高中化學競賽初賽模擬試卷

1、高中化學競賽初賽模擬試卷 1（3分）我國某大學最近研發(fā)出一種新型鋰電池，該電池處于國內(nèi)領先地位。以下是某種鋰電池的電池反應：C6Li + Li1xMO2 C6Li1x + LiMO2 （C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復合材料，LiMO2表示含鋰的過度金屬氧化物） 請回答問題： （1）鋰電池放電時的負極反應為： C6Li xe = C6Li1x + xLi+ 則正極反應為： 。 （2）電池放電時若轉(zhuǎn)移1mol e，消耗的負極材料 g。2（5分）廢物回收利用，變廢為寶符合可持續(xù)發(fā)展的理 念，是建設和諧社會的文明行為。某印染廠含鉻（Cr）廢水采取了以下處理方法：用FeSO47H2O在酸性條件下把廢

2、水中的Cr2O72完全還原為Cr3+，并通過調(diào)節(jié)溶液pH，使生成物組成符合類似于Fe3O4（鐵氧體）的復合氧化物CrxFe2O4。請回答下列問題：（1）寫出你知道的一種通過置換反應生成Fe3O4的化學方程式： 。（2）寫出Cr2O72和硫酸亞鐵在酸性條件下反應的離子方程式： 。（3）用上述方法處理廢水，得到的組成符合類似于Fe3O4（鐵氧體）的復合氧化物CrxFe2O4則x的值為 。（4）若某硫酸亞鐵晶體樣品中Fe的質(zhì)量分數(shù)為19.0%（雜質(zhì)中不含鐵元素），則樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分數(shù)為 。 3、（5分）CuSn合金為六方NiAs型結構，其六方晶胞參數(shù)為a = 419.8 pm，c =

3、 509.6pm，晶胞中原子分數(shù)坐標為：Cu(0，0，0)，(0，0，1/2)；Sn(2/3，1/3，1/4)，(1/3，2/3，3/4)。請回答下列問題。 （1）有人將各原子的分數(shù)坐標表示為：Sn (0，0，0)，(2/3，1/3，1/2)；Cu (1/3，2/3，3/4)，(1/3，2/3，1/4)。這種描述是否代表相同的結構型式？為什么？ （2）計算晶體的密度。 （3）計算CuCu間的最短距離。 4、（8分）甲基叔丁基醚是一種重要的無鉛汽油添加劑。通常有兩種合成方法：以甲醇為溶劑，在質(zhì)子酸催化下，通入異丁烯來合成；甲醇和叔丁醇在質(zhì)子酸催化下進行分子間脫水。 請回答下列問題： （1）寫出兩

4、個反應的化學方程式。 （2）如有HBF4和HCl二種強酸，問哪一種酸做催化劑好？哪種差？并簡述理由。 （3）寫出反應的機理（用反應式表示）。 （4）反應的收率接近定量，請問為什么不易生成二甲醚、二叔丁醚？ 5（9分）已知碳碳雙鍵的碳原子上連有羥基的結構是不穩(wěn)定的結構。A是一種直鏈一溴代物，1 mol A與2 mol H2加成生成 1mol G，F(xiàn)是五元環(huán)狀化合物，其化學式為C4H6O2。物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關系如下圖所示。 請根據(jù)上面的轉(zhuǎn)化關系回答問題： （1）化合物F的結構簡式是 ，化合物C的結構簡式是 。 （2）化合物A含有的官能團有 。 （3）G的結構簡式是 。 （4）寫出 D在一定條件下發(fā)生加

5、聚反應的化學方程式 。 （5）寫出DE的化學方程式： 。銀氨溶液BANaOH溶液、 CH+DH2、Ni、E濃H2SO4、F 6、（9分）膽礬在受熱過程中發(fā)生如下反應： CuSO45H2O CuSO4 + 5H2O ; CuSO4 CuO + SO3 4CuO 2Cu2O + O2; 2SO3 2SO2 +O2 試討論膽礬晶體受熱分解的相關問題： 1取一定量硫酸銅晶體（CuSO4xH2O）置于已知質(zhì)量的坩堝中稱重，測得硫酸銅晶體的質(zhì)量為a g。用酒精燈將坩堝充分加熱，然后放入干燥器中冷卻，再稱重。經(jīng)多次加熱、冷卻、稱重，直到質(zhì)量基本不變，測的坩堝中剩余固體物質(zhì)的質(zhì)量為b g。 （1）該晶體中x的

6、實驗值為 。 （2）將實驗值與化學式（CuSO45H2O）比較，若實驗值大于5，造成誤差的原因可能是（填序號） 。 a實驗中部分固體濺出 b加熱溫度過高 c部分樣品已風化 2另取25.0 g膽礬（CuSO45H2O），緩慢升溫至1000。 （1）在加熱過程中，當固體物質(zhì)的質(zhì)量為10.0 g時，該固體可能是（用化學式表示） （2）在1000時，除水外，其余氣態(tài)產(chǎn)物物質(zhì)的量（n）的取值范圍是（不考慮實驗誤差） 。 7、（9分）貴州興義是我國的重要產(chǎn)金地區(qū)之一，每年從金礦中提取數(shù)噸的純金。已知： Au+/Au = 1.692V， O2/OH = 0.401V， Au(CN)2/Au = 0.60V，

