1、2009 年福建省高中学生化学竞赛预赛试题(2009 年 5 月 17 日 8:3011:30 共计 3 小时)第 1 题(10 分) 湿法炼锌是将锌焙砂或其他氧化锌物料和硫化锌精矿中的锌溶解在水溶液中，从中提取金属锌或锌化合物的过程，为现代炼锌的主要方法。由锌浸出、硫酸锌溶液净化、锌电解沉积三大环节组成。以硫酸锌为主要成分的浸出液中含有以下杂质：Fe3 、Fe 2 、Sb 3 、A1 3 、硅酸、Cu 2 、Cd 2 及 Cl ，这些杂质对锌的电解工序有妨碍，试以反应方程式表示除去这些杂质的方法(并注明必要的条件和试剂，设 Fe(OH)3 在等电状态时沉淀的 pH5.2) 。第 2 题(9
2、分)21 海面空气潮湿，海战中使用烟幕弹能形成迷人的白烟掩蔽己方的需要，烟幕弹是液氨和四氯化硅或四氯化锡的混合物。在海面上喷放液氨和四氯化硅的混合物，可产生浓厚的烟幕。简析其原因，并写出相关的化学方程式。22 把研细的石英粉和重得多的镁粉混合均匀后放在铁坩埚中，将擦净的镁条插入混合物中央，引燃镁条后激烈反应，冷却后用 6 moldm3 盐酸洗坩埚中物质时，有火光出现，试解释为什么？写出相应的反应方程式。第 3 题(9 分) 海水是镁的重要来源，从海水中提镁须经过以下流程：贝壳焙烧、消化 A海水结晶后的母液B沉淀C溶液DE电解Mg31 分别写出 A、B、C、D、E 是什么物质。32 回答为什么不
3、选择电解 MgO 制备金属镁。33 用电解法制备碱金属、碱土金属时，常常加入 CaC12，为什么？第 4 题(10 分) 我国长征系列火箭一子级和二子级均采用偏二甲肼和四氧化二氮作为推进剂，偏二甲肼是联氨的衍生物，联氨是氨的衍生物。试回答下列问题：41 四氧化二氮中 N 的杂化方式和大 键。42 画出偏二甲肼的构型。43 写出二元推进剂反应的化学方程式。智浪教育普惠英才文库44 偏二甲肼可用二甲胺被亚硝酸氧化、再用锌还原来制备，写出各步反应方程式。45 四氧化二氮存在自身电离平衡，可与氯化锌作用，写出其方应方程式。第 5 题(10 分) 某些晶体在一定温度(称为铁电的居里温度)之下，晶体中出现
4、自发极化，并且自发极化可以随外电场反向而反向，晶体的这一性质的晶体叫铁电性。上世纪 5060 年代以后铁电体得到了越来越广泛的应用。铁电陶瓷的高介电常数在电子技术中被用来制成小体积大容量的电容器。铁电体和反铁电体在外电场作用下出现的双折射现象称为电光效应，可用于光调制。一些铁电体还可用于光信息的存储和处理。近年来铁电半导体、铁电铁磁体、铁电超导体、铁电液晶和光铁电体等新型材料的发现，导致利用铁电体的电、磁、光、声、力和热等方面的效应而制成许多功能器件，在现代科学技术各个领域得到广泛的应用。四方晶系醋酸铅是一种典型的铁电体(它的晶胞参数 a，b，c 非常接近)，它的晶体结构是可以描述为：铅(Pb
5、)原子位于晶胞原点，氧 (O)原子占据所有面心位置，锆(Zr)原子近似处于体心位置，但它(锆原子) 稍偏离体心位置，向其中一个氧原子靠拢。51 请画出醋酸铅晶胞的示意图。52 写出醋酸铅的分子式。53 分别写出与锆原子和铅原子的配位的氧原子数(即锆原子和铅原子的配位数) 。第 6 题(12 分) 肌红蛋白(Mb) 是一种大量存在于潜水动物肌肉中的蛋白质，作为氧的备用供给源，肌红蛋白在呼吸中起着特殊的作用。肌红蛋白吸收氧气的平衡反应是：MbO 2 MO2A61 分别写出用氧气的平衡分压和平衡浓度表示的平衡常数表示式，指出联系两者的物理量。若定义氧的结合度 S 为： 2MboCS式中， ， 和分别
6、是结合氧和未结合氧的肌红蛋白的浓度。2MbOCb62 导出用平衡常数和氧的平衡分压表示的结合度公式。设 ， ，求当氧分压从150pK5Pa6.00kPa 降低到 2.00kPa 时，肌红蛋白脱氧的百分数。63 在绝热条件下，用精密温度计测量 Mb 与氧结合过程的温度变化，发现结合后温度升高了。以上实验结果告诉我们，当动物体温升高，则氧的结合度：a.升高 b.降低 c.不变 d.条件不足，无法确定实验证明，以上结论也适用于血红蛋白与氧的结合。智浪教育普惠英才文库64 在热带，人体内静脉血与动脉血的颜色差别比较大还是比较小，为什么？第 7 题(10 分) 有一个样品除含 KC1O3 外，没有其它氧
