1、H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.41Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1
2、Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDsRgCnUutUuqUupUuhUusUuo福建省泉州市惠安县2020-2021学年高二化学“达利杯”学科素养竞赛试题(考试时间:120分钟,满分100分)第1题(8分)已知
3、二元化合物 A 可以用次氯酸钠和过量的氨气制得,6.4gA 完全燃烧得到 4.48L的氮气(已折算成标准状况)。A 可以与新制 Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,同时生成密度为 1.25gL -1 的无色无味的气体(已折算成标准状况)。1-1 A 的化学式为_。1-2 写岀次氯酸钠与过量氨气反应生成 A 的化学方程式_。1-3 A 的制备过程中氨气需要过量的理由是_。1-4 写出 A 与新制 Cu(OH)2反应的化学方程式_。1-5 已知在一定条件下,A 可与等物质的量的H2O2恰好完全反应得到化合物 B,B 所含元素与 A 相同,其摩尔质量小于 A,实验表明,B 可能存在两种异构体。1-5-
4、1 B 的电子式为_。1-5-2 写出B属于极性分子的同分异构体_。 第2题(10分)某同学用 KSCN 检测铜粉还原硫酸铁后的溶液是否还存在Fe3+,不论铜粉是否过量,向滤液滴加少量 KSCN 都不出现红色,只产生白色沉淀 CuSCN(反应 A)。为了解白色沉淀产生的原因,该同学设计了如下实验。已知:硫氰 (SCN)2 是一种拟卤素,性质与卤素相似,其氧化性介于Br2和I2之间。E(Cu2+/Cu) = 0.34V,E(Cu2+ /Cu+) = 0.153V,E(Fe3+ /Fe2+) = 0.77V,E(SCN)2/SCN) = 0.77V。2-1 实验1 中主要反应的离子方程式为_。2-
5、2 实验1 的黄色溶液与初始溶液相比 pH 减小,请说明原因_。2-3 实验2 的离子方程式为_。2-4 为确定反应A中主要的还原剂,该同学将实验1的反应液过滤,用滤液做如下实验: 2-4-1 (II)的实验目的是_。2-4-2 根据以上实验现象可以得出反应A中主要的还原剂是_。2-5 向5mL 0.1 mol/L Fe2(SO4)3中加2滴0.01 mol/L KSCN,再加入铜粉,振荡。当红色褪去时,能否说明Fe3+已经完全反应?为什么?_。第3题(13分)把红热的玻棒插入橙红色固体A中,A受热后喷射出灰绿色粉末B和无色无味气体C。镁在C中加热生成灰色固体D。B在过量的NaOH溶液中加热溶
6、解,得到绿色溶液E。将适量H2O2加入E中,加热,得到黄色溶液F。F酸化后变为橙色溶液G。向G中加入Pb(NO3)2溶液,得到黄色沉淀H。3-1 写出 A、B、C、D、E、F、G 和 H 的化学式。A_B_C_D_E_F_G _ H_ 3-2 A中的金属元素M可以形成MO2和ZnM2O4,它们均为磁性材料,广泛用于制作磁带和磁盘。分别写出MO2和ZnM2O4中M的价电子组态_和_。3-3 A中的金属元素M可以形成不同形式的羰基化合物或者羰基阴离子,按照18电子规则画出Na2M2(CO)10的阴离子的结构,指出M的氧化态。_ _。第4题(9分)无水(NH4)2Ce(NO3)6是一种重要的氧化剂,
7、由于其参与的氧化还原反应单一、完全且抗干扰能力强,故常在KMnO4与K2Cr2O7等常规氧化剂无法使用时用它来做氧化剂。4-1 量取0.5017g无水N2H6SO4试样(其中混有另一不参与本容量分析反应的化合物)溶于水,用100mL容量瓶定容。取25.00mL样液,加入过量K3Fe(CN)6固体。待固体全部溶解后,缓慢滴加6molL-1KOH溶液。待不再生成气体后,加入6molL-1HCl溶液酸化并用0.1376molL-1硝酸高铈铵溶液滴定。终点前加入少许邻二氮菲亚铁指示剂,溶液由红色变为浅蓝色时即为终点,消耗硝酸高铈铵溶液26.11mL。计算试样中硫酸肼的含量。4-2 若另测得该试样中含氮
