2014化学竞赛模拟试题2

2014高中化学奥林匹克竞赛全真模拟试题二竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。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处。允许使用非编程计算器以及直尺等文具。1.008ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtAc-LrHLiBeBCNOFNaMgAlSiPClSKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbCsFrSrBaRaYLaLu-6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNeArKrXeRn相对原子质量RfDbSgBhHsMt第1题（6分）完成下列化学方程式1-1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。1-2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）1-3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2题（13分）金属X被喻为“含在口中就熔化的金属”，是1871年俄国化学家门捷列夫在编制化学元素周期表时曾预言的“类铝”、1875年法国化学家布瓦博德朗从闪锌矿中离析出的金属。近年来，X成为电子工业的新宠，其主要用途是制造半导体材料，被誉为“半导体材料的新粮食”。2-1X的元素符号是，电子构型是。呈现的化合价可能是翻印无效和。2-2X的化学性质不活泼，在常温下几乎不与氧和水发生反应，但溶于强酸和强碱。写出离子反应方程式。2-3X的熔点为（请估计），沸点却高达2403℃，更奇妙的是X有过冷现象（即熔化后不易凝固），它可过冷到－120℃，是一种低熔点、高沸点的液态范围最大的金属，是金属制造材料中的千古绝唱。并分析X做该材料时还可能具有哪些性质。2-4X不能像普通金属那样任意堆放，也不能盛装在玻璃容器内，试分析可能原因，并提出保存方案。第3题（11分）化合物A含硫（每个分子只含1个硫原子）、氧以及一种或几种卤素；少量A与水反应可完全水解而不被氧化或还原，所有反应产物均可溶于水；将A配成水溶液稀释后分成几份，分别加入一系列0.1mol/L的试剂，现象如下：①加入硝酸和硝酸银，产生微黄色沉淀。②加入硝酸钡，无沉淀产生。③用氨水将溶液调至pH＝7，然后加入硝酸钙，无现象发生。④溶液经酸化后加入高锰酸钾，紫色褪去，再加入硝酸钡，产生白色沉淀。⑤加入硝酸铜，无沉淀。3-1①、②、③的目的是为了检出什么离子？试分别写出欲检出离子的化学式。3-2写出④发生的反应的离子方程式。3-3⑤的欲测物质是什么？写出欲测物质与加入试剂的离子方程式。3-4以上测试结果表明A可能是什么物质？写出A的化学式。3-5称取7.190gA溶于水稀释至250.0cm3。取25.00cm3溶液加入HNO3和足量的AgNO3，使沉淀完全，沉淀经洗涤、干燥后称重，为1.452g。写出A的化学式。3-6写出A与水的反应的方程式。若你未在回答以上问题时得到A的化学式，请用SO2ClF代替A。第4题（9分）Ar、Xe、CH4、Cl2等分子能和水形成气体水合物晶体。在这种晶体中，水分子形成三维氢键骨架体系。在骨架中有空穴，它可以容纳这些气体小分子形成笼型结构。4-1甲烷的气体水合物晶体成为可燃冰。已知每1m3这种晶体能释放出164m3的甲烷气体。试估算晶体中水与甲烷的分子比。