全国高中学化学竞赛(初赛)试卷.doc

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1、1997年全国高中学生化学竞赛(初赛)试卷题号第一题第二题第三题第四题第五题第六题第七题第八题满分1013191010121511得分第一题次磷酸H3PO2是一种强还原剂，将它加入CuSO4水溶液，加热到40～50℃，析出一种红棕色的难溶物A。经鉴定：反应后的溶液是磷酸和硫酸的混合物；X射线衍射证实A是一种六方晶体，结构类同于纤维锌矿(ZnS),组成稳定；A的主要化学性质如下：(1)温度超过60℃，分解成金属铜和一种气体；(2)在氯气中着火；(3)与盐酸应放出气体。1)写出A的化学式。2)写出A的生成反应方程式。3

2、)写出A与氯气反应的化学方程式。4)写出A与盐酸反应的化学方程式。第二题PCl5是一种白色固体，加热到160℃不经过液态阶段就变成蒸气，测得180℃下的蒸气密度(折合成标准状况)为9.3g/L,极性为零，P—Cl键长为204pm和211pm两种。继续加热到250℃时测得压力为计算值的两倍。PCl5在加压下于148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得P—Cl的键长为198pm和206pm两种。(P、Cl相对原子质量为31.0、35.5)(1)180℃下PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。(2)

3、在250℃下PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。(3)PCl5熔体为什么能导电？用最简洁的方式作出解释。(4)PBr5气态分子结构与PCl5相似，它的熔体也能导电，但经测定其中只存在一种P-Br键长。PBr5熔体为什么导电？用最简洁的形式作出解释。第三题用黄铜矿炼铜按反应物和生成物可将总反应可以写成：CuFeS2+SiO2+O2→Cu+FeSiO3+SO2事实上冶炼反应是分步进行的。(1)黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铜和硫化亚铁；(2)硫化亚铁在氧气作用下生成氧化亚铁，并与二氧化硅反应生成

4、矿渣；(3)硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜；(4)硫化亚铜与氧化亚铜反应生成铜。1)写出上述各个分步反应的化学方程式。(1)(2)(3)(4)2)给出总反应方程式的系数。3)据最新报道,有一种叫Thibacillusferroxidans的细菌在氧气存在下可以将黄铜矿氧化成硫酸盐。反应是在酸性溶液中发生的。试写出配平的化学方程式。4)最近我国学者发现，以精CuFeS2矿为原料在沸腾炉中和O2(空气)反应,生成物冷却后经溶解、除铁、结晶，得到CuSO4·5H2O，成本降低了许多。实验结果如下：沸腾炉温度/℃56058

5、0600620640660生成物水溶性Cu/%90.1291.2493.5092.3889.9684.23酸溶性Cu/%92.0093.6097.0897.8298.1698.19酸溶性Fe/%8.566.723.462.782.372.28回答如下问题：(1)CuFeS2和O2主要反应的方程式为:(2)实际生产过程的沸腾炉温度为600～620℃。控制反应温度的方法是：(3)温度高于600～620℃生成物中水溶性Cu(%)下降的原因是：第四题将固体MnC2O4·2H2O放在一个可以称出质量的容器里加热，固体质量随温

6、度变化的关系如图所示(相对原子质量：H1.0,C12.0,O16.0,Mn55.0)。纵坐标是固体的相对质量。说出在下列五个温度区间各发生什么变化，并简述理由：0～50℃50～100℃100～214℃214～280℃280～943℃第五题1964年Eaton合成了一种新奇的烷，叫立方烷，化学式为C8H8(A)。20年后，在Eaton研究小组工作的博士后XIONGYUSHENG(译音熊余生)合成了这种烷的四硝基衍生物(B),是一种烈性炸药。最近，有人计划将B的硝基用19种氨基酸取代，得到立方烷的四酰胺基衍生物(C)，

7、认为极有可能从中筛选出最好的抗癌、抗病毒，甚至抗爱滋病的药物来。1)四硝基立方烷理论上可以有多种异构体，但仅只一种是最稳定的，它就是(B)，请画出它的结构式。2)写出四硝基立方烷(B)爆炸反应方程式。3)C中每个酰胺基是一个氨基酸基团。请估算，B的硝基被19种氨基酸取代，理论上总共可以合成多少种氨基酸组成不同的四酰胺基立方烷(C)？4)C中有多少对对映异构体？第六题NO的生物活性已引起科学家高度重视。它与超氧离子(O2—)反应，该反应的产物本题用A为代号。在生理pH值条件下，A的半衰期为1-2秒。A被认为是人生病，

8、如炎症、中风、心脏病和风湿病等引起大量细胞和组织毁坏的原因。A在巨噬细胞里受控生成却是巨噬细胞能够杀死癌细胞和入侵的微生物的重要原因。科学家用生物拟态法探究了A的基本性质，如它与硝酸根的异构化反应等。他们发现，当16O标记的A在18O标记的水中异构化得到的硝酸根有11%18O，可见该反应历程复杂。1）写出A的化学式。写出NO跟超氧离子的反应。这你认为A离子的