高中化学竞赛模拟试题.doc

高中化学竞赛模拟试题（二）第1题（7分）完成下列各步反应的化学反应式1由AgCl制备AgNO3：将gCl溶解在氨水中，电解，所得产物溶于硝酸；2由Hg2Cl2得到Hg：浓硝酸氧化，加热至干，溶于热水后电解；3由Pb5(VO4)3Cl得到V：盐酸加热溶解（无气体产生），金属铝还原。第2题（8分）钢中加入微量钒可起到脱氧和脱氮的作用，改善钢的性能。测定钢中钒含量的步骤如下：钢试样用硫磷混合酸分解，钒以四价形式存在。再用KMnO4将其氧化为五价，过量的KMnO4用NaNO2除去，过量的NaNO2用尿素除去。五价钒与N苯甲酰N苯基羟胺在3.55mol/L盐酸介质中以12形成紫红色单核电中性配合物，比色测定。回答如下问题：1高价钒在酸性溶液中通常以含氧阳离子的形式存在。写出钒与浓硫酸作用的反应方程式。2以反应方程式表示上述测定过程中KMnO4、NaNO2和尿素的作用。3写出紫红色配合物的结构式（已知V六配位）。第3题（8分）黄金的提取通常采用氰化氧化法。（1）氰化法是向含氰化钠的矿粉（Au粉）混合液中鼓入空气，将金转移到溶液，再用锌粉还原提取Au。试写出反应过程的离子方程式，计算两个反应的平衡常数。（已知：0Au/Au1.68V，0O2/OH0.401V，0Zn2/Zn0.70V，K稳Au(CN)22.01038 K稳Zn(OH)421.01016）（2）为保护环境，必须对含CN废水进行处理，请设计两个原理不同的处理方案。比较它们的优缺点。第4题（6分）1用通用的符号和式子说明所谓的过氧化合物，写出四种过氧化合物的化学式。2过氧化钙由于具有稳定性好，无毒，且具有长期放氧的特点，使之成为一种应用广泛的多功能的无机过氧化物，主要用于消毒杀菌。定量测定过氧化钙（）中过氧化物含量，通常先用适当的酸使过氧化钙分解，然后采用高锰酸钾法或碘量法测定以上分解产物。请写出这两种方法的化学方程式。第5题（11分）铂的配合物Pt(CH3NH2)(NH3)CH2(COO)2是一种抗癌新药，药效高而毒副作用小，其合成路线如下：K2PtCl4A（棕色溶液）B（黄色晶体）C（红棕色固体）D（金黄色晶体）E（淡黄色晶体）（）加入过量KI，反应温度70；（）加入CH3NH2；A与CH3NH2的反应摩尔比12；（）加入HClO4和乙醇；红外光谱显示C中有两种不同振动频率的PtI键，而且C分子呈中心对称，经测定，C的相对分子质量为B的1.88倍；（）加入适量的氨水得到极性化合物D；（）加入Ag2CO3和丙二酸，滤液经减压蒸馏得到E。在整个合成过程中铂的配位数都是4。1画出A、B、C、D、E的结构式。2从目标产物E的化学式可见，其中并不含碘，请问：将K2PtCl4转化为A的目的何在？3合成路线的最后一步加入Ag2CO3起到什么作用？第6题（12分）环硼氮烷可由氨或铵盐与氯化棚合成。经单晶X射线衍射分析证实其分子中存在共轭键，其结构与苯相似，因而具有相似的物理性质，但因分子中硼和氮原子的电负性不同，它显示高度的反应活性，最典型的是同氯化氢发生加成反应。环硼氮烷在化学中被称之“无机苯”，在应用基础研究中已合成了氮化硼薄膜，它在替代有机物合成薄膜等材料中具有广泛的应用价值。1画出环硼氮烷的结构式：2Stock通过对乙硼烷和氨的加合物加热合成了环硼氮烷，产率50。写出总反应方程式。3Geanangel在Stock合成方法的基础上进行改进，他将氯化铵与三氯化硼混合，然后加入硼氢化钠合成了环硼氮烷，产率达80。写出这两步反应方程式。后来，Geanangel研究发现用氯化铵和硼氢化锂直接反应，也能合成环硼氮烷，且其步骤简化，产率能达到90。写出反应方程式。4自环硼氮烷问世后，人们又开始了对烃基环硼氮烷合成方法的研究。Altenau经过反复实验，发现铵盐和三氯化硼混合后，加入硼氢化钠反应可得到烃基环硼氮烷，产率48%。写出这两步反应方程式。