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2009年辽宁省高中学生化学竞赛试题及参考答案

时间:2012-06-16


2009 年辽宁省高中学生化学竞赛试题
(时间 120 分钟,满分 150 分) 题 号 得 分
H 1.008 Li 6.941 Na 22.99 K 39.10 Rb 85.47 Cs 132.9 Fr [223] He 4.003 Ne 20.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]


>








总 分

相对原子质量
Be 9.012 Mg 24.31 Ca 40.08 Sr 87.62 Ba 137.3 Ra [226] B 10.81 Al 26.98 Ga 69.72 In 114.8 Tl 204.4 C 12.01 Si 28.09 Ge 72.64 Sn 118.7 Pb 207.2 N 14.01 P 30.97 As 74.92 Sb 121.8 Bi 209.0 O 16.00 S 32.06 Se 78.96 Te 127.6 Po [209] F 19.00 Cl 35.45 Br 79.90 I 126.9 At [210]

Sc Ti V Cr 44.96 47.87 50.94 52.00 Y Zr Nb Mo 88.91 91.22 92.91 95.94 Hf Ta W La-Lu 178.5 180.9 183.8 Rf Db Sg Ac-Lr [261] [262] [266]

Mn 54.94 Tc [98] Re 186.2 Bh [264]

Fe 55.85 Ru 101.1 Os 190.2 Hs [277]

Co 58.93 Rh 102.9 Ir 192.2 Mt [268]

Ni 58.69 Pd 106.4 Pt 195.1 Ds [281]

Cu 63.55 Ag 107.9 Au 197.0 Rg [272]

Zn 65.41 Cd 112.4 Hg 200.6 Uub ······ [285]

一、选择题(本题包括 6 小题,每小题 2 分,共 12 分。每小题只有一个选 .... 项符合题意。 ) 1.2008 年诺贝尔化学奖授予在发现和研究绿色荧光蛋白(GFP)方面取得突出贡献的三位化学 家下村修(日) 、Martin Chalfie(美)和钱永健(美籍华裔) 。绿色荧光蛋白的突出应用是在 研究癌症发病机制的过程中,用荧光蛋白对肿瘤细胞标记,以观察和研究肿瘤细胞的成长、 入侵、转移和新生等过程。下列有关说法错误的是( ) A.绿色荧光蛋白是一种高分子化合物 B.荧光蛋白在酸性或碱性条件下可能会失去发光功能 C.温度越高,荧光蛋白的荧光越明显,发光效率越高 D.荧光蛋白技术的应用,有助于人类最终战胜癌症 2.在实验室中,用下列溶液吸收多余的氯气不符合绿色化学思想的是( ) A.NaOH 溶液 B.NaBr 溶液 C.Na2SO3 溶液 D.含 Fe 的 FeCl2 溶液 3.有科学家提出硅是“21 世纪的能源”、“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的 新型能源被开发利用,下列有关说法中,你认为不妥当的是( ) A.自然界存在大量单质硅 B.硅的来源丰富,易于开采,且可再生 C.硅便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是最佳的燃料 D.硅燃烧放出的热量大,且燃烧产物对环境污染程度低,容易有效控制 4.下列现象或事实可用同一原理解释的是( ) A.乙烯和乙醇使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.氯气和二氧化硫使品红溶液褪色 C.亚硫酸钠和水玻璃暴露在空气中变质 D.浓硫酸和浓盐酸暴露在空气中浓度降低
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得 分

