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全国高中化学竞赛初赛模拟试卷


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高中化学竞赛初赛模拟试卷(11)
(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)

/>5 5 6 13 7 7 8 9 9 13 10 21 11 9
He 4.003 Ne 20.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]

1 5

2 7

3 4

4 7

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(5 分) 1.汽车尾气易造成铅污染,其原因是汽油中溶有含铅物质(防爆剂) ,该防爆剂的化学式为 A PbS B Pb(NO3)2 C Pb(C2H5)4 D (CH3COO)2Pb 2.喹啉是一种重要的杂环化合物,其分子结构与萘相似,将萘分子α 位上的一个碳原子换成氮原子 即成为喹啉,则喹啉的结构简式为 A B C D

3.正如烯烃可以发生自身加成一样,醛类物质也可以发生自身加成。实验室所用的乙醛水溶液通常 因乙醛的自身加成而在溶液的上部形成一层油状液体。关于该油状液体的说法正确的是 A 它是一种聚合高分子化合物 B 其相对分子质量可能为 90 C 该油状液体可用于灭火 D 其分子内可能含有六元环 4 . 2001 年闹得沸沸扬扬的“毒粉丝事件” ,是粉丝中掺入了雕白粉。雕白粉( Sodiulnformaldelwe suifoxyfate)是一种常见的漂白剂,其化学式为 NaHSO2·CH2O·2H2O,可用 Na2S2O4(连二亚硫酸钠, 由 Zn 还原 Na2SO3 生成) 、NaOH、CH2O 反应生成。则下列说法正确的是 A 从化学反应看, “漂白”是雕白粉在反应中起还原剂作用 B 从化学反应看, “漂白”是雕白粉在反应中起氧化剂作用 C 雕白粉有毒,是因为组成中含有甲醛,能使人体蛋白质变性 D 雕白粉有毒;是因为组成中含有甲醛,能使人体蛋白质凝聚,但不会变性 第二题(7 分)

1.现代冶金工业中,金属产量最高的是 、 、 2.青铜是铜与的 合金,黄铜是铜与的 合金。



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3.含氮化合物是主要的水体污染物之一,受污水体中的“总氮”包括各种氨(铵)态氮 、 、 。 4.人体中占质量比重最大的 6 种元素是氧、碳、氢和 5.叶绿素、血红素、维生素 B12 中含有的金属元素分别是 第三题(4 分) 、 、 、 、 。 。

鸡尾酒是一种混合饮品,种类很多,其中有一类“彩虹酒”是用不同颜色,不同饮料调制而成的。一 杯呈现不同颜色的混合饮料,如:鸡尾酒“革命”是根据法国国旗创意的。其原料是:红色石榴糖浆(ρ 3 3 =1.14g/cm ) 、蓝色橙皮白酒(50%~70%) 、豆奶桃味果酒(10%) (p=1.0g/cm )各 45ml。试回答: 1.法国国旗从上到下的颜色是 ; 2.鸡尾酒“革命”的调制方法是 。 第四题(7 分) - 某工厂生产中产生含 Cr2O72 酸性工业废水。Cr 是严重的致癌物质,绝不允许随意排放。一种治理含 - - + Cr2O72 酸性工业废水的方法是向废水中加入适当的 NaCl,用 Fe 作电极进行电解,Cr2O72 被还原为 Cr3 然后生成 Cr(OH)3 沉淀除去,废水则可以达到排放标准。请回答下列问题: 1.电解时发生的电极反应为: 阳极反应:_____________________________________________________ 阴极反应:_____________________________________________________ - + 2.写出 Cr2O72 转变为 Cr3 的离子方程式: 3.与 Cr(OH)3 沉淀同时生成的沉淀还有____________。 4.电解过程中这些沉淀是怎样产生的? 5.若 pH 过大,会有什么现象?

