年全国高中学生化学竞赛(江苏赛区)预赛试题

．本试卷内容限3小时完成：2．全卷满分为120分；3．可使用计算器题号一二三四五六七八九总分得分一、化学用语：(18分)1．不看周期表，指出下列元素的原子序数及元素符号，并写出其电子排布式(共6分，每小题2分)(1)第五个稀有气体(2)原子半径最大的稳定元素(3)5p达到半满的元素2．写出能实现下列变化的化学方程式，并标出电子转移方向和总数(共6分，每小题3分)(1)一种元素氧化另外二种元素(2)两种元素氧化另一种元素3．完成下列离子方程式，并标出电子转移方向和总数(共6分，每小题3分)(1)铜与稀硝酸共热(2)亚硫酸钠溶液与高锰酸钾溶液在碱性条件下反应得无沉淀产生的溶液二、简答题(10分)1．下列是第二周期元素的第一电离能数据：元素LiBeBCNOFNe电离能KJ·mol1502.3899.5800.61086.41402.31314.01681.02080.7(1)将上列数据，以原子序数和电离能为横直座标画一草图(2分)(2)讨论Li－Ne电离能变化的总趋势(1分)(3)试从电子构型解释该图中两处反常现象(2分)2．铁粉(过量)跟热的稀硝酸充分反应后，溶液中存在什么离子?(3分)3．H2S水溶液中，为什么当溶解少量固体Na2S后，溶液的pH值增大?但当该混和液中加入少量稀H2SO4时，其pH值基本不变?(2分)三、填充题(10分)1．(共2.5分)M3+离子在3d轨道上有3个电子，请表示它们可能的运动状态—电子层(n)、页电子亚层(ι)、电子云伸展方向(m)及自旋方向(ms)为。M原子的核外电子排布式是。M属于周期族，该元素的名称是。2．(共2.5分)体心立方密堆积的金属晶体中，金属原子的配位数为，单元晶胞中的质点数为；NaCl型离子晶体中，正负离子的配位数为，晶胞中正离子个数为，负离子个数为。3.写出下列物质的结构式(共3分)(1)BeCl2(固)(2)AlBr3(固)(3)B2H6(气)4．(共2分)下列各对分子之间，存在的相互作用力分别是：(1)CH3Cl和CCl4分子间存在；(2)CH3Cl和CH3Cl分子之间存在；(3)CCl4和CCl4分子之间存在；(4)CH3OH和C2H5OH分子之间存在。四、推断题(12分)白色固体A能溶于水，其水溶液有下列实验现象：(1)焰色反应——黄色。(2)A溶液能使KI3溶液或酸化的KMnO4溶液褪色，产生无色溶液B。将B溶液跟BaCl2溶液作用生成白色沉淀，该沉淀不溶于HNO3。(3)A溶液中加入适量硫粉，加热，硫粉溶解，生成无色溶液C。C溶液能使KI3溶液褪色；C溶液能溶解AgCl(或AgBr)；C溶液酸化后，产生乳白色沉淀。指出白色固体A是什么?并写出实验现象中有关的离子方程式。五、(共10分)写出分子式为C6H12O2的(1)酸的各种异构体；(2)含六员碳环结构的各种异构体。六、(共10分，每题2分)写出下列反应的预期的主产物，注意立体化学问题。反应毋需配平。(每小题2分，共5小题，10分)、分别表示价键在纸平面前面和后面。(1)(2)(3)Br2CCl4溶液+C2H5ONaC2H5OH溶剂，△ClCH31）Mg，乙醚2）CH3CHO3）H3O++Br页(4)(5)七.实验题(10分)1-溴丁烷是以丁醇为原料，用取代反应制备的所需的HBr由NaBr和硫酸反应而生成。NaBr+H2SO4→HBr+NaHSO4CH3CH2CH2CH2OH+HBrCH3CH2CH2CH2Br+H2O混合好的原料按图1的装置加热反应，反应结束后按图2装置进行蒸馏。问:1.烧杯中的液体是什么?2.指出图1装置中各仪器部件的功用。3.如何判断反应已结束?4.按图2装置从反应混和物中蒸出粗产物。应接瓶中得到分层的液体，上层、下层各是什么?用什么仪器可以将它们分开?