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1、2009 年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题答案年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题答案 题号 1 2 345678总计满分 4 15 71411111919100 得分 4 分 第一题 据说 Cf(原子序数为 98)是最贵的金属,它是 1950 年制得的人造元素,当时人们使用 A 粒子轰击发现了它,同时得到了一个中子。写出 A 的符号和核反应方程 Cm?式。He?(2 分) He ?Cm?Cf ?n? (2 分) 5 分 第二题 水泥是一种重要的建筑材料, 最常见的是硅酸盐水泥。 它的主要成分为 SiO2、Cl 溶解沉淀后,为何再次加氨水沉淀,而不是直接定容? 洗净,再次沉淀.
2、00mL 待测液 B,加 10 滴 10%磺基水杨酸,用 1+1 氨水和高或者过低会有什么影响? 应过大,指示剂也不能很好地起作用 3+可以采用置换滴定法,步骤如下:在滴定 Fe3+离子后的溶液中,加入 10.00mL ?1Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO。定量分析后四种金属离子的常用方法是 EDTA 滴定法。试样可以先用 HCl 分解,过滤除去 SiO2后加氨水沉淀 Fe3+、Al3+以便与 Ca2+、Mg2+分离,方便测定。再次过滤后用 HCl 溶解沉淀,再加氨水沉淀过滤,合并两次的滤液和洗涤液,定量转移至 250mL 容量瓶, 定容, 记为溶液 A。 将沉淀再用 HCl 溶解, 定
3、量转移至 100mL 容量瓶,记为溶液 B。 1.在第一次用 HFe(OH)3和 Al(OH)3均为无定形沉淀,对溶液中离子吸附、包裹严重,难以可以有效减小损失。 (2 分) 2.测定 Fe3+的步骤如下:移取 251+1 HCl 溶液调节至溶液呈紫红色(pH=2) ,加热至 60-70,用 EDTA 标准溶液滴至紫红色变成淡黄色或无色。 为什么要调节 pH=2?过使 Fe3+能被准确滴定。 (或其他合理答案) (1 分) pH 过高,Fe3+和 Al3+都会水解。pH 过低时 EDTA 酸效(2 分) 3.测定 Al0.02032molL-1 EDTA 标准溶液,2 滴二甲酚橙,调至 pH=
4、4.2,煮沸约 3min,冷却后调节 pH约为5.5, 补加2滴二甲酚橙, 用0.01928molL-1 Zn2+标准溶液滴至亮黄变为紫红, 消耗5.52mL。再加入 10mL 20% NH4F,加热至微沸,流水冷却,再补加 2 滴二甲酚橙,调至溶液呈亮黄1色。再用上述 Zn2+标准溶液滴至亮黄变为紫红,消耗 4.34mL。 (1)写出滴定过程中的反应方程式。 Al3+H2Y2-=AlY-+2H+ Zn2+ H2Y2-=ZnY2-+2H+ 2Y2- Al3+的浓度。 结果 1 分) 出结论?与上述计算结果是否相同?为) 不同(1 分) 这样可能受到其他离子的干扰,因而结果偏高。 (2 分) 为
5、氨里在实验室采用 600、 200 个大气压和用金属铁作催化剂的条件下,人工以上的氨被用作各种肥料。 H3更好?试解释原因。 接氧化放热,更节省能源。 (1 分) Al 的数量是相同的。 AlY-+6F-+2H+=AlF63-+H(每个 1 分 共 3 分) (2)计算待测液 B 中3.3510-3molL-1 (公式正确 2 分,(3)第一次使用 Zn2+标准溶液滴定之后是否可以得什么? 是(1 分7 分 第三题 200 年前,威廉亨利分析了氨的成分,推翻了当时戴维的错误见解,认含有氧元素。 100 年前,哈伯固氮成功,平衡后氨的浓度达到 6%,首次取得突破。 今天,按物质的量计算,氨是工业
6、生产最多的化合物,80%氨的另一个重要用途是合成 HCN, 常用的有两种方法。 Andrussow 法是在氧气存在下用 N和一种烃 A 按物质的量 1:1 反应,得到 HCN 和水。Degussa 法是在无氧的条件下用相同的物质反应。两种方法都需要铂催化剂,且都在 1200左右反应。 (1)写出 A 的化学式和 Andrussow 法的反应方程式: CH4(2 分) 2CH4+2NH3+3O2=2HCN+6H2O (2 分) (2)写出 Degussa 法的反应方程式: CH4+NH3=HCN+3H2 (2 分) (3)从能源角度来看,哪种方法Andrussow 法更好,相当于 Degussa
