2004年福建省化學(xué)競(jìng)賽預(yù)賽

2004年福建省化學(xué)競(jìng)賽預(yù)賽試題 1、（2004福建預(yù)賽）氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上普遍采用高純硅與純氮在 13000C反應(yīng)制得。1.根據(jù)性質(zhì)，推測(cè)氮化硅陶瓷的用途是A制汽輪機(jī)葉片 B制有色玻璃 C制永久性模具 D制造空調(diào)機(jī)2現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱反應(yīng)，可得較純的氮化硅，反應(yīng)化學(xué)方程式為：也可用碳在氮?dú)夥罩羞€原二氧化硅制備氮化硅，反應(yīng)化學(xué)方程式為：3.在氮化硅中添加氧化鋁，用氧原子取代一部份氮，用鋁原子取代一部份硅，通過常壓燒結(jié)即成為新一代無機(jī)非金屬材料叫氧氮化硅鋁，又名賽倫(Sialen)，化學(xué)式為Si6xAlxOxNy(x：24)，則賽倫晶體結(jié)構(gòu)屬于 晶體類型，并且有 、 、 等特性，化學(xué)通式中y為 （用含X的表達(dá)式表示）。2、（2004福建預(yù)賽）1己知反應(yīng)：3Fe +4H2O = Fe3O4 +4H2發(fā)生此反應(yīng)的H2O的狀態(tài)是：（）A冷水 B熱水 C水蒸氣 D堿性2某地土壤顯堿性主要是由于Na2CO3引起的，加入石膏有降低堿性作用。是因?yàn)椋ǎ〢石膏不溶于水 B與Na2CO3作用生成更難溶的CaCO3 C與Na2CO3混合，抑制Na2CO3水解 D石膏顯酸性，與Na2CO3發(fā)生中和反應(yīng)3在地球的高空大氣層中存在著臭氧，最大濃度出現(xiàn)在離地球約25公里處。由于臭氧在 附近有一很強(qiáng)的吸收帶，所以這層臭氧起著過濾器的作用，使地球免受過多的有害輻射。上層大氣中某些痕量組分， 、 等，可作為O3分解催化劑。臭氧作為氧化劑時(shí)，多數(shù)是三個(gè)氧原子中只有一個(gè)氧被“利用”，少數(shù)情況下，所有的氧從反應(yīng)式中看似乎全被“利用”，試寫出臭氧分別與PbS、SO2作用的方程式：3、（2004福建預(yù)賽）硫及其化合物是大家十分熟悉的，回答或計(jì)算下列問題：1己知單質(zhì)硫是以環(huán)狀S8形式存在，人們現(xiàn)在可以制備出多種環(huán)多硫的一氧化物，如在 400C低溫下，用SOCl2和H2S在CS2溶液中可制備出S8O，該化合物是橙黃色晶體，在室溫以上分解。畫出S8O結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，寫出S8O分解方程式：2SO2是引起酸雨的主要物質(zhì)，某同學(xué)收集一份雨水，放置一夜以后進(jìn)行測(cè)定pH=3.0，假設(shè)此時(shí)雨水的酸性均來自于硫酸，計(jì)算雨水中硫酸的總濃度（Ka2=102.00）。3SO2可用石灰乳法處理，最后可得到生石膏，分步寫出反應(yīng)方程式：4SO2也可用NaOH、Na2CO3吸收，所得溶液可用于漂白織物時(shí)的去氯劑，寫出去氯的離子反應(yīng)方程式并鑒定產(chǎn)物。4、（2004福建預(yù)賽）夢(mèng)溪筆談?dòng)涊d“信州鉛山具有苦泉，流以為澗。挹其水熬之，則成膽礬，?！笨嗳兄Q膽水?；卮鹣铝袉栴}：1.寫出膽水中金屬原子的價(jià)層電子構(gòu)型。2.如果在熬制膽礬的過程中，過度加熱，會(huì)發(fā)生一系列變化，說明顏色如何變化？并在以下框圖中填寫主要化合物。顏色變化： 3.如果用鐵釜熬制膽礬，久之會(huì)發(fā)生什么變化？在該過程中可能還有哪些主要副反應(yīng)發(fā)生？用方程式表示。4.膽礬中的金屬常以其氧化物的形式存在于礦物中，品位較低，從這些礦中冶煉此金屬費(fèi)用較高。在地質(zhì)條件許可的情況下，可以鉆一些深井直達(dá)礦層，用一根管子加入A溶液，反應(yīng)后再用另一根管子抽出，送到蒸發(fā)鍋里加熱，加熱后放出兩種氣體，留在鍋內(nèi)的就是純度相當(dāng)高的氧化物，再用碳還原，即可得到金屬。而放出的氣體可重新溶在水里生成溶液A循環(huán)使用。判斷溶液A是什么溶液。