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(精品)高中化学竞赛初赛模拟试卷 (18)

全国化学竞赛初赛模拟试卷(14)第一题(8分)超酸是由两种或两种以上的含氟化合物组成的溶液。

比如氢氟酸和五氟化锑按1︰1混合时,它的酸性是浓硫酸的10亿倍,能溶解不溶于王水的高级烷烃蜡烛。

魔酸(HSO 3F -SbF 5)是已知最强的超酸,许多物质(如H 2SO 4)在魔酸中可获得质子(即质子化)。

1.SbF 5属于 类化合物,其理由是 ,它与HF 形成超酸的化学式是 。

2.写出该超酸溶解高级烷烃(R 3CH 表示)的化学方程式; 3.超酸体系能否在水溶液中形成?试说明你的结论; 4.写出硫酸在魔酸中质子化的反应方程式; 5.你认为存放魔酸的最佳容器的成分是什么?第二题(4分)有人认为乙酸与乙醇在催化剂作用下发生酯化反应有下列2种途径:途径(Ⅰ):CH 3COOH −→−+H CH 3COOH 2+−−→−-OH 2CH 3C +=O −−−→−OH H C 52 CH 3COO +HC 2H 5−−→−+-H CH 3COOC 2H 5 途径(Ⅱ):CH 3COOH +C 2H 5OH −→−CH 3C(OH)2OC 2H 5−−→−-O H 2 CH 3COOC 2H 5根据课本所学的知识设计一个实验,并根据实验结论说明在什么情况下,按途径(Ⅰ)进行,什么情况下按途径(Ⅱ)进行。

第三题(3分)分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得到的溶液前者呈绿色,后者呈蓝色。

请解释原因;设计一个实验证明你的看法(简述实验方案和实验现象)。

第四题(7分)I 2是中学常见的化学物质,但它又表现出非常复杂的化学性质。

若将I 2与适量的S 2O 6F 2反应,最终分别只生成一种固体A ,A 中碘元素的质量分数分别为79.38%;若将适量的I 2置于B 液体中,发现能生成化合物C ;经分析,A 与C 的阳离子完全相同,C 的阴离子为正八面体结构,C 中碘元素的质量分数分别为66.84%。

1.写出A 、B 、C 的化学式;2.写出合成A 、C 的化学反应方程式; 3.指出C 中阴阳离子的杂化类型。

第五题(9分)通化合物A 在通常状况下为深红色液体,可看作铬酸分子中的两个OH 被C1所取代。

A 的制备可由固体红矾K 2Cr 2O 7与KCl 混合物和浓硫酸小心加热下制得。

1.写出A 的化学式,并命名;2.各列举一种由主族元素组成的物质:①具有相似的色态;②相似的结构和物质类别。

3.写出制备A 的反应方程式。

4.钢铁分析中为消除铬对测定锰含量的干扰,溶解试样时加入NaCl 并加入HClO 4蒸发至冒烟,使其以CrO 2Cl 2形式挥发。

将气体通入亚硫酸钠溶液吸收。

写出上述反应的离子方程式。

第六题(4分)将mg HAc 溶解在100g 水中所形成的溶液,其凝固点为-0.558℃。

将相同质量的mg HAc 溶解在100g 苯中所形成的溶液,其凝固点较纯苯降低了0.990℃。

已知:水和苯的凝固点降低常数分别为1.86和5.12K ·kg ·mol -1。

1.计算HAc 在水中和苯中的摩尔质量比;2.解释在水和苯中醋酸的摩尔质量为什么不相同。

第七题(9分)化合物A 的结构简式如右图,下面是用苯和四个碳以下的简单有机原料的合成路线:+B −−→−3AlCl C −−−−→−HCl Hg Zn ;/D −−−→−+3/AlCl E F −−→−4NaBH G−−→−3PBr H −−−→−乙醚/Mg −−→−2CO −−→−HCl I −−−−−→−+H OH CH CH /23−−→−4NaBH A 1.系统命名法命名A ;2.写出B ~I 各物质的结构简式;第八题(10分)OH钛虽被列为稀有元素,但在地壳中的丰度中高居第10位;钛的化合物是第一过渡系中最难被还原为金属的化合物,在电化学法建立之前,还原钛化合物只能采用价格昂贵的强还原剂。