评卷人

阅读以下材料,完成 5、6 题 最近,甲型 H1N1 流感在全球蔓延, “达菲”可以在 72 小时内有效控制甲型 H1N1 流感 病毒,其主要合成原料是从我国盛产的八角中提取的莽草酸。右上图为莽草酸的球棍模型, 右下图为“达菲”的有效成分的键线式结构。 5.下列关于莽草酸的说法正确的是( ) A.该化合物分子式为 C7H12O5 B.该化合物的分子中处于同一平面的原子只有 4 个 C.该化合物既能使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.该化合物既有酸性,又有碱性,还有还原性 6.下列关于“达菲”的说法正确的是( ) A.“达菲”属于芳香族化合物 - B.“达菲”分子中的氨基(-NH2)与 OH 的电子数相同 C.“达菲”可发生加成反应,不能发生取代反应 D.“达菲”分子中-COOC2H5 基团可能是由莽草酸的羧基通过酯化反应制得 二、选择题(本题包括 7 小题,每小题 4 分,共 28 分。每小题有一个或两 得 分 评卷人 个选项符合题意。若正确答案只有一个选项,多选时,该小题为 0 分;若正 确答案包括两个选项, 只选一个且正确的给 2 分, 选两个且都正确的给 4 分, 但只要选错一个,该小题就为 0 分。 ) 7.2008 年 9 月,我国发生了婴幼儿奶粉被“三聚氰胺”污染的重大安全事故。已知三聚氰胺呈 弱碱性(pKb=8) ,其结构简式如图。若-NH2 上的氢可以被-Cl 取 N H N NH2 2 代, 则三聚氰胺的三氯代物种数及分子中共平面的原子数最多分别为 N N ( ) A.1 种、9 个 B.2 种、9 个 NH2 C.1 种、12 个 D.2 种、12 个 8.已知 A、B 是元素周期表中相邻的同主族元素,A 所在周期共有 m 种元素,B 所在周期共有 n 种元素,且 m>n。若 A 的原子序数为 x,则 B 的原子序数可能为( ) A.x+m B.x+n C.x-m D.x-n + - + 9.有人认为 CH2=CH2 与 Br2 的加成反应实质是 Br2 先断裂为 Br 和 Br ,然后 Br 首先与 CH2 - =CH2 一端的碳原子结合, 第二步才是 Br 与另一端的碳原子结合。 试推测 CH2=CH2 与溶有 Br2 的 NaCl 水溶液反应,得到的有机物不可能是( ) ... A.BrCH2CH2Br B.ClCH2CH2Cl C.BrCH2CH2Cl D.BrCH2CH2OH 10.熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)具有较高的发电效率,一般以熔融的 Li2CO3 和 Na2CO3 混合 物作电解质,以 CO、CH4 和 H2 等为燃料,以含有 CO2 的空气为氧化剂,电池的工作温度为 650~700 ℃。若某 MCFC 以 CH4 为燃料,下列有关说法正确的是( ) - - A.正极反应为:2CO2+O2+4e =2CO2- B.负极反应为:CH4+2CO2--8e =3CO2+4H+ 3 3 C.放电时,CO2-向正极移动 D.放电时,CO2-向负极移动 3 3 11.在某种条件下,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-Q kJ/mol。在相同条件下,向密闭容 器中通入 1 mol N2(g)和 3 mol H2(g),达到平衡时,放出热量 Q1 kJ;向另一容积相同的密闭 容器中通 2 mol NH3(g),达到平衡时,吸收热量 Q2 kJ。下列关系中正确的是( ) A.Q1=Q2<Q B.Q2<Q1<Q C.Q1=Q2=Q D.Q1+Q2=Q
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12. 对于达到平衡的可逆反应: A(g)+3B(g) 2C(g) △H<0, 下列说法正确的是 ( ) A.降低温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动 B.在一定温度下,减小压强,平衡向逆反应方向移动,B 的浓度增大 C.在恒温、恒容条件下,向平衡体系中加入 A 物质,C 的体积分数增加 D.在恒温、恒压条件下,将平衡体系中各物质的物质的量均减少一半,平衡不移动 13.下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是( ) - + A.0.1 mol/L 的 Na2CO3 溶液:c(OH )=c(HCO-)+c(H )+2c(H2CO3) 3 + - + - B.含等物质的量 NaX 和弱酸 HX 的混合溶液:c(Na )>c(HX)>c(X )>c(H )>c(OH ) + + - C.0.1 mol/L 的 NaHCO3 溶液:c(Na )+c(H )+c(H2CO3)=c(HCO-)+c(CO2-)+c(OH ) 3 3 + D.向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的 pH=5 的混合溶液:c(Na )=c(NO-) 3 得 分 评卷人 三、本题包括 2 小题,共 30 分

