高中化學競賽模擬試題(二)

高中化學競賽模擬試題（二）合方程式解釋

2-3.1923年布朗斯特提出了質子理論。認為凡是能夠給出質子的物質都為酸，接受質子的物質為堿。

有電子總數(shù)相同的三種微粒，它們既是質子酸又是質子堿，且分別為陰離子、中性分子和陽離子，它

們是__________________________

2-4,質子理論提出的同年，路易斯提出了電子理論，凡是接受電子對的為酸，給出電子對的為堿。

NH3和NF3的均為路易斯堿，堿性更強的是,

理由是_____________________________________________________________

2-5.1966年第一個超強酸被偶然發(fā)現(xiàn)，通常由質子酸和路易斯酸混合。用SbFs與氟磺酸反應后，可

得到一種超強酸H［SbF5（OSO2F）］o寫出該超強酸在氟磺酸中的電離方程式。

第1題（6分）、硼的化學豐富多彩，也是材料化學研究的熱點之一。第3題（8分）、NO2-是一種常見配體，在八面體配離子［MR2（N（）2）4T中，中心離子M含量為21.27%,

1-1、最近美國RiceUniversity的教授BorisYakobson與其同事預測氮元素的含量為30.33%,只檢測到一種N?O鍵長，請回答下列問題

了一種硼巴基球（Bn，如圖所示）的存在，這種分子組成與C60相似，3?1、給出自由狀態(tài)下的Nth-的結構，NO?.在該配合物中配位方式

但在它每個六邊形的中心有一個額外的原子，顯著提高了其穩(wěn)定性。3-2、通過計算，給出配離子的化學式和名稱

貝!In=_______3?3、畫出該配離子的結構

1?2、硼是制造超硬材料的元素之一。提高材料的硬度有兩種方法，一是制造具有類似金剛石結構的

物質，如立方BM,若M為第三周期的元素，則M為（填元素符號），二是尋找“不可壓縮性

的”的金屬，這類金屬具有高密度，低硬度的特點，它們和硼的化合物有異乎尋常的硬度，最近

《Science》雜志報道合成了一種可與金剛石相媲美的超硬材料XB2,X是第VHB族元素，則X為

（填元素名稱）

1?3、氮化硼納米管是一種具有優(yōu)異性能的材料，于1995年美國加州大學的教授首次合成。該材料可第4題（11分）、銀制器皿久置會失去光澤，這并不是僅僅由于氧氣的作用，是被“流動的水和游蕩

由高溫熱解法制得，用N2將由（NH。2s。4與NaBH4反應生成的物質A帶入含Co、Ni催化劑的硅的風”所侵蝕，經(jīng)分析，銀器失去光澤是由于其表面形成了X,X可由以下三種方法除去，從而使銀

晶基片上，加熱到1000-1100C反應生成，已知A為苯的等電子體，寫出兩步反應的方程式器恢復光澤。

（1）將銀器置于盛有蘇打水的鋁制器皿中煮沸（2）將銀器在KSCN或NH4SCN溶液中放置幾分鐘

⑶將銀器用A的乙醇-水溶液處理數(shù)分鐘，X與A反應的物質的量比為1:8,A是NH4SCN的同分異

構體，所有原子均只有一種化學環(huán)境。

第2題（10分）、酸是化學中重要的一類物質，人們對酸的認識是逐步加深的。試回答如下問題：

24、1887年，阿侖尼烏斯提出了電離理論，在水溶液中能電離出H+的為酸，電離出OH離子的為堿。4-K給出X和A的化學式，并寫出生成X的化學方程式

比較水溶液中，下列陰離子的共扼酸的酸性大?。ㄌ钚蛱枺?/p>

（2）O2N4?2、寫出除去X的三種方法的化學反應方程式

2?2、1905年，弗蘭克提出了溶劑酸堿理論。該理論認為凡是在溶劑中產生該溶劑的特征陽離子的溶

質叫酸，產生該溶劑的特征陰離子的溶質叫堿。試判斷液N/中加入U3N后酸堿性變化情況，并結

4.3、計算X在水中的溶解度,在高溫下高爐中氧含量的測定可用氧化倍（ZrO2）氧傳感器來測定，在氧化倍中加入MgO,Y2（）3等立方

14

已知Ksp,x=6.3x10-5。,X的陰離子對應的酸Ka尸9.5x10-8,Ka2=1.0xl0晶系的氧化物后，在600℃以上高溫時成為氧的快離子導體。其導電性能主要源于摻雜晶體中的氧離

