（精品）全国高中化学竞赛（初赛）模拟试题20套(6)

烃系列混合物，现将各物在一个大气压下的沸点分别列表于下： 名称 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 乙烯 丙稀 丁烯 戊烯 沸点[℃] －161.7 －88.6 －42.2 －0.5 36.1 －102.4 －47.7 －6.5 30.1 请回答：

1．目前，大中城市的燃气产业形成了“三气并存”的多元结构，此“三气”除液化石油气外还包括哪两种燃气，并写出化学成分。

2．从上表分析，在钢瓶中盛装的液化石油气的成分最好是哪些？（列举4种） 3．甲烷沸点为－161.7℃，室温下的液化压强非常大（超出一般家用钢瓶的承受能力），那么你觉得我们使用的液化石油气中是否还存在少量的甲烷？为什么？

4．在炎热的夏季和寒冷的冬季，液化石油气的各成分比例应作如何调整？ 5．液化石油气的燃烧器上有一个调节空气量的风门（叫洞风板），点燃前，空气已部分进入液化气中。请分析设计的原因。在冬季和夏季，如何调节风门的大小。

6．有人发现液化石油气用完后，残留在钢瓶内的液体能溶解油脂，就将它倒出来作洗涤剂，洗擦物件的油泥，这种废物利用的做法，因何不可取？

7．有人为了充分用完瓶内残留液体，就用火去烤钢瓶，在此钢瓶的合格证上标有：

充装介质 液化石油气 最大充装量 实测容积 气密试验压力 15kg 35.5L 2.1MPa 若残留瓶内液体有0.75kg，在关闭阀门的条件下，请估算瓶内气温升至多少摄氏度时，会出现险情？

8．目前，家庭生活中已经普遍使用了气体燃料。使用气体燃料比固体燃料有什么优点？

第题（9分）

室温下，Cr单质不受大气侵蚀，因而可被广泛地用来保护其他活泼金属。通常用电解铬酸溶液的方法镀铬。电解槽的阴极是欲镀铬的物体，阳极是惰性金属，电解液是含铬酐0.230kg/L、体积100L的水溶液。电解时使用了1500A电流，通电10.0h，阴极的质量增加了0.679kg。阴极和阳极放出的气体的体积比VH2/VO2＝1.603（体积是在相同条件下测定的）。

1．写出主要电解反应主反应和副反应方程式。

2．此电镀的电解效率，即沉积出0.679kg铬耗用的电量占总用电量的百分比是多少? 3．由理论计算可得阴极和阳极放出的气体在标准状况下的体积比是多少?

4．阴极和阳极放出气体的反应的电流效率分别是多大?若发现你计算出的数据和题面给出的数据有差别，试解释这是你由于未考虑电镀时发生什么过程的缘故?

第题（13分）

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砷的化合物在农业上有广泛的用途。砒霜是最重要的砷化合物。从熔炼提纯Cu和Pb的烟道灰中，可获得大量的砒霜，它是含As 75.74％的氧化物，它形成分子晶体。

1．画出砒霜的分子结构图。

2．砷和硫直接相互反应形成As4S3、As4S4、As2S3和As2S5等硫化物。其中后两个也能用H2S从As（Ⅲ）和As（V）的盐酸溶液中沉淀出来。

（1）画出As4S4的分子结构图。

（2）写出用砒霜为原料制备As2S3的化学反应式。

3．试解释NH3、PH3、AsH3和SbH3中H—X—H之间的键角值分别是107.3°、93.6°、91.8°和91.3°。

4．砒霜是剧毒物质，法庭医学分析上常用马氏试砷法来证明是否砒霜中毒：把试样与锌和硫酸混和，若试样中含有砒霜，则会发生反应生成砷化氢；在无氧条件下，将生成的砷化氢导入热的玻璃营中，在试管加热的部位砷化氢分解形成亮黑色的“砷镜”。写出化学方程式。

5．假若用Zn在酸性介质中处理亚砷酸钾（KAsO2）样品1.30g，产生的AsH3再用I2

氧化至砷酸需要I2 8.5g。试确定这种亚砷酸钾（KAsO2）样品的纯度？

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参考答案

高中化学竞赛初赛模拟试卷（06）

（时间：3小时 满分：100分）

题 号 满 分 1 6 2 5 3 11 4 8 5 11 6 9 7 11 8 8 9 10 16 15 H He 相对原子质量 1.008 4.003 Li Be B C N O F Ne 6.941 9.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba La－Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.9 137.3 Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr Ra Ac－Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds [223] [226] La La系 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Tb Lu 138.9 140.1 140.9 144.2 144.9 150.4 152.0 157.3 158.9 162.5 164.9 167.3 168.9 173.0 175.0 第题（6分）

1．乙烯酮（CH2＝C＝O）在一定条件下能与含活泼氢的化合物发生加成反应，反应可表示为：CH2＝C＝O＋HA→CH3—A。乙烯酮在一定条件下可与下列试剂加成，其产物不正确的是

A 与HCl加成生成CH3COCl B 与H2O加成生成CH3COOH

C 与CH3OH加成生成CH3COCH2OH

D 与CH3COOH加成生成CH3—－O—－CH3

2．据2001年12月的《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点、假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥当由是

A 硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料 B 硅的来源丰富，易于开采，且可再生

C 硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，名易有效控制 D 寻找高效催化剂，使硅的生产耗能很低，是硅能源开发对用的关键技术

