化學(xué)競賽書島題2007org icholandVIP

1、學(xué)會 2007 年高中學(xué)生化學(xué)競賽（省級賽區(qū)）模擬試題（2007 年 9 月 16 日 9：00 - 12：00 共計 3 小時）l競賽時間 3 小時。超過者不能進(jìn)考場。開始后 1 小時內(nèi)不得離場。時間到，把試卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立考場。l試卷裝訂成冊，不得拆散。所有解答必須寫在指定的方框內(nèi)，不得用鉛筆填寫。草稿紙在最后一頁。不得持有任何其他紙張。ll姓名、報名號和所屬學(xué)校必須寫在首頁左側(cè)指使用非編程計算器以及直尺等文具。置，寫在其他地方者按廢卷論處。第 1 題隨著的不斷發(fā)展，黃金得到了越來越廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在，金（Au）因它某些良好的物理性能，也成為了高新技術(shù)領(lǐng)域中的重要工業(yè)金屬。

2、金從一種“金屬”到“貨幣金屬”再到“工業(yè)金屬”，它的應(yīng)用貫穿了整個人類文明史?，F(xiàn)代冶金工業(yè)開采出的金礦，進(jìn)行一些必要的預(yù)處理后，通常用浸出金，使金轉(zhuǎn)入溶液。1. 寫出化學(xué)方程式。2. 現(xiàn)代的認(rèn)識則更加深入，已證明上述過程是一個電化學(xué)過程。分別寫出它的陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)。陽極反應(yīng)：。陰極反應(yīng)：。3 從前兩問可以得出，在浸出過程中可以采取哪些必要措施，以寫三條）金的溶解？（至少4 對烴類的催化氧化中用到以金/金紅石為載體的催化劑。Haruta 首先發(fā)現(xiàn)金有效,并數(shù)次改進(jìn)該方法。催化劑中，金原子彌散分布在金紅石表面。假設(shè)金紅石表面一層有 1/2 的金屬原子被金替代，計算 10cm2 金紅石表面（單層

3、）被取代的金原子數(shù)。（金紅石屬四方晶系，a=4.59Å,c=2.96Å）第 2 題在如下問題中按照題中所提到的性質(zhì)對物質(zhì)進(jìn)行從小到大的排序。a) 按照熔點的大小，從小到大開始排序：Na, Al, Si, S8b)按照沸點的大小，從小到大開始排序：H2, LiH, CH4, NH3H1.008相對原子質(zhì)量He 4.003Li 6.941Be 9.012B 10.81C 12.01N 14.01O 16.00F 19.00Ne 20.18Na 22.99Mg 24.31Al 26.98Si 28.09P 30.97S 32.07Cl 35.45Ar 39.95K 39.10Ca

4、 40.08Sc 44.96Ti 47.88V 50.94Cr 52.00Mn 54.94Fe 55.85Co 58.93Ni 58.69Cu 63.55Zn 65.39Ga 69.72Ge 72.61As 74.92Se 78.96Br 79.90Kr 83.80Rb 85.47Sr 87.62Y 88.91Zr 91.22Nb 92.91Mo 95.94Tc 98.91Ru 101.1Rh 102.9Pd 106.4AIn 114.8Sn 118.7Sb 121.8Te 127.6I 126.9Xe 131.3107.9112.4Cs 132.9Ba 137.3La-LuHf 178.5T

5、a 180.9W 183.9Re 186.2Os 190.2Ir 192.2Pt 195.1Au 197.0Hg 200.6Tl 204.4Pb 207.2Bi 209.0Po 210At 210Rn 222Fr 223Ra 226Ac-LrRfDbSgBhHsMt報名號 賽場 學(xué) 校 姓 名省 市賽 區(qū) c) 按照原子半徑的大小，從小到大開始排序：Na, Mg, K, Cad) 按照離子半徑的大小，從小到大開始排序：F, Na+, Mg2+, Cl-e) 按照電負(fù)性的大小，從小到大開始排序：F, Na, Cl, Kf) 按照第一電離能的大小，從小到大開始排序：Si, P, S, Clg)按照

6、鍵強的大小，從小到大開始排序：N2, O2, Cl2, Br2h) 按照鍵角的大小，從小到大開始排序：OF2, SiF4, BF3, XeF4i)按照被氫氧根離子水解的速率的大小，從小到大開始排序：CH3Br, CH3Cl, CH3F, CH3I第 3 題氧化釔，碳酸鋇和氧化銅在高溫(900 °C)下發(fā)生固相反應(yīng)生成超導(dǎo)體 A，其含 13.4%Y, 41.2%Ba 和 28.6%Cu。i) 假設(shè)在 A 中未知的元素為氧，試給出 A 的實驗式。ii) 給出銅的氧化態(tài)。iii) 在 200 °C 下熱重分析儀中用氫氣還原 A，可以使所有銅+3 還原為銅+2，并得到化合物B。其他

