2012年福建省高中學(xué)生化學(xué)競賽(預(yù))試題模擬一

1、2012年福建省高中學(xué)生化學(xué)競賽（預(yù)賽）試題（模擬一）（2012年05月1日8:30-11:30共計3小時）一、（8分）近年來，某些輕元素的含氫化合物及其復(fù)合體系作為氫源受到廣泛關(guān)注。化合物A（XYH2）和B（XH）都是具有潛在應(yīng)用價值的釋氫材料。A受熱分解生成固體化合物C并放出刺激性氣體D,D可使?jié)駶櫟膒H試紙變藍(lán)。A和B混合可優(yōu)化放氫性能。研究發(fā)現(xiàn)，該混合體系的放氫反應(yīng)分三步進(jìn)行：TOC o 1-5 h z2A=C+DD+B=A+H2C+B=E+H2將A和B按1：2的摩爾（物質(zhì)的量）比混合，在催化劑作用下，所含的氫全部以氫氣放出，失重10.4%。A、C、E均能水解生成F和DoG是由X和Y組

2、成的二元化合物，其陰離子是二氧化碳的等電子體,G分解生成E和一種無色無味的氣體I。寫出A、B、C、D、E、F、G和I的化學(xué)式。ABDECDFG二、（10分）2-1向TiOSO4水溶液中加入鋅粒，反應(yīng)后溶液變?yōu)樽仙?。在清夜中滴加適量的CuCl2水溶液，產(chǎn)生白色沉淀。生成白色沉淀的離子方程式是；繼續(xù)滴加CuCl2水溶液，白色TOC o 1-5 h z沉淀消失，其離子方程式o2已知Ee（FeO42/Fe3+）=2.20V，Ee（FeO42/Fe（OH）3）=0.72V。寫出氯氣和三氯化鐵反應(yīng)形成高鐵酸根的離子方程式。寫出高鐵酸鉀在酸性水溶液中分解的離子方程式。用高鐵酸鉀與鎂等組成堿性電池，寫出該電池

3、的電極反應(yīng)。三、（10分）1市售含鋁發(fā)泡劑的主要成分是硫酸鋁和小蘇打。有報道說：鋁在人體中積累不利于健康。因此有“無鋁發(fā)泡劑”出售。其中一類發(fā)泡劑仍是生成CO2起泡。估計“無鋁發(fā)泡劑”的主要成分是3-2實驗室過去常用洗液來洗滌玻璃儀器，原理是什么?為什么現(xiàn)在不再使用洗液來清洗玻璃儀器?根據(jù)洗液的原理，請你從常見的化學(xué)試劑中選擇合適的試劑作洗液代用品，說明你的理由。3-3硫代硫酸鈉在藥劑中常用作解毒劑，可解鹵素單質(zhì)、重金屬離子及氰化物中毒。請說明其作用原理并寫出反應(yīng)方程式。四、（10分）它們作為酸堿的可能性。”冃HP成鍵情況BF3NF34-3A1F3不溶于液態(tài)HF中，但當(dāng)HF中加入NaF時則可溶

4、，為什么？在此溶液中導(dǎo)入BF3時A1F3又沉淀5-2O2F2與H2O2有類似的結(jié)構(gòu)，用圖表示其結(jié)構(gòu)。另O2F2與H2O2中O-O鍵長依次為121pm和148pm.CH3CH3346，H2NNH2247，HOOH207試問：它們的鍵能為什么依次下降？六、（10分）no2和n2o4混合氣體的針管實驗是高中化學(xué)的經(jīng)典素材。理論估算和實測發(fā)現(xiàn)，混合氣體體積由V壓縮為V/2,溫度由298K升至311K。已知這兩個溫度下N2O4（g）2NO2（g）的壓力平衡常數(shù)Kp分別為0.141和0.363。6-1通過計算回答，混合氣體經(jīng)上述壓縮后，NO2的濃度比壓縮前增加了多少倍。6-2動力學(xué)實驗證明，上述混合氣體幾

5、微秒內(nèi)即可達(dá)成化學(xué)平衡。壓縮后的混合氣體在室溫下放置，顏色七、（10分）0.50dm3含有IO-和IO：的溶液在pH二8時，用足量的KI處理，可生成1.929gI2，同樣體積的這種溶液在pHa1時用足量的KI處理則可生成12.69gI2。寫出pHa8和pH10時，KI在這些溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。計算原溶液中IO-和IO-的濃度。(1)CH廠OOOcoch3CH3ONacH3OH(3)CH2OHH2SO4-H2O(4)HeHNO3aH2SO4B9FeCl2.hv(2)ClNa2CO3h2oaCH3CNaLindlarPdH2(5)0H-CHQH1.bTa,甲華1.CjH陽，學(xué)例旨A九、（9

