高考化学竞赛试题分类汇编分析化学

高考化学竞赛试题分类汇编分析化学

高考化学竞赛试题分类汇编 分析化学 ‎1.（05年初赛）第9题（12分）‎ 一种鲜花保存剂（preservativeofcutflowers）B可按以下方法制备：‎ 把丙酮肟、溴乙酸、氢氧化钾混合在1，4－二氧六环（溶剂）中反应，酸化后用乙醚提取，蒸去乙醚后经减压蒸馏析离出中间产物A，A用1︰1盐酸水溶液水解，水解液浓缩后加入异丙醇（降低溶解度），冷却，即得到晶态目标产物B，B的熔点152～153℃（分解），可溶於水，与AgNO3溶液形成AgCl沉淀。‎ 用银定量法以回滴方式（用NH4SCN回滴过量的AgNO3)测定目标产物B的相对分子质量，实验过程及实验数据如下：‎ ‎①用250毫升容量瓶配制约0.05mol/L的AgNO3溶液，同时配置250mL浓度相近的NH4SCN溶液。‎ ‎②准确称量烘干的NaCl 207.9mg，用100毫升容量瓶定容。‎ ‎③用10毫升移液管移取上述AgNO3溶液到50毫升锥瓶中，加入4mL 4mol/L HNO3和1mL饱和铁铵矾溶液，用NH4SCN溶液滴定，粉红色保持不褪色时为滴定终点，三次实验的平均值为6.30mL。‎ ‎④用10毫升移液管移取NaCl溶液到50毫升锥瓶中，加入10mL AgNO3溶液、4mL 4mol/L HNO3和1mL饱和铁铵矾溶液，用NH4SCN溶液回滴过量的AgNO3，三次实验结果平均为1.95mL。‎ ‎⑤准确称量84.0mg产品B，转移到50毫升锥瓶中，加适量水使其溶解，加入10mL AgNO3溶液、4mL 4mol/L HNO3和1mL饱和铁铵矾溶液，用NH4SCN溶液回滴，消耗了1.65mL。‎ ‎⑥重复操作步骤⑤，称量的B为81.6mg，消耗的NH4SCN溶液为1.77mL；称量的B为76.8mg，消耗的NH4SCN溶液为2.02mL。‎ 1． 按以上实验数据计算出产物B的平均相对分子质量。‎ 用质谱方法测得液相中B的最大正离子的相对式量为183。‎ ‎2．试写出中间产物A和目标产物B的结构式。‎ ‎2. (04年初赛)第7题（7分）‎ 用2份等质量的XeF2和XeF4混合物进行如下实验：‎ ‎（1）一份用水处理，得到气体A 和溶液B，A 的体积为56.7 mL（标准状况，下同），其中含O2 22.7 mL，余为Xe。B中的XeO3能氧化30.0mL浓度为0.100mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2。‎ ‎（2）另一份用KI溶液处理，生成的I2被0.200mol/L Na2S2O3滴定，用去Na2S2O3 35.0mL。‎ 求混合物中XeF2和XeF4各自的物质的量。‎ ‎3.(04年初赛)第11题（9分）‎ 家蝇的雌性信息素可用芥酸（来自菜籽油）与羧酸X（摩尔比1︰1）在浓NaOH溶液中进行阳极氧化得到。‎ ‎ ‎ 家蝇雌性信息素 芥 酸 ‎1．写出羧酸X的名称和结构式以及生成上述信息素的电解反应的化学方程式。‎ ‎2．该合成反应的理论产率（摩尔分数）多大？说明理由。‎ ‎4.(03年初赛)第5题（6分）‎ 右图是一种正在投入生产的大型蓄电系统。左右两侧为电解质储罐，中央为电池，电解质通过泵不断在储罐和电池间循环；电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放电和充电时该膜可允许钠离子通过；放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3，放电后，分别变为Na2S4和NaBr。‎ ‎1．左、右储罐中的电解质分别为：‎ 左： ；右： 。‎ ‎2．写出电池充电时，阳极和阴极的电极反应。‎ 阳极： ；‎ 阴极： 。‎ ‎3．写出电池充、放电的反应方程式。