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2014年高中化学竞赛模拟试题4


2014 年高中化学竞赛模拟试题 4
第 1 题 试根据下列反应的不同要求分别写出反应的方程式。 1-1 亚硝酸钠(NaNO2)外观类似于食盐,有咸味,误食易造成中毒。试写出 NaNO2 在酸性条 件下氧化 FeCl2 的离子方程式。

1-2 已知大理石与 FeCl3 溶液混合有气体产生,写出反应的化学方程式。

1-3 高温下

Na2O2 固体与 NaCrO2 固体可发生氧化还原反应,写出化学方程式。

1-4 某废水处理站处理含氮废水包括以下两个步骤: 在细菌作用下, 通空气氧化废水中的铵, 使其成为硝酸根离子;在酸性介质中用甲醇处理硝酸根离子作用,转化为无害气体。写出这 两个反应的离子方程式。

1-5.新型自来水消毒剂 ClO2 可由 KClO3 在 H2SO4 存在下与甲醇反应制备。写出反应的化学方 程式。

第 2 题 固体 A 是离子晶体,结构类似于 CsCl,组成中含氮的质量分数为 73.68%,它的所 有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构。 该物质适当加热就分解成两 种气体单质。试回答下列问题: 2-1 A 的化学式;阳离子的构型,其中心原子的杂化方式。

2-2 写出 A 溶于水的化学方程式。

2-3 A 与 CuI 在一定条件下可合成一种化合物 B。B 是一种红棕色、难溶于水的固体,X 一 射线衍射证实 B 是一种六方晶体,结构类同于闪锌矿(ZnS) ; 2-3-1 写出生成 B 的化学反应。

2-3-2 将 B 投入盐酸溶液中的化学反应方程式。

2-3-3 写出 A 受热分解的化学反应方程式。

第 3 题 A 是一种强酸,其浓度超过 40%,就会迅速分解,产生比它的酸性更强的酸 B,同时 放出气体 C 和 D,该气体经干燥后,平均分子量为 47.6,所得气体通过 80℃NaOH 溶液,得 到的产物中一种是 A 的钠盐,同时还剩余一种可以使带火星的木条复燃的气体 D。试完成下 列各题: 3-1.确定 A、B、C、D 各物质的化学式;

1

3-2 定量推算气体 C 和 D 的组成;

3-3 写出 A 分解方程式并配平;

3-4 写出气体与湿润的淀粉-碘化钾试纸的反应方程式和现象;

3-5 写出将气体通过 80℃NaOH 溶液时发生的反应方程式。

第 4 题 金属 M 溶于稀 HCl 时生成氯化物,金属正离子的磁矩为 5.0 B.M. 。在无氧操作下, MCl2 溶液遇 NaOH 溶液,生成一白色沉淀 A。A 接触空气,就逐渐变绿,最后变为棕色沉淀 B。 灼烧 B 生成了棕红色粉末 C, C 经不彻底还原生成了铁磁性的黑色物质 D。 B 溶于稀 HCl 生成 溶液 E,它能使 KI 溶液氧化为 I2。若向 B 的浓 NaOH 悬浮液中通入 Cl2 气可得一紫红色溶液 F,加入 BaCl2 会沉淀出红棕色固体 G,G 是一种强氧化剂。 4-1.确定金属 M 及 A~G,写出各反应方程式。

4-2.写出 G 与浓 HCl 反应的方程式及现象。

4-3.金属 M 单质可形成一系列的配合物,并且有如下转换反应: M(CO)5+ H I J,试确定 H,I,J 的结构式。

第 5 题 半导体器件大多是在薄膜或薄膜结构上制造的,厚度从纳米级到微米级。薄膜生长 技术有多种,如气相外延法(VPE),液相外延法(LPE),有机金属气相外延法(MOCVD)。 5-1 用 VPE 法生产硅半导体薄膜,以 SiHCl3 与另一种常见气体为原料在 500℃制得,写出反 应方程式。硅晶体中可能存在微量的铁,请用中学常用试剂设计实验检测微量铁的存在?

