修改版11高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座全真模拟试题4

--1翻印无效高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座全真模拟试题（四）题号12345678910总分满分8111212116128911100得分评卷人竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，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处。允许使用非编程计算器以及直尺等文具。1.008ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtAc-LrHLiBeBCNOFNaMgAlSiPClSKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbCsFrSrBaRaYLaLu-6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNeArKrXeRn相对原子质量RfDbSgBhHsMt第1题（8分）根据提供的信息写出相应的化学方程式：1-1据认为“红巨星”星体内部发生着合成重元素的中子俘获反应，例如6830Zn可以俘获1个中子形成A，过剩的能量以光子形式带走；A发生β衰变转化为B。试写出平衡的核反应方程式。ZnnZn6930106830eGaZn69316930（各2分）1-2铍与某些普通配体形成的配合物相当稳定，比如铍的化合物A为无色可升华的分子型化合物，易溶于氯仿并可从氯仿溶液中重结晶。A物质中心氧原子周围按四面体方式排布4个Be原子，Be原子两两间又被醋酸根所桥联。该物质可以通过碳酸铍与醋酸反应制备，请写出该制备反应的化学方程式；--24BeCO3＋6CH3COOH→4CO2↑＋3H2O＋Be4O(OOCCH3)6（2分）1-3ClF3是比F2更有效的氟化剂，遇有机物往往爆炸，能燃烧石棉，能驱除许多金属氧化物中的氧。比如气态ClF3与Co3O4反应，作为还原剂的元素有两种，物质的量之比为1︰4，请写出反应方程式。2Co3O4＋6ClF3→6CoF3＋3Cl2＋4O2↑（2分）第2题（11分）上世纪末，中国科大的化学家把CCl4(l)和Na混合放入真空容器中，再置于高压容器中逐渐加热，可得一些固体颗粒。经X－射线研究发现：该固体颗粒实际由A和B两种物质组成，其中A含量较少，B含量较多。试回答下列问题：2-1CCl4和Na为何要放在真空容器中？随后为何要置于高压容器中？2-2指出CCl4分子的结构特点和碳原子的杂化态。2-3上述实验的理论依据是什么？请从化学反应的角度加以说明。2-4试确定A、B各为何物？A、B之间有何关系？2-5写出上述反应方程式，并从热力学的角度说明A为何含量较少，B为何含量较多？2-6请你从纯理论的角度说明：采取什么措施后，A的含量将大幅度增多？2-7请评述一下上述实验有何应用前景？2-1放在真空容器中是为了防止Na被空气中的氧气氧化；随后放在高压容器中是为了生成金刚石，因为生成金刚石需要高温高压。（2分）2-2正四面体；碳原子的杂化形态为sp3；（1分）2-3上述实验是武慈反应，即卤代烃与钠的反应，生成碳原子数更大的烃。因为CCl4中碳原子为sp3杂化，反应后，许许多多的碳原子通过sp3杂化学形式成键，即组成网状的金刚石。（2分）2-4A为金刚石；B为石墨，它们互为同素异形体。（2分）2-5化学反应为：CCl4＋4Na→C＋4NaCl金刚石和石墨的稳定形态相比，金刚石的内能大，不稳定，易转化为内能较低的石墨。（2分）2-6从纯理论的角度看，采取高温高压，将使一部分石墨转化成金刚石，使金刚石的含量大幅增多。（1分）2-7上述实验开辟了人造金刚石的另一途径。（1分）第3题（12分）罂粟碱可以按下列路线（不得增加反应步骤）合成：--3A（）aBbCcD（）CdE2SOClFDG52OPHHCPdo2/200，I（）3-1命名反应物A；4－甲基邻苯二甲醚（2分）3-2写出合成的中间产物B、C、E、F、G、H的结构简式B：C：E：F：G：H：（各1分）3-3确定无机试剂a、b、c、da：NBS/CCl4b：KCNc：H2/Nid：H3O＋，△（各1分）第4题（12分）钢铁表面发蓝（或发黑，在钢铁表面形成一层致密的氧化物Fe3O4）可提高其耐磨、耐蚀性能。其原理是：①在NaOH溶液中，将铁粉溶解在NaNO2溶液中，除水之外，还可产生A和C。其中C为气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。②A能在过量的NaNO2溶液中继续反应，生成B和C。③A和B的溶液能继续反应，生成Fe3O4。经研究发现：A和B的焰色反应均为黄色，其导电性实验均为K2SO4型。生成物中A与C、B与C的物质的量之比均为3︰1。回答下列问题：--44-1写出并配平化学反应方程式。3Fe＋NaNO2＋5NaOH＝3Na2FeO2＋NH3↑＋H2ONa2FeO2＋NaNO2＋5H2O＝3Na2Fe2O4＋NH3↑＋7NaOHNa2FeO2＋Na2Fe2O4＋2H2O＝Fe3O4＋4NaOH（各1分）4-2实践中发现适当提高温度或增大NaNO2溶液的浓度有利于氧化膜增厚，但加大NaOH溶液浓度对膜层厚度影响不大。试说明原因。因NaNO2是氧化剂，增大NaNO2浓度可使反应向生成Fe3O4方向移动；而升高温度可以增强NaNO2的氧化性；由于NaOH是介质，当它的浓度达到一定要求后，再升高c(OH－)，对化学平衡（生成氧化物层厚度）影响不大，何况还抑制Na2Fe2O4、Fe3O4的生成。