2013年全國高中化學(xué)競賽模擬試題

1、PAGE 2013年全國高中化學(xué)競賽模擬試題第一題（本題共6分）、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)是極有開發(fā)前景的發(fā)電技術(shù)，歐美國家先后建立了100kW-2MW的MCFC發(fā)電系統(tǒng)，燃料多樣化可以為H2 ，CO，CH4 等。1-1、熔融碳酸鹽燃料電池的導(dǎo)電離子為_1-2、氫氣為燃?xì)鈺r的電極反應(yīng)，陰極為CO2 與空氣的混合氣，寫出電極反應(yīng)陽極_,陰極_1-3、MCFC可使用NiO作為多孔陰極，但容易發(fā)生短路現(xiàn)象，試分析其原因？第二題（本題共10分）、據(jù)報道，近來已制得了化合物A（白色晶體），它是用NaNO3和Na2O在銀皿中于573K條件下反應(yīng)7天后制得的。經(jīng)分析，A中的陰離子與SO42是等電子體，

2、電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)表明：A的電導(dǎo)與Na3PO4相同。2-1寫出A的化學(xué)式并命名；寫出A的陰離子的立體結(jié)構(gòu)圖并說明成鍵情況。2-2預(yù)測A的化學(xué)性質(zhì)是否活潑？為什么？2-3實(shí)驗(yàn)表明：A對潮濕的CO2特別敏感，反應(yīng)相當(dāng)劇烈，試寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式。近年來，化學(xué)家已經(jīng)制備了物質(zhì)B。其中，組成A和B的元素完全相同，B的陰離子與A的陰離子表觀形式相同（元素和原子個數(shù)均相同），但電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)表明，其電導(dǎo)能力與NaCl相同。試寫出B陰離子的結(jié)構(gòu)式，并寫出其與水反應(yīng)的離子方程式。第三題（本題共6分）、I2O5是一種重要的碘氧化物，為易吸潮的白色固體，可與CO，H2S等氣體發(fā)生反應(yīng)3-1在分析化學(xué)中可以用來分析氣體中CO的含量

3、，方法如下：將150mL（在25，101kPa下測定）氣體樣品通入盛有過量的I2O5的干燥管中，控制溫度在170，生成了易升華的紫黑色固體，收集紫黑色固體加入20.00mL0.100mol/L的Na2S2O3充分反應(yīng)，將所的得、溶液稀釋到100mL，取25.00mL，以淀粉為指示劑，用0.100mol/L的I2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗1.50mL試計算氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)（假設(shè)氣體樣品中無其他與I2O5反應(yīng)的氣體）3-2I2O5吸收空氣中的水份得到物質(zhì)A，A在200時又失水生成I2O5，失重率為1.766%，請給出A的化學(xué)式_3-3I2O5與過量的水生成物質(zhì)B，B也可以由Cl2，I2和水反應(yīng)得到，寫

4、出有關(guān)反應(yīng)的方程式并給出B的結(jié)構(gòu)3-4I2O5與SO3反應(yīng)得到一含鹽C，I2O5在濃硫酸中與I2反應(yīng)得到另一種鹽D，C，D含有相同的四面體型的陰離子，陽離子由相同的元素組成，均帶一個電荷，給出C，D的化學(xué)式第四題(本題共11分)、鉻鐵礦(FeCr2O4或FeOCr2O3)是一種重要的鉻礦石，于是工業(yè)上主要的鉻源煉鋼常用的鉻常由鉻鐵礦和碳在電爐中反應(yīng)得到，這樣制得的鉻純度不夠高，工業(yè)上用如下工藝由鉻鐵礦制得較純的鉻：反焰爐中用固體Na2CO3與鉻鐵礦高溫下混熔，通入空氣_ (物理變化)_(化學(xué)變化)_（物理變化）將所得到的Na2Cr2O7晶體用碳還原將(5)所得產(chǎn)物溶解，過濾，得到的固體與Al反

