全国化学竞赛初赛模拟试卷三

第1页共6页全国化学竞赛初赛模拟试卷三（时间：3小时满分：100分）H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn63.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LaRfDbSgBhHsMtDs第一题（6分）在体积为250mL的锥形瓶内装有20mLH2O，同时收集满CO2气体,再加入一定量的金属钠后迅速塞紧瓶塞，其气球的变化有三种情况1．当气球无变化时，锥形瓶中溶质为；2．当气球膨胀时，锥形瓶中溶质为；3．当气球瘪凹时，锥形瓶中溶质为。第二题（4分）二硫化钛（TiS2）是一种金属性导体，具有层状结构，而且容易使金属锂夹入，所以TiS2在蓄电池中可作理想的电极材料。若把TiS2作为一个电极，把金属锂作为另一个电极，用锂盐溶液作为电解质溶液组成原电池，则该蓄电池放电时：负极反应为；正极反应为；总反应方程式为。第三题（6分）KMnO4的氧化性比MnO2强得多，实验室也可以用KMnO4溶液和盐酸反应制取Cl2，反应方程式为：。如果在1mol·L－1KCl溶液100mL中用1mol·L－1H2SO4溶液100mL酸化，然后滴入足量的KMnO4溶液后微热，理论上最多可生成Cl2g。化学实验中检验是否有Cl2产生常用湿润的淀粉－KI试纸。但如果将试纸长时间放在产生Cl2的导管口，发现试纸变蓝后又变为无色。写出先后发生的两个氧化还原方程式：第四题（3分）由氯苯制2,4,6－三硝基苯酚有两种途径：①先水解，再硝化；②先硝化，再水解。你认为更合理的途径是；其主要理由为第2页共6页。第五题（5分）纳米材料的特殊性质的原因之一是由于它具有很大的比表面积（S/V）即相同体积的纳米材料比一般材料的表面积大很多。假定某种原子直径为0.2nm，则可推算在边长1nm的小立方体中，共有个原子，其表面有个原子，内部有______个原子。由于处于表面的原子数目较多，其化学性质应（填“很活泼”或“较活泼”或“不活泼”）。利用某些纳米材料与特殊气体的反应可以制造气敏元件，用以测定在某些环境中指定气体的含量，这种气敏元件是利用了纳米材料具有的作用。第六题（24分）假定某硝酸盐在热分解之后，产物为不含氮元素的固体物质和NO2、O2（无其他气体）。NO2的熔点和沸点分别为－11℃和21℃。1．上述某种硝酸盐受热分解后，着产生NO2和O2的物质的量之比为6︰1，则金属元素的价态在反应过程中（填“升高”，“降低”，“不变”）。2．该类硝酸盐受热分解后，产生NO2和O2的物质的量之比的最小值为。3．将Fe(NO3)2与AgNO3的混合物加热后，放出的NO2和O2气体通过排水法收集时得不到任何气体，则混合物中Fe(NO3)2与AgNO3物质的量之比为。4．将5.6gFe投入浓硝酸溶液，产生红棕色气体A，把所得溶液减压蒸干，得到20gFe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物，将该固体在高温下加热，得到红褐色的Fe2O3和气体B，A、B气体混合通入水中，还有mL气体（标准状况）不能溶解。5．现取mgCu(NO3)2无水晶体，强热使其分解，得到NO2、O2和ng固体，将气体用水充分吸收后，结果还有气体剩余，同时得到100mL溶液，则残留固体的成分可能是，所得溶液的物质的量浓度是；剩余气体的体积（标准状况）。6．某学生将试管中的硝酸铅加热到熔融，把带有火星的细木条伸进试管口，检验放出的气体。当发现木条复燃时该学生即断言：硝酸铅受热分解有氧气放出。（1）请你对上述实验及结论的合理性作出评价（写出必要的化学方程式）。（2）另一同学建议可将混合气体先通入NaOH溶液，剩余的气体干燥后再作检验，请你对此也进行评论（写出必要的化学方程式）。（3）你还有什么方法检验O2的生成。第3页共6页第七题（18分）220K时在全氟代戊烷溶剂中，Br2和O2反应得到固体A，A在NaOH水溶液中歧化为NaBr和NaBrO3。用过量KI和稀硫酸处理A生成I2，1molA所产生的I2需5molNa2S2O3才能与其完全反应。（以下化学式均指最简式）1．确定A的化学式，写出A在NaOH溶液中歧化的化学方程式；2．A在全氟代戊烷中与F2反应得到无色晶体B，B含有61.1%的Br，确定B的化学式；3．将B微热，每摩尔B放出1molO2和1/3molBr2，并留下C，C是一种黄色液体，确定C的化学式；4．如果C跟水反应时物质的量之比为3︰5，生成溴酸、氢氟酸、溴单质和氧气，写出化学反应方程式；若有9g水被消耗时，计算被还原C的物质的量。5．液态C能发生微弱的电离，所得阴阳离子的式量比约是4︰3，写出电离反应方程式。6．指出分子B、C中中心原子的杂化类型和分子的构型。第八题（8分）滴定度是指每毫升标准溶液相当于被测定物质的克数，通常用T[M1/M2]表示，如：T[H2SO4/NaOH]＝0.04g·mL－1，表示每毫升某标准H2SO4溶液恰好中和0.04gNaOH。