高中化学竞赛预赛模拟检测试题6-高中化学竞赛试题

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1、全国化学竞赛预赛模拟试卷全国化学竞赛预赛模拟试卷H 1.008相对原子质量He 4.003 Li 6.941Be 9.012B 10.81C 12.01N 14.01O 16.00F 19.00Ne 20.18 Na 22.99Mg 24.31Al 26.98Si 28.09P 30.97S 32.07Cl 35.45Ar 39.95 K 39.10Ca 40.08Sc 44.96Ti 47.88V 50.94Cr 52.00Mn 54.94Fe 55.85Co 58.93Ni 58.69Cu 63.55Zn 63.39Ga 69.72Ge 72.61As 74.92Se 78.96Br 79

2、.90Kr 83.80 Rb 85.47Sr 87.62Y 88.91Zr 91.22Nb 92.91Mo 95.94Tc 98Ru 101.1Rh 102.9Pd 106.4Ag 107.9Cd 112.4In 114.8Sn 118.7Sb 121.8Te 127.6I 126.9Xe 131.3 Cs 132.9Ba 137.3La-LuHf 178.5Ta 180.9W 183.8Re 186.2Os 190.2Ir 192.2Pt 195.1Au 197.0Hg 200.6Tl 204.4Pb 207.2Bi 209.0Po 210At 210Rn 222 Fr 223Ra 226A

3、c-La一、 （6 分） 在极性分子中，正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长，通常用 d 表示。极性分子 的极性强弱同偶极长和正（或负）电荷重心的电量（q）有关，一般用偶极矩（）来衡量。 分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，即 =dq。试回答以下问题： 1O3、SF6、CH2Cl2、P4O6 4 种分子中 0 的是 ； 2对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯，3 种分子的偶极矩由大到小的排列顺序是： ； 3实验测得：PF31.03 德拜、BCl30 德拜。由此可知，PF3分子是 构型， BC13分子是 构型。 4治癌药 Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构，Pt 处在四边形

4、中心，NH3和 Cl 分别处在四 边形的 4 个角上。已知该化合物有两种异构体，棕黄色者 0，淡黄色者 =0。试画出两 种异构体的构型图，并比较在水中的溶解度。 构型图：淡黄色 ，棕黄色 ；在水中溶解度较大的是 。 二、 （7 分） 萤火虫能有节律地发出黄色的光。科学研究发现，萤火虫 发光的原理是由于萤火虫体内含有荧光素和荧光酶两种物质， 在荧光酶作用下，荧光素在细胞内水分的参与下，与氧化合 发出荧光。荧光素的结构式如右图所示。 （以下用 L 表示虚线 左边的主体部分，将其结构简写成 HLCOOH） 。萤火虫发光的生化过程是： HLCOOHATPH2OHLCOAMP2H3PO4 HLCOAMP

5、O2LOCO2AMP光子 荧光酶科学家已能用化学方法人工合成荧光素和荧光酶而制成生物光源。 1荧光素的化学式为 。 2已知 ATP 的化学式为 C10H16O13N5P3，则 AMP 的化学式为 。 3与普通的电灯相比，这种生物光源更适合于在充满瓦斯的矿中当闪光灯及在清除磁 性水雷时用以照明。这是因为 4已知每 mol 高能磷酸键可释放 30.5kJ 的能量，萤火虫所发黄光的波长为 600nm。请 估算每 mol 荧光素被氧化时释放的能量。 （提示：一个光子的能量为 Ehc/，h 为普朗克常 数，其值为 6.631034Js） 三、 （7 分） 工业上产生的硫化氢要经过处理变成硫单质后方能排放

