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2009年高中化学竞赛初赛模拟试卷(6)


2009 年高中化学竞赛初赛模拟试卷(6)
(时间:3 小时
题 号 满 分
H 1.008 Li 6.941 Na 22.99 K 39.10 Rb 85.47 Cs 132.9 Fr [223]

满分:100 分)
5 6 14 7 11 8 7 9 6 10 8 11 14
He 4.003 Ne 20

.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]

1 7

2 5

3 6

4 10

12

相对原子质量
Be 9.012 Mg 24.31 Ca 40.08 Sr 87.62 Ba 137.3 Ra [226] La 系 B 10.81 Al 26.98 Ga 69.72 In 114.8 Tl 204.4 C 12.01 Si 28.09 Ge 72.61 Sn 118.7 Pb 207.2 N 14.01 P 30.97 As 74.92 Sb 121.8 Bi 209.0 O 16.00 S 32.07 Se 78.96 Te 127.6 Po [210] F 19.00 Cl 35.45 Br 79.90 I 126.9 At [210]

Sc 44.96 Y 88.91 La- Lu Ac- La

Ti 47.88 Zr 91.22 Hf 178.5 Rf

V 50.94 Nb 92.91 Ta 180.9 Db

Cr 52.00 Mo 95.94 W 183.8 Sg

Mn 54.94 Tc [98] Re 186.2 Bh

Fe 55.85 Ru 101.1 Os 190.2 Hs

Co 58.93 Rh 102.9 Ir 192.2 Mt

Ni 58.69 Pd 106.4 Pt 195.1 Ds

Cu 63.55 Ag 107.9 Au 197.0

Zn 65.39 Cd 112.4 Hg 200.6

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Tb Lu 138.9 140.1 140.9 144.2 144.9 150.4 152.0 157.3 158.9 162.5 164.9 167.3 168.9 173.0 175.0

第一题(7 分) 工业上生产氨所需的氮来自 ,氢来自 出氨氧化制硝酸中的全部反应方程式。

,氨氧化制硝酸的催化剂是_____,写

第二题(5 分) 某不饱和烃 A,分子式为 C9H8,它能和银氨溶液反应产生白色沉淀 B。A 催化加氢得到化 合物 C(C9H12) ,将化合物 B 用酸性高锰酸钾氧化得到化合物 D(C8H6O4) ,将化合物加热则得 到另一个不饱和化合物 E。试写出 A,B,C,D,E 的结构。

第三题(6 分) MgSO4· 2O 可用造纸、 7H 纺织、 陶瓷、 油漆工业, 也可在医疗上用作泻盐。 它可以由某种工业废渣中提 练, 该工业废渣主要成分是 MgCO3, 另外还有 CaCO3、 B2O3 、 SiO2 等 杂 质 。 试 设 计 从 此 废 渣 中 提 出 MgSO4·7H2O(要求写出主要实验步骤) 。 CaSO4 和 MgSO4 的溶解度与温度的关系如右图所 示

第四题(10 分) 实验室制备少量的碘乙烷:将红磷粉末放入乙醇里,在不断振荡下逐 次加入细粒的 I2,则有反应:2P+3I2→2PI3 ???? 待反应缓和后, 用右图装置进行水浴加热, 半小时后反应可基本完成, 这时反应液中已基本无固体颗粒 I2 和红磷,然后要加入一些物质 X,并将
-1-

竖直的冷凝管更换为横放的冷凝管,水浴加热,蒸馏出粗品碘乙烷,此粗品中溶有乙醇和碘 (纯净的碘乙烷为无色不溶于水的液体,沸点 72.3℃) ,请回答下列问题: 1.写出由 PI3 制备碘乙烷的主反应和副反应。 2.X 可能是什么物质?为什么要加入 X? 3.图中的竖直冷凝管起什么作用?如何通冷凝水? 4.怎样除去粗品中的乙醇和碘?(指出加入的试剂和有关操作的名称) www.ks5.u.com 第五题(12 分) 固体 A 是离子晶体,结构类似于 CsCl,组成中含氮的质量分数为 73.68%,它的所有原子 的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构。该物质适当加热就分解成两种气体 单质。试回答下列问题: 1.写出 A 的化学式 ,A 的电子式 ;阳离子的结构为 体,其中 心原子的杂化形态为 。 2.A 溶于水后溶液呈 性(填“酸”“碱”或“中”,其原因是(用化学方程式 、 ) 表示) 。 3.A 与 CuI 在一定条件下可合成一种化合物 B。B 是一种红棕色、难溶于水的固体,X 一 射线衍射证实 B 是一种六方晶体,结构类同于闪锌矿(ZnS)测后的化学式为_________;生成 B 的化学反应为 。将 B 投入酸性溶液中(如盐酸溶液)可能看到的现象 为 ,其化学反应方程式为 。 4. 写出 A 受热分解的化学反应方程式 。 该反应 (填 “是” “否” 或 ) 属于氧化还原反应。 第六题(14 分) A 是一种强酸,其浓度超过 40%,就会迅速分解,产生比它的酸性更强的酸 B,同时放出 气体 C 和 D,该气体经干燥后,平均分子量为 47.6,所得气体通过 80℃NaOH 溶液,得到的产 物中一种是 A 的钠盐,同时还剩余一种可以使带火星的木条复燃的气体 D。试完成下列各题: 1.确定 A、B、C、D 各物质的化学式; 2.定量推算气体 C 和 D 的组成; 3.写出 A 分解方程式并配平; 4.写出气体与湿润的淀粉-碘化钾试纸的反应方程式和现象; 5.写出将气体通过 80℃NaOH 溶液时发生的反应方程式。 www.ks5.u.com 第七题(11 分) 有机物 O:CH3(CH2)5CH2C≡CCH2C≡CCH2OH 可由下面的路线合成:
A / KOH HC≡CH ?? ?? B ?

