2004年福建省化學競賽預賽

2004年福建省化學競賽預賽試題 1、（2004福建預賽）氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點高、化學性質穩(wěn)定，工業(yè)上普遍采用高純硅與純氮在 13000C反應制得。1.根據性質，推測氮化硅陶瓷的用途是A制汽輪機葉片 B制有色玻璃 C制永久性模具 D制造空調機2現(xiàn)用四氯化硅和氮氣在氫氣氛保護下，加強熱反應，可得較純的氮化硅，反應化學方程式為：也可用碳在氮氣氛中還原二氧化硅制備氮化硅，反應化學方程式為：3.在氮化硅中添加氧化鋁，用氧原子取代一部份氮，用鋁原子取代一部份硅，通過常壓燒結即成為新一代無機非金屬材料叫氧氮化硅鋁，又名賽倫(Sialen)，化學式為Si6xAlxOxNy(x：24)，則賽倫晶體結構屬于 晶體類型，并且有 、 、 等特性，化學通式中y為 （用含X的表達式表示）。2、（2004福建預賽）1己知反應：3Fe +4H2O = Fe3O4 +4H2發(fā)生此反應的H2O的狀態(tài)是：（）A冷水 B熱水 C水蒸氣 D堿性2某地土壤顯堿性主要是由于Na2CO3引起的，加入石膏有降低堿性作用。是因為（）A石膏不溶于水 B與Na2CO3作用生成更難溶的CaCO3 C與Na2CO3混合，抑制Na2CO3水解 D石膏顯酸性，與Na2CO3發(fā)生中和反應3在地球的高空大氣層中存在著臭氧，最大濃度出現(xiàn)在離地球約25公里處。由于臭氧在 附近有一很強的吸收帶，所以這層臭氧起著過濾器的作用，使地球免受過多的有害輻射。上層大氣中某些痕量組分， 、 等，可作為O3分解催化劑。臭氧作為氧化劑時，多數是三個氧原子中只有一個氧被“利用”，少數情況下，所有的氧從反應式中看似乎全被“利用”，試寫出臭氧分別與PbS、SO2作用的方程式：3、（2004福建預賽）硫及其化合物是大家十分熟悉的，回答或計算下列問題：1己知單質硫是以環(huán)狀S8形式存在，人們現(xiàn)在可以制備出多種環(huán)多硫的一氧化物，如在 400C低溫下，用SOCl2和H2S在CS2溶液中可制備出S8O，該化合物是橙黃色晶體，在室溫以上分解。畫出S8O結構簡圖，寫出S8O分解方程式：2SO2是引起酸雨的主要物質，某同學收集一份雨水，放置一夜以后進行測定pH=3.0，假設此時雨水的酸性均來自于硫酸，計算雨水中硫酸的總濃度（Ka2=102.00）。3SO2可用石灰乳法處理，最后可得到生石膏，分步寫出反應方程式：4SO2也可用NaOH、Na2CO3吸收，所得溶液可用于漂白織物時的去氯劑，寫出去氯的離子反應方程式并鑒定產物。4、（2004福建預賽）夢溪筆談記載“信州鉛山具有苦泉，流以為澗。挹其水熬之，則成膽礬，?！笨嗳兄Q膽水。回答下列問題：1.寫出膽水中金屬原子的價層電子構型。2.如果在熬制膽礬的過程中，過度加熱，會發(fā)生一系列變化，說明顏色如何變化？并在以下框圖中填寫主要化合物。顏色變化： 3.如果用鐵釜熬制膽礬，久之會發(fā)生什么變化？在該過程中可能還有哪些主要副反應發(fā)生？用方程式表示。4.膽礬中的金屬常以其氧化物的形式存在于礦物中，品位較低，從這些礦中冶煉此金屬費用較高。在地質條件許可的情況下，可以鉆一些深井直達礦層，用一根管子加入A溶液，反應后再用另一根管子抽出，送到蒸發(fā)鍋里加熱，加熱后放出兩種氣體，留在鍋內的就是純度相當高的氧化物，再用碳還原，即可得到金屬。而放出的氣體可重新溶在水里生成溶液A循環(huán)使用。判斷溶液A是什么溶液。