1、全國化學競賽題 全國化學競賽題 全國化學競賽初賽模擬試卷（三）（時間： 3 小時 滿分： 100 分）數據分析,僅使用催化劑除污染氣體的可能性；三、（ 9 分）完成以下各題反應方程式： 1氯化鉻酰CrO2Cl2 是紅色液體,它的制備可由固體紅礬K2Cr2O7與 KCl 混合物和濃硫酸當心加熱下制得,寫出制備CrO2Cl2 的反應方程式； 2鋼鐵分析中為排除鉻對測定錳含量的干擾,利用其生成CrO2Cl2 加熱揮發而除去；將氣體通入亞硫酸鈉溶液吸??；寫出吸取反應方程式； 3Cr 的化合物是有毒物,嚴禁在環境中滯留；已知 Cr 鹽的毒性只有 Cr 鹽的 0.5 ,所以將廢水中 Cr 轉化為 Cr 是

2、處理 Cr 廢水的方向；其方法有化學方法和電解法；電解法：將含 Cr 廢水調至酸性,加些 NaCl 以提高導電率,用鐵作電極材料進行電解；陽極反應式：；陰極反應式：；溶液中發生反應的離子方程式：；應：隨著電解和溶液中反應的進行,溶液 pH值不斷提高,所以在陰極區再發生的沉淀反四、（ 13 分）下面是一組有關氫硫酸與鹵素反應的問題 1試驗一：取4mL飽和氫硫酸溶液于一試管中,加4mL飽和氯水（過量）；發覺試管內先顯現白色渾濁,后又漸漸變澄清；試驗二：試管中注入3mL酒精,加入綠豆大小堆量的S 粉,微熱、振蕩促其溶解,稍后將這種 S的酒精溶液倒入盛有2/3 試管體積的水中,然后平均分裝在兩支試管中

3、試驗：一支試管中加入過量的氯水,另一個試管中通入氯氣,一兩分鐘之內兩個試管中的 S溶膠都全部溶解成無色溶液；試驗二中將 S的酒精溶液倒入水中有什么現象,為什么會有這樣的現象？寫出試驗一、二全部六個可能發生的反應方程式； 2三個試管中都加入4mL飽和 H2S溶液,分別滴入稍過量的氯水、Br2 和 I2 水（從溶液的顏色判定）,發覺反應生成的S出現的渾濁度是逐步增大；以上現象是否說明 Cl2、 Br2、I2 的非金屬性和氧化性依次增強,為什么？ 3假如將 Cl2 通入氫碘酸溶液,也會使溶液先呈棕褐色,后變為無色澄清溶液,寫出兩步反應方程式；五、（ 9 分）水的硬度常用一種規定的標準來衡量；通常把1

4、 升水中含有10 毫克 CaO（或相當于 10 毫克 CaO）稱為 1 ； Ca2、Mg2的硬度之和稱為總硬度；用配位滴定法分析某水樣的硬度時,取50.00mL 水樣放入 250mL錐形瓶中,加入稀鹽酸數滴,煮沸,冷卻,加入2mL 11 的三乙醇胺溶液和10mL NH3 H2O NH4Cl緩沖溶液（pH10）,及 3 滴酸性鉻藍 K素酚綠 B混合指示劑；用0.01000mol/L EDTA 溶液滴定至由紅色到藍色即終點,消耗 EDTA溶液 12.5mL；另取水樣 50.00mL,將上述操作中加入緩沖溶液改為加入 20的, NaOH溶液使 pH12,用 0.01000mol/L EDTA 溶液滴

5、定至終點,消耗 EDTA溶液 7.50mL；已知 Ca2與 EDTA以物質的量 11 發生絡合反應； 1試運算水樣的總硬度、鈣硬度； 2為什么要加入數滴稀鹽酸并煮沸？ 3為什么要加入三乙醇胺溶液？ 4為什么要加入 NH3 H2O NH3Cl緩沖溶液？六、（ 28 分）火災是一種違反社會意愿并給人類社會造成危害的燃燒現象；所以火災除去其社會特點外,其本質仍是燃燒的化學反應,這種反應具有突發性、迅猛性以及人工或常規監控的困難性為特點； 1列舉物質燃燒時應當具有的燃燒四要素； 2密閉性較好的建筑物內著火時,是應當打開窗戶仍是緊閉窗戶,為什么？ 3火災時致死的主要緣由是什么？ 4以聚氯乙烯（A）為代表

6、的含氯塑料,當用它們制成的電線及電纜包皮、管材、板材、人造革、雨布等物著火時,可因受熱分解產生重量多達50%的 HCl 氣體,余下的不飽和碳鏈,即重排成單環或多環芳烴,導致燃燒時生成大量黑煙；反應過程如下圖所示（不反應的基團可用R,R表示）：H2HCl2HClR,A B C 閉環 E 苯（D）寫出有機物 A、B、C、D、E的結構簡式；聚氯乙烯最多可釋放出多少質量的 HCl； 5聚氨酯類樹脂是一種可以依據原料配比的不同,制成軟或硬質泡沫塑料；軟質制品,可用于做床墊、座墊、地毯墊等；硬質制品就用于制做隔熱、隔音、絕緣材料,包裝等的填充材料等；它們通火燃燒后,生成的黑煙中會混雜有黃色的碳化二亞胺,進

