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2014年全国高中生化学竞赛省级赛区模拟试题11


2014 年全国高中生化学竞赛省级赛区模拟试题 11
第 1 题 A 的单质和 B 的单质在加热下激烈反应得到化合物 X。X 的蒸气密度是同温度下的 空气密度的 5.9 倍。X 遇过量的水激烈反应,反应完全后的混会物加热蒸干,得一难溶物。 后者在空气中经 1000℃以上高温灼烧,得到化合物 Y。Y 的一种晶体的晶胞可与金刚石晶 胞类比,A 原子的位置相当于碳原子在金刚石

晶胞中的位置,但 Y 晶胞中 A 原子并不直接 相连而是通过 E 原子相连。 X 与过量氨反应完全后得到含 A 的化合物 Z。 Z 在无氧条件下经 高温灼烧得化合物 G,G 是一种新型固体材料。写出 X、Y、Z、G 的化学式。

第 2 题 某元素 Bi 在自然界储量较低, 其存在形式有元素态和化合态 (主要为 Bi2O3 和 Bi2S3) 。 Bi 是较弱的导体,其电导随温度的升高而降低,但熔触后迅速增加。Bi 的熔点是 545K,熔 融后体积缩小。Bi 的沸点为 1883K(p=1.014×105Pa) ,该温度下的蒸气密度为 3.011g/L, 而在 2280K 和 2770K 时蒸气密度则分别是 1.122g/L 和 0.919g/L。 Bi 不与无氧化性的稀酸反应,但可被浓 H2SO4 或王水氧化为硫酸盐或氯化物(Bi 的氧 - - 化态为Ⅲ) 。Bi (Ⅲ)的盐可与碱金属卤化物或硫酸盐作用形成络合物(如 BiCl4 、BiCl52 、 - - BiCl63 和 Bi (SO4)2 等) 。Bi 也形成 BiN 和 BiH3 等化合物,在这些化合物中,Bi 的氧化态 为-Ⅲ,Bi 还可生成 Bi2O4,其中 Bi 的氧化态为Ⅳ。Bi(Ⅲ)的卤化物也可由 Bi 和卤素直 接反应生成。Bi(Ⅲ)的许多盐可溶解在乙醇和丙酮中。这些盐在强酸性介质中是稳定的, 在中性介质中则生成含氧酸盐(羟基盐)沉淀,并渐渐转化成如 XONO3 的型体。Bi(Ⅲ) 的盐在碱性溶液中可被强氧化剂氧化成 Bi(V)的化合物,在酸性介质中 Bi(Ⅴ)的化合 + - 物能将 Mn2 氧化为 MnO4 。 Bi 的化合物有毒。在治消化道溃疡药及杀菌药中含少量 Bi 的化合物。在碱性介质中, 用亚锡酸盐可将 Bi 的化合物还原为游离态的 Bi,这可用于 Bi 的定性分析。 请回答下列问题: 1.写出 Bi 原子的电子构型和在门捷列夫元素周期表中的位置;

2.写出 Bi 与浓 H2SO4、稀 HNO3 反应的方程式;

3.写出 BiCl3 与 KCl、Bi2(SO4)3 与 K2SO4 反应的方程式,画出 BiCl63 的几何构型, 说明 Bi 用什么轨道成键;


4.写出 BiCl3、Bi(NO3)3 水解反应的方程式;

5.写出在酸性介质中 BiO3-与 Mn2 反应的离子方程式;


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第 3 题 有机物的 KMnO4 测定法是常用的分析方法。 今移取乙二醇溶液 25.00mL, 在碱性溶 液中加入 0.04500mol/L KMnO4 50.00mL,反应完全后,将溶液酸化,这时有锰酸钾的歧化 反应发生,加热溶液至约 60℃,加入 0.3000mol/L Na2C2O4 溶液 10.00mL,摇匀后,用上述 KMnO4 标准液回滴过量 Na2C2O4,耗去 2.30mL。回答: 1.写出锰酸钾歧化的离子反应方程式;

2.写出高锰酸钾与 Na2C2O4 反应的离子方程式;

3.试求乙二醇试液的浓度(mol/L) 。

第 4 题 高碘酸盐(IO65 ) 、过二硫酸盐(S2O82 ) 、二氧化铅(PbO2) 、铋酸钠(NaBiO3、 2+ 不电离)是四种具有强氧化性的物质,均能在一定条件下将 Mn 氧化为锰酸盐。 - 1.指出 IO65 的空间构型。已知高碘酸加热易失去两分子水生成偏高碘酸,写出偏高碘 酸根离子的化学式、中心原子的杂化类型和空间构型。
- -

