全國化學(xué)競賽預(yù)賽模擬試卷6

全國化學(xué)比賽初賽模擬試卷6全國化學(xué)比賽初賽模擬試卷6全國化學(xué)比賽初賽模擬試卷6全國化學(xué)比賽初賽模擬試卷6H相對原子質(zhì)量HeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe[98]CsBaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnLa-Lu178.5180.9183.8186.2190.2192.2195.1197.0200.6204.4207.2209.0[210][210][222]FrRaAc-La[223][226]一、（6分）在極性分子中，正電荷重心同負電荷重心間的距離稱偶極長，平時用d表示。極性分子的極性強弱同偶極長和正（或負）電荷重心的電量（q）相關(guān)，一般用偶極矩（μ）來衡量。分子的偶極矩定義為偶極長和偶極上一端電荷電量的乘積，即μ=d·q。試回答以下問題：1．O3、SF6、CH2Cl2、P4O64種分子中μ＝0的是；2．對硝基氯苯、鄰硝基氯苯、間硝基氯苯，3種分子的偶極矩由大到小的排列序次是：；3＝0德拜。由此可知，PF3分子是構(gòu)型，BC133．實驗測得：μ3＝1.03德拜、μPFBCl分子是構(gòu)型。4．治癌藥Pt(NH)Cl擁有平面四邊形結(jié)構(gòu)，Pt處在四邊形中心，NH3和Cl分別處在四322邊形的4個角上。已知該化合物有兩種異構(gòu)體，棕黃色者μ＞0，淡黃色者μ=0。試畫出兩種異構(gòu)體的構(gòu)型圖，并比較在水中的溶解度。構(gòu)型圖：淡黃色，棕黃色；在水中溶解度較大的是。二、（7分）螢火蟲能有節(jié)律地發(fā)出黃色的光?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，螢火蟲發(fā)光的原理是由于螢火蟲體內(nèi)含有熒光素和熒光酶兩種物質(zhì)，在熒光酶作用下，熒光素在細胞內(nèi)水分的參加下，與氧化合發(fā)出熒光。熒光素的結(jié)構(gòu)式如右圖所示。（以下用L表示虛線左邊的主體部分，將其結(jié)構(gòu)簡寫成H－L－COOH）。螢火蟲發(fā)光的生化過程是：H－L－COOH＋ATP＋H2O→H－L－CO－AMP＋2H3PO4②H－L－CO－AMP＋O2熒光酶L＝O＋CO2＋AMP＋光子科學(xué)家已能用化學(xué)方法人工合成熒光素和熒光酶而制成生物光源。1．熒光素的化學(xué)式為。2．已知ATP的化學(xué)式為C10H16O13N5P3，則AMP的化學(xué)式為。3．與一般的電燈對照，這種生物光源更適合于在充滿瓦斯的礦中當(dāng)閃光燈及在除去磁性水雷時用以照明。這是由于4．已知每mol高能磷酸鍵可釋放30.5kJ的能量，螢火蟲所發(fā)黃光的波長為600nm。請估算每mol熒光素被氧化時釋放的能量。（提示：一個光子的能量為E＝hc/λ，h為普朗克常數(shù)，其值為×10－34J·s）三、（7分）工業(yè)上產(chǎn)生的硫化氫要經(jīng)過辦理變成硫單質(zhì)后方能排放，以防范大氣污染。富瑪克斯法第-1-頁共7頁治理硫化氫的方法和步驟以下：①用2％～3％的Na2CO3溶液作吸取劑生成2種酸式鹽；②再加入一種RNO（液）（R表示芳香烴基）與生成的一種酸式鹽的水溶液反應(yīng)生成硫、堿和RNHOH；③第二步生成的堿在溶液中與另一種酸式鹽反應(yīng)生成正鹽；④RNHOH與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)又獲得RNO。1．寫出上述四步反應(yīng)的化學(xué)方程式。2．請對富瑪克斯法的優(yōu)點做一簡要談?wù)?。四、?1分）在必然條件下，采用強氧化劑辦理必然量水樣時所耗資氧化劑的量，能夠相對表示氧化水中還原性有機物即“需氧有機物”所需氧氣的量。因此，若把每升水所能耗資氧化劑的量換算成相當(dāng)量的O（2mg/L），就稱為被測水樣的“化學(xué)需氧量”，符號是COD。