2007年福建省高中学生化学竞赛(预赛)试题

第 1 页 2007 年福建省高中学生化学竞赛 预赛 试题 2007 年 5 月 20 日 8 30 11 30 共计 3 小时 题号一二三四五六七八九十总分 得分 一 10分 二氧化氯作为消毒剂正以其独特的优良性能在饮水消毒 工业给水处理 二次给 水消毒 游泳池水处理 含酚含氰废水和医院废水处理 食品消毒以及纸浆纤维的漂白等 方面越来越得到广泛的应用 美国环保局已列为取代液氯消毒的首选药剂 ClO2是一种黄 色并有刺激性气味的气体 ClO2 沸点110C 凝固点 590C 易溶于水 溶解度是氯气的5 倍 1 说明ClO2的杂化方式和分子构型 2 在ClO2分子中的Cl O键长为149pm 比双键长 比单键短 为什么 3 写出以亚氯酸钠或氯酸钠为原料的发生ClO2的各一种化学反应的方程式 4 二氧化氯可以氧化处理含锰地下水 写出ClO2除二价锰反应的方程式 第 2 页 二 10 分 安全火柴中的成分分别是 火柴头主要由氧化剂 KClO3 易燃物 如硫等 和 粘合剂等组成 火柴盒侧面主要由红磷 三硫化二锑 粘合剂组成 1 简述安全火柴的燃烧的原理 并写出主要方程式 2 安全火柴与早期火柴比优点在哪里 3 写出锑的外层价电子排布 它位于第几周期第几族 写出它常见的化合价 三 10分 铝碳酸镁是一种天然矿物 其结构式为Al2Mg6 OH 16CO 3 4H2O 它最早是由 Feitknecht 等人在1942 年发现的 它最广泛 最主要的用途是作为新型抗酸药 用于治 疗胃溃疡 十二脂肠溃疡 胃酸过多症及胃炎等 1 试用氢氧化铝和氢氧化镁等试剂写出制备铝碳酸镁的反应方程式 2 简要推测其溶解度和酸反应的性质 3 在铝碳酸镁热分解过程中 第一次是失去镁铝水滑石晶体中间层中的结晶水 吸热分解失 重约为12 0 第二次热分解阶段是失去结构水 碳酸根分解 吸热分解失重约为31 8 第 3 页 写出分解的产物 4 铝碳酸镁与传统的抗酸药如氢氧化铝或碳酸镁相比 具有紧密的品格结构 晶体中羟基堆 积形成密置双层 镁 铝离子以随机方式分布在八面体空隙中 形成带正电的基本层 M g6A l2 OH 16 2 两个基本层之间夹以由碳酸根离子和水分子形成的带负电的中间层 CO 32 4H2O 2 它们自身在胃内能形成 体系 并且本品能使胃液的pH值在 较长时间内维持在 之间 被称为理想的中和胃酸药物 四 10 分 1 氰化法是提取贵金属的一种方法 设计步骤从含有 Au Ag 的某种矿石中提取 Au 和 Ag 并以反应式表示 2 氰化物剧毒 废液可硫代硫酸钠处理 写出反应方程式 第 4 页 五 10 分 比较下列多对物质指定性质的高低和大小 并简述理由 1 键角 NO2 和 NO2 2 沸点和气化热 HF 和 H2O 六 10 分 若同时打开二瓶同一厂家于同一日期生产的啤酒 其中 A 瓶温度为 30 B 瓶 温度为 0 问 1 打开并倒出时 哪瓶啤酒的泡沫多 a A 比 B 多 b A 比 B 少 c 两瓶一样多 d 无法判断 2 写出 CO2 g 在水中溶解达平衡的反应方程式 3 CO2气敏电极就是根据 2 中的反应方程式而设计的 请简单说明原理其应用 4 B 瓶啤酒在 0 时为什么是液体 第 5 页 七 10 分 有人用络合滴定方法测定某混合试液的浓度 实验方法如下 移取 Bi3 Pb2 混合试液 50 00ml 以 0 01000mol L EDTA 滴定至终点时 用去 25 00ml 另取 等份 50 00ml 试液 加入铅汞齐后 当 Bi3 被置换完全 立刻用 0 01000mol L EDTA 滴定至终 点 消耗 30 00ml 计算原试液中 Bi3 Pb2 的物质的量浓度 八 10 分 2 3 二氢呋喃是抗肿瘤药物的中间体 也用于电子化学品和香料中 可由丙烯 为原料合成 CH2CHCH2Br 1 