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2014年化学竞赛——11年初赛模拟题2以及答案


11 年初赛模拟题 2 以及答案
1、 液氨与液态 SO2 水一样会自耦电离。Na 能与液氨反应,一种产物是气体,另一种产物 在某条件下可以和铵盐反应,产物是一种常见的有刺激性气味的气体,问: (1) 写出液氨和 Na 的反应方程式。 ) (2’ (2) 写出另一种产物和铵盐的反应的离子方程式。并注明反应条件。 (3’) (3) 写出两种类似与(2)的反应。 (3’)

2、 某人做实验时在溶液中析出一种晶体 A,但是不知道 A 是否带结晶水,A 是一种配位化 合物,内界的中心原子价电子排布是 3d 24s2,配位数是 6,分子中含三个氯,没有其他 阴离子,式量是 263,问: (1) A 的分子式是。 ) (2’ (2) 若观察 A 是绿色,那么 A 的化学式是。 ) (3’ (3) 据(2)题,A 中含不含结晶水。 ) (1’ 3、 蒸干某盐溶液后,又得到另一种盐,组成上少了一种元素,该元素全部以气体形式离开 溶液,而且实验测定该气体组成成分只有一种,该盐的焰色是黄色,问: (1) 原盐溶液的溶质是。 )蒸干后的物质是什么。 )产生的气体是。 ) (3’ (2’ (1’ (2) 原盐溶液生活中的一种用途是。 ) (2’ 4、 滴定是常用的分析方法,试回答一下问题: (1) 一瓶 100ml 0.1000mol/L 的 HCl, 为实验而稀释了 10 倍, 0.01000mol/L 的 NaOH 用 滴定,使用什么做指示剂?(写任意两种) )如果耗去 NaOH102.0ml,那么 (3’ HCl 的浓度是?(2’ ) (2) 下面是某人用 KMnO4 测定溶液中 Fe 2+的过程,试找出其中的错误,并且说明理 由。 ) (8’ ① 某人先称量了一定量的 KMnO4 溶于水, 加热煮沸一小时, 用滤纸滤去 MnO2 和 MnO(OH)2,之后用 Na2C2O4 标定。 ② 他将 KMnO4 用 HCl 酸化之后加热到了 80℃,开始滴定操作。 ③ 开始时每加入一滴都等到 KMnO4 完全褪色之后再加入下一滴,但之后看到 KMnO4 褪色加快他便加快了滴定速度,直到快到滴定前。 ④ 在滴下一滴 KMnO4 后,半分钟没褪色,但三分钟后颜色褪去,于是他有滴 加了一滴,记录了耗去 KMnO4 的量 ⑤ 计算,得出结论 (3) 某种溶液的溶质是以下三种物质中的两种:NaHCO3,Na2CO3,NaOH,现一区 该溶液 100ml,用甲基橙做指示剂,耗去 0.100mol/L 盐酸 100ml,用酚酞做指示 剂,耗去 HCl70ml,问: ① 如果不进行滴定操作,原溶液的溶质可能的组合有几种。 ) (1’ ② 滴定操作之后能确定两种溶质是什么, 其浓度是多少, 给出计算过程。 ) (6’ ③ 试给出用两种指示剂滴定耗去 HCl 的量与组成成分的关系。 ) (2’ 5、 试解释为什么有些反应始终自发, 有些反应高温下才能自发, 有些反应低温下才能自发, 有些反应永远不能自发,并对此各举一个反应式。 (10’ ) 6、 有机化合物用 CN?取代是常用的增长碳链的方法,得到的腈容易变成羧酸,羧酸也可以 经过几步变成腈, 写出由此而得出的增长碳链和缩短碳链的方法, 原始物质用 ROH 表示, 缩短只要求到腈。 ) (6’ 7、 康尼查罗反应是在浓碱溶液下醛自身发生的歧化反应,试问: (1) 反应产物是什么。 ) (2’

