最新全国化学竞赛初赛模拟试卷3.pdf

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1、 全国化学竞赛初赛模拟试卷 3 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 全国化学竞赛初赛模拟试卷（三）（时间：3 小时 满分：100 分）题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 满 分 7 5 9 13 9 28 17 12 H 1.008 相对原子质量 He 4.003 Li 6.941 Be 9.012 B 10.81 C 12.01 N 14.01 O 16.00 F 19.00 Ne 20.18 Na 22.99 Mg 24.31 Al 26.98 Si 28.09 P 30.97 S 32.07 Cl 35.45 Ar 39.95 K 39.10 Ca

2、 40.08 Sc 44.96 Ti 47.88 V 50.94 Cr 52.00 Mn 54.94 Fe 55.85 Co 58.93 Ni 58.69 Cu 63.55 Zn 63.39 Ga 69.72 Ge 72.61 As 74.92 Se 78.96 Br 79.90 Kr 83.80 Rb 85.47 Sr 87.62 Y 88.91 Zr 91.22 Nb 92.91 Mo 95.94 Tc 98 Ru 101.1 Rh 102.9 Pd 106.4 Ag 107.9 Cd 112.4 In 114.8 Sn 118.7 Sb 121.8 Te 127.6 I 126.9 Xe

3、 131.3 Cs 132.9 Ba 137.3 La-Lu Hf 178.5 Ta 180.9 W 183.8 Re 186.2 Os 190.2 Ir 192.2 Pt 195.1 Au 197.0 Hg 200.6 Tl 204.4 Pb 207.2 Bi 209.0 Po 210 At 210 Rn 222 Fr 223 Ra 226 Ac-La 一（7 分）红磷在 KOH 溶液中的悬浊液和 KOCl 作用，可以生成 K6P6O12的钾盐。该盐酸根（P6O126）结构式中磷元素和氧元素的化学环境完全一样。K6P6O12用稀酸酸化则生成 H6P6O12，H6P6O12在强酸性条件下可以水

4、解，生成含单个磷元素的含氧酸。请回答：1写出 K6P6O12生成的化学方程式：。2P6O126中 P 元素杂化类型 ，其中的大键类型 ，画出 P6O126的结构式：3写出 K6P6O12两步酸解的反应方程式：、。二、（5 分）平衡常数 KC的数值大小，是衡量化学反应进行程度的标志。在 25时，下列反应的平衡常数如下：N2(g)O2(g)2NO(g)K111030 2H2(g)O2(g)2H2O(g)K221081 2CO2(g)2CO(g)O2(g)K341092 1常温下，NO 分解产生 O2反应的平衡常数的表达式为 K 。2常温下，水分解产生 O2，此时平衡常数值约为 K 。3常温下，NO

5、，H2O，CO2三种化合物分解放出氧气的倾向大小顺序为 。4北京市政府要求全市对所有尾气处理装置完成改装，以求基本上除去氮氧化物、一氧化碳污染气体的排放，而改装后的尾气处理装置主要是加入有效催化剂，你根据以上有关数据分析，仅使用催化剂除污染气体的可能性。精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 三、（9分）完成下列各题反应方程式：1氯化铬酰 CrO2Cl2是红色液体，它的制备可由固体红矾 K2Cr2O7与 KCl 混合物和浓硫酸小心加热下制得，写出制备 CrO2Cl2的反应方程式。2钢铁分析中为消除铬对测定锰含量的干扰，利用其生成 CrO2Cl2加热挥发而除去。将

6、气体通入亚硫酸钠溶液吸收。写出吸收反应方程式。3Cr()的化合物是有毒物，严禁在环境中滞留。已知 Cr()盐的毒性只有 Cr()盐的 0.5，所以将废水中 Cr()转化为 Cr()是处理 Cr()废水的方向。其方法有化学方法和电解法。电解法：将含 Cr()废水调至酸性，加些 NaCl 以提高导电率，用铁作电极材料进行电解。阳极反应式：。阴极反应式：。溶液中发生反应的离子方程式：。随着电解和溶液中反应的进行，溶液 pH 值不断提高，所以在阴极区再发生的沉淀反应：1 ；2 。四、（13 分）下面是一组有关氢硫酸与卤素反应的问题 1实验一：取 4mL 饱和氢硫酸溶液于一试管中，加 4mL 饱和氯水（