5-2 MOCVD 法有独特的优点,某金属有机镓化合物 A 与含 H 量为 3.85%的气态化合物 B 以摩 尔比 1:1 反应得到具有重要作用的半导体材料 C 和一种常见气体 D,D 在标况下密度为 1.34g/L 试推测 A、B、C、D 为什么物质。

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第 6 题 氢能源是具有广阔应用前景的清洁能源,寻找优良的储氢材料是科学家们不懈努力 的方向。 科学家在过渡金属的合金和金属互化物储氢材料上开展了卓有成效的工作, 由于这 些材料存在储氢质量质量分数相对偏小(一般小于 3%)等缺点,科学家们在探索储氢质量 分数更大的载体,如短周期金属元素的络合物材料。将溴化铝 AlBr3 和氢化钠 NaH 在醚型溶 剂中反应得到络合物 A(氢质量分数高达 7.4%),A 中配离子为正四面体型,A 可以分三步反 应分解释放氢气,其中第一步放出氢气质量分数为 3.7%,生成配合物 B,配离子为正八面体 型,第二步放出氢气质量分数为 1.85%. 6-1 写出 A,B 的结构简式

6-2 写出 A 分三步分解的方程式

6-3、过渡金属储氢材料与金属络合物(如 A)在储放氢的原理上相同吗?为什么?

6-4、仿照 A 的化学式,写出一种储氢量尽可能大的金属络合物化学式。

第 7 题 四氧化三铅俗名“铅丹”或“红丹” ,化学式可以写为 2PbO·PbO2,铅丹用于制造铅 玻璃,由于它有氧化性,涂在钢材上有利于钢铁表面的钝化,其防锈效果好,所以被大量地 用于油漆船舶和桥梁钢架。 2+ 今欲测定某样品四氧化三铅含量,称取 Pb3O4 0.1000g,加酸溶解,得到含 Pb 的溶液, 2+ 加热下用过量 K2Cr2O7 将 Pb 沉淀为 PbCrO4,冷却后过滤洗涤,将 PbCrO4 沉淀用 HCl 溶液溶 解,加入过量 KI,用 0.1000mol/L Na2S2O3 溶液滴定,终点时用去 12.00mL。 7-1 写出 PbCrO4 沉淀、溶解和滴定过程的化学方程式;

7-2 计算试样中 Pb3O4 的质量分数;

第 8 题 苎烯是存在于橘子、柠檬等水果中的一种化合物,可被 KMnO4 氧化成等物质的量的 和 CO2。 8-1 试根据氧化产物推断苎烯可能的结构;

8-2 苎烯属于环萜类天然有机化合物, 此类物质可看做是由两个或两个以上的异戊二烯分子 按照一定方式连接形成的。试推断苎烯可能的结构。

3

8-3 酸性条件下苎烯分子加一分子水就形成一元醇。 这一反应能够形成多种一元醇, 写出其 中具有光学活性的一元醇的结构。

第 9 题 有旋光性的物质 A(分子式为 C10H12O3)能溶于稀碱溶液,且能发生碘仿反应。鉴定 过程表示如下:

9-1 写出 A 和 C 的结构简式;

9-2 确定 A 的光学异构体树目;

9-3 画出 B 的顺反异构体的 Z 和 E 式;

第 10 题 丙二酸二乙酯具有双重α -氢,呈现明显酸性,可与卤代烃发生取代反应,水解后 生成丙二酸类化合物,丙二酸类化合物不稳定,受热脱羧生成相应的一元羧酸。 10-1 写出乙醇钠和丙二酸二乙酯反应的离子方程式;

10-2 CH3CH2Br 与丙二酸二乙酯反应可合成相应的稳定的一元羧酸 A 和 B,写出其结构简式。

10-3 如需合成稳定的一元羧酸 -COOH,则需溴代烃的结构简式,用此溴代烃还能合成稳 定的二元羧酸 A′和 B′,写出其结构式为。

10-4 以丙二酸二乙酯和两个溴代烃为原料制备 F(
ONa 线如下:CH2(COOC2H5)2 ?CH ?3CH ?2? ??
?

,Ph 表示苯基) 。合成路
?

A B C E 1)OH ;( 2) H ;(3) ? ? ? ?F ?溴代烃 ?? ? ?溴代烃 ?? ? ?(? ????? D ?条件

请写出 A~D 各物质的结构简式,反应 E 的条件和 F 的名称。

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