‎ w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ‎4．指出在充电过程中钠离子通过膜的流向。‎ ‎5.(01年初赛)第6题（8分）‎ Mn2＋离子是KMnO4溶液氧化H‎2C2O4的催化剂。有人提出该反应的历程为：‎ Mn（Ⅶ）Mn（Ⅵ）Mn（Ⅳ）Mn（Ⅲ） Mn(C2O4)n3－2nMn2＋＋CO2‎ 请设计2个实验方案来验证这个历程是可信的（无须给出实验装置，无须指出选用的具体试剂，只需给出设计思想）。‎ ‎6.(01年初赛)第13题（10分）‎ 溴酸钾测定苯酚纯度的步骤如下：称取含苯酚‎0.6000 g的试样溶于2000mL 0.1250mol/L KBrO3溶液（该溶液含过量的KBr），加酸酸化。放置，待反应完全后加入KI，而后用0.1050mol/L Na2S2O3溶液滴定生成的碘，滴定终点为20.00mL。计算试样中苯酚的质最分数。‎ w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ‎7.（00年初赛）第12题 ‎12．氯化亚砜（SOCl2），一种无色液体，沸点‎79℃‎，重要有机试剂，用于将ROH转化为RCl。氯化亚砜遇水分解，需在无水条件下使用。‎ ‎1．试写出它与水完全反应的化学方程式：___________________ _______（2分）；‎ ‎2．设计一些简单的实验来验证你写的化学方程式是正确的。（只需给出实验原理，无须描述实验仪器和操作。评分标准：设计的合理性—简捷、可靠、可操作及表述。4分）‎ ‎8.（00年初赛）第15题 ‎15．‎2.00升（标准状况测定值）氢气和‎5.00克氯气混合经光照后直至检不出氯气剩余，加入9.00% NaOH溶液80.0 mL (密度d＝‎1.10g/mL)。问：需要加入多少毫升0.100 mol/L的H2SO4才能使溶液呈中性？（10分）‎ w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ‎9.(99年初赛)第五题（16分）‎ 水中氧的含量测定步骤如下:‎ 步骤1：水中的氧在碱性溶液中将Mn2+氧化为MnO(OH)2。‎ 步骤2：加入碘离子将生成的MnO(OH)2再还原成Mn2+离子。‎ 步骤3：用硫代硫酸钠标准溶液滴定步骤2中生成的碘。‎ 有关的测定数据如下：‎ ‎1：Na2S2O3溶液的标定。取25.00 mL KIO3标准溶液(KIO3浓度：174.8 mg·L-1)与过量KI在酸性介质中反应，用Na2S2O3溶液滴定，消耗12.45 mL。‎ ‎2：取‎20.0°C下新鲜水样103.5mL，按上述测定步骤滴定，消耗Na2S2O3标准溶液11.80 mL。已知该温度下水的饱和O2含量为9.08 mg·L-1。‎ ‎3．在‎20.0°C下密闭放置5天的水样102.2 mL，按上述测定步骤滴定，消耗硫代硫酸钠标准溶液6.75 mL。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ‎5-1 写出上面3步所涉及的化学反应方程式。‎ w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ‎5-2 计算标准溶液的浓度（单位mol·L-1）。‎ ‎5-3 计算新鲜水样中氧的含量（单位mg·L-1）。‎ ‎5-4 计算陈放水样中氧的含量（单位mg·L-1）。‎ ‎5-5 以上测定结果说明水样具有什么性质？‎ ‎10.(98年初赛)第4题 ‎4．100.00mL SO32－和S2O32－的溶液与80.00mL浓度为0.0500mol/L的K2CrO4的碱性溶液恰好反应，反应只有一种含硫产物和一种含铬产物，反应产物混合物经盐酸酸化后与过量的BaCl2溶液反应，得到白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量，质量为‎0.9336g。