第五题(5 分) 将纯净的碘化物 332 mg 溶于稀 H2SO4 中,再加准确称量的 0.002mol KIO3,除去反应生成的 I2,然后 加足量的 KI 于溶液中,与过量的 KIO3 作用,最后用 Na2S2O3 溶液滴定生成的碘,结果消耗的溶液中含 Na2S2O3 0.0096mol。试通过计算确定原碘化物的化学式。

第六题(13 分) 2- 2- - 多硫化物 Sx (2~6)在碱性溶液中被 BrO3 氧化为 SO4 ;多硫化物在酸性溶液中析出多硫化氢, 多硫化氢是一种极不稳定的黄色液体,能迅速分解。 1.写出碱性溶液中 BrO3-氧化 Sx2-的离子反应方程式; 2 2. x= 如果上述反应中 BrO3-和 OH-的物质的量的比为 2︰3, 则 Sx -中, ; 如果生成 0.1mol Br - mol ,则转移的电子的物质的量为 ; 3.Na2Sx 溶液中滴入稀硫酸,可观察到什么现象?写出总反应方程式; 4.过量 S 和 NaOH 溶液共煮,产物之一是 Na2Sx,写出总反应方程式; 上述溶液中通入 SO2,可以除去 Na2Sx,得到无色溶液,写出总反应方程式
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5.多硫化钙在空气中与二氧化碳等酸性物质接触易析出多硫化氢,说明多硫化钙具有杀虫作用的原 因。

第七题(7 分) 将氯化锌和乙基锂(LiCH2CH3)在乙醚中反应,可得到含锌的化合物 A,将 A 在氨气气氛中加热到 150℃, 并保持 5 小时左右, 得到白色粉末 B, B 不溶于液氨但溶于氨基钾的液氨溶液。 将 B 加热到 330℃, 可得到深灰色、粉末状含两种元素化合物 C,C 式量大于 100。 1.写出生成 B 的化学反应方程式。 2.B 溶于液氨后溶液中阴离子的立体结构。 3.B 加热到 330℃时生成 C 的化学反应方程式。

第八题(9 分) 单质磷有多种同素异形体,白磷(黄磷) 、红磷(赤磷) 、黑磷是常见的三种。假设在这三种磷单质中, 每个磷原子都与三个其他的磷原子成键,已知下列热力学数据: Δ fHm?(P4,白磷)=0;Δ fHm?(P,黑磷)=-43kJ/mol;Δ fHm?(红磷)=-18kJ/mol 1.磷的同素异形体中,最稳定的是 ; 2.试画出 P4(白磷)的结构,并说明白磷的稳定性如何,为什么? 3.假设反应:P4(s,白磷)=4P(s,黑磷)的Δ fHm?值为白磷中所有弯曲键的应变能,据此计算白 磷中每个 60°键角的应变能。 4.根据题给热力学数据,为红磷提出一种可能的结构,说明你的理由。

第九题(13 分) 丙二酸二乙酯具有双重α -氢,呈现明显酸性,可与卤代烃发生取代反应,水解后生成丙二酸类化合 物,丙二酸类化合物不稳定,受热脱羧生成相应的一元羧酸。 1.写出乙醇钠和丙二酸二乙酯反应的离子方程式;该反应能进行的原理是什么? 2.现取 CH3CH2Br,与丙二酸二乙酯反应可合成相应的稳定的一元羧酸 A 和 B,请写出其结构简式。 3.如需合成稳定的一元羧酸 -COOH,所需溴代烃的结构简式为_________,用此溴代烃还能合成
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稳定的二元羧酸 A’和 B’,写出其结构式为。

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4.以丙二酸二乙酯和两个溴代烃为原料制备 F( 下:

,Ph 表示苯基) 。合成路线如

A B E 1)OH ;( 2) H ;(3) ? 3CH 2ONa CH2(COOC2H5)2 ?CH ? ?? ?? ?溴代烃 ?? ? ? ?溴代烃 ?? ? ? C ?(? ? ? ?F ????? D ?条件 请写出 A~D 各物质的结构简式,反应 E 的条件和 F 的名称。

?

?