CH2O 2 H3O Mg 无水乙醚 KOH 25 C4H7BrO O KOH C4H8O CH2CHCH3 A BC OH Br Br D E F 2 3 二氢呋喃 OO 四氢呋喃呋喃 第 6 页 1 请写出上述反应式中 A E 所代表的试剂及反应条件或产物的结构式 2 请用系统命名法命名化合物 F 3 如何将 2 3 二氢呋喃转变为四氢呋喃 请用反应式表示 如何用简单的化学方法检验 2 3 二氢呋喃是否完全转化 4 四氢呋喃还可以由化合物 G C4H10O2 在少量硫酸存在下制得或由化合物 H C4H9ClO 在氢 氧化钠作用下制得 请分别写出化合物 G 和 H 的结构式 九 10 分 由 3 3 二甲基 1 丁烯可以转化为下列化合物 请分别写出实现这些转化所需要 的试剂和必要的反应条件 不必写出反应式 只需列出试剂和条件 如需多步反应才能完成 转化 请用序号表示先后顺序 实现这些转化一般不超过两步 CH3 3CCH2CH2Br CH3 3CCH2CH2OH CH3 3CCHCH3 Br CH3 3CCHCH3 CH3 3CCHCH2OH OH CH3 3CCHCH2Br Br CH3 3CCO2H CH3 3CCHO CH3 3CCH2CH2CN CH3 3CCH2CO2H OH a b c d e f g h i j 第 7 页 十 10 分 醇类化合物在香料中占有重要的地位 下面所列的是一些天然的或合成的醇类香 料 A BCD OCH3 CH2CH2OH OCH2CH2OH CH2C CH3 CH3 OHCH2CH2C CH3 CH3 OH OH E 1 写出化合物 A 的系统命名及被热高锰酸钾溶液氧化所得产物的结构式 2 化合物 B 和 C 均可由丙酮 溴代烃及必要的无机试剂为原料合成 请分别写出合成 B 和 C 所需溴代烃的结构式 3 化合物 D 和 E 的合成方法如下 请分别写出合成反应式中 F M 所代表的化合物 CH2CHCH3 H3PO4 F GH I J 1 O2 2 H3O OH CH2CH2 O2 Ag OH NaOHF NaOH CH3I K L M 1 F Br2 Fe 2 H3O D E 第 8 页 草草 稿稿 纸纸 2007 年福建省高中学生化学竞赛 预赛 试题 答案及评分标准 一 10分 1 sp2杂化 V 型结构 2 分 2 由于分子中存在 35 2 分 3 2 NaClO3 SO2 2ClO2 Na2SO4 NaClO3 2HCl ClO2 NaCl 1 2 Cl2 H2O NaClO3 H2SO4 NaCl ClO2 Na2SO4 1 2 Cl2 H2O 2NaClO3 H2SO4 H2O2 2 ClO2 Na2SO4 O2 2H2O 以上任意一个 2分 2NaClO2 Cl2 2ClO2 2NaCl 2NaClO2 HClO HCl 2ClO2 2NaCl H2O 5NaClO2 4 HCl 4ClO2 5NaCl 2H2O 2NaClO2 Na2S2O8 2ClO2 2Na2SO4 以上任意一个 2分 4 2ClO2 5Mn2 6H2O 5MnO2 2 Cl 12H 2分 第 9 页 1 2A l OH 3 6M g OH 2 NaHCO3 3H2O A l2Mg6 OH 16CO3 4H2O NaOH 2分 2 不溶于水 醇及有机溶剂 溶于稀盐酸并伴有轻微气泡放出 各 1 分 共 4 分 3 MgO Al 2O3 H2O CO2 各0 5分 共2分 4 缓冲 3 5 各1分 共2分 二 10 分 三 10分 四 10 分 1 当划火柴时 火柴头和火柴盒侧面摩擦发热 放出的热量使 KClO3分解 产生少量 氧气 使红磷发火 从而引起火柴头上易燃物 如硫 燃烧 这样火柴便划着了 2 分 2KClO3 2KCl 3O2 2 分 4P 5O2 P4O10 1 分 2 优点 