全国高中化学竞赛试题集萃（二）

全国高中化学竞赛试题集萃（二）

三、本题包括2小题，共24分。（第26题6分，第27题18分） 26. S2O在碱性条件下发生的歧化反应如下：

S2O+OH-→S2-+S2O42-+ SO32-+H2O

该反应包含两个独立的歧化反应，它们的离子方程式分别为 ① 、 ② 。如果这两个独立的歧化反应是等物质的量发生的，则按上述S2O的总歧化反应的配平的离子方程式为 ③ 。

27. 在酸性溶液中IO3-离子被I-离子还原生成碘，在碱性溶液中IO3-离子不被I-离子还原，而无论在酸性或碱性溶液中IO4-都被I-离子还原。

在酸性溶液中，IO3-离子与I-离子反应的方程式为 ① ，IO4-离子与I-离子反应的方程式为 ② ；在碱性溶液中IO4-离子与I-离子反应的方程式为 ③ 。

现有1升含有IO3-和IO4-离子的混合溶液，用移液管取出25.00cm3放入锥形瓶中，酸化后加入过量的固体碘化钾，用0.1014 mol·dm-3的硫代硫酸钠标准溶液滴定，消耗24.65cm3硫代硫酸钠标准溶液；另取上述混合液25.00cm3，用碳酸氢钠溶液缓冲到pH=8，加入过量的固体碘化钾，用0.05020 mol·dm-3的亚砷酸钠标准溶液滴定，消耗4.98cm3亚砷酸钠标准溶液（酸根离子均为正酸根离子）。第一次滴定的离子方程式为 ④ ，产物中的含氧阴离子的Lewis结构式为 ⑤ ，第二次滴定的离子方程式为 ⑥ ，产物中的含氧阴离子的几何构型为 ⑦ 。在1升原溶液中，IO3-离子的mol数为 ⑧ ，IO4-离子的mol数为 ⑨ 。 四、本题包括2小题，共19分。（第28题15分，第29题4分）

28. 硼烷化学是二十世纪的产物，由于它有可能作为高能燃料而促使其化学迅速发展，五十年代后，硼烷的立体化学、结构和键合理论有很大发展，已成为现代无机化学的重要内容之一。

最简单的硼烷是B2H6（乙硼烷），它属于 ① 电子化合物（填缺、富、正常），它燃烧能放出大量的热，其燃烧反应方程式为 ② ，它之所以没有实际应用作火箭燃料，是因为⑴ ③ ，⑵ ④ 。

在180℃时乙硼烷与NaBH4反应，得到一种钠盐和一种气体。其钠盐中含有由B和H两种元素组成，式量为141.82，电荷为-2的离子，在这种离子中，B和H的质量分数分别为：B：91.47%，H：8.53%。B2H6与NaBH4反应的化学方程式为 ⑤ ，该反应转移的电子数为 ⑥ ，在产物中硼元素的平均氧化数为 ⑦ ，该反应的氧化剂是 ⑧ ，还原剂是 ⑨ 。乙硼烷还能与氨气反应，生成共价型离子化合物，且阴、阳离子都有四面体结构，其阳离子的化学式为 ⑩ ，阴离子的化学式为 ，化学反应方程式为 。 29. 有一立方晶系AB型离子化合物，A的离子半径为61pm，B的离子半径为220pm，则B离子的堆积方式为 ① ，A离子占有B离子围成的 ② 空隙中，该类空隙占有率为 ③ %，该晶体属于 ④ 型。 五、本题包括3小题，共22分。（第30题4分，第31题6分，第32题12分） 30. 某分子式为C5H10的化合物中，存在着分子内张力，从核磁共振谱中可知，分子内有三类不同化学环境的碳原子和四类不同化学环境的氢原子，它可以发生加成反

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应，此化合物的结构式为 ① （注意立体构型），它的命名为（用系统法命名） ② 。

31. α-氨基丙酸是蛋白质中的一个成分，它可由另一个α-氨丙酸[L-(-)-丝氨酸]通过一系列的反应制得。将下列反应所得的中间产物填写在答题卡中相应的位置处。

HOCH2OHClCHCOHCH3OHNH2①PCl5ONa-Hg⑴H3O+CH3CHCOH②⑵OH－③H2ONH2

L-(-)-丝氨酸

32. 分子式为C10H10的某烃(A)与氯化亚铜的氨溶液不起反应，在HgSO4存在条件下(A)与稀硫酸(H2SO4+ H2O)反应，生成化合物(B)和(C)，它们的分子式均为C10H12O。 化合物(B)能和羟氨(NH2OH)发生反应，并能起卤仿(NaOH+X2)反应，化合物(C)也能与羟氨反应，但不起卤仿反应。化合物(A)与高锰酸钾酸性溶液共热，得到间苯二甲酸。则：

