年福建省高中学生化学竞赛预赛试题 (2012年5月6日8:30-11:30共计3小时）第1题（10分）测定过二硫酸铵与碘化钾反应，可以计算反应级数、速率和活化能，这个过程中有大量的碘生成。实验室含碘废液可回收利用，一般先用还原剂（如亚硫酸钠）将碘还原为I储存起来，收集到一定量再进行回收。回收时向含碘废液中先加入固体亚硫酸钠，再滴加饱和硫酸铜溶液，生成白色沉淀，然后再加入浓硝酸，最后用升华方法收集碘。1-1写出上述过程涉及到的离子反应方程式。1-2利用烧杯、圆底烧瓶等仪器设计一简单的实验装置，利用升华的方式收集生成的碘，画出装置草图，标出各容器中的化学物质

2、。第2题（10分）为探究菠菜能否与豆腐同食，某同学设计了如下实验探究菠菜的某种成分：有关数据如下： CaCO3的Ksp2.510-9 CaC2O4的Ksp2.510-9 HAc的Ka1.810-5 H2C2O4的Ka15.910-2 Ka2 =6.410-5 H2CO3的Kal= 4.210-7 Ka2 =5.610-112-1请根据上述数据，通过计算说明沉淀A与沉淀B应是什么？2-2为检验菠菜中是否含有铁，某同学直接取溶液M，加入KSCN检验，是否正确？说明理由。2-3你认为菠菜与豆腐同食，在胃中可形成结石吗？为什么？第3题（11分）回答下列关于磷的问题：3-1磷可形成多种硫化物，其中P4S

3、3、P4S10比较稳定，在工业上有较重要的用途，画出两种化合物的结构（其中P4S3有一个P3环）。3-2在高炉炼铁时，原料中的磷几乎全部还原到生铁中，磷使钢材在低温下变脆，即产生“冷脆”现象，因此脱磷是炼钢过程的主要任务之一。工业上在氧气转炉中使用钙基（CaO）法脱磷，写出可能的化学反应方程式。3-3 PF3、PC13是工业上使用较多的磷的卤化物，哪个化合物键角大？说明原因。第4题（9分）回答下列问题：4-1 Li、Mg为对角元素，但它们的碳酸盐分解成氧化物的温度却相差悬殊。判断其分解温度的高低，并说明原因。4-2判断BF3中B-F键能和NF3中N-F键能的高低，说明原因。4-3有报道说：高温

4、下Fe和NaOH反应可得Na，写出反应方程式，并说明能发生上述反应的原因。第5题（10分）及25时，将(a) 1 mol CaO，(b）1 mol CaCO3溶于lmoldm-3的HCl溶液中，放热分别为：（a）193.3 kJ，（b）15.02 kJ。5-1将1 kg 25的CaCO3变为25的CaO和CO2需多少热量？5-2 及25时，该反应的为162.0 J-K-lmol-1，在此条件下CaCO3和CaO何者更稳定？为什么？第6题（10分）回答下列问题：6-1请写出No.15磷原子和No. 22钛原子的原子核外电子排布。6-2根据化学键理论，讨论下列小分子的成键情况（中心原子作何种杂化，

5、原子间形成什么化学键）： (a) SO2（b）NO3（c）CO2第7题（10分）在滴定分析时，通常采用邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）基准物标定NaOH溶液浓度： KHC8H4O4NaOHKNaC8H4O4H2O7-1准确称取0.6126 g邻苯二甲酸氢钾置于一烧杯中，加适量水溶解，采用NaOH溶液滴定，当酚酞指示剂刚刚变色，即到达终点时用去29.40 mL NaOH溶液。计算邻苯二甲酸氢钾的摩尔数和NaOH溶液的摩尔浓度。M（KHC8H404） 204.2 gmol-17-2写出NaOH滴定H2SO4的化学反应方程式。若采用酚酞指示剂，到达终点时的滴定体系溶液是什么颜色？（选择无色、黄色、

6、微红色或其它颜色一种答案）7-3现有一H2SO4样品液，先将其用纯水准确稀释10倍，然后移取10.00 mL稀释后的H2SO4溶液，采用上述NaOH标准溶液直接滴定，到达终点时用去22.00 mL NaOH标准溶液，求原来H2SO4样品液的摩尔浓度。第8题（15分）分子式为C3H6的化合物存在2个异构体A和B，A能迅速与溴单质反应生成互为立体异构体的产物C和D；B的同系物与溴单质只能在光照下反应，并伴有副产物HBr生成，而B却能在无光照条件下与溴单质反应生成单一产物E。E是C，D的异构体。 本题非立体结构式用结构简式或键线式，立体结构式用虚线楔线式表达，如：8-1写出化合物A，B，C，D，E的

