全国高中化学竞赛试题集萃(二).pdf

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1、全国高中化学竞赛试题集萃（二）三、本题包括三、本题包括 2 2 小题，共小题，共 2424 分。分。（第（第 2626 题题 6 6 分，第分，第 2727 题题 1818 分）分）26.S2O 在碱性条件下发生的歧化反应如下：S2O+OH S+S2O4+SO3+H2O-2-2-2-该反应包含两个独立的歧化反应，它们的离子方程式分别为、。如果这两个独立的歧化反应是等物质的量发生的，则按上述S2O 的总歧化反应的配平的离子方程式为。27.在酸性溶液中 IO3离子被 I 离子还原生成碘，在碱性溶液中IO3离子不被 I 离子还原，而无论在酸性或碱性溶液中IO4都被 I 离子还原。-在酸性溶液中，IO

2、3离子及I 离子反应的方程式为，IO4离子及I 离子反应的方程式为；在碱性溶液中 IO4离子及 I 离子反应的方程式为。-现有 1 升含有 IO3和 IO4离子的混合溶液，用移液管取出25.00cm 放入锥形瓶中，酸化后加入过量的固体碘化钾，用0.1014 mol dm的硫代硫酸钠标准溶液滴定，消耗24.65cm 硫代硫酸钠标准溶液；另取上述混合液25.00cm，用碳酸氢钠溶液缓冲到pH=8，加入过量的固体碘化钾，用 0.05020 mol dm的亚砷酸钠标准溶液滴定，消耗4.98cm 亚砷酸钠标准溶液（酸根离子均为正酸根离子）。第一次滴定的离子方程式为，产物中的含氧阴离子的Lewis 结构式

3、为，第二次滴定的离子方程式为，产物中的含氧阴离子的几何构型为。在 1 升原溶液中，IO3离子的 mol 数为，IO4离子的 mol 数为。-333-33-3四、本题包括四、本题包括 2 2 小题，共小题，共 1919 分。分。（第（第 2828 题题 1515 分，第分，第 2929 题题 4 4 分）分）28.硼烷化学是二十世纪的产物，由于它有可能作为高能燃料而促使其化学迅速发展，五十年代后，硼烷的立体化学、结构和键合理论有很大发展，已成为现代无机化学的重要内容之一。最简单的硼烷是 B2H6（乙硼烷），它属于电子化合物（填缺、富、正常），它燃烧能放出大量的热，其燃烧反应方程式为，它之所以没有

4、实际应用作火箭燃料，是因为，。在 180时乙硼烷及 NaBH4反应，得到一种钠盐和一种气体。其钠盐中含有由B 和 H 两种元素组成，式量为 141.82，电荷为-2 的离子，在这种离子中，B 和 H 的质量分数分别为：B：91.47%，H：8.53%。B2H6及 NaBH4反应的化学方程式为，该反应转移的电子数为，在产物中硼元素的平均氧化数为，该反应的氧化剂是，还原剂是。乙硼烷还能及氨气反应，生成共价型离子化合物，且阴、阳离子都有四面体结构，其阳离子的化学式为，阴离子的化学式为，化学反应方程式为。29.有一立方晶系 AB 型离子化合物，A 的离子半径为 61pm，B 的离子半径为 220pm，

5、则 B 离子的堆积方式为，A 离子占有 B 离子围成的空隙中，该类空隙占有率为%，该晶体属于型。五、本题包括五、本题包括 3 3 小题，共小题，共 2222 分。分。（第（第 3030 题题 4 4 分，第分，第 3131 题题 6 6 分，第分，第 3232 题题 1212 分）分）30.某分子式为C5H10的化合物中，存在着分子内张力，从核磁共振谱中可知，分子内有三类不同化学环境的碳原子和四类不同化学环境的氢原子，它可以发生加成反应，此化合物的结构式为（注意立体构型），它的命名为（用系统法命名）。31.-氨基丙酸是蛋白质中的一个成分，它可由另一个-氨丙酸L-(-)-丝氨酸 通过一系列的反应

