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2004年全国化学竞赛初赛模拟试卷(23)


2004 年全国化学竞赛初赛模拟试卷(23) 年全国化学竞赛初赛模拟试卷( )
(时间:3 小时
题 号 满 分
H 1.008 Li 6.941 Na 22.99 K 39.10 Rb 85.47 Cs 132.9 Fr [223]

满分:100 分)
6 7 7 8 11 9 13 10 7 11 9 12 10

13 14
He 4.003 Ne 20.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]

1 4

2 3

3 3

4 3

5 6

10

相对原子质量
Be 9.012 Mg 24.31 Ca 40.08 Sr 87.62 Ba 137.3 Ra [226] La 系 B 10.81 Al 26.98 Ga 69.72 In 114.8 Tl 204.4 C 12.01 Si 28.09 Ge 72.61 Sn 118.7 Pb 207.2 N 14.01 P 30.97 As 74.92 Sb 121.8 Bi 209.0 O 16.00 S 32.07 Se 78.96 Te 127.6 Po [210] F 19.00 Cl 35.45 Br 79.90 I 126.9 At [210]

Sc Ti V Cr Mn Fe Co 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 La- Hf Ta W Re Os Ir Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 Ac- Rf Db Sg Bh Hs Mt La

Ni 58.69 Pd 106.4 Pt 195.1 Ds

Cu 63.55 Ag 107.9 Au 197.0

Zn 65.39 Cd 112.4 Hg 200.6

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Tb Lu 138.9 140.1 140.9 144.2 144.9 150.4 152.0 157.3 158.9 162.5 164.9 167.3 168.9 173.0 175.0

第一题(4 分) 题 1.消毒剂在日常生活,医疗,卫生,防疫中都有重要作用,下列消毒剂的使用错误 的是 A 预防"非典",常使用过氧乙酸,84 消毒液,漂粉精等消毒剂 B 因患"禽流感"而被捕杀的家禽尸体常用生石灰处理 C 医疗上常用体积分数为 75%的酒精进行皮肤消毒 D 食品加工,消毒,防腐常使用福尔马林 2.2004 年 4 月 16,重庆天原化工总厂发生了氯气泄漏及爆炸特大事故,喷出的氯气 造成了多人伤亡.作为消防干警现场的下列处理方法和过程较合理的是 ①及时转移疏散人群,同时向有关部门如实报告事故有关情况;②被转移人群应戴上 用浓 NaOH 处理过的口罩;③用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的水溶液可解毒;④被转 移人群可戴上用 Na2CO3 处理过的口罩(湿润) ;⑤将人群转移到地势较低的地方即可,不 必走太远;⑥及时清理现场,检查水源和食物等是否被污染;⑦常温下氯气能溶于水,所 以只要向空气中喷洒水就可以解毒. A ②③④⑤ B ①③④⑥ C ①②⑤⑥ D ①③⑤⑦ 3.甲萘醌(维生素 K3)有止血作用,它可用 2 -甲基萘氧化制得,反应中常用乙酸作催化剂,该反 应放热,可表示为(右图) . 在某次合成反应中,用 1.4g(0.01mol)的 2-甲 基萘制得 0.17g(0.001mol)甲萘醌.已知该次合成反 应的速率较快.导致产率低的原因是 A 使用了过量的氧化剂 B 把反应混合物加热
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C 所生成的甲萘醌为沉淀物 D 没有用乙酸作催化剂而改用其它催化剂 3+ 4.Co(NH3)6 离子是正八面体而非三棱柱或平面六边形构型的理由是 A 其一氯取代物不存在同分异构体 B 它是非极性分子 C 它的键长与键角都相等 D 其二氯取代物只存在两种同分异构体 第二题(3 分) 题 从 NaCl 晶体中可以抽取出不同形状的晶体小碎片,这些晶 体小碎片可以称为 NaCl 离子团簇.离子晶体或离子团簇表面存 在悬挂键(即表面的离子有一种没有抓住相邻原子的化学键) . — 右图是立方体形状的 NaCl 离子团簇,其中大球代表 Cl , + 小球表代 Na .请回答下列问题: 1.与等质量的 NaCl 离子晶体相比,NaCl 离子团簇具有 _______(填"较多"或"较少" )的悬挂键; 2.NaCl 离子团簇的熔点比 NaCl 大块晶体的熔点要______ (填"高""低"或"—样"; , ) 3.如果团簇中离子对数相同,则团簇的总能量与团簇的外形是否有关 第三题(3 分) 题 H2S 和 H2O2 的主要物理性质比较如下: 熔点/K H 2S H 2O 2 187 272 沸点/K 202 423 标准状况时在水中的溶解度 2.6 以任意比互溶

.

