2010年全国高中化学竞赛四川省预赛

1射洪中学全国高中学生化学竞赛预赛训练题（四川赛区）●本试卷共8页，10个大题，满分100分。●竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进入考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷（背面朝上）放在桌面上，立即起立撤离考场。●试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。●姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。●允许使用非编程计算器及直尺等文具。H1.008He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31AI26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.91Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.9Re186.2Os190.21r192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac-LrRf[262]Db[266]Sg[264]Bh[277]Hs[268]Mt[281]Ds[272]UuuUubUutUuqUup第1题（10分）现有四种短周期元素X、Y、Z、W，其中：①X、W原子的电子层数与最外层电子数之比分别为3:1和1:3②Y原子是元素周期表中原子半径最小的③Z是形成化合物种类最多的元素请回答下列问题：1-1X元素在周期表中的位置是。1-2上述四种元素中，只由一种元素的原子构成的离子是（填离子符号且每种元素只填一种离子）。1-3化合物X2W2的电子式是。1-4向含1molNa2SiO3的溶液中缓慢通入2mol的ZO2，反应的离子方程式是。反应后溶液中阴离子浓度由大到小的顺序是。1-5由Y、Z、W元素中的两种或三种可以组成多种分子，其中含有18个电子的分子是（填化学式）。第2题（10分）已知A为常见金属，X、Y为常见非金属，X、E、F、G常温下为气体，C为液体，B是一种盐，受热极易分解，在工农业生产中用途较广（如被用作某些电池的电解质）。现用A与石墨作电极，B的浓溶液作电解质溶液，构成原电池。有关物质之间的转化2关系如图（其中有些反应的条件及部分生成物略去）。请填写下列空白：2-1反应④为A在某种气体中燃烧，生成单质Y和A的氧化物，其反应方程式为：。2-2反应②的化学方程式为。2-3反应⑤的化学方程式为。2-4原电池反应①的正极反应式为。第3题（10分）加碘食盐中加入的碘酸钾是一种白色结晶粉末，常温下很稳定，加热至560℃开始分解。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应。工业生产碘酸钾的流程如下：3-1已知经步骤①在反应器发生的反应中，生成两种还原产物（一种为气体，另一种为盐），请写出反应器中发生反应的化学方程式：。3-2参照下表碘酸钾的溶解度，操作③得到碘酸钾晶体，你建议的方法是：。温度/℃20406080KIO3g/100g水8.0812.618.324.83-3已知：KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2OI2+2S2O32-=2I+S4O62-检验加碘食盐中的碘元素，学生甲利用碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生反应。用四氯化碳检验碘单质时，将溶液振荡，静置，看到的明显现象有。3-4测定加碘食盐中碘的含量，学生乙设计的实验步骤如下：a.准确称取wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；b.用稀硫酸化所得溶液，加入过量KI溶液，使KIO3与KI反应完全；AB溶液原电池反应①XCD溶液ECCC+氧气⑥+Y高温⑦D无水晶体FC+氧气②+氧气GC+CH电解熔融③氯气AYCGC⑤△浓溶液碘氯酸钾水氢氧化钾溶液反应器除尽生成的Cl2冷却结晶KH(IO3)2晶体)溶解调节pH=10过滤除杂质滤液KIO3成品④①②③3c.以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液10.0mL恰好反应完全。则加碘食盐样品中的碘元素含量是mg/kg（以含w的代数式表示）。