2008高中化学竞赛初赛模拟试卷（7）.pdf

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1、12008 高中化学竞赛初赛模拟试卷（7）（时间：3 小时 满分：100 分）题 号12345678910满 分681161191017913H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se

2、78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDsLa 系La138.9Ce140

3、.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第第题（题（6 分）分）1碳氢化合物是大气污染物之一，下列现象的产生与碳氢化合物有关的是A 臭氧空洞 B 酸雨 C 温室效应 D 光化学烟雾2下列分子中所有的原子都满足最外层 8 电子结构的是A 次氯酸 B 甘汞 C 三氟化硼 D 氯化硫（）32000 年美国科学杂志报道，意大利科学家合成了一种新型氧分子，它由 4 个氧原子构成的O4分子，专家认为它液化后的能量密度比普通氧分子高得多。下列关于该分子的叙述正确的

4、是A O4分子是环型分子 B O4分子为四面体构型C O4分子比 O2分子稳定 D O4分子比 O2分子氧化性更强4汽车尾气（含有烃类、CO、NOx、SO2等）是城市空气的主要污染源。治理方法之一是在汽车排气管上加装“催化转换器” ，它使 CO 和 NOx反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并使烃类充分燃烧及 SO2转化。下列说法错误的是A CO 和 NOx反应的化学方程式为：2xCO2NOx2xCO2N2B 此方法的缺点是，由于 CO2增多会提高空气的酸度C 多植树造林，增大绿化面积，可有效控制汽车尾气中的各类污染源D 汽车改用天然气，液化气为燃料或开发氢能源，减少对空气的污染第第题（

5、题（8 分）分）自由基又称游离基，是含有未配对电子的原子、分子或基团。大多数自由基很不稳定，只能作为活性中间体瞬间存在，寿命很短，如丁烷受热分解产生三种活性很高的自由基：活泼自由基可诱发自由基起加成反应、加聚反应、取代反应、氧化还原反应。这些反应在有机工业、石油化工和高分子工业等方面得到广泛应用。1写出自由基 CH3CH2的电子式；若 CH3CH2失去一个电子，则称为碳正离子，写出该碳正离子的电子式。22自由基反应一般是在光和热条件下进行，如烷烃与氯气的取代为自由基取代。已知烷烃中碳原子上的氢原子越少，所形成的自由基越稳定，试完成下列方程式：CH3CH3Cl2光照 （主要产物）HCl3不对称烯

6、烃在过氧化物存在下，与 HBr 发生游离基加成反应，其反应历程是：RCHCH2BrRCHCH2Br RCHCH2BrHBrRCH2CH2BrBr试分两步将(CH3)2CHCHCH2转变为(CH3)2CH2CH2CH2OH 的反应方程式。4有机物中共价键断裂时，若成键的一对电子平均分给两个原子或原子团，则形成自由基；若成键电子全分给某原子或原子团，则形成碳正离子。已知 CH3四个原子共平面，键角相等，键角应是 。(CH3)3C和 NaOH 水溶液反应生成电中性有机分子，该分子结构简式 ，此物质能否发生消去反应 。第第题（题（11 分）分）蛋壳的主要成分是 CaCO3，其次是 MgCO3、蛋白质、

7、色素等。为测定其中钙的含量，洗净蛋壳，加水煮沸约 5min，置于蒸发皿中用小火烤干，研细。1称取 0.3g（设为 0.3000g）处理后的蛋壳样品，置于锥形瓶中逐滴加入已知浓度 C（HCl）的盐酸40.00mL，而后用小火加热使之溶解，冷却后加 2 滴甲基橙溶液，用已知浓度 C（NaOH）回滴，消耗V（NaOH）L 达终点。（）写出计算钙含量的算式。（2）计算得到的是钙的含量吗？（3）是原蛋壳中钙的含量吗？2称取 0.3g（设为 0.3000g）处理后的蛋壳样品，用适量强酸溶解，然后加(NH4)2C2O4得沉淀，经过滤、洗涤，沉淀溶于 H2SO4溶液，再用已知浓度 C（KMnO4）滴定，消耗

