2009高中化学竞赛初赛模拟试卷1

阳光家教网西安家教青岛家教郑州家教苏州家教天津家教中国最大找家教、做家教平台第1页（共8页）2009年高中化学竞赛初赛模拟试卷（1）第一题（4分）元素X的单质及X与Y形成的化合物能按如右图所示的关系发生转化：1．若X为金属，则X为；n＝。2．若X为非金属，则X为；置换反应方程式为。第二题（8分）1．将尿素与钠分散液在60～110℃发生反应，然后加热（140～200℃）可制备NaCNO。该方法同氧化法相比，能够制备较纯净的氰酸盐。写出反应方程式。2．含某化合物的较浓的溶液中加入少量的AgNO3溶液出现白色沉淀，然后滴加几滴浓NaOH溶液，振荡后沉淀立即溶解。写出反应方程式。3．用Mn2O3/H2SO4直接氧化法将对溴甲苯氧化对溴苯甲醛是一条绿色工艺流程，写出反应方程式。第三题（7分）有人建议根据“最高价阳离子”电子排布的相似性和差异性来分主副族。例如：S、Cr规定为ⅥA族；Se规定为ⅥB族。1．写出S、Cr、Se最高价阳离子的电子构型；2．周期数和每周期元素个数是否发生变化；3．新旧周期表中哪些族的元素是统一的（即完全相同）4．不同的新的主、副族元素在原周期表的基础上做怎样的变动？第四题（7分）乙烯的制备可以用卤代烷脱卤化氢和乙醇脱水的方法制取。实验室制取乙烯通常采用95%的乙醇和浓硫酸（体积比为1∶3），混合后在碎瓷片的存在下迅速加热到160～180℃制得。1．实验室为什么不采用氯乙烷脱氯化氢进行制备；2．实验室用乙醇浓硫酸法制取乙烯中浓硫酸的作用是什么？3．列举实验室用乙醇浓硫酸法制取乙烯的不足之处；4．有人建议用浓磷酸代替浓硫酸与乙醇反应，结果发现按醇酸体积比为（1∶3）进行反应时，反应混合物在110℃已经沸腾，温度升到250℃以上仍没有乙烯产生。（1）解释实验现象；（2）请提出进一步改进实验的方案。mn阳光家教网西安家教青岛家教郑州家教苏州家教天津家教中国最大找家教、做家教平台第2页（共8页）第五题（6分）吡啶－2－甲酸，是重要的有机合成中间体。电化学直接氧化2－甲基吡啶法是一条对环境友好的绿色合成路线。下表是某研究者通过实验获得的最佳合成条件。2－甲基吡啶H2SO4阳极电位反应温度选择性电流效率一0.5mol/L1.5mol/L1.95V40℃95.3%45.3%二0.6mol/L1.5mol/L1.85V30℃84.1%52.5%1．写出制备吡啶－2－甲酸的电极反应方程式；2．比较途径一、二，引起选择性、电流效率不同的原因是什么？请用电极反应表示。第六题（11分）以Ba(OH)2·8H2O和无水TiO2粉体为反应物，在300℃时连续反应8h得到BaTiO3晶体。该晶体具有显著的压电性能，用于超声波发生装置中。该晶体中每个Ba2+离子被12个O2－离子包围形成立方八面体；BaO12十二面体在晶体中的趋向相同，根据配位多面体生长习性法则的特例，晶体的理论习性与BaO12多面体的形状相同。由于BaO12多面体的形状为立方八面体，因此该晶体的生长习性为立方八面体。1．BaTiO3晶体的晶胞如右图所示。该晶体中Ba、O联合组成哪种类型的堆积形式；Ti的O配位数和O的Ba配位数分别是多少？2．我们在研究该晶体时，溶液中存在的生长基元为2种阴离子，其O配位数与晶体中相同。请写出这2种生长基元和形成生长基元的反应方程式。3．右图所示CeO2结构，O2－离子位于各小立方体的角顶，而Ce4+离子位于小立方体的中心。判断CeO2晶体的生长习性为什么，说明判断理由。4．判断NaCl晶体的生长习性，画出NaCl晶胞中体现其生长习性的单元。第七题（4分）如图所示，甲、乙之间的隔板K可以左右移动，甲中充入2molA和1molB，乙中充入2molC和1molHe，此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应：2A（g）＋B（g）2C（g），反应达到平衡后，恢复到反应发生前时的温度。