所用氧化劑有K2Cr2O7和KMnO4兩種。使用K2Cr2O7測定的COD，表示為CODCr。使用KMnO4測定水中需氧有機物，一般只適用于需氧有機物含量較低的天然水體，此時所得每升水KMnO4的耗用量（mg/L），就直接用來表示水體中需氧有機物的相對含量，特稱為“高錳酸鹽指數(shù)”。我國按水質(zhì)從高到低，將地面水環(huán)境的質(zhì)量標準分成Ⅰ～Ⅴ5類，其中的高錳酸鹽指數(shù)、CODCr和與此相關(guān)的每升水中所含溶解氧的量（mg/L）三項參數(shù)標準，以下表所示：參數(shù)Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類Ⅳ類Ⅴ類高錳酸鉀指數(shù)＜246810溶解氧≥飽和率90%6532CODCr＜15以下15以下152025試按以下要求解析表中的數(shù)據(jù)：1．Ⅴ類水域為農(nóng)業(yè)用水區(qū)，與集中式生活飲用水水源地二級保護區(qū)的Ⅲ類水域?qū)φ?，為高錳酸鹽指數(shù)和CODCr所表示的水中需氧有機物控制量的最大極限值，前者是后者的倍。2．Ⅰ類水域，作為源泉水的國家自然保護區(qū)，其高錳酸鹽指數(shù)的標準為小于2，溶解氧標準為湊近空氣中O2在水中的飽和數(shù)據(jù)（飽和率為90％時的數(shù)據(jù)約為）。規(guī)定兩者數(shù)據(jù)一低一高的依照是3．取水樣，按操作規(guī)定，加入5mL1︰3H2SO4酸化后，在開水浴中能與的KMnO4溶液反應(yīng)而恰巧使紅色褪去。則該水樣的高錳酸鹽指數(shù)為，吻合一般工業(yè)用水區(qū)的類水域的該項參數(shù)標準。4．現(xiàn)有某廢水樣品，加入2CrO溶液，并加入適合酸和27催化劑，加熱反應(yīng)2小時。在指示劑存在下用0.100mol/LFe(NH4)2(SO4)2溶液滴定節(jié)余的K2Cr2O7，共用去Fe(NH4)2(SO4)2溶液。寫出K2Cr2O7與Fe(NH4)2(SO4)2反應(yīng)的方程式，并計算該廢水水樣的CODCr。五、（6分）化合物A（C5H10O）不溶于水，它不與Br2／CCl4溶液及金屬鈉反應(yīng)，與稀酸反應(yīng)生成化合物B（C5H12O2）。B與高碘酸反應(yīng)得甲醛和化合物C（C4H8O），C可發(fā)生碘仿反應(yīng)。試推測化合物A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式六、（12分）YBaCuO是近來幾年來被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的一種高溫超導(dǎo)材xyz料。YBaxCuyOz中，Y、Ba、O三種元素都有固定的化合價，分別為＋3、＋2、－2，而Cu是＋2和＋3的混雜價態(tài)。該化合物的結(jié)構(gòu)如右圖所示，可確定化學(xué)式中x、y第-2-頁共7頁的值，而z的值，現(xiàn)可用碘量法測Cu，進而求得z值。取×10－2gYBaxCuyOz樣品，用稀鹽酸溶解，在氮氣保護下加1gKI固體。樣品中的Cu3＋和Cu2＋分別氧化KI，用·L－1223溶液滴定獲得的23＋＋3I－＝CuI＋I22＋＋4I－＝2CuINaSOI，終點時耗資。（Cu，2Cu＋I2）。另取一份質(zhì)量相等的YBaxCuyOz樣品，用稀鹽酸溶解，煮沸，使其中的Cu3＋全部轉(zhuǎn)變?yōu)镃u2＋，冷卻后用碘量法滴定，終點時耗資·L－1Na2S2O3。（在滴準時S2O32－轉(zhuǎn)變成S2－）4O6請回答以下問題：1．的化學(xué)式中x＝、y＝。2．Cu＋在酸性環(huán)境中極易歧化，但為什么Cu2＋與I－能生成CuI（一價銅化合物）？3．寫出在滴定過程中的離子方程式；該反應(yīng)適合在何種環(huán)境（酸堿性）下進行，為什么？4．求出Cu3＋和Cu2＋的物質(zhì)的量之比。5．求出z值。七、（17分）硬度較高的河水在飲用前一般要經(jīng)如右圖所示的過程進行辦理?；卮鹨韵聠栴}：1．