【化學(xué)競(jìng)賽試題】模擬卷10

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2008年全國高中化學(xué)競(jìng)賽模擬試題十 第一題、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)是極有開發(fā)前景的發(fā)電技術(shù)，歐美國家先后建立了100kW-2MW的MCFC發(fā)電系統(tǒng)，燃料多樣化可以為H2 ,CO, CH4 等。 1-1、熔融碳酸鹽燃料電池的導(dǎo)電離子為_______ 1-2、氫氣為燃?xì)鈺r(shí)的電極反應(yīng)，陰極為CO2 與空氣的混合氣，寫出電極反應(yīng) 陽極________________________________,陰極________________________________ 1-3、MCFC可使用NiO作為多孔陰極，但容易發(fā)生短路現(xiàn)象，試分析其原因？ 第二題、據(jù)報(bào)道，近來已制得了化合物A（白色晶體），它是用NaNO3和Na2O在銀皿中于573K條件下反應(yīng)7天后制得的。經(jīng)分析，A中的陰離子與SO42－是等電子體，電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)表明：A的電導(dǎo)與Na3PO4相同。 2-1寫出A的化學(xué)式并命名；寫出A的陰離子的立體結(jié)構(gòu)圖并說明成鍵情況。 2-2預(yù)測(cè)A的化學(xué)性質(zhì)是否活潑？為什么？ 2-3實(shí)驗(yàn)表明：A對(duì)潮濕的CO2特別敏感，反應(yīng)相當(dāng)劇烈，試寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式。 2-4近年來，化學(xué)家已經(jīng)制備了物質(zhì)B。其中，組成A和B的元素完全相同，B的陰離子與A的陰離子表觀形式相同（元素和原子個(gè)數(shù)均相同），但電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)表明，其電導(dǎo)能力與NaCl相同。試寫出B陰離子的結(jié)構(gòu)式，并寫出其與水反應(yīng)的離子方程式。 第三題、A,B,C,D含有氟，氧，碘元素中的兩種或三種。其氟含量分別如下： A B C F含量 32.20% 51.15% 39.92% 1975年，Aubke和他的同事用CsF與D反應(yīng)得到離子化合物M，M有兩種異構(gòu)體，B可水解時(shí)根據(jù)水量不同可得到A和C，C分子量比D大22。M在液態(tài)HF中可發(fā)檢測(cè)到A生成。 3-1、推測(cè)A，B，C的分子式 3-2、畫出M的兩種異構(gòu)體的結(jié)構(gòu) 3-3、寫出M在液態(tài)HF生成A的方程式 第四題、金屬M(fèi)的氧化物A是一種重要的無機(jī)化工原料，在顏料，光電池，觸媒等工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的用途，A中M含量為88.8%，工業(yè)上可以用電解法制備，方法如下：在含NaOH和NaCl堿性溶液中電解金屬M(fèi)制得，反應(yīng)過程中pH和Cl-濃度均無明顯變化。 4-1.寫出A的化學(xué)式，并預(yù)測(cè)A的磁性 4-2.寫出電解的總反應(yīng)方程式 4-3.指出電解法所制得的A中可能存在的雜質(zhì)，并分析其產(chǎn)生的原因 4-4.電解溫度的升高有利于提高A的純度，試分析其原因 第五題、離子晶體X是由三種短周期元素組成，三種短周期元素的簡單離子的核外電子排布相同，晶胞參數(shù)a＝780pm，晶胞中陰離子組成立方最密堆積，陽離子（r＝102pm）占據(jù)全部八面體和四面體空隙。 5-1寫出X的化學(xué)式 和化學(xué)名稱 ； 5-2指出陰離子的空間構(gòu)型 ； 5-3計(jì)算晶體X的密度； 5-4X在化工生產(chǎn)中有什么用途； 5-5另有一種晶體Y，其陰離子也組成立方最密堆積，且與X的陰離子互為等電子體，而陽離子與X的陽離子相同，但只占據(jù)全部四面體空隙，請(qǐng)寫出Y的化學(xué)式。 第六題、釩是生物體內(nèi)一重要微量元素，在生物化學(xué)反應(yīng)中有重要的作用。