全國(guó)高中生化學(xué)競(jìng)賽初賽模擬試題06

1、全國(guó)高中生化學(xué)競(jìng)賽初賽模擬試題（06） 第一題在水溶液中，(NH4)2S2O8溶液能與淀粉-KI溶液發(fā)生反應(yīng)，溶液變藍(lán)色。從理論上講，在較高溫度時(shí)，該反應(yīng)速率很快。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在較高溫度下上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。1 試寫(xiě)出上述化學(xué)反應(yīng)的離子方程式。2 簡(jiǎn)要敘述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯的原因。3 為了加快化學(xué)反應(yīng)，有人在(NH4)2S2O8與淀粉-KI溶液的混合溶液中加入了鹽A后，反應(yīng)能瞬間完成。請(qǐng)問(wèn)A為何物？其離子方程式如何？如何判斷上述反應(yīng)已經(jīng)完成？第二題赤銅礦的主要成分是Cu2O。測(cè)定赤銅礦中Cu2O含量的方法是：將礦石溶于足量的Fe2(SO4)3和H2SO4的混合溶液中，然后用酸性KMnO4溶液滴

2、定。1 寫(xiě)出上述測(cè)定赤銅礦的化學(xué)反應(yīng)方程式。2 上述測(cè)定方法有什么優(yōu)點(diǎn)？3 若某次測(cè)定Cu2O中稱取5.0g礦樣，用高錳酸鉀溶液滴定時(shí)，消耗0.1mol/L KMnO4溶液的體積為100mL，則礦樣中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？4 銅礦中還有一種重要的礦石輝銅礦，其主要成分為Cu2S。有人提出將赤銅礦和輝銅礦混合粉碎后將強(qiáng)熱，即可得到粗銅。你認(rèn)為有無(wú)道理？為什么？第三題某氣體單質(zhì)通過(guò)Na2CO3溶液可制備中學(xué)常見(jiàn)的無(wú)機(jī)酸的酸酐A（常溫下為淺綠色二元化合物）。若取標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體A 20.00mL溶入足量的KI溶液（假設(shè)反應(yīng)完全進(jìn)行），再用0.1000mol/L的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2

3、，消耗35.70mL。1 試通過(guò)計(jì)算確定A的組成。2 寫(xiě)出制備A的化學(xué)反應(yīng)方程式。3 A加熱會(huì)爆炸性分解為氣體B和氣體C，將B溶于水可生成D，A溶于水也可得到D，D為弱酸性物質(zhì)，具有強(qiáng)氧化性。試確定B、C和D的分子式。4氣體A在液態(tài)空氣中與NH3反應(yīng)生成一種鹽E、氣體F和水。試寫(xiě)出該反應(yīng)方程式。第四題 繼CH4和水的包合物在海底大量發(fā)現(xiàn)之后，在某些巖層中又發(fā)現(xiàn)了希有氣體Rg（限于At、Kr、Xe、Rn）與水的包合物。理論計(jì)算可知當(dāng)水分子形成籠體結(jié)構(gòu)所包藏的Rg達(dá)到最大值時(shí)Rg與水分子個(gè)數(shù)比為1:5.75。有如下數(shù)據(jù)包合氣體ArKrXeRn1atm下分解溫度-42.80C-27.80C-3.40

4、C/00C時(shí)的解離壓力105atm14.5atm1.5atm1atm試回答：1 該包合物與希有氣體原子序數(shù)在穩(wěn)定性上存在何種關(guān)系？就你所學(xué)知識(shí)提出合理的解釋，并在有機(jī)化學(xué)中找出類似的一例。2 如將H2O分子換為D2O，形成的包合物的解離溫度將更為降低，為什么？3 水、有機(jī)溶劑與Rg的共同包合物較為穩(wěn)定，CCl42Xe17H2O在1atm下到13.70C時(shí)才分解。假定其晶胞等同于冰的晶胞，冰晶胞中晶胞參數(shù)為a=4.5210-10m，c=7.3710-10m，六方晶系，試求這種晶體密度。第五題 將BiBiCl3混合物加熱至3250C，然后經(jīng)緩慢降溫至2700C，過(guò)剩的BiCl3用升華法分離除去，余

