2016年全国高中化学竞赛模拟试题21

2016年全国高中化学竞赛模拟试题二十一1.008ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtAc-LrHLiBeBCNOFNaMgAlSiPClSKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbCsFrSrBaRaYLaLu-6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNeArKrXeRn相对原子质量RfDbSgBhHsMt第一题、下表是摘自当前高中化学教材附录中的相对原子质量（部分）HHeLiBeBCNO1.007944.0026026.9419.01218210.81112.010714.006715.9994FNeNaMgAlSiPS18.998403220.179722.98977024.305626.98153828.085530.97376132.062上表元素（及更多元素）中，有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字的位数多达7～9位，而有的元素的相对原子质量的有效数字位数少至3～4位，为什么？第二题、回答下列问题2-1科学家P.Tatapudi等人首先在酸性条件下电解纯水的方法制得臭氧。臭氧在_______极周围的水中产生，其电极反应式为____________________,在_______极附近的氧气则生成过氧化氢，其电极反应式为__________________.电解的化学方程式为_____________________2-2美国和欧洲的科学家合作，在同温层发现破坏臭氧的C12O2。在该化合物中，氯的氧化数为_________：氧的氧化数为___________。Cl2O2的Lewis结构式为__________，该分子中所有原子____________(填：共或不共)平面2-32004年美国{科学}杂志报导了700'C时，在Rh-CeO2催化剂作用下；湿的乙醇蒸气与足量空气反应制备氢气的方法。试以1mol乙醇作反应物，写出该反应的化学方程式___________________________________·第三题、晶体M可由如下方法合成：CH3CN和乙醇在一定条件下加成得产物A，A在冰醋酸介质中缩聚得到产物B,B为六元环状化合物，具有芳香性，B与对甲基苯甲醛在KOH的乙醇溶液中缩合可得M晶体。B与M均具有芳香性，且分子内存在三重轴（旋转360°/3能与原分子重合）。3-1．写出A、B、M的结构简式3-2.为什么M晶体具有良好的光学性能____________________________________3-3．M是正交晶系，晶胞参数：a＝2.42nm，b＝0.62nm，c＝0.81nm，密度为1.17g/cm3。计算该晶胞有多少个原子______________________第四题、有一黑色化合物A，它不溶于碱液，加热时可溶于浓盐酸而放出黄绿色气体B。将A与KOH和KClO3共热，它就变成可溶于水的绿色化合物C。若将C酸化，则得到紫红色溶液D和黑色沉淀A。用Na2SO3溶液处理D时，也可得到黑色沉淀A。若用H2SO4酸化的Na2SO3溶液处理D，则得到几乎无色的溶液E，而得不到沉淀A。问A、B、C、D、E各为何物?写出有关化学反应式。ABCDE第五题、向100mL浓度为0.200mol/L的AgNO3溶液中加入2.00mol/L的氨水20.0mL，最初析出的沉淀恰好溶解，将此溶液稀释至200mL称为A溶液。5-1．求A溶液中[Ag+]，[NH3]和[Ag(NH3)2+]各为多少？5-2．向A溶液中加入0.100molNaBr固体后,要阻止AgBr沉淀生成，需加入Na2S2O3·5H2O多少克？已知：7)(1010.123NHAgK稳13)(1090.23232OSAgK稳KspAgBr=7.70×10-13第六题、在20cm33mol·dm-3的氨水中溶解1.0g[Co(NH3)5Cl]Cl2，然后用4mol·dm-3HCl酸化到pH为3~4，加入1.5gNaNO2，待其溶解后，慢慢加入15cm3浓盐酸，冰水冷却，析出棕黄色沉淀A，滤出，洗涤，风干。A的IR谱项中在1428cm-1左右出现一个N—O特征吸收峰，如在上述制备过程中，将pH调到4~5，其它过程同制备A相似，则可得一橙红色固体B。B的IR谱在1468cm-1和1065cm-1附近出现两个N—O特征吸收峰，试对A、B化合物N—O特征吸收峰的不同作出解释（提示：A和B均为一个2NO取代一个Cl）。第七题、Ar、Xe、CH4、Cl2等分子能和水形成气体水合物晶体。在这种晶体中，水分子形成三维氢键骨架体系。在骨架中有空穴，它可以容纳这些气体小分子形成笼型结构。7-1甲烷的气体水合物晶体成为可燃冰。已知每1m3这种晶体能释放出164m3的甲烷气体。试估算晶体中水与甲烷的分子比。（不足的数据由自己假定，只要假设合理均按正确论）7-2X－射线衍射分析表明，该晶体属于立方晶系a＝1200pm。晶胞中46个水分子围成两个五角十二面体和六个稍大的十四面体（2个六角形面，12个五角形面），八个CH4分子可以进入这些多面体笼中。计算甲烷和水的分子数之比和该晶体的密度。7-3已知Cl2的气体水合物晶体中，Cl2和H2O的分子数之体为1︰8，在其晶体中水分子所围成的笼型结构与可燃冰相同。推测它的结构。第八题、四氧化三铅俗名“铅丹”或“红丹”，化学式可以写为2PbO·PO2，铅丹用于制造铅玻璃，由于它有氧化性，涂在钢材上有利于钢铁表面的钝化，其防锈效果好，所以被大量地用于油漆船舶和桥梁钢架。