全国化学竞赛初赛模拟试卷2.doc

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1、全国化学竞赛初赛模拟试卷（02）第第题（4分）1．阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极：2HCO3－＋2e－＝2CO32－＋H2（各1分）2．当HCO3－消耗完转化为CO32－，曲线发生转折（1分）曲线先平后陡的原因是开始时为HCO3－－CO32－缓冲溶液（1分）题（4分）pH0t1t7用惰性电极电解NaCl与NaHCO3混合溶液，测得溶液pH变化如右图所示。1．写出在0→t1时间内，两个电极上的电极反应式；2．请对图中曲线变化作出解释。第第题（9分）1．（1）共价键（0.5分）氢键（1分）（2）左图（0.5分）水分子中氧原子一端带部分负电荷，氢原子一端带部分正电荷

2、，在外加电场作用下，分子有序排列，水结成冰。（2分）2．（1）纳米管直径越小（大），结晶温度越高（低）等（1分）（2）内部水分子与4个相邻分子形成氢键，外部水分子形成3个氢键（1.5分）3．（1）建室温溜冰场、在室温下制作冰雕……（1分）（2）方向：植物光合作用中水光解（1分）重点：叶绿体作用机理（0.5分）题（9分）如果没有冰箱，在室温下将水变成冰，你能行吗？已经有科学家做到了。1．研究人员最近发现，在一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，在20℃、一个大气压下，水可以结成冰，称为“热冰”。下图是水和“热冰”的计算机模拟图，图中球代表水分子中的原子。（1）图中指出

3、图中大球与小球之间的作用力；（2）上图中模拟“热冰”的示意图是哪个（左图、右图）？说明理由。2．在纳米级的空间中，水的结冰温度是怎样的呢？为此，科学家对不同直径碳纳米管中水的结冰温度进行分析。下图是四种不同直径碳纳米管中的冰柱结构及结冰温度，冰柱的大小取决于碳纳米管的直径。结冰温度：27℃7℃－53℃－83℃（1）指出水在碳纳米管中结冰的规律；（2）指出碳纳米管中的冰的分子间作用力特点；3．随着人类对水的研究不断深入，水的应用越来越广泛。（1）“热冰”有许多实用价值，如开发新药、用于纳米打印机等，请再举一例在我们现实生活中的潜在应用；（2）电解水可以制氢，但由于这种

4、方法耗电量大，人们正在从生物学角度研究，以期低成本、高效率地获得氢气。请问科学家的研究方向和重点分别是什么？第7页（共7页）第第题（7分）1．(m＋n)FeSO4＋2(m＋n)NH4HCO3＝Fem＋n(OH)2n(CO3)m↓＋(m＋n)(NH4)2SO4＋(2n＋m)CO2↑＋mH2O（2分）4Fem＋n(OH)2n(CO3)m＋(m＋n)O2＋(3m＋n)H2O＝2(m＋n)Fe(OH)3↓＋2mCO2↑（2分）2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O2．回收CO2气体（1分）滤液结晶得到(NH4)2SO4作为氮肥（1分）题（7分）绿矾是硫酸法生产钛白粉的主要副产

5、物，为达到综合利用工业废弃物和防治环境污染的双重目的。某研究者提出如下的工艺流程：绿矾与碳铵反应，得到一种碱式盐（设组成上碱、盐为n︰m）沉淀；该沉淀用来制备一种红色颜料。1．分步写出制取红色颜料的反应方程式；2．完善流程，使进一步提高效益。第第题（12分）1．SiH4＋2O2＝SiO2＋2H2O（1分）2．SiH4＋8AgNO3＋2H2O＝Ag＋SiO2↓＋8HNO3（1.5分）3．5SiH4＋8KMnO4＋12H2SO4→8MnSO4＋5H2SiO3＋4K2SO4＋17H2O（1.5分）4．方法①：SiO2＋4Mg＝Mg2Si＋2MgOMg2Si＋4NH4Br＝

6、SiH4＋MgBr2＋4NH3（在液氨中）方法②：SiO2＋2Cl2＋2C＝SiCl4＋2COSiCl4＋Li[AlH4]＝LiCl＋SiH4＋AlCl3（在乙醚中）（每个1分）5．物理：区域熔炼法或由熔融体拉成单晶（1分）化学：Si＋Cl2＝SiCl4；SiCl4＋2H2＝Si＋4HCl（1分）6．SiO2（1分）因为SiH4水解、氧化所得产物都是SiO2（1分）题（12分）甲硅烷是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，易分解，可用于制备高纯度硅。1．写出甲硅烷自燃反应方程式；2．甲硅烷可与AgNO3反应，有沉淀生成，但无气体释放，写出反应方程式；3．甲硅烷可以

7、在溶液中使（酸性）高锰酸钾褪色（无气体释放），写出反应方程式；4．以SiO2为硅源，在非水溶剂（液氨、乙醚）中制取SiH4，其它反应物有Li[AlH4]、NH4Br及其它常见无机物。现用两种方法进行制备，写出分步反应方程式。5．提出由粗硅制得纯硅的一种物理方法和一种化学方法。6．SiH4为原料也可以用来制备Si3N4纳米材料，该制备方法中最可能存在的杂质是什么？请解释该结论。第第题（10分）1．2︰1（1分）2．Na2SiF6（2分）3．ρ＝4MX/NAa3（1.5分）4．一样（0.5分）50%（1分）5．（正四面体）（2.5分）6．KPF6（1.5分）题（10