5、下一黑色晶體Bi24Cl28，該物質(zhì)中有鉍原子簇陽(yáng)離子，兩種陽(yáng)陰離子。其中一種陰離子的構(gòu)型為四方錐，另一種陰離子的構(gòu)型為底部共一條邊的四方錐連接而成的雙核配離子，陰離子中Bi的氧化數(shù)為3，在晶體中陰離子個(gè)數(shù)比為4:1。1 指出Bi24Cl28中陽(yáng)離子的組成。2 若該陽(yáng)離子中有兩種不同的鉍原子，且離子中存在一個(gè)C3旋轉(zhuǎn)軸，兩種不同鉍原子個(gè)數(shù)比為1:2，試畫(huà)出該原子簇陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)。3若將Bi、BiCl3、AlCl3混合加熱，可得到Bi5AlCl4，試畫(huà)出該物質(zhì)中陰離子的結(jié)構(gòu)。第六題 一定量的烴X能在氣體單質(zhì)A中燃燒，將產(chǎn)生的氣體恢復(fù)到室溫后通入到足量的Ca(OH)2溶液中，產(chǎn)生6.24g白色沉淀；

6、將同樣量的X放在氣體單質(zhì)B中燃燒，也將產(chǎn)生的氣體恢復(fù)到室溫后，通過(guò)足量的澄清石灰水，則產(chǎn)生16.0g白色沉淀。已知X不能在Fe的催化下與液溴反應(yīng)，但能在光照的條件下與Cl2反應(yīng)。X能與熱的KMnO4溶液反應(yīng)，生成Y，Y能與12倍量的鹽酸完全反應(yīng)。已知A和B均是中學(xué)常見(jiàn)的氣體單質(zhì)。1 試分析確定氣體A和B。確定烴X和有機(jī)物Y。2 寫(xiě)出上述化學(xué)反應(yīng)方程式。第七題無(wú)色結(jié)晶A（熔點(diǎn)478K）是一元固體強(qiáng)酸（含有兩種基團(tuán)），溶于水和液氨，不溶于乙醇。在工業(yè)上用作酸性清洗劑、阻燃劑、磺化劑。A在室溫下較穩(wěn)定，但在干燥的空氣中受熱到533K時(shí)，能產(chǎn)生SO3、SO2、N2和H2O。A晶體屬正交晶系，晶胞中含有

7、n個(gè)A分子，晶胞參數(shù)a=806.6pm，b=811.5pm，c=925.5pm，密度為2.13g/cm3。1.試通過(guò)計(jì)算確定A的分子式。解釋A是強(qiáng)酸的原因。最近，有化工廠用尿素CO(NH2)2和發(fā)煙硫酸（溶有SO3的硫酸）為原料合成A的化學(xué)工藝：2.重結(jié)晶用10%12%的硫酸作溶劑而不用水作溶劑的原因是什么？ 尿素和發(fā)煙硫酸的反應(yīng)步驟是：CO(NH2)2(s)與SO3(g) 1:1（摩爾比）發(fā)生化合反應(yīng)生成B。B與H2SO4 1:1（摩爾比）反應(yīng)生成A。3 試分別寫(xiě)出反應(yīng)和反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。判斷反應(yīng)的H的熱值大小。4 上述反應(yīng)過(guò)程應(yīng)控制反應(yīng)溫度為75800C，若溫度高于800C，A的產(chǎn)率會(huì)