14. (15 分)某学校化学兴趣小组欲测定摩尔盐中结晶水的质量分数。已知摩尔盐的化学式为 (NH4)2SO4?FeSO4?6H2O,受热易分解。 实验室可供选择的试剂如下: BaCl2 溶液、 NaOH 溶液、 2SO4 溶液、 H 0.1000 mol/L KMnO4 溶液和蒸馏水,实验仪器自选。 学生经讨论设计实验方案如下: 第一步:用分析天平称取 m g 样品(分析天平的精确度为 0.0001 g) ; 第二步:有四组不同的操作如下表所示: 组别 甲组 乙组 实验操作 将称取的样品放入圆底烧瓶中, 加入过量氢氧化钠溶液, 加热, 用硫酸吸收氨气,称量硫酸的增重。 将称取的样品放入已称重的坩埚中,加热至恒重。 测得的数据 氨气的质量 结晶水的质量 高锰酸钾溶液 的体积

丙组

丁组

(1)请参考甲组,完成其它组的实验方案,填入上表。 (2)甲组的实验装置如右图,请对该装置的合理性做出评价。

(3)对乙组实验方案测定结果的准确性做出判断,并说明理由。

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(4)若丙组测得的体积为 V mL,则摩尔盐中结晶水的质量分数为_______________________。 15. (15 分)为测定铜的相对原子质量,某研究性学习小组的学生利用电解原理,设计了以下两 套实验方案: 【方案Ⅰ】取 CuSO4 溶液 V mL,用惰性电极电解一段 D 时间后, 测量电解后溶液的体积、 以及电极的增重。 pH B 电极 【方案Ⅱ】按右图所示装置(固定装置略)用惰性电极 A 电极 电解 CuSO4 溶液一段时间后,测量一个电极的增重和 C 另一电极上产生气体的体积。 请回答下列问题: (1)方案Ⅰ中,能否用 CuCl2 溶液代替 CuSO4 溶液?为什么?

(2)方案Ⅰ中,若电解前后溶液的体积变化可忽略不计,电解前 CuSO4 溶液的 pH 为 a,电解 后溶液的 pH 为 b,电极增重 m g,请写出 Cu 的相对原子质量 Ar(Cu)的表达式。

(3)方案Ⅱ中,实验装置连接好后,首先要进行的操作是是什么?如何进行操作?

(4)方案Ⅱ实验结束时,该组同学应怎样测量所生成气体的体积?

(5)请你再设计一个测定 Cu 的相对原子质量的实验方案,并简要说明其实验原理。

得 分

评卷人

四、本题包括 2 小题,共 30 分

16. (13 分)1797 年,Hoyle 用浓硫酸和氯酸钾反应制得具有爆炸性的黄色气体;1815 年,Davy 使 2 体积这种黄色气体完全分解,得到 3 体积气体,其中氧气和氯气的体积比为 2︰1,表明 黄色气体是氯的氧化物(当时氯气和氧气的分子式尚未被公认) ;1882 年,Pebal 通过测定这 种黄色气体的密度,确定其组成是 ClO2。已知 90 ℃时,干燥的氯气和氯酸银按 1︰2 的物质 的量反应可得 ClO2,ClO2 和臭氧反应可得 ClO3,后者在强碱性溶液中可发生自身氧化还原 反应。
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(1)写出所有的制备(生成)ClO2、ClO3 的反应方程式。

(2)写出 ClO3 在碱性液中发生自身氧化还原反应的离子方程式。

(3)写出 ClO2 在碱性液中可能发生反应的离子方程式。

(4)如果 1815 年氧气和氯气的分子式已被确定为 O2 和 Cl2,那么 Davy 的实验结果能否确定黄 色气体的化学式就为 ClO2?

(5)Pebal 怎样确定黄色物是 ClO2?

17. (17 分)铁氧体法是目前处理含 Cr(Ⅵ)有毒废水的常用方法之一,其原理是用 FeSO4 将 Cr(Ⅵ)还原成 Cr(Ⅲ) ,并生成符合铁氧体(Fe3O4)的复合氧化物 Cr x Fe 2 ? x Fe2 O4。 (1)Cr(Ⅵ)在溶液中存在 Cr2O2-和 CrO2-两种形体,二者可以相互转化,写出二者相互转化 7 4 的离子方程式。
3? 3?


