2008年全国高中学生化学竞赛(陕西赛区)初赛试题

n(ClO )
) n(ClO 3
a ，假定所得溶液为 500mL，则 c(Cl )为
－
mol/L（用含
a 的代数式来表示） 。 9． （6 分）碘酸钾是一种白色结晶粉末，无臭无味。酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化 剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘；在碱性条件下，碘酸钾能被 氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾；碘酸钾在常温下稳定，加热至 560℃开始分解。工业生产 碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为： 6I2+11KClO3+3H2O===6KH(IO3)2+5KCl+3C12
+ 比 E 沸点高的相邻同系物 浓硫酸，△
甲 + 硫酸溶液
G（C5H10O2 具有果香味）
乙 + 硫酸溶液
② △
D（能发生银镜反应） E ③ △
氧化
F
氧化
C E 白色沉淀
H C
加 H2O，催化剂 AgNO3，HNO3
丙+氢氧化钠醇溶液
·2·
2008 年全国高中学生化学竞赛（陕西赛区）初赛试题
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2008 年全国高中学生化学竞赛（陕西赛区）初赛试题
第 I 卷
1． （3 分）清华大学汽车安全与节能国家实验室自主研发了“燃料电池城市客车” ，这种 客车是采用氢能燃料电池的公共汽车，有望为 2008 年北京奥运会服务。 （1）已知氢气燃烧热为 285.8kJ/mol。在 25℃、l01kPa 下，l g 辛烷燃烧生成二氧化碳和 。 液态水时放出的热量为 48.41kJ，写出辛烷燃烧的热化学反应方程式 （2）若以辛烷代表汽油燃料，通过比较说明目前使用氢能的优缺点。 。 优点： 。 缺点： 2． （7 分）有 A、B、C、D 四种相邻短周期元素（如右图所示其在周期表中的 位置关系） ，根据元素性质递变规律。回答下列问题： （1） A 和 C 元素、 B 和 D 元素各有相似的化学性质， 是因为 。 （2） 氧和硫处于同一族， 性质相似， 对应的化合物也有类似的性质， 同时有差异。 如 H2O 与 H2S、CH3CH2OH 与 CH3CH2SH（乙硫醇）等有一定相似性。请回答下列问题： ① 已知酸性 H2O<H2S，试判断乙醇和乙硫醇分别与金属钠反应的剧烈程度。 CH3CH2SH（填>、<或=） 。 CH3CH2OH ② CH3CH2Br 不仅能与 NaOH 溶液反应，而且也能与 NaHS 溶液反应，则后者化学反应 。 方程式为 （3）在四种元素中 A 元素还可能与 D 元素有相似的化学性质，化学上称为对角线规则。 请完成下列反应方程式（已知镁可以在氮气中燃烧得到氮化镁） ： 。 ①Li 单质也能在氮气中燃烧，其化学反应方程式为： 。 ②铍单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为： 3． （4 分）右图是现行教材中对于一个可逆反应，用正反应速 率和逆反应速率的变化来描述如何建立化学平衡状态的图像（速 率的表达形式上略有改动） 。根据化学平衡原理，当其他条件不变 时，从 0～t。之间的任何一种状态开始，最终都能达到同样的平 衡状态。 2F（g） ，回答下列问题： 对于反应 2D（g）+E（g） （1） 在一容积固定不变的密闭容器中， 充人 2molD 和 1molE， 在一定温度下达到图示的平衡状态，测得此时容器中气体的总物质的量为 2.1mol，则 E 的平 ；达到平衡后，若仅减小压强，F 的体积分数将 （填增大、减 衡转化率为 小或不变） 。 （2）题（1）所述的反应从开始到平衡状态的过程，可用上图来描述。当 A 点的反应速 mol， 率所对应的 F 的物质的量为 l.4mol 时，则 B 点的反应速率所对应的 D 的物质的量为 mol。 E 的物质的量为 （3）其他条件不变时，在题（1）密闭容器中起始时充人 l.6molF，若也能达到如图所示 mol 和 E mol。 的相同的平衡状态，还需充人 D 4． （10 分）A、B、C、D 为原子序数依次增大的四种短周期元素，A、D 同主族，B、C 同周期。它们中的两种元素可形成多种原子个数比为 1：1 的化合物，甲、乙、丙、丁为其中 的四种，它们的元素组成如下表： 化合物 元素种类 甲 A、B 乙 A、C 丙 A、D 丁 C、D
已知：①苯环上的取代有如下定位规律：当苯环上的碳原子连有甲基时，可在其邻位或 对位上引入官能团；当苯环上的碳原子连有羧基时，可在其间位上引入官能团。
②
请写出： （1）反应类型：反应 I （2）下列转化的化学方程式： C→D
，反应Ⅱ
。
；
。 B+D→E 分子结构中含有－COOR （3） 苯佐卡因有多种同分异构体， 其中－NH2 直接连在苯环上， （R 为饱和的链烃基）官能团，且苯环上的一氯取代物只有两种的同分异构体共有 6 种，除苯 佐卡因外，其中 3 种的结构简式是：
。 。 。 。 。 。
10． （9 分）三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通 过实验来探究一红色粉末是 Fe2O3、Cu2O 或二者混合物。探究过程如下： [查阅资料] ①Cu2O 是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成 Cu 和 CuSO4，在空气中加热生成 CuO。 ②在酸性条件下，Fe3+可把 Cu 氧化成 Cu2+。 [提出假设] 假设 l：红色粉末是 Fe2O3
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2． （4 分）电镀银废液中含有[Ag(CN)2] ，对环境会造成污染。试回答： － （1）电镀银电解质为什么用[Ag(CN)2] ，而不用 AgNO3? （2）解释氰化物对人体有强毒性。 （3）如何处理废液并回收其中的 Ag?