7、过量）。发现试管内先出现白色浑浊，后又慢慢变澄清。实验二：试管中注入 3mL 酒精，加入绿豆大小堆量的 S 粉，微热、振荡促其溶解，稍后将这种 S 的酒精溶液倒入盛有 2/3 试管体积的水中，然后平均分装在两支试管中实验：一支试管中加入过量的氯水，另一个试管中通入氯气，一两分钟之内两个试管中的 S 溶胶都全部溶解成无色溶液。实验二中将 S 的酒精溶液倒入水中有什么现象，为什么会有这样的现象？写出实验一、二全部六个可能发生的反应方程式。2三个试管中都加入 4mL 饱和 H2S 溶液，分别滴入稍过量的氯水、Br2和 I2水（从溶液的颜色判断），发现反应生成的 S 呈现的浑浊度是逐渐增大。以上现象是

8、否说明 Cl2、Br2、I2的非金属性和氧化性依次增强，为什么？3如果将 Cl2通入氢碘酸溶液，也会使溶液先呈棕褐色，后变为无色澄清溶液，写出两步反应方程式。精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 五、（9 分）水的硬度常用一种规定的标准来衡量。通常把 1 升水中含有 10 毫克 CaO（或相当于 10 毫克 CaO）称为 1。Ca2、Mg2的硬度之和称为总硬度。用配位滴定法分析某水样的硬度时，取 50.00mL 水样放入 250mL 锥形瓶中，加入稀盐酸数滴，煮沸，冷却，加入2mL 11 的三乙醇胺溶液和10mL NH3 H2ONH4Cl 缓冲溶液（pH10）

9、，及 3 滴酸性铬蓝 K素酚绿B 混合指示剂。用 0.01000mol/L EDTA 溶液滴定至由红色到蓝色即终点，消耗 EDTA 溶液 12.5mL。另取水样 50.00mL，将上述操作中加入缓冲溶液改为加入 20的，NaOH 溶液使 pH12，用 0.01000mol/L EDTA 溶液滴定至终点，消耗 EDTA 溶液 7.50mL。已知 Ca2与 EDTA 以物质的量 11 发生络合反应。1试计算水样的总硬度、钙硬度；2为什么要加入数滴稀盐酸并煮沸？3为什么要加入三乙醇胺溶液？4为什么要加入 NH3 H2ONH3Cl 缓冲溶液？精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联

10、系网站删除 六、（28 分）火灾是一种违背社会意愿并给人类社会造成危害的燃烧现象。所以火灾除去其社会特征外，其本质仍是燃烧的化学反应，这种反应具有突发性、迅猛性以及人工或常规监控的困难性为特点。1列举物质燃烧时应当具有的燃烧四要素。2密闭性较好的建筑物内着火时，是应该打开窗户还是紧闭窗户，为什么？3火灾时致死的主要原因是什么？4以聚氯乙烯（A）为代表的含氯塑料，当用它们制成的电线及电缆包皮、管材、板材、人造革、雨布等物着火时，可因受热分解产生重量多达 50%的 HCl 气体，余下的不饱和碳链，即重排成单环或多环芳烃，导致燃烧时生成大量黑烟。反应过程如下图所示（不反应的基团可用 R，R 表示）：

11、A HClB HCl2C闭环D2HE，R苯（）写出有机物 A、B、C、D、E的结构简式。聚氯乙烯最多可释放出多少质量的 HCl。5聚氨酯类树脂是一种可以根据原料配比的不同，制成软或硬质泡沫塑料。软质制品，可用于做床垫、座垫、地毯垫等；硬质制品则用于制做隔热、隔音、绝缘材料，包装等的填充材料等。它们通火燃烧后，生成的黑烟中会混杂有黄色的碳化二亚胺，进一步分解则产生剧毒的 HCN。反应过程如下图所示（不反应的基团可用 R，R表示）：聚氨酯 F（RXR，X 是其中一个官能团）脱醇（RHOK210500异腈酸酯 G2CO分子间消去碳化二亚胺 HK13001100HCN乙腈（CH3CN）丙烯腈 I苄腈

12、J 写出有机物 F、G、H、I、J 的结构简式。精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 6灭火的基本原理，就是设法至少消除燃烧四要素中的一种。列举四种可行性途径。7干粉灭火器中，除含有作为基料的干粉外，还充填有压缩的 CO2气体，使用时就是通过这种压缩气体将干粉喷出。例如以磷酸二氢钠为基料的干粉喷出后，遇热即发生如下分解：NH4H2PO4 K439K K489L K633M K1273N 已知以上四步分别失重（相对于磷酸二氢钠）14.8%、7.8%、7.8%、7.9%写出 K、L、M、N 的化学式。8泡沫灭火器的内部有两个分别盛有 O 水溶液和 P水溶液的容器，