8、降低，其原因是什么？5 測(cè)定產(chǎn)品中A純度的方法如下：稱取7.920g產(chǎn)品配成1000mL待測(cè)液，量取25.00mL待測(cè)液于錐形瓶中，加入2mL 0.2mol/L稀鹽酸，用淀粉碘化鉀試劑作指示劑，逐滴加入0.08000mol/L NaNO2溶液，當(dāng)溶液恰好變藍(lán)時(shí)，消耗NaNO2溶液25.00mL，此時(shí)反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物均相同。6 試寫(xiě)出測(cè)定產(chǎn)品中A的純度的化學(xué)反應(yīng)方程式，并計(jì)算產(chǎn)品中A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。7以酚酞為指示劑，用NaOH溶液進(jìn)行酸堿中和滴定也能測(cè)定產(chǎn)品中A的純度，但測(cè)定結(jié)果通常比NaNO2法偏高，原因是A中混有某種雜質(zhì)。請(qǐng)問(wèn)該雜質(zhì)是什么？為什么？第八題 高鐵酸鉀（

9、K2FeO4）具有極強(qiáng)的氧化性，是一種優(yōu)良的水處理劑。1 已知FeO42-能在中性的水中變成Fe(OH)3膠體。Fe(OH)3膠體裹夾著水中雜質(zhì)而沉淀，從而達(dá)到凈水作用。試寫(xiě)出FeO42-發(fā)生凈水作用的離子方程式。2 K2FeO4能受熱分解，寫(xiě)出熱分解反應(yīng)方程式。3 將適量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中，配制成c(FeO42-)=1.0mmol/L的試樣，將試樣分別置于200C、300C、400C和600C的恒溫水浴中，測(cè)定c(FeO42-)的變化，結(jié)果見(jiàn)右圖。該實(shí)驗(yàn)的目的是什么？發(fā)生反應(yīng)的H熱值大小如何？4FeO42-在水溶液中的存在形態(tài)如右圖所示。該pH-分布系數(shù)圖說(shuō)明FeO42

10、-具有什么特點(diǎn)？向pH=6的這種溶液中加KOH溶液，寫(xiě)出發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式。 5測(cè)定某K2FeO4溶液濃度的實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟1：準(zhǔn)確量取V mL K2FeO4溶液加入到錐形瓶中步驟2：在強(qiáng)堿性溶液中，用過(guò)量CrO2-與FeO42-反應(yīng)，此時(shí)鐵元素沉淀，而鉻元素以酸根形式存在于溶液中。步驟3：加稀硫酸。其中過(guò)量的CrO2-轉(zhuǎn)化為Cr3+。步驟4：加入二苯胺磺酸鈉作指示劑，用c mol/L (NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液V1 mL。 寫(xiě)出測(cè)定步驟中所有發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，測(cè)定該溶液中K2FeO4的濃度為_(kāi)mol/L

11、（用含字母的代數(shù)式表示）。第九題 A為高能量的二元化合物，其結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱。爆炸A除得到黑色粉末B（單質(zhì)）外，還得到穩(wěn)定的氣體C。C在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度為1.25g/L。已知A中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.33%。1 試通過(guò)計(jì)算確定A的分子式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。2 寫(xiě)出A爆炸反應(yīng)方程式。3 A可用鈉鹽D與有機(jī)物E發(fā)生取代反應(yīng)制得。已知E（不含氫元素）為四面體構(gòu)型，其中氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為73.70%。試確定E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。寫(xiě)出制備A的化學(xué)反應(yīng)方程式。第十題 光催化制氫是化學(xué)研究的熱點(diǎn)之一?？茖W(xué)家利用含有呲啶環(huán)實(shí)現(xiàn)了循環(huán)制氫法，其示意圖如下（僅列出部分反應(yīng)條件）：1 試確定有機(jī)物II的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。2 有機(jī)物I可以用有機(jī)

