高中化学奥赛模拟训练
高中化学奥赛模拟训练
作者：佚名 文章来源：本站原创 点击数： 更新时间：2007-1-8 14:15:09
高中化学竞赛练习题(五)（2005.10.23）
一、（9分）某化合物的质量百分组成是：Cr—20%,N —32.2%，Cl—40.8%，其余为氢。它的摩尔质量为260.6g·mol—1。现进行如下实验：(Cr:52.00 N:14.01 Cl:35.45)
（Ⅰ）25.0cm3 0.052mol·dm—3的该溶液和32.5cm3 0.121mol·dm—3的AgNO3恰好完全沉淀。
（Ⅱ）往盛有该溶液的试管中加NaOH，并加热，在试管口的润湿pH试纸不变蓝。根据上述情况，回答下列问题：
（1）该化合物的化学式为： 。
（2）该化合物的结构式为： 。
（3）该化合物的名称为： 。
二、（9分）2001年是著名的量子化学家鲍林（Linus Pauling）诞辰100周年，他曾两次获诺贝尔奖（1954年化学奖，1962年和平奖）。在有机化学结构理论中，鲍林还提出过有名的“共振论”。共振论直观易懂，在化学教学中易被接受，所以受到欢迎。
（1） HN3（叠氮酸）有哪些可能的共振结构？标明每个共振结构中所有原子的形式电荷。比较HN3分子中氮氮键的长短，并说明理由。
（2） 叠氮离子N3—由氨基钠与NO3—或N2O在一定温度下合成，试写出这些反应的离子方程式。
（3）N3—离子中氮的氧化数为__________，其中氮原子（中心）采取__________杂化类型，写出两种与N3—离子是等电子体的物种
三、（8分）己二腈[CN(CH2)4CN]是合成尼龙－66的原料，若以丙烯腈(CH2=CHCN)为原料合成时，因多步工艺导致产率不太高，然而用Pb作阳极，以对－甲基苯磺酸甲乙胺作电解液（以增大导电性，不参与反应），电解丙烯腈可一步完成制备己二腈，则它的阴极反应式为 ，理论产率应为 （由概率估算）。
有机合成不但可用电解法完成，同时有机合成也可形成原电池，既生产产品，又生产电能。例如，用烯烃生产卤代烃，约可得到0.8伏的电势差。试以
为例，制成原电池时，其正极反应式为 ③ ，
负极反应式为 ④ 。
四、（10分）水合镉离子与氢氧根发生配位体的置换反应：
Cd（H2O）42++OH— == [Cd(OH)(H2O）3]+ +H2O（平衡常数K=2.5×106）
（1）说明为什么硝酸镉水溶液是酸性的，水溶液中Cd2+的酸度常数是多少？
（2）计算10—2mol·L—1的Cd（NO3）2水溶液的pH。
五、(7分)磷酸的结构式可以表示为，将磷酸加强热时可发生分子分子间脱水生成焦磷酸（H4P2O7）、三磷酸以至高聚磷酸（线形结构）。
（1）焦磷酸的结构式为：
（2）当高聚磷酸中P原子数为20时，其化学式为 。
（3）用n表示高聚磷酸中的P原子数，高聚磷酸的结构简式为 。
（3） 三磷酸钠（Na5P3O10）是用Na2HPO4和NaH2PO4的混合液加热至350℃左右时制得的，这个反应的化学方程式为：
（5）在某一高聚磷酸溶液中用0.100mol/L的NaOH溶液滴定，在消耗42.0mL和50.0mL处，pH分别为4和9时各有1个终点。问：
① 为什么两个终点？
② 链上平均P原子数为多少？
六、（8分）某元素X的氧化物很多，其中常见的有A、B两种。
（1）A为黄绿色气体，氮含量为47.44%，可用于漂白木浆和水处理，A为液态或浓缩的气态时具有爆炸性，该气体为 。
（2）B为黄棕色气体，氧含量为18.41%，当加热或遇电火花时会发生爆炸，该气体为 。
（4） 你为这两种气体是否可以在防SARS 中作为消毒剂？
（A、都可以 B、都不可以 C、只有气体A可以 D、只有气体B可以）
（4）写出气体A与NaOH反应的化学方程式： 。由于工作上大量使用的A具有爆炸性，A适宜存放在 （填“酸”或“碱”）性溶液 中。
