1997年福建省化学竞赛试题.docx
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1997年福建省化学竞赛试题
1997年福建省化学竞赛试题
一.(10分)
1.食盐加碘剂—碘酸钾的制备可以采用二条工艺路线:
第一条:
利用碘与氯酸钾反应来制备。
试回答:
(1)该制备法的主要反应为:
(2)可能的副反应有:
第二条:
碘与过氧化氢在催化剂作用下反应生成碘酸,再与碳酸钾作用生成碘酸钾,请写出以上二步的反应方程式:
一步:
二步:
2.在传统的加碘盐中,使用的加碘剂主要是碘化钾。
为减少碘元素的损失,需加入一定量的硫代硫酸钠,为什么?
二.(10分)
金属锡与氯气一起加热时,若氯气过量,则生成液态化合物A;若金属锡过量,则生成固态化合物B;向A的盐酸溶液中通入硫化氢气体时生成黄色沉淀C;向B的盐酸溶液中通入硫化氢气体时生成暗棕色沉淀D;在硫化钠溶液中C可以溶解,D不溶解,则上述化合物的化学式分别是:
A.B.C.D.
B的水解产物是。
配制B的溶液时,应特别注意的是
比较A与B的沸点高低。
比较C与D的酸性强弱。
(用>或<表示=。
三.(10分)
有两杯新配制的蒸馏水,其中一杯通入纯净的空气使之饱和,这两杯蒸馏水在通常条件下,沸腾的温度与开始结冰的温度有何差别?
为什么?
若要配制饱和H2S水溶液,该用哪一杯蒸馏水较好,为什么?
(可用反应方程式表达)
四.(10分)
改错(有错的改在括号内)
1.导电性:
石墨<金刚石;Ag<Hg
()
2.共价性:
CCl4>GeCl4;NaCl>CuCl
()
3.键能:
N2>O2;CO<NO;NO<NO+
()
4.酸性:
HClO4>HCIO3;H3PO4>H4P2O7
()
5.还原性:
Sn2+<Pb2+;I->Cl-
()
6.热稳定性:
HNO3>NaNO3;AgOH>KOH
()
7.溶解度:
FeS>HgS;CsAuCl4<NaAuCl4;Ca(H2PO4)2<CaHPO4
()
8.氢氧化物沉淀的pH值:
Cu2+>Mg2+;Fe3+<Al3+
()
五.(10分)
(a)某化合物的质量百分组成是:
Cr20%;NH339.2%;Cl40.8%。
它的化学式量是260.6.(原子量:
Cr-52.0;Cl-35.5;N-14.0;H-1.00)
(b)25.0cm30.052mol/dm3该溶液和32.5cm30.121mol/dm3AgNO3恰好完全沉淀。
(c)往盛有该溶液的试管中加NaOH,并加热,在试管口的湿润PH试纸不变蓝。
根据上述情况,推出该化合物的结构式(要写计算过程,并稍加分析),按命名法则命名该化合物。
六、(10分)
假定泻盐试样为化学纯MgSO4·7H2O,称取0.8000g试样,将镁沉淀为MgNH4PO4并灼烧成Mg2P2O7,重0.3900g;若将硫酸根沉淀为BaSO4,灼烧后重0.8179g,试问试样是否符合已知的化学式?
原因何在?
已知:
Mr(MgSO4·7H2O)246.5,Mr(MgSO4)=120.3,Mr(H2O)=18.02,Mr(Mg2P2O7)=222.6,Mr(BaSO4)=233.4
七.(10分)
酒石酸(H2C4H4O6)与甲酸(HCOOH)混合液10.00Ml,用0.1000mol/LNaOH溶液滴定至酚酞变色,耗去15.00Ml。
另取10.00mL混合液,加入0.2000mol/LCe(Ⅳ)30.00mL,并在10mol/LH2SO4条件下使酒石酸和甲酸全部氧化成CO2,剩余的Ce(Ⅳ)用0.1000mol/LFe(Ⅱ)回滴,耗去10.00mL。
(1)写出酸性条件下Ce(Ⅳ)氧化H2C4H4O6及HCOOH的反应式并配平之;
(2)计算酒石酸和甲酸的浓度。
八.(10分)
写出下列反应的主要产物:
1.