（不足的数据由自己假定，只要假设合理均按正确论）4-2X－射线衍射分析表明，该晶体属于立方晶系a＝1200pm。晶胞中46个水分子围成两个五角十二面体和六个稍大的十四面体（2个六角形面，12个五角形面），八个CH4分子可以进入这些多面体笼中。计算甲烷和水的分子数之比和该晶体的密度。4-3已知Cl2的气体水合物晶体中，Cl2和H2O的分子数之体为1︰8，在其晶体中水分子所围成的笼型结构与可燃冰相同。推测它的结构。第5题（11分）不久前，美国威斯康星洲Emory大学的研究者们发现了一种可以在温和条件下将硫醚（普通醚的氧原子被硫代替）选择性地氧化为硫氧化物的水溶性催化剂。新催化剂是金（III）配合物（如图），催化速度比已知以氧气为氧化剂的高温水溶性催化剂高几个数量级。该发现的潜在应用价值是可以在空气中分解掉化妆品、涂料、织物的污染物。回答下列问题：5-1下列物质中属于硫醚的有（）。A．CH3－SHB．CH3－S－CH3C．CH3－－CH3D．CH3CH2－－OH5-2配位键是一种特殊的共价键，共享电子对完全由一个原子提供。该催化剂分子中的配位键是_____________。5-3“金（Ⅲ）配合物”中‘Ⅲ’表示_____________。5-4氧化硫醚的氧化剂一般选择过氧化氢，由于副产物是水，对环境十分友好，所以，过氧化氢被称为“绿色氧化剂”。①过氧化氢与水比较：沸点较高的是________；密度较大的是________；常见分子中，与过氧化氢式量相同的分子是__________（填化学式）。②过氧化氢可以看作二元弱酸，在低温、稀溶液状态下能较稳定地存在，其水溶液俗称双氧水。请设计一条实验室制备少量纯净的双氧水的合成路线（只写出原理即可）。③HOF是较新发现的一种特殊物质，该物质容易水解能得到有氧化性的酸性溶液。请写出该水解方程式________________________。第6题（4分）“瘦肉精”学名盐酸克仑特罗。用作饲料后，猪吃了它能减肥，人吃了它会中毒甚至死亡。自20世纪80年代开始，欧美等世界各国均将其定为禁用药品。6-1盐酸克仑特罗的化学名为α－［（叔丁氨基）甲基］一对氨基—3，5一二氯苯甲醇盐酸盐，化学式为C12H18Cl2N2O·HCl。画出它的结构简式。6-2在该结构简式上有*标出具有光学活性的原子，并比较它们的强弱。第7题（6分）科学家预言，燃料电池将成为20世纪获得电力的重要途径。因为燃料电池有很多的优点。它的能量转化率比火力发电高一倍多，环境污染少，节能。按燃料电池化学成分的不同，有氢、一氧化碳、联氨、醇和烃等类型；按电解液的性质不同，可分为碱性、酸性、熔盐和固体电解质、高聚物电解质、离子交换膜等类型。以渗透于多孔基质惰性导电物材料为电极，用35%～50%KOH为电解液，天然气和空气为原料，构成的电池为碱性燃料电池。请写出：阳极反应：；阴极反应：；电池总反应式：。用两种或多种碳酸盐的低熔点混合物为电解质，例如Li2CO352%、Na2CO348%，采用吸渗锦粉作阴极，多孔性氧化镁作阳极，以含一氧化碳为主要成分的阳极燃料气，混有CO2的空气为阴极燃气，在650℃电池中发生电极反应，这种电池在国外已经问世。请写出有关的反应式。阳极反应：；阴极反应：；电池总反应式：。第8题（9分）有强烈气味的无色液体A在100℃蒸馏时，其组成不变。此液体的蒸气密度（相对于空气）随温度而改变，100℃时为1.335，20℃时为1.50。若将液体加到新制的氢氧化铜（取化学计量的碱）中，沉淀溶解，形成淡蓝色溶液。将1g液体A与过量浓硫酸在一起加热时，放出密度（相对于空气）为0.966的气体360mL，若将1g液体A加到含过量MnO2的硫酸溶液中，则放出同样体积的、比前一种气体重1.57倍的另一种气体（体积均以标准状态计）。