2023年全国化学竞赛初赛模拟试卷2.doc

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1、2023年全国化学竞赛预赛模拟试卷（27）（时间：3小时 满分：100分）题 号1234567891011满 分68812978812715H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se7

2、8.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1

3、Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第第题（6分）1上层蓝色是Fe3 和Fe(CN)64反映生成Fe4Fe(CN)63之故；中层（近）无色是FeCl3溶液中H 运动速率快，中和了因Fe(CN)64 水解使酚酞显现红色的碱性；下层红色是Fe(CN)64 水解的碱性使酚酞显现的。（3分）2蓝色层将下移扩大，运动速率较H 慢的Fe3 和原先（近）无色冻胶中Fe(CN)64 作用，无色层也降下移，运动速率快的H 中和（原先红色层中）因Fe(CN)64 水解的

4、碱性；红色层逐渐变短。（3分）题（6分）将24克琼脂放入700mL水中，加热成溶液，冷却到约50时，加入20mL 10% K4Fe(CN)6溶液和几滴酚酞溶液混匀，注入一试管中，冷却得红色冻胶。在冻胶上方加100mL 1mol/L FeCl3溶液，静置，过了一段时间，冻胶从上到下依次显蓝色、（近）无色、红色。1请说明导致三种颜色层的因素。2在看到三层颜色后，再通过一段时间，实验现象又有什么变化？第第题（8分）1阳极反映：2Fe22e2Fe3（1分）阴极反映：Cu22eCu（1分）总反映为：Cu22Fe2Cu2Fe3（1分）2加Fe 2FeCl3Fe3FeCl2（1分） CuCl2FeFeCl2

5、Cu（1分）分离得到的固体和盐酸反映以溶解残留铁，或过滤、洗涤、干燥后，用磁铁吸去铁得到铜。（1分）3通Cl2 2FeCl2Cl22FeCl3（1分）用来腐蚀印刷电路版。（1分）题（8分）用FeCl3溶液（32%35%）腐蚀印刷线路板的废液中含FeCl3、FeCl2和CuCl2。1用电化学方法使废液再生。阳极反映为：阴极反映为：总化学反映：2回收废液中铜的方法是（用反映式表达，并附以必要的文字说明）：3回收铜后的溶液，将如何运用？（若需要反映请写出方程式）第第题（8分）1溶液颜色的深浅与浓度的大小成正比。（2分）2由下面的计算可知，1L溶液B中只含NO21mg，不易称量，直接配制溶液B时误差大

6、。（2分）3溶液B的浓度为1.20mg/L（2分）4取多于10mL的溶液B，另行配制标准色阶，或将水样先稀释数倍后再反复实验。（2分）题（8分）水中的NO2是含氮有机物分解的产物，其浓度的大小是水源污染的标志之一。检测水中的NO2可用比色法，其环节是：配制标准溶液：称取0.30g NaNO2，溶于水后在容量瓶中稀释至1L得溶液A，移取5mL溶液A，稀释至1L，得溶液B。配制标准色阶：取6只规格为10mL的比色管（即质地、大小、厚薄相同且具塞的平底试管），分别加入体积不等的溶液B（见下表），并稀释至10mL，再加入少许（约0.3g）氨基苯磺酸（H2NSO3H）粉末，反映后溶液由无色变为由浅到深的

7、樱桃红色。色阶序号123456加入溶液B的体积（ml）0.02.04.06.08.010.0检测：取10mL水样倒入比色管中，加少许氨基苯磺酸，显色后与标准色阶对比。请填写以下空白：1比色法的基本依据是 2用NaNO2直接配制溶液B的缺陷是 3若水样显色后与色阶中的5号颜色相同，则表白水样中含NO2 mg/L。4假如水样显色后比6号还深，应采用的措施是 第第题（12分）1由于TCmKf，所以Cm6.00g/M（F）1/0.100kg，所以1.866.00g/M（F）0.100kg1.86Kkgmol1，M（F）60.0g/mol。（2分）F为CO(NH2)2（2分）2NH4CNO（2分）3（1

8、）HNCO（1分）；（1分）（2）HN3（1分）（3）CO2和NH4（1分）4Na2CO32CO(NH2)22NaOCNCO22NH3H2O（2分）题（12分）有机物A是碳酸的衍生物，是一种常见的肥料。将6.00g A溶于100g水中，测定其溶液的凝固点减少1.86。据测定：F中C、O、N、H原子个数之比为1124。（已知：水的摩尔凝固点减少常数Kf（H2O）1.86Kkgmol1，TCmKf。其中，Cm是质量摩尔浓度，它表达在1 000g水中所含的溶质的物质的量。）1请计算A的摩尔质量，并拟定A的化学式。2A有一种异构体B，B是无机物。请写出B的结构简式 。31828年，FWohler建立了