5、應(yīng)回答如下問題:4-1寫出鉻鐵礦與碳反應(yīng)的化學(xué)方程式4-2用簡要的語言補(bǔ)充(2)，(3)，(4)的操作（填在題中橫線上）4-3寫出(1)，(5)，(6)的化學(xué)反應(yīng)方程式若對Na2Cr2O7溶液中添加試劑X，會發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，隨著X的量的增加陸續(xù)生成含鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49.4%， 50%的離子4-4確定這兩種離子的化學(xué)式并畫出其結(jié)構(gòu)4-5指出X為什么試劑4-6若進(jìn)一步添加試劑X，得到的含鉻物質(zhì)含鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大值為多少？組成該物質(zhì)的基本單元是什么？第五題（本題共8分）、離子晶體X是由三種短周期元素組成，三種短周期元素的簡單離子的核外電子排布相同，晶胞參數(shù)a780pm，晶胞中陰離子組成立方最密堆積，

6、陽離子（r102pm）占據(jù)全部八面體和四面體空隙。5-1寫出X的化學(xué)式 和化學(xué)名稱 ；5-2指出陰離子的空間構(gòu)型 ；5-3計算晶體X的密度；5-4X在化工生產(chǎn)中有什么用途；5-5另有一種晶體Y，其陰離子也組成立方最密堆積，且與X的陰離子互為等電子體，而陽離子與X的陽離子相同，但只占據(jù)全部四面體空隙，請寫出Y的化學(xué)式。第六題(本題共11分)、POCl3無色透明的液體，是一種重要的工業(yè)化工原料，可用于制取磷酸二苯-異辛酯、磷酸三乙酯等磷酸酯，塑料增塑劑，有機(jī)磷農(nóng)藥，長效磺胺藥物等。還可用作染料中間體，有機(jī)合成的氯化劑和催化劑，阻燃劑。6-1POCl3在空氣中容易發(fā)煙，主要產(chǎn)物為兩種常見的酸，同時還

7、有少量的物質(zhì)A生成，A中磷元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.6，不含氫元素，試給出A的化學(xué)式及其結(jié)構(gòu)6-2POCl3可以除去傅克反應(yīng)中產(chǎn)物中多于的AlCl3試分析原因6-3POCl3與液氨反應(yīng)可得物質(zhì)B，B的結(jié)構(gòu)與POCl3相似，具有三重軸，同時有少量C和D生成，C為平面六元環(huán)狀，具有三重軸，D為聚合物，給出B，C，D的結(jié)構(gòu)簡式6-4B在室溫下水解較慢，只能部分水解，得到產(chǎn)物E，100時水解速度加快可水解完全得產(chǎn)物F，加熱數(shù)小時得到易溶的聚合物G，給出E，F(xiàn)，G的結(jié)構(gòu)簡式6-510下，向B的乙醚懸濁液通入HCl得到物質(zhì)H，H是焦磷酸的等電子體，給出合成H的反應(yīng)方程式，并指出反應(yīng)的類型第七題（本題共8分）、由

8、苯及不超過3個C原子的有機(jī)物化合物合成 第八題(本題共10分)、鋰電池廣泛使用于手表，照相機(jī)等電子產(chǎn)品中，具有穩(wěn)定性好，輕便，環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)金屬鋰常用做電池的負(fù)極材料，除此以外還有Al，Cd，Zn等8-1電容量指每1克金屬完全放電時候提供的電量，單位為Ah/g，請計算比較Li，Al，Cd的電容量，你能得出什么結(jié)論？8-2雖然Li的第一電離能大于Na和K，但E Li+/Li 比E Na+ /Na ，E K+/K 代數(shù)值都有小，請解釋之。盡管如此，Li與水反應(yīng)的劇烈程度確不如Na和K，請分析原因。8-3溶劑A可以做鋰電池的溶劑，它最有可能是下列哪幾種溶劑中的哪一種？請說明理由(1)H2O (2)CH3