以金红石为原料制备金属钛时,首先通过氯化法制得四氯化钛,然后在右图所示装置中还原制得海绵钛,海绵钛再经真空电弧熔炼得钛锭。

1.指出钛在自然界中的存在形式;2.钛有多种优异性质,除密度比钢轻外,还有2大显著优点是什么?3.溶解金属钛的最好试剂是氢氟酸,写出反应方程式。

4.TiO2的水化物不溶于水,但在一定条件下既能溶于强酸,又能溶于强碱。

请用电离方程式解释TiO2的水化物既能溶于强酸又能溶于强碱的原因。

5.写出由金红石(TiO2)制取单质Ti的反应方程式,并计算该反应的ΔH。

(已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.5kJ/mol;②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);△H=-566kJ/mol;③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g);△H=+141kJ/mol)6.写出右图中的反应方程式;指出在Ar气氛中进行的理由。

7.具有钙钛矿型晶体结构的BaTiO3是最重要的电陶瓷材料,以TiO2为主要原料,通过高温固相反应制得。

写出反应方程式。

第九题(10分)固定立方体的下底,把立方体上底旋转45°,成为立方反棱柱如右图。

1.哪一常见分子是立方反棱柱的结构;2.立方反棱柱中,上下八个大球(半径为R)构成立方反棱柱空隙,在此空隙中放入一个小球(半径为r),计算小球与大球正好相切时r/R的值。

3.八配体的化合物可能有好几种理想的几何结构,其中最简单和对称性最高的是立方体。

实际上观测到的过渡金属八配位的配合物打部分是四方反棱柱。

(1)为什么四方反棱柱的配合物比立方体的同种配合物稳定?(2)试画出MX6Y2(X、Y为单齿配体,M为中心体)立方反棱柱所有的几何异构体?(3)一般来说,若某种分子的几何构型不存在对称面或对称中心,那么这种几何构型一定存在族光异构体。

试判断上面的立体异构体中,哪些存在旋光异构体?第十题(5分)(s)存在的饱和溶液中,存在着如下平衡:Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-,在有Mg(OH)向该饱和溶液中分别加入固体CH3COONa、NH4Cl时,固体Mg(OH)2的质量有什么变化?通过计算说明原因。

(参考数据:K sp(Mg(OH)2)=1.8×10-11,K a(HAc)=K b(NH3·H2O)=1.8×10-5)第十一题(8分)由A、B两种简单钠盐组成的混合物,溶于水后水溶液呈中性,将其配成100mL溶液。

取20.00mL,加入足量AgNO3溶液,得到5.26g沉淀;另取25.00mL,加入足量BaCl2溶液,得到0.61g沉淀;再取20.00mL,加入醋酸酸化,所得溶液可被0.500mol/L的Na2S2O3溶液滴定,消耗24.00mL。

通过计算确定A、B的化学式及组成。

第十二题(10分)晶体X易溶于水,由位于前四周期A、B、C、D四种元素组成。

在晶体结构中B元素存在一种高自旋的离子B高和一种低自旋的离子B低,它们分别作立方最密堆积;A的离子位于由B高离子或B低离子组成的四面体空隙中;C、D组成双原子原子团,全部位于B高离子和B低离子之间,其中C与B低离子相邻,D与B高离子相邻。

已知X的化学式由15个粒子组成,其中A、B的质量分数分别是12.7%、36.4%。

1.写出X的化学式(用A、B、C、D表示);2.X晶体中A离子占据四面体空隙的百分率;3.通过计算确定X的真实化学式;4.画出X的晶胞5.该晶胞中A、B粒子的空间堆积形式与哪一常见离子晶体的晶胞相似第十三题(13分)化合物A是平面型非极性分子,具有弱酸性,能与NaOH以物质的量1︰3反应生成盐;A 在一定条件下水解得到B,中和0.6156g B需消耗21.6mL 0.500mol/L NaOH溶液;将B加热脱水,生成另一平面型非极性分子C,C燃烧仅得到1种产物;A与C的相对分子质量非常接近。

