2025年高中化學(xué)競(jìng)賽全真模擬卷十（考試時(shí)間：3小時(shí)滿(mǎn)分：100分）第1題（12分）化學(xué)基本原理與熱力學(xué)氫能是21世紀(jì)最具潛力的清潔能源之一，金屬氫化物儲(chǔ)氫材料因高儲(chǔ)氫密度備受關(guān)注。LaNi?是典型的儲(chǔ)氫材料，其儲(chǔ)氫反應(yīng)為：LaNi?(s)+3H?(g)?LaNi?H?(s)（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=（用分壓表示，分壓?jiǎn)挝粸閗Pa）。若某溫度下平衡時(shí)H?分壓為101.3kPa，則K=（保留兩位有效數(shù)字）。（2）已知上述反應(yīng)的ΔH=-31.8kJ/mol，ΔS=-112J/(mol·K)。在298K時(shí)，該反應(yīng)的ΔG=kJ/mol，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向?yàn)椋ㄌ睢罢颉被颉澳嫦颉保?。?）LaNi?H?的晶體結(jié)構(gòu)中，La原子占據(jù)立方體頂點(diǎn)，Ni原子占據(jù)面心，H原子填充在四面體空隙中。①該晶胞的化學(xué)式為_(kāi)_______；②若晶胞參數(shù)a=511pm，晶體密度ρ=________g/cm3（列出計(jì)算式即可，N?=6.02×1023mol?1）。第2題（14分）無(wú)機(jī)元素化學(xué)與配合物過(guò)渡金屬配合物在催化、醫(yī)藥等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。以Co3?為中心離子的配合物[Co(NH?)?Cl]Cl?是經(jīng)典的維爾納配合物。（1）Co3?的價(jià)電子排布式為_(kāi)_______，該配合物中配位原子為_(kāi)_______（填元素符號(hào)），配位數(shù)為_(kāi)_______。（2）在酸性溶液中，[Co(NH?)?Cl]2?發(fā)生水解反應(yīng)：[Co(NH?)?Cl]2?+H?O?[Co(NH?)?(H?O)]3?+Cl?實(shí)驗(yàn)測(cè)得25℃時(shí)該反應(yīng)的速率常數(shù)k=2.6×10??s?1，則反應(yīng)的半衰期t?/?=s（保留兩位有效數(shù)字）。（3）向[Co(NH?)?(H?O)]3?溶液中滴加NaOH溶液，生成棕褐色沉淀Co(OH)?。已知Co(OH)?的Ksp=1.6×10???，當(dāng)溶液中c(Co3?)=0.01mol/L時(shí)，開(kāi)始沉淀的pH=（忽略水解，lg2=0.3）。（4）Co3?與EDTA??形成穩(wěn)定配合物[Co(EDTA)]?，其穩(wěn)定常數(shù)Kf=1.0×103?。向0.1mol/L[Co(NH?)?]3?溶液中加入等體積0.1mol/LEDTA??溶液，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______，平衡時(shí)c(NH?)/c([Co(EDTA)]?)=________（已知[Co(NH?)?]3?的Kf=1.6×103?）。第3題（16分）有機(jī)化學(xué)與反應(yīng)機(jī)理青蒿素（Artemisinin）是抗瘧特效藥，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下：（1）青蒿素的分子式為_(kāi)_______，分子中含有的含氧官能團(tuán)有________（填名稱(chēng)，至少兩種）。（2）青蒿素在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)，生成青蒿琥酯（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下）：①該反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)_______；②青蒿琥酯分子中手性碳原子的數(shù)目為_(kāi)_______。（3）以苯為原料合成阿司匹林（）的路線(xiàn)如下：苯→A→B→阿司匹林①寫(xiě)出A、B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A________，B________；②步驟B→阿司匹林的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。（4）解釋下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在乙醇中，對(duì)硝基苯甲酸的酸性強(qiáng)于苯甲酸（用共振論或誘導(dǎo)效應(yīng)說(shuō)明，不超過(guò)20字）。