高中化學(xué)競(jìng)賽模擬試題(二)

高中化學(xué)競(jìng)賽模擬試題（二）合方程式解釋

2-3.1923年布朗斯特提出了質(zhì)子理論。認(rèn)為凡是能夠給出質(zhì)子的物質(zhì)都為酸，接受質(zhì)子的物質(zhì)為堿。

有電子總數(shù)相同的三種微粒，它們既是質(zhì)子酸又是質(zhì)子堿，且分別為陰離子、中性分子和陽(yáng)離子，它

們是__________________________

2-4,質(zhì)子理論提出的同年，路易斯提出了電子理論，凡是接受電子對(duì)的為酸，給出電子對(duì)的為堿。

NH3和NF3的均為路易斯堿，堿性更強(qiáng)的是,

理由是_____________________________________________________________

2-5.1966年第一個(gè)超強(qiáng)酸被偶然發(fā)現(xiàn)，通常由質(zhì)子酸和路易斯酸混合。用SbFs與氟磺酸反應(yīng)后，可

得到一種超強(qiáng)酸H［SbF5（OSO2F）］o寫出該超強(qiáng)酸在氟磺酸中的電離方程式。

第1題（6分）、硼的化學(xué)豐富多彩，也是材料化學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。第3題（8分）、NO2-是一種常見(jiàn)配體，在八面體配離子［MR2（N（）2）4T中，中心離子M含量為21.27%,

1-1、最近美國(guó)RiceUniversity的教授BorisYakobson與其同事預(yù)測(cè)氮元素的含量為30.33%,只檢測(cè)到一種N?O鍵長(zhǎng)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題

了一種硼巴基球（Bn，如圖所示）的存在，這種分子組成與C60相似，3?1、給出自由狀態(tài)下的Nth-的結(jié)構(gòu)，NO?.在該配合物中配位方式

但在它每個(gè)六邊形的中心有一個(gè)額外的原子，顯著提高了其穩(wěn)定性。3-2、通過(guò)計(jì)算，給出配離子的化學(xué)式和名稱

貝!In=_______3?3、畫出該配離子的結(jié)構(gòu)

1?2、硼是制造超硬材料的元素之一。提高材料的硬度有兩種方法，一是制造具有類似金剛石結(jié)構(gòu)的

物質(zhì)，如立方BM,若M為第三周期的元素，則M為（填元素符號(hào)），二是尋找“不可壓縮性

的”的金屬，這類金屬具有高密度，低硬度的特點(diǎn)，它們和硼的化合物有異乎尋常的硬度，最近

《Science》雜志報(bào)道合成了一種可與金剛石相媲美的超硬材料XB2,X是第VHB族元素，則X為

（填元素名稱）

1?3、氮化硼納米管是一種具有優(yōu)異性能的材料，于1995年美國(guó)加州大學(xué)的教授首次合成。該材料可第4題（11分）、銀制器皿久置會(huì)失去光澤，這并不是僅僅由于氧氣的作用，是被“流動(dòng)的水和游蕩

由高溫?zé)峤夥ㄖ频?，用N2將由（NH。2s。4與NaBH4反應(yīng)生成的物質(zhì)A帶入含Co、Ni催化劑的硅的風(fēng)”所侵蝕，經(jīng)分析，銀器失去光澤是由于其表面形成了X,X可由以下三種方法除去，從而使銀

晶基片上，加熱到1000-1100C反應(yīng)生成，已知A為苯的等電子體，寫出兩步反應(yīng)的方程式器恢復(fù)光澤。

（1）將銀器置于盛有蘇打水的鋁制器皿中煮沸（2）將銀器在KSCN或NH4SCN溶液中放置幾分鐘

⑶將銀器用A的乙醇-水溶液處理數(shù)分鐘，X與A反應(yīng)的物質(zhì)的量比為1:8,A是NH4SCN的同分異

構(gòu)體，所有原子均只有一種化學(xué)環(huán)境。

第2題（10分）、酸是化學(xué)中重要的一類物質(zhì)，人們對(duì)酸的認(rèn)識(shí)是逐步加深的。試回答如下問(wèn)題：

24、1887年，阿侖尼烏斯提出了電離理論，在水溶液中能電離出H+的為酸，電離出OH離子的為堿。4-K給出X和A的化學(xué)式，并寫出生成X的化學(xué)方程式