5、（2004福建預(yù)賽）一種俗稱羅謝爾鹽的化學(xué)試劑酒石酸鈉鉀,并可用于制藥及供電鍍等用途?，F(xiàn)有該試劑樣品 0.923g，置于坩堝中灼燒。將灼燒后殘?jiān)芙夂?，加入HCl 50.00ml，需用0.1100mol/L NaOH 2.00ml滴至甲基橙變色。己知1.000ml HCl1.060ml NaOH，Mr(KNaC4H4O64H2O)=282.21.寫出酒石酸鈉鉀灼燒及與測(cè)定有關(guān)的化學(xué)方程式。2.計(jì)算試樣中KNaC4H4O64H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。6、（2004福建預(yù)賽）選擇正確答案填于下列各小題的括弧中1.中心原子以dsp2雜化軌道與配位體成鍵的分子是（）AH2SO4 BH3PO 4 CRe(H2O)4 DMnO42.在下列八面體構(gòu)型的絡(luò)合物中，哪一個(gè)表現(xiàn)出磁性（）AFe(CN)64 BCO(NH3)63 CMn(CN)65 DMn(H2O)62+3.具有四面體構(gòu)型的分子是（）APtCl42 BNi(CO) 4 CNi(CN)42 DPtCl2(NH3)24.不具有共軛鍵的分子是（）ARCONH2 BBCl 3 CSO42 D(NH2)2CO5.下列哪個(gè)分子的原子是共平面的（）AB2H6 BC2H 4 CC2H6 DCH2=C=CH27、（2004福建預(yù)賽）燃料電池是一種將貯存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能等溫地轉(zhuǎn)化成電能的電化學(xué)裝置。它具有高效、環(huán)境友好、安靜、可靠性高等特點(diǎn)。燃料電池不但可用于集中發(fā)電，也可用于飛船、潛艇、電動(dòng)車的動(dòng)力源及手機(jī)、筆記本電腦的可移動(dòng)電源。（1）請(qǐng)寫出以H2(g), N2H4(g), CH3OH(l)為燃料，以O(shè)2(g)為氧化劑的燃料電池的電池反應(yīng)式。并作簡(jiǎn)單比較。（2）燃料電池的理論電動(dòng)勢(shì)E與電池反應(yīng)的反應(yīng)焓增量rHm和反應(yīng)墑增量rSm間具有如下關(guān)系 （rGm=-nFE=rHm-TrSm）式中F為法拉弟常數(shù)，n為一摩爾燃料與氧化劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)所得失的電子的物質(zhì)的量。設(shè)電池反應(yīng)的rHm和rSm均為常數(shù)且符號(hào)相同，問當(dāng)溫度（T）升高時(shí)，電池的電動(dòng)勢(shì)是增大或減??？8、（2004福建預(yù)賽）寫出下列轉(zhuǎn)化中(a) (j)所需的試劑和條件：9、（2004福建預(yù)賽）檸檬烯是存在于橙皮油和檸檬油中的一種天然烯烴，在鉑催化下與過量的氫氣反應(yīng)，得到1-甲基-4-(1-甲基乙基)環(huán)己烷。若將檸檬烯與臭氧反應(yīng)，再用H2O / Zn處理，則得甲醛和如下所示化合物A。（1）寫出檸檬烯及其氫化產(chǎn)物1-甲基-4-(1-甲基乙基)環(huán)己烷的結(jié)構(gòu)式； （2）化合物A在鈀催化下與過量的氫氣反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛衔顱，B用酸處理得到2個(gè)分子式均為C9H18O2的化合物C和D；C和D都不能使溴的四氯化碳溶液褪色，但都能使高錳酸鉀溶液褪色。請(qǐng)寫出化合物B、C、D的結(jié)構(gòu)式。 （3）欲將化合物A轉(zhuǎn)變?yōu)锽，除催化氫化的方法外，還可用什么方法？請(qǐng)至少舉一例，寫出所需的試劑。 10、（2004福建預(yù)賽）甜味劑P4000，是目前已知最甜的化合物之一，它的甜度是蔗糖的4000倍，因具有毒性，故未能使用。其合成方法有兩種，一種是以苯為起始原料，另一種是以苯酚為起始原料。具體合成路線如下：（1）寫出上述合成路線中步驟(a), (b), (c)所需的試劑及化合物E的結(jié)構(gòu)式。（2）用系統(tǒng)命名法命名化合物D和甜味劑P4000。