7、的元素均保持價態(tài)不變。初始原料重 84.2 mg，則還原后生成化合物 B 的質(zhì)量為多少？第 4 題有機物 A 在濃磷酸中微熱發(fā)生分解, 形成的氣體混合物的密度相對氫為 25, 并且在溶液中不再殘留有機物。如果氣體混合物通入溴水,體積減少一倍,隨后通過堿溶液，氣體完全被吸收。確定物質(zhì) A, 若已知 A 中的氫原子不能被分辨。1寫出所有涉及的反應(yīng)的方程式。2提出物質(zhì) A 的方法.3為什么目標(biāo)物質(zhì) A 被廣泛應(yīng)用在有機中? 給出一個例子。第 5 題酸 A 在標(biāo)準(zhǔn)條件下是白色固體吸濕物質(zhì)，熔點 62.4°。A 是與硫酸類似的物質(zhì)，包含54.5% 元素 X. X 是主族元素。與硫酸相比, 酸

8、A 的熱的濃溶液可與金屬 B 起反應(yīng)，生成酸A 的鹽 C 和元素 X 的氧化物 D。87.0 g 酸 A 可形成 82.3 g 鹽 C。在化合物 C 中，金屬 B 的氧化數(shù)是+III 。在氧化物 D 中元素 X 的氧化數(shù)是+IV。酸 A, 與硝酸相似, 可與鹽酸形成混合物, 產(chǎn)物類似于王水。這個混合物能與許多金屬反應(yīng)。與金屬 B 的反應(yīng)產(chǎn)物是水、氧化物 D 和酸 E, 化合物陰離子包含氯元素?；衔镪庪x子中心原子的氧化數(shù)為 III ，并且它的配位數(shù)為 4 。3-1 確定元素 X 和酸 A，并通過計算確定元素 B，化合物 C、氧化物 D 和酸 E。3-2 寫出 B +A ®以及 B +

9、 A/HCl ®的反應(yīng)方程式。第 6 題Captodiame 是一種鎮(zhèn)定劑，多步方案如下。最后一步是 G 和 H 的偶聯(lián)。G 和 H 的方案如下：給出 G-M，試劑 N，副產(chǎn)物 O 的結(jié)構(gòu)。第 7 題一種化合物的如下：按照摩爾比為3:1進(jìn)行反應(yīng)生成A。A的IR譜在3400 cm-1處顯示一Cu(OH)2 與Au(OH)3個強的寬峰。0.541 g(1 mmol) A 在500 °C下氫氣流中分解生成化合物B和水(0.162 g)。元素分析B中含50.8% Au。a) 一共生成了多少摩爾水？b) 根據(jù)上述信息給出A的化學(xué)式。c) 給出B的化學(xué)式。寫出計算過程。第 8 題鹵素生

10、成一系列互鹵化物。其中一個是氯化溴，其在 500°C 下分解成單質(zhì)。在這個溫度下，平衡常數(shù)為 KC = 32。假設(shè)系統(tǒng)中每個物質(zhì)濃度均為 0.25 mol/L。a)b)c)d)e)f)給出分解的化學(xué)方程式。用計算證明該混合物不處于平衡態(tài)。反應(yīng)向哪個方向進(jìn)行？混合物移至平衡時了多少功（能量）？給出反應(yīng)的 KP 和KX 值。計算按照上述混合物起始達(dá)到平衡的各物質(zhì)的濃度。第 9 題配平下列反應(yīng)方程式(1) VO2 + SO2 ¾® VO+ SO4+2+2(2) VO2+ + MnO4+H2O ¾® VO2 + Mn+ H+2+25cm3 釩酸銨溶液酸

11、化后，加熱至沸，通入過量的SO2 進(jìn)行反應(yīng)，過量的 SO2被煮沸趕出。此溶液需要加入 23.2cm3、2.96mol×m3 的 KMnO4 溶液使之氧化，計算釩酸銨溶+液中 VO2的濃度。再另作一次實驗：取同樣濃度的釩酸銨溶液 10cm3，使之還原到一個價態(tài)，然后再用27.8cm3 上述濃度的 KMnO4 溶態(tài)？+化到 VO2 ，問釩酸銨中 VO2 被還原到了什么樣的氧化第 10 題化合物A是一種液體，和水在同樣溫度下沸騰。燃燒分析數(shù)據(jù)給出: C: 64.8%; H: 13.6%; O: 21.6%.a) 計算化合物A的實驗式。b) 估計化合物A的式。c) 這個式子含有兩種可能的官能