比較水溶液中，下列陰離子的共扼酸的酸性大小（填序號(hào)）

（2）O2N4?2、寫出除去X的三種方法的化學(xué)反應(yīng)方程式

2?2、1905年，弗蘭克提出了溶劑酸堿理論。該理論認(rèn)為凡是在溶劑中產(chǎn)生該溶劑的特征陽(yáng)離子的溶

質(zhì)叫酸，產(chǎn)生該溶劑的特征陰離子的溶質(zhì)叫堿。試判斷液N/中加入U(xiǎn)3N后酸堿性變化情況，并結(jié)

4.3、計(jì)算X在水中的溶解度,在高溫下高爐中氧含量的測(cè)定可用氧化倍（ZrO2）氧傳感器來(lái)測(cè)定，在氧化倍中加入MgO,Y2（）3等立方

14

已知Ksp,x=6.3x10-5。,X的陰離子對(duì)應(yīng)的酸Ka尸9.5x10-8,Ka2=1.0xl0晶系的氧化物后，在600℃以上高溫時(shí)成為氧的快離子導(dǎo)體。其導(dǎo)電性能主要源于摻雜晶體中的氧離

子空位。下圖為氧化錯(cuò)固體電解質(zhì)的導(dǎo)電原理。

4-4、試判斷X在濃度相同的HNO3與HC1中的溶解性大小，說(shuō)明你的理由

第5題（9分）、將硼酸、發(fā)煙硫酸、螢石粉共熱得到無(wú)色氣體A,A為平面構(gòu)型分子，密度約為空

氣的2.3倍，A用乙醛吸收后得到液態(tài)物質(zhì)Bo液態(tài)乙酸中存在微弱的自偶電離，離子電導(dǎo)率為

139陷/cm,將B加入乙酸中形成均一透明的無(wú)色溶液，發(fā)現(xiàn)乙酸的離子電導(dǎo)率顯著增強(qiáng)，達(dá)到

1300-5800|iS/cm,B與乙酸的混合溶液是具有良好應(yīng)用前景的非水型電解質(zhì)，與傳統(tǒng)的水溶液電解質(zhì)6?3、寫出高氧側(cè)和低氧側(cè)的電極反應(yīng)式

體系相比有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大了電化學(xué)反應(yīng)研究的物質(zhì)范圍和電位研究區(qū)間。試回答下列問(wèn)題：高氧側(cè)，低氧側(cè)

5?1寫出A、B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式A,B6?4、若某摻雜電極Y2O3的ZrO2晶體中氧離子空位數(shù)為3.01X102°個(gè)，則理論上摻雜的Y2O3質(zhì)量為

5-2寫出生成A的化學(xué)反應(yīng)方程式____________________________________多少克？

5?3用方程式表示乙酸的自偶電離過(guò)程，并分析乙酸中加入B后，電導(dǎo)率顯著提高的原因

5?4紅外光譜顯示，純乙酸中存在兩種竣羥基吸收峰，分析這兩種峰產(chǎn)生的原因第7題（9分）、生源胺（biogenicamine）是指人體中擔(dān)負(fù)神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)作用的胺類化合物，包括腎

上腺素（adrenaline）、多巴胺（dopamine）、乙酰膽堿（acetylcholine）及5-羥基色胺（serotonine）

等。腎上腺素的結(jié)構(gòu)為下列合成實(shí)驗(yàn)所證實(shí)

兒茶酚+C1CHCOC1P0cbAA(CHOC1)A+CHNHB(CHON)