13、使用时将灭火器翻转，两种液体混合后即发生反应。写出 O、P 水溶液反应的化学方程式和离子方程式；泡沫灭火器有何特点或作用；扑灭电气火灾是否可用泡沫灭火器。9使用灭火器时应当注意哪些问题。七、（17 分）下面是一组探讨有关气体水合物结构的试题。1气体水合物是一类通过 OHO 氢键将 H2O 分子结合成三维骨架型的主体结构，在其中有多面体孔穴，孔穴中包含作为客体的气体小分子，形成笼形水合包合物晶体。根据客体分子的大小和形状，水分子可组成多种形式的主体骨架结构。已知有上百种气体分子和水形成水合包合物。下图列出了五个多面体的结构：（内数字表示笼形多面体的多边形边数，上标表示该多边形的数目。）精品好资料

14、-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 A512 B51262 C51264 D43596273 E4668 已知 A、B 分别由 20、24 个水分子组成，请再确定构成 C、D、E笼形多面体的H2O 分子数。笼形多面体 E 可认为哪种正多面体削去其顶点得到。请用题干表示方法写出足球烯（C60）结构笼形多面体的构成。由 24 个水分子构成的 14 个面的笼形多面体除上面的结构外，请再举两例，用题干的表示方法表示。2甲烷水合物（nCH446H2O）是一种具有重要经济价值的化合物，在海洋深处蕴藏量非常大，是未来的重要能源之一。它的晶体结构可看作由五角十二面体512和十四面体5

15、1262共面连接堆积形成。在立方晶胞中，512的中心处在顶角和体心位置；51262中心位置在面上，坐标为（1/4，1/2，0）、（3/4，1/2，0）计6 个。它们彼此共用六角形面连成柱体，再和五角十二面体共面连接。右图所示出甲烷水合物中水骨架的结构。确定晶胞中其余 4 个51262中心的坐标；CH4分子由于体积较小，可包合在这两种多面体中，若全部充满时，确定晶胞的组成为（即 n 值）。已知该晶胞参数 a1180pm，计算 1cm3甲烷水合物晶体中可释放 CH4的体积（标准状况下）。有的文献中报导开采 1m3的甲烷水合物晶体可得到 164m3的甲烷气体，请根据的结果给出一合理解释。精品好资料-

16、如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 八、（12 分）抗痉挛药物 E的合成如下：1写出 A、B、C、D、E的结构式。2用*标出有机物和 E 分子中具有光学活性的全部碳原子。精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 参考答案与分析 一16P9KOCl6KOHK6P6O123H2O9KCl（2分）2sp3（1 分）43（1分）（1分）3K6P6O126HClH6P6O126KCl（1 分）；H6P6O126H2O6H3PO3（1 分）二、1K222NOONccc（1分）251082（1 分）3NOH2OCO2（1分）4NO、CO 与 O2反应进行

17、的程度很大，使用合适的催化剂加快反应速率，在水蒸气存在下生成 HNO3和 CO2，则基本上可以除去污染气体。（2 分）或由第 1，3 个反应及平衡常数可知 2CO2NO2CO2N2的 K1/K1K22.510121，使用合适的催化剂加快反应速率，基本上可以除去污染气体。三、1K2Cr2O74KCl 9H2SO46KHSO42CrO2Cl23H2SO4H2O（2 分，写K2SO4或 H2O 给 1 分）22CrO2Cl23Na2SO3H2O2Cr(OH)SO44NaClNa2SO4（2 分，其它合理物质也可以，写离子方程式也可以）3阳极：Fe2eFe2（1分）阴极：2H2O2e H22OH（1

18、分）Cr2O726Fe214H2Cr37H2O6Fe3（1 分）Cr33OHCr(OH)3（1 分）Fe33OHFe(OH)3（1 分）四、1因改换溶剂 S 在水中析出形成乳白色的水溶胶；（1 分）S 是非极性分子，溶于酒精，在水中溶解度不大，形成了胶体。（1分）H2SCl2S2HCl；H2SHClOSHClH2O；H2S4Cl24H2OH2SO48HCl；H2S4HClOH2SO44HCl；S3Cl24H2OH2SO46HCl；S3HClOH2OH2SO43HCl（各 1分）2不能说明 Cl2、Br2、I2的非金属性和氧化性依次增强，而是减弱。（1分）由于 S（或 H2S）能被卤素氧化，（1

