2024年全國(guó)高中化學(xué)競(jìng)賽模擬試題

全國(guó)高中化學(xué)競(jìng)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(kāi)發(fā)前景的發(fā)電技術(shù)，歐美國(guó)家先後建立了100kW-2MW的MCFC發(fā)電系統(tǒng)，燃料多樣化可認(rèn)為H2，CO，CH4等。1-1、熔融碳酸鹽燃料電池的導(dǎo)電離子為_(kāi)______1-2、氫氣為燃?xì)鈺r(shí)的電極反應(yīng)，陰極為CO2與空氣的混合氣，寫(xiě)出電極反應(yīng)陽(yáng)極________________________________,陰極________________________________1-3、MCFC可使用NiO作為多孔陰極，但輕易發(fā)生短路現(xiàn)象，試分析其原因？第二題（本題共10分）、據(jù)報(bào)道，近來(lái)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(yīng)7天後制得的。經(jīng)分析，A中的陰離子與SO42－是等電子體，電導(dǎo)試驗(yàn)表明：A的電導(dǎo)與Na3PO4相似。2-1寫(xiě)出A的化學(xué)式并命名；寫(xiě)出A的陰離子的立體構(gòu)造圖并闡明成鍵狀況。2-2預(yù)測(cè)A的化學(xué)性質(zhì)與否活潑？為何？2-3試驗(yàn)表明：A對(duì)潮濕的CO2尤其敏感，反應(yīng)相稱(chēng)劇烈，試寫(xiě)出該反應(yīng)化學(xué)方程式。2-4近年來(lái)，化學(xué)家已經(jīng)制備了物質(zhì)B。其中，構(gòu)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(gè)數(shù)均相似），但電導(dǎo)試驗(yàn)表明，其電導(dǎo)能力與NaCl相似。試寫(xiě)出B陰離子的構(gòu)造式，并寫(xiě)出其與水反應(yīng)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(fā)生反應(yīng)3-1．在分析化學(xué)中可以用來(lái)分析氣體中CO的含量，措施如下：將150mL（在25℃，101kPa下測(cè)定）氣體樣品通入盛有過(guò)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(yīng)，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(jì)算氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)．（假設(shè)氣體樣品中無(wú)其他與I2O53-2．I2O5吸取空氣中的水份得到物質(zhì)A，A在200℃時(shí)又失水生成I2O53-3．I2O5與過(guò)量的水生成物質(zhì)B，B也可以由Cl2，I2和水反應(yīng)得到，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的方程式．并給出B的構(gòu)造3-4．I2O5與SO3反應(yīng)得到一含鹽C，I2O5在濃硫酸中與I2反應(yīng)得到另一種鹽D，C，D具有相似的四面體型的陰離子，陽(yáng)離子由相似的元素構(gòu)成，均帶一種電荷，給出C，D的化學(xué)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(yè)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(yīng)得到，這樣制得的鉻純度不夠高，工業(yè)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(xué)變化)_______________（物理變化）將所得到的Na2Cr2O7晶體用碳還原將(5)所得產(chǎn)物溶解，過(guò)濾，得到的固體與Al反應(yīng)回答如下問(wèn)題:4-1．寫(xiě)出鉻鐵礦與碳反應(yīng)的化學(xué)方程式4-2．用簡(jiǎn)要的語(yǔ)言補(bǔ)充(2)，(3)，(4)的操作（填在題中橫線上）4-3．寫(xiě)出(1)，(5)，(6)的化學(xué)反應(yīng)方程式若對(duì)Na2Cr2O7溶液中添加試劑X，會(huì)發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，伴隨X的量的增長(zhǎng)陸續(xù)生成含鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49.4%，50%的離子．．．．．．4-4．確定這兩種離子的化學(xué)式并畫(huà)出其構(gòu)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(zhì)含鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大值為多少？構(gòu)成該物質(zhì)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(gòu)成，三種短周期元素的簡(jiǎn)樸離子的核外電子排布相似，晶胞參數(shù)a＝780pm，晶胞中陰離子構(gòu)成立方最密堆積，陽(yáng)離子（r＝102pm）占據(jù)所有八面體和四面體空隙。5-1寫(xiě)出X的化學(xué)式和化學(xué)名稱(chēng)；5-2指出陰離子的空間構(gòu)型；5-3計(jì)算晶體X的密度；5-4X在化工生產(chǎn)中有什么用途；5-5另有一種晶體Y，其陰離子也構(gòu)成立方最密堆積，且與X的陰離子互為等電子體，而陽(yáng)離子與X的陽(yáng)離子相似，但只占據(jù)所有四面體空隙，請(qǐng)寫(xiě)出Y的化學(xué)式。第六題(本題共11分)、POCl3無(wú)色透明的液體，是一種重要的工業(yè)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(jī)磷農(nóng)藥，長(zhǎng)期有效磺胺藥物等。還可用作染料中間體，有機(jī)合成的氯化劑和催化劑，阻燃劑。6-1．POCl3在空氣中輕易發(fā)煙，重要產(chǎn)物為兩種常見(jiàn)的酸，同步尚有少許的物質(zhì)A生成，A中磷元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.6％，不含氫元素，試給出A的化學(xué)式及其構(gòu)造6-2．POCl3可以除去傅克反應(yīng)中產(chǎn)物中多于的AlCl3試分析原因6-3．POCl3與液氨反應(yīng)可得物質(zhì)B，B的構(gòu)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(huán)狀，具有三重軸，D為聚合物，給出B，C，D的構(gòu)造簡(jiǎn)式6-4．B在室溫下水解較慢，只能部分水解，得到產(chǎn)物E，100℃6-5．－10℃下，向第七題（本題共8分）、由苯及不超過(guò)3個(gè)C原子的有機(jī)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(jī)等電子產(chǎn)品中，具有穩(wěn)定性好，輕便，環(huán)境保護(hù)等長(zhǎng)處．金屬鋰常用做電池的負(fù)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(shí)候提供的電量，單位為Ah/g，請(qǐng)計(jì)算比較Li，Al，Cd的電容量，你能得出什么結(jié)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(shù)值均有小，請(qǐng)解釋之。