1、2013 年福建省高中学生化学竞赛预赛试题 1（2013 福建初赛）I 2和 S2O32-间发生的是一个速率快、定量进行的反应，常用在分析化学中。（1）写出化学反应离子方程式； （2）通常该反应在近中性条件下进行，为什么？ （3）若把 I2液滴入 S2O32-液，即使在碱性液（pH11）中，也能发生定量反应。为什么？ （4）硫代硫酸钠在药剂中常用作解毒剂，可解卤素单质（如 Cl2）、重金属离子（如 Hg2+）及氰化钾中毒。写出化学反应方程式。2（2013 福建初赛）元素 A 在 n=5，l=0 的轨道上有一个电子，它的次外层 l=2 的轨道上电子处于全充满状态；元素 B 与 A 在同一周期，若
2、 A、B 的简单离子混合则有难溶于水的黄色沉淀 AB 生成；黄色沉淀 AB 可溶于氰化钾溶液，再加入含有 C 的简单阴离子溶液后又有黑色沉淀生成，该黑色沉淀可溶于硝酸，并产生乳白色沉淀、同时放出刺激性气体。（1）写出元素 A、B、C 的价层电子构型； （2）A、B、C 各处于第几周期第几族？ （3）写出题目中涉及到的化学反应的离子方程式。3（2013 福建初赛）在地球的电离层中，可能存在以下离子：ArCl +、OF +、NO +、PS +、SCl +。（1）说明这些离子中心原子的杂化方式； （2）预测哪一种离子最稳定？哪一种离子最不稳定？说明理由。4（2013 福建初赛）氮是最常见的元素，其化
3、合物用途十分广泛，回答下列问题： （1）为什么在 N3-离子中，两个 N-N 键的键长相等，而在 HN3中却不相同？ （2）CO 与 N2是等电子体，具有完全相同的分子轨道和一些类似的性质，但为什么 CO 和金属形成配合物要比 N2容易？ （3）氮气常用作保护气体，其中所含的微量氧可通入连二亚硫酸钠的碱性溶液除去。写出化学反应方程式。 （4）实验室中 NH4NO3热分解制得的 N2O 中混有少量 NO，如何使用简单的方法除去？并写出化学反应方程式。 （5）NaNO 3和 NaNO2均为白色固体，如何鉴别？并写出化学反应的离子方程式。5（2013 福建初赛）同温（300K）、同体积（气相、液相体
4、积均相同）的 A、B 两瓶液体中通入同量的 CO2(g)，其中，A 瓶液体为蒸馏水，B 瓶液体为石灰水。（1）哪一瓶液体溶解的 CO2(g)多？CO 2(aq)的浓度又如何？其理论依据是什么？（2）往 B 瓶中继续通入 CO2(g)，直到沉淀完全溶解。试从化学平衡的有关公式： G RTlnK 定性解释上述现象。已知，碳酸的离解常数： CO 2(aq) + H2O = H+ + HCO3- K 1 =4.510-7 HCO3-(aq) = H+ + CO32- K 2 =4.710-116（2013 福建初赛）根据结构化学的知识，回答下列问题：（1）写出下列分子或离子中，中心原子所采用的杂化轨道
5、： （a）C 2H2（b）NH 3 （c）SO 2 （d）NO 3- （e）Fe(H 2O)62+ （2） 根据价电子对互斥理论，推测下列分子的几何构型： （a）CO 2 （b）CH 4（c）PCl 5（d）XeO 4（e）ICl 4-7（2013 福建初赛）（1）有一 NH4Cl 样品，可能混有 NH4NO3或(NH 4)2SO4中的一种，分析其 N 含量为 24.0%。问混入的杂质为何物质，并计算 NH4Cl 的含量？（2）克氏定氮法是测量样品中 N 含量的一种化学分析方法。准确称取某一含铵盐样品 0.438g 置于克氏定氮仪中，加入适量水溶解，加入过量的 NaOH 溶液后加热，释放出的氨
6、气全部导入50.0mL0.100mol/LH2SO4溶液。取下与氨气反应后的 H2SO4溶液，加入 3 滴甲基橙指示剂，采用0.200mol/LNaOH 标准溶液滴定，到达终点时用去 25.0mLNaOH 溶液。请写出滴定反应方程式，指出终点溶液颜色，计算样品中的含 N 量。8（2013 福建初赛）分子式为 C9H12的化合物 A，在光照下与溴单质反应生成 3 种主要产物 B、C 和D。A 若在铁粉存在下与溴单质反应则只生成两种一溴化合物 E 和 F。B、C、D、E 和 F 的分子式均为C9H11Br，其中 C 和 D 为手性分子。 本题立体结构式用虚线-楔线式表达，如： 虚线楔线式（1） 写
7、化合物 AF 的结构式，必要时用立体结构式表示。（2）B、C、D 分别与氢氧化钠水溶液共热，B 得到分子式 C9H12O 的化合物 G，而 C，D 则得到 H1，H 2和 I 的混合物。H 1、H 2是 G 的异构体；I 的分子式为 C9H10，能使溴的四氯化碳溶液褪色。请写出化合物 G、H 1、H 2和 I 的结构式。9（2013 福建初赛）天然香料紫罗兰叶醇的合成方法如下：（1）写出上述合成路线中 AH 的结构式；（2）用系统命名法命名紫罗兰叶醇。（3）将紫罗兰叶醇分子中的OH 取代为Cl，所得产物分子量虽然增大了，沸点却比紫罗兰叶醇低，请简要解释其原因。 10（2013 福建初赛）化合物