6、，以防止大气污染。富玛克斯法治理硫化氢的方法和步骤如下： 用 23的 Na2CO3溶液作吸收剂生成 2 种酸式盐； 再加入一种 RNO（液） （R 表示芳香烃基）与生成的一种酸式盐的水溶液反应生成硫、 碱和 RNHOH； 第二步生成的碱在溶液中与另一种酸式盐反应生成正盐； RNHOH 与空气中的氧发生反应又得到 RNO。 1写出上述四步反应的化学方程式。 2请对富玛克斯法的优点做一简要评价。 四、 （11 分） 在一定条件下，选用强氧化剂处理一定量水样时所消耗氧化剂的量，可以相对表示氧化 水中还原性有机物即“需氧有机物”所需氧气的量。因此，若把每升水所能消耗氧化剂的量 换算成相当量的 O2（m

7、g/L） ，就称为被测水样的“化学需氧量” ，符号是 COD。所用氧化剂有 K2Cr2O7和 KMnO4两种。使用 K2Cr2O7测定的 COD，表示为 CODCr。使用 KMnO4测定水中需氧 有机物，一般只适用于需氧有机物含量较低的天然水体，此时所得每升水 KMnO4的耗用量 （mg/L） ，就直接用来表示水体中需氧有机物的相对含量，特称为“高锰酸盐指数” 。我国按 水质从高到低，将地面水环境的质量标准分成5 类，其中的高锰酸盐指数、CODCr和与 此相关的每升水中所含溶解氧的量（mg/L）三项参数标准，如下表所示：参数类类类类类高锰酸钾指数 246810溶解氧 饱和率 90%6532CO

8、DCr 15 以下15 以下152025试按下列要求分析表中的数据： 1类水域为农业用水区，与集中式生活饮用水水源地二级保护区的类水域相比， 为高锰酸盐指数和 CODCr所表明的水中需氧有机物控制量的最大极限值，前者是后者的 倍。 2类水域，作为源头水的国家自然保护区，其高锰酸盐指数的标准为小于 2，溶解氧 标准为接近空气中 O2在水中的饱和数据（饱和率为 90时的数据约为 8.4mg/L） 。规定两者 数据一低一高的根据是 3取 100.00mL 水样，按操作规定，加入 5mL 13 H2SO4酸化后，在沸水浴中能与 2.50mL 的 0.0020mol/L KMnO4溶液反应而刚好使红色褪

9、去。则该水样的高锰酸盐指数为 ，符合一般工业用水区的 类水域的该项参数标准。 4现有某废水样品 20.00mL，加入 10.00mL 0.0400mol/L K2Cr2O7溶液，并加入适量酸和 催化剂，加热反应 2 小时。在指示剂存在下用 0.100mol/L Fe(NH4)2(SO4)2溶液滴定多余的 K2Cr2O7，共用去 Fe(NH4)2(SO4)2溶液 12.00mL。 写出 K2Cr2O7与 Fe(NH4)2(SO4)2反应的方程式，并计算该废水水样的 CODCr。 五、 （6 分） 化合物 A（C5H10O）不溶于水，它不与 Br2CCl4溶液及金属钠反应，与稀酸反应生成化 合物

10、B（C5H12O2） 。B 与高碘酸反应得甲醛和化合物 C（C4H8O） ，C 可发生碘仿反应。试推测 化合物 A、B、C 的结构简式 六、 （12 分） YBaxCuyOz是近年来被科学家发现的一种高温超导材 料。YBaxCuyOz中，Y、Ba、O 三种元素都有固定的化合价， 分别为3、2、2，而 Cu 是2 和3 的混合价态。该化合物的结构如右图所示，可确定化学式中 x、y 的值，而 z 的值，现可用碘量法测 Cu， 进而求得 z 值。取 4.00102gYBaxCuyOz样品，用稀盐酸溶解，在氮气保护下加 1g KI 固体。 样品中的 Cu3和 Cu2分别氧化 KI，用 0.0100 m

11、olL1 Na2S2O3溶液滴定得到的 I2，终点时消 耗 23.45 mL。 （Cu33ICuII2，2Cu24I2CuII2） 。另取一份质量相等的 YBaxCuyOz 样品，用稀盐酸溶解，煮沸，使其中的 Cu3全部转化为 Cu2，冷却后用碘量法滴定，终点 时消耗 0.0100 molL1 Na2S2O3 18.13mL。 （在滴定时 S2O32转变成 S4O62） 请回答下列问题： 1的化学式中 x 、y 。 2Cu在酸性环境中极易歧化，但为何 Cu2与 I能生成 CuI（一价铜化合物）？ 3写出在滴定过程中的离子方程式；该反应适合在何种环境（酸碱性）下进行，为什 么？ 4求出 Cu3和

