2019年全國高中學生化學競賽預賽試題(四川賽區(qū))

1、 2019 年全國高中學生化學競賽預賽試題（四川賽區(qū)） 一 .（16 分）硝酸工業(yè)在國民經濟、國防工業(yè)和航天事業(yè)中占有重要地位。隨著化學纖維、 近代有機合成、火箭、導彈等工業(yè)的迅速發(fā)展，需要使用大量的硝酸。工業(yè)生產中用鉑系金 屬作為催化劑用氧將氨氧化制取硝酸。 1- 1 用化學反應式表示出在鉑銠合金催化下由氨氧化制備硝酸的化學過程。 計算出理論產率。 （4 分） 1- 2 含量為 95% 100%的硝酸不能直接由稀硝酸蒸餾而獲得。制取 95% 100%的硝酸，工 業(yè)制備方法之一是在 68%的硝酸中加入某種脫水劑，然后通過精餾或蒸餾來獲得。 （1 ）不能直接由稀硝酸蒸餾而獲得 95% 100%硝

2、酸的原因是 _ _ 。 （ 2 分） （2）工業(yè)上常用的脫水劑是硝酸鎂。將 80%硝酸鎂溶液加入稀硝酸中后形成 Mg（NO 3）2 H2O HNO3的三元混合物體系。再通過蒸餾可得到 95% 100%的濃硝酸。其原因是 _ _ 。（ 2 分） 1- 3. Raman光譜證實純硝酸中存在水分子， 凝固點降低法的測定結果也表明水分子處于非離 解狀態(tài)。寫出純硝酸中產生水的反應方程式。 （2 分） 1-4.濃硝酸和濃硫酸的混合酸是有機合成中常用的硝化劑。寫出濃硝酸和濃硫酸混合后的 反應方程式。（2 分） 1-5. 工業(yè)上用稀硝酸和氨氣為原料，經過中和反應、溶液蒸發(fā)、結晶或造粒等步驟制備出硝 酸銨。硝酸

3、銨在常溫下是穩(wěn)定的，受熱后開始分解，溫度不同，分解所得主產物不同。 （1）寫出制備過程中發(fā)生中和反應時涉及到的共軛酸堿對。 （2 分） （2）寫出 473K 和 573K 時硝酸銨的熱分解反應方程式。 （2 分） 二.（14 分）由重鉻酸鈉（晶體或濃溶液）同濃硫酸（或發(fā)煙硫酸）反應能得到一種暗紅 色針狀晶體 A，如果重鉻酸鈉中含有 NaCI，隨溫度升高水分減少還能生成一種紅色氣體 B。 將 A 熔融并加熱到 523K 以上得到 C。灼燒后的 C 不溶于酸，但可以用熔融法將其轉化 ，例 如 C 與 KHSO4共融能得可溶性的 D。向 D 的溶液中加入適量的 NaOH 溶液則沉淀出灰藍色 的膠狀物

4、質。該物質具有兩性。電解 A 的硫酸溶液，可得到 E。E 在空氣存在下溶于稀鹽酸 2-2 寫出生成 A、B 和 D 的反應方程式。 3 分） 生成 F,在 F 的酸溶液中加入乙酸和鋅粉， 沉淀出一種溶解度較小的 G。表征證明 G 具有含 結晶水的二聚結構，。 2- 1 寫出 A、B、C、D、E、F、G 的分子式。 （7 分） 2- 3 寫出灰藍色膠狀物質與稀鹽酸和氫氧化鈉的反應方程式。 2 分 2- 4 寫出 F 的結構式。 （2 分） 12 分）國家環(huán)境保護總局 2000 年頒布了分析標準 HJ/T 60-2000 水質硫化物的測定 （碘量法），下面是該標準的主要內容： 原理：在酸性條件下，

5、 水樣中的硫化物與過量的碘作用生成單質硫， 剩余的碘用硫代硫 酸鈉滴定。由硫代硫酸鈉溶液所消耗的量，間接求出硫化物的含量。 測定過程：采樣時，先在采樣瓶中加入一定量的乙酸鋅溶液，再加水樣，然后滴加適量 的氫氧化鈉溶液， 使含硫化物的水樣呈堿性并生成硫化鋅沉淀。 通常情況下， 每 100ml 水樣 加 0.3mL 1mol / L的乙酸鋅溶液和 0.6mL 1 mol/L 的氫氧化鈉溶液，使水樣的 pH 值在 10 12 之間。水樣充滿后立即密塞保存，注意不留氣泡，然后倒轉，充分混勻，固定硫化物。 樣品采集后應立即分析。試樣和空白溶液 （指純水代替水樣在同樣條件下得到的溶液）各 加入 O.OIm

