全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题。
第1题 (14分)
1-1 edta是乙二胺四乙酸的英文名称的缩写,市售试剂是其二水合二钠盐。
1)画出edta二钠盐水溶液中浓度最高的阴离子的结构简式。
2) ca(edta)2 溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅。写出这个排铅反应的化学方程式。
3)能否用edta二钠盐溶液代替ca(edta)2 溶液排铅?为什么?
1-2 氨和三氧化硫反应得到一种晶体,熔点205oc,不含结晶水。晶体中的分子有一个三重旋转轴,有极性。画出这种分子的结构式,标出正负极。
1-3 na2[fe(cn)5(no)]的磁矩为零,给出铁原子的氧化态。na2[fe(cn)5(no)]是鉴定s2 的试剂,二者反应得到紫色溶液,写出鉴定反应的离子方程式。
1-4 caso4 2h2o微溶于水,但在hno3 ( 1 mol l 1)、hclo4 ( 1 mol l 1)中可溶。写出能够解释caso4在酸中溶解的反应方程式。
1-5 取质量相等的2份pbso4 (难溶物)粉末,分别加入hno3 ( 3 mol l 1) 和hclo4 ( 3 mol l 1),充分混合,pbso4在hno3 能全溶,而在hclo4中不能全溶。简要解释pbso4在hno3中溶解的原因。
1-6 x和y在周期表中相邻。caco3与x的单质高温反应,生成化合物b和一种气态氧化物;b与y的单质反应生成化合物c和x的单质;b水解生成d;c水解生成e,e水解生成尿素。确定b、c、d、e、x和y。
第2题 (5分)
化合物x是产量大、应用广的二元化合物,大量用作漂白剂、饮水处理剂、消毒剂等。年产量达300万吨的氯酸钠是生产x的原料,92%用于生产x—在酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫或草酸还原。此外,将亚氯酸钠固体装柱,通入用空气稀释的氯气氧化,也可生产x。
x有极性和顺磁性,不形成二聚体,在碱性溶液里可发生歧化反应。
2-1 写出x的分子式和共轭π键()。
2-2 分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产x的反应方程式。
2-3 写出上述x歧化反应的化学方程式。
第3题 (4分) 甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇脱氢制备,反应式如下:
ch3oh(gch2o(g) +h2(g) =84.2 kj mol-1 (1)
向体系中通入空气,通过以下反应提供反应(1) 所需热量:
h2(g) +o2(gh2o(g241.8 kj mol-1 (2)
要使反应温度维持在700c,计算进料中甲醇与空气的摩尔数之比。已知空气中氧气的体积分数为0.20。
第4题 (10分) (cn)2被称为拟卤素,它的阴离子cn 作为配体形成的配合物有重要用途。
4-1 hgcl2 和hg(cn)2反应可制得 (cn)2, 写出反应方程式。
4-2 画出cn、(cn)2的路易斯结构式。
4-3 写出(cn)2 (g) 在o2 (g) 中燃烧的反应方程式。
4-4 298 k下,(cn)2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 1095 kj mol 1,c2h2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 1300 kj mol 1,c2h2 (g) 的标准摩尔生成焓为227 kj mol 1,h2o (l) 的标准摩尔生成焓为 286 kj mol 1,计算 (cn)2 (g) 的标准摩尔生成焓。
4-5 (cn)2在300~500 oc形成具有一维双链结构的聚合物,画出该聚合物的结构。
4-6 电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的cn,写出化学方程式(漂白粉用clo 表示)。
第5题(5分)
2023年在格陵兰ika峡湾发现一种水合碳酸钙矿物ikaite。它形成于冷的海水中,温度达到8oc即分解为方解石和水。2023年的文献指出:
该矿物晶体中的ca2+ 离子被氧原子包围,其中2个氧原子来自同一个碳酸根离子,其余6个氧原子来自6个水分子。它的单斜晶胞的参数为:a = 887 pm, b = 823 pm, c = 1102 pm, β110.
2°,密度d = 1.83 g cm3,z = 4。
5-1 通过计算得出这种晶体的化学式。
5-2 研究了这种晶体在加压下受热膨胀体积增大的情形,并与冰及钙离子配位数也是8的二水合石膏晶体(gypsum)作了对比,结果如下图所示(纵坐标为相对体积):
为什么选取冰和二水合石膏作对比?实验结果说明什么?
5-3 这种晶体属于哪种类型的晶体?简述理由。
第6题 (11分)
在900oc的空气中合成出一种含镧、钙和锰 (摩尔比2 : 2 : 1) 的复合氧化物,其中锰可能以 +2、+3、+4 或者混合价态存在。
为确定该复合氧化物的化学式,进行如下分析:
6-1 准确移取25.00 ml 0.05301 mol l 1的草酸钠水溶液,放入锥形瓶中,加入25 ml蒸馏水和5 ml 6 mol l 1的hno3溶液,微热至60~70oc,用kmno4溶液滴定,消耗27.