若将三氯三烃基环硼氮烷与烃基锂反应可得到六烃基环硼氮烷。写出反应方程式。5判断比较硼、氮原子的电负性大小和硼、氮原子上的电子云密度大小；确定硼、氮原子的酸碱性：6环硼氮烷能和氯化氢发生反应，产率为95。写出反应方程式。7溴和环硼氮烷发生加成反应生成A，然后发生消去反应生成B。写出A、B的结构简式。8除了六元的环硼氮烷之外，Laubengayer合成了萘的类似物C，及联苯类似物D。写出C、D的结构简式。第7题（12分）金的稳定性是相对的，金能与多种物质发生反应。某同学将金与过量的N2O5混合，生成了化合物A和B（A与B物质的量相等）。经分析：A的电导与KCl同类型。其中A的阴离子具有平面四边形结构，且配体为平面三角形；A的阳离子具有线型结构，且与CO2是等电子体。1试写出A的化学式和生成A的化学反应方程式。2画出A的阴离子的结构式，并指出中心原子金的氧化数。3配体是单齿配体还是多齿配体？4将A与NaNO3投入到硝酸中，发现可以生成C，同时析出N2O5。问：（1）此时的硝酸是无水硝酸，还是硝酸溶液？为什么？（2）经电导分析，C的电导仍然与A同类型。试写出生成C的化学反应方程式。第8题（12分）220K时在全氟代戊烷溶剂中，Br2和O2反应得到固体A，A在NaOH水溶液中歧化为NaBr和NaBrO3。用过量KI和稀硫酸处理A生成I2，1mol A所产生的I2需5mol Na2S2O3才能与其完全反应。（以下化学式均指最简式）1确定A的化学式，写出A在NaOH溶液中歧化的化学方程式；2A在全氟代戊烷中与F2反应得到无色晶体B，B含有61.1%的Br，确定B的化学式；3将B微热，每摩尔B放出1mol O2和1/3 mol Br2，并留下C，C是一种黄色液体，确定C的化学式；4如果C跟水反应时物质的量之比为35，生成溴酸、氢氟酸、溴单质和氧气，写出化学反应方程式；若有9g水被消耗时，计算被还原C的物质的量。5液态C能发生微弱的电离，所得阴阳离子的式量比约是43，写出电离反应方程式。6指出分子B、C中中心原子的杂化类型和分子的构型。第9题（8分）1SbF3具有显著的导电性，这可能是由于 的作用，写出其反应的化学方程式 。2当SbF5加到氟磺酸（HSO3F）中，获得一种超酸（superacid），试写出有关反应式来说明超酸的形成（注：超酸的酸性比强酸如HNO3、H2SO4的浓水溶液大1061010倍）。3超酸体系能否在水溶液中形成？试说明你的结论。4在这种超酸介质中链烷烃也能起碱的作用，写出叔碳原子在这种介质中所进行的反应。第10题（15分）化合物A和B的元素组成完全相同。其中A可用CoF3在300时与NO2反应制得；B可用AgF2与NO反应制得。其中，A与NO3是等电子体。1确定A和B的化学式，指出A中中心原子的杂化形态。2上述反应中，CoF3和AgF2起什么作用？3A可用无水硝酸和氟代磺酸反应制备。试写出其化学反应方程式，并指明化学反应类型。4B也可用潮湿的KF与无水N2O4反应制得。试写出其化学反应方程式，并指明化学反应类型。5A和B都能发生水解反应。试分别写出B与NaOH和乙醇反应的化学方程式。6A能与BF3反应，试写出其化学反应方程式，并预测BF键长变化趋势，简述其原因；同时阐述A反应前后中心原子的杂化形态。第11题（12分）单质A与氟以19的物质的量之比在室温、高压（约为1MPa）下混合、加热到900时有三种化合物B、C和D生成。它们都是熔点低于150的晶体。测得C中含氟量为36.7（质量百分数），D中含氟量为46.5（质量百分数）。用无水HOSO2F在75处理B时，形成化合物E：BHOSO2FEHF。E为晶体，在0时可稳定数周，但在室温下只要几天就分解了。1为确定A，如下测定A的相对原子质量：用过量Hg处理450.0mg的C，放出53.25cm3的A（25，101.0kPa下）。计算A的相对原子质量。2指出A、B、C、D、E各为何物。