2007年福建省高中学生化学竞赛(预赛)试题.doc

2007年福建省高中学生化学竞赛（预赛）试题（2007年5月20日8:3011:30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ClO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。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 34H2O ,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 %, 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 ) 162+ , 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。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。3CO2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。4B瓶啤酒在0时为什么是液体？ 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：1请写出上述反应式中AE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。）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：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FM所代表的化合物。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 Na2SO4NaClO3 2HClClO2 NaCl 1/2 Cl2 H2ONaClO3H2SO4NaClClO2Na2SO4 1/2 Cl2 H2O2NaClO3 H2SO4 H2O2 2 ClO2 Na2SO4 O2 + 2H2O （以上任意一个，2分）2NaClO2Cl2 2ClO22NaCl 2NaClO2HClO + HCl 2ClO22NaClH2O5NaClO24 HCl 4ClO25NaCl 2H2O2NaClO2Na2S2O8 2ClO22Na2SO4 （以上任意一个，2分）4. 2ClO2 5Mn2 6H2O = 5MnO2 2 Cl 12H+ （2分）（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. 2A l (OH) 3+ 6M g (OH) 2+ NaHCO3 + 3H2OA l2Mg6 (OH) 16CO34H2O + 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）三（10分）四（10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 = 4NaAg(CN)2 + 4NaOH （1分） 4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O = 4NaAu(CN)2 + 4NaOH （1分） b. 用金属锌还原,得到较纯净的金和银： 2NaAg(CN)2 + Zn = 2Ag + Na2Zn(CN)4 （1分）2NaAu(CN)2 + Zn = 2Au + Na2Zn(CN)4 （1分）c. 过滤，加入硝酸，分离金： 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： （2）NaCN + Na2S2O3= NaSCN + Na2SO3 生成无毒SCN-。 (2分) 五（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 (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)六（10分） 1 a ( 2分)2 CO2（aq）+H2O=HCO+H+ （1分）3 在一定温度下 保持不变，则有，测定pH可得（2分）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）七（10分）或 （2分） （2分） （2分）解、联立方程得： （2分） （2分）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