(A)的结构式为 ① ，(B)的结构式为 ② ，(C)的结构式为 ③ 。 化合物(B)＋羟氨反应的产物为 ④ ， 化合物(B)与卤仿应的产物为 ⑤ ， 化合物(C)＋羟氨反应的产物为 ⑥ 。

六、本题包括2小题，共13分。（第33题3分，第34题10分）

33. 锂与H2反应生成氢化锂时，在生成物中常含有未反应的锂。常用气体容量法测定氢化锂中未反应的金属锂的含量。在22℃和97.46kPa时，0.205g样品与水反应，收集到561cm3未经干燥的氢气，试计算该样品中未反应的金属锂的质量百分比。（已知22℃时水的饱和蒸气压为2.67kPa） 34.

黑色沉淀B 紫红色溶液C 无色气体D 在H条件下加入H2C2O4 +绿色钾盐晶体A 加水溶解 在H条件下加入H2C2O4 +通入澄清石灰水中 白色沉淀E 近无色溶液F +加磷酸，再加入上述C 深红色溶液G 在H条件下，加入H2C2O4的物质的量为C→F的1/5 试回答下列问题：

⑴下列物种的化学式为A ① ，B ② ，C ③ 。 ⑵完成下列变化的离子方程式

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CO2

A(aq) ④ ， B+ H2C2O4 → ⑤ ⑶A转化为C的产率为 ⑥

⑷为在工业上实现A全部转化成C，实用的方法是 ⑦ ，化学表达式为 ⑧ 。 七、本题包括3小题，共22分。（第35题8分，第36题6分，第37题8分）

35. 在某KReO4酸性溶液中含Re26.65mg，将其通过一个装有Zn粒的反应柱后，ReO4-离子被锌还原，用0.02000mol·dm-3KMnO4标准溶液滴定还原后收集到的溶液（包括洗涤液），当滴到11.45cm3时，还原态的Re又全部被氧化成ReO4-。 ⑴用计算说明被还原后的Re氧化数。

⑵用Re元素的核外电子构型说明此结果是合理的。 ⑶试画出ReO4-的结构式（几何构型）。 36. 绿色植物的光合作用的总反应式为

光和叶绿素

6CO2(g)+6H2O(l) C6H12O6(s)+ 6O2(g)

每放出1分子O2需吸收波长为6.88×10-7m的8个光量子，1mol O2只能植物贮存469kJ·mol-1的能量。 在人体中，糖是体内能量主要的来源，人体所需的热量有70%是由糖类转化提供的，1mol葡萄糖完全氧化时在理论上可释放2872 kJ·mol-1热量。在人体内葡萄糖完全氧化分解时的能量变化方程式为C6H12O6+ 6O2+38H3PO4+38ADP→6CO2+44H2O+38ATP ATP+H2O→ADP+H3PO4 ΔH

=-36.0 kJ·mol-1

请回答下列问题：

⑴计算光合作用中绿色植物的能量转换效率。

⑵计算人体内葡萄糖完全氧化分解时能量的利用率。

⑶若将光合作用反应的逆反应设计成一个原电池，即葡萄糖的燃料电池，则其正极的电极反应式为 ▲ ，其负极的电极反应式为 ▲ 。 （光子的能量公式为

，式中h为普朗克常数6.626×10-34J·s，c为光速，3.000

×108m·s-1，λ为光的波长。）

37. 最简单的二元硼氮化合物可以通过下列反应合成： B2O3(l) + 2NH3(g)

2BN(s) + 3H2O(g)

反应产生的氮化硼的结构与石墨结构相类似，但上、下层平行，B、N原子相互交替（见图）。层内B－N核间距为145pm，面间距为333pm。请回答下列问题： ⑴试画出层状六方氮化硼的晶胞。 ⑵写出晶胞中各原子的原子坐标。 ⑶试计算层状六方氮化硼晶体的密度。

⑷在高压(60kbar)、高温(2000℃)下，层状六方氮化硼晶体可转化为立方氮化硼，它与金刚石有类似结构。若立方氮化硼晶胞的边长为361.5pm， 试计算立方氮化硼晶体中B－N键的键长。

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参考答案

三、共24分

26. (6分)①5S2O+14OH-＝4S2-+3S2O42-+7H2O (2分)

②S2O+4OH-＝S2-+ SO32-+2H2O (2分) 注：①、②次序可以交换。

③10S2O+34OH-＝9S2-+3S2O42-+ 5SO32-+17H2O (2分)

