2011化学竞赛模拟试题整合

2011化学竞赛模拟试题整合H1.008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－LaRfDbSgBhHsMtDs第一题（10分）在金星大气中存在可观数量的化合物A，A在地球上是一种只有微生物生命活动才能形成的物质。化合物A的分子呈直线型，有弱极性。A在空气中极易着火生成等物质的量的B气体和C气体；A不溶于水，但加热条件下与水蒸气作用，生成B气体和D气体；气体C和D在有水存在的条件下迅速反应，生成固体E；如果在催化剂作用下A水解可以得到固体E和F的溶液。在交流放电的情况下，A分解生成E固体、G气体两种物质。1．写出A～G各物质的化学式；2．用X射线衍射法测得由A电解得到的E的晶体为正交晶系，晶胞参数a＝1048pm，b＝1292pm，c＝2455pm。已知该物质的密度为2.07g·cm－3，每个晶胞中有16个E分子。确定E分子中原子的组成。第二题（8分）测定胱氨酸试剂的纯度是定量分析化学设计实验中的一个课题。胱氨酸的结构简式是：HOOCNH2CHCH2S－SCH2CHNH2COOH；在氧化剂Br2的作用下，S－S断裂生成－SO3H，该反应非常容易进行。测定过程如下：移取25.00mL胱氨酸溶液（含胱氨酸样品mg）、25.00mLKBrO3溶液（c1mol/L）于碘量瓶中，加1gKBr、2mLHCl进行反应，在刚开始出现黄色时立即开盖加入1gKI，迅速加盖、旋摇溶解。加100mLH2O稀释，立即用Na2S2O3标准溶液（c2mol/L）滴定至浅黄色，加入2mL淀粉溶液，继续滴至蓝色消失为终点。平行滴定3次（平均消耗VmL）。1．写出滴定反应中发生的化学方程式2．为什么刚出现黄色时就可加KI（如果充分反应10分钟会呈现深黄褐色）？加入KI的过程中要求开盖和加盖间的时间极短，目的是什么？3．列出计算胱氨酸纯度的式子.第三题（6分）舞台上产生烟幕的方法很多，其中一种方法是在硝酸铵上覆盖一些锌粉，温热之，再加几滴水，即产生大量烟。已知参加反应的NH4NO3和Zn物质的量之比为1︰1。1．写出该反应方程式。2．烟主要由组成。3．若不加水，实际上不会发生反应，为什么？4．若不加水，是否有其他方法令反应进行（若有，写出方法）。5．有趣的是，若硝酸铵和锌粉潮湿，或滴加的水过多，实验又会失败。分析原因。第四题（7分）已知过二硫酸铵能将I－氧化为I2，但该反应进行得非常缓慢。今在小烧杯中依次加入5mL0.2mol/LKI，4mL0.01mol/L硫代硫酸钠，1mL0.4％淀粉溶液及10mL0.2mol/L过二硫酸铵，搅拌混合。（硫代硫酸钠与过二硫酸铵不反应）1．写出可能发生的化学反应方程式。2．请预测观察到的现象，并作简要说明。第五题（8分）2－萘甲醚是粉红色固体，熔点约73℃，可用两种方法制备。1．制备2－萘甲醚的传统方法是用2－萘酚与硫酸二甲酯在碱性催化下反应制备（水浴加热），写出反应方程式。2．制备2－萘甲醚的新方法是以三氯化铁作为催化剂，在微波照射下，用酚与醇反应生成，写出反应方程式。3．新方法的产率为59%，如何将产物从反应体系中分离？4．新方法比传统方法有很多优点，如：①缩短了反应时间，传统方法要2h，新方法只要15min；②……请再列举2个优点。第六题（9分）有机物X室温下是液体，易溶于水，具有酸性，化学性质稳定，遇明火燃烧。①取1.00gX，加入到50.00mL0.300mol/L的标准NaOH溶液中；以酚酞为指示剂，有0.200mol/L的标准盐酸溶液滴定过量的NaOH溶液，消耗25.00mL。