学生丙又对纯净的NaCl（不含KIO3）进行了下列实验：操作步骤实验现象取1g纯净的NaCl，加3mL水配成溶液。溶液无变化滴入5滴淀粉溶液和1mL0.1mol/LKI溶液，振荡。溶液无变化然后再滴入1滴1mol/L的H2SO4，振荡，静置颜色变蓝色3-5请推测实验中产生蓝色现象的可能原因，用离子方程式表示：。3-6根据学生丙的实验结果，请对学生乙的实验结果作出简要评价：。第4题（10分）金刚石和石墨是碳的同素异形体。金刚石硬度大，它在工业上被大量地用于切削、研磨和拔丝拉模等方面。形状完整的金刚石还用于制造首饰等高档装饰品。金刚石晶体经x-射线衍射法测得其晶胞如下图所示：由图可知，在立方晶胞的8个顶点处，6个面心处，以及4个相间小立方体的体心处（即4个不共面的小立方体的体心处）各有一个碳原子。已知碳原子半径为0.77×10-8cm。请解答下列问题：4-1金刚石属于（填晶体类型）。4-2碳原子采取（填杂化轨道类型），其配位数为。4-3碳原子间的相互作用力为。4-4晶胞中碳原子的个数为。4-5晶胞中，由于碳原子所处的空间环境不同，可将碳原子分为类。4-6假设晶体中每个碳原子与其最近的碳原子相切，试计算金刚石的密度（写出计算过程、结果）。第5题（8分）气体离子按其质荷比（质量m和电荷e的比值m/e）不同，在电磁场中4分离开来记录得到的图谱便是质谱。质谱的用途之一是可进行同位素质量和丰度的测定。下图是氟和溴的质谱示意图。（均为+1价离子）（已知氟只有一种天然同位素19F，溴有两种天然同位素，79Br和81Br）(a)氟的质谱图(b)溴的质谱图5-1图(a)中，氟有两个峰，且一个峰质量为另一个的2倍，给出简要说明。5-2图(a)中，为什么质量较大的峰占有明显优势？5-3图(b)中，有5个峰，且分为两组峰，试指出每个峰所代表的物质。5-4估计溴的两种同位素的丰度的比值为。第6题（10分）澳大利亚Murdoch大学的科研人员研发出了一种锌/溴电池，其示意图如下：56-1指出该电池的正负极或阴阳极。6-2写出该电池的电极反应式和电池反应式。6-3写出该电池的电池表示式。6-4该电池放电1小时后，两电极的质量有无变化？若有变化，其改变量为多少克？（假设放电时，外电路中的电流强度为0.1安培）（提示：1mol电子电量=1法拉第电量（F）=96500库仑）第7题（12分）工厂化验员检验某含有KBrO3、KBr及惰性物的样品。化验员称取了该固体样品1.000g，加水溶解后配制到100mL容量瓶中。A）第一次从容量瓶中准确吸取了25.00mL溶液，加入少量稀H2SO4，然后用Na2SO3还原样品中的BrO3-为Br-。B）去除过量的SO32-后调至中性。C）用莫尔法（莫尔法是在中性条件下，用铬酸钾为指示剂，用硝酸银为滴定剂的一种沉淀滴定法）测定Br-，计消耗0.1010mol·L-1AgNO310.51mL。D）第二次另吸取25.00mL试液用H2SO4酸化后加热除去Br2，再用碱液调至中性，滴定过剩Br-时消耗了上述AgNO3溶液3.25mL。7-1请写出A）C）D）三步的相应的化学反应方程式。67-2通过以上二次滴定，计算试样中KBrO3和KBr的质量分数。第8题（10分）有机物A含有C、H、O三种元素。A的相对分子质量MA=58。完全燃烧一定量的A，所得产物的物质的量之比为1:1。8-1A的化学式是。8-2B和C是A的同分异构体，它们均为结构上具碳碳双键的稳定化合物，写出B和C的结构式。8-3D也是A的同分异构体，D有手性，D的结构式是：8-4D的一氯取代物M，是重要的有机合成试剂。M与氢氧化钠溶液共热产物为N；N在浓硫酸催化下加热产物为O：O与银氨溶液作用后酸化，产物为丙烯酸。(1)M生成N的化学方程式是：7(2)N生成O的化学反应类型是：第9题（10分）一种隐形眼镜镜片材料的聚合物链节式是该聚合物可以乙烯为原料经下面步骤合成：F+B产物9-1已知A为，请写出C、D、E的结构式。9-2F和B生成G的化学方程式是：乙烯O2H3O+催化剂ABO2催化剂CHCNDH3O+E△-H2OF催化剂G聚合C：D：E：8第10题（10分）莽草酸是制备抗甲流感药物达菲的原料，它的结构（用A表示）如图：10-1A的化学名称是：10-2A共有个立体异构体。10-3①加成反应，②取代反应，③水解反应，④消去反应，⑤与三氯化铁溶液显色反应。A不能发生的化学反应是：10-4用A合成达菲，经多步反应。其中一步中间产物的结构（用B表示）为：与A反应生成B的含氧有机化合物的结构式是：10-5达菲的结构（用C表示）如图：在加热条件下C与氢氧化钠溶液反应，1molC最多可消耗mol氢氧化钠。