7、结构式并分别用系统命名法命名。8-2写出含5个碳原子的B的同系物与溴单质在光照下反应的反应式（用键线式表示）并指出其反应类型（取代反应、消去反应或加成反应）。 8-3 A或B分子中的一个氢原子被其同位素氘置换后，得到分子式为C3H5D的化合物。用键线式或虚线楔线式表示这些化合物的可能结构（含立体异构体）。8-4如果将A分子中的2个氢原子用氘置换，则得到7个分子式为C3H4D2的化合物，依次标记为A1-A7。A1分子中的2个氘原子所处的环境完全相同，而其余的6个化合物分子中2个氘原子所处的环境均不相同。用键线式表示A1的结构。8-5在金属把催化剂存在下，A1-A7分别与氘气（D2）反应得到分子式

8、为C3H4D4的化合物，其中有的生成单一产物，有的则得到一对对映异构体。A1，A2，A3生成的是相同的一对对映体X1和X2，而A7生成的是另一对对映体；A4，A5生成相同的单一产物Y，而A6则生成另一产物Z。用键线式或虚线楔线式表示A2-A7，X1，X2，Y和Z的结构。第9题（6分）S-诱抗素（又名脱落酸）是一种植物生长调节物质，是植物体的“抗逆免疫因子”，在调控植物生长发育、提高农产品品质等许多方面有着重要的应用价值。2008年北京奥运会期间，245万盆鲜花施用了S-诱抗素，确保了盛夏时节鲜花持久绽放。9-1写出S-诱抗素分子中所含官能团的名称。9-2以下对S一诱抗素的叙述中，哪些是正确的？

9、 A.分子式为C13H14O4 B.分子式为C15H20O4 C.分子中含有2个手性碳原子 D.三个碳-碳双键的构型都是E-型 E.在钯催化下能与4分子氢气反应 F.在钯催化下能与5分子氢气反应 G.能发生加成反应，不能发生取代反应 H.既能发生取代反应，也能发生加成反应9-3写出S-诱抗素发生臭氧解反应（a.O3，b. H2O/Zn )所得有机产物的结构简式。第10题（9分）增塑剂（又称塑化剂）不是食品添加剂，而是工业上广泛使用的塑料添加剂，长期食用含增塑剂的食品对人体健康十分有害。2011年5月起台湾食品中先后检出DEHP等多种增塑剂，2011年6月1日卫生部紧急发布公告，将某些增塑剂列入

10、食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂名单。 DEHP在碱性条件下水解并酸化后，得到两个化合物A(C8H6O4)和B（C8H18O），两者的摩尔比为1:2。A是一种含苯环的酸性物质，发生硝化反应时，仅生成两种一元硝化产物。B为饱和化合物，在室温下易被KMnO4氧化生成C（C8H16O2）。日在A12O3存在下加热生成D（C8H16），D与K2Cr2O7/H2SO4反应生成3-庚酮和二氧化碳。用CrO3/吡啶可将B转化为E（C8H16O），E能与Ag(NH3)2OH发生银镜反应并生成F。10-1请写出化合物A-E的结构简式。10-2另一种增塑剂DEEP的合成方法如下，请写出DEEP的

11、结构简式、G-K所代表的试剂及必要反应条件或产物的结构简式：2012年福建省高中学生化学竞赛预赛试题答案及评分标准第1题（10分）1-16分I2 + SO32- + H2O = 2I- + SO42- + 2H+2I- + 2Cu2+ SO32- + H2O = 2CuI + SO42- + 2H+2CuI + 8HNO3（浓）= 2Cu(NO3)2 + 4NO2+ I2+ 4H2O每个方程式各2分。方程式未配平扣1分，写成分子方程式不给分。1-2 4分第2题（10分） 2-1 5分CaCO3+ 2HAc = Ca2+ H2CO3 + 2Ac K = Ksp(CaCO3) Ka(HAc)2 =

12、 2.5 10-9 (1.8 10-5)2 = 0.034（1.5分） CaC2O4 + 2HAc = Ca2+ H2C2O4 + 2Ac-K = Ksp(CaC2O4) Ka(HAc)2 = 2.5 10-9 (1.8 10-5)2 = 2.1 10-13 （ 1.5分）由反应平衡常数可以判断，CaC2O4不溶HAc。CaCO3溶于HAc的平衡常数虽然也较小，但是由于H2CO3不稳定，易分解为CO2离开反应体系，所以CaCO3 溶于HAc。因此，沉淀A为CaC2O4 和CaCO3，沉淀B为CaC2O4.（2分）2-2 3分不行（不正确） （ 1分）理由：因为菠菜中草酸与铁同时存在，由于草酸的

