1996年江苏省中学生化学竞赛试题
原子量:Fe:56 O:16 N:14 Na:23 H:1 S:32 Pb:207 Ag:105 Mn:55
题 号 得 分 一 二 三 四 总 分 1.本试卷共18题用3小时完成,全卷共150分; 2.可使用计算器。
一、选择题(24分)每小题全对得4分,最少得0分。每小题可能有1个、2个或3个正确选项,如果只有一个正确选项,选错一个得0分;如果该题有两个正确选项,选对一个得2分,选错一个扣2分;如果该题有三个正确选项,仅选一个正确项得1分,选对两个得3分,两对一错得2分。 1.在水溶液中能大量共存,且加入过量稀H2SO4溶液既有沉淀生成,又有气体生成的离子组是
A.Na+ Ba2+ HCO3 Cl B.K+ NH4+ AlO2 CO32 C.Ba2+ Fe3+ I Cl D.K+ Na+ SiO32 S2 2.下面对各过程或反应表示正确的是 A.H2S气体溶于水发生:H2S+H2O
HS+H3O+是离子方程式
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B.浓盐酸和KClO3反应的主要方程式和电子转移的方向与数目
6e
KClO3?6HCl?KCl?3Cl2?3H2O-
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C.过量Ba(OH)2溶液与NaH2PO4溶液混合的离子方程式 3Ba2++60H+3H2PO4
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Ba3(PO4)2↓+P043+6H2O 2HCO3+Cu2(OH)2CO3↓
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D.纯碱溶液与胆矾溶液混合的反应方程式 3CO32+2Cu2++2H2O
3.已知卤素和“类卤素”的氧化性从强到弱顺序如下:F2 (OCN)2 Cl2 Br2 (CN)2 (SCN)2 I2 (SeCN)2 下列叙述正确的是
A.I2+2SCNB.Cl2+2CN
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2I+(SCN)2不能自发进行 Cl+(CN)2能自发进行
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C.还原性F D.这些氧化剂在酸性溶液中的氧化能力总是比碱性溶液中强些。 4.向0.1mol·L1的Fe(NO3)2溶液200ml中加入适量NaOH使Fe(OH)2恰好完全沉淀,小心加热此混和物直到水分蒸干后灼热到质量不再变化,此质量为: A.4.36克 B.5.54克 C.5.2克 D.5.0克 5.将2摩SO2和2摩SO3气体混和于容积一定的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2+O2 2SO3,达平衡时SO3为n摩。在相同温度下,按下列配比在该容器中放入起始物 质,达平衡时,SO3的物质的量将大于n摩的是 A.2摩SO2和l摩O2 B.2摩SO2,1摩O2和2摩SO3 C.4摩SO2和1摩O2 D.3摩SO2,1摩O2和1摩SO3 6.下列关于pH值的叙述正确的是 - - A.4体积pH值等于9的Ca(OH)2溶液与1体积pH值等于13的NaOH溶液混和后,溶液中的氢离子浓度是5×10?13mol·L?1。 B.用NaOH滴定盐酸时,不能用酚酞做指示剂(酚酞的变色范围是pH=8-12)。 C.如果加热Na2CO3溶液、NaHCO3溶液和CO2与H2O的饱和溶液,它们的pH值都会上升。 D.在NaH2PO4溶液中加入少量NaH2PO4固体,它溶解后溶液的pH值不变。 二、填空与实验 (本题有七小题,共59分) 7.(5分) 为配制三氯化锑溶液,取三氯化锑固体少许加2-3ml水溶解,此时却会产生白色沉淀,指出此时溶液的pH值是 (填小于、大于还是等于7) (1分);请写出反应方程式 (1分);指出应该如何配制三氯化锑溶液 (3分)。 8.(7分) 根据元素周期律,116号元素E应处于第7周期第 族 (2分),它应该属于 (1分,填金属或非金属),它的价电子层电子排布式为 (2分),它的氢化物和最高价氧化物的分子式为 (2分)。 9.(6分) 如何运用简捷且现象鲜明的实验证明Na2SO3既有氧化性,又有还原性。 要求:(1) 列出使用的试剂; (2) 叙述操作过程及现象; (3) 书写有关化学方程式或离子方程式。 10.(1) (2分) K2CO3、AgNO3、Ba(NO3)2、BaCl2、Na3PO4五瓶无色溶液,仅用一种试剂就能将其鉴别,它是 。 (2) (6分) 用一种试剂,也可用已经鉴别出的物质,鉴别KCl、(NH4)2SO4、BaCl2、NH4NO3、Na2SO4五瓶无色溶液。