全國高中化學競賽(山東賽區(qū))-1997競賽

1997年山東省高中化學奧林匹克競賽復賽試題考試時間：120分鐘原子量：H1Li7C12N14O16Na23S32K39Fe56Cu64Cs133氣體常數(shù)：R=8.3x103PaL（Kmol）-1一、選擇題（各有1個或2個正確答案，共12分。1?4題各1分，5?8題各2分。）.關于鍺元素的下列敘述不正確的是A鍺的晶型與金剛石相同 B鍺的熔點比錫的熔點高C鍺化氫比硅化氫更易受熱分解 D.鍺酸比碳酸的酸性強.當前世界上的核電站用的核燃料主要有A氘B鈾C钚D鐳.下列引起大氣污染的有毒物質，在人類的活動中排放量最大的是A一氧化碳B二氧化碳 C氮氧化物 D碳氫化合物.相同質量的下列物質與水反應時，放出氫氣最多的是A鈉B鋰C鋰化氫D銫.分子式為C8H10的芳烴，其一澳代物的同分異構體的總數(shù)為A10B12C15D16.生成氨的熱化學方程式可用下式表示：N2（氣）+3H2（氣）=2NH3（氣）+92kJ如果$和H2的鍵能分別為94kJ和435kJ,由此可以算出氮分子中N-H鍵能為A390kJB359kJC1169kJD244kJ已知在溶液中，[H+HOH-]=Kw而溶液的pH=-lg[H+]。試回答7?8題。.0℃時，某1mol/L的NaOH溶液中，Kw=10-15,則溶液的pH值是A0B14C15D18.某溫度下，CO2飽和溶液的濃度是0.03mol/L,其中1/3的CO2轉變?yōu)镠2CO3,而H2CO3僅有0.1%發(fā)生如下電離：H2CO3=H++HCO3-,則溶液的pH值約是A1B3C5D7二、填空題（共41分）

(6分)寫出下列反應的化學方程式：(1)亞碲酸在鹽酸中被重鉻酸鉀氧化為碲酸。(2)實驗室用NH4C1的飽和溶液與亞硝酸鈉晶體混合加熱制氮氣。(3)砒霜(三價砷的氧化物)與燒堿溶液反應(4分)寫出下列反應的離子方程式：(1)磷酸二氫鈉溶液中加入過量的氫氧化鋇溶液(2)在酸性溶液中，用高錳酸鉀將對二甲苯氧化為對苯二甲酸(3分)寫出下列物質的分子式，各指出其一種重要用途。(1)高氯酸銨(2)乙酎 (3)砷化鎵 (1分)1985年科學家發(fā)現(xiàn)碳的第三種結晶形式，它的組成表示式是。(5分)在攝影化學中，用硫代硫酸鈉配制定影液，定影過程的基本反應可表達為:AgBr(固)+2S2O32-Ag(S2O3)23-+Br-由此可知定影劑的作用是。從廢定影液中回收金屬銀，可采用的方法之一是向其中加入Na2s溶液，反應得到難溶于水的。過濾后，將此難溶物溶于濃硝酸，這是利用了濃硝酸的性質，這時又得到的不溶物是。分離后，向溶液中加入以制得銀。(3分)大氣中CO2的濃度增大能導致溫室效應，從而使全球溫度升高。這是由于排入大氣中的CO2總量與從大氣中吸收或消耗的CO2總量不平衡所致。大氣中CO2的主要來源有、、,而吸收或消耗CO2的主要途徑有、、。(2分)在四硅酸鉀［K4(HSiO3)4］晶體中，四硅酸根的4個硅原子通過氧原子連接成環(huán)狀。試畫出四硅酸根的結構圖。(4分)血紅素的結構簡式如下圖，試回答：環(huán)狀。試畫出四硅酸根的結構圖。(4分)血紅素的結構簡式如下圖，試回答：(1)血紅素的分子式為。(2)血紅素中鐵元素的化合價是 。(3)血紅素中鐵元素的質量分數(shù)是。(2分)丁苯橡膠是由兩種單體聚合而成的高分子化合物，已知它的鏈節(jié)是：CHII3CHHC“3