5-5為什么說(shuō)非水型電解質(zhì)可以擴(kuò)大電化學(xué)反應(yīng)研究的物質(zhì)范圍和電位區(qū)間？2873329n3

B+H2外消旋腎上腺素（C9Hl3O3N）A+NaOI—?上-3,4?二羥基苯甲酸

7?1、寫出兒茶酚、A、B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

第6題（8分）、溶氧分析儀能連續(xù)、自動(dòng)測(cè)量水中微量的溶解氧含量，可用于工業(yè)鍋爐用水，實(shí)驗(yàn)

室制備除氧水等方面。溶氧分析儀的核心部件是氧傳感器，傳感器中銀做陽(yáng)極，金做陰極，二電極之

間連接一穩(wěn)定的直流電源，以氯化鉀溶液為電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液與取樣水之間有一層氧氣可以透7-2,拆分外消旋腎上腺素后，（一）一腎上腺素具有

過(guò)的薄膜，測(cè)量金電極上產(chǎn)生的還原電流的大小得出氧氣的含量。R構(gòu)型，給出（一）一腎上腺素的立體結(jié)構(gòu)

6-1.試寫出溶氧分析儀的有關(guān)電極反應(yīng)式7?3、腎上腺素在空氣中會(huì)變成紅色，

陰極，陽(yáng)極分析其原因____________________________________

6?2、請(qǐng)從你寫的電極反應(yīng)式推測(cè)影響氧傳感器的性能的因素可能有哪些？第8題（11分）、有機(jī)化合物F是環(huán)己烯酮類除草劑（如烯草酮，烯禾定等）的重要合成中間體，F(xiàn)

的合成路線如下：

C2H5sH表1酸洗廢液組成

CH3CH=CHCHO

(C2H5%NTable1Chemicalanalysisofacid-washingwastesolution

MetalionNiMnCoFeCuZn

Content(g/L)45157.5WO.lW0.05W0.05

NaOHl.Abenzene

電用------1

CCOCFbCOOCB(C9H18O2S)2

+在強(qiáng)酸性的廢液中加入NaOH調(diào)節(jié)pH到2,在攪拌下加入飽和Na2c。3溶液和NaClO除去Mn\

2.H,A-H2O

Co2+,并控制pH不超過(guò)3.5（Na2c。3需緩慢加入，防止產(chǎn)生大量CO2而冒槽），過(guò)濾后電解含Ni?+

的過(guò)濾液，以銀鋁鈦不銹鋼片為陰極，以鉛片為陽(yáng)極，電解后在陰極得到銀粉。回答下列問(wèn)題

CH2(COOCH3)2CHQNa

C(CHOS)9-1、調(diào)節(jié)強(qiáng)酸性廢液至pH=2,可否直接用飽和Na2cO3溶液？分析你的原因

916D(C14H24O5S)

l.NaOH9?2、寫出除去廢液中Mu?*、Co?*的反應(yīng)方程式

E(C13H20O4S)

2.H+工

(F)

除草劑烯禾定的合成方法為:9?3、攪拌過(guò)程中Ni不被沉淀下來(lái)，實(shí)際操作中是如何實(shí)現(xiàn)？

（烯禾定）

8-1、給出A、B、C、D、E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式9-4,電解過(guò)程中電流效率與pH的關(guān)系如下圖，試分析如下圖所示變化的原因.并選擇電解的最佳pH

值

8-2,給出C和F的系統(tǒng)命名

C，F(xiàn)

8?3、巴豆醛（CH3cH=CHCHO）是重要的有機(jī)化工原料，酒精廠利用原料優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)巴豆醛可大大提

高經(jīng)濟(jì)效益，請(qǐng)給出酒精廠合成巴豆醛的方案。

8?4、給出G、H可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式圖1電流效率〃與pH的關(guān)系

Fig1RelationshipofrjandpH

第10題（11分）、化學(xué)世界里有許多“另類”的物質(zhì)。如亞鐵鹽在

空氣中通常不穩(wěn)定，易被氧化，如FeSOr7H9。

第題（分）、人造金剛石酸洗廢液中含有大量的、2離子，不經(jīng)處理排放危害極大。

97Ni?+Mn\Co?*而（NH4）2Fe（SO406H2。晶體比FeSO4-7H2O晶體等其它亞鐵鹽穩(wěn)