子空位。下圖為氧化錯固體電解質的導電原理。

4-4、試判斷X在濃度相同的HNO3與HC1中的溶解性大小，說明你的理由

第5題（9分）、將硼酸、發(fā)煙硫酸、螢石粉共熱得到無色氣體A,A為平面構型分子，密度約為空

氣的2.3倍，A用乙醛吸收后得到液態(tài)物質Bo液態(tài)乙酸中存在微弱的自偶電離，離子電導率為

139陷/cm,將B加入乙酸中形成均一透明的無色溶液，發(fā)現(xiàn)乙酸的離子電導率顯著增強，達到

1300-5800|iS/cm,B與乙酸的混合溶液是具有良好應用前景的非水型電解質，與傳統(tǒng)的水溶液電解質6?3、寫出高氧側和低氧側的電極反應式

體系相比有獨特的優(yōu)勢，擴大了電化學反應研究的物質范圍和電位研究區(qū)間。試回答下列問題：高氧側，低氧側

5?1寫出A、B的結構簡式A,B6?4、若某摻雜電極Y2O3的ZrO2晶體中氧離子空位數(shù)為3.01X102°個，則理論上摻雜的Y2O3質量為

5-2寫出生成A的化學反應方程式____________________________________多少克？

5?3用方程式表示乙酸的自偶電離過程，并分析乙酸中加入B后，電導率顯著提高的原因

5?4紅外光譜顯示，純乙酸中存在兩種竣羥基吸收峰，分析這兩種峰產生的原因第7題（9分）、生源胺（biogenicamine）是指人體中擔負神經(jīng)沖動傳導作用的胺類化合物，包括腎

上腺素（adrenaline）、多巴胺（dopamine）、乙酰膽堿（acetylcholine）及5-羥基色胺（serotonine）

等。腎上腺素的結構為下列合成實驗所證實

兒茶酚+C1CHCOC1P0cbAA(CHOC1)A+CHNHB(CHON)

5-5為什么說非水型電解質可以擴大電化學反應研究的物質范圍和電位區(qū)間？2873329n3

B+H2外消旋腎上腺素（C9Hl3O3N）A+NaOI—?上-3,4?二羥基苯甲酸

7?1、寫出兒茶酚、A、B的結構簡式

第6題（8分）、溶氧分析儀能連續(xù)、自動測量水中微量的溶解氧含量，可用于工業(yè)鍋爐用水，實驗

室制備除氧水等方面。溶氧分析儀的核心部件是氧傳感器，傳感器中銀做陽極，金做陰極，二電極之

間連接一穩(wěn)定的直流電源，以氯化鉀溶液為電解質溶液，電解質溶液與取樣水之間有一層氧氣可以透7-2,拆分外消旋腎上腺素后，（一）一腎上腺素具有

過的薄膜，測量金電極上產生的還原電流的大小得出氧氣的含量。R構型，給出（一）一腎上腺素的立體結構

6-1.試寫出溶氧分析儀的有關電極反應式7?3、腎上腺素在空氣中會變成紅色，

陰極，陽極分析其原因____________________________________

6?2、請從你寫的電極反應式推測影響氧傳感器的性能的因素可能有哪些？第8題（11分）、有機化合物F是環(huán)己烯酮類除草劑（如烯草酮，烯禾定等）的重要合成中間體，F(xiàn)

的合成路線如下：

C2H5sH表1酸洗廢液組成

CH3CH=CHCHO

(C2H5%NTable1Chemicalanalysisofacid-washingwastesolution

MetalionNiMnCoFeCuZn

Content(g/L)45157.5WO.lW0.05W0.05

NaOHl.Abenzene

電用------1

CCOCFbCOOCB(C9H18O2S)2

+在強酸性的廢液中加入NaOH調節(jié)pH到2,在攪拌下加入飽和Na2c。3溶液和NaClO除去Mn\

2.H,A-H2O

Co2+,并控制pH不超過3.5（Na2c。3需緩慢加入，防止產生大量CO2而冒槽），過濾后電解含Ni?+

的過濾液，以銀鋁鈦不銹鋼片為陰極，以鉛片為陽極，電解后在陰極得到銀粉?；卮鹣铝袉栴}

CH2(COOCH3)2CHQNa

C(CHOS)9-1、調節(jié)強酸性廢液至pH=2,可否直接用飽和Na2cO3溶液？分析你的原因

916D(C14H24O5S)

l.NaOH9?2、寫出除去廢液中Mu?*、Co?*的反應方程式

E(C13H20O4S)

