《2008年全国高中化学竞赛初赛备用试题答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2008年全国高中化学竞赛初赛备用试题答案.pdf（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2008 年第年第 22 届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）备用试卷届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）备用试卷 第第 1 题（题（8 分）分）X 是碘一氧系中研究得最多的稳定化合物，白色粉状固体，分解温度是碘一氧系中研究得最多的稳定化合物，白色粉状固体，分解温度 573K，相对分子，相对分子质量质量 334。在。在 343K 时能将一氧化碳定量地转变为时能将一氧化碳定量地转变为 CO2，这一性质被用于合成氨厂中测定合成气中，这一性质被用于合成氨厂中测定合成气中 CO 的含的含量。量。11 写出写出 X 的化学式及其热分解反应方程式的化学式及其热分解反应方程式I2O5 2I2O52I2+5O2(
2、1中中中1中中12 写出写出 X 与与 CO 反应的化学方程式，并简述反应的化学方程式，并简述 X 能用于测定合成气中能用于测定合成气中 CO 含量的理由。含量的理由。I2O5+5CO5CO2+I2 (1中 )中 中 中 中 中 中 中 中 中 中 , 中 中 中 中 中 Na2S2O3中 中 中 中 中 中 中 I2,中 中 中 中 中 中 中 中 中 中 C O 中 中 . (1中 )13 画出画出 X 的分子结构示意图的分子结构示意图IOIOOOO(2中 )14 X 的水溶液中添加盐酸并将逸出的气体通入氯仿中得化合物的水溶液中添加盐酸并将逸出的气体通入氯仿中得化合物 Y，Y 是制造一种灭
3、火器的原料，是制造一种灭火器的原料，写出上述两步反应的化学方程式。写出上述两步反应的化学方程式。2HIO3+10HCl=I2+5Cl2+6H2O中 HIO3+5HCl=ICl3+Cl2+3H2(1中 )Cl2+CHCl3=HCl+CCl4中Cl2+2CHCl3=2CCl4+H2(1中 )O第第 2 题（题（11 分）钯是一种重要的贵金属，自然界中常以伴生矿和二次形态存在，提取、分离、提纯和回分）钯是一种重要的贵金属，自然界中常以伴生矿和二次形态存在，提取、分离、提纯和回收工作显得很为重要，溶剂萃取法易实现工业化作业，萃取剂容易回收利用。回收钯的中间物常以收工作显得很为重要，溶剂萃取法易实现工业
4、化作业，萃取剂容易回收利用。回收钯的中间物常以 PdCl42-形态存在于溶液中，利用某些含硫萃取剂可以有效地将钯与其它贵，贱金属分离，如二丁基硫醚（以形态存在于溶液中，利用某些含硫萃取剂可以有效地将钯与其它贵，贱金属分离，如二丁基硫醚（以 A 表表示）的煤油溶液对钯（示）的煤油溶液对钯（）的萃取率）的萃取率99.9%,而此时钯和铂的分离系数达到而此时钯和铂的分离系数达到 1578,与铜、铁和镍等的分离与铜、铁和镍等的分离系数均高于系数均高于 7500，可有效地将贱金属分离。图，可有效地将贱金属分离。图 1 是在固定酸度、钯浓度、是在固定酸度、钯浓度、A 浓度和相比的条件下浓度和相比的条件下lg
5、DlgCl-的关系，图的关系，图 2 是在固定酸度、钯浓度、是在固定酸度、钯浓度、Cl-浓度和相比时浓度和相比时 lgDlgA的关系。整个萃取过程中钯的关系。整个萃取过程中钯（）的配位数和温度保持不变。）的配位数和温度保持不变。 （注：（注：D 为分配系数，其值指有机相中金属组分浓度与平衡水相中金属为分配系数，其值指有机相中金属组分浓度与平衡水相中金属组分浓度之比）组分浓度之比）姓名学校赛场报名号赛区省市自治区21 推断萃取配合物的化学组成（列出推断过程）及写出萃取钯的化学反应方程式。推断萃取配合物的化学组成（列出推断过程）及写出萃取钯的化学反应方程式。 设萃取剂设萃取剂 A 萃取钯（萃取钯（