相对原子质量：S 32.06 Cr 51.996 O 15.999 Ba 137.34‎ ‎（1）写出原始溶液与铬酸钾溶液反应得到的含硫产物和含铬产物的化学式。‎ ‎（2）计算原始溶液中SO32－和S2O32－的浓度。 (10分)‎ w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 分析化学参考答案 ‎1.（05年初赛）第9题 ‎1．计算过程：先计算体积比；然后标定硝酸银的浓度；用标定的硝酸银计算目标产物的摩尔质量。‎ 结果：AgNO3的浓度为0.0515mol/L B的相对分子质量：220（近似值）（6分）‎ ‎9－2 O－羧甲基丙酮肟，二聚氨氧乙酸一盐酸盐 ‎2．（2分） （4分）‎ ‎2. (04年初赛)第7题 由（1）求Xe的总量：‎ Xe 56.7mL－22.7mL＝34.0mL ‎34.0mL/2.24×104mL/mol＝1.52×10－3mol（1分）‎ XeO3＋6Fe2＋＋6H＋＝Xe＋6Fe3＋＋3H2O ‎ 1 6 （1分）‎ ‎ x 0.100mol/L×0.0300mL ‎ ‎ x＝5.0x10－4mol （1分）‎ Xe的总量 1.52×10－3mol＋5.0×10－4mol＝2.02×10－3mol（1分）‎ 由（2）‎ XeF2＋2I－→I2～2S2O32－‎ ‎ 1 2 （1分）‎ ‎ y z z＝2 y（1分）‎ XeF4＋4I－→2I2～4S2O32－‎ ‎ 1 4 （1分）‎ ‎2.02x10－3－y 0.200mol/L×‎0.0350L－z y＝5.4x10－4mol （XeF2） （1分）‎ XeF4 2.02×10－3mol－5.4×10－4mol＝1.48×10－3mol（1分）‎ ‎3.(04年初赛)第11题 ‎1．丙酸（1分） （1分）‎ ‎（5分；芥酸或性信息素结构中的碳数错误扣2分，试题要求写电解反应的方程式，因此，未写H2扣2分，将H2写成2H＋扣1分，将Na2CO3写成CO2扣2分；总分最低为零分，不得负分）‎ ‎2．芥酸和丙酸氧化脱羧形成摩尔分数相等的2种烃基，同种烃基偶联的摩尔分数各占25%（或1/4或0.25），异种烃基偶联形成家蝇性信息素的摩尔分数占50％（或1/2或0.5）。（2分）‎ ‎4.(03年初赛)第5题w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ‎1．左：NaBr3/NaBr（1分；只写一种也可）右：Na2S2/Na2S4（1分；只写一种也可）‎ ‎2．阳极：3NaBr－2e－＝NaBr3＋2Na＋（1分） 阴极：Na2S4＋2Na＋＋2e－＝2Na2S2（1分）‎ ‎3．2Na2S2＋NaBr3Na2S4＋3NaBr（1分）‎ ‎4．Na＋的流向为从左到右。（1分）‎ ‎5.(01年初赛)第6题（8分）‎ ‎1．对比实验：其一的草酸溶液中加Mn2+离子，另一不加。在滴加KMnO4溶液时，加Mn2+者反应速率快。（4分）‎ ‎2．寻找一种试剂能与Mn(VI)、Mn(IV)或Mn(III)生成配合物或难溶物；加入这种试剂，反应速率变慢。（4分）‎ ‎（注：表述形式不限。其他设计思想也可以，只要有道理都可得分。）‎ ‎6.(01年初赛)第13题（10分）w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ‎ KBrO3(1mol) ~ 3Br2(3mol) ~ C6H5OH(1mol) ~ 6S2O32–(6mol)‎ ‎0.1250 mol/L×‎0.02000 L – 0.1050 mol/L×‎0.02000L/6＝2.150×10–3 mol ‎(2.150×10–3mol/L×‎94.11g/mol/‎0.6000g)×100%＝33.72 % (10分)‎ ‎2个算式若是正确的但运算出错可各得2分。