75 ml。写出滴定过程发生的反应的方程式;计算kmno4溶液的浓度。
6-2 准确称取0.4460 g复合氧化物样品,放入锥形瓶中,加25.00 ml上述草酸钠溶液和30 ml 6 mol l 1 的hno3溶液,在60~70oc下充分摇动,约半小时后得到无色透明溶液。
用上述kmno4溶液滴定,消耗10.02 ml。根据实验结果推算复合氧化物中锰的价态,给出该复合氧化物的化学式,写出样品溶解过程的反应方程式。
已知la的原子量为138.9。
第7题 (14分) ax4四面体 (a为中心原子,如硅、锗;x为配位原子,如氧、硫) 在无机化合物中很常见。四面体t1按下图所示方式相连可形成一系列“超四面体”(t2、t3···
7-1 上图中t1、t2和t3的化学式分别为ax4、a4x10和a10x20,推出超四面体t4的化学式。
7-2 分别指出超四面体t3、t4中各有几种环境不同的x原子,每种x原子各连接几个a原子?在上述两种超四面体中每种x原子的数目各是多少?
7-3 若分别以t1、t2、t3、t4为结构单元共顶点相连(顶点x原子只连接两个a原子),形成无限三维结构,分别写出所得三维骨架的化学式。
7-4 欲使上述t3超四面体连接所得三维骨架的化学式所带电荷分别为和 4,a选zn2+、in3+或ge4+,x取s2-,给出带三种不同电荷的骨架的化学式(各给出一种,结构单元中的离子数成简单整数比)。
第8题 (9分) 由烷基镁热分解制得镁的氢化物。实验测定,该氢化物中氢的质量分数为7.6%,氢的密度为0.
101 g cm 3,镁和氢的核间距为194.8 pm。已知氢原子的共价半径为37pm,mg2+ 的离子半径为72 pm。
8-1 写出该氢化物中氢的存在形式,并简述理由。
8-2 将上述氢化物与金属镍在一定条件下用球磨机研磨,可制得化学式为mg2nih4的化合物。x-射线衍射分析表明,该化合物的立方晶胞的面心和顶点均被镍原子占据,所有镁原子的配位数都相等。推断镁原子在mg2nih4晶胞中的位置(写出推理过程)。
8-3 实验测定,上述mg2nih4晶体的晶胞参数为646.5 pm,计算该晶体中镁和镍的核间距。已知镁和镍的原子半径分别为159.9 pm和124.6 pm
8-4 若以材料中氢的密度与液态氢密度之比定义储氢材料的储氢能力,计算mg2nih4的储氢能力(假定氢可全部放出;液氢的密度为0.0708 g cm 3)。
第9题 (7分)
化合物a、b和c互为同分异构体。它们的元素分析数据为:碳 92.
3%, 氢 7.7%。1 mol a在氧气中充分燃烧产生179.
2 l二氧化碳(标准状况)。a是芳香化合物,分子中所有的原子共平面;b是具有两个支链的链状化合物,分子中只有两种不同化学环境的氢原子,偶极矩等于零;c是烷烃,分子中碳原子的化学环境完全相同。
9-1 写出a、b和c的分子式。
9-2 画出a、b和c的结构简式。
第10题 (11分)
化合物a、b、c和d互为同分异构体,分子量为136,分子中只含碳、氢、氧,其中氧的含量为23.5%。实验表明:
化合物a、b、c和d均是一取代芳香化合物,其中a、c和d的芳环侧链上只含一个官能团。4个化合物在碱性条件下可以进行如下反应:
10-1 写出a、b、c和d的分子式。
10-2 画出a、b、c和d的结构简式。
10-3 a和d分别与naoh溶液发生了哪类反应?
10-4 写出h分子中官能团的名称:
10-5 现有如下溶液:hcl、hno3、nh3 h2o、naoh、nahco3、饱和br2水、fecl3和nh4cl。从中选择合适试剂,设计一种实验方案,鉴别e、g和i。
第11题 (10分) 2023年从猫薄荷植物中分离出来的荆芥内酯可用作安眠药、抗痉挛药、退热药等。通过荆芥内酯的氢化反应可以得到二氢荆芥内酯,后者是有效的驱虫剂。为研究二氢荆芥内酯的合成和性质,进行如下反应:
写出a、b、c、d和e的结构简式(不考虑立体异构体)。
2023年全国高中化学竞赛模拟试题
样题及参考。第一题 本题共6分 熔融碳酸盐燃料电池 mcfc 是极有开发前景的发电技术,欧美国家先后建立了100kw 2mw的mcfc发电系统,燃料多样化可以为h2 co,ch4 等。1 1 熔融碳酸盐燃料电池的导电离子为 1 2 氢气为燃气时的电极反应,阴极为co2 与空气的混合气,写出电极反应。...
年全国高中化学竞赛试题 附答案
1988年全国高中学生化学竞赛 省级赛区 试题。第一题 15分 厨房里有纯碱 食醋 明矾 植物油等四种物质。1 写出所有的两种物质 此外,还可以用水 间反应的方程式和现象。3na2co3 al2 so4 3 3h2o al oh 3 3na2so4 3co2 现象 白色沉淀和气泡逸出。na2co3 ...
2023年全国高中化学竞赛模拟试题
2007年全国化学竞赛初赛模拟试卷。时间 3小时满分 100分 第题 6分 1 1936年提出了复合核理论。将232th与76ge通过核融合后,生成一种核素n,同时释放出3个中子。试写出核反应方程式,确定n在周期表中的位置。2 右图是正四面体的原子簇aun一个三角面图,根据该图,确定aun中的n数值...