2004年全国化学竞赛初赛模拟试卷(04)

2004年全国化学竞赛初赛模拟试卷（04）（时间：3小时满分：100分）题号1234567891011满分666789121081414H1.008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（6分）在正确选项上圈圈。1．在含有Fe3＋离子、Zn2＋离子、Mg2＋离子、Ag＋离子的混合溶液中，为了将Fe3＋离子沉淀下来，应加入AHNO3BNH·H2OCHClDNH·H2O和NH4Cl2．下列各物质酸性强弱关系正确的是A苯甲酸＜醋酸Bα－氯苯甲酸＞苯甲酸Cα－氯苯甲酸＞α－溴苯甲酸Dα－溴苯甲酸＜苯甲酸3．能抵抗外加的少量酸、碱，而本身的pH值几乎不发生变化的溶液叫做缓冲溶液，则下列溶液中不属于缓冲溶液的是A碳酸钠和氢氧化钠的混和溶液B甲酸和甲酸钾的混和溶液C碳酸氢钠溶液D氨水和氯化铵的混和溶液4．关节炎病原因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体Hur（尿酸）＋H2OUr－（尿酸根离子）＋H3O＋Ur－(溶液)＋Na＋（溶液）NaUr(固)第一次关节炎发作大部分在寒冷季节脚趾和手指的关节处。下列叙述不正确的是A尿酸酸性比盐酸弱B尿酸钠的溶解度随温度升高而增大C反应①为吸热反应，②为放热反应D尿酸钠的熔点很低。第二题（6分）完成下列化学方程式1．某校曾发生误将高锰酸钾与红磷相混，造成一死一残的严重事故。试写出这一变化的化学方程式。2．在一支试管中，盛少量As2S3和K2S粉末（物质的量之比为1︰2），往其中加入足量硝酸并微热。写出化学反应方程式（用一个化学方程式表示，HNO3还原为NO）3．在SnCl2的硫酸溶液中滴入KMnO4至刚好反应完全。写出离子反应方程式。第三题（6分）工业上从重晶石矿（BaSO4）提取钡盐。如制硫化钡时，用重晶石（含BaSO4＞85%）和煤（含C＞75%）按100︰25～27（质量）比混合，放入转炉中于1000℃～1300℃反应生成BaS；另一生成物为CO。转炉尾气中含CO2可达20%～25%，几乎不含CO。反应后产物为粗硫化钡（可溶钡＞65%），经热水（85℃）溶解，BaS的密度可达220g/L，过滤，蒸发，冷却得BaS·6H2O晶体。1．写出下列反应的化学方程式。（1）重晶石与煤共热。（2）尾气中“不含”CO的原因。2．以纯净的BaS为原料，制备下面两个物质的纯净物，要求反应过程中不产生污染性气体，写出化学方程式。（1）BaSO4（2）Ba(OH)2第四题（7分）天然产物A完全燃烧后仅得到CO2和H2O，且物质的量之比为2︰1。化合物A的乙醚溶液与NaOH水溶液混合振摇，振摇后乙醚层中不再存在A。另一份A的乙醚溶液与NaHCO3水溶液混合振摇，A存留于乙醚层中；化合物A与土伦试剂[Ag(NH3)2]＋发生银镜反应；化合物A能与浓HI溶液（足量）反应，且参加反应的A与HI物质的量之比为1︰1。1．A的化学式是（最简单）；2．满足条件的A的同分异构体共有种；3．任意列举一种A的结构简式，并以此为代表，写出以上各步的化学反应方程式。第五题（8分）A和B均为无色晶状物，且在水中溶解度很大。如果在一个长颈瓶中用211.0g化合物A加入100.0mL水，配制成溶液，在另一长颈瓶中，用162.9g化合物B加入100.0mL水配制成溶液。用这两种溶液来做一个令人吃惊的实验：两种溶液倒在一起，产生265.9g沉淀和纯净的水。