(2) 醛需要具备什么条件,为什么。 ) (2’ (3) 试据此写出乙二醛在浓碱作用下发生的反应方程式。 ) (2’ (4) 已知在α -醇酸中,羧基和羟基是强吸电子基,在稀 H2SO4 存在时会使α 碳与羧 基断裂,且并非产物都含羟基,而单独受热时,生成物是一种交酯。试据此写 出(3)中产物得到质子后分别与稀 H2SO4 受热和单独受热时的反应。 ) (4’ 8、 氨基酸是蛋白质的构成成分, 对人类有着极大的意义, 一般组成氨基酸的是氨基和羧基, 既有氨基可以得到质子,也有羧基可以失去质子,问: (1) 氨基酸的这一性质和无机物中的哪类物质相似。 ) (2’ (2) 组氨酸可以记作 Haa’ ,可以得到两个质子变成质子化组氨酸,H3aa’ 2+其三级 电离常数分别是 1.5*10 -2, 1.0*10-6, 6.8*10-10, 求组氨酸之等电点。 在等电点时, 氨基酸水溶液置于电场中不会有离子向正负极靠近。 ) (6’ 9、 超共轭也是共轭的一种,一般存在于σ 键和σ 键,σ 键与 p 电子,σ 键和π 键等之间, 但使体系降低的能量只有普通的共轭现象的一半不到。 (1) 据此比较伯、仲、叔碳正离子的稳定性,并说明理由。 ) (3’ + + (2) 对于 F-C 反应,其反应历程是 AlCl3+RX=AlCl3X?+ R ,R 是进攻苯环的主要试剂, 但 R+会自动重排成最稳定的形式,试据此写出甲苯在无水 AlCl3 催化下和 CH3CH2CH2Cl 的反应历程。 (方程式可不配平) ) (6’ (3) 对于 F-C 烷基化反应,醇与强酸易形成质子化的醇,之后并脱去一份子水,而又 已知-OH 的定位能力强于-CH3,试问对甲苯酚与叔丁醇在催化剂作用下,1:2 反应的产物是什么,并写出反应历程。 ) (4’ (4) (3)中的反应,你认为合适的催化剂是什么,说明理由。 ) (2’ 10、1,3,5,7-四甲基环辛四烯的结构如图,试问

(1) (2) (3) (4)

它是否存在对称中心。 ) (1’ 它是否存在对称面。 ) (1’ 它是否存在对映异构体,理由是。 ) (3’ 从中你得到什么结论。 ) (1’

11 年初赛模拟题 2 答案
1、 (1)2Na+2NH3(液态)=2NaNH2+H2 + (2)NH2?+ NH4 =(在液氨溶液中)=2NH3 22+ (3)SO3 + SO =(在液态二氧化硫中)=SO2(2 分) + H3O +OH?=(在纯水中)=H2O(1 分)其他答案一律给 1 分 2、 (1)TiCl3·6H2O (2)[Ti(H2O)5Cl]Cl·H2O (3)含有

