高中化学竞赛初赛模拟试卷.pdf
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1、2009 年高中化学竞赛初赛模拟试卷(2) 第一题( 5 分) 据悉,多哈亚运会上发令枪所用“火药”的主要成分是氯酸钾和红磷,撞击时发生化 学反应。 1写出该反应方程式; 2为什么该反应可用于发令枪; 3 “火药”中的红磷能否用白磷代替?为什么。 第二题( 11 分) 1金属钠不仅跟氧气、水等无机物反应,还能跟酒精、醋酸等有机物反应。要研究 金属钠跟酒精反应的性质以及它与水反应的异同点。该研究方法中使用了哪3种科学方法。 2我国青海湖地区素有“夏天晒盐,冬天捞碱”之说。请用科学原理进行解释。 3中秋佳节,雪月饼倍受青睐,为防止冰激凌融化,在携带的过程用干冰作制冷剂, 某市民回家后将干冰放在密封
2、的塑料瓶中,并保存在冰箱里。请评价该市民的做法 4在含氧酸中有一种称为原某酸的,一般不稳定,易脱水;它与对应的含氧酸的区 别在于 H、O 原子数目的不同。例如:硅酸的化学式H2SiO3,原硅酸的化学式为H4SiO4; 据此推知原甲酸乙酯的结构简式。 5工业上以CuO 和 H2SO4为原料制备 CuSO4 5H2O 晶体。为确保制备过程中既不补 充水,也无多余的水分。试确定所用硫酸溶液溶质的质量分数。 第三题( 7 分) 某些含硫氮环的游离酸可通过下列串连反应制得:氯磺酰通过氨解反应得到A; 将 A 加热得 B,B 是一种硫酰胺的离子态物质;B 与某些重金属盐,例如银盐在盐酸溶 液中反应便得含硫
3、氮环的游离酸(代号C) ;将上反应中的HCl 用 CH3I 替代,则可制得 含硫氮环的有机衍生物(代号D) 。 1请完成的化学反应方程式; 2并写出 C 与 D 的化学结构式。 第四题( 7 分) 在液态 SO2中用叠氮酸铯与氰气反应定量生成铯的离子化合物。 其阴离子中含氮量为 74.47%。 1试画出该离子化合物中阴离子的结构式; 2说明每个原子的杂化类型和化学键型。 第五题( 14 分) 钛酸锶是电子工业的重要原料,与BaTO3相比,具有电损耗低,色散频率高,对温度、 机械应变、直流偏场具有优良稳定性。因此可用于制备自动调节加热元件、消磁元器件、 陶瓷电容器、陶瓷敏感元件等。制备高纯、超细
4、、均匀SrTiO3的方法研究日益受到重视。 我国研究者以偏钛酸为原料常压水热法合成纳米钛酸锶,粒子呈球形,粒径分布较均匀, 平均 22nm。已知 SrTiO3立方晶胞参数a390.5pm。 1写出水热法合成纳米钛酸锶的反应方程式; 2SrTiO3晶体的结构可看作由 Sr2 和 O 2在一起进行(面心)立方最密堆积( ccp) , 它们的排列有序,没有相互代换的现象(即没有平均原子或统计原子),它们构成两种八 面体空隙,一种由O 2构成,另一种由 Sr 2 和 O 2一起构成, Ti4只填充在 O 2构成的八面 体空隙中。 (1)画出该SrTiO3的一个晶胞(Ti 4用小 球, O 2用大球,
5、Sr2 用大球) (2)容纳 Ti 4的空隙占据所有八面体空隙的几分之几? (3)解释为什么Ti 4倾向占据这种类型的八面体空隙,而不是占据其他类型的八面 体空隙? (4)通过计算说明和O2 进行立方密堆积的是 Sr2 而不是 Ti4的理由 (已知 O2 半径 为 140pm) 3计算 22nm(直径)粒子的质量,并估算组成原子个数。 第六题( 8 分) Apollo号宇宙飞船在执行空间任务时,火箭中的液体N2O4贮存于含铁的容器中,结 果腐蚀物中含有Fe(NO3)3 N 2O4,该物质实际上是 NOFe(NO 3)4,经 X 射线晶体结构表 示实际为 N4O6Fe(NO 3)42。请回答:
6、1写出合成NOFe(NO3)4的反应方程式; 2如果 N4O6 2是平面型的离子,存在 3 重对称轴(旋转120重合),但不存在对 称面。试画出其可能离子结构示意图。 3如果 N4O6 2是非平面型的离子,不存在 3 重和 2 重对称轴,但存在对称面。试画 出其可能离子结构示意图。 第七题( 10 分) 某金属单质X 可以与烃Y 形成一种新型单核配合物Z。Y 是非平面型环状, 核磁共振 显示只有2 中类型的H 原子;配合物Z 中碳元素的质量分数为69.87,氢元素的质量分 数为 8.77%。 1通过计算确定X 的元素符号及外层电子排布; 2写出 Y 的结构简式并命名; 3试写出 Z 化学式和可
7、能的立体结构。 第八题( 7 分) 用控制电位库仑分析法测定CCl4和 CHCl3的含量。在 1.0V(vsSCE)电位下,在 汞阴极上,在甲醇溶液中把四氯化碳还原成氯仿;在1.80V,氯仿可还原成甲烷。 现将 0.750g 含 CCl4、CHCl 3及惰性杂质的试样溶解在甲醇中,在 1.0V 下电解,直 至电流趋近于零,从库仑计上测得的电量数为11.63C。然后在 1.80V 继续电解,完成电 解需要的电量为44.24C。 1写出在汞阴极上2 次发生的电极反应(溶液中有自由移动的H ) 2试计算试样中CCl4和 CHCl3的质量分数。 第九题( 10 分) 有机酸 D 可通过如下合成线路合成
8、: (途径) 有人提出不经过B、C,直接由下面的步骤合成D: (途径) 称取 0215g D 溶于水,以0.1mol/L NaOH 中和,当加入25mL 时反应完全,且D 中含 2 个甲基, 1 个季碳原子。 1写出 AE 的结构简式。 2对比以上方法,哪个更好,为什么? 第十题( 10 分) BTC 是一种稳定的白色结晶体,熔点为7882,沸点为 203206。1mol BTC 可 在一定条件下分解产生3mol 光气,所以又被称为“三光气”。工业上可以利用碳酸二甲酯 的氯代反应制备BTC。 BTC 的反应活性与光气类似,可以和醇、醛、胺、酰胺、羧酸、 酚、羟胺等多种化合物反应,因此低毒性的
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