是否可以根据活塞滑动阳光家教网西安家教青岛家教郑州家教苏州家教天津家教中国最大找家教、做家教平台第3页（共8页）与否可判断左右两边的反应是否达到平衡？如果能，说明理由；如果不能，计算活塞还在6处时隔板K最终停留在何处（不能解出答案，列方程也可）？第八题（8分）有机物X属于芳香族混合物，化学式为C10H7NO2；是目前树脂生产中常用的一种耐热改性剂。已知X是平面型分子，且呈现镜面对称。1．写出X的结构简式；2．系统命名法命名X；3．选用2种常见的有机物，分2步合成X。已知反应过程中仅生成水分子。（1）写出反应物及中间产物（2）上述合成中需用乙酸乙酯、醋酸酐和无水醋酸钠。其中无水醋酸钠作催化剂，那么乙酸乙酯、醋酸酐的作用分别是什么？第九题（8分）研究发现，氯化钴与6－甲基吡啶－2－甲醇反应形成电中性分子的单核配合物分子，实验测得其钴的质量分数为17.4%。1．确定该配合物的化学式；2．画出它的立体结构，指出构型。3．实际测得该配合物分子以二聚体形式存在，且呈现双螺旋结构。（1）二聚体分子间的作用力是什么？（2）画出该配合物的双螺旋结构。第十题（11分）写出下面有机反应产物的结构简式：1．CH3CHO＋HCHO（足量）OHOHCa22/)(2．3．阳光家教网西安家教青岛家教郑州家教苏州家教天津家教中国最大找家教、做家教平台第4页（共8页）4．NNHHOOSNaOH相转移催化剂/)(223SOOCHNaClO第十一题（10分）将由短周期4种元素（不含氢）组成的物质X4.83g溶解于1L水中。用碱滴定所得溶液的等分试样（V＝10.0mL），消耗0.028mol/LNaOH溶液23.8mL。经过一段时间，重新从溶液中取等分试样（V＝10.0mL），滴定消耗0.028mol/LNaOH溶液47.5mL。将第二次滴定之后所得的溶液分为二等份，向一份溶液中加入MgSO4溶液，生成沉淀5.2mg；向第二份溶液中加入BaCl2溶液，生沉淀的质量为53.5mg。1．确定X的化学式；2．试写X与水反应的化学方程式。3．以pH－V（X）︰V（NaOH）为坐标画出第二个等分试样的pH滴定简图。第十二题（16分）某离子化合物X由一种有机阳离子和一种无机阴离子组成；元素分析得到H：5.33%、C：21.17%、N：6.17%、S：35.33%、Ge：32.00%；该阳离子和阴离子都具有正四面体型的空间对称性。1．确定X的组成式（阴阳离子分开写）；2．画出阴离子的空间构型；一定条件下X能与HgI2反应，通过自组装合成了微孔硫化物Y；Y的阴离子是通过X的阴离子和HgS4变形四面体共用S形成的无限网状结构。3．写出合成Y的反应方程式；4．2,3－二巯基丙醇在合成Y中是不可缺少的，其可能作用是什么？5．Y的阴离子是通过1个X中的阴离子和几个（2、3、4）Hg相连的，说明理由；衍射法测得该晶体Y属于四方晶系，晶胞参数a＝0.9269nm，c＝1.4374nm，Z＝2。6．计算晶体Y的密度。对样品进行了DSC－TG研究，在320℃附近有一个强的吸热峰，详见右图。7．试确定残留物中的主要成分是什么？阳光家教网西安家教青岛家教郑州家教苏州家教天津家教中国最大找家教、做家教平台第5页（共8页）阳光家教网西安家教青岛家教郑州家教苏州家教天津家教中国最大找家教、做家教平台第6页（共8页）参考答案第一题（4分）1．Fe32．CC＋H2OCO＋H2↑（各1分）第二题（8分）1．2Na＋2NH2CONH22NaNHCONH2＋H2↑NaNHCONH2NaCNO＋NH3↑（各1.5分）2．NH4Cl＋AgNO3＝AgCl↓＋NH4NO3AgCl＋2NH4＋＋2OH－＝[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O（各1.5分）3．