－
3． （6 分）指出下面过程中方框所代表的化合物的结构
4． （6 分）指出下面分子有无手性，如有手性碳原子请写明 R、S8 年全国高中学生化学竞赛（陕西赛区）初赛试题
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假设 2：红色粉末是 Cu2O 假设 3：红色粉末是 Fe2O3 和 Cu2O 的混合物 [设计实验] 取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂。 。 （1）若假设 1 成立，则实验现象是 （2）若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你 。简述你的理由（不需写出反应的方程式） 。 认为这种说法合理吗? （3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色，则证明原固体 ，写出发生反应的离子方程式： 。 粉末是 [探究延伸] 经实验分析，确定粉末为 Fe2O3 和 Cu2O 的混合物。 （4）实验小组欲用加热法测定 Cu2O 的质量分数。取 a g 固体粉末在空气中充分加热，待 。 质量不再变化时，称其质量为 bg（b>a） ，则混合物中 Cu2O 的质量分数为 。经查阅资料得知， （5）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾（CuSO4·5H2O） 2+ 2+ 3+ 在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使 Cu 、Fe 、Fe 分别生成沉淀的 pH 如下： 物质 开始沉淀pH（离子浓度0.1mol·L ） 沉淀完全pH（离子浓度l0～mol·L ） 实验室有下列试剂可供选择： C．NaOH A．氯水 B．H2O2 实验小组设计如下实验方案：
V 2O 5
5． （9 分）实验室中根据 2SO2+O2 实验装置来制备 SO3 固体。
2SO3；△H= －393.2 kJ·mol
－1
设计如下图所示
请回答下列问题： 。 （1）实验前，必须进行的操作是（填操作名称，不必写具体过程） （2）在 A 装置中加入 Na2SO3 固体的同时，还需加几滴水，然后再滴加浓硫酸。加几滴 。 水的作用是 。 （3）试管 C 的作用是 ； 装置 D 的三个作用是： ① ， （4） 广口瓶 D 内盛的试剂是 ，③ 。 ② （5）实验中当 V2O5 表面红热时，应将酒精灯移开一会儿再加热，以防温度过高，这样 。 做的原因是 。 （6）装置 F 中 U 型管内收集到的物质的颜色、状态是 。 （7）装置 G 的作用是 。 （8）从 G 装置导出的尾气处理方法是 6． （9 分）甲、乙、丙三种有机物，可发生下列反应： ① △ A（焰色反应呈黄色） C
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通常情况下，甲为有机物气体，密度比空气略小；乙为液体；丙和丁为固体且均为离子 化合物。请填写下列空白： ，乙的电子式为 ，丁中阴 （1）D 元素的原子结构示意图为 。 离子与阳离子的个数比为 （2）已知在标准状况下，5.6 L 的甲完全燃烧放出的热量为 325kJ，试写出表示甲的燃烧 。 热的热化学方程式： 。 （3）研究表明，乙是一种二元弱酸，试写出乙在水中的电离方程式： 个； （4） 已知丙的晶体结构与 NaCl 相似， 则该晶体中与 D 离子距离最近的 D 离子有 有资料显示，丙是一种危险物质，其反应活性很高，在潮湿的空气中能自燃。试用化学方程 。 式表示自燃的原因
－1 －1
Cu(OH)2 4.7 6.7 D．Cu2(OH)2CO3
Fe(OH)2 7.0 9.0
Fe(OH)3 1.9 3.2
试回答： ①试剂 1 为 ②固体 X 的化学式为 ③操作 I 为
，试剂 2 为 。 。
（填代号字母） 。
2008 年全国高中学生化学竞赛（陕西赛区）初赛试题
第Ⅱ卷
1． （8 分）暗绿色化合物 Co(NH3)3(H2O)Br3 是反磁性物质，它溶于水中得到深绿色溶液， 静置后变成红色溶液。溶液的摩尔电导随着静置时间的增加而增加。试回答： （1）写出中心离子的价电子组态，并指出其在绿色化合物中的杂化形式。 （2）写出表示绿色化合物与红色化合物结构的化学式。 （3）画出绿色化合物所有可能的几何异构体，并指出哪些有旋光异构体。 B 式 K=9 （4）若红色化合物的两个异构体能发生下面的异构化反应：A 式 试判断该异构化反应是焓效应驱动的反应还是熵效应驱动的反应?估算该反应的焓效应是 多少?画出 B 式的结构。