27. (18分) ①IO3-+5I-+6H+＝3I2+3H2O (2分) ②IO4-+7I-+8H+＝4I2+4H2O (2分)

③IO4-+I-+ H2O＝IO3-+I2+2OH- (2分) ④I2+2S2O32-=2I-+ S4O62- (2分)

⑤

OOSO(2分) ⑥AsO33-+I2+2OH- =AsO43-+ 2I-+H2O (2分)

⑦正四面体(2分) ⑧0.00333mol(2分) ⑨0.01000 mol(2分)

四、共19分

28. (15分)①缺 (1分) ②B2H6+3O2=3B2O3+3H2O (2分) ③硼烷的热分解产物有毒 (1分) ④硼烷在空气中易着火爆炸 (1分)。

⑤5 B2H6+2Na[BH4]= Na2[B12H12]+13H2↑(2分) ⑥26e(1分) ⑦+5/6(1分) ⑧B2H6、Na[BH4] (1分) ⑨B2H6、Na[BH4] (1分) ⑩[(NH3)2BH2]+ (1分) BH4- (1分) B2H6+2NH3=[(NH3)2BH2] [BH4] (2分) 29. (4分) ①立方面心(1分) ②正四面体空隙(1分)

③50% (1分) ④ZnS型(1分)

五、共22分

CH3H30. (4分) ①

HHCH3H（

HCH3HHCH3） (2分)

H②顺-1,2-二甲基环丙烷，或（1R,2S）-1,2-二甲基环丙烷 (2分)

HOCH231. (6分)①

OCHCOCH3+NH3 ClOCHCONH2 ClCH2②

OCHCOCH3+NH3 Cl

ClCH2③

（每空各2分）

32. （12分）（每空各2分）

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OCCCH3CH3NOHCH2CCH3CH3CH2CCH3OCH3CH3CCH2CH3 ①②③

NOHCH2COOH(Na)+CHX3CH3CCH2CH3CH3④⑤⑥

六、共13分。（第33题3分，第34题10分）

33.（3分）解：LiH+ H2O=LiOH+H2↑ 2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ （1分） 设样品中锂的质量分数为x

0.205(1-x)0.205x+7.9496.941 ×2(97.46-2.67)×0.5618.314×(273.2+22) （1分）

x=0.374 （1分） 34.（10分）⑴ ①K2MnO4 （1分）②MnO2 （1分）③KMnO4 （1分）

④3 MnO42-+O2+2H2O=2 MnO4-+ MnO2+4OH- （2分） ⑵⑤MnO2+H2C2O4+2H+=Mn2++2CO2↑+2H2O （2分） ⑶⑥66.67% （1分）

⑷⑦电解法（1分） ⑧阳极：MnO42-－e→MnO4- （1分）

七、共22分

35. （8分）解：

⑴ReO4-中Re为+7氧化态，它的物质的量 n=26.65/186.2=0.1434mmol （1分） 在MnO4-→Mn2+的变化中，1mol MnO4-得到5mol电子，则11.45mL 0.02000mol/L MnO4-共得到电子 ne=0.02000×11.45×5=1.145mmol电子（1分） 1molReO4-失去的电子为 1.145/0.1431=8 mol电子（1分） ∴被还原后Re的氧化数为 7-8=-1 （1分）

⑵Re的电子构型为[Kr]4f145d56s2，获得一个电子后，其电子构型为[Kr]4f145d66s2，这是一种合理的电子排布式。 （2分）

OReO⑶

OReOO 或

OO （2分）

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O

36. （6分）解：

⑴吸收光量子的总能量

-34×3.000×1086.626×108×6×6.022×1023××10-3-76.88×108352kJ·mol-1

（1分）

植物贮存能量=469×6=2814 kJ·mol-1 转换效率=2814/8352=33.69% （1分） ⑵人体内葡萄糖释放的能量=36.0×38=1368 kJ·mol-1 （1分）

∴人体内葡萄糖完全氧化分解时，能量的利用率＝1368／2872=47.60%（1分） ⑶正极反应：O2+4H++4e→2H2O （1分） 负极反应：C6H12O6+6H2O-24e→6CO2+24H+ （1分） 37. （8分） ⑴（2分）

21211⑵B原子 (0,0,0) (13,3,2)或(3,3,2) （1分）

12221) (13,3,0)或(3,3,0) （1分）

N原子 (0,0, ⑶

ρ2×(10.81+14.01)g·mol-16.022×1023mol-1×(3×145)2×22×2×333×10-30cm32.27g·cm-3

（2分）

34⑷dB-N=

a=

34×361.5=156.5pm （2分）

BN

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/8oea.html