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化学市级预赛试题3


高中学生化学竞赛预赛试题
(本试卷满分 100 分,3 小时完卷 本试卷满分 小时完卷) 一,(15 分)填空题(每空 1 分) 1,在 1-18 号元素组成的化合物中具有三核 10 个电子的共价化合物是____________;具有 三核 20 个电子的离子化合物是__________________ 2,某元素的气态氢化物 HXR 在某温度下分解为氢气和固体物质,在相同条件下体积为原来 的 1.5 倍,分解前后气体的密度比为 17:1,该元素原子核内中子数与质子数之差为 1,该 元素的符号为__________,R 原子核内中子数为__________,R 原子的电子排布式为 __________________,R 原子的最高氧化物的分子式为___________,其溶于水后生成物为 ___________________ 3,由氨水和次氯酸盐溶液在弱碱性介质中反应可生成氯胺 H2NCl,分子结构类似于 NH3, H2NCl 分子的空间构型为__________________,电子式为_________________,H2NCl 中的 氯的氧化数为________________ 4,近几十年发展起来的关于超重元素核稳定性理论认为:当原子核中质子和中子数目达到 某一"幻数"(奇异的,有魔力的数)时,这个核将是特别稳定的.在周期表中铀以前的元素 中具有 2,8,20,28,50,82 个质子或中子的核是特别稳定的,中子数 126 也是一个重要 的幻数.氦,氧,钙,铅的质子数和中子数都是幻数,具有这种双幻数的原子核更为稳定. 科学家们用计算机算出下一个具有双幻数的元素将是含 114 个质子和 184 个中子的第 114 号 元素 X(称为超重元素).若已知原子结构规律不发生变化,该元素 X 就是第________周期第 _____________族元素, 其最高氧化物的分子式为_________, 再下一个具有双幻数的超重元 素是质子数为 164,中子数为 318 的 164 号元素 Y,它应是第___________周期第________ 族元素. 二,(17 分)写出下列有关化学反应方程式(每个方程式 2 分,填空 1 分) 1,在 H2O2 作用下可实现 Fe(CN)63-与 Fe(CN)64-之间的相互转化,在酸性溶液中 H2O2 可使 Fe(CN)64-转化为 Fe(CN)63-;在碱性溶液里 H2O2 可使 Fe(CN)63-转化为 Fe(CN)64-.写出以上 相互转化的离子方程式. ①酸性溶液中:_________________________________________________________________ ②碱性溶液中: __________________________________________________________________ 2,哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作固体燃料,当加热铝粉使其氧化 可放出大量热, 而使高氯酸铵分解产生大量气体作为航天飞机的推动力. 试写出相关反应的 化学方程式. ①_____________________________________________________________________ ②_____________________________________________________________________ 消耗 1mol 高氯酸铵可产生_________mol 的气体. 阿波罗宇宙飞船使用氢氧燃料电池为动力,电池反应为 2H2+O2=2H2O, 以浓 KOH 溶液 为电解质.写出电极反应式: ③负极_______________________________________________________ ④正极_______________________________________________________ 3,1982 年前联邦德国达姆塔特重离子研究中心的科学家用冷态聚变法经 5826Fe 轰击 20983Bi 投篮 109 号元素,1984 年该研究中心合成了第 108 号元素,它是在重离子加速器中用 5826Fe 轰击 20982Pb 产生聚变合成的.写出含 109,108 号元素的核反应方程式.在元素的左上角, 左下角分别标出其质量数和质子数. ①_____________________________________________________________________________