2.H+工

(F)

除草劑烯禾定的合成方法為:9?3、攪拌過程中Ni不被沉淀下來，實際操作中是如何實現(xiàn)？

（烯禾定）

8-1、給出A、B、C、D、E的結構簡式9-4,電解過程中電流效率與pH的關系如下圖，試分析如下圖所示變化的原因.并選擇電解的最佳pH

值

8-2,給出C和F的系統(tǒng)命名

C，F(xiàn)

8?3、巴豆醛（CH3cH=CHCHO）是重要的有機化工原料，酒精廠利用原料優(yōu)勢生產巴豆醛可大大提

高經(jīng)濟效益，請給出酒精廠合成巴豆醛的方案。

8?4、給出G、H可能的結構簡式圖1電流效率〃與pH的關系

Fig1RelationshipofrjandpH

第10題（11分）、化學世界里有許多“另類”的物質。如亞鐵鹽在

空氣中通常不穩(wěn)定，易被氧化，如FeSOr7H9。

第題（分）、人造金剛石酸洗廢液中含有大量的、2離子，不經(jīng)處理排放危害極大。

97Ni?+Mn\Co?*而（NH4）2Fe（SO406H2。晶體比FeSO4-7H2O晶體等其它亞鐵鹽穩(wěn)

某工廠技術人員設計了創(chuàng)新方案，使有害離子的濃度降低到排放標準，同時得到了純度較高的銀粉。定許多，可在分析化學中做基準試劑。常溫下FeSOr7H2O在空氣

廢液經(jīng)分析組成如下：

中容易失去結晶水成為FeSO4,而（NH。2Fe（SO4）2-6H2O失去結晶水

困難許多。

FeSO17H2O的晶胞參數(shù)為a=L407nm,b=0.6503nm,c=1.104nm,a=y=90.00°,器中反應，催化劑為多孔載體附載金屬氯化物，如AI2O3附載CuC12,其催化機理分三步進行，第一

3

0=105.57。密度為1.898g/cm,無水FeSO4晶體中最近的Fe—O距離為0.212nm,S—O距離為0.151nm,步為吸附的乙烯與CuCk反應

Fe—S距離為0.475nm,Fe—Fe距離為0.769nm114、A的化學式為，用KOH的乙醇溶液處理A制得氯乙烯的方程式為

(NH4)2Fe(SC)4)2?6H2O的晶胞參數(shù)為a=0.932nm,b=1.265nm,c=0.624nm,a=y=90.00°,

P=106.80°,密度為L864g/cm3,最近的Fe—O距離0.209nm,S—O距離為0.149nm,Fe—Fe距離為11-2、為什么現(xiàn)代工業(yè)不用乙煥氯化氫加成法生產氯乙烯？

0.486nm,NH4+—Fe距離為0.483nm,N—S距離為0.361nm

10-l＞計算一個FeSO4?7H2。晶胞和一個(NHJzFelSO^WHzO晶胞分別所含原子個數(shù)

11-3、請?zhí)岢鲆蚁┭趼然ù呋^程中涉及的三步反應的化學方程式和總反應的方程式

10-2,晶體自身的結構如空隙大小直接影響化學反應進行的趨勢，試通過計算說明

FeSO4-7H2Ott(NH4)2Fe(SO4)2-6H2O更易被氧化

已知：O的共價半徑為0?66mn,在晶體中+2價的Fe半徑為0.061nm,—2價的O半徑為0.121nm,

+6價的S半徑為0.029nm,—3價的N半徑為0.148nm11-4＞聯(lián)合平衡法以乙烯、氯氣、氧氣為原料，此法生產的氯乙烯占現(xiàn)代工業(yè)產量的90%以上，涉及

