1997年山东省高中化学奥林匹克竞赛复赛试题考试时间：120分钟
原子量：H1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 K 39 Fe 56 Cu 64 Cs133气体常数：R＝8.3×103Pa·L·(K·mol)－1
一、选择题(各有1个或2个正确答案，共12分。1～4题各1分，5～8题各2分。)
1．关于锗元素的下列叙述不正确的是
A 锗的晶型与金刚石相同
C 锗化氢比硅化氢更易受热分解
B 锗的熔点比锡的熔点高D．锗酸比碳酸的酸性强
2．当前世界上的核电站用的核燃料主要有
A 氘 | B 铀 | C 钚 | D 镭 |
3．下列引起大气污染的有毒物质，在人类的活动中排放量最大的是
A 一氧化碳 | B 二氧化碳 | C 氮氧化物 | D 碳氢化合物 |
4．相同质量的下列物质与水反应时，放出氢气最多的是
A 钠 | B 锂 | C 锂化氢 | D 铯 |
5．分子式为C8H10 的芳烃，其一澳代物的同分异构体的总数为
A 10 | B 12 | C 15 | D 16 |
6．生成氨的热化学方程式可用下式表示：
N2(气)＋3H2(气) |
| 2NH3(气)+92kJ |
如果N2 和H2 的键能分别为94kJ 和435kJ，由此可以算出氮分子中N－H 键能为
A 390kJ | B 359kJ | C 1169kJ | D 244kJ |
已知在溶液中，[H＋]·[OH－]＝Kw，而溶液的pH＝－lg[H＋]。试回答7～8 题。
7．0℃时，某1mol/L 的NaOH 溶液中，Kw＝10－15，则溶液的pH 值是
A 0 | B 14 | C 15 | D 1 |
8．某温度下，CO2 饱和溶液的浓度是0.03mol/L，其中1/3 的CO2 转变为H2CO3，而
H2CO3 仅有0.1%发生如下电离：H2CO3 H+＋HCO3－，则溶液的pH 值约是
A 1 B 3 C 5 D 7
二、填空题(共41 分)
9．(6分)写出下列反应的化学方程式：
(1)亚碲酸在盐酸中被重铬酸钾氧化为碲酸。
(2)实验室用NH4Cl的饱和溶液与亚硝酸钠晶体混合加热制氮气。
(3)砒霜(三价砷的氧化物)与烧碱溶液反应
10．(4分)写出下列反应的离子方程式：
(1)磷酸二氢钠溶液中加入过量的氢氧化钡溶液
(2)在酸性溶液中，用高锰酸钾将对二甲苯氧化为对苯二甲酸11．(3分)写出下列物质的分子式，各指出其一种重要用途。
(1)高氯酸铵
(2)乙酐
(3)砷化镓
12．(1 分)1985 年科学家发现碳的第三种结晶形式，它的组成表示式是 | 。 |
| |
13．(5分)在摄影化学中，用硫代硫酸钠配制定影液，定影过程的基本反应可表达为：
AgBr(固)＋2S2O32－Ag(S2O3)23－＋Br－ 由此可知定影剂的作用是 | 。 |
| |
从废定影液中回收金属银，可采用的方法之一是向其中加入Na2S溶液，反应得到难
溶于水的 | 。过滤后，将此难溶物溶于浓硝酸，这是利用了浓硝酸的 | 性质， | ||
这时又得到的不溶物是 | 。分离后，向溶液中加入 | 以制得银。 | | |
| | | ||
14．(3分)大气中CO2的浓度增大能导致温室效应，从而使全球温度升高。这是由于排入大气中的CO2总量与从大气中吸收或消耗的CO2总量不平衡所致。大气中CO2的主要来源有、、，而吸收或消耗CO2的主要途径
有 | 、 | 、 | 。 |
| | | |
15．(2分)在四硅酸钾[K4(HSiO3)4]晶体中，四硅酸根的4个硅原子通过氧原子连接成环状。试画出四硅酸根的结构图。
16．(4 分)血红素的结构简式如下图，试回答： | | CH3 | | CH3 | | |||
(1) 血红素的分子式为 | 。 | CH | H C | |||||
| | | | |||||
(2) 血红素中铁元素的化合价是 | 。 | |||||||
(3) 血红素中铁元素的质量分数是 | 。 | CH3 | N | N | CH | CH2 | ||
H C | Fe | N | CN | | ||||
17．(2 分)丁苯橡胶是由两种单体聚合而成的高分 | ||||||||
CH3 | N | CH3 | ||||||
子化合物，已知它的链节是： | ||||||||
C | CH3 | |||||||
CH3 | ||||||||
CH2 | CH2 | |||||||
COOH | COOH | |||||||
CH2 CH
| CH2 | CH | CH | CH2 | |||||||||
由此可知这两种单体的结构式分别是 | ， | 。 | |||||||||||
| | | |||||||||||
20．(4 分)乙二胺四乙酸又称EDTA，氯醋酸在碱溶液中反应制得。乙二 胺四乙酸二钠盐的化学方程式是： 则由菱锌矿(ZnCO3)为主要原料制 。 三、实验题(共18 分) (1) 仪器装配完毕，应检查装(2) 为避免尾气污染环境，应(3) 检验集气瓶四周围是否有(4) 为得到不混杂空气的氯气(5) 为防止污染环境，拆卸装23．(2 分)填写实验室配制下列 办法是 | DTA，是一种常用的分析试剂，胺四乙酸的结构简式是 锌钡白的有关反应的化学方程式是 置的气密性。检查的方法是 。 |
