全國高中化學競賽模擬試題樣題及難度參照第一題（本題共6分）、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)是極有開發前景的發電技術，歐美國家先後建立了100kW-2MW的MCFC發電系統，燃料多樣化可認為H2，CO，CH4等。1-1、熔融碳酸鹽燃料電池的導電離子為_______1-2、氫氣為燃氣時的電極反應，陰極為CO2與空氣的混合氣，寫出電極反應陽極________________________________,陰極________________________________1-3、MCFC可使用NiO作為多孔陰極，但輕易發生短路現象，試分析其原因？第二題（本題共10分）、據報道，近來已制得了化合物A（白色晶體），它是用NaNO3和Na2O在銀皿中于573K條件下反應7天後制得的。經分析，A中的陰離子與SO42－是等電子體，電導試驗表明：A的電導與Na3PO4相似。2-1寫出A的化學式并命名；寫出A的陰離子的立體構造圖并闡明成鍵狀況。2-2預測A的化學性質與否活潑？為何？2-3試驗表明：A對潮濕的CO2尤其敏感，反應相稱劇烈，試寫出該反應化學方程式。2-4近年來，化學家已經制備了物質B。其中，構成A和B的元素完全相似，B的陰離子與A的陰離子表觀形式相似（元素和原子個數均相似），但電導試驗表明，其電導能力與NaCl相似。試寫出B陰離子的構造式，并寫出其與水反應的離子方程式。第三題（本題共6分）、I2O5是一種重要的碘氧化物，為易吸潮的白色固體，可與CO，H2S等氣體發生反應3-1．在分析化學中可以用來分析氣體中CO的含量，措施如下：將150mL（在25℃，101kPa下測定）氣體樣品通入盛有過量的I2O5的干燥管中，控制溫度在170℃，生成了易升華的紫黑色固體，搜集紫黑色固體加入20.00mL0.100mol/L的Na2S2O3充足反應，將所的得溶液稀釋到100mL，取25.00mL，以淀粉為指示劑，用0.100mol/L的I2原則溶液滴定，消耗1.50mL．試計算氣體中CO的體積分數．（假設氣體樣品中無其他與I2O53-2．I2O5吸取空氣中的水份得到物質A，A在200℃時又失水生成I2O53-3．I2O5與過量的水生成物質B，B也可以由Cl2，I2和水反應得到，寫出有關反應的方程式．并給出B的構造3-4．I2O5與SO3反應得到一含鹽C，I2O5在濃硫酸中與I2反應得到另一種鹽D，C，D具有相似的四面體型的陰離子，陽離子由相似的元素構成，均帶一種電荷，給出C，D的化學式．第四題(本題共11分)、鉻鐵礦(FeCr2O4或FeO·Cr2O3)是一種重要的鉻礦石，于是工業上重要的鉻源．煉鋼常用的鉻常由鉻鐵礦和碳在電爐中反應得到，這樣制得的鉻純度不夠高，工業上用如下工藝由鉻鐵礦制得較純的鉻：反焰爐中用固體Na2CO3與鉻鐵礦高溫下混熔，通入空氣_______________(物理變化)________________(化學變化)_______________（物理變化）將所得到的Na2Cr2O7晶體用碳還原將(5)所得產物溶解，過濾，得到的固體與Al反應回答如下問題:4-1．寫出鉻鐵礦與碳反應的化學方程式4-2．用簡要的語言補充(2)，(3)，(4)的操作（填在題中橫線上）4-3．寫出(1)，(5)，(6)的化學反應方程式若對Na2Cr2O7溶液中添加試劑X，會發生非氧化還原反應，伴隨X的量的增長陸續生成含鉻質量分數為49.4%，50%的離子．．．．．．4-4．確定這兩種離子的化學式并畫出其構造4-5．指出X為何試劑4-6．若深入添加試劑X，得到的含鉻物質含鉻質量分數最大值為多少？構成該物質的基本單元是什么？第五題（本題共8分）、離子晶體X是由三種短周期元素構成，三種短周期元素的簡樸離子的核外電子排布相似，晶胞參數a＝780pm，晶胞中陰離子構成立方最密堆積，陽離子（r＝102pm）占據所有八面體和四面體空隙。5-1寫出X的化學式和化學名稱；5-2指出陰離子的空間構型；5-3計算晶體X的密度；5-4X在化工生產中有什么用途；5-5另有一種晶體Y，其陰離子也構成立方最密堆積，且與X的陰離子互為等電子體，而陽離子與X的陽離子相似，但只占據所有四面體空隙，請寫出Y的化學式。