8、V（KMnO4）L 达到终点。（1）写出计算钙含量的算式；（2）此法求得的钙含量略低于上法。可能是什么原因。3请你再设计一个实验，正确测定蛋壳中的 Ca 含量，并写出计算式。第第题（题（6 分）分）水的热分解：H2OH21/2O2。在 1700K 以上仍十分困难（103） 。然而若在一个化学循环中通过一系列的化学反应，在 100750就可使它发生，试提出以下面的化学反应为基础的上述循环：CaBr22H2O Co750Ca(OH)22HBr要求满足如下条件：（1）在整个过程中只有水被消耗（2）最终产物只有氧气和氢气（3）除上面一个反应的物质外，构成循环尚需使用金属汞已知在 100时，Hg 能与氢

9、溴酸发生置换反应。请按照反应的先后顺序，用序号、把后续的化学反应写出来。3第第题（题（11 分）分）某些铂的化合物具有重要的生理作用，也可能作为防癌剂。PtCl422ePt4C1 0.75VPtCl622ePtCl422C1 0.77VO24H4e2H2O 1.229VPtCl42离子通常是用化学计量的盐酸肼还原 PtCl62来制备的。在水中，PtCl42的溶剂分解作用是彻底的，但反应速率慢：PtCl42H2OPtCl3（H2O）Cl 25 K1.45102PtCl3（H2O）H2OPtCl2(H2O)2C1 25 K1.1103所以，103mol/L K2PtCl4的溶液在平衡时仅含有 5P

10、tCl42。1在氧气存在的条件下，Pt 在 HCl 中是否溶解？若能，写出其全部化学反应方程式。2写出 PtCl62与盐酸肼的离子反应方程式。3计算 25、103mol/L K2PtCl4溶液达平衡时 PtCl3(H2O)、PtCl2(H2O)2的百分含量。4PtCl2(H2O)2存在顺反借光，画出它们的结构图，并注明顺式、反式。5K2PtCl4的晶体结构与萤石相似，说明其晶体结构。第第题（题（9 分）分）有旋光性的物质 A（分子式为 C10H12O3）能溶于稀碱溶液，且能发生碘仿反应。鉴定过程表示如下：1写出 A 和 C 的结构简式；2确定 A 的光学异构体树目；3画出 B 的顺反异构体的

11、Z 式和 E 式4命名 D。5写出 DE 的化学反应方程式；4第第题（题（10 分）分）业已发现许多含金的化合物可以治疗风湿症等疾病，引起科学家广泛兴趣。在吡啶（）的衍生物 2,2联吡啶（代号 A）中加入冰醋酸与 30%H2O2的混合溶液，反应完成后加入数倍体积的丙酮，析出白色针状晶体 B（分子式 C10H8N2O2） 。B 的红外光谱显示它有一种 A 没有的化学键。B 分成两份，一份与 HAuCl4在温热的甲醇中反应得到深黄色沉淀 C。另一份在热水中与 NaAuCl4反应，得到亮黄色粉末D。用银量法测得 C 不含游离氯而 D 含游离氯 7.18%，且 D 的相对分子质量比 C 大 36.46

12、。C 和 D 中金的配位数都是 4，且 C、D 中都存在 7 原子环。1画出 A、B、C、D 的结构式。2在制备 B 的过程中加入丙酮起什么作用？3给出用游离氯测定值得出 D 的化学式的推理和计算的过程。第第题（题（17 分）分）用液化石油气作燃料，已普遍进入现代家庭的厨房中，它的主要成分是烷属烃和烯属烃系列混合物，现将各物在一个大气压下的沸点分别列表于下：名称甲烷乙烷丙烷丁烷 戊烷乙烯丙稀丁烯 戊烯沸点 161.7 88.6 42.2 0.5 36.1 102.4 47.7 6.5 30.1请回答：1目前，大中城市的燃气产业形成了“三气并存”的多元结构，此“三气”除液化石油气外还包括哪两种燃