第十题(21 分) 1.水是地球上数量最多的分子型化合物。据估算,地球上水的总量达 1.4×1021kg。若地球表面平滑 而没有起伏, 地球表面将形成平均水深达 2713m 无边无际的汪洋。下图是水分子在不同条件下发生的一系 列变化:

试回答下列问题: 1.在气相中 H2O 易与 HF、HCl、HCN 及 NH3 通过氢键以加合物形式存在,写出下列加合物的结构 式。 H2O·HCN: NH3·H2O:

2.在水溶液中,水以多种微粒的形式与其他化合物形成水合物。试画出如下微粒的结构图式。 H5O2 :


H9O4 :



3.右图为冰的一种骨架形式,依此为单位向空间延伸. (1)该冰中的每个水分子有 个氢键; (2)如果不考虑晶体和键的类型,哪一物质的空间连接方式与这种冰的连接类 似。 (3)已知 O-H?O 距离为 295pm,计算此种冰晶体的密度。

(4)气体水合物是一类通过 O-H?O 氢键将 H2O 分子结合成三维骨架型的主体结构,在其中有多面体 孔穴, 孔穴中包含作为客体的气体小分子, 形成笼形水合包合物晶体。 现有一种正十二面体骨架, 应由_____ 个水分子组成的,其中氢键数是 。 (5)甲烷水合物的晶体骨架可看作由正十二面体和十四面体〔24 个水 分子〕共面连接堆积形成。在右图所示立方晶胞中,十二面体的中心处在顶 角和体心位置;十四面体中心位置在面上,共计 6 个(每个面上 2 个) 。则 1 个晶胞应由_____(列式: )个水分子组成的,其中氢 键数是 。 4.当用高能射线照射液态水时,水分子便按一种新的方式如图反应③ 电离, 生成的微粒在水中迅速发生如图④⑤的一系列变化, 最终生成 e(H2O)n (水合电子) 、 ·OH(羟基自由基)等微粒。 (1)请写出水分子在高能射线照射下的电离方程式。 (2)水电离的阳离子通过反应④生成羟基自由基。写出该步反应的离子方程式。
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(3)写出高能射线照射水的净反应的离子方程式。 (4)请指出经高能射线照射的水的最主要化学性质。 5.写出一个以水或水气为催化剂的反应方程式及相应的实验现象。

第十一题(9 分) 某二水合、六配位的锰配合物中各元素分析结果如下: 元 素 Mn Cl 16.1 C 32.6 N 25.3 O 7.2 H 6.4 质量分数(%) 12.4

试回答下列问题: (1)通过计算写出该配合物的化学式 。 (2)该配合物具有八面体结构,画出该配合物所有可能几何异构体的结构式。 (用 a 表示 H2O,用 b 表示 Cl,用 c 表示相对分子质量最大的配位体) (3)实验表明:该配合物晶体属正交面心晶胞,结构具有高度的对称性。写出该配合物的结构式。 (4)有人认为,最大配位体 c 可通过如下路线合成:
3 ?? X ?? ?? Y(化学 C6H15O3N3) ?? ? ?c CH2=NH ? 写出 X、Y、c 的结构简式。

