高中化学竞赛初赛模拟试卷二

全国高中化学竞赛初赛模拟试卷二（时间：3小时满分：100分）学校______________姓名______________分数____________H1.00相对原子质量He4.00Li6.94Be9.01B10.8C12.0N14.0O16.0F19.0Ne20.1Na22.9Mg24.3Al26.9Si28.0P30.97S32.0Cl35.4Ar39.9K39.1Ca40.0Sc44.9Ti47.88V50.9Cr52.00Mn54.9Fe55.8Co58.9Ni58.6Cu63.5Zn65.3Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.9Br79.9Kr83.8Rb85.47Sr87.62Y88.9Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LaRfDbSgBhHsMtDs第一题（5分）1．锰结核是太平洋深处的一种海洋矿物，除含有锰元素外还含有（至少填出二种元素）等多种金属元素。2．飘尘是污染大气的有害物质之一，如果飘尘和空气中的SO2接触，使部分SO2氧化成SO3，危害就更严重了。地球上每年排入大气中的飘尘约1亿吨，引起飘尘污染的主要原因是。3．25℃时，1mol纯水中含氢离子mol。4．汽车散热器的冷却水中常加人一些非电解质（如乙二醇），其作用是和。第二题（9分）1．向硫代硫酸钠溶液里滴加过氧化氢，可以发生若干个平行反应，其中一个主要反应是把硫代硫酸钠转化为连三硫酸钠（Na2S3O6）。试写出配平的化学方程式。2．碱性条件下，Fe(CN)63－可以将Cr2O3氧化，写出离子反应方程式。3．硝酸氧化硫化磷（Ⅲ），产物中有NO、SO2气体，写出反应方程式并配平。4．SiCl4和SiF4都能水解，但两者水解不完全相同，前者能比后者产生更多的H2SiO3，请分别写出它们水解的化学方程式。第三题（8分）有机物A（右图）主要用于制备菊酯类杀虫剂，新制备方法是以有机物B为原料，用间接电氧化法合成，具体方法如下：A：OCOOHB：OCH3在电解槽的阴极区注入10%H2SO4溶液，阳极区注入墨绿色的Cr2(SO4)3－H2SO4混合液，电解；结束后将电解液转入反应器中，并加入有机物B。……1．系统命名法命名有机物A和B；2．写出电解时两极的电极反应方程式；3．写出电解液氧化B的反应方程式和现象；4．请补充完整上述制备方法。第四题（7分）1．在[Cr(NH3)4Cl2]＋的光谱中是否存在金属－氯的振动红外光谱带，为什么？2．为了证明旋光性与分子中是否存在碳原子无关，Wemer制备了[Co{(HO)2Co(NH3)4}3]6＋。画出此配离子的结构式并说明Werner是如何解释其旋光性的。3．电极电势的理论计算公式是E＝E＋n059.0lg][][还原型氧化型（其中n表示得到或失去的电子数目）。ECu2+/Cu+和EI2/I-分别是＋0.15V和＋0.54V。但是，在水溶液中，Cu2＋离子可以从碘化钾中释放出I2。写出化学方程式，并解释该反应为什么能发生。第五题（8分）3.25mL浓度为0.02mol/L的酸性高锰酸钾溶液加入到0.1204g含有Na2C2O4、NaNO2和Na3AsO3的混合物中，用FeSO4溶液返滴定过量的KMnO4，消耗0.02mol/LFeSO4溶液5mL。另取一份重量相同的混合物样品，向其中加入过量KI和H2SO4，反应完成后，生成的碘以溶于NaHCO3的浓度为0.02mol/L的硫酸肼返滴定，消耗5mL，计算混合物的定量组成（％）。第六题（10分）1．解释由高分子量烃组成的矿物油可以溶解于正己烷而不溶于水或者乙醇的原因。2．