全国高中化学竞赛初赛模拟试题概要.doc

2008年全国高中化学竞赛模拟试题十五 第一题、1-1 元素周期表是20世纪科学技术发展的重要理论依据之一。假设NH4+是“元素”NH4的阳离子，则“元素” NH4在周期表中的位置应该是 ；“元素” NH4的单质常温常压下应为（填“高”或“低”）熔点 （填“固”、“液”或“气”）体， （填“能”或“不能”）导电；NH4的碳酸盐应 （填“易”或“不易”）溶于水。1-2 放射性元素的发现19世纪末20世纪初物理学发生巨大变革的基础。最早发现的具有放射性的元素是铀，铀也是核电厂的燃料。是自然界存在的易于发生裂变的唯一核素。吸收一个中子发生核裂变可得到和，或和等。请写出上述核反应方程式： 铝是一种重要的金属材料，广泛用于制作导线、结构材料和日用器皿，铝合金大量用于飞机和其它构件的制造。十九世纪曾以电解熔融氧化铝的方法制备金属铝，当时铝由于价格昂贵而只被贵族用作装饰品。现代工业上是通过在1000℃左右的高温下电解氧化铝和冰晶石(Na3AlF6)的熔融液制备铝的。请回答下列问题： 现代工业电解制备铝过程中正极和负极实际发生的反应分别为： 在正极放电产生 ； 在负极放电产生 。 电解反应方程式为 。 以现代工业方法制备的铝价格下降的可能原因是： 。 若电流效率为75％，则制备1kg金属铝需以10A电流电解 小时。 电解NaCl－AlCl3熔融液制备铝比电解Al2O3－Na3AlF6的熔融液制备铝节省电能约30％，为什么现在仍用后一种方法制备铝利用核能把水分解，制出氢气，是目前许多国家正在研究的课题。下图是国外正在研究中的一种流程（碘—硫法），其中用了过量的碘。 请写出反应①②③的化学方程式并注明条件： 上述流程中循环使用的物质是 受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料1880年，法国物理学家P. 居里和J.居里兄弟发现硬水铝石、一水软铝石和三水铝石是构成铝土矿的主要矿物成分。晶体结构属典型的层状结构单斜晶系，a=0.864nm，b=0.507nm，c=0.972nm，β=9434(, Z=8。加热可失去全部的氢和四分之一的氧，而剩余氧仍保持六方最紧密堆积，铝居八面体空隙从而形成。第七题、太阳能发电和阳光分解水制氢，是清洁能源研究的主攻方向，研究工作之一集中在n－型半导体光电化学电池方面。下图是n－型半导体光电化学电池光解水制氢的基本原理示意图，图中的半导体导带（未充填电子的分子轨道构成的能级最低的能带）与价带（已充填价电子的分子轨道构成的能级最高的能带）之间的能量差ΔE（＝Ec－Ev）称为带隙，图中的e－为电子、h＋为空穴。 瑞士科学家最近发明了一种基于上图所示原理的廉价光电化学电池装置，其半导体电极由2个光系统串联而成。系统一由吸收蓝色光的WO3纳米晶薄膜构成；系统二吸收绿色和红色光，由染料敏化的TiO2纳米晶薄膜构成。在光照下，系统一的电子（e－）由价带跃迁到导带后，转移到系统二的价带，再跃迁到系统二的导带，然后流向对电极。所采用的光敏染料为配合物RuL2(SCN)2，其中中性配体L为4，4’－二羧基－2，2’－联吡啶。 7-1．指出配合物RuL2(SCN)2中配体L的配位原子和中心金属原子的配位数。 7-2．画出配合物RuL2(SCN)2的全部可能结构（键合异构体），用Z⌒Z代表L（其中Z为配位原子），有旋光活性的请说明。 7-3．分别写出半导体电极表面和对电极表面发生的电极反应式，以及总反应式。 7-4．该光电化学电池装置所得产物可用于环保型汽车发动机吗？说明理由。 第八题、电解含D2O（重水）的H2O，恒定电流为1.00A（安培），经100h，两极共生成34.5g气体，请计算产物中D和H原子数之比。（一个摩尔电子的总电量为9.65 ( 104C，即法拉第常数F， H、D相对原子质量为1.0、2.0） 第九题、9-1 分子式为 C7H14O 的手性醇，经催化氢化吸收一分子氢后得到一个新的非手性醇。写出醇的可能结构。 烃