高中化学竞赛训练试题五

化学竞赛训练试题五
一．（10分）1．食盐加碘剂—碘酸钾的制备可以采用二条工艺路线：
第一条：利用碘与氯酸钾反应来制备。

试回答：
（1）该制备法的主要反应为：
（2）可能的副反应有：
第二条：碘与过氧化氢在催化剂作用下反应生成碘酸，再与碳酸钾作用生成碘酸钾，请写出以上二步的反应方程式：
一步：
二步：
2．在传统的加碘盐中，使用的加碘剂主要是碘化钾。

为减少碘元素的损失，需加入一定量的硫代硫酸钠，为什么？
二．（10分）金属锡与氯气一起加热时，若氯气过量，则生成液态化合物A；若金属锡过量，则生成固态化合物B；向A的盐酸溶液中通入硫化氢气体时生成黄色沉淀C；向B 的盐酸溶液中通入硫化氢气体时生成暗棕色沉淀D；在硫化钠溶液中C可以溶解，D不溶解，则上述化合物的化学式分别是：
A．B．C．D．
B的水解产物是。

配制B的溶液时，应特别注意的是
比较A与B的沸点高低。

比较C与D的酸性强弱。

（用＞或＜表示。

三．（7分）近来，人工光合作用的开发接近实用阶段。

其中有一种金属钌和锰的有机配合物是人工光合作用的催化剂。

这使得钌的金属有机化合物的催化作用研究发展到了新的阶段。

有关钌（44Ru）的化学，请填空：
⑴钌原子的核外电子排布式为（实验证明Ru 最外层只有一个电子）。

⑵它位于周期表中的区，第周期，第族。

⑶和Fe、Co、Ni元素相比，单质钌的化学活泼性（填“强”或“弱”)。

⑷钌最高价氧化物的化学式是；它和浓盐酸反应的方程式是：。

第4题（8分）葡萄糖是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，它是一种多羟基醛。

葡萄糖是生物体内新陈代谢不可缺少的营养物质。

口服葡萄糖（ORAL GLUCOSE）一般呈粉
状，是最基本的医药原料，它能迅速增加人体的能量、耐力，可用作血糖过低、感冒发烧、头晕虚脱、四肢无力及心肌炎等症的补充液。

葡萄糖含量的测定可用碘量法，某样品测定过程如下：
称取约10.00g葡萄糖试样于100mL烧杯中，加入少量水溶解后定量转移到250mL容量瓶中，定容并摇匀。

用移液管吸取该试样50.00mL于250mL碘量瓶中，准确加入
0.05000mol/L I2标准溶液30.00mL（过量）。

在摇动下缓缓滴加1.0mol/LNaOH溶液，直至溶液变为浅黄色。

盖上表面皿，放置约15min，使之反应完全。

用少量水冲洗表面皿和碘量瓶内壁，然后加入8mL0.5mol/LHCl，析出的I2立即用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至浅黄色。

加2mL淀粉指示剂，继续滴定至蓝色恰好消失即为终点，消耗了Na2S2O39.96mL。

[M(C6H12O6)=180.2]
4-1 写出下列离子反应方程式：
①碘标准溶液与NaOH溶液反应：；
②葡萄糖在碱性条件下与IO—反应：；
③硫代硫酸钠与碘反应：；
4-2 该样品葡萄糖含量为。

五．（10分）已知当溶液的pH在10左右时，铝元素主要以Al(OH)3的形式存在。

如果饮用水中含有一定浓度的NO3一将对入类健康产生危害，NO3一能氧化人体血红蛋白中的Fe(II)，使其失去携氧功能；NO3一还能被水中还原性物质还原成强致癌的NO2一。

为此世界卫生组织规定饮用水中NO3一中N含量必须小于10mg/L。

为了降低饮用水中NO3一的浓度，某研究入员提出以下几种方案：
甲．微碱性条件下用Fe(II)还原NO3一，还原产物为NH3。

乙．pH＝10.25时，用铝粉还原NO3一，NO3一中的N 98％被还原成N2（a），2％被还原成NH3（b）。

丙．用氢气催化还原NO3一，还原产物主要为N2（c），还有少量NH3（d）。

⑴写出以上三个方案中相关反应的离子方程式。

甲：。

乙：（a）。

（b）。

丙：（c）。

（d）。

⑵乙方案中，若pH值过大或过小都会造成的利用率降低。

⑶乙方案中常选用生石灰或熟石灰调节pH，理由
是，
且。

⑷与甲方案相比，乙方案不产生难以滤除的Fe(OH)3，也不产生对环境有害的NH3，
但仍存在的明显缺点是：。

⑸与甲、乙方案相比，丙方案的优点是：。

六（12分）金属钛密度小强度高，耐高温，耐腐蚀，在航空、航海、结构工程、化工设备、医疗（人工骨）等方面有重要的、不可替代的作用，被称为“第三金属”和“生物金属”。