C ?O2 / ?? ? D ? Ag , ?

1) ? 2 E ?HBr ??? F ?Mg /? ? ? G ?(?D;( 2?O ? H ?HBr I ?Mg /? ? ? J ? / Na2O2 ? ) H? ?? ? ? 无水乙醚 ? ? 无水乙醚 ? 1) ? 2 ?(?D;( 2?O ? K ?HBr L ?? B / ? ? ? M ?PBr 3 ? N ?? B / ? ? ? ? ) H? ?? ? ? ? ? 一定条件 ? ? 一定条件 ?

CH3(CH2)5CH2C≡CCH2C≡CCH2OH(O) 1.写出 A~M 各物质的结构简式 2.用系统命名法命名化合物 M、O

第八题(7 分)
-2-

有机合成中特殊的极性转化的利用往往会为合成工作开辟一条全新的途径,如两个世纪 以前所发明的格氏试剂,成功地完成了由卤代烷正性碳向负性碳的极性转化:

?Mg /?? ? ? 无水乙醚 ?



不久以前,人们又利用二巯醇完成对羰基正性碳的极性转换: + 人们预计这个极性转换将有比格氏试剂更为广阔的应用前景; 试完成下列基本合成反应:www.ks5.u.com (1) (3) ? ? (2) (4) ? CH3 R

(5)

(6)

(7)

第九题(6 分) 取含有 NaCl 和 NaBr 的样品 0.600g,用重量法测定。得到两者的银盐沉淀 0.4482g,另取同 样重量的样品,用沉淀滴定法测定,消耗 0.1048mol/L,AgNO3 溶液 26.48mL。请写出有关反 应式并求 NaCl 和 NaBr 在试样中的百分含量各为多少?(注意有效数字) www.ks5.u.com

第十题(8 分) 有人发现乙炔可与金属羰基化合物发生反应,结果生成环状化合物: Fe(CO)5+CH≡CH→ +CO

现做如下实验,将 Fe(CO)5 与 C2(CH3)2 一起在光照下反应,完毕后分离出产物 A,元素分 析得出如下结果:Fe 18.4%;C 51.3%;H 3.9%。 1.推断 A 的化学式。 2.画出 A 的结构式。 3.写出生成 A 的化学反应方程式。 www.ks5.u.com

第十一题(14 分) 用如右装置来测定样品中砷的含量。 其中烧杯 A 中盛适量的 1mol/L Na2SO4 溶液,烧杯 B 中加搅拌器,以利于测定。E:直流稳压电源;K: 开关;R:可变电阻;G 毫安计;D:盐桥。
-3-

1.称取 5.000g 含砷样品,溶解后加入还原剂将砷还原为三价砷 As(Ⅲ)(HAsO32 ), 除去过量的还原剂后转移到 250mL 容量瓶中配成 250mL 溶液。取 40mL 适当浓度的 KI 和 NaHCO3 混合溶液加入 B 中,再用移液管取上述含砷溶液 10mL 加入 B 中,边搅拌边电解, 电解产生的 I2 将 As(Ⅲ)快速、定量的氧化为 As(V),以 2mA 的电流电解 4 分 1 秒后反 应完全,假定电能没有损失。计算样品中 Aa2O3 的百分含量。(1 个电子的电量为 1.602×10 -19 库仑,As2O3 的式量为 197.84) 2.装置 A、B 中的电解反应只需 2V 以下的电压就可实现,为什么 E 要选择 40V 以上? 3.反应终点可用什么指示剂来确定? - - 4.HAsO32 的还原性与 I 相比哪个强?电解时阳极上生成 I2 而不生成 As(V)的原因是 什么? - 5.HAsO32 可以和溶液中的 O2 反应,溶解氧将使测定结果偏高还是偏低?实验中怎样用 消除溶解氧的影响? 6.用指示剂判断反应终点有 2 秒的时间误差不可避免,若要求测定结果的相对误差不大 于 1%,则电解时间要设计控制为多少秒以上? www.ks5.u.com