某工廠技術(shù)人員設(shè)計(jì)了創(chuàng)新方案，使有害離子的濃度降低到排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)得到了純度較高的銀粉。定許多，可在分析化學(xué)中做基準(zhǔn)試劑。常溫下FeSOr7H2O在空氣

廢液經(jīng)分析組成如下：

中容易失去結(jié)晶水成為FeSO4,而（NH。2Fe（SO4）2-6H2O失去結(jié)晶水

困難許多。

FeSO17H2O的晶胞參數(shù)為a=L407nm,b=0.6503nm,c=1.104nm,a=y=90.00°,器中反應(yīng)，催化劑為多孔載體附載金屬氯化物，如AI2O3附載CuC12,其催化機(jī)理分三步進(jìn)行，第一

3

0=105.57。密度為1.898g/cm,無(wú)水FeSO4晶體中最近的Fe—O距離為0.212nm,S—O距離為0.151nm,步為吸附的乙烯與CuCk反應(yīng)

Fe—S距離為0.475nm,Fe—Fe距離為0.769nm114、A的化學(xué)式為，用KOH的乙醇溶液處理A制得氯乙烯的方程式為

(NH4)2Fe(SC)4)2?6H2O的晶胞參數(shù)為a=0.932nm,b=1.265nm,c=0.624nm,a=y=90.00°,

P=106.80°,密度為L(zhǎng)864g/cm3,最近的Fe—O距離0.209nm,S—O距離為0.149nm,Fe—Fe距離為11-2、為什么現(xiàn)代工業(yè)不用乙煥氯化氫加成法生產(chǎn)氯乙烯？

0.486nm,NH4+—Fe距離為0.483nm,N—S距離為0.361nm

10-l＞計(jì)算一個(gè)FeSO4?7H2。晶胞和一個(gè)(NHJzFelSO^WHzO晶胞分別所含原子個(gè)數(shù)

11-3、請(qǐng)?zhí)岢鲆蚁┭趼然ù呋^(guò)程中涉及的三步反應(yīng)的化學(xué)方程式和總反應(yīng)的方程式

10-2,晶體自身的結(jié)構(gòu)如空隙大小直接影響化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的趨勢(shì)，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明

FeSO4-7H2Ott(NH4)2Fe(SO4)2-6H2O更易被氧化

已知：O的共價(jià)半徑為0?66mn,在晶體中+2價(jià)的Fe半徑為0.061nm,—2價(jià)的O半徑為0.121nm,

+6價(jià)的S半徑為0.029nm,—3價(jià)的N半徑為0.148nm11-4＞聯(lián)合平衡法以乙烯、氯氣、氧氣為原料，此法生產(chǎn)的氯乙烯占現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)量的90%以上，涉及

到以下三個(gè)反應(yīng)：

反應(yīng)一：CH2=CH2+CI2^CH2CI—CH2CI

反應(yīng)二：CH2C1—CH2C1^CH2=CHC1+HC1

反應(yīng)三：2cH2=CH2+4HCI+O2-2CH2C1—CH2C1+2H2O

如反應(yīng)一CH2C1—CH2C1產(chǎn)率為95%,反應(yīng)二CH2=CHC1和HC1的產(chǎn)率均為60%,反應(yīng)三

CH2C1—CH2C1的產(chǎn)率為93.5%,假設(shè)反應(yīng)中CH2=CH2(CH2C1—CH2C1均被完全消耗，且副反應(yīng)

10?3、FeSO^HzO在潮濕的空氣中被氧化的產(chǎn)物為Fe(OH)SO4?3H2。，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式中既無(wú)HC1的消耗，也無(wú)HC1的生成，為使生產(chǎn)中不購(gòu)進(jìn)HC1原料，也無(wú)HC1廢氣排出，計(jì)算反應(yīng)

一和反應(yīng)三中CH2二C%的投料比。

10-4＞在水溶液中(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O與FeSO4?7H2O穩(wěn)定性相當(dāng)，請(qǐng)分析其原因