列举2种分子，要求：①非极性气体分子；②只有1个中心原子；③中心原子上有孤对电子；④中心原子的杂化类型不同；3．反式和顺式－1，2－环戊二醇的红外光谱在3450～3570cm－1区域内有一个宽的吸收带，而在稀的CCl4溶液中，顺式异构体的这个谱带保持不变，而反式异构体的这个谱带却移向高频，并且变得尖锐。试说明这种区别。4．Pd(CN)2可以简单的看成层型结构，其结构模型如右图所示（■□表示CN－；●表示Pd2＋）。指出结构基元的内容，并画出二维正当素格子（把此层状结构模型看作二维点阵）第七题（12分）来氟米特（leflunomide）化学名为N，N－(4－三氟甲基苯基)－5－甲基异噁唑，是一个具有多重活性的新型抗炎及免疫调节剂，适用于类风湿性关节炎、器官移植及癌症的治疗。该药的合成路线如下：路线Ⅰ：3)(OEtHCAOHNH2BHOAcHCl/2SOClCD来氟米特路线Ⅱ：（）DEOAcOEtHC23/)(来氟米特1．画出A～E及来氟米特的结构简式；第八题（10分）晶体A和B都是由金属C和四种相同非金属元素组成，其中A、B中金属C的含量分别为25.9%和39.3%。向A的水溶液中通入SO2至溶液呈微酸性，生成白色沉淀B。激光拉曼光谱和红外光谱显示A、B的晶体里都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呈顺磁性，B呈逆磁性。B加入硫酸中微热，晶体转化为超细粉末状的C。混合上述2次所得溶液，微热减压浓缩后加入浓NaOH溶液，再缓慢加入等体积的乙醇后可析出晶体A。1．写出A、B、C的化学式；2．写出上述反应的离子方程式；3．析出晶体A前加入乙醇的作用是什么？第九题（11分）已知具有R－－CH3和R－－CH3结构的化合物可与I2的NaOH溶液反应（碘仿反应），如：RCOCH3＋3I2＋4NaOH＝RCOONa＋CHI3＋3H2O＋3NaI下面是各有机物间的转化关系：A)(3加成MgBrCHOHH2/BMgHBr)2)1C)(3加成CHOCHOHH2/D（C6H14O）D（消去）43%85POH→EHKMnO/4A→FHKMnO/4G＋CO2↑D能消去1分子水主要得到得到两种烯烃E（80%）、F（20%）；D和F都能发生碘仿反应。1．写出A～G各物质的结构简式2．系统命名法命名D和G；3．用一个方程式表示B转化为C、D的反应。第十题（8分）硝基苯的化学性质稳定，在自然界中难以降解，一般通过电解法去除。某研究发现硝基苯在铜电极上的还原反应分如下几步：e2AH2BCHe2/2DHe2/2E1．从结构上看，为什么硝基苯很稳定？2．写出A～E各物质的结构简式；3．写出硝基苯在铜电极上的总反应方程式。4．在硝基苯的降解中，除得到最终产物E外，还可能得到相对稳定的副产物是什么？第十一题（10分）目前有近75000种液晶问世，某种星型液晶的化学结构与Demus列举的的两种结构相似但也有区别。星型液晶与以四－（4－丁氧基苯甲酸）－1，2，4，5－苯酯（代号X）为代表的交叉液晶在中心部分和间隔基连接上有所区别；星型液晶与以四－（正十四酸）二铜（Ⅱ）为代表的尾尾卵生液晶的区别在于中心部分和键性上。国内某高校曾以液晶基元c及四氯化硅合成了星型液晶。其中基元c是可由HO－－N＝N－－OC10H21与6－溴己醇在盛有适量氢氧化钠固体及四氢呋喃的干燥锥形瓶中反应得到，产品为莹黄色固体。在连接了电磁搅拌等仪器的50mL锥形瓶中加入0.3g液晶基元c、10mL精制四氢呋喃、0.5mL吡啶，搅拌得红色溶液，并且通入氮气15min。取0.036gSiCl4溶解在四氢呋喃中，通过恒压滴液漏斗缓慢滴入，迅速有黄色沉淀出现，之后经处理得黄色固体0.25g。1．画出X的结构式。2．写出制备液晶基元c的方程式。3．写出制备星型液晶的方程式。