优缺点英文2020年全国高中学生化学竞赛(初赛)试卷

2021年1月26日发(作者：surround)
2020
年全国高中学生化学竞赛
(
初赛
)
试卷


题号

满分

得分

第一
题

10

第二
题

13

第三
题

19

第四
题

10

第五
题

10

第六
题

12

第七
题

15

第八
题

11







第一题


次磷酸
H
3< br>PO
2
是一种强还原剂，将它加入
CuSO
4
水溶液，加热< br>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)

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



PCl
5
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
2 50
℃时测得压力为计算值的两倍。
PCl
5
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
198 pm
和
206pm
两种。
(P
、
Cl
相对原子质量 为
31.0
、
35.5)
(1)

1
80℃下
PCl
5
蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。








(2)

在
250
℃下
PCl
5
蒸气中存在什么分子？为什么？写出 分子式，画出立体结
构。





(3)

P
Cl
5
熔体为什么能导电？用最简洁的方式作出解释。










(4) PBr
5
气态分子结构与
PCl
5
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。
PBr
5
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：







CuFeS
2
+ SiO
2
+ O
2

→

Cu + FeSiO
3
+ SO
2





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)


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
Thibacillus ferroxidans
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
CuFeS
2
矿为原料在沸腾炉中和
O
2
(
空气
)
反应
,
生成物冷却后经溶解、除铁、结晶，得到
CuSO
4
·
5H
2
O
，成本降低了许多。实验结果如下：


沸腾炉温度
/
℃

生

水溶性
Cu/%
成

酸溶性
Cu/%
物

酸溶性
Fe/%
回答如下问题：

(1)

CuFeS
2
和
O
2
主要反应的方程式为
:
560
90.12
92.00
8.56
580
91.24
93.60
6.72
600
93.50
97.08
3.46
620
92.38
97.82
2.78
640
89.96
98.16
2.37
660
84.23
98.19
2.28



(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


(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
MnC
2
O
4
·
2H
2
O
放在一个可以称出质量的容器里加热，固体质量
随温度变化的关系如图所示





(
相对原子质量：
H 1.0,

C 12.0,

O 16.0,

Mn 55.0 )
。

质量
1.00
0.80
0.60
9430.40
0.20
280
50
214
100
100 300 500 700 900
温

度
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
℃



4