印々€63cH

HCFeCN>N2、CH-^AfCH3CH3 CH3Coohcooh—CH—CH—CH2-CH=CH—CH2—由此可知這兩種單體的結構式分別是,。（2分）如果發(fā)現(xiàn)了116號元素，其元素符號用E代表，則它的鈉鹽的化學式為，與該元素性質最相似的元素是。（1分）氫分子和水分子結構相似，分子量也相近，但水的沸點遠比氨高，這是因為。（4分）乙二胺四乙酸又稱EDTA,是一種常用的分析試劑，其鈉鹽是由乙二胺與一氯醋酸在堿溶液中反應制得。乙二胺四乙酸的結構簡式是；由乙二胺制乙二胺四乙酸二鈉鹽的化學方程式是： （4分）鋅鋇白（立德粉）是ZnSO4和BaS以相同物質的量混合后反應制成白色顏料。則由菱鋅礦（ZnCO3）為主要原料制鋅鋇白的有關反應的化學方程式是 。若菱鋅礦中含有Fe2+、Ni2+等雜質，在制備過程中除去的方法是、 。三、實驗題（共18分）（5分）實驗室用鹽酸和二氧化錳反應制取氯氣。填寫以下有關實驗操作的空白。（1）儀器裝配完畢，應檢查裝置的氣密性。檢查的方法是（2）為避免尾氣污染環(huán)境，應采取的措施是（3）檢驗集氣瓶四周圍是否有逸出的氯氣的方法可以是（4）為得到不混雜空氣的氯氣，其方法是（5）為防止污染環(huán)境，拆卸裝置前，應如何處理裝置中殘留的氯氣？（2分）填寫實驗室配制下列酸堿指示劑所用的試劑的名稱。酚歐,石蕊。（1分）實驗室因酒精或其它有機試劑潑灑在桌上著火焰時，應采用的最簡單滅火辦法是

(10分)實驗室里用加熱正丁醇、溴化鈉和濃硫酸的混合物的方法來制備1-溴丁烷時，還會有烯、醚和溴等副產物生成，反應結束后將反應混合物蒸餾，分離得到1-溴丁烷。已知有關有機物具有如下性質：熔點(℃)沸點(℃)密度(g/cm3)正」醇-89.53****1-溴丁烷-112.4****丁醚**142**1-丁烯-185.3-6.5**試回答下列問題：(1)生成l-溴丁烷的反應的化學方程式是(2)生成烯、醚、溴等副產物的反應的化學方程分別是：(3)反應加熱的溫度應100c(填＞、＜、=),選用的裝置應是上圖中的(填序號)。(4)反應結束后，從反應混合物中蒸餾制得1-溴丁烷時，應控制的溫度范圍是，選用的裝置應是上圖中的(填序號)。(5)蒸餾得到的餾分中可能會含有雜質主要是,將其進一步除去的方法是。四、閱讀解答題共21分)

在極性分子中，正電荷重心同負電荷重心間的距離稱偶極長，通常用d表示。極性分子的極性強弱同偶極長和正(或負)電荷重心的電量(q)有關，一般用偶極矩(田來衡量。分子的偶極矩定義為偶極長和偶極上一端電荷電量的乘積，即p=d-q。試回答以下問題：(1)HCl、CS2、H2S、SO24種分子中g=0的是。(2)對硝基氯苯、鄰硝基氯苯、間硝基氯苯，3種分子的偶極矩由大到小的排列順序是。(3)實驗測得:%F3=1.03德拜、%Cl3=0德拜。由此可知，PF3分子是構型，BC13分子是構型。(4)治癌藥Pt(NH3)2c12具有平面四邊形結構，Pt處在四邊形中心，NH3和Cl分別處在四邊形的4個角上。已知該化合物有兩種異構體，棕黃色者白＞0,淡黃色者-0。試畫出兩種異構體的構型圖，并比較在水中的溶解度。構型圖：淡黃色，棕黃色;在水中溶解度較大的是 。(4分)電離能是指由蒸氣狀態(tài)的孤立原子失去電子形成陽離子需要的能量。從中性原子中移去第一個電子所需要的能量為第一電離能(IJ，移去第二個電子所需要的能量為第二電離能(I2),依次類推?，F(xiàn)有5種元素，A、B、C、D、E,其［?I3分別如下表，根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷其中的金屬元素有，稀有氣體元素有，最活潑的金屬是,顯二價的金屬是。元素IJeVI2/eVI3/eVA******B******C******D******E******28.(10分)鹵代烴R3C-X的取代反應是指其分子中的X原子被其它基團代替的反應,