到以下三個反應：

反應一：CH2=CH2+CI2^CH2CI—CH2CI

反應二：CH2C1—CH2C1^CH2=CHC1+HC1

反應三：2cH2=CH2+4HCI+O2-2CH2C1—CH2C1+2H2O

如反應一CH2C1—CH2C1產率為95%,反應二CH2=CHC1和HC1的產率均為60%,反應三

CH2C1—CH2C1的產率為93.5%,假設反應中CH2=CH2(CH2C1—CH2C1均被完全消耗，且副反應

10?3、FeSO^HzO在潮濕的空氣中被氧化的產物為Fe(OH)SO4?3H2。，寫出反應的化學方程式中既無HC1的消耗，也無HC1的生成，為使生產中不購進HC1原料，也無HC1廢氣排出，計算反應

一和反應三中CH2二C%的投料比。

10-4＞在水溶液中(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O與FeSO4?7H2O穩(wěn)定性相當，請分析其原因

第11題(10分)、氯乙烯是重要的化工原料，其聚合物PVC廣泛用于工業(yè)，農業(yè)，建筑業(yè)，是世界

上消耗量最大的塑料產品之一。從氯乙烯的發(fā)現(xiàn)到PVC的大規(guī)模工業(yè)生產經(jīng)歷了一百多年的時間。

1835年化學家用KOH的乙醇溶液處理A首次制得氯乙烯

1912年乙快與HC1加成制得氯乙烯

二十世紀六十年代乙烯氧氯化法實現(xiàn)工業(yè)上大規(guī)模生產A,為氯乙烯的大規(guī)模工業(yè)生產

提供了原料

現(xiàn)代工業(yè)聯(lián)合平衡法，生產了90%的氯乙烯

乙烯氧氯化法生產A的工藝為乙烯與干燥的氯化氫和空氣(或純氧)在300℃左右，150-500kPa下反應

第4題

4-1、X：Ag2S,A：SC（NH2）2

4Ag+2H2S+O2=2Ag2s+2H2O.（各1分共3分）

參考答案及評分標準4-2、

第1題（6分）（1）2A1+3Ag2S+6H2O+3Na2CO3=2Al（OH）3+6Ag+3NaHS+3NaHCO3

1-1>80（2分）或負極：Al-3e=A13+

1-2>P,銖（2分，各1分）正極：3Ag2s+6e'=6Ag+3S2'

（）（）2；

1-3、3（NH4）2SO4+6NaBH4==2B3N3H6+3Na2SO4+18H22Ag2S+4SCN'=2[AgSCN2]'+S

+2

B3N3H6==3BN+3H2（2分，各1分）（3）Ag2s+8SC（NH2）2=2Ag[SC（NH2）214+S'.（各1分共3分）

4?3、

第2題（10分）Ag2s=2Ag++S：

2

2-1、（2）＞（3）＞（1）（2分）S+H2O=HS+OH,HS+H2O=H2S+OH.

+-2+

2?2、堿性增加，2NH3。NH4+NH2Cs=[H2S]+[HSl+[S],[Ag]=2CS,

3232

NH3+N'=HN+NH2或2NH3+N-=3NH2（2分）[S]=aCs,AgzSksp極小，[H+]可視為lO-7mol/L（1分）

2?3、HS,HO,NH+（全對給2分，其他合理結論也給分）

22251[S2-]+[HS-]+[HS].[HS-]^[HOS].[H+][H+]2

2?4、NHF的吸電子能力強，使N上電子云密度降低（2分，各1分）2

32-2-2-

+"a[S][S][S]K給電

2-5＞H［SbF5（OSO2F）］+HSO3F=H2SO3F+［SbF5（OSO2F）］（2分）2

KJK

第3題（8分）（X=------------2--------=

[H+]2+K[H+]+KK

/O112

M—N、

=9,5x10-8x10*=49x10一8

3"、NO2一為角型，（1分）由于只一種N?O鍵長，應為氮原子配位（1分）

10-14+9,5X10"8X10"7+9,5XIO-8x10"14''

