2001年“东华杯”化学竞赛试题 第II卷
可能用到的相对原子质量：H—1 C一12 O—16 Na一23 Mg—24 Al—27 S一32 Cl—35.5 Ca一40 Fe一56 Zn一65 Ba一137
电子的电量：1.6X10⁻19库仑 法拉第常数：96500库/摩尔
（6l～64题每题2分，65～69题每题3分，70～74题每题4分，75题5分，76题8分，77题9分，78～79题每题10分，80题15分。）
61. 还原法冶金中使用的还原剂除一些金属单质外，常见的还有_________、__________、_________。
62. 假定SiO2晶体中含Si4⁺。如果其中1/4 Si4⁺被Al3＋取代，并掺入K⁺以保持电荷的平衡，由此就形成正长石。正长石的最简化学式是______________。
63. 与N2等电子数的分子有_____、_____、_____等。
64. 从分子结构的特征来看，煤和石油的主要区别是__________________。
65. NH4NO2受热发生氧化还原反应（分解），估计产物除水外还有_______；NH4NO3受热发生氧化还原反应（分解），估计产物除水外还有_______。
66. 某分子X12的构型是正多面体，每个X原子与相邻的5个X原子等距离形成共价键，每个面都是正三角形。X12分子中共有____个共价键。正多面体的面数是________。
67. 向I.6％的Na2CO3溶液中逐滴加入1.6％的BaCl2溶液，到不再生成沉淀为止，过滤得到白色沉淀0.4g。将滤液蒸发掉24.6g水后，所剩溶液的质量百分比浓度为_________％
68. 在某澄清溶液中滴入硝酸溶液会产生白色沉淀。如果硝酸过量，沉淀消失，原溶液中的阴离子可能是________；如果硝酸过量，沉淀不消失，原溶液中的阴离子和阳离子分别可能是________。
69. 阿司匹林是一种解热镇痛药，学名是邻乙酰氧基苯甲酸。它是由水杨酸和另一种有机物为原料制取的，请写出该反应的化学方程式（有机物用结构简式表示）。
___________________________________________________________
70. 写出碘与氯水反应生成＋5价碘的化学方程式，标出电子转移的方向和数目。
____________________________________________________________
71. 下列氧化还原反应中，被还原和被氧化的物质的物质的量之比非1：2的有_______________________。
①NO2+H2O ②NH3+O2(生成NO) ③H2S+O2(生成SO2) ④MnO2＋浓盐酸（加热） ⑤H2S+ SO2 ⑥CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2+H2↑ ⑦SiO2+C(生成金刚砂)
72. 硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备（沸腾炉、接触室、吸收塔）。
1) 不算空气的预热，三个设备中，有没有需要消耗能源的？如果有，是哪一个？_________;如果没有，说明为什么不需要能源：
______________________________________________________
2) 三个设备分别使反应物之间或冷热气体之间进行了“对流”。请简单描述沸腾炉和吸收塔中反应物之间是怎样对流的。
沸腾炉:__________________________________________________
吸收塔:__________________________________________________
73. 锌粉、铝粉、铁粉、镁粉的混合物ag与一定质量的溶质质量分数为
25％的稀硫酸恰好完全反应，蒸发水分后得到固体（不含结晶水）b克。求反应过程生成的H2的质量。答：__________________________________。
74. 用对甲基苯酚制取对羟基苯甲酸乙酯的过程如下：
若将以上四步合并为以下两步有什么不妥？
________________________________________________________________
以上四步中的1与4起什么作用？
________________________________________________________________
第四步反应的副产物可俗称为_______________。