7、化性物质存在。称取该样品 0.1800 克，加 50.00 mL 0.1500 mol/L 的 Fe(NH4)2(SO4)2 溶液，反应完成后，过量的 Fe 2 用浓度 C(1/6 K2Cr2O7)0.1000 mol/L 的 K2Cr2O7 溶液反滴定，设 K2Cr2O7 消耗 8.35 mL。请写出有关的离子反应式并求样品中 KC1O3 的质量分数。已知 M(KC1O3)122.55，M(K 2Cr2O7)294.18，M(Fe) 55.845第 8 题(5 分) 松油醇是一种天然有机化合物，存在于芳樟油、玉树油及橙花油等天然植物精油中，具有紫丁香香气，在香料工业中用途广泛，主要用于香皂及
8、化妆品香料和调合香精。 OH81 请写出松油醇分别与下列试剂反应所得主要有机产物的结构式(不考虑立体异构体) ：(1)Br2/CC14；(2)KMnO 4(稀、冷溶液) ；(3)(a) KMnO4/NaOH，(b) H3O ；(4)PBr 3；(5)(a) Na，(b) CH 3I；(6)CH3COC1/碱。82 松油醇是否存在旋光异构体(对映异构体) ？如有，请指出该分子所含手性碳原子的数目及可能存在的旋光异构体的数目。第 9 题(8 分) 天然植物精油马郁兰油中含有一种令人愉快的柠檬样气味的化合物 A(C10H16)，该分子为链状化合物，A 经臭氧解得到两种有机物，其中之一化合物 B(C8
9、H14O2)的结构经由下列方法合成证实：重要更正： “该分子为链状化合物”应为“该分子为环状化合物” 。BrMg(1)OCH3(2)H3OD (C8H16O)C CrO3E (C8H14O)(1)B2H6(2)2O2,NaOHFCrO3B91 请写出化合物 A、B、D、E 、F 的结构式(不考虑立体异构体) 。92 用系统命名法命名化合物 C 和 D。93 A 臭氧解所得到的另一种有机物是什么？智浪教育普惠英才文库第 10 题(17 分)多非利特是一种抗心律失常药，属甲磺酰胺类化合物。甲磺酰苯胺可由硝基苯经下列方法合成： NO2 NH2 HNSCH3OOH2Ni CH3SO2Cl(3H2)3N
10、 以乙烯和苯为原料合成多非利特的路线如下： CH2CH2ABCH32BrHOC2H2Cl1 34 5 6 78 9 101 1213 1416 17 1819 20 21()(C19H27N3O5S2)SO3H SO3Na ONaOH OHO2N OHNO2O2NOClO2N O2N BrO2N HNCH3C D EF G 93NaOH2 H24AlCl3 HNO31515Br2h 2S4(CH3)COK IJ K2CO312 CH3SO2Cl(32)3NH2Ni101 写出上述合成路线中化合物 11、13、14、15、16、20、21 的结构式。102 写出上述合成路线中，反应 AJ 所需的
11、试剂及必要的反应条件。智浪教育普惠英才文库2009 年福建省高中学生化学竞赛预赛试题答案及评分标准第 1 题 （10 分）（1）氧化水解：（1 分）2Fe2 H2O2 4H2O = 2Fe(OH)3 4H （或通入空气加热氧化，O 2 氧化）加 ZnO（1 分）中和调 pH 为 5.2 （1 分）Fe3 3H2O = Fe(OH)3 3H （1 分）Al3 3H2O = Al(OH)3 3H （1 分）2Sb3 SO 42 2H2O = (SbO)2SO4 4H （1 分）另外硅酸也一起沉淀 （1 分）（2）除 Cu2 和 Cd2Cu2 Zn = Zn2 Cu （1 分）Cd2 Zn = Zn
12、2 Cd （1 分）（3）除 Cl Ag2SO4 2Cl = 2AgClSO 42 （1 分）第 2 题 （9 分）21 四氯化硅、锡极易发生水解反应，生成盐酸酸雾，液氨喷放后极易气化，并与 HCl 化合生成 NH4Cl浓烟， （1 分）SiCl4 2H2OSiO 24HCl；（1 分） ；写成 SiCl44H 2OH 4SiO44HCl也可以。SnCl4 3H2O H2SnO34HCl （1 分）NH3HClNH 4Cl （1 分）22 发生 SiH4 的燃烧反应，所以有火光出现：（1 分）SiO2 2Mg = 2MgO Si （1 分）Si 2Mg = Mg2Si （1 分）Mg2Si 4
