高中化学竞赛初赛试卷(12)

高中化学竞赛初赛试卷（12）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910满分5711111313911812H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第一题（5分）1．陶瓷表面有一层绚丽多彩的釉，加工方法是在普通釉中加入一些金属元素，控制烧制时空气的用量（即氧用量）即可得到不同的颜色。若空气不足，铁、铜、锰元素形成的化合物呈现的颜色分别是A蓝或绿、红、黑褐B红或黄、蓝、紫褐C蓝或绿、蓝、黑褐D红或黄、红、紫褐2．能源是当今社会发展的三大支柱之一，是制约国民经济发展的瓶颈。有专家提出：如果对燃料燃烧产物如CO2、H2O，N2等利用太阳能让它们重新组合，使之能够实现（如右图），那么，不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为A化学能B热能C生物能D电能3．重氮甲烷的分子式为CH2N2，能与具有酸性的有机物发生化学反应，例如：CH3COOH＋CH2N2→CH3COOCH3＋N2。已知下列化合物都能和CH2N2反应，则其中生成的有机物不属于酯类的是AC6H5SO2OHBC6H5OHCC6H5CHODC6H5COOH4．地壳岩石中含有很多种复杂的硅酸盐，象花岗石里的正长石（KAlSi3O8）在长期风化，进行复杂的变化后，能生成以下物质A石灰石、沸石和硅酸钾B高岭土、硅酸和碳酸氢钾C滑石粉、刚玉和硝酸钾D粘土、砂和无机盐5．在一定条件下，可逆反应2A（气）＋B（气）nC（固）＋D（气）达平衡。若维持温度不变，增大压强，测得混合气体的平均相对分子质量不发生改变，则下列说法正确的是A其他条件不变，增大压强，平衡不发生移动B其他条件不变，增大压强，混合气体的总质量不变C该反应式中n值一定为2D原混合气体中A与B的物质的量之比为2︰1，且2M（A）＋M（B）＝3M（D）（其中M表示物质的摩尔质量）第二题（7分）1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体所释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。1．下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是。A．Na＋（g）＋Cl－（g）＝NaCl（s）ΔHB．2Na（s）＋Cl2（g）＝2NaCl（s）ΔH1C．Na（s）＝Na（g）ΔH2D．Na（g）－e－＝Na＋（g）ΔH3E．Cl2（g）＝2Cl（g）ΔH4F．Cl（g）＋e－＝Cl－（g）ΔH52．写出ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5之间的关系式。氧化亚铁晶体结构跟氯化钠晶体结构相似，则：3．设问伏加德罗常数值为NA，若氧化亚铁的密度为ρg/cm3，则氧化亚铁晶体中二价铁离子与氧离子之间最近距离是cm（用代数式表示）。4．若氧化亚铁晶体中有3n个二价铁离子被2n个三价铁离子所替代，该晶体中氧离子的数目将（填“减少”、“增多”或“保持不变”）；其晶体密度（填“减少”、“增多”或“保持不变”）。第三题（11分）化学反应的范畴极其广泛，为了研究化学反应，探讨化学反应规律，人们从不同角度将化学反应分为：氧化还原反应、离子反应、复分解反应、有机反应、……。试根据下列反应的不同要求分别写出反应的方程式。1．亚硝酸钠（NaNO2）外观类似于食盐，有咸味，误食易造成中毒。试写出NaNO2在酸性条件下氧化FeCl2的离子方程式。2．已知大理石与FeCl3溶液混合有气体产生，写出反应的化学方程式。3．高温下Na2O2固体与NaCrO2固体可发生氧化还原反应，写出化学方程式。4．某废水处理站处理含氮废水包括以下两个步骤：在细菌作用下，通空气氧化废水中的铵，使其成为硝酸根离子；在酸性介质中用甲醇处理硝酸根离子作用，转化为无害气体。写出这两个反应的离子方程式。5．新型自来水消毒剂ClO2可由KClO3在H2SO4存在下与甲醇反应制备。写出反应的化学方程式。第四题（11分）不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值X来表示，若X越大，则其原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为带负电荷的一方。下面是某些短周期元素的X值：元素符号LiBeBCOFNaAlSiPSClX值0.981.572.042.553.443.980.931.611.902.192.583.161．材料中所说的X指（化学名词）2．通过分析X值的变化规律，确定N、Mg的X值最精确范围：＜x（N）＜；＜x（Mg）＜。3．推测X值与原子半径的关系；4．某有机化合物结构式如右图所示：其中S－N键中，共用电子对应偏向于5．经验规律告诉我们：当成键的两个原子的X值的差值ΔX＞1.7时，一般为离子键，ΔX＜1.7，一般为共价键，则AlBr3中化学键的类型是6．预测元素周期表中，X值最小的元素的位置是：（放射性元素除外）7．二元分子的极性决定于组成原子X值差，故可预测CO的分子的极性NO大，但实验发现CO分子的极性比NO的极性小30%，试对这一事实给出可能的解释；CO和NO这两种氧化物中，哪一种熔点较低？为什么？