6、分）化合物A和B的元素分析數(shù)據(jù)均為C85.71%,H14.29%。質(zhì)譜數(shù)據(jù)表明A和B的相對分子質(zhì)量均為84。室溫下A和B均能使溴水褪色，但均不能使高錳酸鉀溶液褪色。A與HC1反應(yīng)得2,3-二甲基-2-氯丁烷，A催化加氫得2,3-二甲基丁烷；B與HCl反應(yīng)得2-甲基-3-氯戊烷，B催化加氫得2,3-二甲基丁烷。91。寫出A和B得結(jié)構(gòu)簡式。92。寫出所有與A、B具有相同碳環(huán)骨架的同分異構(gòu)體，并寫出其中一種異構(gòu)體與HC1反應(yīng)的產(chǎn)物。十、（10分）化合物A、B和C的分子式均為C7H8O2。它們分別在催化劑作用和一定反應(yīng)條件下加足量的氫，均生成化合物D（C7H12O2）。D在NaOH溶液中加熱反應(yīng)后在酸

7、化生成E（C6H10O2）和F（CH4O）。A能發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：A+CMgClL-M（C8H12O）濃酸-N（C8H10）生成物N分子中只有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫，它們的數(shù)目比為1：1：3。10-1畫出化合物A、B、C、D、E、M和N的結(jié)構(gòu)簡式。10-2A、B和C互為哪種異構(gòu)體？（在正確選項的標(biāo)號前打鉤）碳架異構(gòu)體位置異構(gòu)體官能團(tuán)異構(gòu)體順反異構(gòu)體10-3A能自發(fā)轉(zhuǎn)化為B和C,為什么？10-4B和C在室溫下反應(yīng)可得到一組旋光異構(gòu)體L,每個旋光異構(gòu)體中有個不對稱碳原子。第9題2012年福建省高中學(xué)生化學(xué)競賽（預(yù)賽）試題（模擬一）答案（2012年05月1日8:30-11:30共計3小時）一(8分)ALi

8、NH2BLiHCLi2NHDNH3ELi3NFLiOHGLiN3IN2223分艱巨332二(10分)2-2Ti3+Cu2+Cl+H2O=TiO2+CuCl；+2H+CuCl+Cl=CuCl24FeO42+20H+=4Fe3+3O2+10H2O負(fù)極：Mg+2OH-2e=Mg(OH)2我析：Zn是強(qiáng)還原劑，將TiO2+還原到低(+3)價態(tài)，而低價態(tài)Ti可能顯還原性，將Cu2+還原，從而生成CuCl沉淀。2-22Fe3+3Cl2+16OH=2FeO42+6Cl+8H2O正極：FeO42+4H2O+3e=Fe(OH)3+5OH焦磷酸二氫鹽的混合物。、(10分)3-1NaHCO3和酸性物質(zhì)，如磷酸二氫鹽

9、、酒石酸氫鉀、3-2洗液：K2Cr2O7+濃H2SO4，利用了CrO3強(qiáng)的氧化性及H2SO4的強(qiáng)酸性。由于Cr（VI）污染環(huán)境，是致癌性物質(zhì)，因此停止使用。例如可以王水代替（王水：HNO3（濃）：HCl（濃）=1:3）。利用HNO3強(qiáng)氧化性,C1一的絡(luò)合性，大多數(shù)金屬硝酸鹽可溶等性質(zhì)。由于HNO3-HC1溶液在放置過程會分解，因此王水應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配。3-3（1）與鹵素作用：Na2S2O3+Cl2+H2O一Na2SO4+2HC1+SiNa2S2O3+4Cl2+5H2O一2NaHSO4+8HC1將Cl2還原為Cl-(2)與重金屬離子作用：生成配離子，可溶于水從體內(nèi)排出。HClx/O：+BClHClH、

10、刀有一ClHClHOBClCl+H+Cl-Hg2+2S2O3-一Hg(S2O3)22-23(3)與氰化物作用：KCN+Na2S2O3一KSCN+Na2SO3生成無毒KSCN。四、（10分）1因為BCl3的配位數(shù)為3,還有一空軌道可給H2O分子的未配電子對進(jìn)攻:第一步的水解產(chǎn)物二氯氫氧化硼繼續(xù)與水反應(yīng)，重復(fù)配位和取代作用，最后得H3BO3和HCl。BCl3+3H2OH3BO3+3HCl4-2幾何構(gòu)型成鍵情況BF3B原子以sp2雜化軌道與三個F原子形成三個b單鍵及口6鍵4路易斯酸堿bf3為路易斯酸因為B為缺電子原子平面三角形2012年福建省高中學(xué)生化學(xué)競賽(預(yù)賽)試題(模擬一) NF3N/IFFF