（3）方法二中的苯酚可由苯制備，請(qǐng)寫出以苯為唯一的有機(jī)原料合成苯酚的方法。（4）甜味劑P4000能與氫碘酸溶液在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)，請(qǐng)寫出所生成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式。2004年福建省化學(xué)競(jìng)賽預(yù)賽試題參考答案1、1. A23SiCl4 +2N2 +6H2= Si3N4 +12HCl3SiO2 + 2N2 + 6C = Si3N4 +6CO3.：A：原子 B、C、D：高溫、熱穩(wěn)定性好、高強(qiáng)度、超硬度、耐磨損、耐腐蝕等任三種。 E：8x。由（6X）4x3x（2）+y（3）=0求得2、1C2B3290nm或紫外區(qū)；氮的氧化物(或NOX x=12，；氟里昂或氟氯烴，氟氯甲烷；PbS+4O3=PbSO4+4O2 3SO2+O3=3SO3 3、1.2S8O = SO2 + 15 S2.解法一：設(shè)硫酸的總濃度為X mol/L，硫酸根濃度為y mol/LH2SO4 H+ + HSO4（完全電離）HSO4H+ + SO42XY X+Y Y 所以解出X=5.24x104mol/L所以此時(shí)雨水中硫酸的濃度為5.24x104mol/L解法二：H+=CH2SO4 + SO42+OH = HSO4+2 SO42+OH 因?yàn)镠SO4H+ + SO42103 SO42= 102.00HSO4HSO4= 101.00 SO42 H+=101.00 SO42 +2 SO42+OH103=101.00 SO42 +2 SO42+ 1011 SO42=4.76x104mol/LHSO4= 4.65x105mol/LCH2SO4= HSO4+ SO42 =4.76x104+ 4.76x105 =5.23 x104(mol/L) 3. Ca(OH)2 + SO2 = CaSO31/2H2O(s) + 1/2 H2O2 CaSO31/2H2O +O2+ 3 H2O = 2 CaSO42H2O(s) 4SO32+ Cl2 + H2O = SO42+2Cl+2H+ 鑒定：1.取12ml反應(yīng)液于離心試管中，滴加Ba(NO3)2得到白色沉淀，加稀HNO3不溶，說明含有SO42，加過量Ba(NO3)2使SO42沉淀完全。2.離心分離，在清液滴加Ba(NO3)2檢驗(yàn)SO42是否沉淀完全。3.在離心分離清液中加入AgNO3，得到白色沉淀，加HNO3不溶，則說明溶液中含Cl4、1.Cu：3d104s12.蘭色白色黑色紅色CuSO45H2O；CuSO43H2O；CuSO4H2O；CuSO4；CuO；Cu2O+1/2O23.久之則鐵鍋上會(huì)沉積出一層銅Fe + Cu2 = Fe2+ Cu 主要副反應(yīng)； Fe + 2H = Fe2+ H2 Fe2+ 2H2O = Fe(OH)2 +2 H）Fe + 2Cu2+ 2H2O = Fe2+ 2H+ 2CuOH4.A溶液為NH3與少量CO2的水溶液。5、1.2 KNaC4H4O6+5O2=2KNaCO3 +6CO2 +4H2O （或2KNaC4H4O64H2O+5O2=2KNaCO3 +6CO2 +8H2O）KNaCO3 +2HCl=KCl +NaCl + CO2 +H2OHCl+NaOH =NaCl + H2O2.計(jì)算試樣中KNaC4H4O64H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。6、C、D、B、C、B、7、（1）H2(g)+O2(g)=H2O(g) (a) N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) (b) CH3OH（l）+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) (c) a、b生成產(chǎn)物均無污染，但b所用燃料的價(jià)格高。 c、生成CO2(g)造成溫室效應(yīng)（2）燃料燃燒為放熱過程rHmO，故rSmO當(dāng)溫度升高E減少。8、(a)CH3MgI或CH3MgBr、CH3MgCl；H2O/H(b)H，(C)HBr，過氧化物(d)NaCCH(e)H2/Pd-BaSO4，喹啉（或其它）(f)(1)B2H6或BH3