灼烧这些沉淀，其重量减少至139.0g。灼烧化合物A，得到由构成易变的化合物组成的混合物。在铂坩埚中灼烧化合物B，按精细的化学计量得到化合物C。1．写出A、B和C的化学式2．写出混合A和B的水溶液时和灼烧化合物A时所发生反应的化学方程式。第六题（9分）下图所示是现今常规的以硫为原料生产发烟硫酸和硫酸的流程图。1．在①处投入的原料是液态硫，在②处发生1500℃的“不完全燃烧”（即先混入少量干燥空气），然后再在③处于700℃下再继续燃烧。试说明，为何这种燃烧方式对环境保护是有利的？2．在④处二氧化硫被催化氧化成三氧化硫。试问：为使三氧化硫的产率高，该处应采取等温过程还是绝热过程为宜？3．为何二次催化炉⑦是必须的？4．⑤处的气体混合物主要是氮气和三氧化硫。为什么气体混合物通过吸收塔⑥后不立即通入二次催化炉？第七题（12分）回答下列问题1．已知NO3－、CO32－互为等电子体，为什么不包括SiO32－、PO33－？2．试比较CH3Cl、CH2＝CHCl和CH≡CCl中C－Cl键键长的大小顺序，并说明理由。3．如果把BF3与乙醚放在一起，BF3键长从130pm增加到141pm，试问所成新化合物的成键情况及其极性与BF3有何不同？4．已知1mol乙烷、1mol乙烯、1mol乙炔完全燃烧生成CO2和H2O（液）时各放出1558kJ、1411kJ、1300kJ的热量，虽然乙炔的燃烧热最低，但只有乙炔与纯氧气一起燃烧形成的氧快焰温度最高，可达3000℃以上，分析其原因。第八题（10分）二元化合物A，在一段时间里曾被建议作为炸药用在炮弹的火帽上。A的相对分子质量为184，A热分解时形成一种固体物质X和气体物质Y，后者与烧红的铜丝不起作用，而且由2.05g的物质A可得到500mL气体Y（标准状况）。在标准状况下，物质A在氧气中燃烧时，只生成气态产物，在减压下小心加热物质A，则生成室温下不稳定的物质B，B的相对分子质量要比A小一半。物质B逐渐地转变为物质A和具有半导体性质的高分子化合物C的混合物。1．试确定地B、C、X和Y的组成，并写出上述反应的化学方程式。2．写出A与氯化亚锡（Ⅱ）醇溶液反应的化学方程式和产物D的结构式。已知在反应过程中组成A的各元素原子数目之比不变。D的分子含氢2.1％（质量分数），不含锡，而且是高度对称的分子。第九题（8分）过氧乙酸是一种广谱消毒剂，是抗“非典”中一种重要消毒剂，可用过氧化氢与乙酸反应制取，调节乙酸和过氧化氢的浓度可得到不同浓度的过氧乙酸。过氧乙酸含量的分析方法如下：准确称取0.5027g过氧乙酸试样，置于预先盛有40mLH2O、5mL3mol/LH2SO4溶液和2～3滴1mol/LMnSO4溶液并已冷却至5℃的碘量瓶中，摇匀，用0.02366mol/LKMnO4标准溶液滴定至溶液呈浅粉色（30s不退色），消耗了12.49mL；随即加入10mL20%KI溶液和2～3滴(NH4)2MoO4溶液（起催化作用并减轻溶液的颜色），轻轻摇匀，加塞，在暗处放置5～10min，用0.1018mol/LNa2S2O3标准溶液滴定，接近终点时加入3mL0.5%淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失，并保持30s不重新显色，为终点，消耗了Na2S2O323.61mL。1．写出与测定有关的化学方程式。2．计算过氧乙酸的质量分数（要求3位有效数字）。3．本法的KMnO4滴定不同于常规方法，为什么？4．过氧乙酸不稳定，易受热分解。写出热分解反应方程式。