12、物III與乙酰乙酸甲酯和NH4HCO3反應(yīng)制得。試確定有機(jī)物III的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。寫(xiě)出制備有機(jī)物I的反應(yīng)方程式。3 若用有機(jī)物代替III作原料，也能進(jìn)行類似的上述反應(yīng)，寫(xiě)出所得有機(jī)物IV的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。參考答案第一題1S2O82-+3I-2SO42-+I3-（或S2O82-+2I-2SO42-+I2） 2I2和淀粉在相對(duì)高溫下不顯色。I2和淀粉結(jié)合顯色；若溫度繼續(xù)升高，S2O82-和I-的反應(yīng)速度繼續(xù)加快，但I(xiàn)2和淀粉不顯色，而且I2要升華，這樣實(shí)驗(yàn)就不準(zhǔn)了。3A為Na2S2O3或其他硫代硫酸鹽；離子方程式為：2S2O32-+I3-S4O62-+3I- 反應(yīng)生成的I2立即與S2O32-反應(yīng)，生成了無(wú)色

13、的S4O62-和I-。因此在開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)，看不到I2與淀粉作用而顯示出來(lái)特有的藍(lán)色，但是一旦Na2S2O3耗盡，反應(yīng)生成的微量I3-，就立即與淀粉作用呈現(xiàn)藍(lán)色，所以藍(lán)色溶液的出現(xiàn)應(yīng)標(biāo)志著反應(yīng)的完成。第二題 1Cu2O+Fe2(SO4)3+H2SO42CuSO4+2FeSO4+H2O 10FeSO4+2KMnO4+8H2SO45Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O2Fe2(SO4)3溶液可循環(huán)使用。372%4有道理。因?yàn)?Cu2OCu2S6CuSO2第三題 1A：Cl2O；計(jì)算略。22Cl2+Na2CO32NaCl+Cl2O+CO2 3B：Cl2；C：O2；D：HOCl 41

14、0NH3+3Cl2O6NH4Cl+2N2+3H2O第四題 1原子序數(shù)越大越穩(wěn)定，主體一客體原理 冠醚結(jié)構(gòu) 2H2O分子間作用力較強(qiáng)，而D2O作用力較弱3第五題 1根據(jù)題意陽(yáng)離子Bi95+陽(yáng)離子，還有BiCl52-和Bi2Cl82-陰離子。(Bi9)2(BiCl5)4(Bi2Cl8)2 3第六題1討論法求解。和O2和F2 2化學(xué)方程式為：C24(CH3)12+24KMnO4C24(COOK)12+24MnO2+12KOH+12H2OC24(COOK)12+12HClC24(COOH)12+12KCl第七題 1。討論：當(dāng)Z=1，2，直到Z=8時(shí)，M=97g/mol。因?yàn)閮尚?，所以分子中?NH2(

15、堿性)和HSO4-或SO3H，所以A為NH2SO3H。H2NSO3HH2NSO3-+H+ p-共軛穩(wěn)定，有利于負(fù)電荷分散 2氨基磺酸在硫酸溶液中的溶解度比在水中的溶解度小。3CO(NH2)2(s)+SO3(g)H2NCONHSO3H(s) H0H2NCONHSO3H+H2SO42H2NSO3H+CO24溫度高，SO3氣體逸出加快，使反應(yīng)轉(zhuǎn)化率降低。溫度高，反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。 5H2NSO3HNaNO2NaHSO4N2H2O n(H2NSO3H)=n(NaNO2)=25.0010-30.08000mol/L=2.00010-3mol (H2NSO3H)=100%=98.0%（4）硫酸第八題 14FeO42-10H2O4Fe(OH)38OH-3O224K2FeO42K2O+2K2Fe2O4+3O2 3探究溫度對(duì)FeO42-濃度的影響（或其他合理答案） 4FeO42-離子具有一定的水解性。必須在較強(qiáng)的堿性條件下才能大量存在。pH=6時(shí)：HFeO4-OH-FeO42-H2O5步驟2：CrO2-FeO42-2H2OFe(OH)3CrO42-OH步驟3：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O CrO2-+4H+Cr3+2H2O Fe(OH)3+3H+Fe3+3H2O步驟4：6Fe2+Cr2O72-14H+6Fe3+2Cr3+7H2O cV1/(3V)第九題