2003年全国化学竞赛初赛模拟试卷11Word文档下载推荐.doc
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250mL锥形瓶中Cl2为0.25×
2.96/71.0=0.01mol,1gAl相当于1.0/27=0.035mol,4mlBr2则为4×
3.2/160=0.08mol。
铝和卤素反应式2Al+3X2→2AlX3即0.035molAl需0.053molX2。
就是说,250mlCl2为不足量,4mlBr2为过量。
(4分)
实验现象将是:
Al和Cl2的反应速度相对于Br2是液体(其浓的程度远远大于气体)而言是比较慢的。
此外,还会有Br2蒸气挥发。
(2分)
题(6分)两只带玻璃塞的锥形瓶(250mL)中分盛Cl2(常温、常压)和底部有一层液态Br2(4mL),再各放入一块没有表面膜的铝块(1g),迅速塞紧塞子。
请说出并比较两瓶中所发生的现象和最终结果[密度:
Cl2(g)2.96g/L,Br2(l)3.2g/cm3]第第题(11分)
1.硬酸:
H+、Na+、Mg2+、BF3;
软酸:
Cu+、Hg2+、I2;
硬碱:
OH-、Cl-、O2-、NH3;
软碱:
I-、S2-、CO。
2.HF是硬一硬结合,HI是硬一款结合;
(1分)
1.大,螯合效应;
大,前者Pd2+软酸,RSH软碱,软—软结合牢固。
2.应用软硬酸碱理论解释:
Ag(Ⅰ)和Cu(Ⅰ、Ⅱ)软酸,S2-为软碱,Al(Ⅲ),Ca(Ⅱ)为硬酸,O2-和CO32-为硬碱。
题(11分)美国化学家皮尔逊(B.G.Pearson)于1963年从大量的酸碱反应和酸碱组合物的性质中,总结出的一种经验规则。
即软酸与软碱易生成稳定的化合物,硬酸与硬碱也易生成稳定的化合物,交界的酸碱不论对方是软是硬都能反应,所生成的化合物的稳定性相差不大。
并对路易斯酸碱分别归类。
酸有三类:
①硬酸;
特点是接受电子的原子体积小,正电荷高,没有易变形和易失去的电子;
②软酸,特点是接受电子的原子体积大,正电荷低或等于零,有易变形或易失去的电子;
③交界酸,保持价电子的能力介于硬酸与软酸之间的酸。
碱亦有三类:
(1)硬碱,特点是给电子原子不易失去电子,电负性高;
难变形,不易被氧化;
②软碱,特点是给电子原子易失去电子,电负性小,易极性变形;
③交界碱,性质介于软碱与硬碱之间的碱。
1.将下列路易斯酸碱填入表格中:
H+、BF3、CO、NH3、O2-、OH-、Na+、Mg2+、S2-、Cl-、Cu+、Hg2+、I2、I-
路易斯酸
路易斯碱
硬酸(碱)
软酸(碱)
交界酸(碱)
Fe2+、Zn2+、Pb2+、SO2
Br-、NO2-、SO3-
2.用该理论解释HF比HI稳定。
3.Cu2+与NH2CH2COOH生成配合物的稳定性比CH3COOH生成配合物的稳定性,原因;
Pb2+与RSH生成配合物的稳定性比ROH生成配合物的稳定性,原因。
4.为什么Ag和Cu的常见矿是硫化矿,而Al和Ca则分别以氧化物和碳酸盐形式存在?
1.Fe(1分)K2FeO4(2分)BaFeO4(1分)
2.饮用水消毒和净化(1分)高铁酸盐在水溶液中不稳定,能分解出O2,具有杀菌消毒作用,同时产生Fe(OH)3胶体吸附水中悬浮杂质。
(2分)优点:
无毒,且Fe(OH)3具有吸附杂质的作用。
3.2Fe(NO3)3+16KOH+3Cl2=2K2FeO4+6KNO3+6KCl+8H2O(2分)
题(10分)某元素N的高价含氧酸盐A中,氧元素的质量百分含量为32.31%;
A是深紫色晶体,易溶于水,在酸性溶液中不稳定,具有强氧化性;
其酸根与高锰酸根、铬酸根、硒酸根很相似,遇钡离子即产生沉淀B;
B中氧元素的质量百分含量为24.89%。
1.N的元素符号是,A的化学式是,B的化学式是。
2.列举A在实际生产生活中的应用一例,并说明该物质在应用中的原理和优点。
3.A可由N的硝酸盐、碱和氯气在一定条件下制得的,写出该反应的化学方程式;
第第题(13分)
1.CaF2(萤石)(2分)
2.
