泸县二中2009年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试

第1页共12页泸县二中2009年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）模拟试题（2009年9月9日17︰50－20︰50共计3小时）题号1234567891011满分1010981086101289得分评卷人竞赛时间3小时。迟到超过30分钟者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷（背面前上）放在桌面上，立即起立撤离考场。试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在站定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。允许使用非编程计算器以及直尺等文具。H1.008元素周期表He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn63.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac-La第1题(10分)高碘酸盐（IO65－）、过二硫酸盐（S2O82－）、二氧化铅（PbO2）、铋酸钠（NaBiO3、不电离）是四种具有强氧化性的物质，均能在一定条件下将Mn2＋氧化为锰酸盐。1-1．IO65－的空间构型为已知高碘酸加热易失去两分子水生成偏高碘酸，写出偏高碘酸根离子的化学式、中心原子的杂化类型和空间构型1-2．高碘酸盐的主要性质是它们的强氧化性，其反应平稳而迅速。分析化学中用来将Mn2＋氧化为MnO4－，写出离子反应方程式：1-3．过二硫酸根离子中两个硫原子间存在过氧键，写出过硫酸根离子的结构简式和电子式，并确定硫原子的化合价。第2页共12页1-4．过二硫酸盐是用电解硫酸氢铵溶液产生的，写出电极反应方程式和总反应方程式。1-5．过二硫酸盐在Ag＋的作用下能将Mn2＋氧化为MnO4－，写出离子反应方程式：该反应适合在（酸、碱）性介质在进行，请说明原因：第2题(10分)向硫酸四氨合铜的水溶液中通入二氧化硫至溶液呈微酸性，生成白色沉淀A。元素分析表明A含Cu、N、S、H、O五种元素，而且物质的量比Cu︰N︰S＝1︰1︰1。激光拉曼光谱和红外光谱显示A的晶体里有一种呈三角锥体和一种呈正四面体的离子（或分子）。磁性实验指出A呈逆磁性。2-1．写出A的化学式。2-2．写出生成A的配平的化学反应方程式。2-3．将A和足量的10mol·L－1的硫酸混合微热，生成沉淀B、气体C和溶液D。B是主要产物，尽管它是常见物质，本法制得的呈超细粉末状，有重要用途。写出这个反应式并配平。2-4．按2-3操作得到的B的最大理论产率有多大？2-5．有人设计了在密闭容器里使A和硫酸反应，结果是B的产率大大超过按（4）的估计。问：在这种设计的操作下，B的最大理论产率有多大？试对此作出解释。第3题(9分)周期表中汞与锌、铜等元素同族，试回答以下问题：3-1．写出汞原子的核外电子排布式；第3页共12页3-2．化合物中汞常为＋1价或＋2价，而＋1价汞以二聚体形式存在，如Hg2Cl2，Hg2(NO3)2等。试用电子式表示Hg2Cl2和Hg2(NO3)2的结构，并说明Hg2Cl2分子的形状；3-3．已知下列电对的标准电极电势。ΦøHg2＋/Hg22＋＝0.905V，ΦøHg22＋/Hg＝0.799，ΦøAg＋/Ag＝0.800V，ΦøCu2＋/Cu＝0.340V。试判断：Ag与Hg(NO3)2溶液能否反应？若能，则写出反应的离子方程式。若不能，则说明理由；3-4．写出过量汞与稀硝酸反应的化学方程式；3-5．周期表中Tl与B、Al、Ga、In同族，Tl在化合物中有＋3和＋1价，而Tl3＋有强氧化性，Tl＋则较稳定，这是由于什么原因？第4题(8分)磷化硼（BP）是一种有价值的耐磨硬涂层材料，这种陶瓷材料可作为金属表面的保护薄膜。它是通过在高温氢气氛围下（＞750℃）三溴化硼和三溴化磷反应制得。BP按四面环绕的形式立方紧密堆积结构结晶，如右图所示。4-1．写出生成磷化硼的反应方程式；4-2．画出三溴化硼和三溴化磷的空间结构式；4-3．给出基于磷化硼化学式的晶胞总组成；4-4．计算当晶胞晶格参数为478pm时的磷化硼密度；第4页共12页4-5．计算磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离。第5题(10分)文献报道：l，2—二羟基环丁烯二酮是一个强酸。5-1．写出它的结构式和电离方程式；5-2．为什么它有这么强的酸性？5-3．它的酸根C4O42－是何种几何构型的离子？四个氧原子是否在一平面上？简述理由；5-4．1，2－二氨基环丁烯二酮是由氨基取代上述化合物中两个羟基形成的。它的碱性比乙二胺强还是弱？简述理由；5-5．二氯二氨合铂有两个几何异构体，一个是顺式，一个是反式，简称顺铂和反铂。顺铂是一种常用的抗癌药，而反铂没有抗癌作用。如果用1，2一二氨基环丁烯二酮代管两个NH3与铂配位，生成什么结构的化合物？有无顺反异构体？5-6．若把1，2一二氨基环丁烯二酮上的双键加氢，然后再代替两个NH3与铂配位，生成什么化合物（写出化合物的结构式即可）？第5页共12页第6题(8分)将50mI、8moI·dm-3的一元羧酸和同体积、同浓度的钠盐溶液放入电解槽的阳极室。阳极室同阳极室隔开以避免两个极室的溶液相混。通过电解槽的电荷量为1928.86C。当电解停止时阳极室溶液的pH值为4.57。