5、（2004福建預賽）一種俗稱羅謝爾鹽的化學試劑酒石酸鈉鉀,并可用于制藥及供電鍍等用途。現(xiàn)有該試劑樣品 0.923g，置于坩堝中灼燒。將灼燒后殘渣溶解后，加入HCl 50.00ml，需用0.1100mol/L NaOH 2.00ml滴至甲基橙變色。己知1.000ml HCl1.060ml NaOH，Mr(KNaC4H4O64H2O)=282.21.寫出酒石酸鈉鉀灼燒及與測定有關的化學方程式。2.計算試樣中KNaC4H4O64H2O的質量分數。6、（2004福建預賽）選擇正確答案填于下列各小題的括弧中1.中心原子以dsp2雜化軌道與配位體成鍵的分子是（）AH2SO4 BH3PO 4 CRe(H2O)4 DMnO42.在下列八面體構型的絡合物中，哪一個表現(xiàn)出磁性（）AFe(CN)64 BCO(NH3)63 CMn(CN)65 DMn(H2O)62+3.具有四面體構型的分子是（）APtCl42 BNi(CO) 4 CNi(CN)42 DPtCl2(NH3)24.不具有共軛鍵的分子是（）ARCONH2 BBCl 3 CSO42 D(NH2)2CO5.下列哪個分子的原子是共平面的（）AB2H6 BC2H 4 CC2H6 DCH2=C=CH27、（2004福建預賽）燃料電池是一種將貯存在燃料和氧化劑中的化學能等溫地轉化成電能的電化學裝置。它具有高效、環(huán)境友好、安靜、可靠性高等特點。燃料電池不但可用于集中發(fā)電，也可用于飛船、潛艇、電動車的動力源及手機、筆記本電腦的可移動電源。（1）請寫出以H2(g), N2H4(g), CH3OH(l)為燃料，以O2(g)為氧化劑的燃料電池的電池反應式。并作簡單比較。（2）燃料電池的理論電動勢E與電池反應的反應焓增量rHm和反應墑增量rSm間具有如下關系 （rGm=-nFE=rHm-TrSm）式中F為法拉弟常數，n為一摩爾燃料與氧化劑發(fā)生氧化還原反應所得失的電子的物質的量。設電池反應的rHm和rSm均為常數且符號相同，問當溫度（T）升高時，電池的電動勢是增大或減??？8、（2004福建預賽）寫出下列轉化中(a) (j)所需的試劑和條件：9、（2004福建預賽）檸檬烯是存在于橙皮油和檸檬油中的一種天然烯烴，在鉑催化下與過量的氫氣反應，得到1-甲基-4-(1-甲基乙基)環(huán)己烷。若將檸檬烯與臭氧反應，再用H2O / Zn處理，則得甲醛和如下所示化合物A。（1）寫出檸檬烯及其氫化產物1-甲基-4-(1-甲基乙基)環(huán)己烷的結構式； （2）化合物A在鈀催化下與過量的氫氣反應轉變?yōu)榛衔顱，B用酸處理得到2個分子式均為C9H18O2的化合物C和D；C和D都不能使溴的四氯化碳溶液褪色，但都能使高錳酸鉀溶液褪色。請寫出化合物B、C、D的結構式。 （3）欲將化合物A轉變?yōu)锽，除催化氫化的方法外，還可用什么方法？請至少舉一例，寫出所需的試劑。 10、（2004福建預賽）甜味劑P4000，是目前已知最甜的化合物之一，它的甜度是蔗糖的4000倍，因具有毒性，故未能使用。其合成方法有兩種，一種是以苯為起始原料，另一種是以苯酚為起始原料。具體合成路線如下：（1）寫出上述合成路線中步驟(a), (b), (c)所需的試劑及化合物E的結構式。（2）用系統(tǒng)命名法命名化合物D和甜味劑P4000。（3）方法二中的苯酚可由苯制備，請寫出以苯為唯一的有機原料合成苯酚的方法。（4）甜味劑P4000能與氫碘酸溶液在加熱條件下發(fā)生反應，請寫出所生成產物的結構式。2004年福建省化學競賽預賽試題參考答案1、1. A23SiCl4 +2N2 +6H2= Si3N4 +12HCl3SiO2 + 2N2 + 6C = Si3N4 +6CO3.