7、一步分解就產生劇毒的 HCN；反應過程如下圖所示（不反應的基團可用 R,R表示）：210K 脫醇（ HO R）異腈酸酯 聚氨酯 F（RXR, X是其中一個官能團）500 1100 1300KCO2G 分子間消去 碳化二亞胺 H HCN乙腈（ CH3CN）丙烯腈 I 芐腈 J寫出有機物 F、G、 H、I 、J 的結構簡式； 6滅火的基本原理,就是設法至少排除燃燒四要素中的一種；列舉四種可行性途徑； 7干粉滅火器中,除含有作為基料的干粉外,仍充填有壓縮的 CO2氣體,使用時就是通過這種壓縮氣體將干粉噴出；例如以磷酸二氫鈉為基料的干粉噴出后,遇熱即發生如下分解：KLMN NH4H2PO4已知以上四步

8、分別失重（相對于磷酸二氫鈉）寫出 K、L、M、N 的化學式；14.8%、7.8%、 7.8%、7.9% 8泡沫滅火器的內部有兩個分別盛有O水溶液和 P水溶液的容器,使用時將滅火器翻轉,兩種液體混合后即發生反應；寫出 O、P水溶液反應的化學方程式和離子方程式；泡沫滅火器有何特點或作用；撲滅電氣火災是否可用泡沫滅火器； 9使用滅火器時應當留意哪些問題；七、（ 17 分）下面是一組探討有關氣體水合物結構的試題； 1氣體水合物是一類通過OH O 氫鍵將 H2O分子結合成三維骨架型的主體結構,在其中有多面體孔穴,孔穴中包含作為客體的氣體小分子,形成籠形水合包合物晶體；根據客體分子的大小和外形,水分子可組

9、成多種形式的主體骨架結構；已知有上百種氣體分子和水形成水合包合物；下圖列出了五個多面體的結構：（內數字表示籠形多面體的多邊形邊數,上標表示該多邊形的數目；） 439K489K633K1273K A5 B 56 C56 D4567 E46 已知 A、B 分別由 20、24 個水分子組成,請再確定構成 C、D、E籠形多面體的 H2O分子數；籠形多面體 E可認為哪種正多面體削去其頂點得到；請用題干表示方法寫出足球烯（C60）結構籠形多面體的構成；由 24 個水分子構成的 14 個面的籠形多面體除上面的結構外,請再舉兩例,用題干的表示方法表示； 2甲烷水合物（ nCH4 46H2O）是一種具有重要經濟

10、價值的化合物,在海洋深處隱藏量特別大,是將來的重要能源之一；它的晶體結構可看作由五角十二面體512和十四面體 51262共面連接積累形成；在立方晶胞中,512的中心處在頂角和體心位置；51262中心位置在面上,坐標為（1/4 ,1/2 ,0）、（ 3/4 ,1/2 ,0） 計 6 個；它們彼此共用六角形面連成柱體,再和五角十二面體共面連接；右圖所示出甲烷水合物中水骨架的結構；確定晶胞中其余 4 個 51262中心的坐標；CH4分子由于體積較小,可包合在這兩種多面體中,如全部布滿時,確定晶胞的組成為（即 n 值）；已知該晶胞參數 a1180pm,運算 1cm3甲烷水合物晶體中可釋放 CH4的體積

11、（標準狀況下）；有的文獻中報導開采 1m3的甲烷水合物晶體可得到 164m3的甲烷氣體,請依據的結果給出一合懂得釋； 1*368八、（ 12 分）抗痙攣藥物 E的合成如下： 1寫出 A 、B、C、D、E的結構式； 2用 *標出有機物和 E 分子中具有光學活性的全部碳原子；參考答案與分析一 16P9KOCl6KOHK6P6O12 3H2O9KCl（2 分） 2sp3（ 1 分） 3（1 分） （ 1 分） 3K6P6O126HClH6P6O126KCl（ 1 分）； H6P6O126H2O6H3PO3（1 分）二、 1KcN2cO2 2cNO （1 分） 25 10 82（1 分） 3NOH2O

12、CO2（1 分） 4NO、CO與 O2反應進行的程度很大,使用合適的催化劑加快反應速率,在水蒸氣存在下生成 HNO3和 CO2,就基本上可以除去污染氣體；（2 分）或由第 1, 3 個反應及平穩常數可知2CO2NO2CO2 N2 的 K1/K1K22.5 10121,使用合適的催化劑加快反應速率,基本上可以除去污染氣體；三、 1K2Cr2O74KCl9H2SO46KHSO42CrO2Cl23H2SO4 H2O（ 2 分,寫 K2SO4 或 H2O給 1 分） 22CrO2Cl2 3Na2SO3H2O2CrOHSO44NaClNa2SO4（2 分,其它合理物質也 可以,寫離子方程式也可以） 3陽