2.高碘酸盐的主要性质是它们的强氧化性,其反应平稳而迅速。分析化学中用来将 + - Mn2 氧化为 MnO4 ,写出离子反应方程式。

3.过二硫酸根离子中两个硫原子间存在过氧键,写出过硫酸根离子的结构简式和电子 式,并确定硫原子的化合价。

4.过二硫酸盐是用电解硫酸氢铵溶液产生的,写出电极反应方程式。

5.过二硫酸根离子能分步水解产生过氧化氢,写出 H2S2O8 在 D218O 中水解的两步反应 方程式。

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6.传统工业上以电解 NH4HSO4 来制备 H2O2。已知某 NH4HSO4 溶液,以 4.00×103A 的电流电解 2.00 小时后,生成 H2O2 3.00kg,同时阴极与阳极放出气体体积之比为 - 6:1。设电解后测溶液中 H2O2 含量时,S2O82 时都已分解,且电解中 H2O2 不分解。 ①求电解生成 H2O2 的电流效率; ②忽略电阻,指出电流主要损失在何处?写出有关反应式?

7.过二硫酸盐在 Ag 的作用下能将 Mn2 氧化为 MnO4 ,写出离子反应方程式。
+ + -

8. PbO2 具有两性和强氧化性, 写出加热情况下分别与 NaOH 和浓 HCl 反应的方程式。

9.写出酸性介质中 PbO2 将 Mn2 氧化为 MnO4 的离子反应方程式。
+ -

10.铋酸钠是在碱性条件下用 Cl2 氧化 Bi(OH)3 得到的,写出反应方程式。

11.在分析化学上,用铋酸钠定性检验溶液中 Mn2 的存在,写出现象和反应方程式。


12.H2O2 的水溶液是一种常用的杀菌剂,在分析上常用 KMnO4 来标定 H2O2 的浓度。 ①写出 KMnO4 滴定 H2O2 的离子方程式; ②请设计实验步骤,用已知浓度的 KMnO4(0.1000mol/L)溶液滴定 H2O2 (约 0.1mol/L)溶液的浓度。

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第 5 题 YBaxCuyOz 是近年来被科学家发现的一种高温超导材料。YBaxCuyOz 中,Y、Ba、O 三种元素都有固定的化合价,分别为+3、+2、-2,而 Cu 是+2 和+3 的混合价态。该化 合物的结构如下图所示,可确定化学式中 x、y 的值,而 z 的值,现可用碘量法测 Cu,进而 - 求得 z 值。取 4.00×10 2gYBaxCuyOz 样品,用稀盐酸溶解,在氮气保护下加 1g KI 固体。样 + + 品中的 Cu3 和 Cu2 分别氧化 KI,用 0.0100 mol·L-1 Na2S2O3 溶液滴定得到的 I2,终点时消 + - + - 耗 23.45 mL。 (Cu3 +3I =CuI+I2, 2Cu2 +4I =2CuI+I2) 。 另取一份质量相等的 YBaxCuyOz + + 3 样品,用稀盐酸溶解,煮沸,使其中的 Cu 全部转化为 Cu2 ,冷却后用碘量法滴定,终点 - - - 时消耗 0.0100 mol·L 1 Na2S2O3 18.13mL。 (在滴定时 S2O32 转变成 S4O62 )

请回答下列问题: 1.化学式中 x、y。 + + - 2.Cu 在酸性环境中极易歧化,但为何 Cu2 与 I 能生成 CuI(一价铜化合物)? 3.写出在滴定过程中的离子方程式;该反应适合在何种环境(酸碱性)下进行, 为什么? + + 4.求出 Cu3 和 Cu2 的物质的量之比。 5.求出 z 值。

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第 6 题 1.1–二溴丙烷在过量的 KOH 乙醇溶液中加热生成物质 A,该物质在气相光照或 CCl4 溶液中均可与氯气反应,在 HgSO4-H2SO4 的水溶液中与水反应生成物质 B,B 不能发 生银镜反应,但 B 的同分异构体 C 却可以;B 能发生碘仿反应,但 C 却不能。B 能在 Pt 的 存在下与 H2 反应生成物质 D,D 在浓硫酸存在下加热形成物质 E,E 与 O3 反应,然后在 Zn 存在下水解,形成物质 F 和物质 G,其中 F 的水溶液俗称“福尔马林” ,G 与 CrO3 在酸性介 质中反应生成醋酸。试根据以上过程写出 A~G 的结构简式。

第 7 题 某化合物 A(C5H11Br)有光学活性,A 能和 NaOH 水溶液共热后生成 B,B 在室温 + 下易被 KMnO4 氧化,又能和 Al2O3 共热生成 C(C5 H10) 。C 经 K2Cr2O7(H )作用后生成 丙酮和乙酸。 1.写出 A、B、C 的可能结构式; 2.写出除 C 以外,分子式为 C5H10 的所有可能异构体 (包括立体异构体,不含构象异构体) 。

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