全国化学竞赛初赛模拟试卷9.doc

全国化学竞赛初赛模拟试卷9H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第一题（1）20世纪30年代美国化学家卡罗瑟斯制取了最早的人工合成纤维尼龙66聚己二酰己二胺。请写出它的结构简式。（2）_是第一代有机农药（有机氯农药）的典型代表，它的发现者瑞士化学家来勒获得了1984年诺贝尔生理学医学奖。第二代有机农药是各种_，第三代有机农药是各种_。 （3）根据路易斯酸碱理论，正碳离子（如CH3、C2H5）都是极强_。为了延长正碳离子中间体的寿命，美国化学家欧拉找到了能使其稳定存在的介质，荣获1994年诺贝尔化学奖。这类介质被称为_。 （4）埃及物理化学家泽维尔将一束激光分成若干束，每束光的出发点相差0.3m，前后两束到达同一点（a）的时间差约为_。在a点发生的某个反应启动后，先后到达的激光探测了寿命极短的反应过渡态的变化状况。泽维尔因创立了_化学荣获1999年诺贝尔化学奖。 第二题（1）为什么酸雨的pH值定在5.6以下而不是定在7.0以下？（2）为什么用嘴吹蜡烛一吹即灭，用扇子扇煤炉却越扇越旺？（3）化工厂处理含Cr2O72的酸性废水时，采用加适量NaCl搅拌均匀，以铁为电极进行电解的方法。电解过程中溶液的pH不断升高，结果有Cr(OH)3和Fe(OH)3,沉淀析出，过滤出沉淀，废水达到排放标准。为什么溶液的pH会不断升高？（4）CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，在反应混合物中发现有少量C2H6。C2H6是如何产生的？（5）CO和H2的还原性仅体现在高温条件下，估计它们分子中的化学键键能都很高（如同N2和HF）。手头没有数据手册，请从微粒结构上说明估计它们的键能很高的理由？（6）指纹中含有油脂和汗渍。能否用中学化学实验室中常用器具、试剂或药品将留在白纸上的指纹显现？请写出两种方法。第三题铬（Cr）位于周期表中B族元素，化合价可以是O6的整数价态。H2CrO2可写成(HO)2O2Cr，它与NaOH反应可看作羟基H被NaOH中的Na所取代，成为(NaO)2O2Cr，其结构式可写成右图形式。试回答下列问题：（1）今有一铬化合物，化学式为Na3CrO8，请确定Cr的化合价，并画出它的结构式；（2）某含氧酸的化学式为H2XO2n1，其相对应价态的X氧化物可能是A X2O B XO2 C XO3 D X2O7第四题（6分）20世纪70年代研制出的锂电池是一种高能电池，能量密度已达到430Wh/kg，理论值可达到2500Wh/kg。根据所学知识，试说明锂电池的以下特点：（1）金属理在电池中应作为 极；该电池具有很大能量密度的原因是 ；（2）该电池的电解液特点是 ；原因是 ；（3）LiI2电池常作为心脏起搏器电源，原因是 ，其原电池总反应式 。第五题（10分）饮用水质量是关系人类健康的重要问题。（1）氯气是最早用于饮用水消毒的物质，其消毒作用主要是氯气溶于水后生成了次氯酸，该反应的离子方程式为 ，多余的氯气可用绿矾吸收，反应的离子方程式为 。（2）氯气用于自来水消毒除有异味外，近来发现能产生500多种有致癌、致畸作用的有机氯衍生物，如CHCl3、CCl2Br2等。写出CH4与Cl2反应生成CHCl3的化学方程式： ； ； 。以上反应均属于 反应（填有机反应类型）由此可知，每生成1mol CHCl3，消耗Cl2的物质的量 （填“大于”、“等于”或“小于”）3mol。（3）X物质也可用于自来水消毒，既能提高消毒效率，又安全、无异味、无副作用，该物质在自然界中存在，对地球生物起保护伞作用。X的化学式是 。（4）ClO2被称为“第四代”饮用水杀菌剂，因其高效、无污染而被广泛使用。我国北京永利科技有限公司已用电解法批量生产ClO2。其反应原理为：4ClO34H4ClO2+O2+2H2O，从反应原理看，应在酸性条件下进行，能否用盐酸调解溶液的酸性？答： （填“能”或“不能”）：理由是 第六题（12分）太湖、巢湖、滇池是我国重点治理的三大湖，近来三大湖受到严重的富营养化污染，藻类疯狂繁殖，破坏了生态平衡，影响了人民的健康，必须迅速进行治理。（1）藻类的狂长，说明水中哪些元素超标？ 这些元素从哪里引入的？ （2）您认为引起藻类大量繁殖最主要的是哪一种元素？ 以什么形态出现？ 请你设计一个测定此元素的方法。（3）水质污染程度的重要标志之一为BOD（生物化学耗氧量），它是指由于水中微生物的繁殖或呼吸作用，或水中有机物分解时所消耗的溶解氧的量，单位为mgO2/L。现有巢湖沿岸某电镀厂，不遵守环境法规，每周向湖中排放一次含氰废水，使近岸湖水含CN的浓度为7.5105mol/L，CN与O2作用生成CO2、N2等。试问此电镀厂每排放一次废水将使近岸湖水的BOD增大多少？