6、）的化学反应方程式为：）的化学反应方程式为： （2 分）分）+nA(0)PdClxnA(0)+(4-x)Cl-(w)Kex=nA(0)Cl-4-x(w)An(0)PdCl42-(w)PdClxPdCl42-(w)按分配比定义，则按分配比定义，则 kex=D*Cl-4-x(w)An(0)整理后得整理后得 D=Kex*An(0)*1Cl-4-x(w)lgD=lgkex+nlgA-(4-x)lgCl-（1 分）分）在恒定温度下在恒定温度下 lgKex为常数。根据图为常数。根据图 1 和图和图 2 可求出直线斜率分别为可求出直线斜率分别为 -1.9 和和 2.1 ，取整数为，取整数为-2 和和 2，故
7、，故 x=2,n=2 （2 分）分）PdCl42-(w)+2A(0)2A(0)+2Cl-(W)PdCl2 （1 分）分）22 写出萃取配合物的结构式及其异构体。写出萃取配合物的结构式及其异构体。ClAPdClAClAClPdA 每个结构式（每个结构式（1 分）分）23 简述简述 A 能高效萃取钯的原因。能高效萃取钯的原因。根据根据 SHAB 法则，法则，Pd（）属软酸，）属软酸，S 原子属软碱，匹配性好，形成的配合物很稳定。原子属软碱，匹配性好，形成的配合物很稳定。 （1 分）分） 其次，其次，萃合物为中性配合物，根据相似相溶原理，有利于萃取反应进行。萃合物为中性配合物，根据相似相溶原理，有利
8、于萃取反应进行。 （1 分）分）24 萃取过程属什么反应类型。萃取过程属什么反应类型。 配体取代反应配体取代反应 （1 分）分）第第 3 题（题（11 分）分）31 PCl3和和 NH3在在 CHCl3中于中于 195K 时生成时生成 A 物质，物质，A 不稳定在稍高温度下即分解为一种不溶于液氨、氯不稳定在稍高温度下即分解为一种不溶于液氨、氯仿等溶剂中的黄色无定形物质仿等溶剂中的黄色无定形物质 B，B 中含磷中含磷 68.89%。写出生成。写出生成 A 的化学反应方程式和的化学反应方程式和 A 分解为分解为 B 的反应的反应方程式，画出方程式，画出 B 的路易斯结构式。的路易斯结构式。PCl3
9、+6NH3=P(NH2)3+3NH4Cl1中P(NH2)3PN+2NH3 1中N()()(1中)P32 POCl3和和 NH3作用生成一种易溶于水的晶体作用生成一种易溶于水的晶体 C，它在，它在 NaOH 溶液中水解浓缩得化合物溶液中水解浓缩得化合物 D，D 于于483K 时置于真空条件下发生缩合反应生成时置于真空条件下发生缩合反应生成 E，数天后将，数天后将 E 在水中重结晶得到含十个结晶水的盐类在水中重结晶得到含十个结晶水的盐类 F，F 和和十水焦磷酸钠是等电子体。十水焦磷酸钠是等电子体。（1）写出）写出 POCl3和和 NH3作用生成作用生成 C 的反应方程式。的反应方程式。POCl3+
10、6NH3=PO(NH2)3+3NH4Cl (1中 )（2）写出）写出 C 在在 NaOH 溶液中水解生成溶液中水解生成 D 的反应方程式。的反应方程式。PO(NH2)3+2NaOH=Na2PO3(NH2)+2NH3 (1中 )（3）写出）写出 D 转变为转变为 E 的反应方程式，画出的反应方程式，画出 E 的阴离子结构简式。的阴离子结构简式。2Na2PO3(NH2)=O=PNHP=OOOOO4-(1中 )(2中 )Na4P2O6(NH)+NH333 过氧化氢作用于冷的饱和的硫代硫酸钠溶液，冷却后得一种含硫为过氧化氢作用于冷的饱和的硫代硫酸钠溶液，冷却后得一种含硫为 40.37%的固体，写出化学
11、反的固体，写出化学反应方程式及其阴离子结构。应方程式及其阴离子结构。2Na2S2O3+4H2O2=Na2S3O6+Na2SO4 +4H2O1中()（2 分）分）第第 4 题题 (10 分分) 锂电池广泛用于手机、数码相机及便携式电脑中。锂电池的负极通常由金属锂构成，正极锂电池广泛用于手机、数码相机及便携式电脑中。锂电池的负极通常由金属锂构成，正极由二氯亚砜和碳材料构成。此种锂电池在放电时有气体产生。由二氯亚砜和碳材料构成。此种锂电池在放电时有气体产生。4-1 写出锂电池放电时的负极反应、正极反应及总反应。写出锂电池放电时的负极反应、正极反应及总反应。负极负极: (1 分分)444LiLie正极