11、三角錐形N原子以sp3雜化軌道與三個F原子形成三個Q單鍵nf3為路易斯堿因為N原子提供孤對電子4-3A1F3的溶解機(jī)理是由于生成配離子AlF訂，但HF是共價化合物且存在氫鍵，故液態(tài)HF中F-極少不足以溶解A1F3。加入NaF后，F(xiàn)-增加可形成AlF(3-，故AlF3溶于其中,AlF3+3F-一A1F3-。由于BF-比A1F3-更穩(wěn)定，故溶液中導(dǎo)入BF3時BF3從A1F3-中爭奪F-形成BF-而36463364導(dǎo)致AlF3又沉淀出來。3BF3+A1F3-=3BF-+A1FJ3643五、(10分)5-1SOF、SOCl、SOBr都是三角錐構(gòu)型。222OFFOClClOBrBr這三種分子的OS鍵能不

12、同，因為xF，xCl，xBr(電負(fù)性)不同，OS鍵的化學(xué)環(huán)境不同。因為OS鍵除了有正常的q配鍵外，還有d-p冗反饋配鍵，即OS由于XFxClxBr，所以d-p冗反饋鍵強(qiáng)度依次下降。OS鍵能也依SOF2、SOCl2、SOBr2次序下降，鍵長增長。OO/5-2F由于F有很大的電負(fù)性，使O原子的電子云強(qiáng)烈偏向F,這樣，O與O之間的斥力降低，與H2O2相比，o2f2中的OO鍵長較短。3乙烷中的碳原子沒有孤對電子，肼中的氮原子有1對孤對電子，過氧化氫中的氧有2對孤對電子，使AA鍵的鍵能減小。(2分)六、(10分)6-1(1)設(shè)混合氣體未被壓縮，在298K(V、片)達(dá)平衡，N2O4(g)的平衡分壓為p1，

13、NO2(g)的平衡分壓為p2,則p1+p2=1atm(a)Kp(298K)=(p2/p)2/(p1/pe)=0.141(b)解聯(lián)立方程(a)和(b),得：p1=0.688atm，p2=0.312atm設(shè)針管壓縮未發(fā)生平衡移動，已知pT1=1atm,T1=298K，T2=311K，V2/V1=1/2,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pT1V1/T1=pT2V2/場，解得：pT2=2.087atm,N2O4(g)的分壓p1=1.436atm,NO2的分壓p2=0.651atm壓縮引發(fā)壓力變化，Qp=0.6512/1.436=0.2960.363=Kp(311K),平衡正向移動。設(shè)達(dá)到平衡時N2O4(g)分壓減

14、小xatm,則NO2的分壓增加2xatm,有：Kp(311K)=(p2+2x)/pe2/(p1-x)/pe=0.363(c)解得：x=0.0317atm。N2O4(g)的平衡分壓p1(311K)=1.404atm，NO2(g)的平衡分壓為p2(311K)=0.714atm濃度比等于分壓比：p2(311K)/p2(298K)=0.714/0.312=2.29，增加了1.29倍。2壓縮后的混合氣體在室溫下放置，溫度逐漸下降，平衡象放熱方向移動，NO2聚合成N2O4，顏色逐漸變淺，直到體系溫度降至室溫，顏色不再變化。七、(10分)pH8時，IO-+H2O+2I_=2OH-+IO-+I24232pH1

15、時，IO-+8H+7I-=4H2O+4I2IO-+6H+5I-=3H2O+3I2422322在pH8時，只有IO-與KI反應(yīng)，且生成L的物質(zhì)的量與參與反應(yīng)的IO-的物質(zhì)的量相同，所以1.929IO-=2539=00152(moldm-3)4.974在pH二1時，IO-與KI反應(yīng)生成的I2為：12.69-0.0152x0.50 x4x253.8=4.974(g)所以IO-=2538；3x050=。皿1(罰曲)八(10分)(3)0_(2)。2一=_oh3Cl(4)OOBrNO2NO2NO2+HO0CH“COCHh2ccch3NO2NO2CH3COOH(A)OOHCOOH(A)OOHOIIoch3c(B)(C(5)COOH(B)COOHOCH3COCH33II3OOHOHCHH3OH(各2分)A)