7、 法中将生成的 H2直14 分 第四题 -Al2O3俗称刚玉,是红宝石和蓝宝石的主要成分。因具有耐磨,耐热,导热性好,硬度大,绝缘性好等特性,在工业中应用也很广泛。 在 -Al2O3中,O 作六方最密堆积,Al 填充八面体空隙,各层(1)画出一层中 Al 的排列情况示意图,圈出二维晶胞。 2 或或(画图 3 分 圈出晶胞 2 分) (2)在晶体中最多有几种这样的层?若不同的层依次有序排列,则层的重复单元中有多少层 Al?以 A、B、C表示不同的 O 层,a、b、c表示不同的 Al 层,写出层的堆积方式。 3 种(1 分) 6 层(1 分) AaBbAcBaAbBc(3 分) (3) 若 Al2
8、O3的晶胞参数为 a=476.3pm, c=1300.3pm, =3.97gcm-3, 求每个晶胞中的 “Al2O3”数量。 n=2.99 3 个(计算 2 分,结论 1 分) (4)若 Al 将所有八面体空隙填满,将是哪种晶体结构类型? NiAs 型 (1 分) 11 分 第五题 以苯和不超过三个碳原子的化合物合成, 请使用高产率的反应,不得超过 10 步。 (每个中间物质和反应条件各 1 分,共 11 分) 11 分 第六题 VA 包括 VA1和 VA2, 在视觉的光化学过程中起重要作用。 存在于鱼肝中。 VA1的合成路线如下: 3 (1)写出 A,B,C,D 的结构简式。 A:CH3I
9、B: C: D: (每个 2 分,共 8 分) (2)前两步反应分别属于哪种类型? 取代 加成(各 1 分) (3)产物共有几种顺反异构体? 16 种(1 分) 19 分 第七题 A 是一种对人体有害的元素, A 的单质与 O2反应得到 B, B 为 NaCl 型结构,与(NH4)2S 共热得到 C,C 相对于 B 增重 12.52% (1)写出 A,B,C 的化学式和 B-C 的反应方程式。 A:Cd B:CdO C:CdS CdO+ (NH4)2S=CdS+2NH3+H2O (每个化学式 1 分,化学方程式 2 分,共 5 分) (2)举出 A 的一种常见用途。 4制造电池(1 分) C
10、与 SOCl2共热,得到等物质的量的 D,E,F。其中 E 仅含两种元素,F 是一种氧化物。C与 E 反应也能得到 D,同时生成另一种单质 G。 (3)写出 D,E,F,G 的化学式和两个反应的方程式。 D:CdCl2 E:S2Cl2 F:SO2 G:S CdS+2SOCl2= CdCl2+ S2Cl2+ SO2 CdS+ S2Cl2= CdCl2+3S (每个化学式 1 分,化学方程式 2 分,共 8 分) (4)画出 E 的结构式,推测它是否有极性,指出原因。 有极性,结构与 H2O2类似,应该有一个二面角。 (结构式 2 分,判断 1 分,原因 2 分) 第八题 乙酸是醋的重要成分,也是
11、一种工业原料。醋中的乙酸是通过细菌发酵制得的。有氧发酵的原料是乙醇的溶液。 (1)根据下列数据,写出热化学反应方程式,计算标准状态下的反应平衡常数。 CH3CH2OH(l)CH3COOH(l)H2O(l)O2(g) ?(kJ mol?) -277.7 -483.5 -285.8 0 ?(J mol? K?) 160.7 158.0 70.0 205.2 CH3CH2OH(l)+O2(g)=CH3COOH(l)+H2O(l) ? ?491.6 kJ mol?(2 分) 么正极和负极的物质分别是什么?理论电压为多O2,负极是 CH3CH2OH(各 1 分) ,下面是某工厂生产过程示意图: ?K=6.441086 (过程 2 分,结果 1 分) (2)有人提出利用将该反应制作电池,那少? 正极是1.18V(计算过程 2 分,结果 1 分) 工业用乙酸可用 Monsanto 合成法生产5 (3)写出总反应方程式,指出反应原料。 CH3OH+CO=CH3COOH (2 分) 原料是 CH3OH 和 CO (各 1 分) (4)画出 2 的所有异构体。 (每个 1 分) (5)你认为此法有什么优点和缺点?简单叙述。 优点:符合绿色化学标准,无副产物。工艺简单快捷。 缺点:催化剂昂贵,易中毒。 (优缺点各 1 分,合理即可) 6