Br－－CH3＋2Mn2O3＋4H2SO4＝Br－－CHO＋4MnSO4＋5H2O（2分）第三题（7分）1．S6+：1s22s22p6；Cr6+：[Ne]3s23p6；Se6+：[Ne]3s23p63d10。（0.5分）2．不变（1分）3．ⅠA，ⅡA，ⅠB，ⅡB族是统一的，即ⅢA～ⅦA族为不完全相同的族，ⅢB～VIIIB族为完全不同的族。（2分）4．其变化情况如下：原周期表中第四、五、六周期的ⅢA~VIIIA族元素，依次为新周期表中ⅢB~ⅦB族元素，原周期表中第一、二、三周期的ⅢA~ⅦA族元素，依次和ⅢB~ⅦB族元素合并成为新周期表中的ⅢA~ⅦA族元素。（2.5分）第四题（7分）1．氯乙烷沸点低，蒸气有毒，应尽量防止吸入（1分）2．催化剂、干燥剂（各0.5分）3．产生乙烯的温度难控制；副反应多，产生的乙烯纯度低，产率低；验耗时长,且实验效果不够理想。（2分）4．（1）磷酸中含水较多，乙醇沸点较低，整个反应混合物挥发性较强有关。（1.5分）（2）加入适量P2O5固体（1.5分）第五题（6分）1．阳极：C5H4N－CH3＋2H2O→C5H4N－COOH＋6H＋＋6e－（2分）阴极：2H＋＋2e－＝H2（1分）2．选择性低由于发生副反应：C5H4N－CH3＋H2O→C5H4N－CHO＋4H＋＋4e－（1.5分）电流效率低由于发生副反应：2H2O＝O2↑＋4H＋＋4e－（1.5分）第六题（11分）1．立方密堆积64（各1分）2．Ba(OH)1210－Ti(OH)62－（各1分）Ba2＋＋2OH－＋10H2O＝Ba(OH)1210－＋10H＋Ti4＋＋4OH－＋4H2O＝Ti(OH)62－＋4H＋（或TiO32－＋3H2O＝Ti(OH)62－）（各0.5分）3．立方体（1.5分）Ce4+离子的配位数为8（1分）阳光家教网西安家教青岛家教郑州家教苏州家教天津家教中国最大找家教、做家教平台第7页（共8页）4．八面体（1.5分）（1分）第七题（4分）不能判断（1分）K所在位置的数值x满足：[x/(2－x)]5＝(3＋0.5x)/(3－0.5x)（3分）第八题（8分）1．（3分）2．N－苯基丁烯二酰亚胺（N－苯基马来酰亚胺）（1分）3．（1）＋（3分）（2）乙酸乙酯作溶剂、醋酸酐作脱水剂（各0.5分）第九题（8分）1．CoC14H17N2O2Cl（2分）2．（2分）四方锥（1分）3．（1）氢键（1分）（2）（2分）第十题（11分）1．（2.5分）2．（2.5分）阳光家教网西安家教青岛家教郑州家教苏州家教天津家教中国最大找家教、做家教平台第8页（共8页）3．（2.5分）4．NNCH3OSO2CH3CH3O（3.5分）第十一题（10分）1．NO2SO3F（5分）NaOH＋HNO3＝NaNO3＋H2ONaOH＋HSO3F＝Na2SO4＋H2O；NaOH＋HF＝NaF＋H2O2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O；Mg2＋＋2F－＝MgF2↓SO42－＋Ba2＋＝BaSO4↓Ba2＋＋2F－＝BaF2↓2．NO2SO3F＋H2O＝HNO3＋HSO3FHSO3F＋H2O＝H2SO4＋HF（缓慢进行）（各1.5分）3．（2分）第十二题（16分）1．[(CH3)4N]4Ge4S10（3分，最简式给1分）2．（2分）3．[(CH3)4N]4Ge4S10＋HgI2＝[(CH3)4N]2HgGe4S10＋2(CH3)4NI（1分）4．与Hg2＋形成稳定的可溶性螯合物（起矿化剂作用，同时也阻止了难溶HgS沉淀的生成）（1分）5．每个Ge4S10与3个HgS4相连，每个HgS4与3个Ge4S10相连（1.5分）4个相连时为正四面体结构；2个相连时为无限线型结构（各1分）参考图形：6．V＝a2c＝1.2349nm3（1分）ρ＝ZM/NAV＝2.58g/cm3（2分）7．GeS2（GeS2、GeS）（2.5分）