13、HCl = SiH4 2MgCl2 （1 分）SiH4 2O2 = SiO2 2H2O （1 分）所以有火光智浪教育普惠英才文库第 3 题 （9 分）31 A. Ca(OH)2 1 分（写成 CaO 不给分）B. Mg(OH)2 1 分C. MgCl2 1 分D. HCl 气流 1 分E.无 水 MgCl2 1 分（未写无水不给分）3 2 氧化镁离子电荷高、半径小，离子键强，熔点太高（2800 ） ，如采用氧化镁则能耗高，对材料的要求高，成本提高。 2 分3 3 CaCl2 在电解过程中起助溶剂作用，降低熔点，降低能耗。 2 分第 4 题 （10 分）4 1 四 氧 化 二 氮 中 N 原 子
14、 以 sp2 杂 化 1 分 2 个 34 键 （ 或 1 个 68 也 可 以 ） 1 分4 22 分NNH2H3CH3C43 C2H8N2 2N2O42CO 2 4H2O 3N2 2 分44 (CH3)2NH HNO2 =(CH3)2NNO H2O 1 分(CH3)2NNO Zn HCl = (CH3)2NNH2 ZnCl2 H2O 1 分4 5 ZnCl2 2N2O4 = Zn(NO3)2 2NOCl 2 分第 5 题 （10 分）51 本小题 3 分（答案一） （答案二）PbOZrPbZrO智浪教育普惠英才文库理论上应把锆原子稍偏离体心位置，把锆原子画在体心位置给 2 分。如果画出答案
15、二晶胞给 2 分。52 PbZrO3 （3 分）53 锆原子配位数为 6 （2 分）铅原子的配位数为 12（2 分）第 6 题.（12 分）61 或 （2 分）2MbOp=CK 2MbOp=CK或 （2 分）2bOcM 2bOcM，两者用亨利常数相联系。 （1 分）2cpOKCkp或 2Occ62 (2 分)2222MbOpOb=1+CKS或 2OpSK当 ， pa, 将 kPa, kPa 代入得150p52(1)6.02O().0pS1= ，S 2= （1 分，每个 0.5 分）9.+3.754（1 分）10%16.63 b（因为反应放热，则温度升高平衡向左移，S 下降；另一方面，温度升高，
16、氧溶解度下降，也造成 S 下降。 ） （选对答案即给满分，不需要文字解释） （1 分）64 比较小。 （1 分）在热带，因为人体散热较少，氧的结合度下降，因此体内静脉血与动脉血的颜色差别小。 （1 分）第 7 题 （10 分）ClO3 6 Fe2 6 H = 6 Fe3 Cl 3 H2O (2 分)智浪教育普惠英才文库Cr2O72 6 Fe2 14 H = 2Cr3 6 Fe3 7H2O (2 分)1 ClO3 6 Fe2 6e (2 分)(4 分)(50.10.8.5)12.(KCl) 0%75.66注：列式 2 分，结果 2 分。 结果正确，未写 1 ClO3 6 Fe2 6e 不扣分。有
17、效数字错扣 1 分。第 8 题(5 分)81 本小题 3 分，每个 0.5 分OHBrr OHOH CO2HHO Br OCH3 OCH3(1) (2) (3) (4) (5) (6)82 本小题 2 分存在旋光异构体（或答：存在对映异构体，或答：是）1 分含 1 个手性碳原子 0.5 分； 可能存在 2 个旋光异构体 0.5 分第 9 题 （8 分）91 本小题 5 分，每个 1 分重要更正：本题第 2 行， “该分子为链状化合物”应为“该分子为环状化合物” 。OHD OE OOHOO FB A92 本小题 2 分，每个 1 分C：3甲基1溴2丁烯 写成：1溴3甲基2丁烯 或其他答案不给分D
18、：6甲基5庚烯2醇 写成：2甲基2庚烯6醇 或其他答案不给分9 3 本小题 1 分 乙 二 醛 或 用 结 构 式 OHCCHO 表 示第 10 题 （17 分）101 本小题 7 分，每个 1 分智浪教育普惠英才文库 NO2O2N1OO2N OH 151413 NOCH3 NO2O2N 20O2NBr16 NOCH3 HNNH SS OOCH3OOCH3 21102 本小题 10 分，AJ 每个 1 分A：HBrB：HOCl，或 Cl2/H2OC：H 2SO4SO 3，或 H2SO4/75D：NaOHE：NaOH(s)F：H 或 H3O ，或除硝酸外的其他稀无机酸G：稀 HNO3 写成 HNO3/H2SO4 不给分H：HCl/ZnCl 2，或 PCl3，或 PCl5，或 Cl2/P，或 HCl(g)，只写 HCl 不给分I：HBr/过氧化物(或过氧化物用结构式表示，或光照，或 h)J：CH 3NH2