‎ 若利用化学方程式计算，需列出4个化学方程式，方程式正确可各得1分。‎ 本题的有效数字为4位。若最后结果的有效数字错误扣1分。‎ ‎7.（00年初赛）第12题【答案】‎ ‎1．SOCl2＋H2O＝SO2＋2HCl（说明：写成H2SO3也按正确答案论）‎ 说明：水多时SO2溶于水得到亚硫酸和盐酸的混合溶液，但因盐酸对亚硫酸电离的抑制，水溶液中仍大量存在SO2，故写SO2是正确的答案。‎ ‎2．向水解产物的水溶液加入硫化氢应得到硫磺沉淀。向另一份水解产物的水溶液加入硝酸银应得到白色沉淀。检出1种水解产物得1分。‎ 说明：以上仅为参考答案。只要是合理设计均应得分。‎ ‎8.（00年初赛）第15题【答案】‎ 设氢气的体积已折合为标准状况，则：‎ 氢气：‎2.00L/‎22.4L＝0.0893mol 氯气：‎5.00g/(35.45×2)g/mol＝0.0705mol 氢气是过量的：‎ H2＋Cl2＝2HCl ‎0.0705mol　0.141mol HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O ‎0.141mol 0.141mol ‎80.0 mL 9.00% NaOH溶液的质量为：‎ ‎80.0mL×‎1.10g/mL＝‎‎88.0g 其中含NaOH 质量：‎ ‎7.92g‎/‎40.0g/mol＝0.198mol 吸收HCl气体后尚剩余NaOH为：‎ ‎0.198mol－0.141mol＝0.057mol 中和NaOH需要的H2SO4：‎ ‎2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O ‎0.057mol 0.0285mol（保留1位有效数字）‎ 需要0.100mol/L的H2SO4溶液的体积为：‎ ‎0.100mol/L·V＝0.0285mol V＝‎0.285L＝285mL 说明：计算步骤不同时，有效数字可能有差别，答280～290均可按正确答案论，此题主要目的的是心理测试。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ‎9.(99年初赛)第五题 [解题思路] ‎ 本题围绕测定水中的氧分成3个层次。第一个层次是测定氧的3个反应。试题对第一个反应给的信息很完全，而且信息也不难理解，预计所有应试者都应写得出化学方程式。试题对第二个反应的信息不完全。没有说反应的酸碱性条件。应试者应对反应的酸碱性条件作出判断。判断的基础是：I2在碱性条件下能否稳定存在？这属于中学化学知识的活用。当然，如果学生有Mn(OH)2在碱性溶液很容易被空气氧化的知识更好，即在碱性溶液里Mn（IV）是比Mn（II）更稳定的价态，要想在碱性溶液里把MnO(OH)2还原为Mn(OH)2使用像I– 这样的还原剂是难以实现的，但没有这种深入知识而单靠中学知识已能作出正确判断。第3个反应决非中学知识，但在高考试题里以信息的形式出现过3次，命题人认为已经是“亚中学知识”了，而且，若不单纯从中学化学课本出发来考察，此知识点确实属于“重要”知识，是容量分析少数最重要的反应之一，因此命题人认为是“适度的”的“不拘泥于中学化学”‎ ‎，可以当作学生已有知识来要求。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ‎ 第二部分是容量分析计算。标准溶液浓度计算的基础首先是测定反应中n(IO3–) : n(I2) : n(S2O32–)(摩尔比)问题，其次是cV = c'V' 的关系式。第一个反应不必写出配平的化学方程式就可确定。