第十题（14分）固体电解质是具有与强电解质水溶液的导电性相当的一类无机固体。这类固体通过其中的离子迁移进行电荷传递，因此又称为固体离子导体。固体电解质取代液体电解质，可以做成全固态电池及其他传感器、探测器等，在电化学、分析化学等领域的应用日益广泛。碘化银有α、β和γ等多种晶型。在水溶液中Ag＋与I－沉淀形成的是γ－AgI和β－AgI的混合物，升温至136℃全变为β－AgI，至146℃变为α－AgI。α－AgI是一种固体电解质，导电率为1.31Ω－1·cm－1（注：强电解质水溶液的导电率为10－3～1Ω－1·cm－1）。1．γ－AgI和β－AgI晶体的导电性极差。其中γ－AgI晶体属立方晶系，其晶胞截面图如下所示。图中空心圆和实心圆分别表示Ag＋和I－，a为晶胞边长。试指出γ－AgI晶体中Ag＋、I－各自的配位数，并画出晶胞图（已知通常I－的半径为220pm，Ag＋的半径为100pm～150pm）。0xyzy＝0y＝a/4y＝a/2y＝3a/42．α－AgI晶体中，I－离子取体心立方堆积，Ag＋填充在其空隙中。试指出α－AgI晶体的晶胞中，八面体空隙、四面体空隙各有多少?并在下图中画出（△表示八面体空隙，▲表示四面体空隙）。0xyzy＝0y＝a/4y＝a/2y＝3a/43．为何通常Ag＋离子半径有一个变化范围？4．实验发现，α－AgI晶体中能够迁移的全是Ag＋，试从晶体结构方面分析分析Ag＋能够发生迁移的可能原因。5．用一价正离子（M）部分取代α－AgI晶体中的Ag＋离子，得通式为MAgxI1＋x的化合物。如RbAg4I5晶体，室温导电率达0.27Ω－1·cm－1。其中迁移的物种仍全是Ag＋。利用RbAg4I5晶体，可以制成电化学气敏传感器，右图是一种测定O2含量的气体传感器示意图。被分析的O2可以通过聚四氟乙烯薄膜，由电池电动势变化可以得知O2的含量。写出传感器中发生的化学反应和电极反应。第十一题（14分）立体结构上特殊拥挤的2，3，4，5，6－五苯基苯甲醛是合成新型红色荧光材料的重要中间体，该中间体的合成难度较大。文献报道了类似化合物的合成。Ph－－－Ph＋（A）OH（B），　COOHCHCHPh（C）2)2(;)1(HCO　COOHPhPhPhPhPh某研究者根据相关文献资料，从易得的肉桂醛（Ph－CH＝CH－CHO）出发，设计合成了2，3，4，5，6－五苯基苯甲醛，反应路线如下：Ph－CH＝CH－CHO＋HO－CH2－CH2－OH　回流　66HCTsOHp（D）　B（E）TCQDMSHCO，　/)2(;)1(2（F）OH3PhPhPhPhPhCHO以上各式中p–TsOH、DMSO和TCQ分别表示对甲基苯磺酸、二甲亚砜和四氯苯醌。已知：CO；　1．2，3，4，5，6－五苯基苯甲醛的化学式是；2．2，3，4，5，6－五苯基苯甲醛中六个苯环是否共平面，为什么？3．写出上述反应中A～F各物质的结构简式；4．命名化合物A和B；5．由F合成G的目的是什么？p–TsOH起什么作用？为什么不能用干燥氯化氢代替p–TsOH？命题：胡波2004年1月于浙江慈溪中学审稿：陈锡磊2004年3月于浙江慈溪中学中学综合学科网版权所有，任何网站不得转载参考答案第一题（6分）1．D2．A3．A、D4．D（各1.5分）第二题（6分）1．30KMnO4＋18P＝10K3PO4＋30MnO2＋4P2O5（2分）2．3As2S3＋6K2S＋56HNO3＝6H3AsO4＋15H2SO4＋44NO↑＋4H2O＋12KNO3（2分）3．5Sn2＋＋10Cl－＋4MnO4－＋3