廣東省2020年高中化學競賽(復賽)試題

1、2020年廣東省高中化學競賽(復賽)試題(時間：3小時滿分：180分)2020.10.19題號一一二四五六七八九十合計滿分141091014221616163518180得分H 1.008相對原子質(zhì)量He 4.003Li 6.941Be 9.012B 10.81C 12.01N 14.01O 16.00F 19.00Ne 20.18Na 22.99Mg 24.31Al 26.98Si 28.09P 30.97S 32.07Cl 35.45Ar 39.95K 39.10Ca 40.08Sc 44.96Ti 47.88V 50.94Cr 52.00Mn 54.94Fe 55.85Co 58.93N

2、i 58.69Cu 63.55Zn 63.39Ga 69.72Ge 72.61As 74.92Se 78.96Br 79.90Kr 83.80Rb 85.47Sr 87.62Y 88.91Zr 91.22Nb92.91Mo 95.94Tc98Ru 101.1Rh 102.9Pd 106.4Ag 107.9Cd 112.4In 114.8Sn 118.7Sb 121.8Te 127.6I 126.9Xe 131.3Cs 132.9Ba 137.3La LuHf 178.5Ta 180.9W183.8Re 186.2Os 190.2Ir 192.2Pt 195.1Au 197.0Hg 200.6T

3、l 204.4Pb 207.2Bi 209.0Po 210At 210Rn 222Fr 223Ra 226Ac LaRfDbSgBhHsMt、(14分)20世紀80年代，生物無機化學家在研究金屬離子與核酸的相互作用機制時，提 出某些金屬配合物可以作為DNA的探針，如M(phen) 3Cl 2 - 2HO,配合物的合成是用MC3和phen和LiCl在僦氣的保護下制得，M屬于VIIIB的元素。已知在配合物M(phen) 3Cl 22HO 中，金屬M所占的質(zhì)量百分比為 13.4%。1-1寫出M的元素符號。寫出 M原子的外層電子排布式。1 2 畫出M(phen) 32+的結(jié)構(gòu)圖。 213 M(phen

4、) 3 有無旋光異構(gòu)體？1-4 計算配合物的磁矩。1-5在制備配合物的過程中，通入僦氣的目的是什么？1-6判斷該配合物是否具有顏色。、(10分)Fe"離子可以被離子還原為Fe2+離子，并生成12,但如果在含F(xiàn)e"離子的溶 液中加入氟化物，然后再加入 KI,就沒有I2生成。通過計算解釋上述現(xiàn)象。已知：E° ( Fe-/Fe2+) = 0.771V E ° ( I 2/I ) = 0.535VFe 3+ + 5F =FeF 52K 穩(wěn)=1.7X10 16、(9分)如何制取下列金屬，用反應(yīng)方程式表示并作必要的說明。3-1從定影液中回收金屬銀。32 從含ZnS雜

5、質(zhì)的CdS中提取金屬 Cd。（ 10 分）回答下列問題：4 1 含汞廢水的處理是環(huán)保工作的重要任務(wù)之一，化學沉淀法是在含汞廢水中先加入一定量的N&S,然后再加入FeSO,試就以上過程進行說明。4- 2在硝酸和鹽酸不同白酸性介質(zhì)中，NaBid與MrT離子發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)將如何進行?寫出相應(yīng)的化學反應(yīng)方程式。五、（14分）試設(shè)計滴定分析方案測定某含F(xiàn)e3+試液中HCl的含量。要求寫出原理、分析步驟、指出分析測定條件、所需試劑及指示劑等，寫出計算公式（單位表示為 mol/L ）六、（22分）準確稱取 NaIO3和NaIO4的混合試樣1.0000g ,溶解后定容于 250mL容量瓶中。準確移取試

6、液50.00mL ，用硼砂將試液調(diào)至弱堿性，假如過量的KI ，用 0.04000mol/LN&SQ標準溶液滴定至終點時，消耗20.00mL。另取試液25.00mL,用HCl調(diào)節(jié)至酸性，加入過量KI ,用0.04000mol/L Na2S2O3標準溶液滴定至終點時，消耗50.00mL。計算混合試樣中，NaIO3和 NaIO4 的質(zhì)量百分含量。已知Mr（NaIO3）= 198.0 , Mr（NaIO4）= 214.0。七、（16分）分子式同為 QHwO的三個化合物 D、E、F的一元硝化產(chǎn)物均為兩個，在熱的堿性高錳酸鉀作用下均生成一元酸G、 H、 I ， 但是所得的酸經(jīng)元素分析計算得分子式分

7、別為G：C8HQ; H: C7H6Q; I : C7HQ。此外此外，F(xiàn)可與FeCl3顯色；而D經(jīng)氫碘酸作用后的產(chǎn)物 與FeCl3顯色；E在酸性田間下易脫水生成苯乙烯，與某一手性酸反應(yīng)生成兩個非對映異 構(gòu)的酯。試推斷D、 E、 F、 G、 H、 I 的結(jié)構(gòu)，并說明推導過程，必要時使用反應(yīng)方程式加以說明。八、（16分）有一個飽和燒A的組成為：C: 87.42%, H: 12.58%,它可以從一個14碳的芳香烴 B 經(jīng)過催化氫化得到。 該芳香烴 B 與順丁烯二酸酐進行D A 反應(yīng)的產(chǎn)物含有兩個未共軛的苯環(huán)。 （ 1 ）請嘗試寫出飽和烴A 和芳香烴 B 的結(jié)構(gòu)； （ 2）該飽和烴可能有幾種構(gòu)型異構(gòu)體，