8、量为21.51,请问试样中另一化合物是什么?第5题(8分)碱土金属碳酸盐热分解反应:MCO3(s) = MO(s) + CO2(g),热力学数据如下:5-1 四种碳酸盐热分解的熵相近,请简述原因。5-2 表中的x值为_。5-3 从原子结构角度解释上述碳酸盐分解温度的递变规律。5-4 农村盖房常用“烧白灰”的方法(石灰石受热分解)得到生石灰,在此条件下,p(CO2)=30Pa(p=100kPa),则此时CaCO3的分解温度是多少K?第6题(8分)N2O4和NO2的相互转化N2O4(g)2NO2(g)是讨论化学平衡问题的常用体系。已知该反应在295K和315K温度下平衡常数Kp分别为0.100和0
9、.400。将一定量的气体充入一个带活塞的特制容器,通过活塞移动使体系总压恒定为1 bar(1 bar= 100kPa)。6-1 计算295K下体系达平衡时N2O4和NO2的分压。6-2 将上述体系温度升至315K,计算达平衡时N2O4和NO2的分压。6-3 计算恒压下体系分别在315K和295K达平衡时的体积比及物质的量之比。6-4 上述体系在保持恒外压条件下,温度从295K升至315K,下列说法正确的_。a.平衡向左移动 b.平衡不移动 c.平衡向右移动 d.三者均有可能第7题(12分)7-1 磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中
10、高温反应合成。 7-1-1 写出合成磷化硼的化学反应方程式。7-1-2 分别画出三溴化硼分子和三溴化磷分子的结构并写明空间构型。 7-1-3 磷化硼晶体中磷原子作立方最密堆积,硼原子填入四面体空隙中。画出磷化硼的正当晶胞示意图。7-1-4 已知磷化硼的晶胞参数 a = 478 pm,计算晶体中硼原子和磷原子的核间距(dB-P)。 7-1-5 画出磷化硼正当晶胞沿着体对角线方向的投影(用实线圆圈表示 P 原子的投影,用虚线圆圈表示 B 原子的投影)。7-2 Bi2Cl82- 离子中铋原子的配位数为5,配体呈四角锥型分布,画出该离子的结构并指出Bi原子的杂化轨道类型。第8题(11分)化合物J是药物
11、合成的一个中间体: 8-1 请用系统命名法命名化合物J。8-2 判断EF属于什么反应类型。8-3 请写出上述合成路线中AI所代表的试剂及必要的反应条件或中间产物的结构式。第9题(13分)对苯二甲酸是重要的石化产品,工业上主要用于合成聚酯。最近,科学家 们研发了一条利用可再生生物质资源制备对苯二甲酸衍生物 G 和聚酯 P 的合成路线,如下 图所示。9-1 A是一种直链结构的分子,可通过葡萄糖和木质素等发酵制得,其分子结构中含有两个反式双键和两个羧基,写出A的结构简式_。 9-2 写出C和C的结构简式及C的名称_。 9-3 C和D反应主要生成化合物E,该反应的类型是_。E具有多种立体异构体,写出至
12、少两种立体异构体的结构简式(需要标出立体构型)_。 9-4 F与E互为构造异构体,根据题意写出F的结构简式(不需要标出立体构型)_。 9-5 写出G的结构简式_。 9-6 H为防冻液的主要成分,可由D转化而来。由G和H制备聚酯P的化学方程式是_。第10题(8分)画出下列合成路线中中性分子 A、B、C 和 D 的结构简式。参考答案:第1题(8分)1-1 N2H4 (1 分);1-2 NaClO+2NH3 =N2H4 +NaCl+H2O(2 分)1-3 次氯酸钠有强氧化性,防止N2H4继续被氧化(1 分)1-4 4Cu(OH)2 +N2H4 =2Cu2O+N2 +6H2O(2 分)1-5-1 (1
13、分)1-5-2 (1分)第2题(10分)2-1 2Cu2+ + 4SCN = 2CuSCN + (SCN)2 (2分)2-2 (SCN)2与水反应生成酸。(或 (SCN)2 + H2O = HSCN + HOSCN) (2分)2-3 Cu2+ + Fe2+ + 4SCN = CuSCN + Fe(SCN)3 (2分)2-4-1 确认溶液中不含Cu2+ (1分)2-4-2 Fe2+ (1分)2-5 不能;因为生成CuSCN会消耗SCN,使Fe3+3SCN=Fe(SCN)3逆移,红色褪去 (2分)第3题(13分)3-1 A:(NH4)2Cr2O7 B:Cr2O3 C:N2 D:Mg3N2 E:Na