A是什么物質(zhì)，凈化的反應(yīng)原理是什么，過分飲用由A凈化的水對人體有何害處？2．B是什么物質(zhì)，寫出消融反應(yīng)方程式（以＋中，利用中學(xué)化學(xué)原理講解消融的反應(yīng)原理和樹脂再生的原理。3．經(jīng)過消融樹脂其實不能夠減小其中總離子濃度（可能增大），請問經(jīng)過怎樣的樹脂可大量減少其中的陰陽離子濃度（做為實驗室的蒸餾水），使用多個樹脂時請排列先后序次，并說明原因。4．氯氣消毒的原理是什么，過分飲用氯氣消毒的水對人體有何害處？5．高鐵酸鈉（Na2FeO4）是取代氯源型凈水劑的新一代水辦理劑，請指出高鐵酸鈉凈水原理，并說明該凈水劑有何優(yōu)越性？八、（9分）“芬必得”是一種目前很受歡迎的解熱、鎮(zhèn)痛及抗類藥物的商品名，其主要成分是化合物：α（），藥名為布洛芬對－異丁基－－甲基苯乙酸（Brufeum），有多種合成路線。下面是合成布洛芬的一種路線：A；催化劑BCHClZnCl2DE（F）G；1．請寫出化合物A、B、C、D、E的結(jié)構(gòu)簡式（有機物）或化學(xué)式（無機物）；2．寫出最后一步配平的化學(xué)方程式；3．命名化合物F；4．用“*標”出產(chǎn)物（）中的全部手性碳原子。九、（12分）1．疊氮離子N3－經(jīng)由氨基鈉與NO3－離子或N2O在必然溫度下合成，試寫出這些反應(yīng)的離子方程式；第-3-頁共7頁2．N3－離子中N的氧化數(shù)為多少？其中氮原子（中心）采用何種雜化種類？寫出兩種與N3－離子是等電子體的物種；3．HN3（疊氮酸）有哪些可能的共振結(jié)構(gòu)？注明每個共振結(jié)構(gòu)中全部原子的形式電荷。談?wù)揌N3分子中三個氮原子之間鍵長的長短；4．離子型疊氮化物是不牢固的，但它能夠在室溫下進行操作，能夠作為靈巧車的“空氣袋”，為什么？5．氮氣的大規(guī)模制備是經(jīng)過分餾液態(tài)空氣來實現(xiàn)。隨著氮氣的大量使用，依舊促使人們建立某種比空氣液化和分餾法成本更低的制備工藝。請你設(shè)想在室溫下由空氣分別氮氣和氧氣的方法（加上必要的說明）。十、（13分）鋁能夠從鋁土礦中獲得。鋁土礦是不純凈的鋁的氧化物（雜質(zhì)為Fe2O3和SiO2），它是非再生資源。若是我們對鋁的花銷保持現(xiàn)有的速度，我們能獲得生產(chǎn)足夠的鋁所需的鋁土礦僅能保持30年左右。由此看來，保護現(xiàn)有自然資源和對非再生資源的再利用，是值得我們考慮的。但在廢物回收過程中，仍有相當(dāng)大的難度，其要點的因素主要涉及舊金屬的收集與其他廢物的分別、回收和提煉金屬的花銷、金屬自己的價值等。1．試說明回收鋁的過程中存在的困難。2．為什么金的回收率比鋁的回收率要大得多？3．常溫下，SiO2同強堿或強酸是很難反應(yīng)的?，F(xiàn)利用鹽酸、氫氧化鈉溶液、氮氣、二氧化碳和水，從鋁土礦中提取純凈的Al2O3。試設(shè)計一個適用于工業(yè)生產(chǎn)上提純Al2O3的實驗方案，用化學(xué)方程式表示提純的過程。4．制取1molAl理論上需要多少庫侖的電量？假定用6V的直流電源供電進行電解，制噸鋁需要多少千焦的電能？（請列式并計算）5．在×105Pa，27℃時，每產(chǎn)生1mol，理論上在陽極生成O2的體積為多少升？（請列式并計算）6．若是每度電的花銷為元，試計算生產(chǎn)廠家每生產(chǎn)1噸鋁需付出的電費為多少元？（請列式計算）第-4-頁共7頁參照答案一、1．SF6、P4O6（2分，多一個或漏一個各扣1分）2．鄰＞間＞對（1分）3．三角錐形平面三角形（1分）4．（1分）棕黃色者（1分）二、1．C11H8O3N2S2（1分）2．C10H14O7N5P（2分）3．由于這種生物光源是冷光，沒有熱效應(yīng)和磁效應(yīng)，因此在充滿瓦斯或在磁性水雷的地方使用依舊是安全的。（1分）4．（3分）注：氧化1mol熒光素，斷裂2mol高能磷酸鍵，并產(chǎn)生1mol光子三、1．①Na2CO3＋H2S＝NaHCO3十NaHS（1分）②RNO＋H2O＋NaHS＝NaOH＋S＋RNHOH（l分）③NaOH＋NaHCO3＝Na2CO3＋H2O（1分）④2RNHOH＋O2＝2RNO＋2H2O（1分）2．