-4-

参考答案

第一题(7 分) 大气 石油或水 铂 4NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 2NO2=N2O4 3NO2+H2O=2HNO3+2NO↑(各 1 分) 第二题(5 分)

第三题(6 分) 第一步,加稀硫酸于废渣中,MgCO3、CaCO3 溶解,而 B2O3、SiO2 不溶,过滤除去不溶物; 第二步,根据溶解——温度图,知道 CaSO4 随温度升高而溶解度下降,因此加热,浓缩 CaSO4 沉淀,而 MgSO4 留在溶液中,过滤,除去 CaSO4; 第三步,蒸发、冷却、结晶,析出 MgSO4·7H2O 晶体,过滤即得。 (各 2 分) 第四题(10 分) 1.主:PI3+3C2H5OH→3C2H5I+H3PO3(2 分) 副:PI3+3C2H5OH→(C2H5O)3P+3HI(2 分) 2.沸石(或碎玻璃) 分) 防止溶液暴沸(1 分) (1 3.冷凝回流易挥发的反应物(1 分) 下入上出(1 分) 4.加入稀的 NaOH 溶液(1 分) 洗涤分液(1 分) 第五题(12 分) 1.NH4H; ;正四面,sp 杂化(各 1 分)
3

2.碱:NH4H+H2O=NH3·H2O+H2↑(各 1 分) 3.CuH,NH4H+CuI=CuH+HI+NH3↑; 生成白色难溶物,并有气体放出;CuH+HCl=CuCl↓+H2↑(各 1 分) 4.NH4H NH3↑+H2↑;是。 (各 1 分) 第六题(14 分) 1.A:HClO3 B:HClO4 C:Cl2 D:O2(各 1 分) 2.气体组成为 O2︰Cl2=3︰2(2 分)
-5-

3.8HClO3=4HClO4+3O2↑+2Cl2↑+2H2O(2 分) 4.2KI+Cl2=2KCl+I2 淀粉变蓝; I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl 蓝色又褪去(4 分) 5.3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO+3H2O(2 分) 第七题(分) 1.A:HCHO B:HC≡CCH2OH C:CH2=CH2 D: (各 1 分)

E:CH3CH=CH2 F:CH3CH2CH2Br G:CH3CH2CH2MgBr H:CH3(CH2)3CH2OH I:CH3(CH2)3CH2Br J:CH3(CH2)3CH2MgBr K:CH3(CH2)5CH2OH L:CH3(CH2)5CH2Br M:CH3(CH2)5CH2C≡CCH2OH N:CH3(CH2)5CH2C≡CCH2Br(各 0.5 分) 2.M:2-癸炔-1-醇;O:2,5-十三碳二炔-1-醇(各 1 分) 第八题(7 分) (1)R- -R’ (2)R- -H

(3)

(4)

(5)R’- -Cl (6)R’- -OR’’ (7)CO2(各 1 分) 第九题(6 分) NaCl:1.643mmol 16.00%;NaBr:1.132mmol 19.41% 第十题(8 分) 1. Fe︰C︰H︰O=1︰13︰12︰5。 即化学式为 FeC13H12O5。 由氢原子数知, 产物中的 C2(CH3)2 单元有 12/6=2,故化学式为:Fe[C2(CH3)2]2(CO)5。 分) (3 2.Fe 需要的配位电子数为 10 个。若按题给方式配位,则多出两个电子,故产物可能具

有如下结构:

(环提供 2 个双键配位) 分) (3

3.Fe(CO)5+2C2(CH3)2

Fe[C2(CH3)2]2(CO)5(2 分)

第十一题(14 分) 1.0.124%(5 分) 2.随着电解的进行,电解池中电阻发生变化,为了得到稳定的电解电流,采用较高的电 压和较大电阻,电流大小由 E、R 控制,I=E/(R+R 电),R 电相对较小,可忽略电阻。 分) (2 3.淀粉(1 分) 4.HAsO32-强(1 分) 电极上 I-的反应速率比 HAsO32-快(1 分) 5.偏低(1 分) ,先加过量的 As(Ⅲ)搅拌反应,然后电解到淀粉刚好变色为止,再加待 测液电解测定(2 分)
-6-

6.若要求测定结果的相对误差不大于 1%,应控制 200 秒以上。 分) (2

-7-


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