12、團(tuán)中的一種。指出這兩種官能團(tuán)?；衔顰的IR譜圖如下:d) 在這個譜圖中能確認(rèn)哪種官能團(tuán)？e) 畫出化合物A可能的結(jié)構(gòu)，并命名?；衔顰與酸性高錳酸鉀反應(yīng)生成化合物B。這個新化合物的沸點比A低，它的1H NMR譜如下:f) 給出化合物B的結(jié)構(gòu)，并歸屬1H NMR 譜。g)B的IR譜和A的有什么不同？h) 命名化合物B?；衔顱的質(zhì)譜圖中含m/e 57和m/e 43的碎片離子。i) 給出碎片的結(jié)構(gòu)。參考第 1 題18 NaCN+4 Au+O2+2 H2O = 4 NaAu(CN)2+4 NaOH 2陰極 Au+2CN- ® Au(CN)2-+e-陽極O2+2 H2O+4e-®

13、4OH-3. 加大 CN-濃度，及時導(dǎo)出產(chǎn)物Au(CN)2-以促進(jìn)平衡移動，密封加壓，將金搗碎，溶解的同時不斷攪拌。4. 每個金紅石的晶胞的頂面有 1 個金屬原子。所以每個金紅石的晶胞中有 1/2 個金。每個每個金紅石的晶胞表面面積：S0=4.59Å*2.96Å=13.57 Å2因此，金的數(shù)目為：N=1/2 * S/ S0=1/2 * 10cm2/13.57 Å2=3.68*1015第 2 題第 3 題i) 比1:2:3:7即YBa2Cu3O7ii) 氧化態(tài) 4-(3+4)/3 = 7/3 Cu = 2.33iii) 84.2/666.19 = x/65

14、8.19x = 83.19 mg第 4 題1A 分解得到的混合氣體的摩爾質(zhì)量為 25 * 2 = 50 g / mol。其中一個氣體很有可能是烯烴或炔烴(被溴水吸收)，另外一個為 CO2(能被堿溶液吸收)。可知混合物中氣體比例為 1:1 (因為通入溴水體積減少一倍,), 于是我們可以求出第一個氣體的摩爾質(zhì)量: M (gas) = 2 * 50-44= 56 g / mol, 其為丁烯的量。又因為 A 中的氫原子不能被分辨，所以很有可能 A 中含有叔丁此，該氣體為異丁烯。最后可推出 A 為 Boc2O :23Boc2O 在有機中用于保護(hù)氨基。第 5 題1X2BA H2SeO4Au2(SeO4)3

15、硒AuCDSeO2EHAuCl46H2SeO4 + 2Au = Au2(SeO4)3 + 3SeO2 + 6H2O3H2SeO4 + 8HCl + 2Au = 2HAuCl4 + 3SeO2 + 6H2O第 6 題第 7 題a) 3400 cm-1處的IR吸收是OH的特征。還原A得到0.162 g水，即9 mmol = 9 x 10-3 mol.b) 這暗示出A中含有9摩爾O，可能是以O(shè)H存在。根據(jù)反應(yīng)計量比，產(chǎn)物中可能含3摩爾Cu和1摩爾Au。1 mmol A質(zhì)量為0.541 g，A的3 x Mr(Cu) + 1 x Mr(Au) + 9 x Mr(OH) = Mr(A) Mr(A) (3

16、x 63.43) + 196.97 + (9 x 17) = 540.6 因此 A = AuCu3(OH)9c) 通過題意B為AuCu3。計算得B含50.8% Au，滿足條件量應(yīng)該為541。故 AuCu3第 8 題a) 2 BrCl®Br2+Cl20.25 ´ 0.25Q = 1 ¹ KCb)0,252c) Q < KCÞ 向右QKCd)DG = RT ln= - 22 kJe) As Dn = 0we get: KP = KX = 32平衡濃度:n(BrCl) = 0.25-2yn(Br2) = n(Cl2) = 0.25+y(0.25 + y)

17、232 =解方程 : y = 0.0943(0.25 - 2y)2c(BrCl) = 0.061 mol/Lc(Br2) = c(Cl2) = 0.34 mol/L第 9 題(1) 2VO2 + SO2 ¾®2 VO+ SO4+2+2(2) 5VO2+ + MnO4+ H2O ¾® 5VO2 + Mn+ 2H+2+c(VO2 )=5*23.2cm3*2.96kg×m3/25cm3 = 1.37*10-2mol/L設(shè)被還原的價態(tài)為 x：n(Vx+):n(MnO4 )=5/(5-x)有n(Vx+)=1.37*10-2mol/L *10cm3=0.137mmoln(MnO4 )= 27.8cm3*2.96mol×m =8.23*10 mol3-5解得x=2