钛的主要矿物有钛铁矿（FeTiO3）和金红石（TiO2）等。

从钛铁矿或金红石制取金属钛，采用氯化法，即：将矿粉与焦炭混合制成团块，在高温下通入氯气，制得中间产物四氯化钛，再将其蒸馏、提纯后，在氩气保护下，用熔融镁还原金属钛。

6-1 分别写出钛铁矿、金红石矿粉与焦炭的氯化过程的化学方程式：
___________________________________________________________________
__________________________________________________________________
6-2 从氧化物制取四氯化钛的氯化过程为什么要加焦炭（a）？不加焦炭直接氯化是否可行（b）？请从热力学角度加以分析。

已知：（a）反应：Δr Hψm = -72 kJ·mol-1Δr Sψm = 220 J·K-1·mol-1
（b）反应：Δr Hψm =149 kJ·mol-1Δr Sψm = 41 J·K-1·mol-1
（以上数据均对应1mol TiO2的相应反应。

）
6-3 二氯化钛是钛的重要化合物，钛白（纯净的二氧化钛）是一种折射率高，着色力和遮盖力强、化学性质稳定的白色颜料。

从钛铁矿制取二氧化钛，常用硫酸法，其流程如下：
（1）流程图中A、B、C、D的化学式分别是：
A______________ B_____________ C____________ D____________ （2）第②步反应，向浸取液中加入铁屑的目的是：________________________
（3）第③步反应的类型是_____________，为促进此反应可采取的措施有：_______________
七（6分）氯化钠不仅是维持入类生理功能的基本物质，也是典型的晶体结构之一。

1913 年
英国科学家w · H · Bragg 和w · L · Bragg 父子利用X －射线衍射的方法测得了氯化钠的晶体结构，Bragg 父子因此分享了1915年的诺贝尔物理学奖。

氯化钠在晶体结构中起着结构模板的作用，由氯化钠可以构建许多重要的晶体结构，对于理解和学习晶体结构具有重要价值。

请填空：
氯化钠的晶胞类型是 ；氯离子的堆积方式是 ；如果在氯化钠晶体的四面体空隙中全部填入A 原子，则形成化合物的化学式为 ；如果把钠离子去掉，将氯离子堆积形成的全部八面体空隙中填入B 原子，那么形成的化合物的化学式为 ；如果把钠离子去掉，将氯离子堆积形成的全部四面体空隙中填入C 原子，那么形成的化合物的化学式为 ；由氯化钠构建形成的这些晶体结构的共同特点是都具有 晶胞。

八、分子式为C 9H 12O 的化合物对一系列试验有如下反应：
1．Na→慢慢产生气泡2．乙酸酐→生成有香味的产物3．热的KMnO 4溶液生成苯甲酸
4．Br 2＋CCl 4溶液不褪色5．I 2＋NaOH 生成黄色固体化合物
试推测此化合物的结构式并系统命名，并写出上述有关的反应式（只要写出主要产物）。

九（6分）化合物A,B,C 都具有分子式C 5H 8 ,它们都能使溴的四氯化碳溶液褪色。

A 与硝酸银氨溶液作用可生成沉淀，B,C 不能，当用热的高锰酸钾溶液氧化时，化合物A 得到丁酸和二氧化碳，化合物B 得到乙酸和丙酸，化合物C 得到戊二酸。

试写出A,B,C 的结构式。

十．（7分）
避蚊胺（F ，分子式C 12H 17NO ）是一种驱虫药，对蚊虫有很强的驱避作用。

据报道，避蚊胺的驱避效能是产生了其对蚊虫感觉器的阻塞作用，对人畜无毒，使用安全。

F 可由下述方法合成：
CO HCl
3,CHO Br 23A Zn B C CO 2D 2E F （C
12H 17NO ）（避蚊胺）
1．请你根据上述合成路线写出化合物A ～F 的结构式。

2．请给出D 的学名（系统命名法）。