安全火柴的优点在于把红磷与氧化剂分开 所用化学物质毒性小 1 分 3 Sb 5s25p3 1 分 第五周期 1 分 第 A 1 分 3 5 1 分 1 a 加入氰化钠 或氰化钾 溶液 同时鼓入空气 如写离子方程同样给分 4Ag 8NaCN O2 2H2O 4Na Ag CN 2 4NaOH 1 分 4Au 8NaCN O2 2H2O 4Na Au CN 2 4NaOH 1 分 b 用金属锌还原 得到较纯净的金和银 2Na Ag CN 2 Zn 2Ag Na2 Zn CN 4 1 分 2Na Au CN 2 Zn 2Au Na2 Zn CN 4 1 分 c 过滤 加入硝酸 分离金 3Ag 4HNO3 3AgNO3 NO 2H2O 1 Au 不溶于稀 HNO3 过滤即得到金属 Au 1 分 d 滤液浓缩 冷却结晶 可得到 AgNO3晶体 1 分 e 将 AgNO3加热分解即得到金属 Ag 2AgNO3 2Ag 2NO2 O2 1 2 NaCN Na2S2O3 NaSCN Na2SO3 生成无毒 SCN 2 分 第 10 页 五 10 分 六 10 分 1 NO2 NO2 1 分 NO2 为 SP 杂化 键角 180 2 分 NO2 为 SP2杂化 键角 120 2 分 2 1 每个分子与周围分子形成氢键的数目不同 HF 为 2 0 5 分 H2O 为 4 0 5 分 2 沸腾时 HF 蒸汽中存在缔合分子 HF n n 1 分 故 HF 沸腾时只需破坏部分氢键 1 分 水蒸气是单个分子 1 分 水沸腾时需破坏全部氢键 1 分 1 a 2 分 2 CO2 aq H2O HCO H 1 分 3 3 在一定温度下 3 2 HHCO CO CC K C 保持不变 则有 测定 pH 可得 2 分 3 HCO C 2 COH CK C 2 CO C 应用 i 可用于测量气相中 CO2的分压 1 分 ii 可做成微电极 用于监测危重病人血液中 CO2浓度 1 分 4 因为啤酒是稀溶液 根据稀溶液的依数性 其凝固点比 0 低 故 B 瓶啤酒在 0 时应是液体而不是固体 3 分 各 1 分 第 11 页 七 10 分 八 10 分 BiPbBiPb2323 23 或 2 分 OHBiPbHBiOPb 2 2 223423 2 分 00 2501000 0 00 5000 50 23 PbBi CC 2 分 00 3001000 0 00 5000 50 2 3 23 PbBi CC 解 联立方程得 2 分 LmolCBi 1000 2 3 3 2 分 LmolCPb 1000 3 3 2 注 1 解题时虽未写反应式 但列算式正确 不扣反应式分 2 本题结果有效数字 三位 错或单位未标明者 每处扣 1 分 3 其他合理解法 照样给分 1 5 分 每个 1 分 A Br2 NBS hv 或高温 或 CH2CHCH2MgBrB CH2CHCH2CH2OHC D Br2 O Br E 只写Br2 NBS 没写条件者不给分 2 1 分 3 4 二溴 1 丁醇 3 2 分 反应式 O O H2 Pd 或Pt 或Ni 1分 催化剂写错 没写或仅用 催化剂 表示者扣0 5分 检验 用溴的四氯化碳溶液 或溴水 或高锰酸钾溶液 重铬酸 铬酸溶液检验 答出其中一种即可 不褪色不褪色表明已完全转化 1 分 其中试剂 0 5 分 现象 0 5 4 2 分 各 1 分 HOCH2CH2CH2CH2OHClCH2CH2CH2CH2OHG H 第 12 页 九 10 分 十 10 分 每小题 1 分 a b d e f g h i j HBr HBr 过氧化物 或高温或 c Br2 H2O H2SO4 或 H3PO4 或 1 浓H2SO4 2 H2O 1 B2H6 2 H2O2 OH KMnO4或K2Cr2O7 H2SO4 1 O3 2 H2O Zn 1 HBr 过氧化物 或高温或 2 NaCN 稀