2019年高中化学竞赛模拟考题

20192019年高中化学竞赛模拟考题（一）年高中化学竞赛模拟考题（一） 胡征善胡征善 一、 （8 分）书写离子方程式 1-1. (29 届)将热的硝酸铅溶液滴入热的铬酸钾溶液产生碱式铬酸铅沉淀 [Pb2(OH)2CrO4] 1-2. (29 届)酸性溶液中，黄血盐[K4Fe(CN)6·3H2O]用 KMnO4处理，被彻底氧化， 产生 NO3—和 CO2 1-3. Na+检验： 在溶液中加入 ZnUO2(CH3COO)4(醋酸铀酰锌)溶液， 若生成淡黄色 晶体[NaZn(UO2)3(CH3COO)9·9H2O]，证明溶液中含 Na+ 1-4. 在黄色沉淀 PbCrO4中加入 2 mol/LNaOH 溶液，沉淀溶解得到黄色溶液 二、 （10 分） 2-1. 钒有多种氧化态，能形成一系列含氧酸(2 个及其以上的同种酸根构成的酸 称为同多酸)。 钒酸根 VO43—在不同 pH 的溶液中的变化如下图所示(cV(总)为含 V 粒子的总浓度)： 2-1-1. 不同 pH 的溶液中，V 的各物种的氧化态为______。 2-1-2. pH=4 时，溶液中主要物种是________。 2-1-3. 在 pH=2 的溶液加 H+的反应为___________________________； V4O124— 转化 V10O286—的反应为_______________________。 2-1-4.2-1-4. 全钒液流储能电池如图全钒液流储能电池如图( (已知已知 φ φ°°( (VOVO2 2+ +/VO/VO2+2+)=)=1.00V1.00V，， φ φ°°( (V V3+3+/V/V2+2+)=)=—— 0.255V)0.255V)：： 充电时当恒稳电流充电时当恒稳电流 I I 通电通电 n n(H(H+ +) )的变化量为的变化量为(1 mol e(1 mol e— —的电量为的电量为 96.48 kC)96.48 kC)。。 2-2. 非金属元素 A 与 V 的最高氧化态相同，能形成最简式为 AO3—的三聚酸根， 其立体结构式为___________。 三、三、 （（32 届）） （（1313 分）分） 3-1.利用双离子交换膜 电解法可以从含硝酸铵的工业废水中生产硝酸和氨。 3-1-1.阳极室得到的是哪种物质？写出阳极半反应方程式。 3-1-2.阴极室得到的是哪种物质？写出阴极半反应及获得相应物质的方程式。 3-2.电解乙酸钠水溶液， 在阳极收集到 X 和 Y 的混合气体。 气体通过新制的澄 清石灰水，X 被完全吸收，得到白色沉淀。纯净的气体 Y 冷却到 90.23K，析出 无色晶体， X-射线衍射表明， 该晶体属立方晶系， 体心立方点阵， 晶胞参数 a=530.4 pm，Z=2，密度 ρ=0.669 g/cm3。继续冷却，晶体转化为单斜晶系，a=422.6 pm， b=562.3 pm，c=584.5 pm，β=90.41°。 3-2-1.写出 X 的化学式；写出 X 和石灰水反应的方程式。 3-2-2.通过计算推出 Y 的化学式（Y 分子中存在三次旋转轴） 。 3-2-3.写出电解乙酸钠水溶液时阳极半反应的方程式。 3-2-4.写出单斜晶系的晶胞中 Y 分子的数目。 3-2-5.降温过程中晶系转化为对称性较低的单斜晶体，简述原因。 四、 （28 届） （15 分） 肌红蛋白(Mb)是由肽链和血红素辅基组成的可结合氧的蛋白，广泛存在于肌肉 中。肌红蛋白与氧气的结合度(α)与氧分压 p(O2)密切相关，存在如下平衡： kA Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)(a) kD t t min min，有，有______mol H______mol H+ +通过质子交换膜，两池溶液中通过质子交换膜，两池溶液中 其中 kA和 kD分别是正向和逆向反应的速率常数。37℃，反应达平衡时测得的一 组实验数据如下图所示： 4-1.计算 37℃下反应的平衡常数。 4-2.导出平衡时结合度(α)随氧分压变化的表达式。 若空气中氧分压为 20.0 kPa， 计算人正常呼吸时 Mb 与氧气的最大结合度。 4-3.研究发现，正向反应速率 v 正=kA[Mb]p(O2)；逆向反应速率 v逆=kD[MbO2]。 已知 kD=60/s，计算速率常数 kA。当保持氧分压为 20.0 kPa，计算结合度达 50% 所需时间。(提示：对于 v 逆 =kD(MbO2)，MbO2分解 50%所需时间为 t=0.693/kD） 4-4.Mb 含有一个 Fe(Ⅱ)，呈顺磁性，与 O2结合后形成的 MbO2是抗磁性的。 MbO2中的铁周围的配位场可近似为八面体场。 4-4-1. 这一过程中 Fe(Ⅱ)的价态是否发生改变？简述原因。 4-4-2. 写出 MbO2中铁离子在八面体场中的价电子排布。 4-4-3. 结合 O2前后铁离子的半径是不变、变大还是变小？简述原因。 4-4-4. O2分子呈顺磁性， 它与 Mb 结合后， 价电子排布是否发生变化？简述原因。 五、 （31 届） （10 分） 随着科学的发展和大型实验装置(如同步辐射和中子源)的建成，高压技术在物质 研究中发挥着越来越重要的作用。高压不仅会引发物质的相变，也会导致新类型 化学键的形成。近年来就有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报 道。 5-1.NaCl 晶体在 50～300GPa 的高压下和 Na 或 Cl2反应，可以形成不同组成、 不同结构的晶体。 下图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子， 小球为钠原子)。 写出 A、B、C 的化学式。 5-2.在超高压(300 GPa)下，金属钠和氦可形成化合物。结构中，钠离子按简单 立方排布，形成 Na8立方体空隙(如右图所示)，电子对(2e—)和氦原子交替分布填 充在立方体的中心。 5-2-1. 写出晶胞内的钠离子数。 5-2-2. 写出体现该化合物结构特点的化学式。 5-2-3. 若将氦原子放在晶胞顶点，写出所有电子对(2e—)在晶胞 中的位置。 5-2-4. 以氦原子为顶点的晶胞边长 a=395 pm。计算此结构中 Na-He 的间距 d 和 晶体的密度 ρ(单位：g/cm3)。 六、(12 分) 6-1.（4 分）已知 2AsH3(g)===2As(s)+3H2(g)是一级反应(物种的量 c 与时间 t 的 关系： c=c0e—kt或 ln(c/c0)=—kt)。 在刚性真空容器中充入 AsH3， 当 t=0 时， p0=1 atm， t=3h 时，p=1.15 atm。 6-1-1.求 t=时 p=? 6-1-2.求速率常数和半衰期 t1/2 2106-2. （2分） Po发生β衰变， 经14天活性降低了6.85%， 则衰变90%的天数_____。 6-3.（4 分）已知 2NO+O2==2NO2的反应历程如下： k1 k3 NO+NO k N2O2(快)①N2O2+O22NO2(慢)② 2 试推出总反应的速率方程。 七、 （17 分） 一碳化学(C1 化学)是以甲烷为起始物质，经 CO、CO2、CH3OH、HCHO 等合成 一系列重要的化工原料(乙二醇、草酸二丁酯等)和燃料的化学。 7-1. 以铑-碘和 L