2016年全国高中化学竞赛模拟试题16

2016年全国高中化学竞赛模拟试题十六1.008ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtAc-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第一题、下列操作对溶液的酸度有何影响(即酸碱性增强还是减弱)？并分析原因.1-1往液NH3中加入Li3N_____________________________1-2往KI水溶液中加入HgO_____________________________1-3往(NH4)2SO4水溶液中加入CuSO4_____________________________1-4往NaOH水溶液中加入Al(OH)3_____________________________1-5往H2SO4溶液中加入Na2SO4_____________________________第二题、光气学名“碳酰氯”，化学式COCl2，是窒息性毒剂之一。2-1光气化学性质活泼，具有酰卤的典型反应，易发生水解、氨解和醇解。（1）光气与足量乙醇反应所得产物的化学名称是；（2）光气与足量氨气反应的化学方程式；（3）足量苯在AlCl3催化剂作用下与光气反应所得产物的结构简式；（4）光气与苯胺分两步反应可得异氰酸苯酯，中间产物的结构简式是，异氰酸苯酯的结构简式是。2-2实验室可用四氯化碳和发烟硫酸（H2SO4·SO3）反应制备光气，写出化学方程式。2-3BTC是一种稳定的白色结晶体，熔点为78～82℃，沸点为203～206℃。1molBTC可在一定条件下分解产生3mol光气，所以又被称为“三光气”。工业上可以利用碳酸二甲酯的氯代反应制备BTC。BTC的反应活性与光气类似，可以和醇、醛、胺、酰胺、羧酸、酚、羟胺等多种化合物反应，因此低毒性的BTC在化学反应中完全可替代剧毒（被禁用）的光气合成相关的化工产品。（1）BTC分子中所有氯原子都等价，试写出结构简式（2）除毒性小外，BTC比光气还有什么优点？（1）（2）2-42004年6月15日福建省物质结构研究所（简称物构所）一下属企业，因实验操作不当造成有毒光气泄漏。造成１人死亡，260多人送医院救治。光气遇热按照下式分解：COCl2(g)＝CO(g)＋Cl2(g)，Kp＝4.44×10－2（668K，K为标准平衡常数），在密闭容器中，当混合气体总压力为300kPa时，计算该混合气体的平均分子量。2-5、光气的替代产品除了三光气外还有一种二光气（又名双光气），因其可分解生成二分子光气得名，也属于酯类物质，给出其结构简式_________________,并命名________________第三题、NaNO2与HCl溶液处理含氮杂环化合物A可以得到化合物B(CHN6Cl),小心加热Ｂ可以得到活性很高的物质Ｘ，如果在反应体系中加入乙烯，可以得到烃Ｃ（C5H8），1H-NMR共振显示Ｃ只有一种氢原子3-1、推测B,C,X的结构简式3-２、写出加热Ｂ生成Ｘ的反应方程式第四题、含氮化合物广泛用于工业，如肥料和炸药。无色晶体状化合物A（含6.67%的氢）在隔绝空气条件下引爆，仅得到B和C。B和C都是单质，在通常状态下是气态，是用于合成含氮肥料的最重要的试剂。晶体A溶于浓盐酸后，该溶液中加入金属D（通常用于实验室中从多种气体中除去痕量氧）。D极易溶解在该溶液中并释放出气体B。向如此制备的混合物中加入过量的热的无水乙醇，最终缓慢生成一种红色针状沉淀E（含28.21%的D和含47.23%的Cl）。将其在空气中放置，使之转化成蓝色晶状粉末F（含37.28%D和41.6%的Cl）。给出字母A～F所代表的化合物，并写出所涉及的反应。第五题、Cr2O3是重要的无机化工原料，有广泛的用途。许多含铬化合物如硝酸铬，重铬酸铵等灼烧都可以得到Cr2O3，随着工业的发展，对高性能的超细Cr2O3的需求越来越大，中国科学院的研究者从铬酸盐厂的产品K2CrO4为原料用甲醛还原法得到了水合Cr2O3（用Cr(OH)3表示），再进行煅烧得到了超细Cr2O3粉体。5-1写出硝酸铬，重铬酸铵灼烧制备Cr2O3的反应方程式5-2写出甲醛还原法制备超细Cr2O3粉体的反应方程式5-3研究发现，不同的CO2分压对甲醛还原法的产率影响如下，试分析其中的原因，写出有关的离子方程式。5-4Cr2O3与FeO熔融后发生得到化合物A，A中氧离子做面心立方堆积，铬离子占据八面体空隙，空隙利用率为1/2,亚铁离子占据四面体空隙。A的化学式为__________，亚铁离子的空隙利用率为_________第六题、MH为白色晶体，俗名抑芽丹，是选择性和暂时性植物生长抑止剂。可由A与水合肼在硫酸催化下制得，A具有五元环状结构，所有原子在同一平面上，水解可得到一二元酸，可由苯催化氧化得到。MH含氮量为21.4%，化学性质稳定，可于碱发生反应。6-1、写出A，MH的结构简式6-2、经分析发现MH存在的互变异构现象，写出MH存在的互变异构，并解释MH化学性质为什么十分稳定？6-3、试解释MH为什么可以与碱反应第七题、工业上产生的硫化氢要经过处理变成硫单质后方能排放，以防止大气污染。富玛克斯法治理硫化氢的方法和步骤如下：①用2％～3％的Na2CO3溶液作吸收剂生成2种酸式盐；②再加入一种RNO（液）（R表示芳香烃基）与生成的一种酸式盐的水溶液反应生成硫、碱和RNHOH；③第二步生成的碱在溶液中与另一种酸式盐反应生成正盐；④RNHOH与空气中的氧发生反应又得到RNO。