13、極： Fe2eFe2（1 分） 陰極： 2H2O2e H22OH（1 分） Cr2O726Fe214H2Cr37H2O6Fe3（ 1 分） Cr3 3OHCrOH3（ 1 分） Fe3 3OHFeOH3（1 分） S四、 1因改換溶劑S在水中析出形成乳白色的水溶膠；（1 分）是非極性分子,溶于酒精,在水中溶解度不大,形成了膠體；（1 分）H2S Cl2 S 2HCl；H2S HClOS HClH2O； H2S 4Cl24H2OH2SO48HCl；H2S4HClOH2SO44HCl； S3Cl2 4H2OH2SO46HCl； S3HClOH2OH2SO43HCl（各 1 分） 2不能說明 Cl2

14、、 Br2、 I2 的非金屬性和氧化性依次增強,而是減弱；（1 分）由于 S（或 H2S）能被鹵素氧化,（1 分） Cl2 氧化才能最強,氧化的 S（或 H2S）最多,渾濁度最小；（1 分） 32HI Cl2 2HClI2 （ 1 分） I2 5Cl26H2O2HIO310HCl（1 分）五、 1水樣總硬度： 14.00 （ 3 分） 水樣鈣硬度： 8.40 （ 2 分） 2除去 HCO3,否就當 HCO3含量高時,加入氨性緩沖溶液后會析出 CaCO3沉淀,使終點拖長,變色不敏捷；（1 分） 3加入三乙醇胺以掩蔽Fe3、Al3 等的干擾；（ 1 分） 224Ca、 Mg與 EDTA形成的協作物

15、的穩固性都比較小,在適當大的pH溶液中滴定,有利于減小EDTA的酸效應,使配位反應定量進行；但pH 值不行過大,否就Mg2生成沉 2淀無法測定,故加氨性緩沖溶液；（2 分）2 分）六、 1可燃物；熱源或點火源；氧；燃燒反應應當是連續進行的；（密閉性較好的建筑物內著火時,隨著氧的消耗,火勢會逐步減弱,但這種情形下決然不能打開門窗等通風口,否就隨著空氣的流入,氧濃度的增大,可燃性氣體就會發生 瞬時爆炸性燃燒；（2 分） 3火災中的絕大多數人并非死于高溫烘烤或火燒,而是喪命于火災時的煙霧；（1分）近年來火警的火焰常被濃濃的煙霧所替代,這是和現代建筑材料、家具、室內裝飾以及家用電器等中廣泛使用高分子材

16、料有關；（CH2CHCl） B（RCHClCH2 CH CHCHClCH2R） C （RCH CHCH E CHCHCHR）（各 1 分） 5CHCln/3C6H6 nHCl（1 分）,失重 36.5/62.5 0.584 （1 分）F RR G R N CO H RNCNR I CH2CHCN J CN （各 1 分） 6稀釋可燃性氣體或掩蓋可燃物；降低氧濃度；冷卻、排除熱源；抑制燃燒反應的連續進行（這在消防上稱為負催化作用）；（2 分） 7K H3PO4 L H4P2O7 M HPO3 N P2O5（各 1 分）分解產物中除有水外,生成的氨有稀釋氧和負催化作用,生成的含磷化合物,能附著在可

17、燃物表面起阻燃作用；但由于這類藥劑沒有滲透性,故只適用于撲滅表面著火； 86NaHCO3Al2SO436CO2 2AlOH3 3Na2SO4（1 分） 3HCO3Al33CO2 AlOH3 （ 1 分）泡沫滅火器噴出的 CO2泡沫,不但比重小,而且流淌性也很小,因此它能掩蓋在燃燒油類表面,起到冷卻和隔離氧的作用；泡沫滅火器的噴射距離可達 10 米左右,能夠有效撲滅一般油類著火；（2 分）泡沫滅火器是電解液,且呈柱狀噴出,故不能用于電氣火災；（1 分） 9在有效射程內盡可能地靠近火源噴向燃燒物,而不是噴向火焰和煙；噴射時身體應位于上風處,并應盡量保持低姿態；背靠出入口,以便隨時可以逃離；（2 分

18、,答出兩點即可）七、 1C 28； D 30；E 24 （3 分）正八面體削去六個頂點；（1 分）512620（ 1 分）34610、 3886、3995、311133、41084、412122、51371（答對任意兩個給 2 分） 2（ 0,1/4 ,1/2 ）、（ 0,3/4 ,1/2 ）、（ 1/2 ,0,1/4 ）、（ 1/2 ,0,3/4 ）（ 2分）8CH4 46H2O（ n8）（ 2 分）按晶體的抱負組成和晶胞參數,可算得晶胞體積V和晶胞中包含CH4的物質的量n（CH4）：V a31180pm3 1.64 103pm31.64 1027m3（ 1 分） nCH4 823mol（1 分） 2311.33 106.0210mol1