75. 一银制摆件因日久在表面生成硫化银而变黑。手头有一旧铝锅和足量的食盐水，籍此你将通过怎样的操作使银器复原？
______________________________________________________________
这样做是根据什么原理（可写化学方程式回答）：
______________________________________________________________
如果在你的操作过程中有气体放出，你认为主要是什么气体？___________
76. 有下列离子晶体结构示意图：●阳离子 ○阴离子
以M代表阳离子，N代表阴离子。
1) 请写出各离子晶体组成的表达式：A________，B________，C_______，D_________。
2) 已知黄铁矿的主要成分FeS2晶体具有A的空间结构。①FeS2晶体中具有的化学键类型是__________，②若晶体结构A中相邻的阴、阳离子间距离为a cm，用NA代表阿佛加德罗常数，则FeS2晶体的密度是____________g/cm3。
77. 考虑工业上电解食盐水。某电解槽的内阻为0.0008Ω，外加电压为4.0V，电流为2000A，每小时从电解槽阴极区流出27.46kg溶液，内含NaOH 10％、NaCl 13％。
1) 求NaCl的转化率
2) 求该生产过程的电流效率
3) 求该生产过程的能量效率
78. 如图，在一上端开口的直立圆筒型气缸内冲入C2H6和过量O2的混合气体（气体温度为390K），此时活塞的高度为H。然后在活塞上投放细沙，使活塞的质量变为原来的两倍。通过电火花引燃混合气体使之完全燃烧，活塞迅速上升，过一段时间又逐渐回落，当回落至原高度H时测知气缸内的温度为720K。 
1) 求原混合气体中C2H6的体积百分含量。
2) 若C2H6和O2均适量（恰好完全燃烧），求燃烧后活塞回落至原高度H时混合气体的温度。
79. 图为电解水（NaOH溶液）的实验装置。闭合开关S后，可观察到电压表的示数为6.0V，电流计的示数为100mA。电解过程消耗了电能，增加了化学能和内能（气体膨胀做功和散热忽略不计）。
1) 写出B电极的化学方程式。
2) 通电10分钟，A管产生气体的理论体积是多少毫升？（折算为标准状况）
3) 据热力学标准数据，每摩尔水分解需消耗286.0Kj。10分钟内物质的内能增加了多少？
4) 某次实验对阴阳两极所产生的气体体积进行了测量，数据如下：
| 电解时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 阴极气体体积(mL) | 6 | 12 | 20 | 29 | 39 | 49 | 55 | 65 | 75 | 85 |
| 阳极气体体积(mL) | 2 | 4 | 7 | 11 | 16 | 21 | 26 | 31 | 36 | 41 |
你能否发现两组数据间存在什么问题？如何解释？
80. 内燃机是将化学能转化为机械能的装置，可分为汽油机和柴油机等类型。汽油机和柴油机均利用燃料燃烧产生的大量气体和热能，推动活塞的往复运动。它们工作原理的区别在于：压缩的工作物质不同；点火方式不同。汽油机是汽油先行雾化再与空气混合，然后在汽缸内压缩并由点火花打火燃烧和剧烈膨胀，推动活塞；柴油机则是先压缩空气，然后在高温、高压空气中喷入雾化的柴油，此时压缩空气的温度已达柴油的着火点，柴油立即燃烧并剧烈膨胀，推动活塞。
1) 某柴油机的压缩比（压缩后与压缩前的空气体积比）为1：10，空气原温度为27℃，大气压强为1.01×105Pa。空气对被压缩到最大限度时，气缸内的压强为3.03×106Pa。设空气自始至终是理想气体，此时混合气体的温度是____℃
2) 检测发动机尾气发现，汽油机尾气中氮氧化物（NOX）的含量远高于柴油机尾气，请解释原因。
3) 若汽油机使用的汽油在气缸内完全燃烧（假定汽油的平均成分等于辛烷），则空气与辛烷的理论质量比y＝______________。
若实际质量比大于y，则尾气中有毒气体含量较大的是__________；若实际质量比小于y，则尾气中有毒气体含量较大的是__________。
4) 治理（3）中有毒气体的方法之一是在汽车排气管上装一个“催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂），使上述两种有毒气体反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体。写出该反应的化学方程式。
5) 观察红绿灯下等候通行的两辆外形相仿的大客车，如何判断哪辆是柴油机车、哪辆是汽油机车？