1

②_____________________________________________________________________________ 三,(12 分)某工厂生产中产生含 Cr2O72-酸性工业废水.Cr 是严重的致癌物质,绝不允许随 意排放.一种治理含 Cr2O72-酸性工业废水的方法是向废水中加入适当的 NaCl,用 Fe 作电 极进行电解,Cr2O72-被还原为 Cr3+然后生成 Cr(OH)3 沉淀除去,废水则可以达到排放标准. 请回答下列问题: 1,电解时发生的电极反应为:(各 2 分) 阳极反应:_____________________________________________________ 阴极反应:_____________________________________________________ 2,写出 Cr2O72-转变为 Cr3+的离子方程式:(2 分) 3,与 Cr(OH)3 沉淀同时生成的沉淀还有_____________________.(2 分) 4,电解过程中这些沉淀是怎样产生的?(4 分) 四,(10 分)四氧化三铅俗名"铅丹"或"红丹" ,化学式可以写为 2PbOPO2,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. 今欲测定某样品四氧化三铅含量,称取 Pb3O40.1000g,加酸溶解,得到含 Pb2+的溶液, 加热下用过量 K2Cr2O7 将 Pb2+沉淀为 PbCrO4,反应为 2Pb2++Cr2O72-+H2O=2PbCrO4↓+2H+, 冷却后过滤洗涤,将 PbCrO4 沉淀用 HCl 溶液溶解,加入过量 KI,用 0.1000molL-1Na2S2O3 溶液滴定,终点时用去 12.00mL. 1,写出 PbCrO4 沉淀溶解和滴定过程的化学方程式; 分) (3 2,计算试样中 Pb3O4 的质量分数; (Pb3O4 的相对分子质量为 685.6) 分) (4 3,用标准溶液滴定时应用指示剂?(1 分)____________ 4,加入过量 KI 后,反应需在暗处放置 5-10 分钟,为了防止生成的 I2 挥发,可选用何 种仪器?(2 分)___________ 五,(18 分)晶体的最小重复单位是晶胞,晶胞一般为平行六面体(立方晶格为立方体).NaCl 属立方面心晶格,在 NaCl 晶胞中 8 个顶点各有一个 Na+(顶点处的微粒为 8 个晶胞共有),6 个面心处各有一个 Na+(面心处的微粒为两个晶胞共有),故我们说 Na+形成立方面心晶格, 而在该晶胞的 12 条棱的中点处各有一个 Cl-(棱心处的微粒为 4 个晶胞共有),在该立方晶胞 的体心处还有一个 Cl-(立方体内的微粒为一个晶胞独有),故 Cl-也形成立方面心晶格. 1,按上述微粒数的计算规则,则一个 NaCl 晶胞中有_______个 Na+,_________个 Cl-. (每空 1 分) 2,KCl 和 NaCl 的晶格型式相同.已知 Na+离子的半径是 Cl-离子的 0.5 倍,而又是 K+ 离子的 0.7 倍,计算:KCl 晶胞和 NaCl 晶胞的边长之比;KCl 和 NaCl 晶体的密度之比.(相 对原子质量:K:39,Na:23,Cl:35.5)(4 分) 3, NaCl 晶胞中的所有 Cl-去掉, 将 并将 Na+全部换成 C 原子, 再在每两个不共面的 "小 立方体"中心处各放置一个 C 原子便构成了金刚石的一个晶胞,则一个金刚石的晶胞中有 _____________个 C 原子.(1 分) 4,计算金刚石的密度.(已知 C 原子的半径为 7.7×10-11m,相对原子质量:12(4 分) 5,白硅石 SiO2 属 AB2 型共价键晶体.若将金刚石晶胞中的所有 C 原子换成 Si 原子,同时 在每两个相邻的 Si 原子(距离最近的两个 Si 原子)中心联线的中点处增添一个 O 原子,则构 成 SiO2 晶胞,故 SiO2 晶胞中有__________个 Si 原子,__________个 O 原子,离 O 原子最 近的 Si 原子有___________个,离 Si 原子最近的 O 原子有__________个.(每空 1 分) 6,干冰(固态 CO2)属于分子晶体.若把每个 CO2 分子抽象为一个质点(微粒),则其晶胞 也属于立方面心晶格,故一个干冰晶胞中有_________个 CO2,在干冰分子中,原子之间靠

2

_________________结合,CO2 分子之间靠______________结合.(每空 1 分 六,(16 分)卤代烃和金属镁在乙醚中反应生成烷基卤代镁(RMgX),称为格林试剂,它是重 要的有机合成试剂,可与羰基化合物反应制醇,反应过程如下: R-X
Mg