13、气，并写出化学成分。2从上表分析，在钢瓶中盛装的液化石油气的成分最好是哪些？（列举 4 种）3甲烷沸点为161.7，室温下的液化压强非常大（超出一般家用钢瓶的承受能力） ，那么你觉得我们使用的液化石油气中是否还存在少量的甲烷？为什么？4在炎热的夏季和寒冷的冬季，液化石油气的各成分比例应作如何调整？5液化石油气的燃烧器上有一个调节空气量的风门（叫洞风板） ，点燃前，空气已部分进入液化气中。请分析设计的原因。在冬季和夏季，如何调节风门的大小。6有人发现液化石油气用完后，残留在钢瓶内的液体能溶解油脂，就将它倒出来作洗涤剂，洗擦物件的油泥，这种废物利用的做法，因何不可取？7有人为了充分用完瓶内残留液体

14、，就用火去烤钢瓶，在此钢瓶的合格证上标有：充装介质最大充装量实测容积气密试验压力液化石油气15kg35.5L2.1MPa若残留瓶内液体有 0.75kg，在关闭阀门的条件下，请估算瓶内气温升至多少摄氏度时，会出现险情？8目前，家庭生活中已经普遍使用了气体燃料。使用气体燃料比固体燃料有什么优点？5第第题（题（9 分）分）室温下，Cr 单质不受大气侵蚀，因而可被广泛地用来保护其他活泼金属。通常用电解铬酸溶液的方法镀铬。电解槽的阴极是欲镀铬的物体，阳极是惰性金属，电解液是含铬酐 0.230kg/L、体积 100L 的水溶液。电解时使用了 1500A 电流，通电 10.0h，阴极的质量增加了 0.679

15、kg。阴极和阳极放出的气体的体积比 VH2/VO21.603（体积是在相同条件下测定的） 。1写出主要电解反应主反应和副反应方程式。2此电镀的电解效率，即沉积出 0.679kg 铬耗用的电量占总用电量的百分比是多少?3由理论计算可得阴极和阳极放出的气体在标准状况下的体积比是多少?4阴极和阳极放出气体的反应的电流效率分别是多大?若发现你计算出的数据和题面给出的数据有差别，试解释这是你由于未考虑电镀时发生什么过程的缘故?第第题（题（13 分）分）砷的化合物在农业上有广泛的用途。砒霜是最重要的砷化合物。从熔炼提纯 Cu 和 Pb 的烟道灰中，可获得大量的砒霜，它是含 As 75.74的氧化物，它形成

16、分子晶体。1画出砒霜的分子结构图。2砷和硫直接相互反应形成 As4S3、As4S4、As2S3和 As2S5等硫化物。其中后两个也能用 H2S 从As（）和 As（V）的盐酸溶液中沉淀出来。（1）画出 As4S4的分子结构图。（2）写出用砒霜为原料制备 As2S3的化学反应式。3试解释 NH3、PH3、AsH3和 SbH3中 HXH 之间的键角值分别是 107.3、93.6、91.8和 91.3。4砒霜是剧毒物质，法庭医学分析上常用马氏试砷法来证明是否砒霜中毒：把试样与锌和硫酸混和，若试样中含有砒霜，则会发生反应生成砷化氢；在无氧条件下，将生成的砷化氢导入热的玻璃营中，在试管加热的部位砷化氢分

17、解形成亮黑色的“砷镜” 。写出化学方程式。5假若用 Zn 在酸性介质中处理亚砷酸钾（KAsO2）样品 1.30g，产生的 AsH3再用 I2氧化至砷酸需要 I2 8.5g。试确定这种亚砷酸钾（KAsO2）样品的纯度？6参考答案参考答案第第题（题（6 分）分）1C（1 分） 2D（2 分） 3A、D（2 分） 4B、C（1 分）第第题（题（8 分）分）1 （2 分）2(CH3)3Cl（1 分）3(CH3)2CHCHCH2HBr(CH3)2CHCH2CH2Br适当溶剂(CH3)2CHCH2CH2BrH2O(CH3)2CHCH2CH2OHHBr（2 分）NaOH稀4120 (CH3)3COH 不能（

