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2014年第28届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试卷 H相对原子质量He1.0084.0036.9419.012LiBeBCNOFNe10.8112.0114.0116.0019.0020.18NaMgAlSiPSClAr22.9924.3126.9828.0930.9732.0735.4539.9539.10KCaScTiVFeCoNiGeAsKr44.9647.8850.94CrMnCuZnGaSeBr40.0852.0054.9455.8558.9358.6963.5565.3969.7272.6174.9278.9679.9083.80RbSrYZr NbMo Tc RuRhPdAgCdInSnSbTe I Xe85.4787.6288.9191.2292.9195.9498.91101.1102.9106.4107.9112.4114.8118.7121.8127.6126.9131.3CsBaHf TaW Re IrPt AuHgTl PbBiPoAtRn132.9137.3La-Lu178.5180.9183.9186.2Os190.2192.2195.1197.0200.6204.4207.2209.0[210][210][210][222]Fr[223]Ra[226]Ac-LrRfDbSgBhHsMt
第1题(8分)X是碘一氧系中研究得最多的稳定化合物,白色粉状固体,分解温度573K,相对分子
质量334。在343K时能将一氧化碳定量地转变为CO2,这一性质被用于合成氨厂中测定合成气中CO的含量。
1—1写出X的化学式及其热分解反应方程式
1—2写出X与CO反应的化学方程式,并简述X能用于测定合成气中CO含量的理由。
1—3画出X的分子结构示意图
1—4 X的水溶液中添加盐酸并将逸出的气体通入氯仿中得化合物Y,Y是制造一种灭火器的原料,写
出上述两步反应的化学方程式。
第2题(11分)钯是一种重要的贵金属,自然界中常以伴生矿和二次形态存在,提取、分离、提纯和回收工作显得很为重要,溶剂萃取法易实现工业化作业,萃取剂容易回收利用。回收钯的中间物常以PdCl2-
4形
态存在于溶液中,利用某些含硫萃取剂可以有效地将钯与其它贵,贱金属分离,如二丁基硫醚(以A表示)的煤油溶液对钯(Ⅱ)的萃取率>99.9%,而此时钯和铂的分离系数达到1578,与铜、铁和镍等的分离系数均高于7500,可有效地将贱金属分离。图1是在固定酸度、钯浓度、A浓度和相比的条件下lgD~lg[Cl-
]的关系,图2是在固定酸度、钯浓度、Cl-浓度和相比时lgD~lg[A]的关系。整个萃取过程中钯(Ⅱ)的配位数和温度保持不变。(注:D为分配系数,其值指有机相中金属组分浓度与平衡水相中金属组分浓度之比)
1
2
2—1 推断萃取配合物的化学组成(列出推断过程)及写出萃取钯的化学反应方程式。
2—2 写出萃取配合物的结构式及其异构体。
2—3 简述A能高效萃取钯的原因。
2—4萃取过程属什么反应类型。 第3题(11分)
3—1 PCl3和NH3在CHCl3中于195K时生成A物质,A不稳定在稍高温度下即分解为一种不溶于液氨、氯仿等溶剂中的黄色无定形物质B,B中含磷68.89%。写出生成A的化学反应方程式和A分解为B的反应方程式,画出B的路易斯结构式。
3—2 POCl3和NH3作用生成一种易溶于水的晶体C,它在NaOH溶液中水解浓缩得化合物D,D于483K时置于真空条件下发生缩合反应生成E,数天后将E在水中重结晶得到含十个结晶水的盐类F,F和十水焦磷酸钠是等电子体。
(1)写出POCl3和NH3作用生成C的反应方程式。
(2)写出C在NaOH溶液中水解生成D的反应方程式。
(3)写出D转变为E的反应方程式,画出E的阴离子结构简式。
3—3过氧化氢作用于冷的饱和的硫代硫酸钠溶液,冷却后得一种含硫为40.37%的固体,写出化学反应方程式及其阴离子结构。
第4题 (10分) 锂电池广泛用于手机、数码相机及便携式电脑中。锂电池的负极通常由金属锂构成,正极由二氯亚砜和碳材料构成。此种锂电池在放电时有气体产生。 2
3
4-1 写出锂电池放电时的负极反应、正极反应及总反应。 4-2