1．若要使某标准盐酸对CaO的滴定变为T[HCl/CaO]＝0.0056g·mL－1，则该盐酸的物质的量浓度是多少？2．上述盐酸对NaOH的滴定度是多少？3．若与1g含杂质的NaOH样品完全反应消耗上述盐酸amL（杂质不与盐酸反应），则样品的纯度是多少？4．若达到滴定终点时消耗bmL上述盐酸，且NaOH样品的纯度恰好为b％，则样品的质量应取多少g？第4页共6页第九题（20分）利用乙烯和苄氯可合成肉桂醛和乙酸丁酯。反应的合成路线如下图所示：1．请写出A～H各物质的结构简式。2．命名：肉桂醛；D。3．有机物：D、E、G、H、肉桂醛具有光学异构体的是；具有顺反异构体的是。4．反应D→E的产物是否唯一，为什么？5．肉桂醛被硼氢化钠还原后的产物可聚合为高分子化合物（结构简式）。6．选择合适试剂由E合成(CH3)2CHCH2CHO，写出中间产物。第十题（6分）质谱分析法是化学领域中非常重要的一种分析法，它是通过测定分子质量和相应的离子电荷来实现对分子的分析。其中重要的一步是在高真空下，用高能电子束轰击气态分子时，分子中的一个电子可以被打出去生成阳离子自由基，如苯甲酸：C6H5COOH→C6H5COOH＋＋e－。它的质量与电荷比（m/z）可以测出为122。与此同时，这样的离子还会被打成碎片离子，苯甲酸产生的碎片离子按所测出的质荷比为m/z碎片离子有关反应105C6H5CO＋C6H5COOH＋→C6H5CO＋＋OH77C6H5＋C6H5CO＋→6H5＋＋CO51C4H3＋C6H5＋→C4H3＋＋C2H2………………现有由C、H、O组成的一种无色、透明液体A，不溶于水及冷酸、碱，加热时能逐渐溶于稀NaOH溶液，冷却后不再析出原来的液体。如用高能电子束轰击气态A时，在70eV下的质荷比为88、73、61、45、43、29、27等离子，它们都带有一个电荷。试确定该化合物是什么，并表示出这些碎片产生的过程。第5页共6页参考答案第一题（6分）1．Na2CO32．Na2CO3与NaHCO3或NaHCO33．NaOH与Na2CO3（各2分）第二题（4分）Li－e－＝Li＋（1分）xLi＋＋TiS2＋xe－＝LixTiS2（2分）xLi＋TiS2＝LixTiS2（1分）第三题（6分）2KMnO4＋16HCl＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O（或2MnO4－＋16H＋＋10Cl－＝2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，2分）3.55g（2分）2KI＋Cl2＝2KCl＋I2I2＋5Cl2＋6H2O＝2HIO3＋10HCl（各1分）第四题（3分）②（1分）；HNO3具有强氧化性，苯酚易被氧化，使①所得产物产率太低（2分）第五题（5分）1259827很活泼吸收（各1分）第六题（24分）1．升高（2分）2．2︰1（2分）3．1︰1（2分）4．2240（4分）5．Cu2O或CuO、Cu2O的混合物（2分）5m/47mol/L（2分）0.298m－0.7n（2分）6．（1）不合理：∵2Pb(NO3)2＝2PbO＋4NO2＋O2（1分）生成物中O2仅占20%体积，得不出木条复燃的必然结论。（1分）考虑NO2的强氧化性，也有助燃作用，在检验之前应予排除，（1分）（2）也不合理，混合气体通入NaOH溶液后可能得不到剩余气体（1分）：NaOH＋4NO2＋O2＝4NaNO3＋2H2O（1分）（3）将产生的气体产物通过一个浸在冰水混合物中的U型管，使NO2液化，未液化的气体用排水法收集后检验。（2分）第七题（18分）1．A是BrO2（2分）；6BrO2＋6NaOH＝NaBr＋5NaBrO3＋3H2O（2分）2．B是BrO2F（2分）3．C是BrF3（2分）4．3BrF3＋5H2O＝HBrO3＋Br2＋9HF＋O2（2分）0.2mol（2分）5．2BrF3＝BrF2＋＋BrF4－（2分）6．B：sp3三角锥；C：sp3d正三角形（4分）第八题（8分）1．0.2mol·L－1第6页共6页2．0.008g·mL－13．0.8a%4．0.8g（各2分）第九题（20分）1．A：CH3CH2OHB：CH3CHOC：CH3COOHD：CH3CH(OH)CH2CHOE：CH3CH＝CHCHOF：CH3CH2CH2CH2OHG：－CHOH：－CH(OH)CH2CHO（各1分）2．β－苯基丙烯醛（3－苯基丙烯醛）；3－羟基丁醛（β－羟基丁醛）（各1分）3．D、H（1分）E、肉桂醛（1分）4．产物是唯一的，α－H比较活泼，易与羟基消去（2分，其它合理答案也可以）5．（2分）6．CH3CH＝CHCHO＋CH3MgBr→(CH3)2CHCH＝CH2MgBr→(CH3)2CHCH＝CH2OH→(CH3)2CHCH2CHO（4分）第十题（6分）乙酸乙酯（2分）得到各碎片的方式为：（88、73、45、43、29）；；（4分）