(2)在 pH<4 的酸性环境中,写出用 FeSO4 处理含 Cr(Ⅵ)废水的离子反应方程式。若废水中 的铬用 CrO3 表示,通过计算说明需加入绿矾(FeSO4?7H2O)的质量至少为 CrO3 的多少倍?

(3) 在实际操作中加入的 FeSO4?7H2O 固体的量往往比上述计算值要稍多一些, 其原因是什么?

(4)分析化学上离子浓度小于 10 5 mol/L,就认为该离子沉淀完全。要使溶液中的金属离子完 - 全沉淀下来,应将溶液的 pH 至少控制到多少?请说明理由。 (已知 Ksp[Fe(OH)3]=10 37.4, - - Ksp[Cr(OH)3]=10 30.2,Ksp[Fe(OH)2]=10 15)



(5)工业上处理含 Cr(Ⅵ)的酸性废水,也可以用铁作为阳极进行电解,经过一段时间得到含 Cr(Ⅲ)的沉淀,请说明其原理。

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得 分

评卷人

五、选做题(本题含《化学与技术》《物质结构与性质》和《有机化学基础》 、 三个模块,每个模块 25 分。请从三个模块中任选两个模块作答,若三个模 块均作答则以所答的前两个模块计分,共 50 分。 )

《化学与技术》模块
18. (25 分)将空气中游离态的氮气转化为含氮化合物的过程称为固氮,主要包括合成固氮和生 物固氮。 (1)目前具有工业规模的合成固氮方法是用 N2、H2 合成 NH3。从反应速率和化学平衡的角度分 析,应采取什么条件?工业上合成氨的生产条件与理论上应采取的条件有何不同?

(2)工业合成氨时,原料气中常残留少量的 CO,在进入合成塔前必须用醋酸二氨合铜溶液吸 收 CO , 其 反 应 为 : [Cu(NH3)2]Ac + CO + NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO ΔH < 0 , [Cu(NH3)2]Ac 溶液也可循环利用。 试分析除去原料气中 CO 的原因和[Cu(NH3)2]Ac 溶液吸 收 CO 及其再生的生产适宜条件。

(3)曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2 在催化剂(掺有少量 Fe2O3 的 TiO2)表面 与水发生反应,生成的主要产物为 NH3,同时放出氧气。进一步研究 NH3 的生成量与温度的 关系,部分实验数据见下表(光照、N2 的压力 1.0× 5 Pa、反应时间 3 h) 10 : T/K NH3 的生成量/(10
-6

303 mol) 4.8

313 5.9

323 6.0

353 2.0

请判断该反应是吸热反应还是放热反应,并说明理由。

(4)如今采用 SCY 陶瓷固体电解质的电化学合成氨装置,该装置以具有良好机械强度和高质子 导电性的 SrCe0.95Yb0.05O3 陶瓷(SCY)制成的封底内筒和石英外筒组成,以多孔多晶钯作为 电极。在 570 ℃的高温下,将用 He 稀释的氮气通入陶瓷内筒,将氢气通过陶瓷内筒和石英 外筒间的空隙,构成下述电池:H2(g)(Pd)∣SCY∣(Pd)N2-He(g)。 该电化学合成氨装置中能否用水溶液作电解质?说明原因, 并写出阳极、 阴极的电极反应式。

(5)生物固氮是指生物体内的固氮菌(如大豆根瘤菌、巴氏梭菌和棕色固氮菌等)通过固氮酶 的作用在常温常压下将空气中的氮气转化为含氮化合物,请完成下面反应式: N2+8H +8e +16MgATP+16H2O→
+ -



+16MgADP+16H3PO4

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《物质结构与性质》模块
19. (25 分)铁及铁的化合物在生产、生活中有广泛应用。请回答下列问题: + + + (1)写出基态 Fe2 的电子排布式,并从结构角度分析 Fe3 较 Fe2 稳定的原因。

(2)Fe3 和 Fe2 可与很多分子或离子形成配合物。 ①这些分子或离子应具备什么样的结构特征?