写出上述四步反应的化学方程式。第八题、在一次呼吸测醉分析中，取50cm3人的呼吸样品鼓泡通过重铬酸盐溶液。由于乙醇的还原作用产生了3.30×10-6mol的3rC，反应为：OHOOHCHCrHOHHCOCr2335227211341632重铬酸盐的消耗可用分光光度法测定，法律上规定血液中的乙醇含量超过0．050％(质量百分数)便算酒醉，请确定此人是否是法定的酒醉。已知在36.9℃时，含有0.45％乙醇的血液上面的乙醇的分压为1.00×104Pa。设乙醇在血液中的溶解服从亨利定律。第九题、NaCl的晶体结构如右图所示，若将晶胞面心和体心的原子除去，顶点的Na换为U，棱心的Cl换为O，就得到UOn氧化物的晶体结构。已知立方晶胞参数a=415.6pm，O2－的半径为140pm，U的相对原子质量为238.0。请回答下列问题。9-1画出UOn氧化物的晶胞图，并确定氧原子数目n；9-2计算晶体的密度和U的离子半径；9-3计算由12个O组成的立方八面体的自由孔径。第十题、利阿唑（Liarozole，有机物1）是美国强生公司开发的用于治疗前列腺癌，乳腺癌的咪唑类衍生物药物，具有较强的抗肿瘤活性，国内有机合成人员改进了其合成路线，大大提高了合成的产率。合成路线如下：CDI:N,N-羰基二咪唑NNNNO，重要有机合成中间体，i-PrOH:异丙醇已知：1、各物质中氧原子个数为：12345670——33—02、最后一步反应为缩合反应，脱去2分子的水10-1、在合成路线空白方框中填写未给出的物质结构简式，并指出哪些物质存在旋光异构体10-2、CDI是重要的有机合成中间体，遇水反应，写出CDI与水反应的化学方程式。第十一题、化学反应2CuBr2(s)2CuBr(s)＋Br2(g),487K的平衡常数应表示为)]s(CuBr[P)]g(Br[P)]s(CuBr[PK2222P，但对有固体参与的反应，固相物质的分压可以作为常数1，因此，KP可以大为简化，例如上式可表示为KP＝P[Br2(g)]＝0.0460atm。现有容积为10.0L的容器，其中装有过量的CuBr2(s)并加入0.100molI2(g)，因发生反应Br2(g)＋I2(g)2BrI(g)而使平衡时气体总压P＝0.746atm，求：11-1第2个反应的平衡常数。11-2再向体系中充入0.100molI2，则平衡时气体总压为多少？2016年全国高中化学竞赛模拟试题十六参考答案第一题、1-1NH3+N3-=HN2-+NH2-，碱性增加1-24I+HgO+H2O=HgI42-+2OH，碱性增加1-3因生成Cu(NH3)4SO4，使H+增加，酸性增加1-4因生成Al(OH)4-，碱性减弱(5)因生成HSO4-，酸性减弱第二题、2-1（1）碳酸二乙酯（2）COCl2＋4NH3→NH2CONH2＋2NH4Cl（3）－CO－（4）－NHCOCl－N＝C＝O2-2CCl4＋H2SO4·SO3→COCl2＋2ClSO3H（或HCl＋SO3）2-3（1）Cl3C－O－－O－CCl3（2）BTC常温下为极稳定的固体物质，便于贮运（1分），使用安全，无污染。2-4COCl2（g）CO（g）＋Cl2（g）起始1mol00平衡1－xxx平衡时总的物质的量n（总）＝1＋x（1分）222111)1(xxppxxppxxppKp（1分）x＝0.121mol（1分）88rM2-5、ClCOOCCl3，氯甲酸三氯甲酯第三题、3-1、C:X:碳3-２、第四题、ANH4N3BN2CH2DCuEHCuCl3·3H2OFCuCl2·2H2ONH4N3＝2N2↑＋2H2↑NH4N3＋Cu＋5HCl＋3H2O＝HCuCl3·3H2O↓＋N2↑＋2NH4ClHCuCl3·3H2O＝CuCl2·2H2O＋HCl＋H2O第五题、5-14Cr(NO3)3==2Cr2O3+12NO2+3O2,(NH4)2Cr2O7===Cr2O3+N2+4H2O5-2（碱性条件）备注：实际上分两步进行5-3酸性条件下,生成了Cr2O72-六价铬氧化性增强，方程式如下：5-4Fe(CrO2)2,1/8,备注：尖晶石型结构，铬铁矿的成分第六题、6-1、AOOOMHNHNHOO马来酰肼6-2、NHNHOONNHOHONNOHOH，第三种结构具有芳香性，十分稳定6-3、具有一定的酸性第七题、①Na2CO3＋H2S＝NaHCO3十NaHS②RNO＋H2O＋NaHS＝NaOH＋S＋RNHOH③NaOH＋NaHCO3＝Na2CO3＋H2O④2RNHOH＋O2＝2RNO＋2H2O第八题、根据反应方程式50cm3呼气样品中含有乙醇物质的量为moln5510475.2103.343乙醇血液上方乙醇的分压为PaVnRTP12761050)9.362.273(314.810475.265乙醇根据亨利定律：乙乙乙CKP或%乙乙KWP则PaWPK64102.2%45.01000.1%乙乙当PaP1276乙醇时血液中乙醇的浓度为%058.0102.21276%6KPW乙乙%050.0%058.0＞所以属于醉酒第九题、9-1UOn氧化物的晶胞图:晶胞中氧原子数目n=39-2晶体的密度-1-310323-11(238.016.03)gmol6.62gcm(415.610cm)6.0210molZMDVN62