18、3 分）第第题（题（11 分）分）1 （1）c(HCl)0.0400c(NaOH)V(NaOH)(40.00/2)/0.3000100%（2 分）（2）应是 Ca、Mg 的总量（1 分）（3）不是，因为洗涤、煮沸时除去了少量蛋白质，原蛋壳质量减少（1 分）2 （1）(2/5)c(MnO4)V(MnO4)(40.00/2)/0.3000100%（2 分）（2）CaC2O4为难溶物，能从溶液中完全沉淀，又能完全溶于过量稀 H2SO4。实验结果钙含量低，可能是 MgC2O4溶解度不很小之故。 （附：18 MgC2O410H2O 溶解度 0.03g） ，用 H2SO4溶解时 H2C2O4量减少之故。

19、（2 分）3用配位滴定法分析：取洗净后的蛋壳 m 克，加水煮沸约 5min，置于蒸发皿中用小火烤干，研细；置于锥形瓶中逐滴加入稀盐酸溶解稀释；再加入 NaOH 溶液使 pH12（Mg2沉淀） ；用 cmol/L EDTA 溶液滴定至终点，消耗 EDTA 溶液 VmL。 （2 分）c(EDTA)V(EDTA)40.00/m100%（1 分）第第题（题（6 分）分）2HBrHgHgBr2H2 Co100HgBr2Ca(OH)2HgOCaBr2H2O Co250HgOHg1/2O2（3 个方程式写加热均可，各 2 分） Co500第第题（题（11 分）分）12Pt8HClO22H2PtCl42H2O

20、；4HCl2H2PtCl4O22H2PtCl62H2O（2 分）2NH2NH32PtCl62N22PtCl424Cl5H（2 分）3 （1）PtCl4210355105 mol/LPtCl3(H2O)PtCl2(H2O)29.5104 mol/LPtCl3(H2O)Cl7.25107PtCl2(H2O)2Cl27.9751010解得：PtCl3(H2O)5.276104PtCl3(H2O)52.76PtCl2(H2O)242.24（3 分）74顺式： 反式：（2 分）5PtCl42组成立方最密堆积，K填充在四面体空隙中（2 分）第第题（题（9 分）分）1A：（2 分） C：CH3CHO（1 分

21、）24（1 分）3Z： E：（2 分）4苯乙酮酸（1 分）5CHOCO2（2 分）第第题（题（10 分）分）1A：OO d nN+ n ClOO+ 23 （1 分） B：OO d nN+ n ClOO+ 23 （2 分）C：OO d nN+ n ClOO+ 23 （2 分） D：OO d nN+ n ClOO+ 23 （2 分）2丙酮的作用是降低 B 在水中的溶解度。 （1 分）3D 的相对分子质量491.5 设 n 为 D 中游离氯离子数，x 为 D 中游离氯离子含量，则：35.5n/491.5x/100 用尝试法，当 n1 x7.22% 与实验值 7.18%相近，表明 D 的外界有一个游离

22、氯离子。 （2 分）第第题（题（17 分）分）1管道煤气（CO、H2） ；天然气（CH4） （2 分）2丙烷、丁烷、丙稀、丁烯（2 分）3存在甲烷，这些甲烷溶解在其它有机液态烃中（相似相溶） （2 分）4冬季增加丙烷、丙稀的比例，夏季增加丁烷、丁烯的比例（1 分）5液化气的成分是 C3、C4的烃类，完全燃烧时所需空气量很大。例如，1L 丁烷燃烧（2C4H1013O28CO210H2O）需氧气 6.5L，折合成空气约为 31L，丁烷燃烧时，单单靠火焰周围的空气来支持燃烧，必定要发生不完全燃烧。因此液化气在灶具上燃烧所需要的空气是分两次供给的。一次空气量由风门调节，约占全部需要量的 70%。空气引