②工业上常利用 Fe2 能与 CN 形成稳定 Fe(CN)4-(六氰合亚铁离子)的特点来处理含 CN 6 - - 的工业废水。请判断 CN 中 C 原子的杂化轨道类型,并写出一种与 CN 互为等电子体,且分 子中含有配位键的分子的结构式,标出配位键。







③三氯化铁易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。它的熔点为 282 ℃,沸点为 315 ℃, 在 300 ℃以上易升华。在 400 ℃时,它的蒸气中有以配位键结合的双 Cl Cl Cl 聚分子存在,其结构如右图所示。请判断三氯化铁的晶体类型,并在 其结构式中标出配位键。 Fe Fe Cl


Cl


Cl


(3)Fe3O4 是一种铁氧体磁性物质,不溶于水和酸。研究表明,Fe3O4 是由 Fe2 、Fe3 和 O2 通 过离子键而形成的复杂离子晶体,具有反式尖晶石结构,其 - 中 O2 的排列方式如右图所示(白球表示 O2—) 。在此晶胞 2- 中,存在着两种类型的由 O 围成的空隙,如由 1、3、6、7 - - 的 O2 围成的正四面体空隙和由 3、6、7、8、9、12 的 O2 + 围成的正八面体空隙。 其中, 一半的 Fe3 占据四面体空隙的 中心,该晶胞中这样的正四面体空隙有______________个; + + 另一半的 Fe3 和 Fe2 占据正八面体空隙的中心。 则在 Fe3O4 2- 晶体中,正八面体空隙数与 O 数之比为______________, 正八面体空隙的填充率为________________%。 (4)铁的熔点为 1535℃,沸点为 2750℃。当温度低于 912℃时,铁以体心立方(bcp)的 α-Fe 晶型存在;当温度介于 912 ℃~1394 ℃之间时,铁以面心立方(ccp)的 γ-Fe 晶型存在(如 下图) 。已知 α-Fe 的密度为 7.86 g/cm3,则 γ-Fe 的密度是多少?如何求出铁的原子半径 r (以 cm 为单位)?(列出计算式,可不计算结果)

体心立方晶胞

面心立方晶胞

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《有机化学基础》模块
20. (25 分)化合物 A 和 B 互为同分异构体,其分子式为 C8H8;化合物 C、D、E 和 F 互为同分 异构体,其分子式为 C8H8O2。实验表明:化合物 A、C、D、E 和 F 均是一取代芳香化合物, 其中 C、E 和 F 的芳环侧链上只含一个官能团。A 分子中所有的原子共平面;B 是具有两个 支链的链状化合物,分子呈中心对称,核磁共振氢谱有两个峰。C、D、E 和 F 在碱性条件下 可以进行如下反应: C E
NaOH 溶液 NaOH 溶液 酸化 酸化

G(C7H6O2)+ H ,D

NaOH 溶液 NaOH 溶液

酸化

I(C7H8O)+ J ,

K(芳香化合物)+ L ,F

M + H2O 。

(1)画出 A、B、C、D、E 和 F 的结构简式。

(2)A 的聚合物是热塑性合成树脂之一,广泛用于注塑制品、挤出制品和泡沫制品三大领域。 写出 A 的聚合反应方程式。

(3)由甲苯和 3 个碳以下的有机物合成 C。

(4)写出 C8H8 除 A、B 外,具有对称结构的同分异构体的结构简式。 (写出两种即可)

(5)现有如下溶液:HCl、NH3 ? H2O、NaOH、饱和 Br2 水、FeCl3 和 NH4Cl。从中选择合适试 剂,设计一种实验方案,鉴别 G、I 和 K。

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2009 年辽宁省高中学生化学竞赛试题参考答案与评分标准
说明: 1.各地须根据本评分标准制定评分细则。 2.各类题目中,只要考生回答合理,均可参照评分标准酌情给分。 一、选择题(本题包括 6 小题,每小题 2 分,共 12 分。每小题只有一个选项符合题意。 ) .... 1.C 2.B 3.A 4.A 5.C 6.D 二、选择题(本题包括 7 小题,每小题 4 分,共 28 分。每小题有一个或两个选项符合题意。若 ..... 正确答案只有一个选项,多选时,该小题为 0 分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正 确的给 2 分,选两个且都正确的给 4 分,但只要选错一个,该小题就为 0 分。 ) 7.D 8.CD 9.B 10.AD 11.D 12.D 13.AD

