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2013年福建省化学竞赛预赛试题


2013 年福建省高中学生化学竞赛预赛试题
第 1 题(10 分)I2 和 S2O32-间发生的是一个速率快、定量进行的反应,常用在分析化学中。 1-1 写出化学反应离子方程式;

1-2 通常该反应在近中性条件下进行,为什么?

1-3 若把 I2 液滴入 S2O32-液,即使在碱性液(pH≈11)中,也能发生定量反应。为什么?



1-4 硫代硫酸钠在药剂中常用作解毒剂,可解卤素单质(如 Cl2) 、重金属离子(如 Hg2+)及氰化 钾中毒。写出化学反应方程式。

第 2 题(10 分)元素 A 在 n=5,l=0 的轨道上有一个电子,它的次外层 l=2 的轨道上电子处于全充 满状态;元素 B 与 A 在同一周期,若 A、B 的简单离子混合则有难溶于水的黄色沉淀 AB 生成; 黄色沉淀 AB 可溶于氰化钾溶液,再加入含有 C 的简单阴离子溶液后又有黑色沉淀生成,该黑色 沉淀可溶于硝酸,并产生乳白色沉淀、同时放出刺激性气体。 2-1 写出元素 A、B、C 的价层电子构型;

2-2 A、B、C 各处于第几周期第几族?

2-3 写出题目中涉及到的化学反应的离子方程式。

第 3 题(10 分)在地球的电离层中,可能存在以下离子:ArCl+、OF+、NO+、PS+、SCl+。 3-1 说明这些离子中心原子的杂化方式;

3-2 预测哪一种离子最稳定?哪一种离子最不稳定?说明理由。

1

第 4 题(10 分)氮是最常见的元素,其化合物用途十分广泛,回答下列问题: 4-1 为什么在 N3-离子中,两个 N-N 键的键长相等,而在 HN3 中却不相同?

4-2 CO 与 N2 是等电子体,具有完全相同的分子轨道和一些类似的性质,但为什么 CO 和金属形成 配合物要比 N2 容易?

4-3 氮气常用作保护气体, 其中所含的微量氧可通入连二亚硫酸钠的碱性溶液除去。 写出化学反应 方程式。

4-4 实验室中 NH4NO3 热分解制得的 N2O 中混有少量 NO, 如何使用简单的方法除去?并写出化学 反应方程式。

4-5 NaNO3 和 NaNO2 均为白色固体,如何鉴别?并写出化学反应的离子方程式。

第 5 题(10 分)同温(300K) 、同体积(气相、液相体积均相同)的 A、B 两瓶液体中通入同量 的 CO2(g),其中,A 瓶液体为蒸馏水,B 瓶液体为石灰水。 5-1 哪一瓶液体溶解的 CO2(g)多?CO2(aq)的浓度又如何?其理论依据是什么?

5-2 往 B 瓶中继续通入 CO2(g),直到沉淀完全溶解。试从化学平衡的有关公式:

?G θ ? ?RT ln K θ 定性解释上述现象。已知,碳酸的离解常数:
CO2(aq) + H2O = H+ + HCO310 K1θ =4.5×
-7
θ HCO3-(aq) = H+ + CO32- K2 =4.7× 10-11

第 6 题(10 分)根据结构化学的知识,回答下列问题: 6-1 写出下列分子或离子中,中心原子所采用的杂化轨道: (a)C2H2, (b)NH3, (c)SO2, (d)NO3-, (e)[Fe(H2O)6]2+

6-2 根据价电子对互斥理论,推测下列分子的几何构型: (a)CO2, (b)CH4, (c)PCl5, (d)XeO4, (e)ICl42

第 7 题(10 分)本题计算所需相对原子质量或分子量:N,14.0;NH4Cl,53.5;NH4NO3,80.0; (NH4)2SO4,132.1 7-1 有一 NH4Cl 样品,可能混有 NH4NO3 或(NH4)2SO4 中的一种,分析其 N 含量为 24.0%。问混入 的杂质为何物质,并计算 NH4Cl 的含量?

7-2 克氏定氮法是测量样品中 N 含量的一种化学分析方法。准确称取某一含铵盐样品 0.438g 置于 克氏定氮仪中,加入适量水溶解,加入过量的 NaOH 溶液后加热,释放出的氨气全部导入 50.0mL0.100mol/LH2SO4 溶液。取下与氨气反应后的 H2SO4 溶液,加入 3 滴甲基橙指示剂,采用 0.200mol/LNaOH 标准溶液滴定,到达终点时用去 25.0mLNaOH 溶液。请写出滴定反应方程式,指 出终点溶液颜色,计算样品中的含 N 量。

第8题 (10 分) 分子式为 C9H12 的化合物 A, 在光照下与溴单质反应生成 3 种主要产物 B, C 和 D。 A 若在铁粉存在下与溴单质反应则只生成两种一溴化合物 E 和 F。B,C,D,E 和 F 的分子式均 为 C9H11Br,其中 C 和 D 为手性分子。 本题立体结构式用虚线-楔线式表达,如:
Cl H

虚线—楔线式

8-1 写化合物 A—F 的结构式,必要时用立体结构式表示。

8-2 B, C, D 分别与氢氧化钠水溶液共热, B 得到分子式 C9H12O 的化合物 G, 而 C, D 则得到 H1, H2 和 I 的混合物。H1,H2 是 G 的异构体;I 的分子式为 C9H10,能使溴的四氯化碳溶液褪色。请写 出化合物 G,H1,H2 和 I 的结构式。

3

第 9 题(10 分)天然香料紫罗兰叶醇的合成方法如下:
H2C CH2 O2 Ag, A (1)NaNH2 (2) A G (1)CH2=CHCHO (2)H3O+ H3O+ H2 Pd-BaSO4 喹啉 2步反应
-

HC CH NaI 丙酮

(1)NaNH2 (2)CH3CH2Br F Mg 无水乙醚

B

C

D

SOCl2

E

H

OH 紫罗兰叶醇

9-1 写出上述合成路线中 A—H 的结构式;

9-2 用系统命名法命名紫罗兰叶醇。

9-3 将紫罗兰叶醇分子中的—OH 取代为—Cl,所得产物分子量虽然增大了,沸点却比紫罗兰叶醇 低,请简要解释其原因。

第 10 题(10 分)化合物 J 是药物合成的一个中间体:
CH3 A B C CO2CH3 HNO3 H2SO4 I H2N Br J D CH3COCl H2(1当量) E Ni 吡啶 F

HNO3 H2SO4

G

CH3OH H2SO4

CO2CH3 NO2

H

10-1 请用系统命名法命名化合物 J; 10-2 请写出上述合成路线中 A—I 所代表的试剂及必要的反应条件或中间产物的结构式。

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