八、(共10分)已知有机化合物中的烯键，可以跟臭氧反应，再用锌粉水解，将烯键断裂，称为臭氧分解。例如：1.请写出从环已基溴(Br)合成已二醛(CH2CH2CHOCH2CH2CHO)的各步反应式1)O32)Zn,H2O(CH3)2C=CHCH3(CH3)2C=O+CH3CHO1)O32)Zn,H2OCH3CH2CH2CH=CH2CH3CH2CH2CH=O+HCHO1）HNO2，0℃2）Cu2Br2NH2CN痕量H++COOCH3COOCH3CH2OHCH2OH+n一种高分子树脂．已知某烃A，俗名柠檬烯，分子式C10H16，经臭氧分解后得到CCH2CH2CHCHOOCH3CH2CHO和HCHO各1摩。A经催化加氢后得到的产物B，分子式C10H20，分子内含有6员环。请推导出A、B的结构简式。九、计算题(共30分，每题15分)1．在使用压缩气体钢瓶时，一个难办的问题是随着气体的放出，压力下降，以致后来压力太低，瓶内气体无法使用。化学贮藏室负责人想，如果在27℃100atm时把大瓶中剩余气体，通入在低温时体积为大瓶31的小钢瓶中。然后将小钢瓶升温至27℃使小钢瓶的压力为200atm。问①小瓶应降温至多少度?②大瓶中压力为多少。(气体作理想气处理atm表示大气压)2．一些氧化还原反应可按排成电池，一个电池由两个电极组成。电池反应由两个半反应组成，两个半反应分别在两个电极上进行。电池的电动势则由两个电极的电极电势组合。电极电势可由能斯特公式计算：式中称标准电极电势，有表可查F法拉第常数96500库仑z电极反应中电子的得失数。例如旦尼尔电池的电池反应为Zn+Cu2+→Cu+Zn2+两个半电极的反应为：电池电动势可如下计算当E0电池反应正向进行E0电池反应逆向进行E=0电池反应已达平衡。根据以上知识(1)请计算判别，在298K将金属银插入碱溶液中，在通常的空气中是否被氧化?(空气中氧气的分压为0.21atm)(2)若在溶液中加入大量的CN－，请定性判别银是否更容易被氧化?(3)计算银氧化反应4Ag(s)+O2(g)→2Ag2O(s)的平衡常数?又此反应平衡常数是否受pH的影响?已知：反应：VeCuCuCuCu337.02,22VeZnZnZnZn7628.02,22VeCNsAgCNAgAgCNAg31.02)(])([,])([22VVOHAgOAgOHO344.0;401.0,,,22][][ln还原态氧化态zFRT][][ln2)][ln2()][ln2(22,,2,2,,,222222ZnCuFRTZnZnFRTCuCuFRTEZnZnCuCuZnZnCuCuZnZnCuCu][][页答案及评分标准一、共18分1．(1)54Xe1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6(2分)(2)55Cs1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1(2分)(3)51Sb1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p3(2分)2．(1)（3分）(2)（3分）(凡符合题意的其它答案，均得分)3．(1)（3分）(2)（3分）二、共10分(1)(共5分)(1)作图(2分)(2)从Li—Ne总的趋势是电离能增加，这是因为Li—Ne，电离的电子处于同一电子层(第二主层)，但从Li—Ne核电荷逐渐增加，对该电子吸引力总的趋势是增加，所以电离能增加。(1分)(3)Be—B电离能有所下降，因为Be的外层电子结构为2s2，丢失一个2s电子后，2s仅为半满。而B的外层电子结构为2s22p1，丢失的是2p电子，丢失后为2s2结构，属2s全满2p全空的结构，所以易丢失，B的第一电离能比Be的有所下降。