酚酞 | ，石蕊 | 。 |
| | |
22．(5分)实验室用盐酸和二氧化锰反应制取氯气。填写以下有关实验操作的空白。
24．(1分)实验室因酒精或其它有机试剂泼洒在桌上着火焰时，应采用的最简单灭火18．(2分)如果发现了116号元素，其元素符号用E代表，则它的钠盐的化学式
为 | ，与该元素性质最相似的元素是 | 。 |
| | |
19．(1分)氢分子和水分子结构相似，分子量也相近，但水的沸点远比氨高，这是因
为 | 。 |
| |
其钠盐是由乙二胺与一
21．(4分)锌钡白(立德粉)是ZnSO4和BaS以相同物质的量混合后反应制成白色颜料。
。
若菱锌矿中含有Fe2＋、Ni2＋等杂质，在制备过程中除去的方法
是 | 、 |
| |
25．(10分)实验室里用加热正丁醇、溴化钠和浓硫酸的混合物的方法来制备1–溴丁烷时，还会有烯、醚和溴等副产物生成，反应结束后将反应混合物蒸馏，分离得到1–溴丁烷。已知有关有机物具有如下性质：
| 熔点(℃) | 沸点(℃) | 密度(g/cm3) |
正丁醇 | –89.53 | 117.25 | 0.81 |
1–溴丁烷 | –112.4 | 101.6 | 1.28 |
丁醚 | 95.3 | 142 | 0.76 |
1–丁烯 | –185.3 | –6.5 | 0.59 |
试回答下列问题：
(1)生成l–溴丁烷的反应的化学方程式是
(2)生成烯、醚、溴等副产物的反应的化学方程分别是：
(3)反应加热的温度应 100℃(填＞、＜、＝)，选用的装置应是上图中的(填序号)。
(4)反应结束后，从反应混合物中蒸馏制得1–溴丁烷时，应控制的温度范围是
，选用的装置应是上图中的 | (填序号)。 |
(5)蒸馏得到的馏分中可能会含有杂质主要是，将其进一步除去的方法
是 | 。 |
| |
四、阅读解答题(共21分)
26．在极性分子中，正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长，通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关，一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，即μ=d·q。试回答以下问题：
(1) HCl、CS2、H2S、SO2 4 种分子中μ=0 的是 | 。 |
(2)对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯，3种分子的偶极矩由大到小的排列顺序
是 | 。 |
| |
(3)实验测得：μPF3=1.03德拜、μBCl3=0德拜。由此可知，PF3分子是
构型，BC13 分子是 | 构型。 |
(4)治癌药Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构，Pt处在四边形中心，NH3和Cl分别处在四边形的4个角上。已知该化合物有两种异构体，棕黄色者μ＞0，淡黄色者μ=0。试画出两种异构体的构型图，并比较在水中的溶解度。
构型图：淡黄色 | ，棕黄色 | ； |
在水中溶解度较大的是 | | 。 |
| | |
27．(4分)电离能是指由蒸气状态的孤立原子失去电子形成阳离子需要的能量。从中性原子中移去第一个电子所需要的能量为第一电离能(I1)，移去第二个电子所需要的能量为第二电离能(I2)，依次类推。现有5种元素，A、B、C、D、E，其I1～I3分别如下表，根据表中数据判断其中的金属元素有，稀有气体元素有，最活泼的
金属是 | ，显二价的金属是 | 。 |
| | |
元素 | I1/eV | I2/eV | I3/eV |
A | 13.0 | 23.9 | 40.0 |
B | 4.3 | 31.9 | 47.8 |
C | 5.7 | 47.4 | 71.8 |
D | 7.7 | 15.1 | 80.3 |
E | 21.6 | 41.1 | 65.2 |
28．(10 分)卤代烃R3C－X 的取代反应是指其分子中的X 原子被其它基团代替的反应， |
其反应历程大致可分为单分子反应历程(SN1)和双分子反应历程(SN2)两类。SN1反应历程的整个反应分两步进行的。第一步是被取代的卤原子X与烃基团的共价键发生异裂，共用电子对全部转向卤原子，形成X－；而与之相连的烃基碳原子则带一个正电荷，变为R3C＋，称谓正碳离子。第二步是正碳离子与取代基团连接，形成新的物质。在这两步过程中，第一步进行得很慢，第二步进行得很快。即生成正碳离子的过程很慢，正碳离子一旦生成，立即就会与取代基结合。因而整个反应的快慢，完全取决于第一步的快慢。
影响卤代烃取代反应快慢的因素很多。试通过分析、推断下列因素对SN1类取代反应
有无影响，影响的结果是加快还是减慢？
(1) 溶剂分子的极性大小： | ； |
(2) 取代基团的亲电和亲核性： | ； |
(3) 卤代烃中烃基R3C 一斥电子能力的大小： | ； |
(4)卤代烃中烃基R占领的空间的多少(R的结构越复杂，占的空间越多)：
；
