2001福建省高中化学竞赛初赛试题

2001福建省高中化学竞赛初赛试题原子量H：1.0；Ca：40；O：16Fe:55.8Cr:52S:32；38))((1043OHFspek16))((100.82OHFspek31))((1063OHCrspkCr2O72－/Cr3＋=1.33vFe3＋/Fe2＋=0.77v一.据报道，2002年某市一辆满载砒霜的大货车翻下山坡，少量砒霜散落河水中。有关部门紧急采取措施。已知砒霜的化学式为：As2O3，剧毒，在低温下微溶于水，溶于水后生成亚砷酸，亚砷酸为三元弱酸。请回答下列问题；（1）有关部门采取措施中加入一种物质。这种物质是_____（写名称）；写出与亚砷酸在水中反应的化学方程式（2）古时确定人是否是砒霜中毒死亡，常用马氏试砷法。其原理是在含砒霜的物质中加入Zn和稀H2SO4，得到一种气体A。加热A，在试管中得到砷镜。写出上述两个化学方程式、。（3）砒霜与面粉、淀粉、味精及小苏打极其相似，容易误食中毒，急救方法之一是，立即将中毒者移离现场，灌服氢氧化铁胶体或是悬浊液（12％硫酸亚铁溶液与20％氧化镁等量混合）并进行催吐，写出制备氢氧化铁胶体或是浊液的反应原理（用方程式表示）___________________________。经过上述催吐后再进一步药物处理，即可得救。二、处理含铬（Ⅵ）废水的一种方法是用FeSO4把铬（Ⅵ）还原为铬（Ⅲ）並同时转化为铁氧体Fe2＋Cr3＋xFe3＋2－xO4⒈为了把废水中CrO3还原并转化为铁氧体Fe2＋Cr3＋xFe3＋2－xO4，至少需加CrO3含量多少倍的FeSO4·7H2O固体？⒉如果含铬废水为酸性，按铬（Ⅵ）在废水中实际存在形式，计算还原反应的pH应在何范围？（其它离子浓度均按标准状态计算）⒊沉淀出组成和铁氧体相当的沉淀，pH需在8～10间进行,为什么?三．回答下列问题（1）SnCl2极易水解，生成白色沉淀Sn(OH)Cl后难以溶解，所以，配制SnCl2溶液时应防止它的水解，并防止它氧化为SnCl2。那么，怎样配制100mL0.1000mol·L－1的SnCl2溶液呢？（2）．氯酸是一种强酸，其浓度若超过40％就会迅速分解，产生一种比它酸性更强的酸，同时放出两种气体的混合气体，该气体干燥后的平均分子量为45.57，它可以使湿润的淀粉——KI试纸变兰后又褪色。试写出（1）氯酸分解的方程式（2）气体与淀粉——KI试纸反应方程式。四、现有aA、bB、cC、dD、eE五种短周期元素，它们都是生命体不可缺少的重要元素已知它们的原子序数有如下关系：a＋b＝c，a＋c＝d，c＋d＝e，B、D、E都有多种同素异形体。B的化合物种类与A的化合物种类何者更多，目前学术界还有争议，但有一点是肯定的，那就是没有第三种元素的化合物种数会超出它们。根据以上信息回答下列有关问题：（1）请比较B2A4、C2A4、E2A4三种化合物的沸点由高到低的顺序。（2）从给定的元素中选出若干种组成化合物，写出相对分子质量最小的离子化合物的化学式；（3）从题中元素为选择对象，写出不少于三种炸药的化学式或名称。、、。（4）有人设想某种分子式为C4N4O8的物质（该物质中同种原子的化学环境完全相同）是一种威力极强的炸药，请推测它的结构简式。五．(SN)n是最早发现的无机高分子化合物（相对分子质量很大的化合物），n是一个很大的整数。由许许多多(SN)n分子组成的晶体，有各向异性的结构特点。最典型的是，从晶体两个相互垂直的方向上，室温下测定其导电率，其相差竟在2个数量级上。回答下列问题：（1）已知(SN)n由S2N2聚合而生成，在S2N2中，S和N的化合价数值视为相同，则S2N2分子结构是（请画出）▲。（2）上述晶体属于▲（填晶体类型），理由是▲。（3）(SN)n分子的几何形状，是平面型，立体型，还是线型？▲，理由是▲六、往含有0.1molBr-与0.1molI-的FeBr2和FeI2的溶液中,持续缓慢通入Cl2至恰好完全反应,作出通入气体体积与溶液中离子数目的图象(已知各物质的氧化性强弱：ClO3-＞BrO3-＞Cl2＞IO3-＞Br2＞Fe3+＞I2，离子水解和Cl2与H2O的反映可忽略不计)。七。某晶体X是二价金属硫酸盐的结晶水合物，化学式可表示为ASO4·nH2O（A为金属元素，n为自然数）。取少量晶体X，加强热至1000℃以上，得到红色氧化物Y，总失重率为66.51%；再取2.137g晶体X，溶于水配成溶液，再加过量铁粉，充分反应后（Fe＋A2＋＝Fe2＋＋A），固体质量增加0.077g。确定晶体X和氧化物Y，并给出推理步骤。八、分子式同为C8H10O的三个化合物D、E、F的一元硝化产物均为两个，在热的碱性高锰酸钾作用下均生成一元酸G、H、I，但是所得的酸经元素分析计算得分子式分别为G：C8H8O3；H：C7H6O2；I：C7H4O4。此外此外，F可与FeCl3显色；而D经氢碘酸作用后的产物与FeCl3显色；E在酸性田间下易脱水生成苯乙烯，与某一手性酸反应生成两个非对映异构的酯。