全国高中化学竞赛试题集萃(五)

全国高中化学竞赛试题集萃（五）二、本题包括5小题，共29分。26.（3分）如右图所示，在盛有水的烧杯中，等质量的铁圈和银圈的连接处，吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地在烧杯中央滴入CuSO4溶液。⑴经过一段时间后，观察到的现象是（指金属圈）▲。A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态不变C.铁圈向下倾斜D.银圈向下倾斜⑵产生上述现象的原因是▲。27.（4分）以铜为阳极，石墨为阴极，用含3～5gNaOH的15%NaCl的混合溶液做电解液，外加电压为1.5V电解时，得到一种半导体产品（产率93%以上）和一种清洁能源，则它的阳极反应式为①，阴极反应式为②；电解也是绿色化学中一种有效工具，试以此为例，写出绿色化学的两点特征：③和④。28.（10分）下图中E是一种固体的非金属单质，A、B、D、F、G、H中都含有E元素，A、C、F、H、G都含有相同的阳离子，G加入含碘的淀粉蓝色溶液，蓝色褪去。⑴试写出A～H的分子式：A▲；B▲；C▲；D▲；E▲；F▲；G▲；H▲。⑵写出G与单质碘反应的离子方程式。29.（5分）某溶液中可能含有下列物质中的两种：HCl、NaOH、NaH2PO4、Na3PO4、H3PO4和Na2HPO4。⑴这六种物质两两间可能形成①种互相不发生反应的组合。⑵取某种组合溶液，滴入甲基红指示剂后为黄色（pH=6.2），再滴入酚酞指示剂后仍是黄色（酚酞无色，pH≤8.0），则此组合是②和③的组合液。⑶取另一组合溶液xmL，以甲基橙作指示剂，用cmol/LNaOH溶液滴定至红橙色（此时pH约为9.6左右），又消耗V1mL(VV1)，试确定此组合溶液是④和⑤物质组成的。HGEAFBCDO2NH3·H2OHCl30.（7分）我国东方Ⅱ号宇宙火箭的燃料是N2H2(CH3)2，助燃剂为N2O4，两者发生完全燃烧时产生了巨大推力，让火箭携带卫星上天。⑴N2H2(CH3)2中N的氧化数为①，N2O4中N的氧化数为②。⑵完全燃烧反应的化学方程式为③。⑶试写出N2O4中N、N连接的一种Lewis结构式并标出形式电荷④。⑷N2H4与N2O4比较，⑤的N－N键长较长，其理由是⑥。三、本题包括5小题，共28分。31.（4分）将下面标数字的方框中的主要产物填在答题纸上。32.（4分）己二腈[CN(CH2)4CN]是合成尼龙－66的原料，若以丙烯腈(CH2=CHCN)为原料合成时，因多步工艺导致产率不太高，然而用Pb作阳极，以对－甲基苯磺酸甲乙胺作电解液（以增大导电性），电解丙烯腈可一步完成制备己二腈，则它的阳极反应式为①，理论产率应为②（由概率估算）。有机合成不但可用电解法完成，同时有机合成也可形成原电池，既生产产品，又生产电能。例如，用烯烃生产卤代烃，约可得到0.8伏的电势差。试以RCHCHR'+Cl2==CHCHClClR'R为例，制成原电池时，其正极反应式为③，负极反应式为④。33.（6分）把下面标数字的方框中的试剂、反应条件或产物填在答题纸上。34.（6分）某芳香化合物A(C8H10)有①种合理的异构体，但在催化剂AlCl3存在下与CH3COCl反应，只有一种产物B，将B用酸性KMnO4氧化，得到C，C经分离纯化后，称取0.4203g，加入50.00mL、0.1500mol/LNaOH溶液，溶解完全后，用0.1000mol/LHCl溶液滴定过量的NaOH，消耗15.00mL。则A的结构式应是②，B的结构式应为③，C的分子量为④，其计算过程为⑤，所以，C最合理的结构式应是⑥。35.（8分）化合物A的元素分析结果为：含C元素85.6%、H元素14.40%。将0.5000g化合物A，在0℃和0.1MPa条件下催化加氢可以吸收100mL氢，A经O3和Zn/H2O作用后只得到一种醛，试推测化合物A的可能结构式（注意构型），并用系统命名法命名化合物A。四、本题17分。36.RuO4与C2H4、H2O2－H2O发生下列一系列反应：①、②、⑤、⑥、⑦中加入H2O2－H2O，③、④中加入C2H4。A与B、E与F有相同的化学式，但是不属于立体异构体。⑴请画出上图A～F各字母所代表的化合物的结构式并标出Ru的氧化态。⑵说明H2O2－H2O在上述系列反应中起哪些作用？⑶H2O2与其它物质反应时，还能起什么作用？试用化学反应方程式说明。五、本题15分。37.S8与NH3在无水条件下反应，得到一种二元化合物A，元素分析可知，A中含S元素69.60%。A进行如下反应：A、B、C、D的分子量范围在150～190之间，各元素含量都是质量分数。试回答下列各问题：⑴写出A、B、C、D的化学式。⑵写出生成A的化学方程式。⑶写出A→B的化学方程式。⑷只以A的骨架来⑸D与一种无色液体（该液体是由常见的红棕色气体在加压下形成的）为等电子体，但D与无色液体的几何构型完全不同，试画出D的最稳定的Lewis结构式。