（4）水质污染程度的另一重要指标为COD（化学耗氧量），它是指水中还原性物质（有机的和无机的），在规定条件下被氧化时，1L水样所消耗的氧的毫克数。测定COD通常有KMnO4法、K2Cr2C7法等。酸性KMnO4法：KMnO4在酸性溶液中经沸水浴加热，将发生：2KMnO4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+3H2O+5O。若为0.01000mol/L KMnO4溶液，则1.00mL相当于 mgO2；若巢湖水样100mL，加入1:2 H2SO410mL，AgSO41g，混匀后，又加10mL 0.01000mol/L KMnO4溶液，在沸水中加热30min，取出加入10mL 0.02500mol/L Na2C2O4溶液，立即用0.01000mol/L KMnO4滴至微红色在15秒内不变色为终点，耗KMnO4液7.00mL，求巢湖水样的COD为多少？第七题（12分）化学式为C5H4的烃，理论上同分异构体的数目可能有30多种。如： CH2CCCCH2 CHCCHCCH2 CCH CHCH2请不要顾忌这些结构能否稳定存在，完成下面各小题：（1）异构体、是链状分子，请再写出2种链状分子的结构简式： （2）若核磁共振表明氢原子的化学环境没有区别，则满足条件的异构体除、外还有 （只需答出一例）（3）有人认为异构体中四个氢原子是共平面的，也有人认为不共平面，请分别写出这两种观点中碳原子的杂化类型和碳原子间键成键情况；（4）异构体和中四个碳原子是否共平面，方便说明理由；（5）比较异构体和，何者相对更稳定些，为什么？（6）除题干和以上小题涉及到的异构体外，请至少再写出5种异构体，要求每种异构体都有对称性（存在一条对称轴）。参考答案第一题（9分）（1）NH(CH2)6NHCO(CH2)4COn（2分）（2）DDT 有机磷 拟除虫菊脂（3分） （3）酸 超强酸（2分）（4）1飞秒（或110-15s） 飞秒（2分）第二题（12分）（1）与中空气接触的水因含有少量H2CO3，正常水中氢离子浓度比中性水大20倍，其pH值约为5.6。（2）燃烧需要热量和氧气。蜡烛热量有限，一吹即被降温。煤炉热量大，扇后并不影响反应所需热量，但使空气供应更充分。（3）阴极Cr2O72被还原的过程不断消耗H。（或用电极反应式Cr2O728 H6e2Cr(OH)3+ H2O表示）（4）甲烷的氯代是自由基反应，其中包括ClCH4 CH3HCl这一过程。一旦两个CH3结合，即生成乙烷。（5） HH键是最短的共价键：CO与N2等电子，原子间也以叁键结合。（6）方法一，取蒸发皿加入少许碘酒，将带指纹的白纸盖在蒸发皿上方，微热，让蒸发的碘溶于油脂，可见紫色指纹。 方法二，将AgNO3溶液小心地涂在白纸上，由汗渍中的NaCl变成AgCl，再经光照，分解出黑色的银，可见黑色指纹。第三题（5分）（1） 5 （2）B、C第四题（6分）（1）负极 Li是第3号元素，具有最小的标准电极电位，是地球上最轻的金（2）惰性非水有机溶剂 Li与水剧烈作用 （3）寿命长，Li有强烈化学活性，与电液接触后，表面生成钝化薄膜，增加系统的化学稳定性。轻小，微电流持续放电时间长。 Li1/2I2LiI第五题（10分）（1）Cl2H2OHClHClO 2Fe2+Cl22Fe32Cl （2）CH4Cl2CH2ClHCl CH3ClCl2CH2Cl2HCl CH2Cl2Cl2CHCl3HCl 取代 大于 （3）O3 （4）不能 在酸性条件下，Cl能被ClO3氧化成Cl2，因而不能制得ClO2。 ClO35Cl6H3Cl23H3O第六题（14分）C 28；D 30；E 24 正八面体削去六个顶点。 512620 34610、3886、3995、311133、41084、412122、51371 第七题（12分）（1）藻类的狂长，主要是 N、P等元素含量超标。 这些元素，主要因氮肥、复合肥、农药的过量施用，流失到巢湖中造成污染。 （2）引起藻类大量繁殖的最主要元素是N，它以氨氮，即NH3或NH4形态进入湖水中。测定氮量的方法：把水样碱化，将氨蒸出，用过量的硫酸标准液（或硼酸标准液）吸收，然后以氢氧化钠滴定剩余的硫酸（或用盐酸滴定(NH4)2B4O7）。 （3）4CN5O22H2O4CO22N24OH （H参加反应代替水也可以） BOD1.257.51053.21043.0mgO2dm3 4 0.40（1分） KMnO42.5O1.25O2 2MnO45C2O4216H2Mn210CO28H2O Na2C2O4共消耗KMnO4 V0.02500100.4/0.0100010.0cm3 与水中还原性物质反应的KMnO4为7.0cm3 COD0.407.0/0.128 mgO2dm3第八题（12分）（1）同分异构 分子内反应 （