【化學(xué)競賽試題】模擬卷15

《【化學(xué)競賽試題】模擬卷15》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【化學(xué)競賽試題】模擬卷15（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2008年全國高中化學(xué)競賽模擬試題十五 第一題、1-1 元素周期表是20世紀科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要理論依據(jù)之一。假設(shè)NH4+是“元素”NH4的陽離子，則“元素” NH4在周期表中的位置應(yīng)該是 ；“元素” NH4的單質(zhì)常溫常壓下應(yīng)為（填“高”或“低”）熔點 （填“固”、“液”或“氣”）體， （填“能”或“不能”）導(dǎo)電；NH4的碳酸鹽應(yīng) （填“易”或“不易”）溶于水。 1-2 放射性元素的發(fā)現(xiàn)19世紀末20世紀初物理學(xué)發(fā)生巨大變革的基礎(chǔ)。最早發(fā)現(xiàn)的具有放射性的元素是鈾，鈾也是核電廠的燃料。是自然界存在的易于發(fā)生裂變的唯一核素。吸收一個中子發(fā)生核裂變可得到和，或和等。請寫出上述核反應(yīng)方程式： 1-3 Al（27.0g/mol）、Cu（63.5g/mol）的密度分別為2.70g/cm3、8.93g/cm3，Al和Cu都是面心立方結(jié)構(gòu)，請求Al和Cu晶胞體積之比。 第二題、鋁是一種重要的金屬材料，廣泛用于制作導(dǎo)線、結(jié)構(gòu)材料和日用器皿，鋁合金大量用于飛機和其它構(gòu)件的制造。十九世紀曾以電解熔融氧化鋁的方法制備金屬鋁，當(dāng)時鋁由于價格昂貴而只被貴族用作裝飾品?，F(xiàn)代工業(yè)上是通過在1000℃左右的高溫下電解氧化鋁和冰晶石(Na3AlF6)的熔融液制備鋁的。請回答下列問題： 2-1 現(xiàn)代工業(yè)電解制備鋁過程中正極和負極實際發(fā)生的反應(yīng)分別為： 在正極放電產(chǎn)生 ； 在負極放電產(chǎn)生 。 2-2 電解反應(yīng)方程式為 。 2-3 以現(xiàn)代工業(yè)方法制備的鋁價格下降的可能原因是： 。 2-4 若電流效率為75％，則制備1kg金屬鋁需以10A電流電解 小時。 2-5 電解NaCl－AlCl3熔融液制備鋁比電解Al2O3－Na3AlF6的熔融液制備鋁節(jié)省電能約30％，為什么現(xiàn)在仍用后一種方法制備鋁___________________________________________ 第三題、已知：A,B,C,D,E為同一元素的氧化物。F為一種常見的鹽。 1、 液態(tài)A中存在兩種離子 2、 金屬鈉與液態(tài)A反應(yīng)可生成F和B，殘留在A中的B和A可結(jié)合生成C，使溶液成藍綠色 3、 A和E在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化 4、 E和臭氧反應(yīng)可以得到D 回答下列問題 3-1寫出A, B, C, D，E的化學(xué)式 3-2由A到E轉(zhuǎn)化，需要怎樣的條件？ 3-3 寫出E和臭氧反應(yīng)生成D的方程式 3-4 試提出金屬鈉與A反應(yīng)的原理 第四題、利用核能把水分解，制出氫氣，是目前許多國家正在研究的課題。下圖是國外正在研究中的一種流程（碘—硫法），其中用了過量的碘。 請寫出反應(yīng)①②③的化學(xué)方程式并注明條件： 上述流程中循環(huán)使用的物質(zhì)是 第五題、壓電材料是受到壓力作用時會在兩端面間出現(xiàn)電壓的晶體材料，磷酸鎵晶體是性能優(yōu)良的新型壓電材料，過去常用水熱法合成，山東大學(xué)晶體材料國家重點實驗室采用了高溫溶液法合成了性能更加優(yōu)良的磷酸鎵晶體。實驗原料為反應(yīng)計量比的Ga2O3,NH4H2PO4 (二者物質(zhì)的量比為1:2)以及助溶劑Li2CO3,MoO3(物質(zhì)的量比為1:3)，反應(yīng)溫度為1000℃。 5-1、寫出合成磷酸鎵的化學(xué)反應(yīng)方程式以及助溶劑反應(yīng)的方程式 5-2、高溫溶液法制得的晶體與水熱法相比有何優(yōu)點？ 5-3、最早的壓電材料M由1880年，法國物理學(xué)家P. 居里和J.居里兄弟發(fā)現(xiàn)，M由兩種短周期非金屬元素形成，推測M的化學(xué)式 5-4、壓電材料廣泛用于制作傳感器，可以測量下列哪一些物理量？ A.長度 B.時間 C.加速度 D.地震波 第六題、硬水鋁石、一水軟鋁石和三水鋁石是構(gòu)成鋁土礦的主要礦物成分。三水鋁石中氧化鋁的含量為65.4%,晶體結(jié)構(gòu)屬典型的層狀結(jié)構(gòu)單斜晶系，a=0.864nm，b=0.507nm，c=0.972nm，β=94.34, Z=8。加熱灼燒三水鋁石依次可以得到硬水鋁石和一水軟鋁石，硬水鋁石和一水軟鋁石具有相同的化學(xué)式，鋁元素含量為45%，但結(jié)構(gòu)有所不同。一水軟鋁石加熱可失去全部的氫和四分之一的氧，而剩余氧仍保持六方最緊密堆積，鋁居八面體空隙，從而形成化合物A。 6-1 給出三水鋁石和硬水鋁石的化學(xué)式 6-2 計算三水鋁石的密度 6-3 推測A的化學(xué)式，并指出A中鋁占八面體空隙的百分比 6-4 一水軟鋁石又稱勃姆石，可由硝酸鋁和尿素為原料水熱合成，寫出合成反應(yīng)的化學(xué)方程式 第七題、太陽能發(fā)電和陽光分解水制氫，是清潔能源研究的主攻方向，研究工作之一集中在n－型半導(dǎo)體光電化學(xué)電池方面。下圖是n－型半導(dǎo)體光電化學(xué)電池光解水制氫的基本原理示意圖，圖中的半導(dǎo)體導(dǎo)帶（未充填電子的分子軌道構(gòu)成的能級最低的能帶）與價帶（已充填價電子的分子軌道構(gòu)成的能級最高的能帶）之間的能量差ΔE（＝Ec－Ev）稱為帶隙，圖中的e－為電子、h＋為空穴。 瑞士科學(xué)家最近發(fā)明了一種基于上圖所示原理的廉價光電化學(xué)電池裝置，其半導(dǎo)體電極由2個光系統(tǒng)串聯(lián)而成。系統(tǒng)一由吸收藍色光的WO3納米晶薄膜構(gòu)成；系統(tǒng)二吸收綠色和紅色光，由染料敏化的TiO2納米晶薄膜構(gòu)成。在光照下，系統(tǒng)一的電子（e－）由價帶躍遷到導(dǎo)帶后，轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)二的價帶，再躍遷到系統(tǒng)二的導(dǎo)帶，然后流向?qū)﹄姌O。所采用的光敏染料為配合物RuL2(SCN)2，其中中性配體L為4，4’－二羧基－2，2’－聯(lián)吡啶。 7-1．指出配合物RuL2(SCN)2中配體L的配位原子和中心金屬原子的配位數(shù)。 7-2．畫出配合物RuL2(SCN)2的全部可能結(jié)構(gòu)（鍵合異構(gòu)體），用Z⌒Z代表L（其中Z為配位原子），有旋光活性的請說明。 7-3．分別寫出半導(dǎo)體電極表面和對電極表面發(fā)生的電極反應(yīng)式，以及總反應(yīng)式。 7-4．該光電化學(xué)電池裝置所得產(chǎn)物可用于環(huán)保型汽車發(fā)動機嗎？說明理由。 第八題、電解含D2O（重水）的H2O，恒定電流為1.00A（安培），經(jīng)100h，兩極共生成34.5g氣體，請計算產(chǎn)物中D和H原子數(shù)之比。（一個摩爾電子的總電量為9.65 104C，即法拉第常數(shù)F， H、D相對原子質(zhì)量為1.0、2.0） 第九題、9-1 分子式為 C7H14O 的手性醇，經(jīng)催化氫化吸收一分子氫后得到一個新的非手性醇。寫出醇的可能結(jié)構(gòu)。 9-2 烴A的含氫量為7.7%,分子量在300以下，且能使Br2-CCl4和稀冷KMnO4溶液褪色，在溫和條件下，1molA催化加氫可以加1mol氫分子，若用KMnO4酸性溶液氧化，則僅得到一種二元酸B,B的一溴取代物只有一種。試推出該化合物A的可能結(jié)構(gòu)，并命名。 第十題、香料M可由下列方法合成，試回答問題 10-1命名香料M ________________________________ 10-2 寫出A,B,C,D,E的結(jié)構(gòu)簡式，以及條件F的內(nèi)容 第十一題、以下是某一類重要的鉑配合物的生產(chǎn)方法，用NaOH調(diào)節(jié)氯鉑酸溶液至pH=12, 煮沸2小時，冷卻到室溫，緩慢滴加硝酸溶液，調(diào)節(jié)pH至5，得到黃色沉淀（A），洗滌，干燥后備用。原子吸收光譜測量配合物（A）中鉑含量為65.22%，失重分析實驗得到兩個階段，120℃- 300℃之間失重為24.09%, 300℃-600℃第二次失重過程為10.70%。 11-1 寫出該鉑配合物的化學(xué)式和合成該配合物的方程式。 11-2 通過計算，寫出第一次失重和第二次失重后的含鉑產(chǎn)物的化學(xué)式。 