RMgX

>C=O

│ R—C—OMgX │

水解

│ R—C—OH │

现有乙烯和必要的无机原料合成 3-甲基-3-戊醇,合成路线如下: B
催化剂

C

NaOH Mg

E

CH2=CH2

HBr

A

D

水解

3-甲基-3-戊醇

水解

H

D

G

氧化

F

请写出 A,B,C,D,E,F,G,H 物质的结构简式:(每空 2 分) A:___________________B:_____________________C:_________________________ D:___________________E:_____________________ F:_________________________ G:_________________________________ H:________________________________ 七,(12 分)丙二酸二乙酯具有双重α-氢,呈现明显酸性,与卤代烃经下列步骤生成丙 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:
NaOC2H5,

COOC2H5 CH2 COOC2H5

R-X

COOC2H5 ①OH /H2O ②H+ R-CH COOC2H5

NaOC2H5, R-X

COOH R-CH COOH



RCH2COOH

COOC2H5 ①OH-/H2O ②H+ R-C-R' COOC2H5

COOH R-C-R' COOH



RCHR'COOH

1,反应(Ⅰ)属_________反应,反应(Ⅱ)属__________反应.(每空 1 分) 2,现取 CH3CH2Br,依上述条件及过程可合成相应的稳定的一元羧酸 A 和 B,请写出 其结构简式.(每空 2 分) A:_________________________ B:_______________________________ 3,如需合成稳定的一元羧酸△-COOH,所需溴代烃的结构简式为_______________, 用此溴代烃还能合成稳定的二元羧酸 A'和 B',其结构式为:(每空 2 分) A':__________________________________,B'________________________________.

3

参考答案
一, 1,H2O LiHS 或 NaOH 2,P 16 1S22S22P63S23P3 P2O5 HPO3(H3PO4) 3,三角锥形 +1 4,七 IVA XO2 八 IVA H:N: :Cl: 4+ 3二,1,2Fe(CN)6 +H2O2+2H ====2Fe(CN)6 +2H2O 2Fe(CN)63-+H2O2+2OH+====2Fe(CN)64-+2H2O+O2↑ 2,4Al+3O2====2Al2O3 2NH4ClO4 △ 4H2O↑+2O2↑+Cl2↑+N2↑ 4 2H2+4OH-→4H2O(I)+4eO2+2H2O(I)+4e-→4OH3,5826Fe+20983Bi→267109M(或 5826Fe+20983Bi→266109M+10n) 58 209 267 108M(或 5826Fe+20982Pb→266108M+10n) 26Fe+ 82Pb→ 三, 1,Fe→Fe2++2e2H++2e-→H2↑ 2,Cr2O72-+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O 3,Fe(OH)3 4,答:电解过程中阴极附近由于 H+在电极上还原,H2O 不断电离产生大量 OH-,OH-与 Fe3+,Cr3+生成 Fe(OH)3 和 Cr(OH)3 沉淀. 四,1,解:(1)2PbCrO4+2H+=2Pb2++Cr2O72-+H2O (2)Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O (3)I2+2S2O32-=2I-+S4O622,解:Pb3O4→3Pb2+→3/2Cr2O72-→3×3/2I2→3×3/2×2S2O32Pb3O4%=91.41% 3,淀粉 4,碘量瓶 五, 1,4 4 2,解:(1)已知 rNa+=0.5rCl-,rNa+=0.7rk+,于是可得:0.7rk+=0.5rCl故 akCl :aNaCl =8:7=1.14 (2)由于 NaCl:M 胞=4(23+35.5),p=M/VNA,而 V=aNaCl3 KCl:M'胞=4(39+35.5),p'=M'/V'NA,而 V'=aKCl3 所以,p':P =0.853 3,8 4,ρ=3.54(g.cm-3) 5,8 16 2 4 6,4 共价键 范德华力 六,A: B: CH3CH2OH C: CH3CHO BrCH CH H: :
2 3

: :

OH D: CH3CH2MgBr O E: CH3CH2CH(CH3)OMgBr CH3 H: CH3CH2—C—CH2CH3 OMgBr CH3CH2CHCOOH CH2CH3 3,BrCH2CH2Br HOOCCH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH CH2 CH2
4

F:

CH3—CH—CH2—CH3

=
CH3—C—CH2CH3

G:

七,1,取代 取代 2,CH3CH2CH2COOH

H2C—C___COOH CH2 CH2

HOOC—CH2


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