（3分）4-3发蓝层遇光气（COCl2），若不及时清洗，则发蓝层的完整性将被破坏。写出有关的化学反应方程式。2Fe3O4＋9COCl2＝6FeCl3＋8CO2↑＋CO↑。（2分）4-4有一种隐形材料D可由B与Zn(NO3)2反应生成，也可用以硝酸铁、硝酸锌、氢氧化钠等为原料的水热合成法。请确定D的化学式，并判断上述制备D的反应是否属于氧化还原反应。此法所得产品D能够隐形的原因是什么？D：ZnFe2O4；（2分）非氧化还原反应；（1分）D晶粒直径应在10nm（纳米）左右。（1分）第5题（11分）卡宾又称为碳烯，是某些有机反应的中间物质，碳原子最外层有两个电子没有参与成键。由于其结构的特殊性，所以有很高的活性。卡宾主要分单线态和三线态两种状态，三线态稳定性最差。然而，2001年Nature杂志报道了日本研究人员偶然获得了迄今为止最稳定的三线态卡宾（如图，实心圆点表示电子），其在室温溶液中半衰期高达19分钟，比1999年报道的最长半衰期三线态卡宾的半衰期长10分钟。三线态对于形成铁磁性有机材料具有潜在意义，故该偶然发现有可能导致新的有机磁性材料。回答下列问题：5-1合成中重要的碳烯是二氯卡宾（︰CCl2），请分析其具有高反应活性的原因。--55-2右图中A的化学式为___________________5-3分子B中所有苯环是否会共平面，为什么？5-4比较A和B的稳定性，并说明可能的原因。5-1卡宾碳原子最外层只有六个电子，不太稳定（2分）（考查8电子稳定结构的经典规律）。（还有“－Cl吸电子，使其成为强的亲电试剂”也是原因之一）5-2︰C41H26（2分）（注意卡宾的对称性，不写这两个电子也给分）5-3不会（1分），中心碳原子是sp杂化，两侧的苯环是互相垂直的。（1分）5-4苯环为富电子基团，B的两个不饱和碳原子最外层各有七个电子，且与三个苯环相连，稳定化作用强。B比A稳定，该卡宾寿命长的原因正是二者互变的结果。（2分，答出“因为共轭才稳定”即可）第6题（6分）合成氨工业中，原料气（N2，H2及少量CO，NH3的混合气）在进入合成塔前常用[Cu(NH3)2]Ac溶液来吸收原料气中的CO，其反应为：[Cu(NH3)2]Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO＋Q6-1命名：[Cu(NH3)2]Ac6-1醋酸二氨合铜（Ⅰ）（2分，不指明铜的化合价给1分）6-2必须除去原料气中的CO的原因是防止催化剂中毒（1分）；6-3[Cu(NH3)2]Ac吸收CO的生产适宜条件应是低温（1分）、加压（1分）；6-4吸收CO的[Cu(NH3)2]Ac溶液经适当处理后又可再生，恢复其CO的吸收能力以供循环使用，[Cu(NH3)2]Ac再生的适宜条件是高温低压（1分）；第7题（12分）2001年曾报道，硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。该化合晶体结构中的一种重复单位如右图所示。镁原子间形成正六棱柱，六个硼原子位于棱柱内。7-1则该化合物的化学式可表示为MgB2（2分）；7-2画出该晶体的晶胞示意图（Mg原子在晶胞的顶点）；--67-2（2分）7-3Mg原子的配位数是6个，B原子的配位数是12个（2分）；7-4B原子的空间排列方式与石墨（1分）（物质名称）的排列方式类似；并判断Mg、B在平面片层的排列是否为最密排列。B不是Mg是（1分）7-5如果将B原子画在晶胞的顶点，在右框中画出此时晶胞的示意图；7-6上述所画两个晶胞的体积比是1︰1（2分）。第8题（8分）近年来，化学家将F2通入KCl和CuCl的混合物中，制得了一种浅绿色的晶体A和一种黄绿色气体B。经分析，A有磁性，其磁矩为μ＝2.8B.M，且能被氧化。将A在高温高压下继续和F2反应，可得C，C的阴离子和A的阴离子共价键数不变（阴离子结构对称）。已知A、C中铜元素的质量分数分别为21.55%和24.85%。8-1试写出A～C的化学式，分别指出A、C中铜的化合价和价电子构型。8-2写出上述化学反应方程式。8-3简述A、C阴离子形成的原因。8-1A：K3CuF6；B：Cl2；C：K2CuF6（各1分）；A、C中铜原子价态分别为＋3、＋4（1分）。价电子构型分别为3d8和3d7（1分）8-23F2＋3KCl＋CuClK3CuF6＋2Cl2↑2K3CuF6＋F22K2CuF6＋2KF（各1分）8-3主要是由于F－半径小，电负性大，配位能力强（1分）第9题（9分）20世纪60年代，化学家发现了一类酸性比100%的硫酸还要强的酸，称之为魔酸，其酸性强至可以将质子给予δ受体，CF3SO3H就是其中常见的魔酸之一。9-1试写出CH3CH3与CF3SO3H可能的反应式。7-5（2分）--7CH3CH3H+CF3SO3_CH3CH3+CF3SO3H（2分）CH3CH3+CF3SO3HCH3CH2HH+CF3SO3_（2分）（生成二电子三中心键）9-2以上反应所得产物活性均很高，立即发生分解，试写出分解以后所得到的全部可能产物。9-2CH3CH3H+CF3SO3_CH4+CF3SO3CH3(2分)CH3CH2HH+CF3SO3_H2+CF3SO3CH2CH3+CH2=CH2（3分)第10题（11分）1866年H.Rithausen从谷胶的硫酸分解产物中分离出谷氨酸（）。1890年L.Wollf合成并确定了它的结构，1908年池田菊苗从海带的热水提取物中分离出谷氨酸的钠盐（），它才是具有鲜味的成分，即味精。10-1谷氨酸的电离常数Ka1=6.46×10－3，Ka2=5.62×10－5，Ka3=2.14×10－10；pK