(1分)N—O电离能亦有所下降，因为O的电子构型为2s22p4，失去一个电子后变成2s22p3，即p轨道达到半满稳定结构，所以O的电离能较N有所降低。(1分)2．(共3分)存在离子:少量的有OH－及H+，较多的为NO3－与Fe2+。反应时虽然Fe原子被热的稀HNO3氧化成Fe3+，但过量的Fe又可把Fe3+还原成Fe2+。(1分)3．(共2分)∵H2S溶液中存在着下列平衡；H2SH++HS－HS－H++S2－当加入Na2S时，由于Na2S==2Na++S2－，增加了相同S2－的浓度，使H2S的电离平衡逆向移动而减小了H2S的电离度，[H+]减小，pH值就增大。(1分)上述混和液是缓冲溶液，当加入少量稀H2SO4，[H+]变大，则S2－与之结合，使电离平衡逆页向移动，而保持溶液中原H+浓度基本不变，所以溶液的pH值保持不变。(1分)三、(共10分)1．(共2.5分，每空0.5分)n=3，ι＝2，m=0、±1、±2中任何三个，ms=21或ms＝－21(共0.5分)ls22s22p63s23p63d54s1(0.5分)4(0.5分)VIB(0.5分)Cr(0.5分)2．(共2.5分，每空0.5分)8(0.5分)2(0.5分)6:6(0.5分)4(0.5分)4(0.5分)3．(共3分，每空1分)(1)(1分)(2)(1分)(3)(1分)4．(共2分，每空0.5分)(1)诱导力、色散力(0.5分)(2)诱导力、色散力、取向力(0.5分)(3)色散力(0.5分)(4)取向力、诱导力、色散力、氢键(0.5分)四、共(12分)白色固体是Na2SO3(5分)(2)SO32－+I2+H2OSO42－+2H++2I－(1分)2MnO4－+5SO32－+6H+2Mn2++5SO42－+3H2O(1分)Ba2++SO42－BaSO4↓(1分)(3)SO32－+SS2O32－(1分)2S2O32－+I2S4O62－+2I－(1分)2S2O32－+AgCl[Ag(S2O3)2]3－+Cl－(1分)或2S2O32－+AgBrAg(S2O3)2]3－+Br－S2O32－+2H+S↓+SO2↑+H2O(1分)五．(共10分)(1)共8个，*者有对映异构另加3个。（2）*COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOH,,,,,,,**OHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOH·dldl**个，有*者有对映体另加2个。六、(共10分，每题2分)(1)BrBrBrBr+(只写BrBr给1分)(2)CH3(3)COHCH3HCCH3HOH+(只写一个，给1分)(4)BrCN(5)(未写系数不扣分，但高分子链节n不能省写)七、(共10分)1．10％NaOH加些NH3水2．冷凝管回流冷凝蒸发的液体；多余的HBr由直角导管引入烧杯吸收掉，倒挂的三角漏斗是防止吸收液倒流。3．在三角漏斗处吹口气没有雾出现4．上层水下层1－溴丁烷。分液漏斗分离。八、(共10分)1．前式3分，后式1分2．各3分，共6分九、(共30分)1．(15分)解：平衡时100—p27℃V100—pT231Vn1n2NaOEtEtOH,△1)O32)Zn,H2OBrCH2CH2CHOCH2CH2CHO设平衡时大瓶中物质量为n1，小瓶中物质量为n2，应有：300)100(1RnVp(1)2231)100(RTnVp(2)300)(10021RnnV(3)300312002RnV(4)2213003)2()1(Tnn(5)212211200300)4()3(nnnnn(6)5.021nn代入(5)式T2=50K即t2=－223℃atmpTp620010061300200100)4()2(22．(15分)①Ag在碱性溶液中被氧气