全國高中學(xué)生化學(xué)競賽級賽區(qū)試題

歡迎下載學(xué)習(xí)好資料歡迎下載2000年全國高中學(xué)生化學(xué)競賽（初賽）試題與答案1.1999年是人造元素豐收年，一年間得到第114、116和118號三個新元素。按已知的原子結(jié)構(gòu)規(guī)律，118號元素應(yīng)是第周期第族元素，它的單質(zhì)在常溫常壓下最可能呈現(xiàn)的狀態(tài)是（，液、固選一填入）態(tài)。近日傳聞俄國合成了第166號元素，若已知原子結(jié)構(gòu)規(guī)律不變，該元素應(yīng)是第周期第族元素。（5分）【答案】七；零；氣；八;VIA（5分，每個填空得1分）5.最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如右圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式是【答案】Ti14C13（2分）說明：凡按晶胞計算原子者得零分。8.某中學(xué)生取純凈的Na2SO3?7H2O50.00g,經(jīng)600c以上的強(qiáng)熱至恒重，分析及計算表明，恒重后的樣品質(zhì)量相當(dāng)于無水亞硫酸鈉的計算值，而且各元素的組成也符合計算值，但將它溶于水，卻發(fā)現(xiàn)溶液的堿性大大高于期望值。經(jīng)過仔細(xì)思考，這位同學(xué)解釋了這種反常現(xiàn)象，并設(shè)計了一組實驗，驗證了自己的解釋是正確的。.他對反?，F(xiàn)象的解釋是：（請用化學(xué)方程式表達(dá)）（5分）.他設(shè)計的驗證實驗是：（請用化學(xué)方程式表達(dá)）（5分）【答案】1.4Na2SO3=3Na2SO4+Na2s（5分）2.說明：此題給出的信息未明確第1題所示的歧化是否100%地將Na2SO3完全轉(zhuǎn)化為Na2SO4和Na2S,因此，只有全面考慮存在完全轉(zhuǎn)化和不完全轉(zhuǎn)化兩種情形，并分別對兩種情形的實驗進(jìn)行設(shè)計才是完整的答案：（1）設(shè)Na2SO3完全轉(zhuǎn)化為Na2SO4^Na2S,需分別檢出SO42一離子和S2」離子。SO42」離子的檢出：SO42「+Ba2+=BaSO4J不溶于鹽酸。（2分）S”離子的檢出：方法1:加沉淀劑如：S2+Pb2+=PbS；焦）（或醋酸鉛試紙變黑）其他沉淀劑也可得分。方法2:加鹽酸S2—+2H+=H2SJ（可聞到硫化氫特殊氣味）。以上2種方法取任何一種方法均可得2分。（2分）（2）設(shè)Na2SO3未完全車?；癁镹a2SO4和Na2S,檢出SO42—加鹽酸時以及檢出S2」采用方法2時，除發(fā)生已述反應(yīng)（注：已得4分）外，均會發(fā)生如下反應(yīng)：SO32儂NQa第3+2S2+6H+=SU3H2O（注：寫成H2s和H2sO3反應(yīng)也得分）（1分）子/一/]9.最近，我國一留美化學(xué)家參與合成了一種新型炸藥，它跟三硝基U1X^1102甘油一樣抗打擊、抗震，但一經(jīng)引爆就發(fā)生激烈爆炸，據(jù)信是迄今最烈性出言?一、NQ2的非核爆炸品。該炸藥的化學(xué)式為C8N8O16,同種元素的原子在分子中是毫無區(qū)別的。.畫出它的結(jié)構(gòu)式。（4分）.寫出它的爆炸反應(yīng)方程式。（2分）.該物質(zhì)為何是迄今最烈性的非核爆炸品。（3粉）【答案】1.如右圖所示。答八硝基環(huán)辛四烯者也按正確論。2.C8（NO2）8=8CO2+4N2.①八硝基立方烷分解得到的兩種氣體都是最穩(wěn)定的化合物；②立方烷的碳架鍵角只有90°,大大小于109。28'（或答：是張力很大的環(huán)），因而八硝基立方烷是一種高能化合物，分解時將釋放大量能量；③八硝基立方烷分解產(chǎn)物完全是氣體，體積膨脹將引起激烈爆炸。