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2012高中化学竞赛初赛模拟试卷(16)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/)(2.3.4.NNHHOOSNaOH相转移催化剂/)(223SOOCHNaClO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?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)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)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)
本文标题:2012高中化学竞赛初赛模拟试卷(含答案)(16)
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