9、CH2OH (3) (CH3)2SO (4)C6H12(環(huán)己烷)8-4若以LiPF6作為電池的電解質(zhì)，鋰為電池的負(fù)極，F(xiàn)eS2做電池的正極，請寫出電池的正極反應(yīng)，已知正極產(chǎn)物為一種單質(zhì)和一種化合物。8-5在下圖中填上LiPF6，A，Li，F(xiàn)eS2，負(fù)載(engine)，構(gòu)成一個完整的電池示意圖，并標(biāo)出電流方向8-6該電池電極材料中哪一種應(yīng)該過量？為什么？第九題（本題共10分）、化合物N丙基N2(2，4，6三氯苯氧基)乙基1H咪唑1甲酰胺是德國艾格福公司首先開發(fā)的一種咪唑類廣普殺菌劑，國際通用名為Prochloraz，商品名為Sprotak。它可由下列步驟合成：根據(jù)上述合成步驟回答下列問題：9-

10、1、寫出化合物A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式：A_ B_ C_ 9-2、從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，第一步反應(yīng)中應(yīng)該過量的反應(yīng)物的名稱是_；9-3、第一步反應(yīng)中加入的氫氧化鈉和最后一步反應(yīng)中加入的三乙胺有相似的作用，它們的作用是_第十題（本題共10分）、據(jù)Science雜志報道，大氣中存在一種潛在的溫室氣體SF5CF3，雖然其數(shù)量有限，僅達(dá)0.1ppt（見右圖），但是它是已知?dú)怏w中吸熱最高的氣體。雖然來源未知，但科學(xué)家認(rèn)為它很可能是用作高壓電絕緣材料的SF6和含氟高分子反應(yīng)的產(chǎn)物?；卮鹣铝袉栴}：10-1 ppt和ppm一樣，都是表示微量物質(zhì)的符號，全名分別是part per trillion和part per mi

11、llion，ppt在環(huán)境領(lǐng)域表示萬億分之一，則1 ppm =_ ppt。10-2 下列微粒中中心原子雜化類型與高壓絕緣材料SF6中S原子雜化類型相似的是 。ASiF62 BPCl3 CBrF5 DS2Cl210-3 重要含氟高分子之一是CF2CF2，有“塑料之王”的美名。其名稱是_，由_（結(jié)構(gòu)簡式）聚合而成。10-4 畫出SF5CF3的結(jié)構(gòu)式，并寫出SF6與 CF2CF2 反應(yīng)的方程式。SF5CF3中的CF3是很強(qiáng)的吸電子基團(tuán)，一般烴基都是給電子基團(tuán)。試比較下列物質(zhì)的酸性：H2CO3，C6H5OH，CF3COOH，CH3COOH10-6 將右圖的標(biāo)題譯成中文（化合物用化學(xué)式代替）_第十一題（本

12、題共10分）、 IO4 離子可以被I 還原，還原的方法有兩種，它與pH值有關(guān)，在pH8時還原產(chǎn)物為IO3，在pH1時還原產(chǎn)物為I2，在pH = 8的緩沖溶液中，某25cm3含IO4 和IO3 離子的溶液與過量的KI反應(yīng)，放出I2，產(chǎn)生的I2需要7.60cm3濃度為50.0molm3的AsO2，再取25cm3原溶液，酸化后與過量的KI反應(yīng)，生成的I2需要50.0cm3，濃度為100.0molm3的S2O32 溶液完全反應(yīng)。11-1、寫出題中所涉及反應(yīng)的方程式11-2、計算此1dm3原溶液中IO3 和IO4 的摩爾數(shù)各為多少？2010年全國高中化學(xué)競賽模擬試題參考答案第一題、 1-1、CO32-