第六題(本題共11分)、POCl3無色透明的液體，是一種重要的工業化工原料，可用于制取磷酸二苯-異辛酯、磷酸三乙酯等磷酸酯，塑料增塑劑，有機磷農藥，長期有效磺胺藥物等。還可用作染料中間體，有機合成的氯化劑和催化劑，阻燃劑。6-1．POCl3在空氣中輕易發煙，重要產物為兩種常見的酸，同步尚有少許的物質A生成，A中磷元素質量分數為24.6％，不含氫元素，試給出A的化學式及其構造6-2．POCl3可以除去傅克反應中產物中多于的AlCl3試分析原因6-3．POCl3與液氨反應可得物質B，B的構造與POCl3相似，具有三重軸，同步有少許C和D生成，C為平面六元環狀，具有三重軸，D為聚合物，給出B，C，D的構造簡式6-4．B在室溫下水解較慢，只能部分水解，得到產物E，100℃6-5．－10℃下，向第七題（本題共8分）、由苯及不超過3個C原子的有機物化合物合成第八題(本題共10分)、鋰電池廣泛使用于手表，攝影機等電子產品中，具有穩定性好，輕便，環境保護等長處．金屬鋰常用做電池的負極材料，除此以外尚有Al，Cd，Zn等8-1．電容量指每1克金屬完全放電時候提供的電量，單位為Ah/g，請計算比較Li，Al，Cd的電容量，你能得出什么結論？8-2．雖然Li的第一電離能不小于Na和K，但EΘLi+/Li比EΘNa+/Na，EΘK+/K代數值均有小，請解釋之。盡管如此，Li與水反應的劇烈程度確不如Na和K，請分析原因。8-3．溶劑A可以做鋰電池的溶劑，它最有也許是下列哪幾種溶劑中的哪一種？請闡明理由(1)H2O(2)CH3CH2OH(3)(CH3)2SO(4)C6H12(環已烷)8-4．若以LiPF6作為電池的電解質，鋰為電池的負極，FeS2做電池的正極，請寫出電池的正極反應，已知正極產物為一種單質和一種化合物。8-5．在下圖中填上LiPF6，A，Li，FeS2，負載(engine)，構成一種完整的電池示意圖，并標出電流方向8-6．該電池電極材料中哪一種應當過量？為何？第九題（本題共10分）、化合物N－丙基－N－[2－(2，4，6－三氯苯氧基)乙基]－1H－咪唑－1－甲酰胺是德國艾格福企業首先開發的一種咪唑類廣普殺菌劑，國際通用名為Prochloraz，商品名為Sprotak。它可由下列環節合成：根據上述合成環節回答問題：9-1、寫出化合物A、B、C的構造簡式：A________________B________________C________________9-2、從經濟角度出發，第一步反應中應當過量的反應物的名稱是___________________；9-3、第一步反應中加入的氫氧化鈉和最終一步反應中加入的三乙胺有相似的作用，它們的作用是_________________________________________________________第拾題（本題共10分）、據Science雜志報道，大氣中存在一種潛在的溫室氣體——SF5－CF3，雖然其數量有限，僅達0.1ppt（見右圖），不過它是已知氣體中吸熱最高的氣體。雖然來源未知，但科學家認為它很也許是用作高壓電絕緣材料的SF6和含氟高分子反應的產物。回答問題：10-1ppt和ppm同樣，都是表達微量物質的符號，全名分別是partpertrillion和partpermillion，ppt在環境領域表達萬億分之一，則1ppm=_______ppt。10-2下列微粒中中心原子雜化類型與高壓絕緣材料SF6中S原子雜化類型相似的是。A．SiF62－B．PCl3C．BrF5D．S2Cl10-3重要含氟高分子之一是CF2－CF2，有“塑料之王”的美名。其名稱是________，由_________（構造簡式）聚合而成。10-4畫出SF5－CF3的構造式，并寫出SF6與CF2－CF2反應的方程式。10-5SF5－CF3中的－CF3是很強的吸電子基團，一般烴基都是給電子基團。