H2S 和 H2O2 的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因是什么?

第四题(3 分) 题 1966 年的一天, 美国辛辛那提医学院的一个实验室里, 科学家利兰克拉克教授的一只 实验老鼠;趁人不备从笼子里仓皇逃出,跌进一只盛满氟碳化合物溶液的容器中.由于器 壁光滑,老鼠奋力挣扎也无法跑出,咕噜咕噜地喝了几口溶液就沉没了. 过了好久利兰克拉克教授发现了这一"闹剧" ,他把这只可怜的老鼠捞了上来,不料 这只老鼠从他的手上逃脱了.克拉克教授大为惊讶.为什么老鼠在水里会淹死,而在这种 氟碳化物溶液里不会溺死?利兰克拉克冥思苦想,才恍然大悟.经过不懈地努力,人造血 不久就问世了. 你认为利兰克拉克教授悟出了什么道理?

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第五题(6 分) 题 近年来,化学家 R.Steudel 和他的同事在柏林研究发现:将 S8 溶解在 CS2 中,用新 鲜制备的 CF3— —O—OH 在-10℃下进行氧化, 可得到一系列的低氧化物 SnO. 8O, 6O S S 是硫低氧化物中的两种. 1.写出生成 S8O 的化学反应方程式. 2.请画出 S6O,S8O 稳定的结构式. 3.SnO 都能够在隔绝空气的条件下发生歧化反应,请写出该化学反应方程式.

第六题(10 分) 题 在加热某酸 A 时可分解生成两种气态单质的混合物 B,C,其体积比为 1∶3,A 与 D 可形成 2 种盐 E,F,它们亦都可转变成气态单质的混合物,其体积比(B∶C)分别为 1 ∶1 和 3∶4.试回答; 1.指出 A,B,C,D,E 指代各物质的化学式; 2.简述你的推断过程.

第七题(7 分) 题 在酸溶液中, 10.0g Cu2S 和 CuS 的混合物中加入 250.0mL 0.7500mol/L 的 KMnO4 溶液. 过量的 KMnO4 溶液用 1.000mol/L 的 FeSO4 溶液进行滴定,消耗 FeSO4 溶液 175.0mL. 1.写出所有反应的化学方程式; 2.试计算原始混合物中 CuS 的质量分数.

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第八题(11 分) 题 绝大多数有机卤化物有较强的毒性.4—氨基二苯胺是一个重要的化学品,传统的合 成方法是:

最近,美国 Monsanto 公司开发了利用亲核置换氢合成 4—氨基二苯胺的新方法:

1.条件 1 为 ;条件 2 为 2.写出方框内未知物质的结构简式: A ;B ;C ;D ;E 3.从绿色化学的角度评价新方法比传统方法的主要优点在于: (1) (2)

. . ; .

第九题(13 分) 题 铂的配合物是一类新抗癌药,如顺式一二氯二氨合铂对一些癌症有较高治愈率.铂元 素化学性质不活泼,几乎完全以单质形式分散于各种矿石中,铂的制备一般是先用王水溶 解经处理后的铂精矿, 滤去不溶渣, 在滤液中加入氯化铵, 使铂沉淀出来, 该沉淀经 1000℃ 缓慢灼烧分解,即得海绵铂,同时得到 3 种无氧化性的气体.回答下列问题: 1.写出上述制备过程有关的化学方程式; 2.氯铂酸与硝酸钠在 500℃熔融可制得二氧化铂,并释放出物质的量为 3∶2 的 2 种 气体,写出化学方程式.PtO2 在有机合成中广泛用作氢化反应的催化剂,试问此反应中实 际起催化作用的物种是什么? - + 3.X 射线分析测得 K2[PtCl6]晶胞为面心立方,[PtCl6]2 中 Pt4 位于立方体的八个角顶 + - + 和六个面心.问 Pt4 采用何种类型杂化?[PtCl6]2 空间构型?K 占据何种类型空隙?该类 型空隙被占百分率?