9、F的合成法，其工序如下：（1）试拟定C和D的结构式：C ；D 。（2）与C具有相同酸碱性情况的常见等电子体 ；（3）D在酸性条件下水解的产物是 。4现在，A和固态Na2CO3加热时可制备用途广泛的化工原料一一C的盐。试写出制备反映的化学反映方程式。第第题（9分）1（1）NHOCHClNO2H2O2K2CO3NHNO2KClHCOOKKHCO3（2分，有机部分对的1分）（2）NHNO23Fe6HClNHNH23FeCl2（2分，有机部分对的1分）（3）NH2NO2NHNO2H2（1分）(CH3)4NOH（1分）（4）NHNO23H2NHNH22H2O（1分）2新合成路线可以大大减少原材料和设备成

10、本新合成路线比老合成路线的科技含量高，副产物少新合成路线几乎摒除了所有毒物，废物排放很少（2分，答出2点）题（9分）绿色化学最早是由美国科学家提出的，它是指生产工艺中的原料及生产过程，无污染、无毒物、无废弃物排放，是“防止污染”战略的重要组成部分。通过几年的实践，逐渐被环境界、学术界和工业界认同。美国为此设立了“总统绿色化学挑战奖”，激励在此领域的奉献突出者。4ADPA（4氨基二苯基胺）是橡胶合成中间体，其老的生产路线是用对氯硝基苯与甲酰苯胺的碳酸钾溶液反映，使之合成4硝基二苯基胺，然后以铁粉还原之；而4ADPA的新合成路线曾获美国“总统绿色化学挑战奖”，其合成路线系将苯胺和硝基苯在氢氧化四甲

11、铵存在下直接缩合，然后用碳铂催化剂还原，从而得到产物。1写出新旧合成路线中配平的完整化学反映方程式（1）对氯硝基苯与甲酰苯胺的碳酸钾溶液中合成4硝基二苯基胺；（2）盐酸介质中铁还原4硝基二苯基胺为4ADPA；（3）苯胺和硝基苯在氢氧化四甲铵（作溶剂，化学式为 ）存在下直接缩合；（4）碳铂催化剂还原4硝基二苯基胺为4ADPA。2获美国“总统绿色化学挑战奖”的新工艺流程与原工艺流程相比，有何优点？第第题（7分）1K2Cr2O76(NH4)2Fe(SO4)27H2SO4K2SO4Cr2(SO4)33Fe2(SO4)36(NH4)2SO47H2O（2分，离子方程式也可以）22.000104mol/L（

12、2分）3COD480mg/L（2分）4印刷厂、造纸厂（1分）题（7分）化学需氧量（COD）是水体质量的控制项目之一，它是量度水中还原性污染物的重要指标。COD是把用强氧化剂（我国采用K2Cr2O7）解决一定量水样时所消耗的氧化剂的量，并换算成以O2作为氧化剂时，1L水样所消耗O2的质量（mg/L）。现有某废水样品20.00mL，加入10.00mL 0.0400mol/L K2Cr2O7溶液，并加入适量酸和催化剂，加热反映2小时。在指示剂存在下用0.100mol/L Fe(NH4)2(SO4)2溶液滴定多余的K2Cr2O7，共用去Fe(NH4)2(SO4)2溶液12.00mL。1写出K2Cr2O

13、7与Fe(NH4)2(SO4)2在H2SO4存在下反映的化学方程式。2计算20.00mL废水所消耗的K2Cr2O7的物质的量。3计算在废水水样的COD4在锻造、机械、印染、造纸、电镀、蓄电池等工厂所排放的污水中，COD特别高的是 第第题（8分）1GeCl（2分）；3H3PO24GeCl46H2O3H3PO44GeCl12HCl（2分）2Ge、GeCl4（2分）32GeCl6KOH2K2GeO32KCl3H2（2分）题（8分）将H3PO2加到GeCl4溶液中，可得一种固态物质A，同时得到磷酸。经研究发现，A是与ZnS晶型相似的二元化合物，在真空中360温度下较为稳定，在通常情况下能发生聚合生成暗

14、棕色固体。1试拟定A的化学式，写出制备A的化学反映方程式。2在500时，A能发生歧化，则歧化的两种产物分别为 、 。3A易溶于沸腾的KOH溶液并被氧化，试写出化学反映方程式。第第题（8分）1Cr(CO)6 Cr(CO)5P(CH3)3 Na2Cr(CO)5（各2分）2Mo(CO)6PPh3Mo(CO)5PPh3CO（2分）题（8分）CrCl3、金属铝和CO可在AlCl3的苯溶液中发生化学反映生成一种无色物质A，A又可和P(CH3)3反映，生成物质B，A还可和钠汞齐反映生成物质C，已知A、B、C的元素分析结果如下：Cr/ P/ C/A 23.63 32.75B 19.39 11.55 35.83