②取1.00gX，在适量氧气中完全燃烧，在120℃下得到2种气体产物，其平均摩尔质量约为30g/mol；再用足量Ca(OH)2吸收此燃烧产物，得到3.17g沉淀。1．通过计算，确定X的结构简式2．为什么X呈现酸性3．X有什么用途？第七题（9分）1．向硫代硫酸钠溶液里滴加过氧化氢，可以发生若干个平行反应，其中一个主要反应是把硫代硫酸钠转化为连三硫酸钠（Na2S3O6）。试写出配平的化学方程式。2．碱性条件下，Fe(CN)63－可以将Cr2O3氧化，写出离子反应方程式。3．硝酸氧化硫化磷（Ⅲ），产物中有NO、SO2气体，写出反应方程式并配平。4．SiCl4和SiF4都能水解，但两者水解不完全相同，前者能比后者产生更多的H2SiO3，请分别写出它们水解的化学方程式。第八题（5分）牙膏的主要成分是碳酸钙、氢氧化铝等摩擦剂，同时还有少量乳化剂、粘合剂、甜味剂等，某些特种牙膏如含氟牙膏则有氟化钠等物质。1．某儿童因胃酸过多而需服药，但他喜欢甜食而害怕苦味，因此不肯吃药，妈妈惩罚他不给甜食吃，该儿童就偷吃有甜味的牙膏，竟意外地治好了病。试用化学方程式解释上述现象。2．使用含氟牙膏刷牙时，氟化钠与牙齿矿物质羟磷【Ca5(PO4)3(OH)】反应生成氟磷灰石，后者具有更强的抗酸作用（牙缝中食物残渣发酵生成的有机酸），从而达到防治龋齿的目的。试写出生成氟磷灰石的化学方程式，该反应能够发生的主要原因是什么？3．自然界的磷矿石中主要是氟磷灰石矿。写出以此为原料制取过磷酸钙的化学方程式。第九题（4分）纯HClO4是一种不导电的液体，而当固体HClO4·H2O熔化时其具有导电性。1．写出HClO4和HClO4·H2O分子的可能点电子结构图2．说明在此例中氢键的重要性。第十题（6分）今有化学式为Co(NH3)5CO3Cl配合物。1．写出其可能的结构式并命名。2．用化学方法鉴别它们。第十一题（11分）化合物X由C、H及未知元素Y组成，其中碳、氢的质量分数分别是55.79%、12.88%。1．通过计算确定该未知元素Y，写出X的最简式和可能结构简式。2．已知X分子呈现中心对称，确定X的化学式和结构简式，画出X的结构图3．指出Y原子的杂化类型和分子中心部分的成键特点4．X一定条件下可水解，写出化学反应方程式。参考答案第一题（10分）1．A：COSB：CO2C：SO2D：H2SE：SF：HCOOHG：CO（各1分）2．S8（3分）第二题（8分）1．KBrO3＋5KBr＋6HCl＝3Br2＋6KCl＋3H2O（1分）5Br2＋HOOCNH2CHCH2S－SCH2CHNH2COOH＋6H2O＝2HO3SCH2CHNH2COOH＋10HBr（1分）Br2＋3I－＝I3－＋2Br－I3－＋2S2O32－＝3I－＋S4O62－（1分）2．氧化胱氨酸的反应是很快的，而KBrO3氧化KBr才是决定反应速率的一步。当碘量瓶中刚刚开始出现黄色时，Br2与胱氨酸已完全反应，（但Br2的浓度仍然很小，并且没有来得及扩散到空气中。此时加入KI，就不会再有Br2生成。因为I2在I－过量的水溶液中生成I3－离子，挥发性比Br2弱得多，可以避免Br2挥发所带来的误差。）（2分）迅速加KI的目的是尽可能减少溴的挥发（1分）3．%1005000/)5.000.253(3.23821mVcc（2分）第三题（6分）1．NH4NO3＋ZnZnO＋N2＋2H2O（2分）2。ZnO固体颗粒（1分）3．NH4NO3与Zn均为较稳定的固体，外界条件不改变；通常不会发生反应。（1分）4．有。加热即可（1分）5．水份过多无法产生烟（1分）第四题（7分）1．(NH4)2S2O8＋2KI＝(NH4)2SO4＋K2SO4＋I2（2分）2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI（1分）2．