23、进后，在燃烧器内部混合。二次空气量则由火焰周围的空气供给。 （2 分）夏季风门比冬季略大（1 分）6从表中可知，未能汽化的残液主要是沸点相对较高的戊烷和戊烯。此两物在空气中较易浑发成气体，当这些气体在室内达到一定比例后，如遇明火，就会引发火灾，所以不可取。 （2 分）7气虽“用完” ，在常温下（取 300K）瓶内仍有 1 个大气压较迟汽化的丁烷和丁烯为主的残气，其摩尔数应是：n1.44mol。残液 mol 数约为 10.56mol，在高温时残液完全汽化，瓶内总摩尔数为n12mol。据气态方程得：T474。 （2 分）8因气体易扩散，故气体燃料与空气混合充分，容易完全燃烧，与固体燃料相比有较高的

24、能量利用率。气体燃料便于（管道）运输，使用方便（易点燃，易熄灭） ，且清洁卫生。固体煤中含有硫、8氮等杂质，直接燃煤、煤球或煤饼会产生大量二氧化硫、氮氧化物（NOx） 、粉尘等，造成大气污染，住宅环境也烟灰满天，厨房空气的污染则更严重。 （各 1 分）（1）从表中可知，在诸温下未能汽化的残液，主要是沸点相对较高的戊烷和戊烯。此两物在空气中较易浑发成气体，当这些气体在室内达到一定比例后，如遇明火，就会引发火灾，所以不可取。（2）气虽“用完” ，在常温下（取 300K）瓶内仍有 1 个大气压较迟汽化的丁烷和丁烯为主的残气，其摩尔数应是：n1.44mol。残液 mol 数约为 10.56mol，在高

25、温时残液完全汽化，瓶内总摩尔数为n12mol。据气态方程得：T474。第第题（题（9 分）分）1电解反应：主反应：CrO3Cr（3/2）O2（1 分）副反应：H2OH2（1/2）O2（1 分）2通入电解槽电子共 559.6mol；由沉积铬所需电子 78.36mol；电镀的电解效率为78.36/559.610014.0。 （2 分）3阳极放出的氧气是 A 和 B 两个反应放出的氧气的总和。但由通入电解槽总电量计算应放氧559.6/4139.9mol（主反应放出的氧气应当是氧气总量的 14；副反应放出的氧气占总氧量的 86） ，放出的氢气的量应是 139.90.862240.63mol。这样，阴极

26、和阳极放出的气体的体积之比是240.63/139.91.720。 （2 分）4题面的实验值是 1.603。设主反应的电流效率为 1（14） ，副反应的电流效率为 2，则可从实验测定的气体体积比计算出反应 B 的电流效率是，256.5。算式是：VH2/VO2(1/2)2/(1/4)(12)进而算出主反应和副反应总的电流效率是 70.5。这就表明，还有 29.5的电能消耗在某种尚未估计到的在外观上没有表现出来的化学反应上。这个化学反应可能是 Cr（）和 Cr（）的相互转化的循环反应。 （3 分）第第题（题（13 分）分）1AsO23；As4O6（2 分）2 （1）（1 分）（2）As2O36NaOH2Na3AsO33H2O；2Na3AsO36H2SAs2S33Na2S6H2O（2 分）3因为电负性 NPAsSb。电负性越大的原子把成键电子拉向自己的能力越强，使得共用电子对与成键电子间排斥力增大，使键角增大。所以 NH3PH3AsH3SbH3。又因为 N 无 d 轨道，孤对电子无法离域，对成键电子的排斥力就小得多，所以 NH3的键角大得多。 （2 分）4As2O36Zn6H2SO42AsH36ZnSO43H2O（2 分） AsH32As3H2（1 分）54I2AsH3KAsO2m1.229 154gKAsO21.229 154/1.310094.55（3 分）