3．氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工厂产品之一。目前，世界上采用的合成氨技术是德国人哈伯在1905年发明的．他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖、哈伯法合成氨需要在20～50MPa的高压和500℃的高温下，并用铁催化剂，且氨转化率仅10%～

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15%．然而，2001年有两位希腊化学家在美国《科学》杂志上发表文章，在常压下把氢气和用氦稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池（如图），氢气和氮气在电极上合成了氨，而且转化率可高达78%！（图中涂黑处表示新法合成氨中所用的电解质，它能传导H＋）。下列说法不正确的是

A 新法合成氨的电解地中可以用水溶液作电解质 B 新法合成氨的电解池中不能用水溶液作电解质 C 新法合成氨的阳极反应为：3H2－6e＝6H＋ D 新法合成氨的电解反应为：N2＋3H22NH3 第题（5分）

近几十年发展起来的关于超重元素核稳定性理论认为：当原子核中质子和中子数目达到某一“幻数”(奇异的、有魔力的数)时，这个核将是特别稳定的。在周期表中铀以前的元素中具有2、8、20、28、50、82个质子或中子的核是特别稳定的，中子数126也是一个重要的幻数。氦、氧、钙、铅的质子数和中子数都是幻数，具有这种双幻数的原子核更为稳定。科学家们用计算机算出下一个具有双幻数的元素将是含114个质子和184个中子的第114号元素X（称为超重元素）。若已知原子结构规律不发生变化，该元素X就是第_____周期第 族元素，其最高氧化物的分子式为 ，再下一个具有双幻数的超重元素是质子数为164、中子数为318的164号元素Y，它应是第 周期第 族元素。 第题（11分）

完成下列反应方程式。

－－

1．在H2O2作用下可实现Fe(CN)63与Fe(CN)64之间的相互转化，在酸性溶液中H2O2

－－－－

可使Fe(CN)64转化为Fe(CN)63；在碱性溶液里H2O2可使Fe(CN)63转化为Fe(CN)64。写出以上相互转化的离子方程式。

2．磁流体是电子材料的新秀，它既具有固体的磁性，又具有液体的流动性，它在化工、机械、环保、医疗等领域具有广泛的应用。据2002年的《化学世界》杂志报道，制备磁流体的方法是：将FeSO4与Fe2(SO4)3等物质的量混合，再加入稍过量NaOH溶液，随后加入油酸钠溶液，即可生成黑色的磁性物质。最后调节溶液的pH，过滤、水洗、干燥可得磁流体。写出制备磁流体的离子方程式。

3．纳米碳管是近年来世界各国大力研究的高科技产品。电弧法合成的纳米碳管，伴有大量杂质——碳纳米颗粒。由于杂质存在，纳米碳管较难提纯。现在的提纯方法是：将纳米碳管的粗品放入圆底烧瓶中，依次加入K2Cr2O7和1︰2的硫酸，装好回流冷凝和搅拌

2－3＋

装置，在150℃回流2h溶液由橙色（Cr2O7）转变为墨绿色（Cr），将所有的墨绿色溶液过滤，滤纸上存在的黑色物质即为纯纳米碳管。写出提纯纳米碳管的化学方程式。

4．含CN－的污水危害很大，处理该污水时，可在催化剂TiO2作用下用NaClO将CN－

CNO－在酸性条件下继续被NaClO氧化生成无毒的产物。氧化成低毒性的CNO－。写出总

反应方程式。

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第题（8分）

由2种短周期元素组成的无机化合物X分子的空间结构高度对称。X是白色粉末，强烈腐蚀皮肤，300℃升华。X在空气中潮解，根据吸收水分的不同而得到A（吸收2分子水）、B（吸收4分子水）、C（吸收6分子水），其中A和B都是四元酸。

1．写出X的化学式和结构简式。 2．写出A、B、C的化学式。 3．列举X的两种用途。

第题（11分）

SbCl3和SbF3是常见的两种锑化合物，具有显著的导电性。若将SbCl3加到熔融的LiCl中，发现也能导电。

1．用化学方程式解释SbCl3导电的原因。

2．解释SbCl3加到熔融的LiCl中能导电的原因。

3．若将CCl4与SbF3混合，在催化剂的作用下，能够产生对臭氧层有强烈影响的化合物A。经分析，该反应是非氧化还原反应。为减少A对臭氧层的破坏，最近化学家找到了很多催化活性较高的催化剂，使A与水反应，变成对臭氧层影响较小的物质。试写出制备A以及A水解的化学反应方程式。

4．评述上述处理A方案的优劣。

5．SbCl3沸点为233℃，Sb2O3熔点为658℃，沸点为1456℃。常用Sb2O3和有机卤化物作为阻燃剂，其阻燃作用机理可以认为是Sb2O3掺入到含氯有机物（R·HCl）中，受热释放出HCl，并生成SbOCl。而SbOCl的热分解反应，从热重分析图谱中发现它有四个平台，相应于SbOCl分解有四个串联反应，分解成SbCl3和锑的氯氧化物，最后变成Sb2O3。前三个反应在245～565℃下进行，第四个反应在658℃下进行。若第一、第二个和第四个反应的失重率分别为26.34%、8.94%和0，试通过计算写出SbOCl热分解过程的四个化学反应方程式。（已知相对原子质量：Sb为122；O为16；Cl为35.5）

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