2.
+HBr
3.CH3CH2CH2CHO+Ag(NH3)2+OH-
4.
+CH2=CHCH2Cl
5.
6.(CH3)3CCl+NaOC2H5
7.
+Br2
8.HC≡CH+HCl
9.
10.
九.(10分)
化合物A、B、C是著名的香料:
ABC
其中A可按下列路线合成:
+Br2
A
1.用系统命名法命名A和B。
2.写出化合物C分别与下列试剂反应的主要产物
(1)①NaOH-H2O/Δ;②H+,并写出产物的系统名称。
(2)KMnO4/H+
(3)①O3;②H2O/Zn
3.请你以甲苯和2-甲苯-1,2-环氧丙烷及必要的无机试剂为原料,设计另一条合成A的路线。
4.以甲苯、丙烯及必要的无机试剂为原料合成B。
十、(10分)
某化合物A(C5H11Br)和NaOH水溶液共热后生成B(C5H11O)。
B能和钠作用放出氢气,在室温下易被KMnO4氧化,又能和Al2O3共热生成C(C5H10)。
C经K2Cr2O7硫酸作用后生成丙酮和乙酸。
1.写出A、B、C的可能结构式。
2.写出各步反应式。
3.写出除C以外,分子式为C5H10的所有可能异构体(包括立体异构体,不含构象异构体)
2001福建省高中化学竞赛初赛试题
原子量H:
1.0;Ca:
40;O:
16Fe:
55.8Cr:
52S:
32;
Cr2O72-/Cr3+=1.33v
Fe3+/Fe2+=0.77v
一.据报道,2002年某市一辆满载砒霜的大货车翻下山坡,少量砒霜散落河水中。
有关部门紧急采取措施。
已知砒霜的化学式为:
As2O3,剧毒,在低温下微溶于水,溶于水后生成亚砷酸,亚砷酸为三元弱酸。
请回答下列问题;
(1)有关部门采取措施中加入一种物质。
这种物质是_____(写名称);写出与亚砷酸在水中反应的化学方程式
(2)古时确定人是否是砒霜中毒死亡,常用马氏试砷法。
其原理是在含砒霜的物质中加入Zn和稀H2SO4,得到一种气体A。
加热A,在试管中得到砷镜。
写出上述两个化学方程式
、。
(3)砒霜与面粉、淀粉、味精及小苏打极其相似,容易误食中毒,急救方法之一是,立即将中毒者移离现场,灌服氢氧化铁胶体或是悬浊液(12%硫酸亚铁溶液与20%氧化镁等量混合)并进行催吐,写出制备氢氧化铁胶体或是浊液的反应原理(用方程式表示)___________________________。
经过上述催吐后再进一步药物处理,即可得救。
二、处理含铬(Ⅵ)废水的一种方法是用FeSO4把铬(Ⅵ)还原为铬(Ⅲ)並同时转化为铁氧体
Fe2+Cr3+xFe3+2-xO4
⒈为了把废水中CrO3还原并转化为铁氧体Fe2+Cr3+xFe3+2-xO4,至少需加CrO3含量多少倍的FeSO4·7H2O固体?
⒉如果含铬废水为酸性,按铬(Ⅵ)在废水中实际存在形式,计算还原反应的pH应在何范围?
(其它离子浓度均按标准状态计算)
⒊沉淀出组成和铁氧体相当的沉淀,pH需在8~10间进行,为什么?