7、請應用這些數(shù)據(jù)說明用氰化法從金礦中提取金的原理并寫出主要化學反應方程式。 用價鍵理論說明配離子CoF63和Co(CN)63其中心離子雜化類型，離子的磁性和穩(wěn)定性。 通過計算比較鉻酸銀和氯化銀溶解度的大小，已知Ksp(Ag2CrO4) = 1.121012，而Ksp(AgCl) = 1.771010。 8、（11分）榮獲2005年諾貝爾化學獎的三位科學家是在烯烴復分解反應研究方面取得了顯著成就。烯烴的復分解反應機理可視為雙鍵斷裂，換位連接，如： CH2=CHR1 + CH2=CHR2 CH2=CH2 + R1CH=CHR2 已知： RCH2CH =CH2 + Cl2 RCHClCH =CH2 +

8、 HCl F是油脂水解產(chǎn)物之一，能與水任意比互溶；K是一種塑料；I的化學式為C9H14O6。物質(zhì)轉(zhuǎn)化關系如下圖所示： 回答下列問題： 1C4H8屬于烯烴的同分異構體有 種。 2請寫出下列物質(zhì)的結構簡式：A B 3請選擇下列反應的類型（填序號）： 乙醇 B： E F： a加成 b取代 c酯化 d消去 4寫出C D的反應方程式： 5K中的鏈節(jié)是 ；K屬于 （線型、體型）結構。 6化學式為C4H8的所有烯烴，通過烯烴復分解反應后生成的C5H10有 種結構。第八題圖片 9（9分）香豆素內(nèi)酯化學式為C9H6O2，分子中除有一個苯環(huán)外，還有六元環(huán)，它可以通過一定的合成路線得到：（香豆素內(nèi)酯）一定條件 （1

9、）起始反應物A的分子模型如下圖所示（圖中球與球之間的連線代表化學鍵，如單鍵、雙鍵）。A的結構簡式為 ，A的同分異構體有多種，其中含苯環(huán)的同分異構體有 種（不包含A）。 （2）反應A生成B的化學方程式為： 。 （3）現(xiàn)有B和C的混合物n mol，在空氣中完全燃燒消耗O2 L，生成CO2 a L、H2O b L（氣體體積均在標準狀況下測定）。若設B、C混合物中含B x mol，則x的計算式為： 。第9題圖片 A BCHC(COOH)2OH 10、（12分）某一混合溶液(可能含有Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+、As(V)、Sb(V)、Sn(IV)和Hg2+等離子)用鹽酸調(diào)節(jié)酸度，使鹽酸濃度達

10、到0.30molL-1。 通入H2S氣體，有沉淀生成。沉淀不溶于Na2S，但溶于6molL-1HNO3之中，并有硫析出，除硫后得無色溶液。 用NH3H2O處理上步所得無色溶液，有白色沉淀生成，加入過量NH3H2O時白色沉淀全部溶解。 請依據(jù)上述實驗現(xiàn)象判斷該溶液中一定不存在題中所列的哪些離子。 第第11題（題（10分分) 有人設計了如下甲醇有人設計了如下甲醇(methanol) 合成工藝：合成工藝： 其中，其中，為甲烷氣源，壓強為甲烷氣源，壓強250.0kPa，溫度，溫度25oC，流速，流速55.0 m3s-1。為水蒸氣源，壓強為水蒸氣源，壓強200.0kPa,溫度溫度150oC，流速，流速1

11、50.0 m3s-1。合成氣和剩余反應物的混合物經(jīng)管路。合成氣和剩余反應物的混合物經(jīng)管路進入進入25oC的冷凝器的冷凝器(condenser)，冷凝物由管路，冷凝物由管路流出。在流出。在B中合成中合成的甲醇和剩余反應物的混合物經(jīng)的甲醇和剩余反應物的混合物經(jīng)進入進入25oC的冷凝器，甲醇冷的冷凝器，甲醇冷凝后經(jīng)管路凝后經(jīng)管路流出，其密度為流出，其密度為0.791gmL-1。 12-1. 分別寫出在步驟分別寫出在步驟A和步驟和步驟B中所發(fā)生的化學反應的方程式。中所發(fā)生的化學反應的方程式。 12-2. 假定：所有氣體皆為理想氣體，在步驟假定：所有氣體皆為理想氣體，在步驟A和和B中完全轉(zhuǎn)化，中完全轉(zhuǎn)化

12、，氣液在冷凝器中完全分離，計算經(jīng)步驟氣液在冷凝器中完全分離，計算經(jīng)步驟A和步驟和步驟B后，在一秒鐘后，在一秒鐘內(nèi)剩余物的量。內(nèi)剩余物的量。 12-3. 實際上，在步驟實際上，在步驟B中中CO的轉(zhuǎn)化率只有三分之二。計算在管的轉(zhuǎn)化率只有三分之二。計算在管路路中中CO、H2和和CH3OH的分壓（總壓強為的分壓（總壓強為10.0 MPa）。）。 12-4. 當甲醇反應器足夠大，反應達到平衡，管路當甲醇反應器足夠大，反應達到平衡，管路中的各氣體中的各氣體的分壓服從方程的分壓服從方程 式中式中p0=0.100 MPa, 計算平衡常數(shù)計算平衡常數(shù)Kp。 第第12題題（10分）溴酸鉀測定苯酚純度的步驟如下：稱