總反應(yīng)為2H2S＋O2＝2H2O＋2S↓（1分）；RNO反應(yīng)前后不變，起到催化劑的作用，是一條綠色工藝流程。（2分）四、1．5/3（2分）分別用KMnO4和K2Cr2O7為氧化劑監(jiān)測同一天然水體中需氧有機物含量的測定數(shù)據(jù)，因氧化劑的不相同和數(shù)據(jù)表示方法的不相同而有差異，但由于同為化學(xué)氧化，氧化劑的不相同還不致失去測定數(shù)據(jù)的高度相關(guān)性，因此天然水體水質(zhì)標準中所定高錳酸鹽指數(shù)和CODCr的上限數(shù)據(jù)，都相同用來表示水中需氧有機物同意含量的相對最大極限值。2．水中需氧有機物含量低（2分）由于氧化需氧有機物的氧化劑用量，與氧化需氧有機物的氧氣實質(zhì)耗資量呈正相關(guān)，因此高錳酸鹽指數(shù)（或CODCr）低，就應(yīng)水體耗資溶解氧少，而水中溶解氧含量高，依照是水中需氧有機物的含量低。3．（2分），Ⅳ（1分）MnO4－的紅色恰巧褪去，表示已按操作規(guī)定相對完成了水中需氧有機物的氧化。故可用題給數(shù)據(jù)計算高錳酸鹽指數(shù)。4．K2Cr2O7＋6(NH4)2Fe(SO4)2＋7H2SO4＝K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3Fe2(SO4)3＋6(NH4)2SO4＋7H2O（2分，離子方程式正確也給滿分）480mg/L（2分）五、A：B：C：（各2分）六、1．23（各1分）2．2Cu＋Cu2＋＋Cu，CuI溶解度很小（1分），系統(tǒng)中Cu＋大量減小而使平衡向左移動。（1分）2232－＝S4O62－＋2I－（1分）；中性環(huán)境中（1分）；3．I＋2SO2－遇酸分解，S2－＋2H＋＝SO－易被空氣氧化，在強酸性溶液中S2O32O32↑十S↓＋H2O；且I4I－＋O2＋4H＋＝2I2＋2H2O（1分，答出一點即可）在堿性溶液中：S2O32－＋4I2＋10OH－＝SO42－＋8I－＋5H2O；3I2＋6OH－＝IO3－＋5I－＋3H2O第-5-頁共7頁1分，答出一點即可）上述到反應(yīng)的發(fā)生，使定量反應(yīng)難以正確。4．532︰1281（或︰1，1︰）（2分）5．（2分）七、1．明礬（KAl(SO4)2·12H2O）（1分）；Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋（1分），Al3＋水解產(chǎn)物Al(OH)3是絮狀積淀，有很大的表面積，吸附水中雜質(zhì)（1分）；過分食用Al元素易令人得老年癡呆癥（1分）。2．NaR（1分）；Mg2＋＋2NaR＝2Na＋＋MgR2（1分）；濃NaCl溶液（1分）；M＋＋NaRNa＋＋MR，消融時[Na＋]很大，水中[M＋]較小，平衡向右搬動（1分）；再生時將樹脂放入濃NaCl溶液中，[Na＋]相比較[M＋]大得多，使平衡向左搬動。（1分）3．先經(jīng)過陽離子（H＋）交換樹脂（1分），再經(jīng)過陰離子（OH－）交換樹脂（1分）；先經(jīng)過陽離子交換樹脂，反之因生成積淀（如Mg(OH)2）而使樹脂擁塞。（1分）4．Cl＋HOHCl＋HClO（1分），HClO擁有強氧化性，能殺菌消毒（1分）；RH＋22Cl＝RCl＋HCl，氯氣與水中有機物反應(yīng)生成的鹵代烴對人體有很大的危害。（1分）25．高鐵酸鈉Fe元素是＋6，有強氧化性，能殺菌消毒（1分）；不僅好清除氯源型凈水劑對人體的危害（1分），并且其還原產(chǎn)物Fe3＋水解后也能取代明礬起到凈水作用（1分）。八、1．A：CH3－－Cl（或CH3－－Br）；B：H2（1mol）/Ni；C：；D：；E：NaCN（各1分）2．＋＋2H2O→＋（2分）＋H＋NH43．對－異丁基－α－甲基苯乙腈（1分）4．（1分）九、1．3NH2－＋NO3－＝N3－＋3OH－＋NH3；2NH2－＋N2O＝N3－＋OH－＋NH3（3分，產(chǎn)物中有H2O，無NH3扣1分）2．N3－中N的氧化數(shù)為－1/3，N原子均采用s