6、制得。将下列反应所得的中间产物填写在答题卡中相应的位置处。L-(-)-丝氨酸第 1 页32.分子式为C10H10的某烃(A)及氯化亚铜的氨溶液不起反应，在HgSO4存在条件下(A)及稀硫酸(H2SO4+H2O)反应，生成化合物(B)和(C)，它们的分子式均为C10H12O。化合物(B)能和羟氨(NH2OH)发生反应，并能起卤仿(NaOH+X2)反应，化合物(C)也能及羟氨反应，但不起卤仿反应。化合物(A)及高锰酸钾酸性溶液共热，得到间苯二甲酸。则：(A)的结构式为，(B)的结构式为，(C)的结构式为。化合物(B)羟氨反应的产物为，化合物(B)及卤仿应的产物为，化合物(C)羟氨反应的产物为。六、

7、本题包括六、本题包括 2 2 小题，共小题，共 1313 分。分。（第（第 3333 题题 3 3 分，第分，第 3434 题题 1010 分）分）33.锂及 H2反应生成氢化锂时，在生成物中常含有未反应的锂。常用气体容量法测定氢化锂中未反应的金属锂的含量。在 22和 97.46kPa 时，0.205g 样品及水反应，收集到 561cm 未经干燥的氢气，试计算该样品中未反应的金属锂的质量百分比。（已知 22时水的饱和蒸气压为 2.67kPa）34.黑色沉淀 B在 H 条件下加入 H2C2O4+3绿色钾盐晶体 A加水溶解紫红色溶液 C无色气体 D在 H 条件下加入 H2C2O4+通入澄清石灰水中

8、白色沉淀 E近无色溶液 F+加磷酸，再加入上述 C深红色溶液 G在 H 条件下，加入 H2C2O4的物质的量为 CF 的 1/5试回答下列问题：下列物种的化学式为 A，B，C。完成下列变化的离子方程式CO2A(aq)，B+H2C2O4A 转化为 C 的产率为为在工业上实现 A 全部转化成 C，实用的方法是，化学表达式为。七、本题包括七、本题包括 3 3 小题，共小题，共 2222 分。分。（第（第 3535 题题 8 8 分，第分，第 3636 题题 6 6 分，第分，第 3737 题题 8 8 分）分）35.在某 KReO4酸性溶液中含 Re26.65mg，将其通过一个装有 Zn 粒的反应柱

9、后，ReO4离子被锌还原，用0.02000moldm KMnO4标准溶液滴定还原后收集到的溶液（包括洗涤液），当滴到 11.45cm 时，还原态的 Re 又全部被氧化成 ReO4。-33-用计算说明被还原后的 Re 氧化数。用 Re 元素的核外电子构型说明此结果是合理的。试画出 ReO4的结构式（几何构型）。-36.绿色植物的光合作用的总反应式为光和叶绿素 6CO2(g)+6H2O(l)C6H12O6(s)+6O2(g)第 2 页每放出 1 分子 O2需吸收波长为 6.8810 m 的 8 个光量子，1mol O2只能植物贮存 469kJmol 的能量。-7-1在人体中，糖是体内能量主要的来源

10、，人体所需的热量有 70%是由糖类转化提供的，1mol 葡萄糖完全氧化时在理论上可释放 2872 kJmol 热量。在人体内葡萄糖完全氧化分解时的能量变化方程式为C6H12O6+6O2+38H3PO4+38ADP6CO2+44H2O+38ATP ATP+H2OADP+H3PO4H请回答下列问题：计算光合作用中绿色植物的能量转换效率。计算人体内葡萄糖完全氧化分解时能量的利用率。若将光合作用反应的逆反应设计成一个原电池，即葡萄糖的燃料电池，则其正极的电极反应式为，其负极的电极反应式为。（光子的能量公式为为光的波长。）37.最简单的二元硼氮化合物可以通过下列反应合成：B2O3(l)+2NH3(g)2

11、BN(s)+3H2O(g)，式中 h 为普朗克常数 6.62610 Js，c 为光速，3.00010 ms，-348-1-1=-36.0 kJmol-1反应产生的氮化硼的结构及石墨结构相类似，但上、下层平行，B、N 原子相互交替（见图）。层内 BN 核间距为 145pm，面间距为 333pm。请回答下列问题：试画出层状六方氮化硼的晶胞。写出晶胞中各原子的原子坐标。试计算层状六方氮化硼晶体的密度。在高压(60kbar)、高温(2000)下，层状六方氮化硼晶体可转化为立方氮化硼，它及金刚石有类似结构。若立方氮化硼晶胞的边长为 361.5pm，试计算立方氮化硼晶体中 BN 键的键长。参考答案参考答案