4-3 常温下, 若电池反应系数为整数时的平衡常数为1.0×10 Pa,求所产生气体的平衡分压。 4-4 该反应的熵是增加还是减少?反应是否自发进行? 第5题(12分)锌铝合金的主要成分有Zn、Al、Cu、Si和Fe等元素。称取该合金样品1.1255g,用HCl和H2O2溶解、煮沸除去过量H2O2后过滤,滤液定容于250mL容量瓶中。按下列步骤测定各组分含量: 5-1用移液管移取50.00mL滤液于250mL碘量瓶中,控制溶液的pH=3~4,加入过量KI溶液,用6.45mL
0.01122mol?L?Na2S2O3溶液滴定至终点。写出碘量瓶中发生的化学反应方程式;溶液的pH太低或过高对分析结果有何影响?该滴定反应可用什么指示剂指示终点;计算合金中Cu的质量分数;
5-2另取25.00mL滤液于250mL锥形瓶中,加入过量的EDTA溶液,煮沸稍冷后加入适量六次甲基四胺调
pH=5~6,再过量5mL,用Zn标准溶液滴至指示剂刚好变色,然后加入过量NH4F煮沸,再用0.03245mol?L?Zn标准溶液22.50mL滴至终点。计算合金中Al的质量分数;说明加入过量NH4F的作用;解释为何前后两次用Zn标准溶液滴定。若三次平行测定Al的质量分数分别为0.1758、0.1748和0.1752mL,计算结果的相对平均偏差。
第6题 (12分) LiMO2(M为过渡金属)晶体是良好的导电材料,属六方晶系。其中Li在晶胞的顶点,三个M原子在六棱柱的三个不相邻的三角形的中线上并位于1/2的高度上,O原子也在这条中线上但高度分别为1/4和3/4。
6-1 试画出LiMO2的一个晶胞。
3
2+
1
2+
2+
1
3从下面所给电对中选择合适的电对,利用其标准电极电势计算电池反应的标准电动势。
E?(Li/Li?)??3.045V;E?(Cl2/Cl?)?1.360V;E?(S/S2?)??0.310V;E?(S4?/S)??0.520V4
6-2 写出Li, M及O原子的分数坐标。 6-3 这个晶胞中O原子占据的是什么空隙?占据率是多少? 第7题 (8分) CaWO4是一种无机发光材料,属四方晶系,晶胞参数为a=525pm,c=1135pm,相当与由二个小立方体组成。上下两底面的8个顶点是WO4,上面小立方体的3个面心是WO4,下面小立方体的3个面心是WO4,Ca填在上下二个小立方体的其余面心位置上,4个侧棱中点为Ca。 7-1 试画出CaWO4的一个晶胞。晶胞中有几个结构基元,结构基元是什么? 7-2 推测其发光机理。 第8题(6分)化合物A,B,C 都具有分子式C5H8 ,它们都能使溴的四氯化碳溶液褪色。A与硝酸银氨溶液作用可生成沉淀,B,C不能,当用热的高锰酸钾溶液氧化时,化合物A得到丁酸和二氧化碳,化合物B得到乙酸和丙酸,化合物C得到戊二酸。试写出A,B,C的结构式。
第9题(10分)滴滴涕(DDT)是20世纪60 年代前广为应用的一种杀虫剂,它是由三氯乙醛和氯苯通过如下反应制备得到:
2-2+
2+
2-2-
DDT因其稳定性、脂溶性、药效普适性等特点,而大量生产,普遍使用,以致最终造成环境污染。从70年代初起,美国、瑞士等国相继禁止生产DDT 。我国政府1985年明令全部禁止使用DDT 。
为了杀灭对人类有害的昆虫,而又避免或减少污染环境和破坏生态平衡,化学工作者进行了不懈的努力,研制出多种新型杀虫剂,以代替DDT等农药。例如化合物A(如下)就是其中的一种。 请完成下列各题: 9-1氯苯是一种重要的化工原料,由苯和氯气生产氯苯的反应是( )
A. 化合反应 B. 分解反应 C. 取代反应 D. 加成反应 9-2下列关于DDT的说法不正确的是 ( )
A. DDT也能杀死有益的生物 B. DDT极易溶于水C. DDT是烃的衍生物 D. DDT不易被生物分解 9-3化合物A含有的官能团有 。
9-4南极企鹅和北极土著居民的体内也曾发现微量的DDT,造成这种情况的主要原因是__________。 4
5
实验又证实,当初美国加利福尼亚州受污染的达莱湖里大鱼体内一类组织中,DDT的浓度竟高达7500 ppm,可毒死食鱼鸟。这类组织是 。
9-5为避免或减少污染环境和破坏生态平衡,对化学新农药必备的生物化学特性,应作何规定? 。
第10题(12分)写出下列反应机理 10-1
NH2NaNO2/HClH2OOH+
10-2
OHOHCH3CNH+ON 5