试推断D、E、F、G、H、I的结构，并说明推导过程，必要时使用反应方程式加以说明。九．目前，包括我国在内的许多国家都已经暂停销售和使用含苯丙醇胺的药品制剂。苯丙醇胺的英文名称是Phenylpropanolamine，缩写为PPA，化学结构如右图所示：1．系统命名法命名苯丙醇胺：2．右图上用*标出苯丙醇胺中的手性碳原子，并确定光学异构体数目。3．苯丙醇胺容易和盐酸成盐，生成盐酸苯丙醇胺，而被广泛入药。写出盐酸苯丙醇胺的结构简式。4．以常见有机物A为原料，与硝基乙烷作用，所得产物经还原可以很方便地得到苯丙醇胺。合成路线如下：A＋CH3CH2NO2B苯丙醇胺写出A、B的结构简式。十、据报道，我国酱油出口因“氯丙醇”含量超标而受阻。1．据研究，酱油中的“氯丙醇”的来源可能是酱油原料中的杂质脂肪水解产物甘油的羟基被氯取代的衍生物；另一来源可能是用离子交换树脂纯化水配制酱油，由于交换树脂采用1，2－环氧－3－氯丙烷（代号A）作交联剂，残留的A水解会产生“氯丙醇”；此外，A还可能来自包装食品的强化高分子材料。试写出由甘油得到的“氯丙醇”的结构简式和A水解的反应方程式，反应涉及的有机物用结构简式表示。2．在同一个碳上同时有2个羟基或者一个羟基和一个氯原子的“氯丙醇”是不稳定的，在通常条件下会发生消除反应，请给出2个反应方程式作为例子。离子数(mol)1.61.20.80.402.244.486.728.96体积(L)一．（1）石灰（2分）3Ca(OH)2＋2H3AsO3＝6H2O＋Ca3(AsO3)2（2分）（2）6Zn＋6H2SO4＋As2O3＝6ZnSO4＋3H2O＋2AsH3（2分）2AsH3＝2As＋3H2（l分）（3）FeSO4＋MgO＋H2O＝Fe(OH)2＋MgSO4（2分）4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3（1分）二、1.CrO3+3Fe2＋+6H＋=Cr3＋+3Fe3＋+3H2OWFeSO47H2O/WCrO3=3MFeSO47H2O/MCrO3=3×278/100=8.34（2分）按铁氧体组成需2molM3＋（Cr3＋+Fe3＋）1molFe2＋由上式得1molCrO3产生1molCr3＋、3molFe3＋,因此需2molFe2＋WFeSO47H2O/WCrO3=2MFeSO47H2O/MCrO3=2×278/100=5.56所以至少需加（8.34+5.56）=13.9倍质量的FeSO47H2O（2分）2.要使还原反应发生,首先保证Fe2＋不沉淀[OH－]≦162100.8FeksppH≦6.45（1分）因ECr2O72－/Cr3＋受[H＋]影响,必须保证ECr2O72－/Cr3＋在Fe3＋/Fe2＋=0.77v以上0.771.33+0.0592/6lg[H＋]14[H＋]8.8×10－5pH4.05（2分）所以pH值应小于4.05（1分）3.pH值较高,保证Fe2＋Cr3＋Fe3＋能够完全沉淀,但pH值又不能太高,防止Cr(OH)3将溶解生成Cr(OH)－4，因此控制pH在8～10。（2分）三1．称取1.896gSnCl2固体，溶于约30mL浓HCl中，然后用少量水洗三次，并全部转移入100mL容量瓶中，配成100mL溶液，然后加入少量Sn粒以防止它氧化。2．26HClO3＝15O2＋8Cl2＋10HClO4＋8H2OCl2＋2KI＝2KCl＋I2I2＋5Cl2＋6H2O＝2HIO3＋10HCl四（10分）（1）N2H4＞P2H4＞C2H4。（2分）（2）NH4HCOO（2分，写成NH4N3、NH4H都可给分）（3）NH4NO3，硝酸甘油酯，TNT，苦味酸，火棉等。任意写出三种具体爆炸威力的物质均给分。（3分）（4）（3分）（其它合理的结构也可给分）五1）SNSN(2）分子晶体；因为它靠(SN)n分子彼此间的分子作用力维系成晶体（3）线型；因为是由线型分子整齐有序排列形成的晶体，在线伸长方向及其垂直方向上导电率相差巨大，如为立体结构，不会如此；而从S2N2结构推知，它也不可能是平面形，只能是线型七X：CuSO4·3H2O；Y：Cu2O（各2分）推理一：由置换反应所给数值可列式：×(A＋96.07＋18.02n)＝2.137①设氧化物为AOm/2（m为自然数），可列式：＝0.3349②由①②得＝9.295，根据m＝1，2……讨论，只有m＝1时才有合理金属；再求出A、n。（共5分）推理二：先列式①，根据n＝1，2……讨论，只有n＝3时才有合理金属，确定X；再根据X的相对分子质量和Y的含量可确定Y。八D.对甲氧基甲苯Eɑ-羟基乙苯F对甲基苯酚九。1．1－苯基－1－羟基－2－丙胺（2分）2．4种（各1分）3．（1分）4．A：－CHO；B：（各2分）十、1．ClHOOHOHClClClClOHOHClOH（4分）OCl+H2OOHClHO（2分）注：标不标对映体得分相同。（。六离子数(mol)1.61.20.80.402.244.486.728.96体积(L)2．ClOHOHClO-H2OClOHClClO-HCl（各1分）