某科學(xué)論文中對(duì)一釩配合物進(jìn)行了研究，該配合物可由VO(acac)2(acac為乙酰丙酮基)，與配體Ａ在乙醇中反應(yīng)生成，配體Ａ含氫數(shù)為14，除氫原子外其他原子有良好的平面性，該配合物分子結(jié)構(gòu)圖如下圖所示，C,N,O原子均已經(jīng)標(biāo)出?；卮鹣铝袉栴} 6-１、請(qǐng)給出Ａ的結(jié)構(gòu)簡式，Ａ可由兩有機(jī)物一步反應(yīng)得到，寫出可能的方程式 6-２、若配合反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)，試給出該配合物的化學(xué)式 6-３、試解釋該配合物有良好的穩(wěn)定性的原因 6-４、結(jié)構(gòu)分析顯示配合物中存在一氫鍵（X-H…Y），指出X,Y原子的歸屬（要求標(biāo)出元素符號(hào)和序號(hào)） 6-５、X射線分析表明該配合物晶胞參數(shù)為a=0.894nm,b=1.001nm,c=1.039nm,α=110.17 β=95.22,γ=93.82，晶胞體積為V=0.869nm,每個(gè)晶胞中含２個(gè)配合物分子。指出該配合物晶體所屬晶系，計(jì)算該配合物的密度。 第七題、由苯及不超過3個(gè)C原子的有機(jī)物化合物合成 第八題、2006年11月23日中科院網(wǎng)報(bào)道，核磁共振造影增強(qiáng)劑用于疾病的診斷，還可以作為藥物載體用于疾病的治療。中科院化學(xué)研究所在腫瘤鑒別診斷用磁共振造影劑研究方面取得重要進(jìn)展。為磁性納米晶體材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了更廣泛的前景。 制備納米四氧化三鐵過程如下： 已知：A中含四元環(huán)，C中鐵元素含量為62.9% 8-1、寫出鐵的價(jià)電子構(gòu)型_______________ 8-2、推測(cè)A，B，C的結(jié)構(gòu)簡式,并指出A,B在合成中的作用 8-3、寫出反應(yīng)的方程式： ② ________③ 第九題、化合物N－丙基－N－[2－(2，4，6－三氯苯氧基)乙基]－1H－咪唑－1－甲酰胺是德國艾格福公司首先開發(fā)的一種咪唑類廣普殺菌劑，國際通用名為Prochloraz，商品名為Sprotak。它可由下列步驟合成： 根據(jù)上述合成步驟回答下列問題： 9-1、寫出化合物A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式： A________________ B________________ C________________ 9-2、從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，第一步反應(yīng)中應(yīng)該過量的反應(yīng)物的名稱是___________________； 9-3、第一步反應(yīng)中加入的氫氧化鈉和最后一步反應(yīng)中加入的三乙胺有相似的作用，它們的作用是_________________________________________________________ 第十題、據(jù)Science雜志報(bào)道，大氣中存在一種潛在的溫室氣體——SF5－CF3，雖然其數(shù)量有限，僅達(dá)0.1ppt（見右圖），但是它是已知?dú)怏w中吸熱最高的氣體。雖然來源未知，但科學(xué)家認(rèn)為它很可能是用作高壓電絕緣材料的SF6和含氟高分子反應(yīng)的產(chǎn)物。 回答下列問題： 10-1 ppt和ppm一樣，都是表示微量物質(zhì)的符號(hào)，全名分別是part per trillion和part per million，ppt在環(huán)境領(lǐng)域表示萬億分之一，則1 ppm =_______ ppt。 10-2 下列微粒中中心原子雜化類型與高壓絕緣材料SF6中S原子雜化類型相似的是 。A．SiF62－ B．PCl3 C．BrF5 D．S2Cl2 10-3 重要含氟高分子之一是CF2－CF2，有“塑料之王”的美名。其名稱是________，由_________（結(jié)構(gòu)簡式）聚合而成。 10-4 畫出SF5－CF3的結(jié)構(gòu)式，并寫出SF6與 CF2－CF2 反應(yīng)的方程式。 10-5 SF5－CF3中的－CF3是很強(qiáng)的吸電子基團(tuán)，一般烴基都是給電子基團(tuán)。