2023年全国化学竞赛初赛模拟试卷

发布 2020-05-17 09:59:28 阅读 1478

时间:3小时满分:100分)

第题(3分)

请解释下面3个现象:

1.容易从v和nb混合物中分离出v,但很难从nb和ta混合物中分离出nb;

2.sc和y的电离能比ga和tl高;

3.周期表中第二周期的元素各自都不是该族元素的典型代表。

第题(5分)

以石墨为电极,通电电解含酚酞的ki溶液(无色)

1.写出阴、阳极的电极反应和阴、阳极区溶液呈现的现象;

2.观察到以上现象时停止通电,摇匀电解液,恢复成(几乎)无色,为什么?

第题(5分)

化合物a、b分子式均为c8h15cl3,经乙醇的氢氧化钠溶液处理,a得到c和d,而b得到c和e。在热的酸性高锰酸钾处理后,c得到1 mol丁二酸同时放出气泡,d得到乙酸和丙二酸各1 mol并放出气泡,而e得到2 mol乙酸和气泡。请给出a、b、c、d、e的结构简式。

第题(7分)

设计一种实验证明在酸性条件下,s2o82-的氧化性比mno4-、cr2o72-的强,mno4-、cr2o72-的氧化性比h2o2的强,写出相应反应的化学方程式。

第题(11分)

硫代硫酸钠晶体(na2s2o3·5h2o)俗称海波,又名大苏打。硫代硫酸钠溶液呈弱碱性,可溶解银的卤化物,但所得无色溶液长期放置后会产生黑色浑浊。硫代硫酸钠具有还原性,遇酸分解为s和so2。

由na2so3溶液和s粉共煮可制备硫代硫酸钠晶。

1.根据其名称,画出s2o32-的结构;

2.中学教材中曾用na2s2o3与酸的反应研究浓度对化学反应速率的影响,通过溶液出现浑浊的先后顺序判断反应速率的快慢。请问当混合溶液后为什么不立即出现浑浊?

3.s2o32-离子中,两个s原子是不等价的,请设计实验并写出其中的反应方程式(注:设计过程中不得出现s2o32-与酸的反应)。

4.在医学上,na2s2o3可用作注射液的抗氧剂,还可以内服或静脉注射用作解毒剂。卤素、氰化物及重金属中毒时,可用na2s2o3解毒。

1)用化学方程式表示na2s2o3可做脱氯剂的原因;

2)写出s2o32-用于黑白照相术的反应;

3)用化学方程式表示na2s2o3把剧毒的cn-转化为低毒的scn-;

第题(8分)

某饱和脂肪烃x只有伯、季两类碳原子组成,其个数比是8︰5;x分子具有很好的空间对称性,一氯取代物只有2种;经测定其一氯代物的cl元素含量约为9%。

1.确定x的最简式和化学式;

2.画出的结构式,说明理由;

3.确定x的二氯取代物种数(不考虑例题异构)。

第题(13分)

某离子化合物x易溶于水,在水溶液中完全电离,溶液近中性。取足量x的溶液,用3a的直流电进行电解,48分15秒后,在阴极析出1.768g金属,而在阳极释放出3.

191g气体。取含8.656g x的溶液中加入1.

723g nacl晶体,充分搅拌后,微热,逸出一种刺激性气味的气体;此时溶液的导电性与加入nacl之前几乎相同;若对此时的溶液再进行电解,则在阴极未有金属析出。

1.通过计算和分析讨论,确定x的化学式;

2.写出x与nacl反应的离子方程式;

3.写出电解x溶液的电极反应方程式;

4.与x具有相同最简式,且溶液能导电的物质有种(不包括x);

5.如果x与nacl的反应产物只检测到一种结构,请分别画出参加反应的x(离子)和产物的结构。

第题(11分)

已知nacl的晶体结构如右图所示,它属于立方晶系,晶胞参数a=564.0pm。(rna+=102pm rcl-=181pm ro2-=140pm)

1.根据na+和cl-的离子半径值,了解在这结构中负离子是否接触?这种结构的稳定性如何?