第4題（12分）分析化學(xué)與滴定原理用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LH?PO?溶液（H?PO?的Ka?=7.5×10?3，Ka?=6.2×10??，Ka?=2.2×10?13）。（1）滴定至第一化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，溶液的pH=（保留一位小數(shù)，lg7.5=0.88，lg6.2=0.79）。（2）若用酚酞（變色范圍8.2~10.0）作指示劑，滴定終點(diǎn)時(shí)主要產(chǎn)物為（填化學(xué)式）。（3）當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液體積為30.00mL時(shí)，溶液中c(H?PO??)/c(HPO?2?)=________（保留兩位有效數(shù)字）。第5題（10分）電化學(xué)與能源材料鋰離子電池的正極材料LiFePO?具有高安全性。其充電時(shí)的電極反應(yīng)為：LiFePO?-e?→FePO?+Li?（1）該電極反應(yīng)中，F(xiàn)e元素的化合價(jià)變化為_(kāi)_______→________。（2）已知LiFePO?的摩爾質(zhì)量為158g/mol，理論比容量=mAh/g（1mole?的電荷量為96500C，1Ah=3600C，保留三位有效數(shù)字）。（3）用該電池為電解池供電，電解200mL0.5mol/LCuSO?溶液，當(dāng)電路中通過(guò)0.1mol電子時(shí)，陰極產(chǎn)物的質(zhì)量為_(kāi)_______g，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為。第6題（16分）實(shí)驗(yàn)化學(xué)與數(shù)據(jù)處理某小組用重結(jié)晶法提純粗苯甲酸（含少量NaCl和泥沙），步驟如下：①溶解→②趁熱過(guò)濾→③冷卻結(jié)晶→④過(guò)濾洗滌→⑤干燥稱(chēng)重（1）步驟①中，需加入的溶劑為_(kāi)_______（填“水”或“乙醇”），選擇依據(jù)是________。（2）步驟②中，需使用的玻璃儀器除燒杯外，還有________（填儀器名稱(chēng)）。（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得粗苯甲酸中苯甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%，若提純后得到純苯甲酸8.0g，則回收率=%（保留兩位有效數(shù)字）。（4）用熔點(diǎn)儀測(cè)定純苯甲酸的熔點(diǎn)，數(shù)據(jù)如下：|測(cè)定次數(shù)|初熔溫度/℃|全熔溫度/℃||----------|------------|------------||1|121.5|122.3||2|121.3|122.1||3|121.7|122.5|苯甲酸的熔點(diǎn)為℃（取平均值，保留一位小數(shù)），該值低于文獻(xiàn)值（122.4℃）的原因可能是________。第7題（14分）結(jié)構(gòu)化學(xué)與物質(zhì)性質(zhì)（1）CO?和SiO?是同族元素的氧化物，但物理性質(zhì)差異顯著：CO?常溫下為氣體，SiO?為高熔點(diǎn)固體。原因是________。（2）H?O的沸點(diǎn)（100℃）高于H?S（-60.7℃），主要原因是________。（3）立方氮化硼（BN）的硬度接近金剛石，其晶體類(lèi)型為_(kāi)_______，晶體中B原子的雜化方式為_(kāi)_______。（4）基態(tài)N原子的電子排布圖為_(kāi)_______，第一電離能I?(N)I?(O)（填“>”或“<”），原因是。參考答案第1題（1）K=1/(p(H?)3)，9.7×10??；（2）-0.3，正向；（3）①LaNi?H?；②(139+5×58.7+6×1)/(N?·a3×10?3?)第2題（1）3d?，N、Cl，6；（2）2.7×10?；（3）0.8；（4）[Co(NH?)?]3?+EDTA??=[Co(EDTA)]?+6NH?，6.3×10?1第3題（1）C??H??O?，過(guò)氧鍵、酯基；（2）①水解反應(yīng)；②7；（3）①A：，B：；②+(CH?CO)?O→+CH?COOH；（4）硝基吸電子使羧基更易電離第4題（1）2.0；（2）Na?HPO?；（3）1.2×10?2第5題（1）+2，+3；（2）170；（3）3.2，4OH?-4e?=O?↑+2H?O第6題（1）水，苯甲酸在熱水中溶解度大、冷水中??；（2）漏斗、玻璃棒；（3）94；（