因此试题并未要求写方程式。写方程式当然更明确，但浪费了宝贵的应试时间。测氧的计算的原理和知识点完全相同。‎ ‎ 第三部分是考察中学生对水中的氧的一般知识。纯属常识考察。‎ ‎[答案]‎ ‎5-1 步骤1 2Mn2+ + O2 + 4OH– = 2MnO(OH)2 (1分)‎ 步骤2 2I– + MnO(OH)2 + 4H+ = Mn2+ + I2 + 3H2O (1分)‎ ‎ 或 ‎ 步骤3 I2 + 2S2O32– = 2I– + S4O62– (1分)‎ ‎ 或 ‎ ‎5-2 标准溶液的浓度：9.841´10–3 mol·L-1‎ ‎ 计算过程: ‎ ‎ c(IO3–) = 174.8´10–‎3 g·L-1 / ‎214.0g·mol-1 = 8.168 ´ 10–4 mol·L-1 (1分)‎ ‎ c(S2O32–)= ‎6´ ‎c(IO3–) ´V(IO3–)/V(S2O32–)‎ ‎ = 6´8.168´10–4mol·L-1´25.00mL/12.45mL=9.841´10–3mol·L-1 (3分)‎ ‎5-3 新鲜水样中氧的含量: 8.98 mg·L-1 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ‎ ‎ 计算过程: 103.5mL水样中氧的含量:‎ ‎ n(O2) = ‎0.25´c(S2O32-)´V(S2O32-) ‎ ‎ =0.25´9.841´10-3mol·L -1´11.80´10‎-3L=2.903´10-5 mol ‎ ‎ 氧含量: r(O2) = 2.903´10-5 mol´32.00´103mg·mol-1/103.5´10‎-3L ‎ ‎ = 8.98mg·L-1 （3分）‎ ‎ 注: 新鲜水样的氧饱和度= (8.98/9.08) ´100%= 98.9% ‎ ‎5-4 陈放水样中氧的含量: 5.20 mg·L-1 ‎ ‎ 计算过程: 102.2mL中氧的含量:‎ n(O2) = ‎0.25´c(S2O32-)´V(S2O32-) ‎ ‎ = 0.25´9.841´10-3mmol·mL-1´6.75 mL= 1.66´10-2 mmol ‎ 氧含量: r(O2) = 1.66´10-2 mmol´32.00mg·mmol-1/102.2´10‎-3L = 5.20 mg·L-1 (3分)‎ ‎ 注: 陈放引起氧的消耗量= 8.98mg·L-1 – 5.20mg·L-1 = 3.78 mg·L-1 ‎ ‎5-5 表明水样里存在好氧性（或喜氧性）微生物(1.5分)或者存在能被氧气还原 ‎ 的还原性物质(1.5分)。 （共3分）‎ 注：若计算结果正确，任何正确计算过程均得满分；若浓度值错误, 再看计算过程, 若关系式正确, 运算错误, 给一半分。‎ ‎[评论] 考场实情：1。相当多的应试者不能正确完成第2个反应，不知道反应一定在酸性条下才能进行，可能命题人对应试者的知识基础估计太高了，也可能是由于初赛知识点要求得太多，反而忽略反应的酸碱性这样的更基础性的知识，值得深入研究。2。相当多学生无2S2O32– + I2 = S4O62– + 2I– 的知识储备，把第3个测氧反应的产物写成S+SO32–，甚至写放出SO2。这些学生很可能是高二学生。笔者认为，高二学生不宜参加这种水平的竞赛。有的老师不同意笔者的意见，认为值得去试一试，并对明年参加竞赛会有好处。其实，许多事情都有好与坏的两重性。若参加初赛的高二学生对自己参赛的成绩不佳归咎于学习的知识尚不到位，尚不完备，从失败中激励自己发奋学习，参加初赛有好处；若相反，觉得竞赛应答根本摸不着边，竞赛获奖更是高不可攀，失去对化学和化学竞赛的兴趣，岂不走向反面？3。定量反应计算的摩尔比搞错的学生相当多，说明对定量反应中的摩尔比关系缺乏基本概念。4。