13、2分 1-2、2H2 + 2CO32- = 2CO2 +2H2O + 4e 1分O2 + CO2 + 4e = 2 CO32- 1分 1-3、NiO溶于熔融碳酸鹽，被陽極氣體還原成金屬鎳而短路 2分第二題、2-1 A：Na3NO4；原硝酸鈉或正硝酸鈉；N：sp3雜化；正四面體。4分2-2 活潑；因?yàn)镹a3NO4中中心氮原子半徑小，按正常的配位應(yīng)該是3，即NaNO3較為穩(wěn)定。因此，當(dāng)在“擠”入一個氧原子后，排斥能力增強(qiáng)，因此陰離子體系能能增大，不穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)變得活潑。（2分）2-3 Na3NO4H2OCO2NaNO3NaOHNaHCO3（2分）2-4 ；NO4H2ONO3H2O2（2分）第三題

14、、132% 1分2HI3O8 1分3HIO3 ，I2 + 5 Cl2 + 6 H2O 2 HIO3 +10 HCl 各1分4(IO2+)2SO4 ，(IO+)2SO4 2分各1分第四題、FeCr2O4 + 4C Fe + 2Cr + 4CO1分用水浸?。ɑ蛉芙猓?，酸化，濃縮結(jié)晶 3分4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O2 2Fe2O3 + 8Na2CrO4 + 8CO2 Na2Cr2O7 + 2C Cr2O3 + Na2CO3 + CO Cr2O3 + 2Al 2Cr + Al2O3 3分 4Cr3O102，Cr4O132 1分結(jié)構(gòu)：分別為三個，四個鉻氧四面體共頂點(diǎn)形成，圖略，無離子

15、電荷不得分1分5H/或稀硫酸，稀硝酸等強(qiáng)酸，但不能是HCl，HBr，HI等還原性強(qiáng)酸 1分652%，將得到CrO3，可以看成是無數(shù)個鉻氧四面體共頂點(diǎn)形成的長鏈 1分，各0.5分第五題、5-1Na3AlF6（1分） 六氟合鋁酸鈉（1分）5-2正八面體（1分）5-3晶胞內(nèi)含4個Na3AlF6單元 Na3AIF6摩爾質(zhì)量為210g/mol。2.95g/cm3 2分5-4電解煉鋁的助熔劑1分5-5Na2SiF6 2分第六題、1.P2O3Cl4 1分 可畫成雙鍵或配位鍵，或dp pai配鍵，鍵角不對不給分 1分2氧原子的孤對電子與強(qiáng)Lewis酸AlCl3形成了配合物 Cl3POAlCl3 1分3 3分4

16、E PO(NH2)2(ONH4)或 PO(NH2)(OH)(ONH4), PO(NH2)(ONH4)2 F (NH4)3PO4 G (NH4PO3)n 各1分5. 2 PO(NH2)3 + HCl + NH4Cl 1分縮合反應(yīng) 1分第七題、8分第八題、1. 結(jié)論：在三種金屬中Li的電容量最大 0.5分2電極電勢是相對于水溶液而言，Li半徑小，有較大水合能，Li更易失電子，故電極電勢代數(shù)值降低 1 分LiOH難溶，覆蓋在Li表面影響了Li與水反應(yīng)的速度 1分3(3) ，1分 (1)(2)含有活潑氫能與鋰發(fā)生反應(yīng)，0.5分 電解質(zhì)中含有離子，不能溶解于非極性溶劑中，故(4)不可以 0.5分4FeS2 + 4Li+ + 4e- = Fe + 2Li2S 1分6FeS2應(yīng)該過量，否則剩余的Li將遇到水將劇烈反應(yīng)，發(fā)生危險 1分 第九題 9-1 6分9-2、 l,2二氯乙烷 2分9-3、 加入氫氧化鈉或三乙胺可中和反應(yīng)生成的氯化氫，使反應(yīng)往右進(jìn)行 2分第十題、10-1 10 6 1分10-2 A、C（等電子體是研究許多分子或離子結(jié)構(gòu)的重要規(guī)律）2分10-3 聚四氟乙烯；CF2CF2 2分10-4 1分；2nSF6CF2CF22nSF5CF3 1分 10-5 CF3COOH，CH3COOH，H2CO3，