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全国化学竞赛初赛模拟试卷3

来源:用户分享 时间:2025/8/28 7:25:00 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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①写出O、P水溶液反应的化学方程式和离子方程式; ②泡沫灭火器有何特点或作用;

③扑灭电气火灾是否可用泡沫灭火器。

9.使用灭火器时应当注意哪些问题。 七、(17分)下面是一组探讨有关气体水合物结构的试题。

1.气体水合物是一类通过O-H…O氢键将H2O分子结合成三维骨架型的主体结构,在其中有多面体孔穴,孔穴中包含作为客体的气体小分子,形成笼形水合包合物晶体。根据客体分子的大小和形状,水分子可组成多种形式的主体骨架结构。已知有上百种气体分子和水形成水合包合物。下图列出了五个多面体的结构:(〔 〕内数字表示笼形多面体的多边形边数,上标表示该多边形的数目。)

A〔5〕 B〔56〕 C〔56〕 D〔4567〕 E〔46〕 ①已知A、B分别由20、24个水分子组成,请再确定构成C、D、E笼形多面体的H2O分子数。

②笼形多面体E可认为哪种正多面体削去其顶点得到。

③请用题干表示方法写出足球烯(C60)结构笼形多面体的构成。

④由24个水分子构成的14个面的笼形多面体除上面的结构外,请再举两例,用题干的表示方法表示。

12

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3923

68

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2.甲烷水合物(nCH4·46H2O)是一种具有重要经济价值的化合物,在海洋深处蕴藏量非常大,是未来的重要能源之一。它的晶体结构可看作由五角十二面体〔512〕和十四面体〔51262〕共面连接堆积形成。在立方晶胞中,〔512〕的中心处在顶角和体心位置;〔51262〕中心位置在面上,坐标为(1/4,1/2,0)、(3/4,1/2,0)……计6个。它们彼此共用六角形面连成柱体,再和五角十二面体共面连接。右图所示出甲烷水合物中水骨架的结构。

①确定晶胞中其余4个〔51262〕中心的坐标; ②CH4分子由于体积较小,可包合在这两种多面体中,若全部充满时,确定晶胞的组成为(即n值)。

③已知该晶胞参数a=1180pm,计算1cm3甲烷水合物晶体中可释放CH4的体积(标准状况下)。

④有的文献中报导开采1m3的甲烷水合物晶体可得到164m3的甲烷气体,请根据③的结果给出一合理解释。

八、(12分)抗痉挛药物E的合成如下:

1.写出 A、B、C、D、E的结构式。 2.用*标出有机物

和E分子中具有光学活性的全部碳原子。

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参考答案与分析

一.1.6P+9KOCl+6KOH=K6P6O12+3H2O+9KCl(2分)

2.sp3(1分) π

43(1分) (1分)

3.K6P6O12+6HCl=H6P6O12+6KCl(1分);H6P6O12+6H2O=6H3PO3(1分)

二、1.K=

cN2cO22cNO(1分)

2.5×10-82(1分)

3.NO>H2O>CO2(1分)

4.NO、CO与O2反应进行的程度很大,使用合适的催化剂加快反应速率,在水蒸气存在下生成HNO3和CO2,则基本上可以除去污染气体。(2分)

或由第1,3个反应及平衡常数可知2CO+2NO=2CO2+N2的K=1/K1K2=2.5×10121,使用合适的催化剂加快反应速率,基本上可以除去污染气体。

三、1.K2Cr2O7+4KCl+9H2SO4=6KHSO4+2CrO2Cl2+3H2SO4·H2O(2分,写K2SO4或H2O给1分)

2.2CrO2Cl2+3Na2SO3+H2O=2Cr(OH)SO4+4NaCl+Na2SO4(2分,其它合理物质也可以,写离子方程式也可以)

-+

3.阳极:Fe-2e=Fe2(1分)

--

阴极:2H2O+2e= H2+2OH(1分)

-++++

Cr2O72+6Fe2+14H=2Cr3+7H2O+6Fe3(1分)

+-+-

Cr3+3OH=Cr(OH)3(1分) Fe3+3OH=Fe(OH)3(1分) 四、1.①因改换溶剂S在水中析出形成乳白色的水溶胶;(1分)

S是非极性分子,溶于酒精,在水中溶解度不大,形成了胶体。(1分) ②H2S+Cl2=S↓+2HCl;H2S+HClO=S↓+HCl+H2O;

H2S+4Cl2+4H2O=H2SO4+8HCl;H2S+4HClO=H2SO4+4HCl;