（有机物画结构简式）4．称取SiCl4的时候应该注意什么？5．计算得到黄色固体的产率。全国高中化学竞赛初赛模拟试卷二答案第一题（5分）1．铁、铜、镍、铅等金属元素（1分）2．煤和其它物质的燃烧（1分）3．1.8×10－9mol（1分）4．降低水的凝固点，防止水在较冷温度下结冰（1分）升高水的沸点，减少水的蒸发（稀溶液的依数性）（1分）第二题（9分）1．3Na2S2O3＋4H2O2＝2Na2S3O6＋2NaOH＋3H2O（2分）2．6Fe(CN)63－＋Cr2O3＋10OH－＝6Fe(CN)64－＋2CrO42－＋5H2O（2分）3．3P4S6＋44HNO3＝12H3PO4＋18SO2＋44NO↑＋4H2O（2分）4．SiCl4＋3H2O＝H2SiO3＋4HCl（1分）3SiF4＋3H2O＝2H2SiF6＋H2SiO3（2分）第三题（8分）1．A：间苯氧基苯甲酸B：间甲基二苯醚（各0.5分）2．阳极：2Cr3＋＋7H2O＝Cr2O72－＋14H＋＋6e－阴极：6H＋＋6e－＝3H2↑（各1分）3．m－ph－O－ph－CH3＋Cr2O72－＋8H＋→m－ph－O－ph－COOH＋2Cr3＋＋5H2O溶液由紫红色变为墨绿色（蓝紫色）（各1分）4．将反应液冷却至室温，固液分离得到A固体粗品，滤液进一步油水分离，油相为未反应B，水相为含Cr(Ⅲ)的酸性水溶液，返回电解槽，电解再生为Cr(Ⅵ)，循环使用。粗品A以10%NaOH溶液溶解后，滤除杂质，然后再以10%HCl酸析、冷水洗，即得精制的A。（3分，答出要点）第四题（7分）1．可以检测到红外光谱带的存在，因为Cr、Cl间是共价键。（2分）2．（1分）因为同Co(en)33＋一样，此配离子具有不可叠加的镜面结构，所以其具有旋光性（1分）3．2Cu2＋＋4I－＝2CuI↓＋I2（1分）由于CuI是沉淀，则在溶液中[Cu＋]很小，致使0.059lg[Cu2＋]/[Cu＋]值增大，所以ECu2+/Cu+值增大，使E＝ECu2+/Cu+－EI2/I-＞0，上述反应能够自发进行（2分）第五题（8分）加入KMnO4后，发生下列反应：5C2O42－＋2MnO4－＋16H＋＝10CO2＋2Mn2＋＋8H2O5NO2－＋2MnO4－＋6H＋＝5NO3－＋2Mn2＋＋3H2O5AsO33－＋2MnO4－＋6H＋＝5AsO43－＋2Mn2＋＋3H2O加入KI后，发生下列反应：2NO2－＋4H＋＋2I－＝I2＋2NO↑＋2H2O在碳酸氢钠介质中，发生下列反应：AsO33－＋I2＋H2O＝AsO43－＋2I－＋2H＋肼与碘按以下方程式反应：N2H4＋2I2＝N2＋4I－＋4H＋（3分，上述反应各0.5分）这样，我们可以写出以下三个联立方程式，解此方程组，即得混合物中所有组分的摩尔数：①M(Na2C2O4)·n(Na2C2O4)＋M(NaNO2)·n(NaNO2)＋M(Na3AsO3)·n(Na3AsO3)＝0.1204g②(2/5)[n(Na2C2O4)＋n(NaNO2)＋n(Na3AsO3)]＝n(KMnO4)③n(NaNO2)＝4n(N2H4)＋2n(Na3AsO3)（各1分）用下法KMnO4的量n：最初加入KMnO4的量是：25×0.02＝0.5mmol用Fe2＋离子溶液返滴定过量的KMnO4的反应是：5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O反应中，5×0.02＝0.1mmolFe2＋离子相当于0.1/5＝0.02mmolKMnO4，因此n(KMnO4)＝0.5－0.02＝0.48mmol（1分）n(N2H4)＝5×0.02＝0.1mmol解以下方程组得n(Na2C2O4)＝2×10－4moln(NaNO2)＝8×10－4moln(Na3AsO3)＝