說明：以上是參考答案，只要能答出類似以上要點者均可得滿分.已經(jīng)探明，我國南海跟世界上許多海域一樣，海底有極其豐富的甲烷資源。其總量超過已知蘊(yùn)藏在我國陸地下的天然氣總量的一半。據(jù)報導(dǎo)，這些蘊(yùn)藏在海底的甲烷是高壓下形成的固體，是外觀像冰的甲烷水合物。.試設(shè)想，若把它從海底取出，拿到地面上，它將有什么變化？為什么？它的晶體是分子晶體、離子晶體還是原子晶體？你作出判斷的根據(jù)是什么？（2分）已知每1立方米這種晶體能釋放出164立方米的甲烷氣體，試估算晶體中水與甲烷的分子比（不足的數(shù)據(jù)由自己假設(shè)，只要假設(shè)得合理均按正確論）。（6分）

歡迎下載學(xué)習(xí)好資料歡迎下載【答案】1.從海底取出的甲烷水合物將融化并放出甲烷氣體，因為該晶體是分子晶體，甲烷分子和水分子都是由有限數(shù)目的原子以共價鍵結(jié)合的小分子，水分子和甲烷分子之間范德華力，而水分子之間是范德華力和氫鍵。（2分）2.假設(shè)甲烷氣體體積是折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的數(shù)據(jù)，則1m3水合物中有甲烷164m3+22.4m3/kmol=7.32kmol;假設(shè)甲烷水合物固體中的水的密度為1g/cm3,則其中有水1m3x1000kg/m3+18kg/mol=55.56kmol;因此有：CH《：H2O=7.32kmol：55.6kmol=1：7.6。甲烷水合物的組成可能是6CH4-46H20（6分）【說明】以上是最簡單的參考答案，設(shè)密度為1g/cm3也可包含甲烷，只要答案為CH4-6?9H20,均可按滿分計。但設(shè)密度為0.9g/cm3又包含甲烷則不能認(rèn)為是合理的（豈不會漂到海面上來？另外，必須給出解題時的假設(shè)，否則不能得滿分。.氯化亞碉（SOCl2）,一種無色液體，沸點79C,重要有機(jī)試劑，用于將ROH轉(zhuǎn)化為RClo氯化亞碉遇水分解，需在無水條件下使用。.試寫出它與水完全反應(yīng)的化學(xué)方程式：（2分）；設(shè)計一些簡單的實驗來驗證你寫的化學(xué)方程式是正確的。（只需給出實驗原理，無須描述實驗儀器和操作。評分標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計的合理性一簡捷、可靠、可操作及表述。4分）【答案】1.SOCl2+H2O=SO2+2HCl（說明：寫成H2SO3也按正確答案論）說明：水多時SO2溶于水得到亞硫酸和鹽酸的混合溶液，但因鹽酸對亞硫酸電離的抑制，水溶液中仍大量存在SO2,故寫SO?是正確的答案。2.向水解產(chǎn)物的水溶液加入硫化氫應(yīng)得到硫磺沉淀。向另一份水解產(chǎn)物的水溶液加入硝酸銀應(yīng)得到白色沉淀。檢出1種水解產(chǎn)物得1分。說明：以上僅為參考答案。只要是合理設(shè)計均應(yīng)得分01第1題（4分）今年5月底6月初，各地報刊紛紛轉(zhuǎn)載了不要將不同品牌潔污劑混合使用的警告。據(jù)報道，在全國各地發(fā)生了多起混合潔污劑發(fā)生氯氣中毒的事件。根據(jù)你的化學(xué)知識作出如下判斷（這一判斷的正確性有待證明）：當(dāng)事人使用的液態(tài)潔污劑之一必定含氯，最可能的存在形式ClO+Cl+2H+=Cl2+H2O。（1分）（注:是和。當(dāng)另一種具有（性質(zhì)）的液態(tài)潔污劑與之混合，可能發(fā)生如下反應(yīng)而產(chǎn)生氯氣:第1題（4分）ClO+Cl+2H+=Cl2+H2O。（1分）（注:不寫離子方程式或不配平不得分。）