6、ol / L 碘溶液 10.00mL,再加 5mL 鹽酸溶液，密塞混勻。在暗處放置 10min，用 0.01mol/L 硫代硫酸鈉標準溶液滴定至溶液呈淡黃色時，加入 1mL 淀粉指示液，繼續(xù)滴定 至藍色剛好消失為止。 今用 HJ/T 60-2000 法進行樣品分析： 測定某水樣的硫化物時， 按照標準方法， 取某水樣 100mL，用乙酸鋅和氫氧化鈉溶液處理后，回到實驗室，立即加入 O.OImol / L 碘溶液 10.00mL,再加 5mL 鹽酸溶液， 密塞混勻。 在暗處放置 10min， 滴定水樣時消耗 NazSzOs溶 液量 7.49mL，空白消耗 Na2S2O3溶液量 9.11mL , N

7、a2S2O3標準溶液濃度 0.0100mol/L，硫的 原子量 32.O6。 3- 1 請依次寫出測定過程的全部化學反應方程式。 3- 2 計算所測樣品的硫化物（S2）濃度為多少 mg/L? 3- 3 如樣品非?；鞚幔?上述方法滴定時無法觀察指示劑顏色的變化， 請你設計一種合理的方 案完成硫化物的測定。 3-4 標準中所用的碘溶液需要標定嗎？為什么？2-2 寫出生成 A、B 和 D 的反應方程式。 3 分） 四. （12 分）金剛石晶胞如下圖：在立方體的 8 個頂角處，6 個面心處各有 1 個碳原子; 外將大立方體分為 8 個小立方體，在相間的小立方體的體心處各有 1 個 C 原子。若將金剛石

8、晶胞中的 C 原子全部換為 Si 原子，同時 在每個 C-C鍵中點處添一個 0 原子，則構成了白硅石 SiO2的晶胞。 4- 1 寫出硅、氧原子（基態(tài)）的核外電子排布式； 4- 2 在 SiO2晶體中有多少個 Si 原子，多少個 0 原子? 4- 3 該晶體屬什么晶系？什么晶格型式？結構基元是什么? 4-4 Si 原子的配位數是多少？ 0 原子的配位數是多少？ 4-5 假設 Si、0 原子間的最近距離為 1.537 x 10-8 cm，試求 SiO2晶體的密度（g/cm3） （相對原子質量：0 16 , Si 28 ） 五. （7 分）根據相關理論（雜化軌道理論、離域鍵理論、價層電子對互斥理論

9、）討論以下 問題： 5- 1 03分子的構型為何？ 分子中有無大n鍵？ 。3在水中的溶解性為什么比 02大? 5- 2 H20 分子中有無大n鍵？為什么 0-H 鍵間夾角既不是 90 ，又不是 109 28? 5- 3 為什么苯酚顯酸性，而苯胺顯堿性? 六. （10 分）化學電源是實用的原電池，其品種繁多，按其使用的特點大體可以分為：蓄 電池（二次電池），一次電池、燃料電池（連續(xù)電池） 。 C=O = 水解 一 RMgX RC OMgX RC OH I 6- 1 Ag- Zn蓄電池的電容量最大，故常被稱為高能電池。正極為 Ag2O ,負極為 Zn,電解液 為 40%的 KOH 溶液，試寫出電池

10、放電時的電極反應式以及電池充放電時的電化學反應式。 6- 2 阿波羅宇宙飛船上用的是多組堿式氫氧燃料電池，能提供的電壓范圍為 2731 V ,功率 為 5631420 W。試寫出該電池的電極反應式和電池反應式。 6- 3 氫氧燃料電池是優(yōu)良的環(huán)保電池， 且熱功率可達 83%左右。水的標準生成熱 fHm 和 氫氣的標準燃燒熱均為-285.8KJ/mol。當電池內消耗 1 Kg H2時，可獲得多少電功？ 七. （本題 9 分）某烴 X , 1 體積氣態(tài) X 完全燃燒，需耗氧氣 7.5 體積 7- 1 求相對分子質量最小的烴 X 的分子式（寫出求算過程） 7- 2 若 X 能使高錳酸鉀溶液褪色，則

11、X 的異構體（包括立體異構體）數目為 個。 7- 3 A是X中的一個異構體，室溫下 A 與氫溴酸反應，生成三個互為異構體的產物 B, C 和 D，其產率的比為 1: 1: 2，寫出 A,B,C,D 的結構，如有立體異構體，用構型式表示其 結構，并標明構型（用 Z,E 或 R,S） 八. （本題 10 分）一種強度大，硬度高，有韌性的高分子材料的結構如下: CH3COO _CH2OCH2O n COCH3 8- 1 寫出該材料單體的結構式 R X Mg 8-3 為提高材料的性能，聚合時， 加入少量二氧五環(huán) （ ）共聚，寫出有共聚物參 8- _ 2高分子鏈的兩端用含有 4個碳的有機物 _ （填名稱），進行 _ （填反 應類型）反應，其目的是 _ 。 與的高分子鏈的鏈節(jié)式。 8- 4 二氧五環(huán)的合成方法是：一種含氧衍生物在酸性條件下與水作用，其生成產物與另一種 含氧衍生物在酸性條件下脫水，即得二氧五環(huán)。寫出相關得化學方程式 九. （本題 10 分）磺酸 R-SO3H 與羧酸 R-COOH 相類似，能生成相應的衍生物。 9- 1 完成反應式，寫出產物的結構式并給出化學名稱。 SO3H 9- 3 完