由阳极放出的气体在过量的氧气中燃烧，燃烧产物相继通过分别装有浓H2SO4和Ba（OH）2溶液的洗气池，装有Ba（OH）2溶液的洗气池增重2.64g。6-1．给出该电解槽的有机酸的分子式和名称，写出电解中发生在阳极上的反应方式。6-2．计算该有机酸的电离平衡常数。第7题(6分)提出查理定律的查理很幸运，碰巧开始时没有以N2O4来研究气体行为，否则他或许会得出一种相当特殊的温度效应。对于平衡N2O4(g)2NO2(g)，在298K时其Kp=0.1pθ，而pKp2214，α为N2O4的离解度，p为平衡体系的总压。假设，298K时，查理把0.015mol的N2O4放于一只2.44×103m3的烧杯中，当离解达到平衡后，他将看到平衡压力等于0.205pθ。其对应的α=0.337-1．在保持体积不变的前提下，查理做把温度升高10％的实验，即把温度升高至328K。根据理想气体定律，其压力也应只增大10％，即等于0.226pθ，但查理发现这时的压力为0.240pθ。自然，问题是出在N2O4的离解度增加上了。试求此时的α和Kp。7-2．若NO2在298K下的标准摩尔生成自由能为51.463kJ·mol1，试计算N2O4在298K下的标准摩尔生成自由能。第6页共12页第8题(10分)少量的碘化物可利用“化学放大”反应进行测定，其步骤如下：在中性或弱酸性介质中先用Br2将试样中I－定量氧化成碘酸盐，煮沸除去过量的Br2，然后加入过量的KI，用CCl4萃取生成的I2（萃取率E＝100％）。分去水相后，用肼（即联氨）的水溶液将I2反萃取至水相（H2N·NH2＋2I2＝4I－＋N2＋4H＋）。再用过量的Br2氧化，除去剩余Br2后加入过量KI，酸化，淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定，求得I－的含量。8-1．请写出上述过程的所有配平反应式；8-2．根据有关反应的化学计量关系，说明经上述步骤后，试样中1mol的I－可消耗几molNa2S2O3？相当于“放大”到多少倍？8-3．若在测定时，准确移取含KI的试液25.00mL，终点时耗用0.100mol/LNa2S2O320.06mL，请计算试液中KI的含量（g/L），Mr（KI）＝166。8-4．仍取相同体积的上述试液，改用0.100mol/LAgNO3作滴定剂，曙红作指示剂，试用最简便方法计算终点时所需滴定剂的体积（mL）；8-5．在3．和4．所述的两种方法中，因滴定管读数的不准确性造成体积测量的相对误差各为多少？并请以此例，简述“化学放大”在定量分析中的意义。（滴定管读数误差为土0.02mL）第9题（12分）根据下面的合成路线回答A（烃，C3H6）aBbC（格氏试剂）D（氟代乙酸乙酯）＋COHH2/)2()1(无水乙醚　　E][OFHOHHC/52GG＋COHH2/)2()1(无水乙醚　　HOHZnO23/)2()1(　　I4NaBHJH（K）第7页共12页9-1．请命名产物K；并用*标出手性碳原子9-2．写出a、b的反应条件9-3．写出A～J各物质的结构简式第10题（8分）有机物A（C5H8O）分子中有两种不同类型的氢原子，其个数比是1︰1；A不能发生碘仿反应和银镜反应，但能与格氏试剂（碘化甲基镁）反应，再水解后生成化合物B。加热B可失水得到主要产物C。C发生臭氧化反应得到D，D能发生碘仿反应生成E，E易失水生成环状化合物。10-1．请写出A、B、C、D、E的结构简式。10-2．系统命名法命名D。第11题（9分）异黄酮类化合物广泛存在于自然界中，具有众多生物活性，是许多药用植物的有效成分之一，不仅在心血管系统方面有显著的心肌保护作用，切有弱的雌激素活性和对骨质疏松预防和治疗作用。近年来，发现异黄酮类化合物能降低脑内和外周血管阻力，降低血压，改善脑循环与冠状循环，促进缺血心肌的侧枝循环等，此外还可作为防止人体肿瘤细胞扩散的潜药。不仅在医药方面有着巨大作用，异黄酮类化合物在杀虫方面特别对钉螺有较好的杀灭作用，最近，我国科学家报道了一种异黄酮类化合物。其合成路线如下：第8页共12页B到C的转化过程中可能经过的中间体为OOHOOCOOC2H5，C、D都能使溴的四氯化碳溶液褪色。写出A、B、C、D的结构式。第9页共12页3.(共6分)解：(1)在328K时，328314.81044.2101325240.03RTpVn总=0.02176(mol)又n总=(1+α)n0而n0=0.015mol∴451.1015.002176.01则α=0.451………………………………………(2分)∴ppKp245.0240.0451.01451.0422……(2分)(2)298K时，pmrKRTGln而1.0/pKKpp∴1.0lnRTGmr=−8.314×298ln0.1=5704.8(J·mol-1)则mrmfmfGNOGONG)(2)(242=2×51.463×103−5704.8=97.02(kJ·mol-1)…………………(2分)泸县二中2009年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）模拟试题参考答案第1题1-1正八面体；IO4－；sp3；正四面体1-25IO65－＋2Mn2＋＋14H＋＝5IO3－＋2MnO4－＋7H2O1-3；[]2－；＋61-4阳极：2SO42－－2e→S2O82－；阴极：2H＋＋2e→H2↑；总反应：2NH4HSO4电解(NH4)2S2O8＋H2↑1-52Mn2＋＋5S2O82－＋8H2OAg2MnO4－＋10SO42－＋10H＋第2题2-1A为CuNH4SO32-22Cu(NH3)4SO4＋3SO2＋4H2O