12、正极: （1 分）分）22244SOClSOSCle总反应总反应: （2 分）分）22424LiSOClLiClSSO4-2从下面所给电对中选择合适的电对，利用其标准电极电势计算电池反应的标准电动势。从下面所给电对中选择合适的电对，利用其标准电极电势计算电池反应的标准电动势。（2 分）分）4-3 常温下常温下, 若电池反应系数为整数时的平衡常数为若电池反应系数为整数时的平衡常数为 1.0103 Pa，求所产生气体的平衡分压。，求所产生气体的平衡分压。 （2 分）分）PaPKSOp3100 . 124-4 该反应的熵是增加还是减少？反应是否自发进行？该反应的熵是增加还是减少？反应是否自发进行？该
13、反应的熵增加（该反应的熵增加（1 分）分） 。反应自发进行（。反应自发进行（1 分）分） 。第第 5 题（题（12 分）分）锌铝合金的主要成分有锌铝合金的主要成分有 Zn、Al、Cu、Si 和和 Fe 等元素。称取该合金样品等元素。称取该合金样品 1.1255g，用，用 HClVSSEVSSEVClClEVLiLiE520. 0)/(;310. 0)/(;360. 1)/(;045. 3)/(422VE525. 2045. 3520. 0和和 H2O2溶解、煮沸除去过量溶解、煮沸除去过量 H2O2后过滤，滤液定容于后过滤，滤液定容于 250mL 容量瓶中。按下列步骤测定各组分含量：容量瓶中。按
14、下列步骤测定各组分含量：5-1 用移液管移取用移液管移取 50.00mL 滤液于滤液于 250mL 碘量瓶中，控制溶液的碘量瓶中，控制溶液的 pH=34，加入过量，加入过量 KI 溶液，用溶液，用 6.45mL 0.01122mol L 1Na2S2O3溶液滴定至终点。写出碘量瓶中发生的化学反应方程式；溶液的溶液滴定至终点。写出碘量瓶中发生的化学反应方程式；溶液的 pH 太低或过太低或过高对分析结果有何影响？该滴定反应可用什么指示剂指示终点；计算合金中高对分析结果有何影响？该滴定反应可用什么指示剂指示终点；计算合金中 Cu 的质量分数；的质量分数； 2Cu2+ + 4I = 2CuI + I2
15、 (1 分) I2 + 2S2O32 = 2I + S4O62 (1 分)pH 太低，I易被空气氧化，使结果偏高； (1 分)pH 过高，Cu2+易水解，I2易岐化，使结果偏低。 (1 分)可用淀粉溶液为指示剂。 (1 分) (1 分)mmol0724. 0mmol01122. 045. 6224O2S24O2S2422OSICuVcnnn (1 分)0204. 000.25000.501255. 155.63100724. 03Cuw5-2 另取另取 25.00mL 滤液于滤液于 250mL 锥形瓶中，加入过量的锥形瓶中，加入过量的 EDTA 溶液，煮沸稍冷后加入适量六次甲基四胺调溶液，煮沸
16、稍冷后加入适量六次甲基四胺调pH=56，再过量，再过量 5mL，用，用 Zn2+标准溶液滴至指示剂刚好变色，然后加入过量标准溶液滴至指示剂刚好变色，然后加入过量 NH4F 煮沸，再用煮沸，再用0.03245mol L 1Zn2+标准溶液标准溶液 22.50mL 滴至终点。计算合金中滴至终点。计算合金中 Al 的质量分数；说明加入过量的质量分数；说明加入过量 NH4F 的作的作用；解释为何前后两次用用；解释为何前后两次用 Zn2+标准溶液滴定。若三次平行测定标准溶液滴定。若三次平行测定 Al 的质量分数分别为的质量分数分别为 0.1758、0.1748和和 0.1752mL，计算结果的相对平均偏
17、差。，计算结果的相对平均偏差。 (2 分)1750. 000.25000.251255. 198.2603245. 01050.223Alw加入过量 NH4F 是为了把与 Al 配位的 EDTA 置换出来： AlY + 6F = AlF63 + Y4 (1 分)第一次 Zn2+标准溶液滴定是为除去多余的 EDTA；第二次 Zn2+标准溶液滴定被 NH4F置换出来的 EDTA；根据第二次 n(Zn2+) n(EDTA) n(Al) w(Al) (1 分)1753. 031752. 01748. 01758. 0 x (1 分)2002. 01753. 030001. 00005. 00005.