请写出实验步骤,并说明产生的现象。 11.(共8分) (1) (4分)在Mn2+的溶液中加入HNO3再加入PbO2,则反应体系显紫红色,如果将HNO3改为盐酸,则不显示紫红色,写出这二者反应的离子方程式。 (2) (4分)铅蓄电池的正极材料为PbO2,负极材料为Pb,电解质为H2SO4,其结构可简单表示为: —)Pb∣H2SO4∣PbO2(+ 试写出它放电时负极和正极反应方程式,以及总反应方程式。 12.(9分) 一固体混和物中可能含有CuSO4、K2Cr2O7、ZnO、CaCl2和KCl中的一种或几种,实验步骤与产生的现象如下: AgNO3 NH3·H2O 无色溶液 白色沉淀 溶液 固体 加H2O 混合物 加NH3·H2O 白色沉淀 溶液 或NaOH溶液或盐酸 那么,该混和物中一定含有 (4分) 可能含有 (2分) 一定不含有 (3分) 13.(16分) 注意阅读下文,准备对下加横线部份作出解释。 - 3+ 溶液 将几滴KSCN溶液(SCN是“类卤离子”)加入酸性Fe溶液中,溶液立即变成红色①,将此 红色溶液分为两份,一份中加入KMnO4溶液,红色褪去②,向另一份红色溶液中通入SO2时红色也消失③,再滴加KMnO4溶液,其紫色也褪去④。试解释以上划线四部分颜色变化的原因。 ① ② ③ ④ 并请写出有关反应的离子方程式 三、有机与计算题(本大题有4小题,共52分) 14.(10分)下面是有名的Diels-Alder反应的一个实例。作者曾因为对本反应之研究而荣获Nobel化学奖 OCH3CH3 OHCC CH+CHCO O CC CHCHCH2O O 1,3-戊二烯 顺丁烯二酸酐 加成产物 一种“共轭二烯组份” 一种“亲二烯组份” 一种“环已烯型化合物” 两种反应物其中之一必须提供共轭二烯,另一种则提供烯键。 请:(1) 写出下列反应的产物 CH2=CHCH=CH2+CH2=CHCHO +CHCOOCHCOCH2CH3 BrCOOC2H5 (2)建议自选无环化合物为原料合成 BrCOOC2H5的反应步骤。 15.(12分) 我们已经学过质量百分比浓度(y%)和体积摩尔浓度(C),而质量摩尔浓度(m)指的是每1千克溶剂中所溶解的溶质的物质的量的数目,单位为mol·kg?1,摩尔分数(x)指的是溶质的物质的量与溶液总物质的量之比,已知某水溶液的m=0.594mol·kg?1;y%=9. 66%,密度d=1. 04g ·cm?3。试写出它的m与x之间,以及x与y%之间的关系,并求溶质的摩尔质量(M)以及溶液的x与C。(答案中M取整数) 16.(12分) (1) (4分) SiO2可以代换出碳酸钠中的CO2,CO2也能代换出硅酸钠中的SiO2。请: ① 写出这2个反应的方程式 ② 强调指出实施这2个反应的条件及其理由。 (2)(8分)已知C—C、C—Cl、C—O、Si—Si、Si—Cl、Si—O键的键能分别为348、339、358、226、391、452千焦/摩。因此有机卤硅烷比卤代烷更容易水解。 (CH3)3Si?Cl?H2O?去???(CH3)3SiOHHCl三甲基氯硅烷一种硅醇 各种硅醇都容易发生分子间失水成Si-O-Si键,而不是生成Si-Si键或Si=O键。请写出下列产物的结构简式。 三聚 产物A CH3去3HO 2 水解 ClSiCl去HCl 四聚 CH3产物B 去4H2O 水解去3HCl 四聚去6H2O 产物C CH3SiCl3 请写出三维结构式 17.(18分) 卤代烃可以跟金属镁反应得到有机合成很有用的格氏试剂 无水乙醚溶剂 RX+Mg RMgX R=烃基 粘稠溶液 格氏试剂, 格氏试剂可以跟醛酮的羰基起加成反应,烃基加在羰基碳原子上,得到的镁盐水解后生成相应 的醇。 OMgXRMgX+COCR水解H+OHCR (1) (6分)某化合物A,分子式为C10H14O,具有水果香味,它由下列合成路线制得,请填写方框 CH3CH2Cl Cl2 等摩尔的丙酮 Mg 水解 光照 无水乙醚 NH4Cl溶液 化合物A,分子式C10H14O (2) (6分) 设计一个合成路线,实现由正丙醇制备正丁醇,写出各步反应的条件和产物 (3) (6分)制备3-甲基-3-己醇可以选用3种不同的格氏试剂和3种不同的醛或酮作反应物,试写出这3对反应物。 四、综合题 18. (15分) 理想气体状态方程式为PV=nRT,其中 P: 压强,单位为Pa; V: 体积,单位为m3; T: 温度,单位为K; n: 物质的量,单位为mol; R: 气体常数R=8. 314J·mol·K 实际气体在温度越高,压强越低时越接近理想气体,现在273K时测得1克某实际气体在不同压强下的体积如下表,请用作图法对得到的数据加以处理,求出该气体的分子量。 P/105Pa V/10 ?3?1?11.013 0.4334 0.6755 0.6552 0.5066 0.8771 0.3378 1.321 0.2533 1.765 m3