（5） 用SO2还原X的+5价的盐，可制得A，写出该反应的离子方程式：
七（10分）
用黄铜矿炼铜按反应物和生成物可将总反应可以写成：
CuFeS2＋SiO2＋O2 Cu＋FeSiO3＋SO2
事实上冶炼反应是分步进行的。
①黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铜和硫化亚铁；
②硫化亚铁在氧气作用下生成氧化亚铁，并与二氧化硅反应生成矿渣；
③硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜；
④硫化亚铜与氧化亚铜反应生成铜。
1．写出上述各个分步反应（①，②，③，④）的化学方程式。
2．给出总反应方程式的系数。
3．据最新报道，有一种叫Thibacillus ferroxidans的细菌在氧气存在下可以将黄铜矿氧化成硫酸盐。反应是在酸性溶液中发生的。试写出配平的化学方程式。
4．最近我国学者发现，以精CuFeS2矿为原料在沸腾炉中和O2 (空气)反应, 生成物冷却后经溶解、除铁、结晶，得到CuSO4·5H2O，成本降低了许多。实验结果如下：
|
沸腾炉温度/℃ |
560 |
580 |
600 |
620 |
640 |
660 | |
|
生
成
物 |
水溶性Cu/% |
90.12 |
91.24 |
93.50 |
92.38 |
89.96 |
84.23 |
|
酸溶性Cu/% |
92.00 |
93.60 |
97.08 |
97.82 |
98.16 |
98.19 | |
|
酸溶性Fe/% |
8.56 |
6.72 |
3.46 |
2.78 |
2.37 |
2.28 | |
回答如下问题：
（1）CuFeS2和O2主要反应的方程式为
（2）实际生产过程的沸腾炉温度为 600～620℃。控制反应温度的方法是
（3）温度高于600～620℃生成物中水溶性Cu（%）下降的原因是
八.（8分）我国东方Ⅱ号宇宙火箭的燃料是N2H2(CH3)2，助燃剂为N2O4，两者发生完全燃烧时产生了巨大推力，让火箭携带卫星上天。
⑴N2H2(CH3)2中N的氧化数为 ，N2O4中N的氧化数为 。
⑵完全燃烧反应的化学方程式为：
⑶试写出N2O4中N、N连接的一种Lewis结构式并标出形式电荷 。
⑷N2H4与N2O4比较， 的N－N键长较长，其理由是：
九、（8分）在下列物质：NaCl、NaOH、Na2S、Na2S2、H2O2、（NH4）2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石。
（1）其中只含有离子键的离子晶体是 。
（2）其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是 。
（3）其中既含有离子键，又含有极性共价键和配位键的离子晶体是 ___。
（4）其中既含有离子键又含有非极性共价键的是 。
（5）其中含有极性共价键的非极性分子是 。
（6）其中含有非极性共价键和极性共价键的非极性分子是 。
（7）其中含有非极性共价键和极性共价键的极性分子是________。
（8）其中含有极性共价键的原子晶体是 。
十、(10分)在温度为830K时，下列可逆反应及其平衡具有某些特殊性：
CO（g）+H2O（g）＝＝ CO2（g）+H2（g），若起始浓度[CO]为2mol/L，[H2O]为3mol/L，反应达到平衡时，CO的转化率为60%；如果将H2O的起始浓度加大到6mol/L，则CO的转化率为75%。
请注意上述有关数据，总结出其中规律，填写以下空白 （提示：温度不变，平衡时K为一定值）;
设830K时，起始浓度[CO]为a mol/L,[H2O]为b mol/L，反应达平衡时[H2O]为c mol/L。