其反應歷程大致可分為單分子反應歷程岔。）和雙分子反應歷程（SN2）兩類。SN1反應歷程的整個反應分兩步進行的。第一步是被取代的鹵原子X與烴基團的共價鍵發(fā)生異裂，共用電子對全部轉向鹵原子，形成X-；而與之相連的烴基碳原子則帶一個正電荷，變?yōu)镽3c+,稱謂正碳離子。第二步是正碳離子與取代基團連接，形成新的物質。在這兩步過程中，第一步進行得很慢，第二步進行得很快。即生成正碳離子的過程很慢，正碳離子一旦生成，立即就會與取代基結合。因而整個反應的快慢，完全取決于第一步的快慢。影響鹵代烴取代反應快慢的因素很多。試通過分析、推斷下列因素對SN1類取代反應有無影響，影響的結果是加快還是減慢？（1）溶劑分子的極性大?。?（2）取代基團的親電和親核性：；（3）鹵代烴中烴基R3C一斥電子能力的大?。?；（4）鹵代烴中烴基R占領的空間的多少（R的結構越復雜，占的空間越多）： ;（5）鹵素原子被極化變形的難易（原子結構越復雜的鹵素原子越易被極化變形）： 。五、計算題（共18分）（4分）實踐中氮肥的肥效以含氮元素的質量分數(shù)計算，鉀肥的肥效以含氧化鉀的質量分數(shù)計算。據(jù)此，五噸硝酸鉀的肥效與kg硫酸鉀和kg尿素相當。（6分）30℃時，在125gCuSO4飽和溶液中加入1g無水硫酸銅后，應有多少克CuSO4?5H2O結晶析出？（已知30℃時CuSO4的溶解度為25g。）（8分）在900K和101kPa時，SO3部分分解為SO2和O2：SO3（氣）—SO2（氣）+1/2O2（氣）平衡混合物的密度為0.925g-dm-3,求SO3的分解率。參考答案1234567參考答案12345678DB、CACCACC3H2TeO3+K2cr2O7+6HCl^=3H2TeO4+2CrCl3NH4cl+NaNO2^=N2f+NaCl+2H2O⑶As2O3+6NaOH^=2Na3AsO3+3H2O(1)3Ba2++4OH-+2H2PO4^=Ba3(PO4)2；+4H2O(2) 5CH3^\H/>~CH3 +12MnO4+36H5HOOCo-COOH+12Mn2++28H2ONH4clO4 火箭燃料(CH3COO)2O 化學纖維⑶GaAs 半導體材料C60氧化劑SCu植物的光合作用巖石使未感光的溴化銀溶解，從膠片上除去 Ag氧化劑SCu植物的光合作用巖石有機物的燃燒 生物的呼吸 生物的腐敗的風化 海洋的溶解OHOHTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"_ I_ I_ ,O—Si—O—Si—OI IO O-O-Si-O-Si-O-I IOHOH(1)C34H32O4N4Fe (2)+2 (3)9.09%

《》—CH=CH2CH2=CH—CH=CH2TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"Na2E Po水分子間易形成氫鍵，締合成大分子HOOC—CH、 /CH—HOOC2 22N—CH—CH—NHOOC—CH/ 2 2 、CH—HOOC2 2H2N—CH2—CH2—NH2+4Cl—CH2COOH+6NaOH^^NaOOCCH2 CH2COOH/N-CH-CH-N 2 +4NaCl+6H2ONaOOCCH2/ 2 2 、CH2COONaZnCO3+H2sO4 zZnSO4+CO2T+H2OZnSO4+BaS——=ZnSl+BaSO/Fe2+應首先用氧化劑使其氧化為Fe3+,再加堿使其生成Fe(OH)3沉淀除去。Ni2+可用金屬鋅置換除去：Ni2++Zn——：Zn2++Ni三、(1)雙手捧住圓底燒瓶，過一會再把導氣管管口插入水中，松開手后水若進入導氣管形成一段水柱，說明裝置氣密性良好。否則，說明裝置漏氣(2)用堿液吸收尾氣(3)用濕潤的淀粉碘化鉀試紙在瓶口周圍試驗，若試紙變藍色，說明有氯氣逸出(4)可采取排他和食鹽水收集氯氣的方法來代替排空氣法收集(5)可通過分液漏斗向裝置內加水，并充滿整個裝置，將氯氣排出，用堿液吸收。乙醇水用濕布或沙子將火蓋滅

CH3cH2cH2cH20H+NaBr+H4so4—―CH3cH2cH2cH2Br+NaHSO4+H2OcHcHcHcHOH濃H2so4*cH.cHcH=cH+HO3 2 2 2 △ 3 2 2 22cH￡HcHcH0H濃H2SO4?(cHcHcHcHJO+HO

3 2 2 2 △ 3 2 2 22 2⑶<c1016c?117.25℃D(5)水分液或干燥四、26.⑴cs