12、 Cu2的物质的量之比。 5求出 z 值。 七、 （17 分） 硬度较高的河水在饮用前一般要经如右图所 示的过程进行处理。回答下列问题： 1A 是什么物质，净化的反应原理是什么， 过量饮用由 A 净化的水对人体有何害处？ 2B 是什么物质，写出软化反应方程式 （以 Mg2为例） ，树脂再生时应将树脂放入何种 溶液中，利用中学化学原理解释软化的反应原理 和树脂再生的原理。 3通过软化树脂并不能减小其中总离子浓度（可能增大） ，请问通过怎样的树脂可大量 减少其中的阴阳离子浓度（做为实验室的蒸馏水） ，使用多个树脂时请排列先后顺序，并说 明原因。 4氯气消毒的原理是什么，过量饮用氯气消毒的水对人体有

13、何害处？ 5高铁酸钠（Na2FeO4）是替代氯源型净水剂的新一代水处理剂，请指出高铁酸钠净水 原理，并说明该净水剂有何优越性？ 八、 （9 分） “芬必得”是一种目前很受欢迎的解热、镇痛及抗类药物的商品名，其主要成分是化合物：对异丁基甲基苯乙酸（） ，药名为布洛芬（Brufeum） ，有多种合成路线。下面是合成布洛芬的一种路线：CD（F）；催化剂AB2ZnClHClE ；G1请写出化合物 A、B、C、D、E 的结构简式（有机物）或化学式（无机物） ； 2写出最后一步配平的化学方程式； 3命名化合物 F；4用“*”标出产物（）中的全部手性碳原子。九、 （12 分） 1叠氮离子 N3经由氨基钠与

14、NO3离子或 N2O 在一定温度下合成，试写出这些反应的 离子方程式； 2N3离子中 N 的氧化数为多少？其中氮原子（中心）采取何种杂化类型？写出两种与 N3离子是等电子体的物种； 3HN3（叠氮酸）有哪些可能的共振结构？标明每个共振结构中所有原子的形式电荷。 讨论 HN3分子中三个氮原子之间键长的长短； 4离子型叠氮化物是不稳定的，但它可以在室温下进行操作，可以作为机动车的“空 气袋” ，为什么？ 5氮气的大规模制备是通过分馏液态空气来实现。随着氮气的大量使用，仍然促使人 们建立某种比空气液化和分馏法成本更低的制备工艺。请你设想在室温下由空气分离氮气和 氧气的方法（加上必要的说明） 。 十、

15、 （13 分） 铝可以从铝土矿中获取。铝土矿是不纯净的铝的氧化物（杂质为 Fe2O3和 SiO2） ，它是非 再生资源。假如我们对铝的消费保持现有的速度，我们能获得生产足够的铝所需的铝土矿仅 能维持 30 年左右。由此看来，保护现有自然资源和对非再生资源的再利用，是值得我们考 虑的。但在废物回收过程中，仍有相当大的难度，其关键的因素主要涉及旧金属的收集与其 它废物的分离、回收和提炼金属的费用、金属本身的价值等。 1试说明回收铝的过程中存在的困难。 2为什么金的回收率比铝的回收率要大得多？ 3常温下，SiO2同强碱或强酸是很难反应的。现利用盐酸、氢氧化钠溶液、氮气、二 氧化碳和水，从铝土矿中提取纯净的 Al2O3。试设计一个适用于工业生产上提纯 Al2O3的实验 方案，用化学方程式表示提纯的过程。 4制取 1mol Al 理论上需要多少库仑的电量？假定用 6V 的直流电源供电进行电解，制 2.7 吨铝需要多少千焦的电能？（请列式并计算） 5在 1.01105Pa，27时，每