第4題（10分）去年報道，在—55c令XeF4（A）和C6F5BF2（B）化合，得一離子化合物（C）,測得Xe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31%,陰離子為四氟硼酸根離子，陽離子結(jié)構(gòu)中有B的苯環(huán)。C是首例有機(jī)氤（IV）化合物，—20c以下穩(wěn)定。C為強(qiáng)氟化劑和強(qiáng)氧化劑，如與碘反應(yīng)得到五氟化碘，放出氤，同時得到Bo4-1寫出C的化學(xué)式，正負(fù)離子應(yīng)分開寫。答：4-2根據(jù)什么結(jié)本鴕侍征把C歸為有機(jī)氤比合物？答：4—3寫出C的合成反應(yīng)方程式。答：4—4寫出C和碘的反應(yīng)。答：4-5畫出五氟化碘分子的立體結(jié)構(gòu)：第4題（10分）4-1C6F5XeF2+BF4「（1分）4-2分子中有CXe鍵。（2分）（答：“分子中存在氤和有機(jī)基團(tuán)”得1分）4-3XeF4+C6F5BF2=C6F5XeF2+BF4「（1分）（注：用代替“="不扣分；離子加方括號得分相同；畫出五氟代苯基結(jié)構(gòu)不加分）4-45c6F5XeF2+BF4—+212=4IF5+5Xe+5c6F5BF2（2分）（注：不配平不得分）4-5（4分）（注：4-5的答案需應(yīng)用初賽基本要求規(guī)定的VSEPR模型才能得出。只要正確表述出四方錐體都得滿分，表述形式不限。）歡迎下載學(xué)習(xí)好資料歡迎下載第7題（10分）某不活潑金屬X在氯氣中燃燒的產(chǎn)物丫溶于鹽酸得黃色溶液，蒸發(fā)結(jié)晶，得到黃色晶體Z,其中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%。在500mL濃度為0.10mol/L的丫水溶液中投入鋅片，反應(yīng)結(jié)束時固體的質(zhì)量比反應(yīng)前增加4.95g。X是；丫是；Z是。推理過程如下：第7題（10分）X是Au（2分）；丫是AuCl3（2分）；Z是HAuCI4-3H20（2分）要點1:X為不活潑金屬，設(shè)為一種重金屬，但熟悉的金屬或者其氯化物與鋅的置換反應(yīng)得到的產(chǎn)物的質(zhì)量太小，或者其水溶液顏色不合題意，均不合適，經(jīng)諸如此類的排他法假設(shè)X為金，由此Y=AuCI3,則置換反應(yīng)的計算結(jié)果為：2AuC%+3Zn=3ZnCl2+2Au；反應(yīng)得到Au的質(zhì)量=0.100moI/LX0.500LX197g/mol=9.85g；反應(yīng)消耗Zn的質(zhì)量=0.100moI/LX0.500LX65.39g/molx3/2=4.90g;反應(yīng)后得到的固體質(zhì)量增重：9.85g-4.90g=4.95g（2分）；要點2:由AuCl3溶于鹽酸得到的黃色晶體中Au的含量占50%,而AuCl3中Au的含量達(dá)65%,可見Z不是AuCl3_，假設(shè)為配合物HAuCl4,含Au58%,仍大于50%,故假設(shè)它是水合物，則可求得：HAuCl43H2O的摩爾質(zhì)量為393.8其中Au的含量為197/394=50%。（2分）其他推理過程，只要合理，也得滿■02第9題（8分）Xe和F2反應(yīng)，可得三種氟化物，視反應(yīng)條件而定。下圖表述的是將0.125mol/LXe和1.225mol/LF2為始態(tài)得到的生成物在平衡體系內(nèi)的分壓與反應(yīng)溫度的關(guān)系。1,應(yīng)在什么溫度下制備XeF6和XeF4？.Xe和F2生成XeF6和XeF4，哪個反應(yīng)放熱更多？生成的反應(yīng)放熱更多。理由：.為有效地制備XeF2,應(yīng)在什么反應(yīng)條件下為好？簡述理由?！敬鸢浮?.