HCHO

NH

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第一题(5 分) 1.C(1 分) 2.A(1 分) 3.D(1 分) 4.A、C(2 分) 第二题(7 分) 1.铁、铝、铜(1.5 分,不要求顺序) 2.锡、锌(1 分) 3.硝酸盐、亚硝盐、有机氮(1.5 分,不要求顺序) 4.氮、钙、磷(1.5 分,不要求顺序) 5.Mg、Fe、Co(1.5 分) 第三题(4 分) 1.蓝、白、红(2 分) 2.先将密度大的红色石榴糖浆倒入酒杯中,再用茶匙背辅助沿酒杯内壁将豆奶桃味果酒慢慢倒入酒 杯中,最后重复此法注入蓝橙皮白酒即成。 (2 分) 第四题(7 分) + - + - 1.Fe=Fe2 +2e 2H +2e =H2↑(各 1 分) - + + + + 2.Cr2O72 +6Fe2 +14H =2Cr3 +6Fe3 +7H2O(2 分) 3.Fe(OH)3(1 分) + - - + + 4.电解过程中阴极附近由于 H 在电极上还原,H2O 不断电离产生大量 OH ,OH 与 Fe3 、Cr3 生成 Fe(OH)3 和 Cr(OH)3 沉淀。 (1 分) 5.pH 过大时,会使 Cr(OH)3(两性)溶解而使沉淀不完全。 (1 分) 第五题(5 分) - 过量的 IO3 的物质的量为 0.0016mol(1 分) 设碘化物的物质的量为 0.002mol(1 分) 碘化物的摩尔质量为 166g/mol(1 分) 碘化物的化学式为 KI(2 分) 第六题(13 分) 1.3Sx2-+(3x+1)BrO3-+6(x-1)OH-=3xSO42-十(3x+1)Br-+3(x-1)H2O(2 分) 2.5(2 分) 0.6(1 分) 3.溶液变浑浊,产生臭鸡蛋气味气体(1 分) Sx2-+2H+=H2S↑+(x-1)S↓(1 分) 4.(2x+2)S+6OH-=S2O32-+2Sx2-+3H2O(2 分) (2x+2)SO2+2Sx2-+(4x-2)OH-=(2x+1)S2O32-+(2x-1)H2O(2 分) 5.CaSx+H2O+CO2=CaCO3 十 H2Sx H2Sx=H2S+(x-1)S 生成的硫具有杀虫作用(2 分) 第七题(7 分) 1.ZnCl2+2LiCH2CH3=Zn(CH2CH3)2+LiCl(1 分) Zn(CH2CH3)2+2NH2=Zn(NH2)2+CH3CH3(2 分) 2. (2 分)

3.3Zn(NH2)2=Zn3N2+4NH3↑(2 分) 第八题(分) 1.黑磷(1 分)

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2.白磷的分子结构:

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(正四面体结构) (1 分)
3

28’;而 P4 因四面体构型限制,键角 正常 p 轨道之间的夹角为 90° ;正常 sp 杂化轨道之间夹角为 109° 为 60° ,因而与电子云自身方向有较大偏差,重叠效果差,因而不稳定,键易破裂。 (1 分) ? 2.此反应Δ rHm =-172kJ/mol(1 分) 因每个 P4 分子中有 12 个 60°键角(1 分) ,每个键的应变能即为:-14kJ/mol(1 分) 3.P4(白磷)→4P(红磷) Δ rHm?=-72kJ/mol,也就是说,由白磷转化为红磷,其应变能变化为-72kJ/mol,这相当于:72/14 =5.14,即相当于 5.14 个 60°键角转化为正常键角,这约等于 12 个键角的一半,即约有 50%的 60°键角 转化为正常键角。由此提出其结构为: ,在这个结果中,每一 P4 单元只有如图所标示的 6

个 60°键角。 (3 分) 第九题(13 分) - - 1.CH2(COOC2H5)2+CH3CH2O → CH(COOC2H5)2+CH3CH2OH 强酸制弱酸(强碱制弱碱) (各 1 分) 2.CH3CH2CH2COOH (CH3CH2)CHCOOH(各 1 分) 2.BrCH2CH2Br HOOCCH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH HOOC- 3.A:CH2=CH-CH2Br B: C: E:①O3;②H2O2 第十题(21 分) 1. D: F:2-苄基丁二酸(苄基丁二酸) (各 1 分) -CH2-Br

-COOH (各 1 分)

(各 1 分)

2.

(各 1 分)

3. (1)2(1 分) (2)SiO2(1 分) 3 (3)1.51g/cm (2 分) (4)20 30(各 1 分) (5)46 (20×2+24×6)/4 92(各 1 分) 4. (1)H2O=H2O++e-(1 分) (2)H2O++H2O=H3O++·OH(1 分) (3)(n+2)H2O=H3O++·OH+e(H2O)n-(2 分)
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(4)酸性 强还原性(各 1 分) 5.可能答案:①2H2S+SO2=3S+3H2O 出现白或黄色固态物 ②2Al+3I2=2AlI3 剧烈反应,有紫色烟出现(各 1 分) 第十一题(9 分) 1.MnCl2C12H28N8O2 或 MnCl2(H2O)2[N4(CH2)6]2(2 分) 2. (或 ) (3 分)

3.

(1 分)

4.X:

Y:

c:

(各 1 分)

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