試比較下列物質(zhì)的酸性：H2CO3，C6H5OH，CF3COOH，CH3COOH 10-6 將右圖的標(biāo)題譯成中文（化合物用化學(xué)式代替）___________________________ 第十一題、 IO4- 離子可以被I- 還原，還原的方法有兩種，它與pH值有關(guān)，在pH～8時(shí)還原產(chǎn)物為IO3-，在pH～1時(shí)還原產(chǎn)物為I2，在pH = 8的緩沖溶液中，某25cm3含IO4- 和IO3- 離子的溶液與過量的KI反應(yīng)，放出I2，產(chǎn)生的I2需要7.60cm3濃度為50.0molm－3的AsO2－，再取25cm3原溶液，酸化后與過量的KI反應(yīng)，生成的I2需要50.0cm3，濃度為100.0molm－3的S2O32- 溶液完全反應(yīng)。 11-1、寫出題中所涉及反應(yīng)的方程式 11-2、計(jì)算此1dm3原溶液中IO3- 和IO4- 的摩爾數(shù)各為多少？ 2008年全國高中化學(xué)競(jìng)賽模擬試題十參考答案 第一題、 1-1、CO32- 1-2、2H2 + 2CO32- === 2CO2 +2H2O + 4e O2 + CO2 + 4e == 2 CO32- 1-3、NiO溶于熔融碳酸鹽，被陽極氣體還原成金屬鎳而短路 第二題、 2-1 A：Na3NO4；原硝酸鈉或正硝酸鈉；；N：sp3雜化；正四面體。（4分） 2-2 活潑；因?yàn)镹a3NO4中中心氮原子半徑小，按正常的配位應(yīng)該是3，即NaNO3較為穩(wěn)定。因此，當(dāng)在“擠”入一個(gè)氧原子后，排斥能力增強(qiáng)，因此陰離子體系能能增大，不穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)變得活潑。（2分） 2-3 Na3NO4＋H2O＋CO2→NaNO3＋NaOH＋NaHCO3（2分） 2-4 ；NO4－＋H2O→NO3－＋H2O2（2分） 第三題、 3-1、A.HO2IF4 B.IF7 C.IOF5 D.IO2F3 M Cs+IF4O2 – 3-2、M存在順反異構(gòu)體，圖略 3-3、Cs+IF4O2 – + HF = CsF + HOIF4O 第四題、 4-1.Cu2O，逆磁性 4-2.2Cu + H2O == H2 + Cu2O 4-3.銅，來源于銅（|）被氫氣還原，氧化銅，來源于銅（|）的氧化 4-4.溫度升高，有利于Cu(|)的水解沉淀，同時(shí)有利于除去水中的氧氣 第五題、 5-1Na3AlF6（1分） 氟鋁酸鈉（1分） 5-2正八面體（1分） 5-3晶胞內(nèi)含4個(gè)[Na3AlF6]單元 Na3AIF6摩爾質(zhì)量為210g/mol。 ρ＝＝2.95g/cm3（2分） 5-4電解煉鋁的助熔劑（1分） 5-5Na2SiF6（2分） 第六題、 6-１、Ａ:C15H14N2O4,N-鄰甲氧基苯甲?；畻铛ｋ??？捎伤畻铛ｋ屡c鄰甲氧基苯甲酰氯合成 6-２、VO(C15H12N2O4)(OC2H5) 6-3、鰲合效應(yīng) 6-４、N(2),O(4) 6-5、三斜晶系，d=ZM/NAV=1.514g/cm3 第七題、 第八題、 8-1、3d64s2 8-2、A: B: CO C : FeOOH 促進(jìn)水解氯化鐵水解；作還原劑 8-3、FeCl36H2O FeOOH + 3HCl +4H2O；6FeOOH +CO = 2Fe3O4 +3H2O + CO2 第九題、 9-1 A B C 9-2、 l,2－二氯乙烷 9-3、 加入氫氧化鈉或三乙胺可中和反應(yīng)生成的氯化氫，促使反應(yīng)往右進(jìn)行 第十題、10-1 10 6 10-2 A、C（等電子體是研究許多分子或離子結(jié)構(gòu)的重要規(guī)律） 10-3 聚四氟乙烯；CF2＝CF2 10-4 （；2nSF6＋CF2－CF2→2nSF5－CF3 10-5 CF3COOH，CH3COOH，H2CO3，C6H5OH 10-6 大氣中SF5－CF3和SF6的同步增長曲線。（parallel 是關(guān)鍵詞，由于原因未知，不應(yīng)該答“隨……變化”的字詞） 第十一題 11-1、 在pH～8時(shí)，IO4- + H2O + 2I- = 2OH- + IO3- + I2 在pH～1時(shí)，IO4- + 8H+ + 7I- = 4H2O + 4I2 AsO2－ + I2 + 2H2O ＝ AsO43－ + 2I－ + 4H+ I2 + 2S2O3 2-＝ 2I- + S4O62- 11-2、IO3-為1.3110－2 mol，IO4-為1.5210－2 mol