S+3Cl2+4H2O=H2SO4+6HCl;S+3HClO+H2O=H2SO4+3HCl(各1分) 2.不能说明Cl2、Br2、I2的非金属性和氧化性依次增强,而是减弱。(1分) 由于S(或H2S)能被卤素氧化,(1分) Cl2氧化能力最强,氧化的S(或H2S)最多,浑浊度最小。(1分) 3.2HI+Cl2=2HCl+I2(1分) I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl(1分) 五、1.水样总硬度:14.00°(3分) 水样钙硬度:8.40°(2分)

--

2.除去HCO3,否则当HCO3含量高时,加入氨性缓冲溶液后会析出CaCO3沉淀,使终点拖长,变色不敏锐。(1分)

++

3.加入三乙醇胺以掩蔽Fe3、Al3等的干扰。(1分)

++

4.Ca2、Mg2与EDTA形成的配合物的稳定性都比较小,在适当大的pH溶液中滴定,有利于减小EDTA的酸效应,使配位反应定量进行。但pH值不可过大,否则

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Mg2生成沉淀无法测定,故加氨性缓冲溶液。(2分)

六、1.①可燃物;②热源或点火源;③氧;④燃烧反应应当是连续进行的。(2分)

2.密闭性较好的建筑物内着火时,随着氧的消耗,火势会逐渐减弱,但这种情况下决然不能打开门窗等通风口,否则随着空气的流入,氧浓度的增大,可燃性气体就会发生瞬时爆炸性燃烧。(2分)

3.火灾中的绝大多数人并非死于高温烘烤或火烧,而是丧命于火灾时的烟雾。(1分)近年来火警的火焰常被浓浓的烟雾所替代,这是和现代建筑材料、家具、室内装饰以及家用电器等中广泛使用高分子材料有关。

4.①A (CH2CHCl) B

(RCHClCH2CH=CHCHClCH2R’) C (RCH=CHCH=CHCH=CHR’)

D E (各1分)

②CH2CHCl→n/3C6H6+nHCl(1分),失重36.5/62.5=0.584(1分)

5.F RR’ G R-N=C=O H R-N=C=N-R I CH2=CH-CN J -CN (各1分)

6.①稀释可燃性气体或覆盖可燃物;②降低氧浓度;③冷却、消除热源;④抑制燃烧反应的继续进行(这在消防上称为负催化作用)。(2分)

7.K H3PO4 L H4P2O7 M HPO3 N P2O5(各1分) 分解产物中除有水外,生成的氨有稀释氧和负催化作用,生成的含磷化合物,能附

着在可燃物表面起阻燃作用。但由于这类药剂没有渗透性,故只适用于扑灭表面着火。8.①6NaHCO3+Al2(SO4)3→6CO2↑+2Al(OH)3↓+3Na2SO4(1分)

-+

3HCO3+Al3→3CO2↑+Al(OH)3↓(1分)

②泡沫灭火器喷出的CO2泡沫,不但比重小,而且流动性也很小,因此它能覆盖在燃烧油类表面,起到冷却和隔离氧的作用。泡沫灭火器的喷射距离可达10米左右,能够有效扑灭一般油类着火。(2分)

③泡沫灭火器是电解液,且呈柱状喷出,故不能用于电气火灾。(1分)

9.在有效射程内尽可能地靠近火源喷向燃烧物,而不是喷向火焰和烟;②喷射时身体应位于上风处,并应尽量保持低姿势;③背靠出入口,以便随时可以逃离。(2分,答出两点即可)

七、1.①C 28;D 30;E 24(3分)

②正八面体削去六个顶点。(1分) ③512620(1分)

④34610、3886、3995、311133、41084、412122、51371(答对任意两个给2分)

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2.①(0,1/4,1/2)、(0,3/4,1/2)、(1/2,0,1/4)、(1/2,0,3/4)(2分) ②8CH4·46H2O(n=8)(2分)

③按晶体的理想组成和晶胞参数,可算得晶胞体积V和晶胞中包含CH4的物质的量n(CH4):

V=a3=(1180pm)3=1.64×103pm3=1.64×1027m3(1分)

n(CH4)=

8-23

mol(1分) 23?1=1.33×106.02?10mol1cm3甲烷水合物晶体中含CH4的物质的量为:

1m33-23

n=×1.33×10mol=8.11×10mol(1分) ?2731.64?10m它相当于标准状态下的甲烷气体V=8.11×103×22.4m3=182m3(1分) ④文献报导值比实际值小(1分),说明甲烷分子在笼形多面体中并未完全充满(1分),即由于它的晶体中CH4没有达到理想的全充满的结构。

实际上甲烷水合物晶体结构形成时,并不要求〔512〕全部都充满CH4分子,它的实际组成往往介于6CH4·46H2O和8CH4·46H2O之间。 八、1.A HCHO(2分) B

(2分) C

(2分)

D (1分) E (2分)

2.(2分,各1分) (1分)

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