2.试计算nacl晶体的密度d。

3.nah具有nacl型结构,晶胞参数a=488pm,求h-的半径。

4.将右图晶胞中顶角上的na+和中心的cl-除去,将na+换成nb2+,cl-换成o2-即得nbo晶胞,试画出nbo的晶胞和其中nb6原子簇的结构;已知晶胞参数a=421pm,计算晶体的密度;计算nb2+的离子半径。

5.将右图晶胞中面心和体心的原子除去,顶角上的na+换成u6+,棱上的cl-换成o2-,得uo3的晶体结构,立方晶胞参数a=415.6pm。试画出uo3晶胞的结构;计算晶体的密度,计算u6+的离子半径;画出由处在12条棱上的o2-组成的立方八面体的图形。

计算该多面体的自由孔径。

第题(7分)

将mg(oh)2分别投入到1l纯水和1l 0.1mol/l的nh4cl溶液至饱和。

ksp=1.2×10-11,kb=1.8×10-5)

1.写出mg(oh)2在nh4cl饱和溶液中的完整的电荷平衡式。

2.分别计算mg(oh)2在纯水和nh4cl溶液的溶解度(g/l)。

3.分别计算0.1mol/l nh4cl溶液加入mg(oh)2前后的ph。

第题(10分)

取7.842g浅绿色晶体x和12.539g白色晶体y,一同投入到足量蒸馏水中,经搅拌充分反应后,得到红色沉淀和无色气体,此时溶液的导电性几乎为0。

将沉淀过滤并干燥至恒重,称量为10.932g;将该固体投入到稀硫酸溶液中,沉淀仅部分溶解,但红色消失,剩余9.335g白色沉淀。

收集产生的气体,在标准状况下的密度为0.942g/l,体积为1.232l,剩余气体能使带火星的木条复燃。

通过计算和推理,确定x和y的化学式,并写出它们反应的化学方程式。

第题(9分)

有机物x(c7h6o3)是生产量很大的合成食用香料之一,也是合成其它香料和药物的中间体。一般以香兰素(结构简式如右图)为原料,通过下面的流程可以合成x:在100ml的三口瓶中将香兰素7.

78g(51.2mmol)溶于一定量的c2h2cl2中后小心地加入一定量的无水alcl3和teba,搅拌下慢慢滴加一定量的吡啶(控制滴加速度,冰浴使反应温度保持在0℃~5℃),滴毕,搅拌至所有固体都溶解后在一定温度下反应一定时间得暗褐色溶液(中间产物y)。反应液冷至室温后搅拌下慢慢加入20ml浓hcl和50ml蒸馏水的混合液酸化至ph约为2。

静置,水层用ch2cl2(2×30ml)萃取未反应的香兰素后再用乙醚(4×40ml)萃取水层,收集乙醚层,蒸干后得黄色固体x的粗品,经hplc纯化,得到晶体6.55g。

1.系统命名法命名“香兰素”;

2.x的结构简式是1mol x最多能与 mol naoh反应;

3.中间产物y中氧元素的质量百分含量是24.2%,写出y的结构简式和y与浓hcl反应的化学方程式。

4.x的合成中吡啶、teba(三乙基苄基氯化胺)的用量分别为13.3g(168mmol.05g,**这两个物质在合成中的作用是上什么?

5.计算由香兰素合成x的产率。

第题(11分)

少量的碘化物可利用“化学放大”反应进行测定,其步骤如下:在中性或弱酸性介质中先用br2将试样中i-定量氧化成碘酸盐,除去过量的br2,然后加入过量的ki,用ccl4萃取生成的i2(萃取率e=100%)。分去水相后,用肼(即联氨)的水溶液将i2反萃取至水相。

再用过量的br2氧化,除去剩余br2后加入过量ki,酸化,淀粉作指示剂,用na2s2o3标准溶液滴定,求得i-的含量。

1.写出上述过程的所有配平离子反应式。

2.上述步骤中2次除去过量br2的实验方法是什么?

3.根据有关反应的化学计量关系,说明经上述步骤后,试样中i-相当于“放大”到多少倍(1mol i-消耗多少mol na2s2o3)?

4.若在测定时,准确移取含ki的试液25.00ml,终点时耗用0.100mol/l na2s2o3 20.06ml,请计算试液中ki的含量(g/l)。

5.仍取相同体积的上述试液,改用0.100mol/l agno3作滴定剂,曙红作指示剂,试用最简便方法计算终点时所需滴定剂的体积(ml)。

6.在上述的两种方法中,因滴定管读数的不准确性造成体积测量的相对误差各为多少?并请以此例,简述“化学放大”在定量分析中的意义。(滴定管读数误差为±0.02ml)。

命题:胡波 2023年6月于浙江慈溪中学。

参***(0552)

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