三.回答下列问题
(1)SnCl2极易水解,生成白色沉淀Sn(OH)Cl后难以溶解,所以,配制SnCl2溶液时应防止它的水解,并防止它氧化为SnCl2。
那么,怎样配制100mL0.1000mol·L-1的SnCl2溶液呢?
(2).氯酸是一种强酸,其浓度若超过40%就会迅速分解,产生一种比它酸性更强的酸,同时放出两种气体的混合气体,该气体干燥后的平均分子量为45.57,它可以使湿润的淀粉——KI试纸变兰后又褪色。
试写出
(1)氯酸分解的方程式
(2)气体与淀粉——KI试纸反应方程式。
四、现有aA、bB、cC、dD、eE五种短周期元素,它们都是生命体不可缺少的重要元素已知它们的原子序数有如下关系:
a+b=c,a+c=d,c+d=e,B、D、E都有多种同素异形体。
B的化合物种类与A的化合物种类何者更多,目前学术界还有争议,但有一点是肯定的,那就是没有第三种元素的化合物种数会超出它们。
根据以上信息回答下列有关问题:
(1)请比较B2A4、C2A4、E2A4三种化合物的沸点由高到低的顺序。
(2)从给定的元素中选出若干种组成化合物,写出相对分子质量最小的离子化合物的化学式;
(3)从题中元素为选择对象,写出不少于三种炸药的化学式或名称。
、、。
(4)有人设想某种分子式为C4N4O8的物质(该物质中同种原子的化学环境完全相同)是一种威力极强的炸药,请推测它的结构简式。
五.(SN)n是最早发现的无机高分子化合物(相对分子质量很大的化合物),n是一个很大的整数。
由许许多多(SN)n分子组成的晶体,有各向异性的结构特点。
最典型的是,从晶体两个相互垂直的方向上,室温下测定其导电率,其相差竟在2个数量级上。
回答下列问题:
(1)已知(SN)n由S2N2聚合而生成,在S2N2中,S和N的化合价数值视为相同,则S2N2分子结构是(请画出)▲。
(2)上述晶体属于▲(填晶体类型),理由是▲。
(3)(SN)n分子的几何形状,是平面型,立体型,还是线型?
▲,理由是▲
离子数(mol)
1.6
1.2
0.8
0.4
02.244.486.728.96体积(L)
六、往含有0.1molBr-与0.1molI-的
FeBr2和FeI2的溶液中,持续缓慢通入Cl2至恰好
完全反应,作出通入气体体积与溶液中离
子数目的图象(已知各物质的氧化性强弱:
ClO3->BrO3->Cl2>IO3->Br2>Fe3+>I2,
离子水解和Cl2与H2O的反映可忽略不计)。
七。
某晶体X是二价金属硫酸盐的结晶水合物,化学式可表示为ASO4·nH2O(A为金属元素,n为自然数)。
取少量晶体X,加强热至1000℃以上,得到红色氧化物Y,总失重率为66.51%;再取2.137g晶体X,溶于水配成溶液,再加过量铁粉,充分反应后(Fe+A2+=Fe2++A),固体质量增加0.077g。
确定晶体X和氧化物Y,并给出推理步骤。
八、分子式同为C8H10O的三个化合物D、E、F的一元硝化产物均为两个,在热的碱性高锰酸钾作用下均生成一元酸G、H、I,但是所得的酸经元素分析计算得分子式分别为G:
C8H8O3;H:
C7H6O2;I:
C7H4O4。