(1)面心立方(1分)
(2)AB2(1分)
(3)CaC2(1分)第一问中的MX2是离子型晶体,Ca和[︰C≡C︰]2-之间是离子键,但[︰C≡C︰]2-中是以共价键结合,属于混合型晶体。
3.
(1)范德华力(层与层之间的距离大,结合力(范德华力)小,各层可以滑动)(1分);
离域π键(离域π键的电子能自由流动)(1分)
(2)(BN)n(1分)
(3)大于(1分)
(4)因为氮的电负性较大,π键上的电子在很大程度上被定域在氮的周围,不能自由流动,故(BN)n不导电,是理想的电绝缘体。
题下面是有关晶体的系列题目1.设想从CsCl晶格中除去一半Cs+离子,使Cl-周围成为四面体配位,这样得到的MX2是(化学式)结构。
2.根据右图晶体结构,回答:
(1)写出该物质的晶胞类型
(2)写出该物质的化学简式
(大球用A表示,小球用B表示)
(3)中学化学学过这样类型的物质,请举一例写出其化学式,并说明其中键型和1中MX2相同吗?
3.石墨是层状结构,
(1)在石墨中具有三种不同的作用力,除了共价键,其中可以解释始末的滑腻感,可以解释导电、传热的性质;
(2)石墨的化学式可以写成(C2)n,看右图,根据石墨化学式形式写出它的等电子体白石墨的化学式;
(3)正象石墨在高温高压下可转化成金刚石结构一样,白石墨在5×
106~9×
106kPa和1500~1800K下能转变为和ZnS相似的结构,称金刚硼,据测试其硬度金刚石(大于,小于,等于)
(4)为什么石墨导电而白石墨不导电呢?
1.Al3++3HCO3-→Al(OH)3+3CO2↑(1分)
2.不能。
Al2(SO4)3和表层NaHCO3固体生成Al(OH)3后,阻碍反应的进行;
铁容器盛Al2(SO4)3溶液,Al3+水解放出的H+腐蚀铁容器;
玻璃容器中的SiO2要与HCO3-水解产生的OH-反应而腐蚀。
(2分,答出2点即可)
3.和等量Al3+作用(生成CO2),Na2CO3量(mol)仅为NaHCO3的一半。
如若按Na2CO3的浓度和溶液体积均和NaHCO3相同计,则将发生下列反应2Al3++6CO32-+3H2O→2Al(OH)3+3HCO3-起不到因生成CO2把Al(OH)3泡沫压出的作用。
(3分)
4.Al2(SO4)3溶液中水:
(1+0.6×
324/666)kg
NaHCO3溶液中水:
4000×
1.25-4×
84=4664g
一共能溶解CO21.0×
324/666+4664×
10-3)=5.95L
混合液可以溶解5.95L,上部空间占3L,而此条件下生成CO24L,所以不会爆炸(4分)
题(10分)
泡沫灭火器的简易装置在初中课本大家已经见过,一般是外层容器是铁壳而内层容器是玻璃的!
铁仪器盛饱和NaHCO3溶液,玻璃仪器里面是Al2(SO4)3溶液,灭火器颠倒后两溶液混合即发生反应,生成的CO2把带有Al(OH)3的泡沫(压出)喷到着火物上
1.所用的主要试剂是饱和NaHCO3(~1mol/L)和饱和Al2(SO4)3(~1mol/L)。
请写出反应原理的离子反应方程式。
2.若两容器中溶液调换盛放,是否好?
为什么?
3.有人建议:
能否使用价格较低的Na2CO3代替NaHCO3(若Na2CO3浓度也是1mol/L,用量同NaHCO3量)。
因为反应式是:
2Al3++3CO32-+3H2O→2Al(OH)3+3CO2↑
这种说法对吗?
请从物质的量出发考虑上述问题
4.某灭火器外壳在室温下能承受24×
101.3kPa的压力,容积为10L。
其中玻璃仪器中盛有600gAl2(SO4)3·
18H2O溶于1kg水配成的溶液,铁仪器中盛着1.00mol/LNaHCO3溶液4L(密度为1.25g/mL)。
除去玻璃容器的材料所占体积,上部空间尚有3L(假定反应时灭火器内部温度和液体体积都不变化;
CO2在灭火器内室温时最大压强下每1kg水能溶解1.0L;
已知容器中的CO2在室温和24×
101.3kPa下每一摩占1L)。
请问当此灭火器的喷出口被堵塞而灭火器已经被颠倒过来,气体的压强会不会引起灭火器外壳的爆炸?