第11題(10分)、氯乙烯是重要的化工原料，其聚合物PVC廣泛用于工業(yè)，農(nóng)業(yè)，建筑業(yè)，是世界

上消耗量最大的塑料產(chǎn)品之一。從氯乙烯的發(fā)現(xiàn)到PVC的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)歷了一百多年的時(shí)間。

1835年化學(xué)家用KOH的乙醇溶液處理A首次制得氯乙烯

1912年乙快與HC1加成制得氯乙烯

二十世紀(jì)六十年代乙烯氧氯化法實(shí)現(xiàn)工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)A,為氯乙烯的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)

提供了原料

現(xiàn)代工業(yè)聯(lián)合平衡法，生產(chǎn)了90%的氯乙烯

乙烯氧氯化法生產(chǎn)A的工藝為乙烯與干燥的氯化氫和空氣(或純氧)在300℃左右，150-500kPa下反應(yīng)

第4題

4-1、X：Ag2S,A：SC（NH2）2

4Ag+2H2S+O2=2Ag2s+2H2O.（各1分共3分）

參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)4-2、

第1題（6分）（1）2A1+3Ag2S+6H2O+3Na2CO3=2Al（OH）3+6Ag+3NaHS+3NaHCO3

1-1>80（2分）或負(fù)極：Al-3e=A13+

1-2>P,銖（2分，各1分）正極：3Ag2s+6e'=6Ag+3S2'

（）（）2；

1-3、3（NH4）2SO4+6NaBH4==2B3N3H6+3Na2SO4+18H22Ag2S+4SCN'=2[AgSCN2]'+S

+2

B3N3H6==3BN+3H2（2分，各1分）（3）Ag2s+8SC（NH2）2=2Ag[SC（NH2）214+S'.（各1分共3分）

4?3、

第2題（10分）Ag2s=2Ag++S：

2

2-1、（2）＞（3）＞（1）（2分）S+H2O=HS+OH,HS+H2O=H2S+OH.

+-2+

2?2、堿性增加，2NH3。NH4+NH2Cs=[H2S]+[HSl+[S],[Ag]=2CS,

3232

NH3+N'=HN+NH2或2NH3+N-=3NH2（2分）[S]=aCs,AgzSksp極小，[H+]可視為lO-7mol/L（1分）

2?3、HS,HO,NH+（全對(duì)給2分，其他合理結(jié)論也給分）

22251[S2-]+[HS-]+[HS].[HS-]^[HOS].[H+][H+]2

2?4、NHF的吸電子能力強(qiáng)，使N上電子云密度降低（2分，各1分）2

32-2-2-

+"a[S][S][S]K給電

2-5＞H［SbF5（OSO2F）］+HSO3F=H2SO3F+［SbF5（OSO2F）］（2分）2

KJK

第3題（8分）（X=------------2--------=

[H+]2+K[H+]+KK

/O112

M—N、

=9,5x10-8x10*=49x10一8

3"、NO2一為角型，（1分）由于只一種N?O鍵長(zhǎng)，應(yīng)為氮原子配位（1分）

10-14+9,5X10"8X10"7+9,5XIO-8x10"14''

3?2、若R中不含N,則氧元素含量為（0.3033/14）x32=0.6933,M,NQ之和將超過(guò)1,是不可能的。所以

必為含氮配體。設(shè)中含個(gè)則有+

RRxN,[Ag]=2CS,

（）+223

nM:nN=0.2127/MM：0.3033/14.01=1：（2x+4）MM=19.65（X+2）KSpAg2S=[Ag]x[S]=4aCs,

時(shí)，有合理解，為元素，（元素，分）

x=lMM=58.95Co1I~$5x]0.50―

配離子摩爾質(zhì)量=277g/mol,Cs=3—!--------=6,9X10-15mol/L或1.7x10-12g/L；1.7x10-13g/100g水（2分）