試比較下列物質的酸性：H2CO3，C6H5OH，CF3COOH，CH3COOH10-6將右圖的標題譯成中文（化合物用化學式替代）___________________________第拾一題（本題共10分）、IO4離子可以被I還原，還原的措施有兩種，它與pH值有關，在pH～8時還原產物為IO3，在pH～1時還原產物為I2，在pH=8的緩沖溶液中，某25cm3含IO4和IO3離子的溶液與過量的KI反應，放出I2，產生的I2需要7.60cm3濃度為50.0molm－3的AsO2－，再取25cm3原溶液，酸化後與過量的KI反應，生成的I2需要50.0cm3，濃度為100.0molm－3的S2O32溶液完全反應。11-1、寫出題中所波及反應的方程式11-2、計算此1dm3原溶液中IO3和IO4的摩爾數各為多少？全國高中化學競賽模擬試題拾參照答案第一題、1-1、CO32-2分1-2、2H2+2CO32-===2CO2+2H2O+4e1分O2+CO2+4e==2CO32-1分1-3、NiO溶于熔融碳酸鹽，被陽極氣體還原成金屬鎳而短路2分第二題、2-1A：Na3NO4；原硝酸鈉或正硝酸鈉；；N：sp3雜化；正四面體。4分2-2活潑；由于Na3NO4中中心氮原子半徑小，按正常的配位應當是3，即NaNO3較為穩定。因此，當在“擠”入一種氧原子後，排斥能力增強，因此陰離子體系能能增大，不穩定，化學性質變得活潑。（2分）2-3Na3NO4＋H2O＋CO2→NaNO3＋NaOH＋NaHCO3（2分）2-4；NO4－＋H2O→NO3－＋H2O2（2分）第三題、1．32%1分2．HI3O81分3．HIO3，I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl2分各1分4．(IO2+)2SO4，(IO+)2SO42分各1分第四題、FeCr2O4+4C＝Fe+2Cr+4CO1分用水浸取（或溶解），酸化，濃縮結晶3分4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2＝2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2Na2Cr2O7+2C＝Cr2O3+Na2CO3+COCr2O3+2Al＝2Cr+Al2O33分4．Cr3O102－，Cr4O132－1分構造：分別為三個，四個鉻氧四面體共頂點形成，圖略，無離子電荷不得分1分5．H＋/或稀硫酸，稀硝酸等強酸，但不能是HCl，HBr，HI等還原性強酸1分6．52%，將得到CrO3，可以當作是無數個鉻氧四面體共頂點形成的長鏈1分，各0.5分第五題、5-1Na3AlF6（1分）六氟合鋁酸鈉（1分）5-2正八面體（1分）5-3晶胞內含4個[Na3AlF6]單元Na3AIF6摩爾質量為210g/mol。ρ＝＝2.95g/cm32分5-4電解煉鋁的助熔劑1分5-5Na2SiF62分第六題、1.P2O3Cl41分可畫成雙鍵或配位鍵，或d－ppai配鍵，鍵角不對不給分1分2．氧原子的孤對電子與強Lewis酸AlCl3形成了配合物Cl3PO→AlCl31分3．3分4．EPO(NH2)2(ONH4)或PO(NH2)(OH)(ONH4),PO(NH2)(ONH4)2F(NH4)3PO4G(NH4PO3)n5.2PO(NH2)3+HCl＝+NH4Cl1分縮合反應1分第七題、8分第八題、1.結論：在三種金屬中Li的電容量最大0.5分2．電極電勢是相對于水溶液而言，Li＋半徑小，有較大水合能，Li更易失電子，故電極電勢代數值減少1分LiOH難溶，覆蓋在Li表面影響了Li與水反應的速度1分3．(3)，1分(1)(2)具有活潑氫能與鋰發生反應，0.5分電解質中具有離子，不能溶解于非極性溶劑中，故(4)不可以0.5分4． FeS2+4Li++4e-=Fe+2Li2S1分6．FeS2應當過量，否則剩余的Li將碰到水將劇烈反應，發生危險1分第九題、9-16分9-2、l,2－二氯乙烷2分9-3、加入氫氧化鈉或三乙胺可中和反應生成的氯化氫，使反應往右進行2分第拾題、10-11061分10-2A、C（等電子體是研究許多分子或離子構造的重要規律）2分10-3聚四氟乙烯；CF2＝CF22分10-41分；2nSF6＋CF2－CF2→2nSF5－CF31分10-5CF3COOH，CH3COOH，H2CO3，C6H5OH