A:
B:
C:
CH3CHOD:
E:
--H(各1分)
题(5分)
有旋光性的物质A(分子式C10H12O3),能溶于稀碱溶液,并能发生碘仿反应(有机分析中碘仿反应常用于鉴别-COCH3或-CHOHCH3原子团的存在)。
鉴定过程表述如下:
写出结构简式ABCDE
1.A:
D:
CH3-C≡C-C≡C-CH3
()(各1分)
2.A:
6B:
5C:
3D:
2E:
7(各1分)
在Kekule苯环结构提出之前,许多人都提出了假想的苯的结构式。
下面A、B、C、D、E都是假想苯(C6H6)的结构式。
已知两个双键间能发生成环反应,如:
(1)A和B都是一种不很稳定的结构,其1mol与Br2的CCl4都溶液中反应,最多能与2mol溴反应。
A和B都含有2类H,个数比都是为2︰1;
(2)A和B都可自身反应生成C,C分子内相同的原子化学环境一模一样;
(3)D分子内氢原子的化学环境是一样的,但碳原子不完全相同;
(4)E分子内碳、氢原子各有三种化学环境,其比例分别都是1︰1︰1,E可以使溴水褪色。
1.写出A~E各假想苯的结构简式
2.写出A~E各假想苯的二氯取代物种数。
第第题(14分)
-CH2COOHB:
-CH2COClC:
-CH2CO--I
D:
-CH(C2H5)CO--IE:
Br--OHF:
Br--OCH2CH2Br
G:
Br--OCH2CH2H:
BrMg--OCH2CH2
I:
(各1分)
2.5(1分)
3.-CH2COOH+SOCl2→-CH2COCl+SO2+HCl(1分)
4.(1分)4(1分)
5.E(1分)
题(14分)
艾多茜芬(Iodoxifenc)是选择性雌激素受体调节剂,主要用于防治骨质疏松症和乳腺癌,其合成路线如下:
①:
A(羧酸)+SOCl2B②:
B+-IC(C14H11IO)
③:
C+C2H5BrD④:
E+BrCH2CH2BrF(C8H8OBr2)
⑤:
F+HG⑥:
G+MgH
⑨:
D+H→IJ()
1.写出A~I各物质的结构简式;
2.①~⑤步反应中,取代反应有步;
3.反应①的化学方程式是;
4.用“*”标出化合物I中的所有手性碳原子,I的光学异构体数目是;
5.用Z/E法标注时,J的构型是。
第第题(5分)
HCrO4-H++CrO42-Ka2(H2CrO4)=3.2×
10-7
c(H+)c(CrO42-)/c(HCrO4-)=3.2×
c(H+)=10-7c(CrO42-)+c(HCrO4-)=5.0×
c(CrO42-)=3.81×
BaCrO4(s)Ba2++CrO42-Ksp(BaCrO4)=1.2×
10-10
c(Ba2+)c(CrO42-)=1.2×
c(Ba2+)=3.15×
10-4
所以在中性溶液中应控制Ba2+不小于3.15×
10-4mol·
L-1。
工业上处理含CrO42-废水时,可采用加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀的方法除去Cr(VI)。
若在中性溶液中除去铬,应控制Ba2+浓度不小于多少才可使废水中Cr(VI)含量达到排放标准(5.0×
10-7mol·
L-1)?
(已知Ka1(H2CrO4)=9.55,Ka2(H2CrO4)=3.2×
10-7,Ksp(BaCrO4)=1.2×
10-10)
第第题(4分)
1.1.33(2分)
2.1.46(2分)
修改日期:
2002年8月18日
题(4分)
过渡元素里某些金属元素如铑、铂、钯等可与氢形成“非整比化合物”如:
PdH0.8。
价格比较低廉的铁钛合金(TiFe)完全吸氢后可生成TiFeH1.98的化合物,同时释放出热量,反之,只要加热吸氢后的合金可将氢气重新释放出来,而且可以反复多次,合金的吸氢能力并不下降。
这种贮氢方法比用钢瓶加压贮氢既方便又安全节约。
现有1.00dm3的铁钛合金(密度约为6.20g/cm3)
1.标准状况吸氢m3(Vm=22.40L/mol)
2.27℃,1.01×
105帕可以吸氢m3。
参考答案
7
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