1.写出A、B、C的结构简式;2.写出C的物质类别和燃烧反应方程式;C与何物质反应能得到A;3.写出A与KOH反应的化学方程式,并解释A为什么具有弱酸性?参考答案(0514)第一题(8分)1.最强的路易斯酸SbF5中的中心原子有4d空轨道,能接受其它物质的孤电子对H[SbF6](各1分)CH+H[SbF6]R3C++H2+[SbF6]-(1.5分)2.R3.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。

(1.5分)4.H[SO3FSbF5]+H2SO4=H3SO4++[SO3FSbF5]-(1分)5.聚四氟乙烯(1分)第二题(4分)示踪原子法(1分),用有18O标记的CH3CO18OH与乙醇的反应,检验生成的酯,若无18O 则是按途径Ⅰ进行的;若含有18O,则是按途径Ⅱ进行的。

(各1.5分)第三题(3分)溶液呈“绿色”是Cu2+与NO2混合的结果。

(1.5分)因为铜片质量相同,溶液体积相同,生成的Cu2+浓度相同;加热绿色溶液,有红棕色气体产生,溶液变成蓝色。

(1.5分)第四题(7分)1.A:I3SO3F B:AsF5C:I3AsF6(各1分)2.3I2+S2O6F2→2I3SO3F;3I2+3AsF5→2I3AsF6+AsF3(各1.5分)3.I3+:sp3AsF6-:sp3d2(各0.5分)第五题(9分)1.CrO2Cl2(二)氯化铬酰(各1分)2.①Br2②SO2Cl2(各1分)3.K2Cr2O7+4KCl+9H2SO4=6KHSO4+2CrO2Cl2+3H2SO4·H2O(2分,写K2SO4或H2O 给1分)4.Cr2O72-+4Cl-+6H+=2CrO2Cl2↑+3H2O(1.5分)2CrO2Cl2+3SO32-+H2O=2Cr(OH)2++4Cl-+3SO42-(1.5分,其它合理物质也可以)第六题(4分)1.HAc在水中和苯中的摩尔质量比为1︰2(2分)2.计算结果表明,HAc在苯中通过氢键发生了双分子缔合;HAc在水中与H2O形成氢键而不是HAc分子间。

(2分)第七题(9分)1.2-对异丁苯基-1-丁醇(1分)2.B:(CH3)2CHCOCl C:(CH3)2CHCO-D:(CH3)2CHCH2-E:CH3CH2COCl F:(CH3)2CHCH2--COCH2CH3G:(CH3)2CHCH2--CH(OH)CH2CH3H:(CH3)2CHCH2--CHBrCH2CH3I:(CH3)2CHCH2--CH(COOH)CH2CH3(各1分)1.氧化物和含氧酸盐(1分)2.强度大:合金抗拉强度达180kg/mm 2,适应温度宽;耐腐蚀(不怕酸、碱、海水、体液)(各1分)3.Ti +6HF =H 2TiF 6+2H 2↑(1分) 4.H ++HTiO3-+H 2O H 4TiO 4Ti 4++4OH -(1分,H 4TiO 4写成Ti(OH)4或H 2TiO 3)5.TiO 2+2Cl 2+2CTiCl 4+2CO (1分) △H =-80kJ/mol (1分)6.TiCl 4+2Mg =2MgCl 2+Ti (1分)防止高温下Mg (Ti )与空气中的O 2(或CO 2、N 2)作用(1分) 7.BaCO 3+TiO 2BaTiO 3+CO 2(1分)第九题(10分)1.S (1分)2.以A 、B 为球心的两大球相切,所以AB =2R ,同理EH =2R 。

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