全国高中化学竞赛初赛模拟试题

2008年全国高中化学竞赛模拟试题二十一

1.008

HeONeBCNFLiBe

19.00AlSiPSClArNaMg

KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrSnSbTe I XeRbSrYZr NbMo Tc RuRhPdAgCdIn

Hf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtRnCsBa

La

FrRa

RfDbSgBhHsMtH

相对原子质

量

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～

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

2-3 2004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）。

3-2. 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。

ABC D E

第五题、向100mL浓度为0.200 mol/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：K稳Ag(NH

3)2

1.10 107 K稳Ag(SO)3 2.90 1013 Ksp AgBr =7.70×10-13

2

32

第六题、在20 cm3 3 mol·dm-3的氨水中溶解1.0 g [Co(NH3)5Cl]Cl2，然后用4 mol·dm-3 HCl酸化到pH为3 ~ 4，加入1.5 g NaNO2，待其溶解后，慢慢加入15 cm3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1428 cm-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1468 cm-1和1065 cm-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NO 。 2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）

7-2 X－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

222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。

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

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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1.013×105 Pa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： 11-1 Ａ、Ｂ的结构简式：ＡＢ 11-2 Ａ在中性或微碱性溶液中被空气氧化成Ｂ的化学方程式11-3 A与强碱反应的离子方程式 11-4 A燃烧的化学方程式___________________________________________

2008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 – 6e O3 + 6H+ 3O2 + 6H+ + 6e 3H2O2 或O2 + 2H+ + 2e H2O2 3H2O + 3O2

O3 + 3H2O2 2-2 +1 —1 Cl—O—O—Cl 不共 2-3 C2H5OH + 3/2 O2 3H2 + 3CO2 (乙醇系数应为1！) 第三题

3-1．A：3-2．存在π

3030

B：

大π键

M：

3-3．M：Mr＝429 V＝abc=1.22nm3，Z＝DVNA/Mr＝2，原子数180个

第四题

A．MnO2 B．O2 C．K2MnO4 D．KMnO4 E．MnSO4 MnO2＋4HCl(浓)＋Cl2↑＋2H2O 3 MnO2＋6KOH＋KClO3

MnCl2

3K2MnO4＋KCl＋3H2O

3K2MnO4＋2H2SO4＝2KMnO4＋MnO2＋2K2SO4＋2H2O

或

2KMnO4＋3Na2SO3＋H2O=2 MnO2＋3Na2SO4＋2KOH

2 2

或 2MnO 4 3SO3 H2O 2MnO2 3SO4 2OH

2KMnO4＋5Na2SO3＋3H2SO4＝2 MnSO4＋5Na2SO4＋K2SO4＋3H2O

2 2 或 2MnO 5SO24 5SO3 6H 2Mn4 3H2O

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+ + 2NH3 Ag(NH3) 2+ 起始 0.100 0.200 平衡 x 2x 0.100-x=0.100

K稳Ag(NH

3)2

[Ag(NH3) 2][Ag][NH3]

2

0.100

x (2x)2

1.10 107