3、 (1)NaClO,NaCl,H2 (2)做漂白剂(或者写做消毒剂) 4、 (1)甲基红(2 分) ,酚酞(1 分)写甲基橙不给分,因为浓度都太小,滴定突跃小,甲 基橙的变色点离 PH=7 还有距离,用这个会产生较大的误差。 0.01020(有效数字错得 1 分) (2)不能用滤纸过滤高锰酸钾溶液,因为滤纸上是存在还原性物质的和 KMnO4 反应生 成胶体影响过滤,要用微孔玻璃漏斗。 分) (2 不能用盐酸酸化高锰酸钾,盐酸在有铁离子存在的情况下会和高锰酸钾一个诱导反 应,消耗高锰酸钾,产生误差。 分)而且滴定产生的三价铁是棕色,会使高锰酸 (2 钾滴定终点的红色不明显, 所以要用 H3PO4 络合掉三价铁离子, 所以酸化要用磷酸。 (2 分) 半分钟没褪色时就应该作为滴定的终点,空气中有还原性物质或者粉尘,会和高锰 酸钾反应,引起其褪色,如果再加入高锰酸钾,就会导致反应误差,所以在高锰酸 钾半分钟不褪色时就应该认为达到终点。 分) (2 (3)①两种(NaHCO3 和 Na2CO3,Na2CO3 和 NaOH) 分) (2 ②假设如果是 NaHCO3 和 Na2CO3,两种浓度分别为 a 和 b,以甲基橙做指示剂, PH=3—4(1 分) ,HCl 会和两种物质反应生成 NaCl 有 0.1a+0.2b=0.01(1 分) ,以 酚酞做指示剂,PH=8—10(1 分) ,NaHCO3 不会和 HCl 反应,而且 Na2CO3 也只 和 1molHCl 反应生成 NaHCO3,所以有方程式 0.1b=0.007(1 分)方程无解,此 情况排除; 假设如果是 NaOH 和 Na2CO3, 同理有 0.1a+0.2b=0.01, 0.1a+0.1b=0.007, 解得 a=0.04,b=0.03(1 分)所以溶质应该是 Na2CO3 和 NaOH,Na2CO3 浓度是 0.03mol/L,NaOH 浓度是 0.04mol/L(1 分) 5、根据方程的Δ G=Δ H-TΔ S,对于一些反应,Δ H 为负值,Δ S 是正值,那么Δ G 永远是负 值,反应永远自发,例子有酸碱中和反应;Δ H 为负值,Δ S 是负值,那么 T 取较小的 值有利于Δ G 的变小,故低温自发,例子有 CaO+SO3=CaSO4;Δ H 为正值,Δ S 是负值, Δ G 永远是正值,反应永远自发,例子有 2CO=2C+O2;Δ H 为正值,Δ S 是正值,T 的变 大有利于Δ G 的变小,故高温自发,例子有 CaCO3=CaO+CO2。 6、

7、 (1)醛(1 分)和羧酸盐(2 分) (写羧酸给 1 分) (2)不含α -氢,因为含α -氢的醛在碱溶液中会发生缩合反应。

(3)

(4)

8、 (1)酸式盐。 (2)等电点时相当于氨基酸的初始溶液。 分)下面为简便省略电荷:先列出质子等恒 (1 式,[H]+[H2aa’]+2[H3aa’]=[aa’]+[OH],由于二步水解很微弱,基本可以忽略, 式子中 2[H3aa’]项略去,然后将其他浓度用各个电离常数和[H]换去,得到: Haa′ × H Kw Haa′ × Ka3 + H = + Ka2 H H (3 分) 解关于[H]的方程, H = Kw + [Haa’] × Ka3 Haa′ + Ka2 Ka2

(1 分) 因为一般原始溶液的浓度远大于 Ka2,所以[Haa’]+Ka2≈[Haa’],而 Kw 也远小于 [Haa’]×Ka3,所以[Haa’]×Ka3+Kw≈[Haa’]×Ka3,式子简化为: H = Ka2 × Ka3 = 1.0 × 10?6 × 6.8 × 10?10 = 2.61 × 10?8

PH=7.6(1 分) 9、 (1)稳定性:叔碳正离子>仲碳正离子>伯碳正离子 因为对于碳正离子, 叔碳有 9 个 C-H 键与之形成超共轭, 仲碳有 6 个, 伯碳有 3 个, 超共轭越多越稳定,所以顺序如上 (2)CH3CH2CH2Cl+AlCl3= CH3CH2CH2++AlCl4?(1 分) CH3CH2CH2+=CH3CH+CH3(2 分)

CH3CH+CH3+ = (2 分) (写两种产物且有一个对的 给 1 分) H++ AlCl4?=AlCl3+HCl(1 分) (3)产物是 1,6-二叔丁基-对甲苯酚(1 分) (CH3)3OH+ H+=(CH3)3(H+)OH(1 分) (CH3)3(H+)OH=(CH3)3+(1 分)

(CH3)3++

=

+

H+(1 分)

(4)用硫酸,既可以提供质子,也可以做脱水剂。

10、 (1)不存在 (2)不存在 (3)不存在;因为有四重对称反轴如图

(4) 存在对称面或者对称中心不是没有对映异构的充要条件。其他答案有道理也给分) (


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