18、0rd第第 6 题题 (12 分分) LiMO2（M 为过渡金属）晶体是良好的导电材料，属六方晶系。其中为过渡金属）晶体是良好的导电材料，属六方晶系。其中 Li 在晶胞的顶点，三在晶胞的顶点，三个个 M 原子在六棱柱的三个不相邻的三角形的中线上并位于原子在六棱柱的三个不相邻的三角形的中线上并位于 1/2 的高度上，的高度上，O 原子也在这条中线上但高度原子也在这条中线上但高度分别为分别为 1/4 和和 3/4。6-1 试画出试画出 LiMO2的一个晶胞。的一个晶胞。 （4 分）分）6-2 写出写出 Li, M 及及 O 原子的分数坐标。原子的分数坐标。Li(0,0,0) M() O() O()
19、 （各（各 1 分，共分，共 4 分）分）213231，413231，433231，6-3 这个晶胞中这个晶胞中 O 原子占据的是什么空隙？占据率是多少？原子占据的是什么空隙？占据率是多少？两个四面体空隙（两个四面体空隙（1 分）分） ，占据分数为，占据分数为 100%（1 分）分） 6-3 这个晶胞中这个晶胞中 O 原子占据的是什么空隙？占据率是多少？原子占据的是什么空隙？占据率是多少？Li+在在 MO2-组成的平面层间运动，形成二维导体。组成的平面层间运动，形成二维导体。 （2 分）分）第第 7 题题 (8 分分) CaWO4是一种无机发光材料，属四方晶系，晶胞参数为是一种无机发光材料，属
20、四方晶系，晶胞参数为 a=525pm,c=1135pm,相当与由二个相当与由二个小立方体组成。上下两底面的小立方体组成。上下两底面的 8 个顶点是个顶点是 WO42-，上面小立方体的，上面小立方体的 3 个面心是个面心是 WO42-，下面小立方体的，下面小立方体的 3个面心是个面心是 WO42-，Ca2+填在上下二个小立方体的其余面心位置上，填在上下二个小立方体的其余面心位置上，4 个侧棱中点为个侧棱中点为 Ca2+。7-1 试画出试画出 CaWO4的一个晶胞。晶胞中有几个结构基元，结构基元是什么？的一个晶胞。晶胞中有几个结构基元，结构基元是什么？晶胞中有晶胞中有 4 个结构基元（个结构基元（
21、1 分）分） ；结构基元是结构基元是 CaWO4（1 分）分） 。 （3 分）分）7-2 推测其发光机理。推测其发光机理。WO42-为变形的扁平状变形四面体，为发光中心（为变形的扁平状变形四面体，为发光中心（3 分）分） 。第第 8 题（题（6 分）化合物分）化合物 A,B,C 都具有分子式都具有分子式 C5H8 ,它们都能使溴的四氯化碳溶液褪色。它们都能使溴的四氯化碳溶液褪色。A 与硝酸银氨溶液与硝酸银氨溶液作用可生成沉淀，作用可生成沉淀，B,C 不能，当用热的高锰酸钾溶液氧化时，化合物不能，当用热的高锰酸钾溶液氧化时，化合物 A 得到丁酸和二氧化碳，化合物得到丁酸和二氧化碳，化合物 B 得
