2018年中国化学奥林匹克福建省赛区预赛试题 

2018年中国化学奥林匹克福建省赛区预赛试题

（2018年4月22日8：30-11：30共计3小时）

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10满分值 10 10得分 评卷人

10 10 10

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10

11 12 总分 10 10 120

◆竞赛时间3小时，迟到超过半小时者不能进考场，开始考试后1小时内不得离场。 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在答题框内，使用铅笔书写的解答无效，草稿纸◆在最后2页，不得携带任何其他纸张入场。

◆姓名、性别、学校、年级、准考证号等必须填写在首页左侧指定位置，否则视同废卷。 ◆允许使用非编程计算器和直尺等文具。

第1题（10分）单晶硅是信息产业中重要的基础材料，其生产方法是用炭在高温下还原二氧化硅制得冶金级硅（含铁、铝、硼、磷等杂质），冶金级硅与氯化反应生成四氯化硅（反应温度450~500℃），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅，最后在单晶炉内拉制而成。以下是实验室用冶金级硅制备四氯化硅的装置示意图。

相关信息如下：

（1）四氯化硅遇水极易水解；

（2）硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物； （3）有关物质的物理常数见下表：

物质 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5 沸点/℃ 57.7 12.8 — 315 —

—

—

熔点/℃ -70.0 -107.2 —

升华温度/℃ — — 180 300 162 1-1写出装置A中发生反应的离子方程式。 1-1

1-2写出装置A中仪器g的名称及装置C中的试剂名称。

1-3装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有什么杂质元素？（填写元素符号） 1-2

仪器g的名称： C中的试剂名称：

1-4为分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2+，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是： 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

称取5.000g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移取25.00mL试样溶液，用1.000×10-2mol/L KMnO4标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL。请计算残留物中铁元素的质量分数并指出判断达到滴定终点的现象。（相对原子量：Fe 55.85） 1-4

滴定终点现象：

第2题（10分）硫酸铁铵[aFe2(SO4)3?b(NH4)2SO4?cH2O]是一种净水剂，广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等，可用硫酸亚铁（含少量硝酸钙）和硫酸铵为原料，按如下工艺流程制取。

1-3（填写元素符号）

2-1硫酸亚铁溶液加H2SO4酸化的主要目的是什么?写出滤渣1主要成分的分子式。 主要目的：

分子式：

2-2下列4种化合物中哪个最适合作为氧化剂A？写出该反应的离子方程式。 a.NaClO A：

b.H2O2 c.KMnO4

d.K2Cr2O7

离子方程式：

2-3写出操作B和C的名称 B：

2-4上述流程中，A氧化后、加热蒸发之前，需取少量氧化产物检验Fe2+是否已全部被氧化，写出检验所需试剂的名称，能否用酸性KMnO4溶液检验?请说明理由。 试剂名称： KMnO4检验问题：

2-5如何检验硫酸铁铵中的NH4+？

2-6称取14.00g所得样品，将其溶于水配制成100mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14g沉淀；向另一份溶液中加入0.05mol Ba (NO3)2溶液，恰好完全反应，写出该硫酸铁铵的化学式。

C：

第3题（10分）溴在自然界中和其他卤素一样，基本没有单质状态存在，它的化合物常常和氯的化合物混杂在一起，但是数量少得多，在一些矿泉水、盐湖水和海水中含有它的化合物存在。

3-1盐卤和海水是提取溴的主要来源，工业上制取Br2，先将海水日照浓缩，调成酸性，通入某气体，将溴氧化，之后鼓入空气将溴吹出，用Na2CO3溶液吸收，最后加酸制得Br2，写出各步化学反应方程式。

3-2已知??(BrO-3/Br2)=1.52V,??(Br2/Br?)?1.07V，计算标准状态下，最后一步酸化反应正向能够进行的最大pH值.

3-3分别比较高氯酸与高溴酸的酸性和氧化性强弱。 酸性比较：

氧化性比较：

3-4卤素可形成互化物IBrCL3-，请说明该离子的杂化方式、画出几何构型并标出孤对电子位置，比较中IBrCL3-中∠ClICl和∠ClIBr的大小。 杂化方式：

几何构型：

∠ClICl和∠ClIBr的大小：

第4题（10分）碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于自然界中。

4-1已知C的电负性为2.5，O的电负性为3.5，判断CO分子的偶极矩大小，说明原因。

4-2乙烯（CH2=CH2）分子能存在，判断硅乙烯（SiH2=SiH2）是否稳定存在，说明原因。

4-3用计算说明，在0.2mol·dm-3的Cu2+盐溶液中加入等浓度、等体积的Na2CO3溶液，将得到什么产物？ Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20

4-4碳酸盐A、B、C的分解温度如下：（已知pCO2=100kPa） MCO3 A 分解温度/℃ 1172 B 1633

C 562

Ksp[CuCO3]=1.4×10-10 碳酸Ka1=4.36×10-7

Ka2=5.6×10-11

已知它们是Ca、Cd、Ba的盐，鉴别出这些化合物，并叙述鉴别的理由。 A: B: C:

理由：

第5题（10分）水解是无机化合物的重要性质，回答下列问题： 5-1碳与硅为同族元素，SiCl4和CCl4结构相似，且根据： CCl4(1)+2H2O(1)=CO2(g)+4HCl(g)

-1

?rG?m?-377kJ?mol