能完全答对5-5问的为数不多，有的老师认为是编题人的问题，问“水样有什么性质”不明确，若学生答“水样有氧化性”为什么不行？我们说这种应答不完全，不能给分。若水样中没有还原性物质，或者好气菌，水样有氧化性氧就会因放置而减少吗？例如，K2Cr2O7有氧化性，它不与还原性物质反应会因放置而变化吗？这是外因与内因的关系问题。此题的应答情况或许也反映了中学化学教学如何更好地联系实际的问题。‎ ‎10.(98年初赛)第4题【评析】‎ ‎（1）这是一道有化学计算的元素化学与定量分析化学结合的试题。试题提问（得分点）很少，但内涵不少，这或许是命题人的有意设计——以纲带目，突出重点。为降低主反应的知识难度，题面指出反应物中只有一种含硫产物和一种含铬产物。解题的第一个关键是搞清楚它们是什么。产物之一是SO42－应不成问题，如果有的解题人不知道SO32－在碱性溶液里会不会被CrO42－离子氧化，这不要紧，后半题在盐酸溶液里生成钡盐沉淀，就会否定产物是亚硫酸根的思考（中学化学知识告诉我们亚硫酸钡溶于盐酸）。另一个反应产物选手很可能写错。因为选手可能不顾碱性溶液的信息而写成Cr3＋离子。根据答案，这是一定不能得分的。这被认为是中学化学知识的适当延伸，因为中学化学里讨论了铝却没有推广到铬。至于Cr(III)在碱性的具体形态，试题要求比较低, 写哪一个都可以：Cr(OH)4－或KCr(OH)4或Cr(OH)63－或K3Cr(OH)6或Cr(OH)3，而且写什么都不会影响第二问的应答结果，这是试题设计上的精巧之处。‎ ‎（2）此题的计算属高考常见的二元一次联立方程。第一个方程不难得出：产物里的硫的来源有两个，设物质的量：n(SO32－)＝x和n(S2O32－)＝y，硫酸钡里的硫的摩尔数是这两种反应物里硫的摩尔数的加和，所以等于x＋2y ðx＋2y＝‎0.9336g/‎233.3g/mol 为得出另一个数学方程，一般解法是先写出配平的氧化还原反应，但是，也可以直接比较硫和铬反应前后的氧化态。后一思路更简洁，更值得推荐。由于有两种可能的解法，因而试题没有对写配平方程式判分。按写方程式的思路（这是费时的，但作为试题评析，是更直观的；为降低配平反应方程式的困难，我们选Cr(OH)3为铬的产物, 写铬的其他产物也一样得出系数关系）：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ‎3SO32－＋2CrO42－＋5H2O＝3SO42－＋2Cr(OH)3＋4OH－‎ ð3摩尔SO32－与2摩尔CrO42－相当，若不发生第二个反应，3︰2 = x︰铬的摩尔数 ð铬的摩尔数＝2x/3w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ‎3S2O32－＋8CrO42－＋17H2O＝6SO42－＋8Cr(OH)3＋10OH－‎ ð3摩尔S2O32－与8摩尔CrO42－相当ð若不发生第一个反应, 同理得8y/3＝铬的摩尔数ð两个反应都发生，故有：2/3x＋8/3y＝80.00mL×0.0500mol/L 将2个数学方程联立,即可得解：‎ ðx＝2.0×10－3mol；y＝1.0×10－3mol（4分）‎ ‎（3）原始溶液的浓度：c(SO32－)＝2.0×10－2mol/L；c(S2O32－)＝1.0×10－2mol/L（4分）。‎ 这像是送分，但经验告诉我们，粗心大意的应试人经常会忘记这一步，因而要重罚，以示警钟。这4分既好拿又不好拿，不能跟上面的劳动量比，它们没有可比性，因为后者是心理测试分，前者是运算技能分。‎ ‎（4）本题的数据是理想的，若用实测数据，对学生更有教育意义，国际竞赛就常取后者，本试题的命题人可能是有意降低试题难度而采用了理想数据，是否恰当，值得讨论，若用了实测数据我国学生会不会利用，又值得试验。‎ w.w.w.k.s.5.u.c.o.m www.ks5u.com