13、取含苯酚0.6000 g的試樣溶于2000mL 0.1250mol/L KBrO3溶液（該溶液含過量的KBr），加酸酸化。放置，待反應完全后加入KI，而后用0.1050mol/L Na2S2O3溶液滴定生成的碘，滴定終點為20.00mL。計算試樣中苯酚的質(zhì)最分數(shù)。1題答案2題答案3題答案（1）代表相同的結構構型式（1分）；利用坐標平移法可以證明這一點（1分。用圖示同樣得分）。利用坐標平移法證明時，將每個原子移動 1/3,2/3,3/4。即有： Cu（0,0,0） Cu（1/3,2/3,3/4） Cu（0,0,1/2） Cu（1/3,2/3,1/4） Sn（2/3,1/3,1/4） Sn（0,0

14、,0） Sn（1/3,2/3,3/4）Sn（2/3,1/3,1/2）圖示證明如下（還可有其他圖示方式，只要合理，同樣得分） Cu * Sn Cu * Sn （2）（2分）(3) （1分） （也可用兩點間距離公式等方法計算，只要合理，同樣得分）1200*1200*302330263.6 118.77.79g/cm419.8 419.8 509.6 sin1206.02 1010ZMDVN Cu-Cu1254.8pm2dc4題答案 （1） （2） HBF4好，HCl差，因為BF4- 親核性差，不易和(CH3)3C+生成副產(chǎn)物，而Cl- 親核性較好，易和(CH3)3C+形成(CH3)3Cl副產(chǎn)物。

15、（3） （4） 二甲醚不易生成是由于甲醇不易與H+形成碳正離子中間體H3C+，因而不易與甲醇生成二甲醚。 叔丁醇容易生成(CH3)3C+中間體，但叔丁醇的體積大，不易進一步與(CH3)3C+ /反應。因此只有(CH3)3C+與甲醇間的交叉反應產(chǎn)物。+CH3OHH(CH3)3COCH31)2)(CH3)3COHCH3OH+H(CH3)3COCH3+H2O+HCH3OHOCH3H-H+OCH35題答案6題答案 1. (2分分)(1) 80(a-b)/9b (2分分)(2) a 2. (2分分)(1) CuSO4、CuO (3分分) (2) 0.125moln04Au+8NaCN+2H2O+O2=4

16、NaAu(CN)2+4NaOH2Au(CN)2-+Zn=Zn(CN)42-+2Au2、答：CoF63- sp3d2雜化 外軌型雜化 不穩(wěn)定 磁矩磁矩 m=4.98Co(CN)63- d2sp3雜化 內(nèi)軌型雜化 穩(wěn)定磁矩 m=0 3、答：設Ag2CrO4的溶解度為s1；AgCl 的溶解度為s2 (2 s1)2 s1 =1.1210-12 s1=6.510-5molL-1 s2 2=1.7710-10 s2 =1.3310-5 molL-1 Ag2CrO4的溶解度大。8題答案 1. 3 (1分分) 2. (1分分) (1分分) 3. d (1分分) b (1分分) 4. (2分分) 5. (1分分

17、) 線型線型 (1分分) 6. 2 (2分分) CH3CHCHCH3CH2OOCCH3CHOOCCH3CH2OOCCH3CH3CHCH2+ Cl2500ClCH2CHCH2+ HClCH2CHCH39題答案10題答案 由實驗1知可能含有Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+等離子。無色溶液，說明無Cu2+離子。 由實驗2知溶液中有Cd2+離子，而不含Pb2+、Bi3+離子。 綜上可知溶液中Pb2+、Bi3+、Cu2+、As(V)、Sb(V)、Sn(IV)和Hg2+等離子不存在。11題答案題答案1. CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) (1分分) CO(g)2H2(g)CH3OH(g

18、) (1分分)2. n(CH4)(250.010355.0)(8.314298) 5.55103(mol) n H2O(g)(200.0103150.0)(8.314423) 8.53103(mol)經(jīng)步驟A后在中過量的H2O(g)(8.531035.55103) mol 2.98103 mol (1 分分) 在步驟A中生成的CO和H2的摩爾比為1:3，而在步驟B中消耗的CO和H2的摩爾比為1:2，故經(jīng)步驟B后剩余的H2為5.55103mol 11題答案3.nT n(CO)n(H2)n(CH3OH) 5.551031/3(16.651035.551032/32) 5.551032/3mol 14.8103mol (1 分分) p(i) pTninT總 p(CO) 10.0 MPa(5.551031/314.8103) 0.125 MPa (1分分) p(H2) 10.0 MPa(9.2510314.8103) 0.625 MPa ( 1分分) p(CH3OH) 10.0 MPa(5.551032/314.8103) 0.250 MPa (