2024年全国高中化学竞赛模拟试题

2024年全国高中化学竞赛模拟试题已知：i.A能与FeCl₃溶液发生显色反应，其¹HNMR谱显示有5组峰，峰面积比为3:2:2:2:3。ii.D是一种共轭二烯。iii.G与D发生的是协同反应。3-1推断A、B、C、D的结构简式。3-2写出B→C反应的类型。3-3写出C→D反应的主要产物及反应机理（用弯箭头表示电子转移）。3-4推断F和G的结构简式，并写出G与D反应生成E的反应类型及E的结构简式。3-5化合物E是否具有旋光性？简述理由。---第四题(本题共18分)氮及其化合物在生产生活中具有重要作用。4-1已知298K时，NO₂(g)和N₂O₄(g)的标准生成Gibbs自由能分别为51.3kJ·mol⁻¹和97.8kJ·mol⁻¹。4-1-1写出反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)的标准Gibbs自由能变ΔrGm°。4-1-2判断该反应在298K、标准状态下能否自发进行？并计算该温度下的平衡常数Kp°（以分压表示，R=8.314J·mol⁻¹·K⁻¹）。4-2亚硝酸（HNO₂）是一种弱酸。298K时，其电离常数Ka=7.2×10⁻⁴。4-2-1计算0.10mol·L⁻¹HNO₂溶液的pH值。4-2-2向100mL0.10mol·L⁻¹HNO₂溶液中加入50mL0.10mol·L⁻¹NaOH溶液，计算所得溶液的pH值。（忽略混合过程中的体积变化）4-3工业上常用氨水吸收NOₓ。将NO和NO₂的混合气体（体积比1:1）通入足量浓氨水，可得到一种盐的溶液。写出该反应的化学方程式。---第五题(本题共20分)某研究小组欲测定某品牌补铁剂（主要成分为FeSO₄·7H₂O）中铁元素的含量，并探究其在空气中的氧化稳定性。5-1准确称取ag样品，溶于适量稀硫酸中，配成250mL溶液。用移液管移取25.00mL该溶液于锥形瓶中，用cmol·L⁻¹的K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗VmL。5-1-1写出滴定反应的离子方程式。5-1-2计算样品中铁元素的质量分数（用含a、c、V的代数式表示）。5-1-3下列操作会导致测定结果偏高的是（）（可多选）A.锥形瓶未干燥B.滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失C.读数时，滴定前俯视，滴定后仰视D.移液管洗涤后未用待装液润洗5-2将上述FeSO₄溶液暴露于空气中，测定不同时间溶液中Fe²⁺的浓度，结果如下表：时间/h01234---------------------------------c(Fe²⁺)/mmol·L⁻¹1.000.850.720.610.525-2-1写出Fe²⁺在酸性条件下被O₂氧化的离子方程式。5-2-2若该氧化反应的速率方程可表示为v=k·c(Fe²⁺)^m·c(O₂)^n·c(H⁺)^p。在实验条件下，O₂的浓度可视为常数，H⁺浓度也基本保持不变。请根据表中数据，推断m的值（取整数），并简述理由。5-2-3为提高该补铁剂的氧化稳定性，可加入适量抗坏血酸（维生素C）。试解释其作用原理。---参考答案与解析（此处为参考答案与解析部分，实际竞赛中会提供详细解答。由于篇幅限制，仅为示例框架。）第一题1-1[Ar]3d⁸1-2氧原子。因为BTC³⁻是羧酸根离子，羧酸根中氧原子具有孤对电子，是常见的配位原子。1-3...（详细解析过程）...第二题2-1B为NO₂，C为O₂2-2...（详细解析过程）...（后续各题答案与解析按此模式展开，注重逻辑推导和知识点运用的阐述，而非简单给出结论。）---编写说明本模拟试题参照全国高中化学竞赛（省级赛区）的命题风格和知识范围，力求在考察基础知识的同时，突出对学生分析问题和解决问题能力的检验。试题内容既包含经典题型，也融入了一些与科研前沿相关的背