三、本题包括 2 小题,共 30 分 14.本题共 15 分 (1)每空 2 分,共 6 分 组别 实验操作 将称取的样品放入锥形瓶中,加入适量蒸馏水溶解,再加入少量 丙组 的稀硫酸,用高锰酸钾溶液滴定至溶液恰好变紫红色,且 30 s 内 不褪色。 丁组 将称取的样品放入烧杯中,加入适量蒸馏水溶解,再加入过量的 氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥、冷却、称重。 硫酸钡的质量 测得的数据

(2)硫酸可能会被倒吸入烧瓶中(1 分) ;氨气没被干燥,水蒸汽也会被硫酸吸收(1 分) ;烧瓶 中会残留少量氨气没被硫酸吸收(1 分) (3)该方案的测定结果不准确(1 分) 。因为加热时,硫酸亚铁铵也会分解(或被氧化) 分) (2 (4) m ? 0 . 142 V
m ? 100 %

(3 分)

15.本题共 15 分 (1)不能(1 分) ,电解 CuCl2 溶液,只能准确测量电极增重。由于电解产生的氯气能溶于水且 可与水反应生成酸,所以不能准确测出溶液的 pH,故不能测得 Cu 的相对原子质量。 分) (2 (2)2000m/V(10 b-10 a) 分) (3 (3)检查装置的气密性(1 分) ;向 D 管中加入一定量水,将 D 管向上移动至与 C 管形成一定 的液面差,若液面差保持不变,则证明气密性良好(2 分) (4)待装置冷却至室温后(1 分) ,调整 D 管的高度,使 C、D 两管内液面相平(1 分) ,平视 读取 D 管与凹液面最低点相切的刻度。前后两次体积差即为产生 O2 的体积(1 分)
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- -

(5) (5)称取一定质量的氧化铜粉末,用氢气还原后,再测量所生成铜的质量(或测量其减重) , 利用差量法计算出铜的相对原子质量(或称取一定质量的铜粉,充分氧化后,再测量所生成 氧化铜的质量(或测量其增重) ,利用差量法计算出铜的相对原子质量。(3 分) ) 四、本题包括 2 小题,共 30 分 16.本题共 13 分 (1)3KClO3 +2H2SO4 =2KHSO4 +KClO4 +2ClO2↑+H2O(或 4KClO3 +2H2SO4 =2K2SO4 + 4ClO2↑+O2↑+2H2O 或 4KClO3+4H2SO4=4KHSO4+4ClO2↑+O2↑+2H2O) 分) (2 Cl2+2AgClO3=2ClO2+2AgCl+O2(2 分) ClO2+O3=ClO3+O2(2 分) (2)2ClO3+2OH =ClO—+ClO—+H2O(2 分) 4 3 (3)2ClO2+2OH =ClO—+ClO—+H2O(2 分) 3 2 (4)能确定(1 分) (5)由测定的(一定条件下的)气体密度 ρ,根据 Mr= 分) 17.本题共 17 分 (1)2CrO2-+2H 4
+ — —

? RT
p

计算气体的摩尔质量即可判断(2

Cr2O2-+H2O(2 分) 7
+ + +

(2)Cr2O2-+6Fe2 +14H =2Cr3 +6Fe3 +7H2O(2 分) 7 根据电子转移守恒有:3x=(2-x)×1,故 x=0.5(2 分) ,即 FeSO4?7H2O 的物质的量至少 应为 CrO3 的 5 倍,即 FeSO4?7H2O 的质量至少应为 CrO3 的 13.9 倍(2 分) (3)因为在处理过程中 Fe2 会被空气中的 O2 氧化,所以要多加些 FeSO4?7H2O 固体(2 分) (4)由 Ksp[Fe(OH)2]=10
- -15 + - - -5