并说明它是最稳定Lewis结构式的理由。⑹在D的最稳定的Lewis结构式中，S原子的电子构型分别是多少？从电子构型看，D属于哪一类化合物？六、本题11分。38.将XeF2和XeF6混合样品用水处理，得到混合气体A和溶液B。把A通入焦性没食子酸溶液（能吸收氧气）和浓硫酸后，A减少了14.9mL；在B溶液中加入过量的Ba(OH)2，得到BaF2和Ba3XeO6的混合沉淀物3.981g，加热分解后，得到一种气体D，D与A所含组分相同，但各组分含量不同。D通入焦性没食子酸和浓硫酸后，得到单一组分气体ASnCl2的乙醇溶液△在CS2中加SB（含B元素68.10%，N元素为29.76%）C（含S元素85.13%）C（含S元素82.07%）E，其体积为53.5mL，试求n(XeF6)和n(XeF2)（气体体积都已换算成标准状态）。参考答案二、本题包括5小题，共29分。26.（3分）⑴D⑵Fe和Ag形成原电池，Fe极Fe溶解，Ag极析出Cu增重。27.（4分）①2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O或2Cu+H2O-2e-=Cu2O+2H+②2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑③原子利用率很高④几乎零排放（也可说，无毒排放等，只要吻合绿色化学的都可。）28.（10分）⑴A：(NH4)2S；B：H2S；C：NH4Cl；D：SO2；E：S；F：(NH4)2SO3；G：(NH4)2S2O3；H：(NH4)2Sn。（每个分子式1分）⑵2S2O32-+I2=S4O42-+2I-（2分）29.（5分）①五②NaH2PO4③Na2HPO4④HCl⑤H3PO430.（7分）①-2（1分）②+4（1分）③N2H2(CH3)2+2N2O4=3N2+2CO2+4H2O（1分）④（2分）⑤N2O4（1分）⑥因为N2O4中的两个N原子带同号形式电荷，N、N原子之间存在排斥力，所以N2O4的N－N键长比N2H4中的N－N键长要长。（1分）（其它合理答案也给分）三、本题包括5小题，共28分。31.（4分）①②③④32.（4分）①2CH2=CHCN+2H++2e-=CN(CH2)4CN②100%③Cl2+2e-→2Cl-④RCH=CHR’+2Cl--2e-→R-CHCl-CHCl-R’33.（6分）①Cl2/hv②③④⑤⑥KMnO4H+△34.（6分）①4②③④210.15⑤n=30001(0.1500×50.0-0.1000×15.00)=0.002000(mol)M=002000.04203.0=210.15(g/mol)⑥35.（8分）A的可能结构和命名如下：（1分）顺-4-辛烯（1分）（1分）反-4-辛烯（1分）（1分）顺-2,5-二甲基-3-己烯（1分）（1分）反-2,5-二甲基-3-己烯（1分）四、本题17分。36.⑴AORuOOOO1分Ru氧化数为+81分BORuOOOO1分Ru氧化数为+61分CORuOOO1分Ru氧化数为+41分DORuOOOO1分Ru氧化数为+61分EORuOOOOO1分Ru氧化数为+81分FORuOOOOO1分Ru氧化数为+61分⑵氧化剂（1分）取代基（或配位剂）（1分）⑶还原剂（1分）5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O（2分）（只要写出H2O2作还原剂的反应给1分，配平给1分）五、本题15分。37.⑴（4分）A：S4N4、B：S4N4H4或S4(NH)4、C：S5N2、D：S4N2⑵（2分）5S8+40NH3=4S4N4+24NH4HS⑶（2分）S4N4+2SnCl2+4C2H5OH=S4N4H4+2Sn(OC2H5)2Cl2⑷（2分）8种⑸SNSSSN（1分）此结构式中所有原子的形式电荷为零（1分）⑹上面三个S原子是8电子构型（1分），下面一个S原子是10电子构型（1分）。富电子化合物（1分）。六、本题11分。38.解：根据样品与水反应，推测气体A为O2和Xe，Xe是稀有气体，∴焦性没食子酸吸收的为O2。溶液B为XeO3和HF。∴n(XeO3)=224005.53=2.388×10-3（mol）W(Ba3XeO6)=2.388×10-3×639.2=1.526(g)因此，n(XeF2)+n(XeF6)=3.1754526.1981.3x=3.50×10-3（mol）………………①根据电子得失平衡：2n(XeF2)+6n(XeF6)=2240049.1×4+2.388×10-3×6=1.70×10-2（mol）n(XeF2)+3n(XeF6)=8.50×10-3（mol）……………………………………②[②-①]/2得：n(XeF6)=2.50×10-3mol代入①式得：n(XeF2)=1.00×10-3mol