反应经过一段时间以后，溶液会突然变成蓝色。（1分）2Na2S2O3与I2的反应是能迅速完成的，因此(NH4)2S2O8氧化I－产生的I2能被同时还原，故刚开始时看不到蓝色。根据加入反应物的量，2Na2S2O3过量，Na2S2O3会消耗完毕，此时I2便与淀粉作用，出现特有的深蓝色。（3分）第五题（8分）1．2OH＋(CH3O)2SO2＋2NaOH水浴加热2OCH3＋Na2SO4＋2H2O（2分）2．OH＋CH3OH　微波3FeClOCH3＋H2O（2分）3．反应结束后，加入少量水，用10mL无水乙醚分两次萃取，再用10%氢氧化钠和水洗涤醚层，醚层经干燥后在水浴上蒸去乙醚，再冷却析出固体。（2分）4．②新方法中反应物用了甲醇，催化剂是少量的三氯化铁，副产物是对环境无害的水。整个反应没有涉及到对环境有害的物质；传统方法中反应物还有硫酸二甲酯和氢氧化钠这两种对环境有害的物质，其中硫酸二甲酯毒性很强，而氢氧化钠是强腐蚀性的。③新方法中反应物的原子除了很少一部分转化成水分子，其他的都转化为产物2－萘甲醚，是一个“原子经济”反应。④从反应成本看：新方法的另一个反应物是价格低廉的甲醇；而传统方法中还用到硫酸二甲酯和氢氧化钠，成本相对较高。（任答2点，各1分）第六题（9分）设X为n元酸，由①，则1.00gX的物质的量为0.01/n，摩尔质量为100n；（1分）如果Ca(OH)2吸收后得到的沉淀只有CaCO3，则X分子中碳原子数为3.17n，不可能；（1分）则3.17g沉淀中必然有其它沉淀；则另一种沉淀对应的气体式量小于30。所以燃烧产物为CO2和HF。通过计算得它们的物质的量分别为0.02mol和0.03mol。（2分）X为(C2H3F3O)n，只有n＝1时存在结构简式，即CF3CH2OH（2分）2．－CF3是强吸电子基团，使－OH上的H易电离。（2分）3．作溶剂（其它合理答案也可，合成反应中的原料或催化剂）（1分）第七题（9分）1．3Na2S2O3＋4H2O2＝2Na2S3O6＋2NaOH＋3H2O（2分）2．6Fe(CN)63－＋Cr2O3＋10OH－＝6Fe(CN)64－＋2CrO42－＋5H2O（2分）3．3P4S6＋44HNO3＝12H3PO4＋18SO2＋44NO↑＋4H2O（2分）4．SiCl4＋3H2O＝H2SiO3＋4HCl（1分）3SiF4＋3H2O＝2H2SiF6＋H2SiO3（2分）第八题（5分）1．CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2OAl(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O（各1分）2．Ca5(PO4)3(OH)＋NaF＝Ca5(PO4)3F＋2NaOHCaF2比Ca(OH)2更难溶（各1分）3．2Ca5(PO4)3F＋7H2SO4＝7CaSO4＋3Ca(H2PO4)2＋2HF↑（1分）第九题（4分）1．（各1分）在HClO4分子中氢键是广泛存在的，而在HClO4·H2O中，由于存在晶格能离子的位置是固定的，所以氢键不是广泛存在的。（各1分）第十题（6分）1．[Co(NH3)5CO3]Cl：氯化一羰基五氨合钴（Ⅲ）[Co(NH3)5Cl]CO3：碳酸一氯五氨合钴（Ⅲ）（4分）2．加入AgNO3溶液，产生白色沉淀的是[Co(NH3)5CO3]Cl；或加入CaCl2溶液，产生白色沉淀的是[Co(NH3)5Cl]CO3；若加入稀酸产生气泡鉴别则不给分。（2分）第十一题（11分）1．55.79/12.01︰12.88/1.00