今欲测定某样品四氧化三铅含量，称取Pb3O40.1000g，加酸溶解，得到含Pb2+的溶液，加热下用过量K2Cr2O7将Pb2+沉淀为PbCrO4，反应为2Pb2++Cr2O72-+H2O=2PbCrO4↓+2H+,冷却后过滤洗涤，将PbCrO4沉淀用HCl溶液溶解，加入过量KI，用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定，终点时用去12.00mL。8-⒈写出PbCrO4沉淀溶解和滴定过程的化学方程式8-⒉计算试样中Pb3O4的质量分数；（Pb3O4的相对分子质量为685.6）8-⒊用标准溶液滴定时应用指示剂？____________8-⒋加入过量KI后，反应需在暗处放置5-10分钟，为了防止生成的I2挥发，可选用何种仪器？___________第九题、乙烯是重要的化工原料，以下是由乙烯为起始物的一系列反应：9-1、推测A，B，C，D，E，F，G，X的结构9-2、写出由G生成X的两步反应方程式9-3、X经水解，加热可得到Y和Z(C5H10O),写出Y，Z的结构第十题、英国有机化学家W·H·Perkin于1877年创立的由苯甲醛、乙酐、乙酸钠（为催化剂）反应合成肉桂酸的方法至今仍用于工业生产，其合成反应的化学方程式为：经典的操作方法是将三种原料在烧瓶中混合，于150～200℃下加热回流反应数小时；向反应混合物中加入稀碱，加热煮沸几分钟后用水蒸气蒸馏法蒸去未反应的苯甲醛；向剩余液中加入适量活性炭，煮沸几分钟，趁热过滤，在搅拌下用盐酸酸化滤液至强酸性，使肉桂酸析出；过滤，洗涤，干燥便得较纯净的产品。10-1写出合成反应方程式10-2某同学在合成时用了苯甲醛5.0g，乙酐8.0g，无水乙酸钠3.0g，最后制得肉桂酸4.5g。通过计算说明合成中的限制试剂是哪一种？合成的理论产量是多少？百分含量是多少？10-3已知在1.013×105Pa下，苯甲醛、乙酐、乙酸、肉桂酸的沸点依次为：179.1℃、139.55℃、117.9℃和300℃。为了提高肉桂酸的产率，请根据合成反应的化学方程式和上述沸点数据，对经典操作方法提出一种改进方案。第十一题、有机物A的分子式C3H7NO2S，无色晶体，溶于水，不溶于苯、二硫化碳等，可由毛发等蛋白质水解提纯制备。A有两性，等量的A消耗H+、OH-的物质的量比为1:2。A在中性或微碱性溶液中被空气氧化生成有机物B。B的分子式C6H12N2O4S2，白色片状晶体，易与酸、碱反应。结构测定：A中不同环境的H的5种，而Ｂ中只有４种。试回答：11-1Ａ、Ｂ的结构简式：ＡＢ11-2Ａ在中性或微碱性溶液中被空气氧化成Ｂ的化学方程式11-3A与强碱反应的离子方程式11-4A燃烧的化学方程式___________________________________________2016年全国高中化学竞赛模拟试题二十一参考答案第一题有一些元素在自然界中分布较易准确测得，有的只有一种稳定核素，所以相对原子质量有效数字多；有的元素在自然界中的平均丰度难以准确测得，有效数字较少第二题2-1阳，3H2O–6eO3+6H+3O2+6H++6e3H2O2或O2+2H++2eH2O23H2O+3O2O3+3H2O22-2+1—1Cl—O—O—Cl不共2-3C2H5OH+3/2O23H2+3CO2(乙醇系数应为1！)第三题3-1．A：B：M：3-2．存在π3030大π键3-3．M：Mr＝429V＝abc=1.22nm3，Z＝DVNA/Mr＝2，原子数180个第四题A．MnO2B．O2C．K2MnO4D．KMnO4E．MnSO4MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O3MnO2＋6KOH＋KClO33K2MnO4＋KCl＋3H2O3K2MnO4＋2H2SO4＝2KMnO4＋MnO2＋2K2SO4＋2H2O或2KMnO4＋3Na2SO3＋H2O=2MnO2＋3Na2SO4＋2KOH或OH2SO3MnO2OHSO3MnO224222342KMnO4＋5Na2SO3＋3H2SO4＝2MnSO4＋5Na2SO4＋K2SO4＋3H2O或OH3SO5Mn2H6SO5MnO22242234第五题5-1．起始[Ag+]=0.200×100/200=0.100mol/L[NH3]=2.00×20.0/200=0.200mol/L设达到平衡时[Ag+]为x，则：Ag++2NH3Ag(NH3)2+起始0.1000.200平衡x2x0.100-x=0.1007)2(100.0]][[])([)(1010.12232323xxNHAgNHAgNHAgK稳所以：[Ag+]=x=31010.14100.07=mol/L[NH3]=2x=2.62×10-3mol/L[Ag(NH3)2+]=0.100-x=0.0987mol/L5-2．[Br-]=200.0100.0=0.500mol/L[Ag+][Br-]=1.31×10×0.500KspAgBr故有AgBr沉淀生成，加入Na2S2O3使AgBr沉淀溶解。AgBr+2S2O32-[Ag(S2O3)2]3-+Br-平衡时y0.1000.5003.221090.21070.71313)(][]][)([323222323232OSAgAgBrspOSBrOSAgKKK稳又2100.0500.0yK所以y=mol/L1074.423.22100.0500.0[S2O32-]总=4.74×10-2+2×0.100=0.247mol/L)g(3.12200.02482