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第十题(7 分) 题 醛,酮最主要的化学性质发生在碳氧双键上.由于碳基原子带部分正电荷,易受亲核 试剂的进攻而发生亲核加成反应.如 NH2OH(羟氨)与醛,酮反应就能得到一种叫做肟 的化合物.请回答: 1.为什么 NH2OH 和对称的酮 R2C=O 反应得到单一的肟,而和醛或不对称酮(RR'C =O)反应时可得到两种不同的肟? 2.酮肟在酸性催化剂(如 PCl5)存在下可重排为酰胺(Beckmann 重排) ,反应是经 过向缺电子的氮进行 1,2-迁移而完成的.

请问:从环己酮的肟经重排后得到什么化合物?

第十一题(9 分) 题 据报道,某些(Z)式非碳环醇类有机锡化合物是一类有抗癌活性物质,有人在 N2 保 护下将三苯基氢化锡的乙醚溶液与等摩尔 1, 1-二苯基炔丙醇在过氧化苯甲酸的存在下于 室温搅拌 30h,蒸去溶剂后用无水乙醇重结晶 3 次得化合物 A 纯品.将 ICl 的四氯化碳溶 液滴入等摩尔 A 的四氯化碳溶液中继续反应 2.5h, 蒸去溶剂后残留物用环己烷的四氯化碳 混合溶剂重结晶 3 次得产物 B.B 中含 Cl 而不含 I,且 Cl 元素的百分含量约为 7%.A 中 Sn 是 sp3 杂化的,而 B 中 Sn 是 sp3d 杂化的,且由 A 转变为 B 时 Z 式结构不变.请回答: 1.写出生成 A 和 B 的化学反应方程式. 2.指出形成 A 和 B 的反应类型. 3.画出 B 的化学结构

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第十二题(10 分) 题 某物质 A 含 C 54.5%,N 12.7%,S 29.1%,H 3.6%(均为质量分数) 不稳定,分 ,A 子中有类似于苯环的基团,结构类似于 H2O2,可以作为二齿配体与金属离子配位.A 可与 1mol H2 反应生成硫醇. 1.写出 A 的化学式,推出 A 的结构式. 2.判断 A 分子是否为平面型.简述 N 原子所处位置的原因,说明 A 不稳定的原因. 3.A 为何不能为四齿配体? 4.写出 A 与 1mol H2 反应的化学方程式.

第十三题(14 分) 题 有强烈气味的无色液体 A,含有 C,H,O 三种元素,其蒸气密度(相对于空气)随 温度而改变.将 A 加到含过量 MnO2 的硫酸溶液中,放出一种那使澄清石灰水变浑浊的气 体 B;将 A 与过量浓硫酸共热,可以得到气体 C;将 A 与适量浓硫酸作用,可以得到大量 D,并检测到少量的 E 分子;D 和 E 具有相同的最简式,都易水解得到 A.E 分子具有高 度的对称性,分子中 C,H,O 原子都等价,其中氧元素的质量百分含量约占近 2/3. 1.写出 A,C,D,E 的化学式; 2.为什么 A 蒸气密度(相对于空气)随温度而改变?如何改变? 3.画出 E 的结构式;哪个物质与 E 具有相同的原子数和类似的空间结构. 4.写出 A 与 MnO2 作用的反应方程式. 5.对氨基苯酚在 A 中如何解离?它在 A 中的 pK1 和 pK2 比它在水中的大还是小?

命题:胡 波 2004 年 5 月于浙江慈溪中学 2004 年 月于浙江慈溪中学 审稿: 中学综合学科网版权所有,任何网站不得转载
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参考答案
第一题(4 分) 题 1.D 2.B 3.B 4.D(各 1 分) 第二题(3 分) 题 1.较多(1 分) 2.低(1 分) 3.有关(1 分) 第三题(3 分) 题 H2O2 分子间存在氢键(1 分) ,在液态或固态中存在缔合现象,所以熔,沸点高(1 分) ;与水分子可形成氢键,所以溶解度大(1 分) . 第四题(3 分) 题 氟碳化合物溶解氧气的能力较强,使得氟碳化合物溶液中有足够的氧气供老鼠呼吸. 第五题(6 分) 题 1.S8+CF3— —O—OH=S8O+CF3— —OH(2 分) 2. (2 分)