15、C 21.84 25.231试写出A、B、C的结构简式；2将A中Cr原子换为Mo原子得物质D，D可与PPh3反映（Ph为苯基）试写出反映的化学方程式第第题（12分）1NO2Au(NO3)4（2分） Au3N2O5NO2Au(NO3)4NO（2分）2（2分，离子电荷省略）；Au的氧化数3（1分）3单齿配体（1分）4（1）无水硝酸。由于若是硝酸水溶液，则不会析出N2O5，由于N2O5会与水发生剧烈反映。（2分）（2）NO2Au(NO3)4NaNO3NaAu(NO3)4N2O5。（2分）题（12分）金的稳定性是相对的，金能与多种物质发生反映。某同学将金与过量的N2O5混合，生成了化合物A和B（A与B

16、物质的量相等）。经分析：A的电导与KCl同类型。其中A的阴离子具有平面四边形结构，且配体为平面三角形；A的阳离子具有线型结构，且与CO2是等电子体。1试写出A的化学式和生成A的化学反映方程式。2画出A的阴离子的结构式，并指出中心原子金的氧化数。3配体是单齿配体还是多齿配体？4将A与NaNO3投入到硝酸中，发现可以生成C，同时析出N2O5。问：（1）此时的硝酸是无水硝酸，还是硝酸溶液？为什么？（2）经电导分析，C的电导仍然与A同类型。试写出生成C的化学反映方程式。第第题（7分）Cu2完全沉淀时，Cu2H2SCuS2H，H0.20mol/L（假设Zn2未沉淀）S22.751020（mol/L）（2

17、分）Qsp（ZnS）2.7510200.10Ksp，所以假设不成立。由于Qsp与Ksp相差四个数量级，可认为Zn2也基本上被S2沉淀。（2分）H0.40mol/L，S26.881021（mol/L），（1分）Zn2Ksp/S24.26105（mol/L），如此小的Zn2也说明Zn2确已基本沉淀完全。（2分）题（7分）向具有0.10mol/L Zn2和0.10mol/L Cu2溶液中通入H2S气体并保持H2S饱和，当Cu2沉淀完全时(Cu21.0106 mol/L），S2的浓度是多少？Zn2的浓度是多少？（Ksp（CuS）1.271036，Ksp（ZnS）2.931025；H2S：c饱和0.10

18、mol/L，Ka11.0107，Ka21.11013）第第题（15分）1由燃烧产物的组成可算出X的实验式为C4H5，再由相对密度算出X的化学式C8H10（2分）2由题意可推断出X应为邻二甲苯。（2分）X A B32（1分） Y：酚酞（1分）； （1分）无色 红色（1分）4邻二甲苯的凯库勒式：或（1分）共振式为：或（1分）5按凯库勒式来写邻二甲苯的臭氧化，则：2（1分） E D2（1分） F DDEF321的结果证实苯环中的CC键是等同的（水解前两种臭氧化物的比为l1）。（1分）6HOOCCOOH；（1分）（1分）E H草酸作为标准物质用于滴定KMnO4溶液的浓度：2KMnO45HOOCCOOH

19、3H2SO42MnSO4K2SO410CO28H2O滴定结果为G的摩尔质量为90g/mol（草酸）。计算结果略。题（15分）存在于煤焦油中的某液态有机物X，取其1.06g经燃烧得到0.90g H2O、3.52g CO2。该有机物的蒸气密度为氮气的3.79倍。用热的CrO3与H2SO4的混合物氧化X，从反映混合物中分离出无色晶体A。A可溶于NaOH或NaHCO3水溶液。化合物A受热失去水，转变成化合物B。在硫酸和氯化锌存在下，B和苯酚发生缩合反映，生成Y，后者是一种常用的酸碱指示剂。若接受在有机物中碳要形成四个键的观点，则化合物X可以写成两种形式上不同的结构式。但这样写出的结构式并不与X分子的化

20、学结构相符合，由于迄今无人成功地制备出它的两种假想的异构体。1941年Hayman和Witbaut在CHCl3溶液里进行化合物X的臭氧化反映。待臭氧化物水解后，在水层里发现有三种不同的有机物D、E、F，其物质的量比为：DEF321。通过温和的氧化反映，前两者转变成新化合物G和H，而第三个化合物不变。G的纯净而无水的样品溶于1mol/L的硫酸溶液，所得溶液用0.05mol/L的高锰酸钾溶液滴定，0.288g物质G需耗用25.6cm3的高锰酸钾溶液。1写出化合物X的化学式。2根据题面给出的信息和数据，写出生成A、B的相应的化学反映方程式。3写出化合物Y的名称，并写出其合成反映的化学方程式。写出它在酸性溶液和碱性溶液中的结构式和颜色。4写出化合物X的两种形式上的结构式以及按照新近的发现的较对的的结构式。5写出化合物X臭氧化的反映方程式，并用来解释反映生成的臭氧化物水解后为什么水层中存在D、E和F，并且其物质的量比为321。6写出生成化合物G、H的反映的化学方程式。命题：胡 波 2023年8月于浙江慈溪中学审稿：陈锡磊 2023年9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