此外此外,F可与FeCl3显色;而D经氢碘酸作用后的产物与FeCl3显色;E在酸性田间下易脱水生成苯乙烯,与某一手性酸反应生成两个非对映异构的酯。
试推断D、E、F、G、H、I的结构,并说明推导过程,必要时使用反应方程式加以说明。
九.目前,包括我国在内的许多国家都已经暂停销售和使用含苯丙醇胺的药品
制剂。
苯丙醇胺的英文名称是Phenylpropanolamine,缩写为PPA,化学结构如右图所示:
1.系统命名法命名苯丙醇胺:
2.右图上用*标出苯丙醇胺中的手性碳原子,并确定光学异构体数目。
3.苯丙醇胺容易和盐酸成盐,生成盐酸苯丙醇胺,而被广泛入药。
写出盐酸苯丙醇胺的结构简式。
4.以常见有机物A为原料,与硝基乙烷作用,所得产物经还原可以很方便地得到苯丙醇胺。
合成路线如下:
A+CH3CH2NO2
B
苯丙醇胺
写出A、B的结构简式。
十、据报道,我国酱油出口因“氯丙醇”含量超标而受阻。
1.据研究,酱油中的“氯丙醇”的来源可能是酱油原料中的杂质脂肪水解产物甘油的羟基被氯取代的衍生物;另一来源可能是用离子交换树脂纯化水配制酱油,由于交换树脂采用1,2-环氧-3-氯丙烷(代号A)作交联剂,残留的A水解会产生“氯丙醇”;此外,A还可能来自包装食品的强化高分子材料。
试写出由甘油得到的“氯丙醇”的结构简式和A水解的反应方程式,反应涉及的有机物用结构简式表示。
2.在同一个碳上同时有2个羟基或者一个羟基和一个氯原子的“氯丙醇”是不稳定的,在通常条件下会发生消除反应,请给出2个反应方程式作为例子。
2006年福建省高中学生化学竞赛(预赛)试题答案
(2006年05月28日8:
00-11:
00共计3小时)
一、10分
(1)于酸性溶液中混合等物质的量的KBrO3和KI,生成哪些氧化还原产物,它们的物质量的比是多少?
(2)用漂白粉漂白物料时,常采用以下步骤:
将物料浸入漂白粉溶液,然后暴露在空气中;将物料浸在稀盐酸中;将物料浸在大苏打溶液中,最后取出放在空气中干燥;试说明每一步处理的作用,并写出有关的反应方程式。
二、(8分)设计以银币(约含50%Cu)为原料制备硝酸银和胆矾的简单步骤并写出有关的化学反应方程式。
三、(12分)氮、磷、铋都是VA族元素,它们都可以形成氯化物,例如:
NCl3、PCl3、PCl5和BiCl3。
试问:
(1)为什么不存在NCl5及BiCl5而有PCl5?
(2)请写出NCl3、PCl3、BiCl3水解反应反应方程式。
(3)热电材料Bi2Te(3-x)的性质在x由正值变负值时会发生急剧的变化,欲使x由+0.01变到-0.01,应在5.000gBi2Te(3-x)中加碲多少克?
(相对原子质量:
Bi209,Te127.6)
四、(10分)水中Ca2+、Mg2+能形成“水垢”使水质变得不适于家庭和工业使用,回答下列问题:
(1)石灰-苏打法被用来大规模软化生活用水,写出配平的离子反应方程式。
(2)另一种软化硬水的方法是离子交换法,交换过程是在装有离子交换树脂的交换柱或交换床中完成的。
A.用方程式表示离子交换过程
B.如何对树脂进行再生?
C.离子交换水可作为饮用水吗?
为什么?
(3)工业上常用格氏盐(某种磷酸盐)作为锅炉用水的软化剂,为什么?