11-3 X射線電子能譜分析表明，該配合物中存在兩種Pt-O鍵，試畫出該配合物的結(jié)構(gòu) 2008年全國高中化學(xué)競賽模擬試題十五參考答案 第一題 1-1 第三周期第IA族 低 固 能 易 1-2 1-3 63.5/8.93 ：27.0/2.70 =7.11：10.0 =0.71：1.0，銅晶胞體積為鋁晶胞體積的0.71倍。 第二題 2-1 O2－ O2 Al3+ Al 2-2 2-3 純氧化鋁熔點很高(＞2000℃)，加入Na3AlF6后由于形成共熔體使其熔點大大降低，從而使制備鋁成本降低 2-4 397 2-5 由于AlCl3沒有天然礦藏，制備AlCl3所需氯氣仍需電解制得，電能沒有省下 第三題 3-1 A：N2O4 B：NO C：N2O3 D：N2O5 E ：NO2 3-2 由A到E，需要高溫低壓 (1分) 3-3 2NO2+O3==N2O5+O2 (2分,無氧氣不得分) 3-4 A自偶電離生成NO+和NO3-,鈉電子轉(zhuǎn)移給NO+,放出NO 第四題 ① SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4 (1分) ② 2H2SO4 2SO2+O2 +2H2O (1分) ③ 2HIH2I2 (1分) SO2、I2 (1分,錯任一個即0分) 第五題 5-1 Ga2O3 + 2 NH4H2PO4 === 2GaPO4 + 2NH3 + 3H2O Li2CO3 + 3MoO3 === Li2Mo3O10 + CO2 5-2 晶體中無結(jié)晶水或OH-，性能更加優(yōu)良 5-3 SiO2（等電子體） 5-4、C,D 第六題 6-1 Al(OH)3,AlOOH 6-2、1mol晶胞的質(zhì)量為m=8 (27+173)=624g 1mol晶胞的體積為V= NAabcsinβ = 2.56102cm3 d=m/v= 2．44g/cm3 6-3、Al2O3 , 2/3 6-4、2Al(NO3)3+ 3 CO(NH2)2 + 7H2O = 2AlOOH +6 NH4NO3 +3 CO2 第七題、 7-1．配體L的配位原子是2個吡啶環(huán)上的N，中心金屬原子的配位數(shù)是6 7-2． （沒有旋光活性） （有旋光活性） 7-3．半導(dǎo)體電極表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為：4H＋＋H2O→O2＋4H＋ 對電極表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為：4H＋＋4e－→2H2 總反應(yīng)式為：2H2OO2＋2H2↑ 7-4．可用于環(huán)保型汽車發(fā)動機。該光電化學(xué)電池裝置所得產(chǎn)物氫氣，屬于清潔能源（原材料），可通過氫氣燃燒產(chǎn)生的熱能用于汽車發(fā)動機，亦可經(jīng)由氫燃料電池產(chǎn)生的電能用于汽車發(fā)動機。 第八題 1.00 100 60 60 / 9.65 104C = 3.73F （2分） 生成O2： 3.73 32.0 / 4 = 29.8g （2分） 氫量： 34.5g - 29.8g = 4.7g （1分） 設(shè)：D的物質(zhì)的量為x，則H的物質(zhì)的量為（3.73-x） 2.0x + 1.0（3.73-x）= 4.7g x= 0.97 3.73 - 0.97 = 2.76 D/H（原子）：0.97/2.76 = 0.351 （3分） 第九題 9-1、CH3CH2CH(CH=CH2)CH2CH2OH CH3CH2CH2CH(CH2CH=CH2)OH CH3CH2CH2CH(CH=CHCH3)OH CH3CH(CH3)CH(C(CH3)=CH2)OH CH3CH2C(CH=CH2)(CH3)CH2OH 9-2、分析：經(jīng)計算C,H比為1;1,設(shè)為CxHx, 由題意知含一雙鍵和苯環(huán)（設(shè)為y個），故不飽和度為：（2x+2-x）/2=1+4y，有x=8y 若y=1時， x=8, 苯乙烯不符合 若y=2時, x=16, C16H16，結(jié)構(gòu)如下，符合 1，2-二對甲苯基乙烯 若y=3，x=24，分子量大于300，不符合。 第十題 10-1、Z-4-庚烯醇 或 順式-4-庚烯醇 10-2、 F H2/Pd,BaSO4 10-3、保護醇羥基 （2分） 第十一題 11-1、H2Pt(OH)6 或Pt (OH)4(H2O)2 11-2 PtO2, Pt 11-3