14、Cr(OH)4或NaCrO2 F:Na2CrO4 G:Na2Cr2O7 H:PbCrO4 (8分)3-2 3d2和3d3 (2分)3-3 ,Cr的氧化态-1 (3分)第4题(9分)4-1 方程式:N2H62+ + 4Fe(CN)63- + 6OH- = N2 + 4Fe(CN)64- + 6H2O(1分) Fe(CN)64- + Ce(NO3)62- = Fe(CN)63- + Ce3+ + 6NO3- (1分)所以,N2H62+ 4Ce(NO3)62-试样中硫酸肼的物质的量为:0.1376molL-126.1110-3L1/4100/25=3.59310-3mol(2分)试样中硫酸肼的含量为
15、:3.59310-3mol130.1g.mol-1/0.5017g100%=93.17%(1分)4-2 3.59310-3mol硫酸肼中含有氮元素的质量为:23.59310-3mol14.01g.mol-1=0.1007g 总含氮质量为:0.5017g21.51=0.1079g 杂质含氮质量为:7.20010-3g (1分) 杂质含氮质量分数为:7.20010-3g/(0.5017g-3.59310-3mol130.1g.mol-1)=20.99%(1分) 所以,杂质为(NH4)2SO4。 (2分)第5题(8分)5-1 等物质的量的四种碳酸盐产生的CO2气体的量相等(2分)5-2 1087(写
16、成814也得2分;正负误差在10以内都得满分)(2分)5-3 四种金属属于同一主族,从MgBa,原子的电子层数依次增大,其原子半径依次增大,M2+对O2-的极化能力减弱,生成MO越来越难,导致其分解温度越来越高。(2分)(正确分析极化能力变化规律的,得满分)5-4 第6题(8分)6-1 设体系在295K(V1,T1)达平衡,N2O4(g)和NO2(g)的分压分别为p1和p2,根据所给条件,有:p1+p2=1 bar 根据题给295K的平衡常数,有:Kp(295k)=( p2/p2)2/(p1/p1)=0.100 联立(1)、(2)方程解得: p1=0.730 bar=73.0kPa p2=0.
17、270 bar=27. 0kPa (2分)6-2 设体系在315K(V2,T2)达平衡,N2O4(g)和NO2(g)的分压分别为p1和p2,根据所给条件,有:p1+p2=1 bar 根据题给315K的平衡常数,有:Kp(315k)=( p2/p2)2/(p1/p1)=0.400 联立(3)、(4)方程解得: p1=0.537 bar=53.7 kPa p2=0.463 bar=46.3 kPa (2分)6-3 2n(N2O4)=n(NO2),PV=nRT,得:2(p1V1/T1p1V2/T2)/R =(p2V2/T2p2V1/T1)/R(2p1+ p2)V1/T1 =(2 p1p2)V2/T2
18、 V2/V1 = T2/T1(2p1+ p2)/(2 p1+p2)=315/295(20.730+0.270)/(20.537+0.463)=1.20因为体系的总压不变,则n2/n1=V2/V1T1/T2=1.20295/315=1.12(3分)6-4 c(1分)第7题(12分)7-1-1 BBr3 PBr3 3H2 BP 6HBr (1分)7-1-2 (平面三角形) (三角锥形) ( 画不画磷上的孤对电子不影响得分) (2分) 7-1-3 (注:填入另外四个四面体空隙也可,但不能一层空一层填) (2分)7-1-4 d B-P 或 d B-P pm (2分)7-1-5 (2分)7-2杂化轨道类
19、型 :sp3d2 (1分)第8题(11分)8-1 5-氨基-2-硝基-4-溴苯甲酸甲酯(取代基排序与答案不一致者不得分,有任何错误均不得分。)(1分)8-2 取代反应(1分)8-3 各1分共9分ABCDEFGH I 第9题(13分)第10题(8分) 学校 姓名 考号 高二年化学答案卷12345678910总分第1题(8分)1-1 _1-2 _1-3 _1-4 _1-5-1 _1-5-2 _第2题(10分)2-1 _2-2 _2-3 _2-4-1 _2-4-2 _2-5 _第3题(13分)3-1 A_B_C_D_E_F_G _ H_ 3-2 _3-3 _,_第4题(9分)4-1 4-2 第5题(8分)5-1 _5-2 _5-3 _ _5-4 第6题(8分)6-1 6-2 6-3 6-4 _第7题(12分)7-1-1 _7-1-2 _、_ 7-1-57-1-3 7-1-4 7-2第8题(11分)8-1 _8-2 _8-3 A_B_C_D_E_F_G_H_I_第9题(13分)9-1 _ 9-2 _ _ _ 9-3 _ 9-4 _ 9-5 _ 9-6 _第10题(8分)A_B_C_D_