画出格氏盐的结构示意图以及格氏盐与钙离子结合后形成化合物的结构示意图。
五、(10分)含有SO3的发烟硫酸试样1.400g溶于水后用0.8050mol/LNaOH溶液滴定时消耗36.10ml。
假设试样中不含其它杂质,己知M(SO3)=80.06
M(H2SO4)=98.08,求试样中SO3和H2SO4的百分含量(要求正确保留最后结果的有效数字位数)。
六、(10分)一种作为接触法制备硫酸的催化剂A,在它的催化作用下,二氧化硫被氧化为三氧化硫。
1.写出这种催化剂A的化学式。
2.A溶于盐酸得到一种化合物B、氯气和水,写出该反应的化学反应式和B的化学式。
3.B在水溶液中是形成一种正二价的六配位的络离子C,写出该络离子C的结构式。
4.B与乙酰丙酮(2,4-戊二酮)反应可得到兰色的五配位络合物D,写出该络合物D的结构式。
七、(10分)具有高能量密度的锂二次电池,有可能成为空间卫星等领域的动力源。
最近有人采用化学交联法由二氯环磷氮烯聚合物(NPCl2)3和三硫化二钠作用合成出新型无机材料三硫代环磷氮烯聚合物[(NPS3)3]n作为锂二次电池正极材料,以提高其能量密度和良好的循环性能。
1.由白磷和氯气反应生成一种磷的氯化物X,写出该反应的反应式和X的化学结构式。
2.由X和氯化铵反应得到(NPCl2)n,写出该反应的反应式并写出(NPCl2)3的化学结构式。
3.说明(NPCl2)3分子中磷氮间化学健的特性。
4.若(NPCl2)n聚合物中的n=4,那么它能构成几种骨架为(P4N4)环状聚合物的构型。
八(10分)某同学取20ml水放入园底烧瓶中,小心加入29ml浓硫酸,冷至室温后,依次加入15克1–丁醇及25克研细的溴化钠。
充分振摇后,加入几粒沸石,装上回流装置,通过加热回流合成1–溴丁烷。
(该题的反应式不要求配平)
(1)请根据上述投料情况,写出合成1–溴丁烷的主要反应式。
(2)写出此合成反应可能发生的副反应的反应式。
(3)合成后蒸馏出油状的1–溴丁烷粗产品略带有红色是因为在反应中产生微量的溴所致,写出生成溴的反应式。
该同学继而加入NaHSO3消除红色,写出其反应式。
九、(10分)化合物A(C7H12),在酸性高锰酸钾溶液中加热回流,反应液中只有环己酮一种有机物,A与氯化氢反应得化合物B,B与乙醇钠-乙醇溶液共热生成化合物C,C能使溴的四氯化碳溶液褪色并生成化合物D,再将D与乙醇钠-乙醇溶液共热则得到化合物E,E与高锰酸钾溶液加热回流得丁二酸和丙酮酸。
化合物C若经臭氧解(O3氧化,然后用H2O/Zn处理)则生成6–氧代庚醛。
(1)写出化合物A–E的结构式(不考虑化合物的立体异构)。
(2)用系统命名法命名化合物B,C,D,E
(3)上述化合物中哪个可以由乙烯和2–甲基–1,3–丁二烯经一步反应而制得?
请用反应式表示。
(4)如何将6–氧代庚醛转化为1,6–庚二醇?
请用反应式表示。
十(10分)以苯和丙酰氯为原料制备1–(4–溴苯基)丙烯的反应式如下:
(1)请在(a)–(f)中填入所得产物的结构或所需的试剂及必要的反应条件;
(2)以苯、不超过4个碳原子的任何有机物及必要的无机试剂为原料合成2–丁基–1–硝
基–4–氯苯。
十一(10分)有机合成是以有机反应为工具,通过设计合理的合成路线,从较简单的化合物或单质经化学反应合成有机物的过程。
有机合成一般包括分子骨架的形成和官能团的引
入、转换及保护等方法。
保护羟基官能团常用2,3-二氢吡喃,该化合物与醇在氯化氢或浓硫酸催化下形成缩醛,脱除这个保护基通常只要简单的酸性水解(如下图所示):
一个目标化合物通常可经由多条合成路线合成,下面所列的是两条合成5–甲基–1,5–己二醇的路线:
路线一:
路线二:
(1)请写出上述合成路线中(a)—(m)各步骤所需的试剂;
(2)在上述合成“路线一”中,哪些步骤属于分子骨架的形成?
哪些属于官能团转换?
哪些属于官能团保护、脱保护
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