3?2、若R中不含N,則氧元素含量為（0.3033/14）x32=0.6933,M,NQ之和將超過1,是不可能的。所以

必為含氮配體。設中含個則有+

RRxN,[Ag]=2CS,

（）+223

nM:nN=0.2127/MM：0.3033/14.01=1：（2x+4）MM=19.65（X+2）KSpAg2S=[Ag]x[S]=4aCs,

時，有合理解，為元素，（元素，分）

x=lMM=58.95Co1I~$5x]0.50―

配離子摩爾質量=277g/mol,Cs=3—!--------=6,9X10-15mol/L或1.7x10-12g/L；1.7x10-13g/100g水（2分）

、4x4,9x10-8

扣除掉1個Co,6個N,8個O后還剩下6,應為6個H,故配體R為N%,

配離子化學式為［CO（NH3）2（NO2）4『，（化學式，2分）4-4.HNO3中的溶解性更好（1分）

名稱為四亞硝酸根?二氨合鉆（III）離子（1分）3Ag2s+8HNO3=6AgNO3+2NO+3S+4H2O（1分）

3?3、由于只一種N?O鍵長，所有氧原子等價，則配離子結構應為：（生成物寫成H2s。4也對）

第5題（9分）

5-1A：BF3,B：（CH3CH2）2OBF3（2分,各1分）

5-23H2sO4+2H3BO3+3CaF2===2BF3+3CaSO4+6H2O2分

+

5-32CH3COOH=^=CH3COOH2+CH3COO,加入（CH3cH2）2（>BF3后，（CH3cH

2分是強路易斯酸，形成了CH3coOBF3-離子，促進了乙酸的自偶電離

+

2CH3COOH+BF3==CH3COOBF3+CH3COOH2（2分）

5-4乙酸中存在單分子和締合分子兩種狀態(tài)（1分）8-4、G：CH3CH2CH2COCl(Br,I),(CH3CH2CH2CO)2O等?；噭∷?POCI3/SOCI2,

5-5水溶液中難溶或不溶的物質在非水電解質中可以研究，故擴大了研究的物質范圍；在水溶液中，CH3CH2CH2COOR+RONa,只單獨寫丁酸，丁酸酯不給分(1分)

電解電位受到析氫電位和析氧電位的區(qū)間限制，而非水電解質中擴大了研究的電位區(qū)間限制。（意思F：NH20cH2cH3(1分)

對即可）（2分）

第9題（7分）

9-K不可以，將產生大量CO2而冒槽（1分）

第6題（8分）2--2-

%2、2Co+CIO+2CO3+3H2O-2Co（OH）3I+-2CO2t

6-1>陰極反應。2+2H2O+4e==4OH

陽極反應Ag-e+CT==AgCl（2分,各1分）

Mil>+C1O-+CO2--MnO,I++CO?t（2分）

6?2、pH值，H2s的濃度，重金屬離子（寫出二個即可）（2分）3

222+

6-3、O2+4e'===2O,2O—4e===O2（2分，各1分）9-3、根據(jù)廢液離子濃度分析結果，控制NaClO用量，可使Mn,0/+沉淀完而Ni?+不被沉淀。（1

6-4.每摻雜ImolYzOs得到的氧離子空位為Imol,計算得Y2O3質量為:分）

2

（3.01X10°/NA）XMY2O3=1.13xl0/g（三位有效數(shù)字）（2分）22-

2Ni*+CIO"+2CO3+3H,O-2Ni（OH）3I+CP+2CO,t,

2+

第7題Co+Ni（OH）3-CO（OH）3I+Nr\

9-4、pH較低時，將產生大量氫氣，電流效率低；pH>4.5時，將產生Ni（OH）3沉淀，Ni?+濃度下降，

不利于Ni的析出。（2分）選擇在4.045左右（1分）

第10題（11分）

10-1、經(jīng)計算得：FeSO4-7H2O+V=abcsinp,Z=dVNA/M=4,（1分），原子個數(shù)為108（1分）

（NHDzFelSOMGHzO中V=abcsin0,Z=dVNA/M=2,（1分），原子個數(shù)為78（1分）

10-2、th分子的直徑大小為0.66x4=0.264nm（1分）

要點一：FeSOJHzO易失水為FeSO』，F(xiàn)eSO』晶體中

0.212nm—距離(Fe-O)O2-KXFe0.264-H).121+0.061=0.446nm

0.151nm-距離(S―O)02KHs0.264+0.121+0.029=0.414nm

0.475nm—星巨離(Fe—S)O2+F升S0.264-H