12、三、共三、共 2424 分分26.(6 分)5S2O+14OH 4S+3S2O4+7H2O (2 分)-2-2-S2O+4OH S+SO3+2H2O (2分)-2-2-注：、次序可以交换。10S2O+34OH 9S+3S2O4+5SO3+17H2O (2 分)-2-2-2-27.(18 分)IO3+5I+6H 3I2+3H2O(2 分)IO4+7I+8H 4I2+4H2O(2 分)-+-+IO4+I+H2OIO3+I2+2OH (2 分)I2+2S2O3=2I+S4O6-2-2-(2 分)OOSO(2 分)AsO3+I2+2OH =AsO4+2I+H2O(2 分)3-3-正四面体(2 分)0.

13、00333mol(2 分)0.01000 mol(2 分)四、共四、共 1919 分分28.(15 分)缺(1 分)B2H6+3O2=3B2O3+3H2O (2 分)硼烷的热分解产物有毒 (1 分)硼烷在空气中易着火爆炸(1 分)。第 3 页5 B2H6+2NaBH4=Na2B12H12+13H2(2 分)26e(1 分)+5/6(1 分)B2H6、NaBH4(1 分)B2H6、NaBH4(1 分)(NH3)2BH2 (1 分)+-BH4(1 分)B2H6+2NH3=(NH3)2BH2 BH4(2 分)29.(4 分)立方面心(1 分)正四面体空隙(1 分)50%(1 分)ZnS 型(1 分)

14、五、共五、共 2222 分分CH3H30.(4 分)HHCH3H（HCH3HHCH3）(2分)H顺-1,2-二甲基环丙烷，或（1R,2S）-1,2-二甲基环丙烷 (2 分)HOCH231.(6 分)OCH COCH3+NH3ClClCH2OCH COCH3+NH3ClClCH2OCH CONH2（每空各 2 分）32.（12 分）（每空各 2 分）六、共六、共 1313 分。分。（第（第 3333 题题 3 3 分，第分，第 3434 题题 1010 分）分）33.（3 分）解：LiH+H2O=LiOH+H2 2Li+2H2O=2LiOH+H2（1 分）设样品中锂的质量分数为 x0.205(1

15、-x)0.205x+7.9496.941 2(97.46-2.67)0.5618.314(273.2+22)（1 分）x=0.374（1 分）34.（10 分）K2MnO4（1 分）MnO2（1 分）KMnO4（1 分）3 MnO4+O2+2H2O=2 MnO4+MnO2+4OH（2 分）2-MnO2+H2C2O4+2H=Mn+2CO2+2H2O（2 分）+2+66.67%（1 分）电解法（1 分）阳极：MnO4eMnO4（1 分）2-七、共七、共 2222 分分35.（8 分）解：ReO4中 Re 为+7 氧化态，它的物质的量n=26.65/186.2=0.1434mmol（1 分）-在 M

16、nO4Mn 的变化中，1mol MnO4得到 5mol 电子，则 11.45mL 0.02000mol/L MnO4共得到电子ne=0.0200011.455=1.145mmol 电子（1 分）1molReO4失去的电子为1.145/0.1431=8 mol 电子（1 分）-2+-被还原后 Re 的氧化数为7-8=-1（1 分）第 4 页Re 的电子构型为Kr4f 5d 6s，获得一个电子后，其电子构型为Kr4f 5d 6s，这是一种合理的电子排布式。（2 分）14521462OReOOReOO或OO（2 分）O36.（6 分）解：吸收光量子的总能量（1 分）植物贮存能量=4696=2814 kJmol转换效率=2814/8352=33.69%（1 分）-1人体内葡萄糖释放的能量=36.038=1368 kJmol（1 分）-1人体内葡萄糖完全氧化分解时，能量的利用率13682872=47.60%（1 分）正极反应：O2+4H+4e2H2O（1 分）+负极反应：C6H12O6+6H2O-24e6CO2+24H（1 分）+37.（8 分）（2 分）B 原子(0,0,0)(13,23,12)或(2323,13,2312)（1 分）1N 原子 (0,0,12)(3,0)或(,13,0)（1 分）（2 分）dB-N=34a=34361.5=156.5pm（2 分）BN第 5 页