2015年福建省化学竞赛预赛试题

2015年福建省化学竞赛预赛试题
1．（2015福建预赛）为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。

实验步骤：①打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。

②当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。

③当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。

④……
（1）A中产生黄绿色气体，请写出其电子式。

（2）通过什么实验现象可以验证氯气的氧化性强于碘？
（3）写出B中溶液发生反应的离子方程式。

（4）步骤(3)的实验目的是：
（5）为验证溴的氧化性强于碘，步骤(4)的操作和现象是：
（6）请从结构上说明氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因。

2．（2015福建预赛）锂离子电池中广泛应用的电解质是LiPF6。

下面所列的是以LiF、PCl5为原料，低温反应制备LiPF6的流程：
已知：沸点：HCl –85.0 ℃，HF 19.5 ℃；相对原子量：Li 6.941，F 19.000，P 30.974。

（1）步骤(1)反应中无水HF的作用是什么？
（2）制备反应不能使用玻璃材质容器，请用化学方程式说明。

（3）制备反应需在无水条件下进行，如果混有少量水分，则步骤(2)、(3)反应中的PCl5，PF5将发生水解，请写出PCl5，PF5水解的化学方程式。

（4）流程中步骤(4)采用什么方法分离产品？
（5）LiPF6产品中通常混有少量LiF。

取样品2.000 克。

测得Li的物质的量为0.0173 摩尔，请计算样品中LiPF6的百分含量。

3．（2015福建预赛）S与Se、Te为同一族元素，单质有类似的结构，并可相互取代形成混合分子，化合物也有某些类似的性质。

（1）画出SeS7结构图。

（2）比较Se n S8-n与Te n S8-n的稳定性，说明原因。

（3）比较H2S、H2Se、H2Te酸性大小，说明原因。

（4）比较硒酸与硫酸的氧化性强弱。

（5）Se是人体必需的一种微量元素，其单质可用于制光敏电阻、复印机的硒鼓等等。

工业上提取硒的方法之一是用硫酸和硝酸钠处理含硒的工业废料，得到亚硒酸和少量硒酸，富集后再将它们与浓HCl 共热，然后向溶液中通入SO2。

写出后两步化学反应方程式。

4．（2015福建预赛）柴静的纪录片《穹顶之下》引起了国人对雾霾的热议，氮氧化物是雾霾的成分之一。

（1）写出你所知道的氮氧化物的分子式；画出其中氮的氧化数最低的化合物的结构，并写出杂化方式与大п键。

（2）汽车尾气是氮氧化物的重要来源，汽车尾气净化器可起到降低污染的作用，尾气净化催化剂又称三元催化剂，其作用原理是什么？
（3）尾气净化器为什么需要定期清洗？
（4）减少雾霾，我们普通人应该怎么做？（至少列出3条）
5．（2015福建预赛）硫酸铬、铬绿是工业上广泛使用的化工原料。

（1）在三份Cr2(SO4)3溶液中分别加入Na2S 、Na2CO3、过量NaOH，写出化学反应方程式。

（2）现有硫酸、生石灰、亚硫酸氢钠可供应用。

试设计一个从含Cr(VI)，Cr(III)的废水中制取铬绿(Cr2O3)的简单方案，并写出各步有关化学反应方程式。

6．（2015福建预赛）回答下列问题：
（1）写出BeO溶解在浓HF水溶液及过量浓NaOH水溶液中的化学反应方程式。

（2）往含有杂质Fe的0.10 mol·dm MgCl2溶液中加入氨水调节大约pH = 7，并加热至沸，以除去杂质Fe3+。

问：为什么pH要大约调到7 ？pH太大或太小时有何影响？
已知溶度积：Fe(OH)3的Ksp = 1.1×10-36，Mg(OH)2的Ksp = 1.2×10-11
（3）从下图估算1800K以上发生什么反应，写出化学反应方程式。

7．（2015福建预赛）根据结构化学知识，回答下列问题：
（1）分别写出CO和HF分子基态电子组态。

CO
HF
（2）简述NH3、CO2、SO2分子的化学键（中心原子杂化、形成xx键）。

NH3
CO2
SO2
8．（2015福建预赛）设奶油全为脂肪，脂肪的平均摩尔质量的一种表示是它的皂化值。

皂化值为水解（皂化）1 g脂肪所需KOH的毫克数。

相关的皂化反应如下：
现取1.100 g奶油样品与25.00 mL 0.2500 mol/L KOH溶液反应。

皂化完全后，需23.15 mL 0.1000 mol/L HCl溶液返滴定过量的KOH。

（KOH分子量: 56.11）
（1）计算奶油脂肪的皂化值。

（2）计算奶油脂肪的平均摩尔质量。

9．（2015福建预赛）血液循环中基本上都是通过血红蛋白来输送氧的。

氧和血红蛋白之间的反应可近似地用下列反应式表示：
Hb + O2 (g) = HbO2
如果动脉血液中氧的饱和度是90%，动脉血液上方氧的平衡分压为0.13p o。

9-1当静脉血液上方氧的平衡分压是0.02p o时，静脉血液中输送氧的血红蛋白分数是多少？
9-2若定义氧的结合度s为：
当s = 0.5时，血液上方氧的平衡分压为多少？
9-3请以结合度s为纵坐标，氧分压为横坐标，定性绘制结合度随氧分压及温度变化的曲线。

10．（2015福建预赛）A、B、C、D四个化合物，含有苯环，分子式均为C8H10O，实验中观察到下列现象：
(a)在室温下，向分别盛有A，B，C的3个试管里各加入一小片金属钠，只有C试管观察到有氢气逸出；
(b)向分别盛有C和D的2个试管中加入三氯化铁溶液，C没有发生颜色变化，而D发生了颜色变化；
(c) A与高锰酸钾溶液一起加热，然后酸化，得到苯甲酸；
(d)如果发生苯环上的氯代反应，B可得到4种单氯代产物，而D仅得到2种单氯代产物；(e)在催化剂存在下将C和D的苯环氢化，得到饱和醇。

其中由C得到的饱和醇不含手性碳原子，而由D得到的饱和醇则含有手性碳原子。

请回答下列问题，如果存在立体异构体，须写出所有可能的结构式。

注意：如果所写的答案出现错误的异构体，每出现1个扣0.5分。

（1）在所有分子式为C8H10O含苯环有机化合物的异构体中，哪些不与金属钠作用产生氢气？
（2）在所有分子式为C8H10O含苯环有机化合物的异构体中，哪些能与热高锰酸钾溶液反应生成苯甲酸？
（3）在所有分子式为C8H10O含苯环有机化合物的异构体中，哪些发生苯环氯代反应能生成4种单氯代产物？
（4）写出符合条件的化合物A，B，C，D的结构简式。

11．（2015福建预赛）化合物6是一种重要的药物中间体，其合成方法如下：
（1）用系统命名法命名化合物2和6。

（2）画出化合物3，4，5的结构简式。

（3）化合物1可由甲苯经下列两种方法合成，请画出化合物7，8，9，11的结构简式。

（4）甲苯与9在硫酸存在下反应得到10的反应过程如下：
其中12，13是带正电荷的中间体，请写出12，13的结构简式。

12．（2015福建预赛）贝萨罗汀（化合物18）是第三代维甲酸类药物，文献报道了如下合成路线：
（1）写出上述合成路线中步骤A－D所需的试剂及必要的反应条件。

（2）化合物14可用乙炔和丙酮按下列方法合成，请写出步骤E，F所需的试剂及必要的反应条件、化合物19，20的结构简式。