22、得到乙酸和丙酸，化合物到乙酸和丙酸，化合物 C 得到戊二酸。试写出得到戊二酸。试写出 A,B,C 的结构式。的结构式。8. A：， B：， C：C-CH2CH2CH3 (2)CHC-CH2CH3 (2)CH3C(2)第第 9 题（题（10 分）滴滴涕（分）滴滴涕（DDT）是）是 20 世纪世纪 60 年代前广为应用的一种杀虫剂，它是由三氯乙醛和氯苯通年代前广为应用的一种杀虫剂，它是由三氯乙醛和氯苯通过如下反应制备得到：过如下反应制备得到： DDT 因其稳定性、脂溶性、药效普适性等特点，而大量生产，普遍使用，因其稳定性、脂溶性、药效普适性等特点，而大量生产，普遍使用，以致最终造成环境污染。从以致
23、最终造成环境污染。从 70 年代初起，美国、瑞士等国相继禁止生产年代初起，美国、瑞士等国相继禁止生产 DDT 。我国政府。我国政府 1985 年明令全部禁止使用年明令全部禁止使用 DDT 。为了杀灭对人类有害的昆虫，而又避免或减少污染环境和破坏生态平衡，为了杀灭对人类有害的昆虫，而又避免或减少污染环境和破坏生态平衡，化学工作者进行了不懈的努力，研制出多种新型杀虫剂，以代替化学工作者进行了不懈的努力，研制出多种新型杀虫剂，以代替 DDT 等农药。等农药。例如化合物例如化合物 A(如下如下)就是其中的一种。就是其中的一种。 请完成下列各题：请完成下列各题：9-1 氯苯是一种重要的化工原料，由苯和氯
24、气生产氯苯的反应是（氯苯是一种重要的化工原料，由苯和氯气生产氯苯的反应是（ ）A. 化合反应化合反应 B. 分解反应分解反应 C. 取代反应取代反应 D. 加成反应加成反应9-2 下列关于下列关于 DDT 的说法不正确的是的说法不正确的是 （ ）A. DDT 也能杀死有益的生物也能杀死有益的生物 B. DDT 极易溶于水极易溶于水 C. DDT 是烃的衍生物是烃的衍生物 D. DDT 不易被生物分解不易被生物分解9-3 化合物化合物 A 含有的官能团有含有的官能团有 。9-4 南极企鹅和北极土著居民的体内也曾发现微量的南极企鹅和北极土著居民的体内也曾发现微量的 DDT，造成这种情况的主要原因是
25、，造成这种情况的主要原因是_。实验又证实，当初美国加利福尼亚州受污染的达莱湖里大鱼体内一类组织中，实验又证实，当初美国加利福尼亚州受污染的达莱湖里大鱼体内一类组织中，DDT 的浓度竟高达的浓度竟高达 7500 ppm，可毒死食鱼鸟。这类组织是，可毒死食鱼鸟。这类组织是 。 9-5 为避免或减少污染环境和破坏生态平衡，对化学新农药必备的生物化学特性，应作何规定？为避免或减少污染环境和破坏生态平衡，对化学新农药必备的生物化学特性，应作何规定？ 。9-1 C （1 分）分） 9-2 B （1 分）分） 9-3 双键、羟基、醛基（双键、羟基、醛基（3 分）分）9-4 生物富集、食物链传递、生物富集、食物链传递、DDT 性质较稳定，脂肪（性质较稳定，脂肪（3 分）分） 9-5 高效、低毒、低残留（高效、低毒、低残留（2 分）分）第第 10 题题（12 分）分）写出下列反应机理写出下列反应机理10-1NH2NaNO2/HClH2OOH+10-2OHOHCH3CNH+ON10-1（共（共 6 分）分）HClHNO2N2-N2+ +H2OOHOH+-H+-H+(1)(1)(1)(1)(1)(1)+H10-2（共（共 6 分）分）-H2OH+OH+N C-CH3OHNC+CH3-H+.(2)(2)ON(2)