计算 c(OH )最大,c(OH )=10
2+
- +

mol/L,pH=9(3 分)
+ + + +

(5)用铁作为阳极进行电解时,阳极产生 Fe :Fe-2e =Fe (1 分) ,阴极消耗 H :2H + 2e =H2↑(1 分) ,且在酸性溶液中 Fe2 将 Cr2O2-还原为 Cr3 的同时也消耗 H (1 分) ,故 7 使溶液的 pH 上升而生成 Cr(OH)3 和 Fe(OH)3 等沉淀(1 分) 五、选做题(本题含《化学与技术》《物质结构与性质》和《有机化学基础》三个模块,每个 、 模块 25 分。请从三个模块中任选两个模块作答,若三个模块均作答则以所答的前两个模块 计分,共 50 分。 )

2+

《化学与技术》模块
18.本题共 25 分 (1) (1)从反应速率分析,合成氨的条件应为高温、高压、催化剂(1 分) ;从化学平衡分析, 合成氨的条件应为低温、高压(1 分) 。工业上,通常采用以铁为主的催化剂,在 400~500 ℃
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和 10~30 MPa 的条件下合成氨(2 分) 。它们的主要不同是在温度的控制上(2 分) 。 (2)防止催化剂中毒(2 分) 生:高温、低压(2 分) (3)吸热反应(1 分) (4)不能(1 分)


吸收 CO:低温、高压(2 分)

用使[Cu(NH3)2]Ac 溶液再

由表中数据可知温度升高平衡正向移动(2 分)

因为水的沸点只有 100 ℃,而该反应发生的温度为 570 ℃(2 分)
+ + -

阳极:3H2-6e →6H (2 分) ;阴极:N2+6H +6e →2NH3(2 分) (5)2NH3(2 分) 2(1 分) 、H

《物质结构与性质》模块
19.本题共 25 分 (1)1s22s22p63s23p63d6(2 分) (2)①具有孤对电子(1 分) Fe3 的 3d 能级为 3d5 半充满状态,较稳定(2 分) ②sp 杂化(2 分) C Cl ③三氯化铁为分子晶体(2 分) Cl (3)8(2 分) 1︰1(2 分) 50(2 分) (4)γ-Fe 的密度:
3 4
4 9 6× 7.86 g/cm
3


O(2 分)

Cl Fe Cl Fe

Cl (2 分) Cl

= 8.56 g/cm3(3 分)

r=

?

2 ? 55 . 85
3

cm =

1.24 × -8 cm(3 分) 10

7 . 86 N

A

《有机化学基础》模块
22.本题共 25 分

O
CH

(1)

CH2 (2

分)

(2 分)
O

OCH3 (2

分)

O CH2OCH

(2 分)

OCCH3

OH

(2 分)

O

(2 分)

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nCH2=CH (2)

催化剂 △

[ CH2=CH ]n (2 分)

(3)

-CH3

酸性 KMnO4 溶液

-COOH

CH3OH 浓硫酸 △

-COOCH3(5 分)

高锰酸钾(1 分) ,苯甲酸(2 分) ,甲醇(1 分) ,浓硫酸(1 分)
HC CH CH HC HC C H CH (1

HC

CH

(4)

HC

分) 、
H 3C CH3

(1 分)

(5)由题目给出的信息可推出:G 是苯甲酸,I 是苯甲醇,K 是苯酚。根据所给试剂,可采用如 下方案鉴定,学生回答 1 个方案即可。 方案 1: 取 3 个试管,各加 2 mL 水,分别将少许 G、I、K 加入试管中,再各加 1~2 滴 FeCl3 溶液, 呈现蓝紫色的试管中的化合物为苯酚 K; 分)另取 2 个试管,各加适量 NaOH 溶液,分别 (2 将 G 和 I 加入试管中,充分振荡后,不溶于 NaOH 溶液的化合物为苯甲醇 I,溶于 NaOH 溶 液的化合物为苯甲酸 G(2 分) 方案 2: 取 3 个试管,各加 2 mL 水,分别将少许 G、I、K 加入试管中,再各加几滴溴水,产生白色 沉淀的试管中的化合物为苯酚 K; 分)另取 2 个试管,各加适量 NaOH 溶液,分别将 G 和 (2 I 加入试管中,充分振荡后,不溶于 NaOH 溶液的为苯甲醇 I,溶于 NaOH 溶液的为苯甲酸 G (2 分)

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