3根据价层电子对互斥理论（VSEPR），确定B、C和E分子的几何构型。4使开始得到的B、C和D的混合物水解。B水解时放出A和O2，并且形成氟化氢水溶液。C水解时放出A和O2（物质的量比为43），并形成含有氧化物AO3和氟化氢的水溶液。写出三个水解作用的化学反应方程式。5将B、C、D混合物完全水解以测定其组成。在处理一份混合物样品时，放出60.2cm3气体（在290K和100kPa下测定的），这一气体中含有O240.0（体积百分数）。用0.100moldm3FeSO4水溶液滴定以测定水中AO3含量，共用去36.0cm3FeSO4溶液。滴定时Fe2被氧化成Fe3，AO3还原成A。计算原始B、C、D混合物的组成（以摩尔百分数表示）。高中化学竞赛模拟试题（十二）第1题（7分）1AgCl2NH3Ag(NH3)2Cl 2Ag(NH3)2Cl2Ag4NH3Cl2Ag2HNO3AgNO3NO2H2O（各1分）2Hg2Cl26HNO32Hg(NO3)22HCl2H2O2NO2（2分）2Hg(NO3)22H2O2HgO24HNO3（1分）32Pb5(VO4)3Cl18HCl3V2O510PbCl29H2O（2分）3V2O510Al5Al2O36V（1分）（V2O5由VCl5水解得到）第2题（10分）1V3H2SO4（浓）VOSO42SO23H2O（2分）2MnO45VO28HMn25VO34H2O（2分）或MnO45VO2H2OMn25VO22H2MnO45NO26H2Mn25NO33H2O（2分）(NH2)2CO2NO22HCO22N23H2O（2分）3（2分）第3题（14分）1Au8CNO24Au(CN)24OH（2分）KAu(CN)24OH4/(CN8pO2)Au(CN)24Au4OH4/(Au4CN8pO2)(K稳Au(CN)2)4KKn0/0.059，00(O2/OH)0(Au/Au)0.4011.681.279Vn4，K1.941087K(2.01038)41.9410873.101066（3分）2Au(CN)2Zn2AuZn(CN)42（2分）KZn(CN)42/Au(CN)22K(Zn(CN)42) K(Au(CN)2)2Zn2/Au2设KZn2/Au，为对应于以下反应的平衡常数2AuZn2AuZn200(Au/Au)0(Zn2/Zn)，n2Kn0/0.059，K1.121083得K2.81022（3分）2络合沉淀法：Fe26CNFe(CN)64 4Fe33 Fe(CN)64Fe4Fe(CN)63优点：成本低；缺点：产生二次污染，设备庞大。（2分）氧化法：CNOHO3(Cl2，ClO，H2O2，Na2O2)CNOCO2N2优点：处理彻底；缺点：成本较高。（2分）第4题（6分）1过氧化物含有O22，例如：H2O2，Na2O2，BaO2，H2S2O8，CrO5，VO23（2分）2（1）高锰酸钾法：5H2O22MnO46H3O2Mn25O214H2O（2）碘量法：H2O22I2H3OI24H2O I22S2O322IS4O62（2分）第5题（11分）1（A、E各1分，B、C、D各2分）2将K2PtCl4转化为A目的是使CH3NH2更容易取代A中的碘。（1分）3下列两种答案均得满分：Ag2CO3与丙二酸生成丙二酸银盐，再与D作用形成AgI沉淀，加速丙二酸根与铂配位。Ag2CO3与D发生下列反应：DAg2CO3DCO32AgI DCO3再与丙二酸根发生配体取代反应，形成E。（2分）第6题1 或 共23B2H66NH32B3N3H612H233NH4Cl3BCl3Cl3B3N3H39HCl2Cl3B3N3H36NaBH42B3N3H63B2H66NaCl3NH4Cl3LiBH4B3N3H63LiCl9H2 （4）3RNH3Cl3BCl3Cl3B3N3R39HCl 2Cl3B3N3R36NaBH42H3B3N3R33B2H66NaCl Cl3B3N3R33LiRR3B3N3R33LiCl （5）氮原子电负性比硼原子大，氮原子上电子云密度比硼原子大，氮原子有部分碱性，硼原子有部分酸性。 （6） （7）A： B： （8）C： D：第7题（12分）1NO2Au(NO3)4（2分） Au3N2O5NO2Au(NO3)4NO（2分）2（2分，离子电荷省略）；Au的氧化数3（1分）3单齿配体（1分）4（1）无水硝酸。因为若是硝酸水溶液，则不会析出N2O5，因为N2O5会与水发生剧烈反应。（2分）（2）NO2Au(NO3)4NaNO3NaAu(NO3)4N2O5。（2分）第8题（18分）1A是BrO2（2分）；6BrO26NaOHNaBr5NaBrO33H2O（2分）2B是BrO2F（2分）3C是BrF3（2分）43BrF35H2OHBrO3Br29HFO2（2分） 0.2mol（2分）52BrF3BrF2BrF4（2分）6B：sp3 三角锥；C：sp3d 正三角形（4分）第9题（8分）1自偶电离（1分） 2SbF3SbF2SbF4（1分）2或（2分）3超酸体系不能在水溶液中形成，因为在任何水溶液体系中，其酸度都被存在于水溶液中的H3O所限定，即使最强的酸在水溶液中也只能是H3O，达不到超酸的酸性。（2）4R3CHH2SO3FR3CH2HSO3F（2分）第10题（14分）1A：FNO2； B：FNO；A中N原子的杂化形态为sp2。（3分）2CoF3和AgF2均为常见的氟化剂。（1分）3HNO3FSO3HFNO2H2SO4；该反应为取代反应。（2分）4N2O4KFFNOKNO3；该反应为复分解反应或取代反应。认为是复分解反应有：N2O4NONO3，然后相互交换成分，也可认为是取代反应。（2分）54FNO6NaOHNaNO3NaNO22NO4NaF3H2O；FNOC2H5OHC2H5ONOHF（2分）6FNO2BF3NO2BF4；BF键长增大，原因是BF3中存在大，BF键长较短；而形成NO2BF4后，大键消失，硼原子杂化由sp2杂化形态变成sp3杂化形态，因此，BF键长增大。FNO2反应前氢原子的杂化形态为sp2，反应后变成了sp杂化形态。（4分）第11题（20分）1AFnn/2HgAn/2HgF2；n（A）n（AFn）m（AFn）M（AFn）0.4500g/（MAn19.0）g/mol2.17103mol；已知C中含氟36.7，即n19.0（MAn19.0）36.7，解得：n4.0，则C为AF4。0.450 0g（MA419.0）2.17103mol，解得：MA13l.4gmol。（4分）2A：Xe；B：XeF2；C：XeF4；D：XeF6；E：（XeF）（OSO2F）。（各1分）3B：XeF2，直线型：；C：XeF4，平面正方形：；E：（各1分）4XeF2（g）H2O（l）Xe（g）1/2O2（g）2HF（aq）；（各1分）XeF4（g）2H2O（l）2/3Xe（g）1/2O2（g）1/3XeO3（aq）4HF（aq）；XeF6（g）3H2O（l）XeO3（aq）6HF（aq）；（各1分）5设n（XeF2）1，n（XeF4）a，n（XeF6）b，则n（Xe）12a/3；n（O2）1/2（1a）；n（XeO3）a/3b。气体物质的量：nGn（Xe）n（O2）3/27a/6，因含O2为40，则n（O2）/nG0.40（1/2a/2）/（3/27a/6），解得a3。n（O2）0.40PV / RT0.40105Nm260.2106m3（8.314J（Kmol）298K）1.0103mol。6Fe2XeO36H6Fe33H2OXe。n（XeO3）n（Fe2）6c（Fe2）V（Fe2）60.60103mol。n（XeO3）n（O2）0.60103mol（1.0103mol）（a/3b）（1/2a/2），解得b0.20。故混合物的摩尔百分组成为XeF2：23.8；XeF4：71.4；XeF6：4.8。（5分）