第五题（13分）酸碱的溶剂理论认为：酸是能给出表征溶剂特征的阳离子的物质，碱则是能给出表征溶剂特征的阴离子的物质。1．液态2SO2存在着SO2SO2＋＋SO32－平衡。在液态SO2中，Cs2SO3和SOCl2可以相互滴定，写出该反应的化学方程式。2．二乙基锌Zn(C2H5)2在干冰的温度下可与SO2反应，写出该反应的化学方程式。3．PCl5和UCl6在液态SO2中可以发生溶剂分解反应，写出它们的化学反应方程式。4．在液体SO2中，NH4SCN和SOCl2反应类似于水溶液中的什么反应，写出该化学反应方程式。5．当亚硫酸四甲基铵的液体SO2溶液，加到AlCl3的液体SO2溶液中时，生成白色沉淀。当继续加入过量的亚硫酸四甲基铵时，沉淀又重新溶解了，写出沉淀的生成和溶解的化学反应方程式。这与水溶液中的什么反应类似？6．在液态SO2中还可以发生氧化还原反应。写出C2H5ONO与KI，C2H5ONO与N3－在液态SO2中反应的化学方程式。第六题（13分）存在于煤焦油中的某液态有机物见在一定条件下存在如下转化关系：已知：①有机物X蒸气密度为相同条件下氮气密度的3.79倍。标准状况下，1.06gX充分燃烧生成0.9gH2O和1.792LCO2。②有机化合物有如下转化关系：③K是一种常温下有刺激性气味的有机化合物，熔点为16.6℃。④D在Zn/H2O作用下生成的化合物F、G、H的物质的量之比为1︰2︰3。⑤J的纯净而无水的晶体溶于1mol/LH2SO4溶液，所得溶液用0.05mol/LKMnO4溶液滴定，0.288gJ消耗25.6mL的KMnO4溶液。试回答下列问题：1．写出下列物质的结构简式。X：B：C：K：L：2．已知在酸性条件下酚酞呈无色，在碱性溶液中呈红色是由于“O＝”结构存在所致。当c（OH－）＞6mol/L时，时间较久酚酞又呈无色。试写出酚酞在酸、碱和强碱性条件下结构的相互转变。3．根据共振论理论，结合题给信息，用反应图式说明F、G、H的物质的量之比是1︰2︰3的原因。4．写出I→L转化反应的化学方程式。5．写出J与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式。第七题（9分）二异丙基合铍与二甲胺按1︰2的比例反应，得到[Be(NMe2)2]3。第一步在25℃时，每1molR2Be结合1mol胺，第二步在40℃时，又结合第二摩尔胺。1．写出描述这两步过程的化学方程式。2．最终产物的可能结构是环状的三聚物。画出该分子的结构式。3．在2画出的三聚物并不是真实的结构，实验观察到的结构包含一个四配位铍和两个三配位铍。根据三配位和四配位铍原子画出一个最可能的结构。第八题（11分）维生素C（又名抗坏血酸，化学式为C6H8O6，结构简式右图所示）具有较强的还原性，易发生如下反应：（脱氢VC）维生素C放置在空气中易被氧化，其含量可通过在弱酸性溶液中用已知溶液的I2溶液进行滴定。现欲测定某样品中维生素C的含量，具体的步骤及测得的数据如下。取10mL6mol/LCH3COOH，加入100mL蒸馏水，将溶液加热煮沸后放置冷却。精确称取0.2000g样品，溶解于上述冷却的溶液中，立即用浓度为0.05000mol/L的标准I2溶液进行滴定，共消耗21.00mLI2溶液。1．写出维生素C与I2反应的化学方程式；2．为何加入的CH3COOH稀溶液要先经煮沸、冷却后才能使用？3．如何确定滴定反应的终点？4．已知室文下I2的溶解度仅为0.029g/100gH2O，0.05000mol/L的标准I2溶液是如何实现的？5．计算样品中维生素C的质量分数。第九题（8分）光刻法是现在流行的一种进行表面处理的化学方法。它是在待加工金属工件上涂上一层具有抗腐蚀性的保护层，这种保护材料称为光致抗蚀剂（又称光刻胶）。然后在其上方按一定图版曝光、再加腐蚀剂。未曝光与曝光部分的金属表面的抗腐蚀性不同，因此印出预期的图版。E是一种光敏胶，其合成路线如下：－CHO乙酸酐无水/ABNaOHC（C9H7O2Na）碱乙炔/D聚合E1．写出A、B、C、D的结构式。2．写出它在光刻法中光照下的反应。第十题（12分）驾驶员之家科目一考试安全文明驾驶2016科目四在加压下390K时，(π－C5H5)2Mn与CO反应得到一种易挥发的黄色固体A。A的组成为：C47.1％，H2.5％，Mn26.9％。A在约2000cm－1处有强的红外吸收，表明有羰基C＝O存在。A试样0.100g与吡啶反应得到11.0cm3的CO（273K和101kPa）和一种不挥发性的产物B，其分子的摩尔质量为255g/mol。化合物A也与丁二烯反应得到C，C分子的摩尔质量为202g/mol，在红外光谱中它只含有单一羰基伸缩谱线。A在醋酸酐中也能与浓硫酸反应，得到固体产物D，它是一种组成为C8H5MnO6S的强酸，0.171gD试样需要6.03cm3含100mol/m3OH－的NaOH水溶液中和。写出A、B、C和D的结构简式。参考答案第一题（5分）1．A2．B3．B、C4．B5．D（各1分）第二题（7分）1．A或ΔH（1分）2．ΔH＝ΔH1/2－ΔH2－ΔH3－ΔH4/2－ΔH5（2分）3．3AN/36（2分）4．保持不变（1分）减小（1分）第三题（11分）1．Fe2＋＋NO2－＋2H＋＝Fe3＋＋NO↑＋H2O（2分）2．3CaCO3＋2FeCl3＋3H2O＝3CaCl2＋2Fe(OH)2↓＋3CO2↑（2分）3．3Na2O2＋2NaCrO2＝2Na2CrO4＋2Na2O（2分）4．NH4＋＋2O2＝NO3－＋2H＋＋H2O（1分）6