、4x4,9x10-8

扣除掉1個(gè)Co,6個(gè)N,8個(gè)O后還剩下6,應(yīng)為6個(gè)H,故配體R為N%,

配離子化學(xué)式為［CO（NH3）2（NO2）4『，（化學(xué)式，2分）4-4.HNO3中的溶解性更好（1分）

名稱為四亞硝酸根?二氨合鉆（III）離子（1分）3Ag2s+8HNO3=6AgNO3+2NO+3S+4H2O（1分）

3?3、由于只一種N?O鍵長(zhǎng)，所有氧原子等價(jià)，則配離子結(jié)構(gòu)應(yīng)為：（生成物寫成H2s。4也對(duì)）

第5題（9分）

5-1A：BF3,B：（CH3CH2）2OBF3（2分,各1分）

5-23H2sO4+2H3BO3+3CaF2===2BF3+3CaSO4+6H2O2分

+

5-32CH3COOH=^=CH3COOH2+CH3COO,加入（CH3cH2）2（>BF3后，（CH3cH

2分是強(qiáng)路易斯酸，形成了CH3coOBF3-離子，促進(jìn)了乙酸的自偶電離

+

2CH3COOH+BF3==CH3COOBF3+CH3COOH2（2分）

5-4乙酸中存在單分子和締合分子兩種狀態(tài)（1分）8-4、G：CH3CH2CH2COCl(Br,I),(CH3CH2CH2CO)2O等?；噭?，丁酸+POCI3/SOCI2,

5-5水溶液中難溶或不溶的物質(zhì)在非水電解質(zhì)中可以研究，故擴(kuò)大了研究的物質(zhì)范圍；在水溶液中，CH3CH2CH2COOR+RONa,只單獨(dú)寫丁酸，丁酸酯不給分(1分)

電解電位受到析氫電位和析氧電位的區(qū)間限制，而非水電解質(zhì)中擴(kuò)大了研究的電位區(qū)間限制。（意思F：NH20cH2cH3(1分)

對(duì)即可）（2分）

第9題（7分）

9-K不可以，將產(chǎn)生大量CO2而冒槽（1分）

第6題（8分）2--2-

%2、2Co+CIO+2CO3+3H2O-2Co（OH）3I+-2CO2t

6-1>陰極反應(yīng)。2+2H2O+4e==4OH

陽(yáng)極反應(yīng)Ag-e+CT==AgCl（2分,各1分）

Mil>+C1O-+CO2--MnO,I++CO?t（2分）

6?2、pH值，H2s的濃度，重金屬離子（寫出二個(gè)即可）（2分）3

222+

6-3、O2+4e'===2O,2O—4e===O2（2分，各1分）9-3、根據(jù)廢液離子濃度分析結(jié)果，控制NaClO用量，可使Mn,0/+沉淀完而Ni?+不被沉淀。（1

6-4.每摻雜ImolYzOs得到的氧離子空位為Imol,計(jì)算得Y2O3質(zhì)量為:分）

2

（3.01X10°/NA）XMY2O3=1.13xl0/g（三位有效數(shù)字）（2分）22-

2Ni*+CIO"+2CO3+3H,O-2Ni（OH）3I+CP+2CO,t,

2+

第7題Co+Ni（OH）3-CO（OH）3I+Nr\

9-4、pH較低時(shí)，將產(chǎn)生大量氫氣，電流效率低；pH>4.5時(shí)，將產(chǎn)生Ni（OH）3沉淀，Ni?+濃度下降，

不利于Ni的析出。（2分）選擇在4.045左右（1分）

第10題（11分）

10-1、經(jīng)計(jì)算得：FeSO4-7H2O+V=abcsinp,Z=dVNA/M=4,（1分），原子個(gè)數(shù)為108（1分）

（NHDzFelSOMGHzO中V=abcsin0,Z=dVNA/M=2,（1分），原子個(gè)數(shù)為78（1分）

10-2、th分子的直徑大小為0.66x4=0.264nm（1分）

要點(diǎn)一：FeSOJHzO易失水為FeSO』，F(xiàn)eSO』晶體中

0.212nm—距離(Fe-O)O2-KXFe0.264-H).121+0.061=0.446nm

0.151nm-距離(S―O)02KHs0.264+0.121+0.029=0.414nm

0.475nm—星巨離(Fe—S)O2+F升S0.264-H