13、还原性，铁应为Fe2+，需要用硝酸或者其他氧化剂将其氧化为Fe3+（1分）同时菠菜汤汁呈绿色，会干扰鉴别，应加入活性碳脱色（1分），使溶液接近无色，然后用KSCN鉴别，显血红色说明存在铁离子。2-3 2分不能，胃中含有盐酸，CaC2O4 和CaCO3均能溶于盐酸。第3题（11分）3-1 4分，每个图2分。（不要求标出键角、键长，但基本形状要相同） 3-2 4分P4 + 5O2 = P4O10 （1分）P4O10+ 6CaO = 2Ca3(PO4)2（1分）P4+ 6CaO + 2FeO + 4O2 = 2Ca3(PO4)2+ 2Fe（2分）3-3 3分PCl3键角大。 （1分） 两个分子中心原

14、子杂化方式相同，构型相同（三角锥形）（1分）Cl的电负性比F小，PCl3分子中P上电子云密度相对较大，排斥力较大，所以键角较大。（1分）第4题（9分）4-1 3分MgCO3分解温度低（1分）原因：两者的碳酸盐均分解为氧化物，分解温度高低主要取决于金属离子的极化作用（0.5分），Mg2+的电荷高（0.5分），而Li+、Mg2+半径十分接近（0.5分），因此Mg2+极化作用强（0.5分）。4-23分BF3中BF键能较高（1分）原因：BF3中B为sp2杂化，平面三角形分子，B与F间除有 键处，还存在键。（1分）NF3中N为sp3杂化，为三角锥形分子，不存在有大 键，NF为单键。（1分）4-33分4

15、NaOH + 3 Fe = 4 Na + 2 H2 + Fe3O4 （2分）原因：因为生成固体的Fe3O4及气态Na和H2，离开反应体系，从平衡角度看，反应可以向右进行。 （1分）第5题（10分）5-1 7分(a)，(b)，(c) 每个2分，共6分。5-2 3分CaCO3比CaO更稳定。 （1分） （1分），因CO2的平衡分压远小于大气中CO2的分压，故碳酸钙稳定。 （1分）第6题（10分）6-1 4分，每个原子核外电子排布2分。P : 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p3; Ti : 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d26-2 6分，每个分子2分。(a

16、) SO2： S 原子采用sp2 杂化，与两个氧原子各形成一个键外，三个原子还形成一个34键。(b) NO3-：N 原子采用sp2 杂化，与三个氧原子各形成一个键外，四个原子还形成一个46大键。(c) CO2：C 原子采用sp杂化 ，与两个氧原子各形成一个键外，三个原子还形成两个34大键。第7题（10分）评分总则：在计算式中，未带入单位不扣分。但计算结果表示应考虑有效数字和单位。本题所有求算结果均为四位有效数字，第一次有效数字错误扣0.5分；求算物理量均需正确标注单位，第一次单位错误扣0.5分，但有效数字和单位错误累计扣分不超过1分。7-14分邻苯二甲酸氢钾的摩尔数：或3.00010-3mol

17、（2分）NaOH的摩尔数: n = 3.000 mmol或3.00010-3molNaOH溶液的浓度：（2分，未将体积单位从mL换成L扣1分）7-2 2分NaOH滴定H2SO4的化学反应方程式: H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O (2分，未配分扣1分)采用酚酞指示剂，到达终点时溶液颜色为 微红色 。(1分)7-3 3分稀释后H2SO4溶液的摩尔浓度:(2分，少掉计量系数“2”扣1分)未知H2SO4样品液的摩尔浓度: (1分)第8题（15分）8-1 5分，每个化合物1分，结构式和命名各0.5分。A丙烯B 环丙烷C (R)-1,2-二溴丙烷C,D答案可互换D(S)-1,2-二溴丙烷C,D答案可互换E1,3-二溴丙烷8-2 2分(1分)取代反应（1分）8-3 2.5分，每个0.5分。A-d的可能结构：B-d的可能结构：8-4 0.5分A18-5 5分，每个0.5分。A2A2，A3可互换A3A2，A3可互换A4A4，A5可互换A5A4，A5可互换A6A7X1X1，X2可互换X2X1，X2可互换YZ第9题（6分）9-1 2分，每个0.5分烯键、羟基、羰基、羧基9-2 2分，B，E，H每少写一个扣0.5分，多写的每2个扣0.5分，但扣分最高不超过2分。B，E，H是正确的。9-3 2分第10题（9分）10-16分，每个1分ABCDEF写成酸不扣分