約550K約850K（各1分）XeF6若Xe與F2生成XeF4的反應(yīng)放熱多，反應(yīng)XeF4+F2=XeF6將是吸熱反應(yīng)，溫度升高應(yīng)有利于XeF6的生成，而由附圖可見，事實恰恰相反。（4分）（或答：反應(yīng)XeF6=XeF4+F2發(fā)生在相對高的溫度下；或答：上述正向反應(yīng)是體積增大的反應(yīng)，所以正向反應(yīng)是吸熱的）3.在上圖條件下必須在高溫下才能制備XeF2,但高溫要求的技術(shù)問題太多，因而，應(yīng)降低投料中F2/Xe的比值，可有效制備XeF2。（2分第2題（6分）用地殼中某主要元素生產(chǎn)的多種產(chǎn)品在現(xiàn)代高科技中占重要位置，足見化學(xué)對現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要作用。例如：.計算機(jī)的芯片的主要成分是；.光導(dǎo)纖維的主要成分是：.目前應(yīng)用最多的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化材料是；.用作吸附劑、干燥劑、催化劑或催化劑載體的人造分子篩大多是一類稱為的化合物；.有一大類化合物，結(jié)構(gòu)獨特，兼?zhèn)錈o機(jī)材料和有機(jī)材料雙重性能，有耐溫、電絕緣性好、難燃、憎水、耐腐蝕……等特性，廣泛用于航空航天、電子電氣、建筑、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)，用于密封、粘合、潤滑、涂層、表面活性、防水、防潮……，已為現(xiàn)代社會不可替代的新材料。這類材料在分子結(jié)構(gòu)上的特點是和?！敬鸢浮?.硅（或Si或單晶硅）（1分）2.二氧化硅（或SiO2）（1分）3.硅（或Si）（1分）4.鋁硅酸鹽（或硅鋁酸鹽）（1分）注：此題明確是分子篩，不應(yīng)答硅膠，答硅酸鹽也不給分。5.具有Si-0鍵與硅相連的煌基（2分第4題（6分）1.汞與次氯酸（摩爾比1：1）發(fā)生反應(yīng)，得到2種反應(yīng)產(chǎn)物，其一是水。該反應(yīng)的方程式為；反應(yīng)得到的含汞產(chǎn)物的中文名稱為。.N2H4在一定條件下熱分解，產(chǎn)生NH3、N2和心，后兩者摩爾比為3：2,寫出反應(yīng)方程式。

歡迎下載學(xué)習(xí)好資料歡迎下載.第二周期元素A與氫形成的如下化合物中的A-A鍵的鍵能（kJ/mol）:CH3-CH3346,H2NNH2247,HO-OH207試問：它們的鍵能為什么依次下降？【答案】1.2Hg+2HC1O=Hg2OClz+H2O（1分）堿式氯化汞（或氯氧化汞）（1分）注：Hg2OC12也可寫成HgO-HgCl2或HgCl2-HgO2.7N2H4=8NH3+3N2+2H2（2分）3.乙烷中的碳原子沒有孤對電子，腫中的氮原子有1對孤對電子，過氧化氫中的氧有2對孤對電子，使AA鍵的鍵能減小。（2分）第6題（8分）化合物A俗稱“吊白塊”，年產(chǎn)量上萬噸，主要用于染色工藝，具還原性和漂白性，對熱不穩(wěn)定，有毒。近年報道，我國一些不法商人違章地將A添加到米、面、腐竹、食糖等食品中增白，導(dǎo)致多起嚴(yán)重食物中毒事件，如某地曾發(fā)生五所學(xué)校400余名學(xué)生食用含A食品一次性中毒事件。已知：固體A-2H2O的摩爾質(zhì)量為154g/mol;A的晶體結(jié)構(gòu)及其水溶液的電導(dǎo)證實A是鈉鹽，每摩爾A含1摩爾鈉離子。A在水中的溶解度極大，20c飽和溶液A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)45%。A的制備方法之一是，在NaOH溶液中分甲醛與Na2s2O4（連二亞硫酸鈉）反應(yīng)（摩爾比1：1）,反應(yīng)產(chǎn)物為A和亞硫酸鈉。A在化學(xué)上屬于亞磺酸的衍生物，亞磺酸的通式為RSO2