（1）当b不变，a变小，重新达到平衡时，CO的转化率将______，H2O的转化率将_______________(填“提高”“降低”或不变)。
（2）当a=5,c=20/9时，b=________。
（3）当a=b时，c=____________。
（6） 用以表示a、b、c之间关系的代数式是____________。
十一（10分）溴酸钾测定苯酚纯度的步骤如下：
称取含苯酚0.6000 g的试样溶于2000mL 0.1250mol/L KBrO3溶液（该溶液含过量的KBr），加酸酸化。放置，待反应完全后加入KI，而后用0.1050mol/L Na2S2O3溶液滴定生成的碘，滴定终点为20.00mL。计算试样中苯酚的质最分数。
十二（3分） 在正确选项上圈圈。
1 下列化学键中碳的正电性最强的是
A. C－F B. C－O C. C－Si D. C－Cl
2 电子构型为[Xe]4f145d76s2的元素是
A. 稀有气体 B. 过渡元素 C. 主族元素 D. 稀土元素
3 下列离子中最外层电子数为8的是
A. Ga3+ B. Ti4+ C. Cu+ D. Li+
2. （7分）
①-2 （1分） ②+4 （1分）
③N2H2(CH3)2+2N2O4=3N2+2CO2+4H2O（1分）
④ （2分） ⑤N2O4 （1分）
⑥因为N2O4中的两个N原子带同号形式电荷，N、N原子之间存在排斥力，所以N2O4的N－N键长比N2H4中的N－N键长要长。
（1分）（其它合理答案也给分）
. （4分）
①2CH2=CHCN+2H++2e-=CN(CH2)4CN ②100%
③Cl2+2e-→2Cl- ④RCH=CHR’+2Cl- -2e-→R-CHCl-CHCl-R’
七【解1】
2CuFeS2＋O2＝Cu2S＋2FeS＋SO2（1分）
（写S、SO3不写SO2不得分）
FeS＋O2＝FeO＋SO2（1分）
（写S、SO3不写SO2不得分）
FeO＋SiO2＝FeSiO3（1分）
（写其他产物不得分）
2Cu2S＋3O2＝2Cu2O＋2SO2（1分）.
（写S、SO3不写SO2不得分）
Cu2S＋2Cu2O＝6Cu＋SO2（1分）
（写S、SO3不写SO2不得分）
不配平不得分。
2．2CuFeS2＋2SiO2＋5O2＝2Cu＋2FeSiO3＋4SO2（2分）
【解3】
4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2＝4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O（4分）
（注：不写硫酸铁而写硫酸亚铁给一半分）
【解4】
（1）4CuFeS2＋17O2＝4CuSO4＋2Fe2O3＋8SO2（4分）
（2）控制加入CuFeS2的速度，因CuFeS2与O2反应放热。（2分）
（3）CuSO4＝CuO＋SO3（2分）
（答SO2＋1/2O2不扣分）
（注：（1）的反应产物不写氧化铁写氧化亚铁或四氧化三铁也可以给一半分。虽然实际反应产物是氧化铁, 但对中学生，做出正确判断根据可能不足。）
第11题（10分）
KBrO3(1mol) ~ 3Br2(3mol) ~ C6H5OH(1mol) ~ 6S2O32–(6mol)
0.1250 mol/L×0.02000 L – 0.1050 mol/L×0.02000L/6＝2.150×10–3 mol
(2.150×10–3mol/L×94.11g/mol/0.6000g)×100%＝33.72 % (10分)
2个算式若是正确的但运算出错可各得2分。
若利用化学方程式计算，需列出4个化学方程式，方程式正确可各得1分。
本题的有效数字为4位。若最后结果的有效数字错误扣1分。
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