3.2SnO=(2n-1)S+SO2(2 分) 第六题(10 分) 题 1.A:HN3 B:H2 C:N2 D:N2H4 E:N2H5N3 F:N2H6(N3)2(各 1 分) 2.按题意只有当全部组成元素均为轻元素时它们的单质才会在气态时成单质存在, 因为是酸则必有氢存在,且该酸的第二种元素含量又必须符合热分解后产物体积比为 1∶ 3,故该酸应为叠氨酸.同时其盐为铵盐则不符合题意,且氨亦不具强还原性,只有肼盐 适合题意,其热分解反应:2N2H4HN3=5N2↑+5H2↑ N2H6(N3)2=4N2↑+3H2↑(4 分) 第七题(7 分) 题 1.2Cu2S+2MnO4-+8H+=2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O 5CuS+8MnO4-+24H+=5Cu2++5SO42-+8Mn2++12H2O 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O(各 1 分) 2.66%(4 分) 第八题(11 分) 题 1.催化剂 Fe;浓硫酸. 分) (2 2.A:Cl2;B: D: ;E: ;C:HNO3(浓) ; (5 分)

3. (1)避免了有害的卤化中间物的产生和使用(不产生毒性较大的卤化中间物) ; + - (2)减少了合成步骤,降低了原料的消耗,且(CH3)4N OH 可循环使用. (各 2 分) 第九题(13 分) 题
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1.3Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO+8H2O(2 分) H2PtCl6+2NH4Cl=(NH4)2PtCl6+2HCl(1 分) 3(NH4)2PtCl6=3Pt+2NH3↑+2N2↑+18HCl↑(2 分) 2.H2PtCl6+2NaNO3 PtO2+3Cl2+2NO+2NaOH(2 分) PtO2+2H2=Pt+2H2O(1 分) 实际上起催化作用的是反应中,二氧化铂被氢还原而成的铂黑. 分) (1 2 3 3.d sp (1 分) ,八面体(1 分) ,四面体空隙(1 分) ,占据率 100%(1 分) 第十题(6 分) 题 1.在 C=N 中有π键,因而当原来的 C=O 上连有不同的基团时,得到的肟有顺,反 异构体: 和 (3 分)

2.

(4 分) 第十一题(9 分) 题 1.Ph2C(OH)C≡CH(1 分)+Ph3SnH(1 分)→ (A) 分) (1

A+ICl→

(B)+PhI(2 分)

2,A 形成属加成反应,B 形成属取代反应. 分) (2

3.

(2 分)

第十二题(10 分) 题 1.C10N2S2H8(1 分) (2 分)

3 2.不是平面型(1 分) ,由于 S 原子为不等性的 sp 杂化,结构与 H2O2 相似,应为:

(1 分) 处于邻位,可以与金属离子有效配位,若处于较远的位置, .N

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3 无法形成二齿配体(1 分) .由于分子中存在 S—S 键,键能较小,在加上硫原子呈 sp 杂 化,因此容易断裂,不稳定(1 分) . 3.若 N,S 同时配位,结构为正方形,由于 S 为 sp3 杂化,而键角为 90°,张力太大, 不稳定,所以 A 不能为四齿配体. 分) (2

4.

+H2 → 2

(1 分)

第十三题(14 分) 题 1.A:CH2O2 C:CO D:C2H2O3 E:C4H4O6(各 1 分) 2.A 蒸气中通过氢键作用存在二聚甲酸(HCOOH)2,随着温度的升高,二聚甲酸不断 解离成 HCOOH,故蒸气密度逐渐减小. 分) (2

3.

(2 分) P4O10(1 分)

4.HCOOH+MnO2+H2SO4=MnSO4+CO2↑+2H2O(2 分) 5.甲酸作溶剂时能促进弱碱(如甲胺)的质子化,在水里的弱碱在甲酸里就变成了 较强的喊;而在水里的弱酸在甲酸里将变为更弱的酸,即 pKa 变得更大,因为根据酸碱质 子理论,上述两个过程正好是相反的.故:H3+N- H2N- -OH H2N- -OH

-O-的 pK1 和 pK2 均比在水的相应值大. 分) (3

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