盡管如此，Li與水反應(yīng)的劇烈程度確不如Na和K，請(qǐng)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(qǐng)闡明理由(1)H2O(2)CH3CH2OH(3)(CH3)2SO(4)C6H12(環(huán)已烷)8-4．若以LiPF6作為電池的電解質(zhì)，鋰為電池的負(fù)極，F(xiàn)eS2做電池的正極，請(qǐng)寫(xiě)出電池的正極反應(yīng)，已知正極產(chǎn)物為一種單質(zhì)和一種化合物。8-5．在下圖中填上LiPF6，A，Li，F(xiàn)eS2，負(fù)載(engine)，構(gòu)成一種完整的電池示意圖，并標(biāo)出電流方向8-6．該電池電極材料中哪一種應(yīng)當(dāng)過(guò)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(guó)艾格福企業(yè)首先開(kāi)發(fā)的一種咪唑類(lèi)廣普殺菌劑，國(guó)際通用名為Prochloraz，商品名為Sprotak。它可由下列環(huán)節(jié)合成：根據(jù)上述合成環(huán)節(jié)回答問(wèn)題：9-1、寫(xiě)出化合物A、B、C的構(gòu)造簡(jiǎn)式：A________________B________________C________________9-2、從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，第一步反應(yīng)中應(yīng)當(dāng)過(guò)量的反應(yīng)物的名稱(chēng)是___________________；9-3、第一步反應(yīng)中加入的氫氧化鈉和最終一步反應(yīng)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(jù)Science雜志報(bào)道，大氣中存在一種潛在的溫室氣體——SF5－CF3，雖然其數(shù)量有限，僅達(dá)0.1ppt（見(jiàn)右圖），不過(guò)它是已知?dú)怏w中吸熱最高的氣體。雖然來(lái)源未知，但科學(xué)家認(rèn)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(yīng)的產(chǎn)物?；卮饐?wèn)題：10-1ppt和ppm同樣，都是表達(dá)微量物質(zhì)的符號(hào)，全名分別是partpertrillion和partpermillion，ppt在環(huán)境領(lǐng)域表達(dá)萬(wàn)億分之一，則1ppm=_______ppt。10-2下列微粒中中心原子雜化類(lèi)型與高壓絕緣材料SF6中S原子雜化類(lèi)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(chēng)是________，由_________（構(gòu)造簡(jiǎn)式）聚合而成。10-4畫(huà)出SF5－CF3的構(gòu)造式，并寫(xiě)出SF6與CF2－CF2反應(yīng)的方程式。10-5SF5－CF3中的－CF3是很強(qiáng)的吸電子基團(tuán)，一般烴基都是給電子基團(tuán)。試比較下列物質(zhì)的酸性：H2CO3，C6H5OH，CF3COOH，CH3COOH10-6將右圖的標(biāo)題譯成中文（化合物用化學(xué)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(guān)，在pH～8時(shí)還原產(chǎn)物為IO3，在pH～1時(shí)還原產(chǎn)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(guò)量的KI反應(yīng)，放出I2，產(chǎn)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(guò)量的KI反應(yīng)，生成的I2需要50.0cm3，濃度為100.0molm－3的S2O32溶液完全反應(yīng)。11-1、寫(xiě)出題中所波及反應(yīng)的方程式11-2、計(jì)算此1dm3原溶液中IO3和IO4的摩爾數(shù)各為多少？全國(guó)高中化學(xué)競(jìng)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(yáng)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(yīng)當(dāng)是3，即NaNO3較為穩(wěn)定。因此，當(dāng)在“擠”入一種氧原子後，排斥能力增強(qiáng)，因此陰離子體系能能增大，不穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)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(jié)晶3分4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2＝2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2Na2Cr2O7+2C＝Cr2O3+Na2CO3+COCr2O3+2Al＝2Cr+Al2O33分4．Cr3O102－，Cr4O132－1分構(gòu)造：分別為三個(gè)，四個(gè)鉻氧四面體共頂點(diǎn)形成，圖略，無(wú)離子電荷不得分1分5．H＋/或稀硫酸，稀硝酸等強(qiáng)酸，但不能是HCl，HBr，HI等還原性強(qiáng)酸1分6．52%，將得到CrO3，可以當(dāng)作是無(wú)數(shù)個(gè)鉻氧四面體共頂點(diǎn)形成的長(zhǎng)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(nèi)含4個(gè)[Na3AlF6]單元Na3AIF6摩爾質(zhì)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(huà)成雙鍵或配位鍵，或d－ppai配鍵，鍵角不對(duì)不給分1分2．氧原子的孤對(duì)電子與強(qiáng)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(yīng)1分第七題、8分第八題、1.結(jié)論：在三種金屬中Li的電容量最大0.5分2．電極電勢(shì)是相對(duì)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(shì)代數(shù)值減少1分LiOH難溶，覆蓋在Li表面影響了Li與水反應(yīng)的速度1分3．(3)，1分(1)(2)具有活潑氫能與鋰發(fā)生反應(yīng)，0.5分電解質(zhì)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(yīng)當(dāng)過(guò)量，否則剩余的Li將碰到水將劇烈反應(yīng)，發(fā)生危險(xiǎn)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(yīng)生成的氯化氫，使反應(yīng)往右進(jìn)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(gòu)造的重要規(guī)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