8、試畫出它們各自的穩(wěn)定構(gòu)象，并由此分析哪種構(gòu)型異構(gòu)體具有最低的能量。九、 ( 16 分)苯巴比妥A 是一個鎮(zhèn)靜催眠藥。其結(jié)構(gòu)如下圖所示，右邊方框中初步擬定了一個從丙二酸乙酯制備前體化合物 B 的合成路線，請問該合成路線是否合理，為什么？請你提出一個以甲苯為起始原料合成B 的路線，并寫出你的逆合成推導圖。十 ( 35 分)1 .據(jù)2000年4月出版的參考消息的報道：美國硅谷已成功開發(fā)出分子計算機，其中主要 器件為分子開關(guān)和分子導線。美國 Gokel 教授研制了氧化還原型電控分子開關(guān)蒽醌套索醚電控開關(guān)。它是通過電化學還原使冠醚“胳膊”陰離子化，從而加強對流動陽離子的束縛力，達到“關(guān)”的作用；再借助氧

9、化反應(yīng)使其恢復到原來的“開啟”狀態(tài)，使陽離子順利流動：在括號中填寫反應(yīng)類型(填氧化反應(yīng)、還原反應(yīng))：a 反應(yīng)，b 反應(yīng)。若分子計算機中分子開關(guān)處于 A 狀態(tài)， 則計算機處于狀態(tài)； 若分子計算機開關(guān)處于 B 狀態(tài)，則計算機處于 狀態(tài)(填“開啟”或“關(guān)閉” ) 。2 .一個擬制劑結(jié)合到碳酸酊酶中去時，在298K下反應(yīng)的平衡常數(shù)為K° a= 4.17 X 10 7,ArHmf = 45.1kJ/mol ,則在該溫度下反應(yīng)的 A rSmf = _ ) J/K mol。HI 的光分解反應(yīng)機理是(1) HI+hv=H+ I H+ HI = H2+I (3) I+I+昨 I 2+M則該反應(yīng)的反應(yīng)物

10、消耗的量子效率為( ) 。4 .由等體積的1mol/L的KI溶液與0.8mol/L的AgNOB液制備Agl溶膠，分別加入下列電解 質(zhì)時，其聚沉能力最強的是( ) 。(A)K 3Fe(CN) 6 (B)NaNO 3 (C)MgSO 4 (D)FeCl 35 .澳乙烷分解反應(yīng)的活化能Ea= 229.3kJ/mol , 650K時的反應(yīng)速率常數(shù) K= 2.14 X10 4/s o現(xiàn)欲使此反應(yīng)在 20 分鐘內(nèi)完成80%，問應(yīng)將反應(yīng)溫度控制為多少？6 . Ag可能受到H2S (g)的腐蝕而發(fā)生反應(yīng)：2Ag(s) +H2S(g) =Ag2S(s) + H2(g)。在298K和標準壓力下，將Ag 放在等體積

11、的H2(g) 和 H2S(g) 組成的混合氣體中。已知在298K 時，ArGm (Ag2S,s) =40.26KJ/mol , A rGm (H2S,g) = 33.02kJ/mol 。( a )問是否可能發(fā)生腐蝕而生成Ag2S，( b )在混合氣體中，H2S(g) 的組成低于多少，才不致發(fā)生腐蝕？7 .已知下列電池的電動勢為E (298K) = 0.0455V ,電動勢溫系數(shù)為(0 E/ 0 T)p = 3.38 X 10 4V/K, Ag,AgCl(s)|KCL(m)|Hg 2cl2(s),Hg(l)寫出電池反應(yīng)計算該溫度下的A rGm° , A rHm° , A rS

12、m°以及可逆反應(yīng)放電時的熱效應(yīng)。十一 ( 18 分)納米材料可以是晶態(tài)材料，也可以是非晶態(tài)材料。納米材料具有小尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)等多種性能。這些效應(yīng)，對納米材料的性質(zhì)有很大影響。先有一金屬晶體，其大小為邊長1mmi勺立方體。經(jīng)特殊加工得到邊長為10nm的立方體的納米材料。已知改金屬為面心立方晶胞，晶胞參數(shù) a=1nm,。問：1. Imrii的金屬晶體，加工成上述納米材料后，納米晶體的數(shù)量為 。2. 1mmi的1粒晶體所含晶胞數(shù)為 ,它的表面積為 mnm。3. 1粒上述納米材料含有的晶胞為 , 1粒納米材料表面積為 mrm上述金 屬加工成納米材料后，表面積增加為 倍。請回答1 .一般金屬晶體都有固定的熔點，而將它制成納米金屬材料后，熔點大為降低，例如金的熔點為1063，而納米金熔點僅為