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2013年福建省高中学生化学竞赛预赛试题 [


2013 年福建省高中学生化学竞赛预赛试题
(2013 年 5 月 5 日 8:30-11:30 共计 3 小时) 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 写出化学反应的离子方程式。 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 在同一个周期,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,并产生乳白色浑浊、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。

2-2A、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。

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 和 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?并写出化学反应离子方程式。

第 5 题(10 分)往同温(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 = -RTlnK 定性解释上述现象。已知,碳酸的离解常数: θ CO2(aq)+H2O H++HCO3- K1 =4.5×10-7 θ HCO3H++CO32K2 =4.7×10-11

θ

θ

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)ICl4-

第7题 (10 分) 本题计算所需相对原子或分子量: 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 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: H Cl

虚线-楔形式
8-1 写出化合物 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。

第 9 题(10 分)天然香料紫罗兰叶醇的合成方法如下:

CH2=CH2

O2 Ag,△ (1)NaNH2 (2)CH3CH2Br

A (1)NaNH2 (2)A H H3O+ H2 Pd-BaSO4-喹啉 2步反应
OH

HC CH NaI 丙酮

B

C

D

SOCl2

E

F

Mg 无水乙醚

G

(1)CH2=CHCHO (2)H3O+

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

D

H2(1当量) Ni

E

CH3COCl 吡啶

F

HNO3 H2SO4

G

CH3OH H2SO4

H

I

H2N

CO2CH3

Br

NO2

J
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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