8、 J 是药物合成的一个中间体：（1）请用系统命名法命名化合物 J；（2）请写出上述合成路线中 AI 所代表的试剂及必要的反应条件或中间产物的结构式。2013 年福建省高中学生化学竞赛预赛试题参考答案 1（1）I 2 + 2S2O32-=2I-+ S4O62-（2）因强酸促进 S2O32-分解，强碱液中 I2发生歧化反应，所以该反应需在近中性条件下进行。（3）I 2和 S2O32-的反应速率快于 I2在碱性液中的歧化速率（4）Na 2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O=2NaHSO4 + 8HClHg2+ 2Na2S2O3-=Na2 Hg(S2O3)2 + 2Na+ KCN + Na2S2O3
9、=KSCN+ Na2SO32（1）A 的价层电子构型为：4 d105s1 B 的价层电子构型为：5 s25p5 C 的价层电子构型为: 3s 23p4（2）A 处于第 5 周期 IB 族B 处于第 5 周期 VIIA 族C 处于第 3 周期 VIA 族（3）Ag + + I-= AgI AgI + 2CN-= Ag(CN)2-+ I-2Ag(CN)2-+ S2-= Ag2S+ 4CN 3Ag2S+ 2NO3-+ 8H + = 6Ag + + 3S + 2NO+ 4H 2O3（1）ArCl +中，中心原子 Ar 杂化态为 sp3杂化。OF+中，中心原子 O 杂化态为 sp2杂化。NO+中，中心原
10、子 N 杂化态为 sp 杂化。PS+中，中心原子 P 杂化态为 sp 杂化。SCl+中，中心原子 S 杂化态为 sp2杂化。（2）ArCl + 中只有一个 s 键（键级为 1），最不稳定。 NO+、PS +分子中都有三重键，都比较稳定，但由于 N、O 同为第二周期元素，成键能力大于 P、S 第三周期元素，所以 NO+最稳定。4（1）在 N3 离子中 N 原子采取 sp 杂化，有两个 N-N 的 s 键，分子中还含有 2 个等同的 34离域p 键，故键长相同；在 HN3分子中，其中一个 N 原子和 H 原子成键，分子不能形成 2 个等同的离域 p键，其氮原子间成键情况不同，故键长不同。（2）CO
11、 与 N2是等电子体，共 14 个电子，在它们的分子轨道表示式中有 6 个成键电子，相当于 1 个s 键，2 个 p 键。但由于 CO 分子是异核双原子分子，其中 1 个 p 键相当于由氧原子向碳原子提供的p 配键。这样在 C 原子上就有较多的负电荷，C 原子上电子密度较大，从而使其有较强的配位能力，所以易与一些过渡元素形成羰基化合物。（3）2Na 2S2O4 + O2 + 4NaOH=4Na2SO3 + 2H2O（4）使气体通过 FeSO4溶液，NO 与之作用。FeSO 4 + NO= Fe(NO)SO4（5）将固体分别溶于水，加 HAc 酸化，再分别滴入 KMnO4溶液，紫红色褪去者为 N
12、aNO2。5NO2 + 6H+ + 2MnO4 =5NO3 + 2Mn2+ + 3H2O (其他合理的方法也给分)5（1）B 瓶液体中溶解的 CO2(g)多，因为 CO2(g)为酸性气体。A 瓶液体中 CO2(aq)的浓度大；因为气相中 A 瓶气体分压大于 B 瓶气体的分压，因此，根据亨利定律（ p=kc）知 A 瓶液体中 CO2(aq)的浓度大。（2）当 CaCO3完全溶解，则溶液中的反应 G = RTlnK =22.86 kJ /molHCO3 比 CO32 更稳定，因此，沉淀溶解。 6（1）(a)sp 杂化, (b) sp3杂化, (c)sp 2杂化,(d)sp 2杂化,(e)d 2sp
13、3杂化。（2）(a)直线型, (b) 四面体, (c)三角双锥, (d) 四面体, (e)四边形。7（1）计算理论 N 含量： 纯 NH4Cl 样品的含 N 量：纯 NH4NO3样品的含 N 量：纯(NH 4)2SO4样品的含 N 量：因为实际 NH4Cl 样品的含 N 量只有 24.0%，小于 NH4NO3含 N 量 35.0%，大于(NH 4)2SO4含 N 量分别 21.2%故混入的杂质只能是(NH 4)2SO4设 100g 该样品中含有 m 克 NH4Clm 26.2% + (100 - m) 21.2% = 24.0% 1000.262 m- 0.212 m = 24.0 - 21.
14、2m= 56.0(g)故样品中 NH4Cl 的含量为 56.0%。（2）滴定反应： H + + OH- = H2O或 H 2SO4 + 2NaOH = 2H2O + Na2SO4终点颜色为黄色或甲基橙指示剂由红变黄H2SO4的摩尔数: n = 50.00.100 = 5.00 mmol 或 5.0010-3molNH4+的摩尔数: n = 25.00-25.00.200 = 7.50 mmol 或 7.5010-3mol样品中 NH4+的含量：8（1）A B C C,D 可互换DC,D 可互换EE,F 可互换FE,F 可互换（2）G H1 H2 IH1,H2 可互换 H1,H2 可互换9（1）A BC DE FG H（2）(2E,6Z)-2,6-壬二烯-1-醇（3）紫罗兰叶醇分子中的羟基相互形成分子间氢键，而取代为Cl 后，不能形成氢键，因此醇的沸点比相应的氯代烃高。只要答出醇形成氢键，沸点高就可得分。10（1）3-氨基-2-硝基-4-溴苯甲酸甲酯（2）A B CD E FGH I