19、 分）Cl2氧化能力最强，氧化的 S（或 H2S）最多，浑浊度最小。（1分）32HICl22HClI2（1 分）I25Cl26H2O2HIO310HCl（1 分）五、1水样总硬度：14.00（3 分）水样钙硬度：8.40（2 分）2除去 HCO3，否则当 HCO3含量高时，加入氨性缓冲溶液后会析出CaCO3沉淀，使终点拖长，变色不敏锐。（1 分）精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 3加入三乙醇胺以掩蔽 Fe3、Al3等的干扰。（1 分）4Ca2、Mg2与 EDTA 形成的配合物的稳定性都比较小，在适当大的 pH 溶液中滴定，有利于减小 EDTA 的酸效应，使

20、配位反应定量进行。但pH 值不可过大，否则Mg2生成沉淀无法测定，故加氨性缓冲溶液。（2分）六、1可燃物；热源或点火源；氧；燃烧反应应当是连续进行的。（2分）2密闭性较好的建筑物内着火时，随着氧的消耗，火势会逐渐减弱，但这种情况下决然不能打开门窗等通风口，否则随着空气的流入，氧浓度的增大，可燃性气体就会发生瞬时爆炸性燃烧。（2分）3火灾中的绝大多数人并非死于高温烘烤或火烧，而是丧命于火灾时的烟雾。（1 分）近年来火警的火焰常被浓浓的烟雾所替代，这是和现代建筑材料、家具、室内装饰以及家用电器等中广泛使用高分子材料有关。4 A（CH2CHCl）B（RCHClCH2CHCHCHClCH2R）C（RC

21、HCHCHCHCHCHR）D E （各 1分）CH2CHCln/3C6H6nHCl（1 分），失重 36.5/62.50.584（1 分）5F RR G RNCO H RNCNR I CH2CHCN J CN （各 1 分）6稀释可燃性气体或覆盖可燃物；降低氧浓度；冷却、消除热源；抑制燃烧反应的继续进行（这在消防上称为负催化作用）。（2分）7K H3PO4 L H4P2O7 M HPO3 N P2O5（各 1分）分解产物中除有水外，生成的氨有稀释氧和负催化作用，生成的含磷化合物，能附着在可燃物表面起阻燃作用。但由于这类药剂没有渗透性，故只适用于扑灭表面着火。86NaHCO3Al2(SO4)36

22、CO22Al(OH)33Na2SO4（1 分）3HCO3Al33CO2Al(OH)3（1分）泡沫灭火器喷出的 CO2泡沫，不但比重小，而且流动性也很小，因此它能覆盖在燃烧油类表面，起到冷却和隔离氧的作用。泡沫灭火器的喷射距离可达 10 米左右，能够有效扑灭一般油类着火。（2分）泡沫灭火器是电解液，且呈柱状喷出，故不能用于电气火灾。（1分）9在有效射程内尽可能地靠近火源喷向燃烧物，而不是喷向火焰和烟；喷射时身体应位于上风处，并应尽量保持低姿势；背靠出入口，以便随时可以逃离。（2精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 分，答出两点即可）七、1C 28；D 30；E

23、24（3 分）正八面体削去六个顶点。（1 分）512620（1 分）34610、3886、3995、311133、41084、412122、51371（答对任意两个给 2分）2（0，1/4，1/2）、（0，3/4，1/2）、（1/2，0，1/4）、（1/2，0，3/4）（2分）8CH446H2O（n8）（2分）按晶体的理想组成和晶胞参数，可算得晶胞体积 V 和晶胞中包含 CH4的物质的量 n（CH4）：Va3(1180pm)31.64103pm31.641027m3（1 分）n(CH4)1231002.68mol1.33 1023mol（1分）1cm3甲烷水合物晶体中含 CH4的物质的量为：n32731064.11mm1.331023mol8.11103mol（1分）它相当于标准状态下的甲烷气体 V8.1110322.4m3182m3（1 分）文献报导值比实际值小（1 分），说明甲烷分子在笼形多面体中并未完全充满（1分），即由于它的晶体中 CH4没有达到理想的全充满的结构。实际上甲烷水合物晶体结构形成时，并不要求512全部都充满 CH4分子，它的实际组成往往介于 6CH446H2O 和 8CH446H2O 之间。八、1A HCHO（2 分）B （2分）C （2分）D （1分）E （2 分）2（2 分，各 1分）（1分）