：A：原子 B、C、D：高溫、熱穩(wěn)定性好、高強度、超硬度、耐磨損、耐腐蝕等任三種。 E：8x。由（6X）4x3x（2）+y（3）=0求得2、1C2B3290nm或紫外區(qū)；氮的氧化物(或NOX x=12，；氟里昂或氟氯烴，氟氯甲烷；PbS+4O3=PbSO4+4O2 3SO2+O3=3SO3 3、1.2S8O = SO2 + 15 S2.解法一：設硫酸的總濃度為X mol/L，硫酸根濃度為y mol/LH2SO4 H+ + HSO4（完全電離）HSO4H+ + SO42XY X+Y Y 所以解出X=5.24x104mol/L所以此時雨水中硫酸的濃度為5.24x104mol/L解法二：H+=CH2SO4 + SO42+OH = HSO4+2 SO42+OH 因為HSO4H+ + SO42103 SO42= 102.00HSO4HSO4= 101.00 SO42 H+=101.00 SO42 +2 SO42+OH103=101.00 SO42 +2 SO42+ 1011 SO42=4.76x104mol/LHSO4= 4.65x105mol/LCH2SO4= HSO4+ SO42 =4.76x104+ 4.76x105 =5.23 x104(mol/L) 3. Ca(OH)2 + SO2 = CaSO31/2H2O(s) + 1/2 H2O2 CaSO31/2H2O +O2+ 3 H2O = 2 CaSO42H2O(s) 4SO32+ Cl2 + H2O = SO42+2Cl+2H+ 鑒定：1.取12ml反應液于離心試管中，滴加Ba(NO3)2得到白色沉淀，加稀HNO3不溶，說明含有SO42，加過量Ba(NO3)2使SO42沉淀完全。2.離心分離，在清液滴加Ba(NO3)2檢驗SO42是否沉淀完全。3.在離心分離清液中加入AgNO3，得到白色沉淀，加HNO3不溶，則說明溶液中含Cl4、1.Cu：3d104s12.蘭色白色黑色紅色CuSO45H2O；CuSO43H2O；CuSO4H2O；CuSO4；CuO；Cu2O+1/2O23.久之則鐵鍋上會沉積出一層銅Fe + Cu2 = Fe2+ Cu 主要副反應； Fe + 2H = Fe2+ H2 Fe2+ 2H2O = Fe(OH)2 +2 H）Fe + 2Cu2+ 2H2O = Fe2+ 2H+ 2CuOH4.A溶液為NH3與少量CO2的水溶液。5、1.2 KNaC4H4O6+5O2=2KNaCO3 +6CO2 +4H2O （或2KNaC4H4O64H2O+5O2=2KNaCO3 +6CO2 +8H2O）KNaCO3 +2HCl=KCl +NaCl + CO2 +H2OHCl+NaOH =NaCl + H2O2.計算試樣中KNaC4H4O64H2O的質量分數。6、C、D、B、C、B、7、（1）H2(g)+O2(g)=H2O(g) (a) N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) (b) CH3OH（l）+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) (c) a、b生成產物均無污染，但b所用燃料的價格高。 c、生成CO2(g)造成溫室效應（2）燃料燃燒為放熱過程rHmO，故rSmO當溫度升高E減少。8、(a)CH3MgI或CH3MgBr、CH3MgCl；H2O/H(b)H，(C)HBr，過氧化物(d)NaCCH(e)H2/Pd-BaSO4，喹啉（或其它）(f)(1)B2H6或BH3