8-1确定液体A的组成，并以必要的计算和反应的化学方程式证明答案。8-2为什么蒸馏时此液体的组成不变？为什么它的蒸气的相对密度随温度的变化而变化？第9题（14分）日本的白川英树等于1977年首先合成出带有金属光泽的聚乙炔薄膜，发现它具有导电性。这是世界上第一个导电高分子聚合物。研究者为此获得了2000年诺贝尔化学奖。9-1写出聚乙炔分子的顺式和反式两种构型。再另举一例常见高分子化合物，它也有顺反两种构型（但不具有导电性）。9-2若把聚乙炔分子看成一维晶体，指出该晶体的结构基元。9-3简述该聚乙炔塑料的分子结构特点。9-4假设有一种聚乙炔由9个乙炔分子聚合而成，聚乙炔分子中碳–碳平均键长为140pm。若将上述线型聚乙炔分子头尾连接起来，形成一个大环轮烯分子，请画出该分子的结构。9-5如果3个乙炔分子聚合，可得到什么物质。并比较与由9个乙炔分子聚合而成的大环轮烯分子在结构上有什么共同之处。第10题（8分）称取含铅试样0.500g，用HNO3溶解，然后用1mol/LNaOH溶液将试液调至中性。①加入足量K2CrO4溶液，铅完全生成铬酸铅沉淀；②将沉淀过滤洗净，用酸溶解，调节溶液为酸性；③再加入足量的KI溶液，释放出I2；④用0.100mol/LNa2S2O3溶液滴定至终点时，消耗30.0mL。10-1写出上述①、②、③、④步主要离子反应方程式；10-2写出该含铅试样中Pb的质量分数计算式和结果。1-130KMnO4＋18P＝10K3PO4＋30MnO2＋4P2O5（2分）1-23As2S3＋6K2S＋56HNO3＝6H3AsO4＋15H2SO4＋44NO↑＋4H2O＋12KNO3（2分）1-35Sn2＋＋10Cl－＋4MnO4－＋32H＋＝5Sn4＋＋5Cl2↑＋4Mn2＋＋16H2O（2分）2-1Ga（1分）[Ar]3d104s24p1（1分）＋1＋3（1分）2-22Ga＋6H＋＝2Ga3＋＋3H2↑2Ga＋2OH－＋2H2O＝2GaO2－＋3H2↑（各1分）2-330℃（只要高于一般室温，低于体温即可，实际熔点29.78℃）（1分）高温温度计（2分，写温度计只给1分）X的液体受热时能膨胀，且随温度呈线性膨胀。（2分）2-4当气温高于29.78℃时，固体像就熔化为液体“逃之夭夭”，故要用容器盛装镓，防止固体爆镓化为液体“潜逃”。（1分）另外，嫁具有反常膨胀的性质，当镓由液态凝固成固态时，体积要膨胀3％，这样盛装镓的容器的材料就不能装在玻璃容器里注意。（1分，答出大意即可）要装在具有弹性的塑料袋或橡胶袋中（1分）3-1A：SOmXn，X＝F、Cl、Br、I之一或几种，∴A为卤氧化硫，∴A与水的反应可能是：SOX2＋H2O→HSO3－＋X－或SO2X2＋H2O→SO42－＋X－（不可能是氧化还原反应），由①、②、③、④、⑤知：A可能是SOCl2、SOClBr或SOBr2。由⑤的反应现象无I3－色出现并不能判断无I－，因为有：I2＋SO32－→I－＋SO42－。（3分）3-2若A为SOX2，则水解产生SO2：SOX2＋H2O→SO2＋2HX；5SO2＋2MnO4－＋2H2O→5SO42－＋2Mn2＋＋4H＋若为SO2X2，则水解：SO2X2＋H2O→SO42－＋X－（2分）3-3初步判断有无I3－离子，其离子方程式为：2Cu2＋＋4I－→2CuI↓＋I2。需要指出的是：由⑤的反应现象无I3－色出现并不能判断无I－，因为有：I2＋SO32－→I－＋SO42－。（2分）3-4A可能是SOCl2、SOClBr或SOBr2。（1分）3-5最后经计算A为SOClBr。若A为SOBr2，经计算可得沉淀1.29g；而A为