(5)卤素原子被极化变形的难易(原子结构越复杂的卤素原子越易被极化变形)：
。
五、计算题(共18分)
29．(4分)实践中氮肥的肥效以含氮元素的质量分数计算，钾肥的肥效以含氧化钾的
质量分数计算。据此，五吨硝酸钾的肥效与 | kg 硫酸钾和 | kg 尿素相当。 |
| | |
30．(6分)30℃时，在125gCuSO4饱和溶液中加入1g无水硫酸铜后，应有多少克
CuSO4·5H2O结晶析出？(已知30℃时CuSO4的溶解度为25g。)
31．(8分)在900K和101kPa时，SO3部分分解为SO2和O2：
SO3(气) |
| SO2(气)+1/2O2(气) |
平衡混合物的密度为0.925g·dm－3，求SO3的分解率。
参考答案
一、
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
D | B、C | A | C | C | A | C | C |
二、
9．
(1) 3H2TeO3+K2Cr2O7+6HCl3H2TeO4+2CrCl3 |
| 5HOOC |
| COOH | ||||
(2) NH4Cl+NaNO2N2↑＋NaCl+2H2O | ||||||||
(3) As2O3+6NaOH2Na3AsO3+3H2O | ||||||||
10．(1)3Ba2＋+4OH－+2H2PO4－Ba3(PO4)2↓+4H2O | ||||||||
(2) | 5CH3 | CH3 | +12MnO4－ | +36H＋ | ||||
+12Mn2++28H2O
11．
(1)NH4ClO4 火箭燃料
(2)(CH3COO)2O化学纤维
(3)GaAs 半导体材料
12．C60
13．使未感光的溴化银溶解，从胶片上除去 | Ag2S | 氧化剂 S | Cu |
14．有机物的燃烧生物的呼吸生物的腐败植物的光合作用岩石
的风化 | 海洋的溶解 | |||||||||||
15． | OH O
Si | OH O
Si O O
Si OH | O | |||||||||
O | ||||||||||||
O Si OH | ||||||||||||
16．(1) C34H32O4N4Fe (2) +2 | (3) 9.09％ | |||||||||||
17． |
| CH | CH2 | CH2＝CH－CH＝CH2 | ||||||||
18．Na2EPo
19．水分子间易形成氢键，缔合成大分子
20．
HOOC | CH2 | | |
| CH2 | HOOC |
| ||||||
HOOC | N CH2 | CH2 | CH2 | N | CH2 | HOOC |
H2N—CH2—CH2—NH2+4Cl—CH2COOH+6NaOH
NaOOCCH2 |
| | | CH2COOH | | ||
| |||||||
NaOOCCH2 |
| CH2 | CH2 | N
CH2COONa | +4NaCl＋6H2O |
21．
ZnCO3+H2SO4ZnSO4+CO2↑+H2O
ZnSO4+BaSZnS↓+BaSO4↓
Fe2＋应首先用氧化剂使其氧化为Fe3＋，再加碱使其生成Fe(OH)3沉淀除去。Ni2＋可用金属锌置换除去：Ni2＋+Zn
Zn2＋+Ni 三、
22．
(1)双手捧住圆底烧瓶，过一会再把导气管管口插入水中，松开手后水若进入导气管形成一段水柱，说明装置气密性良好。否则，说明装置漏气
(2)用碱液吸收尾气
(3)用湿润的淀粉碘化钾试纸在瓶口周围试验，若试纸变蓝色，说明有氯气逸出 (4)可采取排他和食盐水收集氯气的方法来代替排空气法收集
(5)可通过分液漏斗向装置内加水，并充满整个装置，将氯气排出，用碱液吸收。
23．乙醇水
24．用湿布或沙子将火盖灭
25．
(1)CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H4SO4CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4＋H2O ŨH2SO4
(2)CH3CH2CH2CH2OH
¡÷ CH3CH2CH＝CH2+H2O
2CH3CH2CH2CH2OH | ŨH2SO4 | (CH3CH2CH2CH2)2O+H2O |
¡÷ |
(3)＜ C
(4)101.6℃～117.25℃ D
(5)水分液或干燥
四、
26．
(1)CS2
(2)邻＞间＞对
(3)三角锥形
(4)平面三角形
H3N Cl | ClNH3 | 棕黄色者 | ||
(5) | Pt
Cl NH3 | Pt
Cl NH3 | ||
B D | ||||
27．B、C、D | E | |||
28．
(1)极性大的溶剂能使SN1类反应加快；
(2)取代基团不同对SN1类反应快慢无影响；
(3)斥电子能力大的烃基，SN1类反应快；
(4)R占空间的大小对SN1类反应无影响；
(5)含易极化变形的卤素原子的卤代烃易发生SN1类反应。
五、
29．0.86 0.30
30．应有1.82gCuSO4·5H2O析出。
31．SO3的分解率是33.5%。
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