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2016年中国化学奥林匹克福建省赛区预赛试卷


2016 年中国化学奥林匹克福建省赛区预赛试卷
(2016 年 4 月 24 日 8:30-11:30 共计 3 小时)

题号 满分值 得分 评卷人
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1 10

2 10

3 12

4 10

5 8

/>6 10

7 10

8 10

9 10

10 12

11 5

12 13

总分 120

竞赛时间为 3 小时,迟到超过半小时者不能进考场,开始考试 1 小时不得离场 试卷装订成册,不得拆散。所有解答必须卸载答题框内,使用铅笔书写的解答无效。草稿纸在最后 3 页, 不得携带其它任何纸张入场 姓名、性别、学校、年级、准考证号等必修填写在卷首左侧指定的位置,否则视同废卷。 允许使用非编程计算器和直尺等文具。

第 1 题(10 分)G 是由 X、YB 两种元素形成的 XY2 型化合物 1-1 若高温下将 G 与焦炭发生反应,则可以得到一种半导体型材料,请写出 G 的化学式

1-2 取少许 G 容易置于试管中,滴入 KSCN 溶液,无明显现象。另取等量的 G 溶液于另一试管,先加入足 量的氯水,再加入适量的 CCl4,振荡,静置,下层溶液呈紫红色。往上层溶液中加入 KSCN 溶液呈红色。 请写出 G 溶液中所含的金属阳离子及 G 与足量的氯水反应的离子反应方程式。

1-3 若 G 是离子化合物,其阴阳离子均含有 18 电子,且阴、阳离子个数之比为 1:1。请写出该阴离子的 电子式,若 1molG 与足量的水充分反应,则转移电子的物质的量为多少 mol?

1-4 若 X、Y 是同主族元素,G 溶解于水形成一种二元弱酸 1-4-1 则 Y 在元素周期表的位置为: 1-4-2 如果常温下 G 为气体,所形成的弱酸溶液中含 X 元素的某微 粒的物质的量分数与溶液 PH 值的关系如右图所示,请写出该微粒 的化学式。 1-4-3 该二元弱酸的一级电离常数为 1 ,则 P 1 的值是多少? 1-4-4 如果 X 元素的周期序数为 Y 的两倍, 请写出 G 的水溶液被 H2O2 氧化的化学反应方程式。 1-4-1 1-4-2 1-4-3

1-4-4 第 2 题(10 分)化合物 M(分子式为 C11H21BrO2)是有机合成的中间体,实验室制备的方法如下:10-十 一碳烯酸溶于己烷,加入少量的过氧化二苯甲酰,通入干燥的溴化氢直至饱和并有大量 HBr 从己烷中溢出 即可以停止反应,冰浴冷却后抽滤即得化合物 M。 反应所用的 HBr 可由液溴和四氢化萘在少量的铁粉催化下制取。1 分子四氢化萘与足量的液溴可以生成 4 分子的 HBr。制得的 HBr 通过干燥装置除去水分后即可以导入到 10-十一碳烯酸中反应。部分常用的仪器 如下所示:

2-1 写出制备 HBr 及 HBr 与 10-十一碳烯酸在过氧苯甲酰存在下的反应方程式(有机化合物用结构简式表 示)

2-2 从给定的仪器中选择合适的仪器连接成实验装置(用仪器对应的字母连接即可,每件仪器不限使用的 次数) ,如果一个仪器有两个接口,则需要指明各口的连接顺序,如 H-C1-C2-K-A1-A2-I。写出实验装置中 各仪器所盛放的试剂(含催化剂、溶剂)名称。

各仪器盛放的试剂:

2-3 实验操作时通常在干燥装置前加装一个洗气瓶 F,里面盛放四氢化萘和少量铁粉,其作用是什么?

第 3 题(12 分)磷与磷的化合物在生活中具有广泛应用,回答下列问题: 3-1 写出试下下列物质之间转化的化学反应方程式或者离子反应方程式

3-2 画出(HPO3)4 和 H5P3O10 的结构简图。

3-3 摩擦剂是牙膏的主体原料,一般占 50%左右。二水合磷酸氢钙与无水磷酸氢钙是优良的摩擦剂,但是 它不能用于含氟牙膏中,说明了什么。

第 4 题(10 分)生活中食盐是不可缺少的,回答下列问题 2+ 2+ 4-1 粗盐中常含有 Mg ,Ca 和硫酸根离子,如何除去?写出简要的流程

4-2 Na 在生命过程主要是以什么形式存在的,起什么作用?

+

4-3 取一小块金属钠,用滤纸吸干,放入少量汞的研钵中,小心研磨形成钠汞齐,均分成两份。把一份放 入试管中,加入少量的水,释放出氢气,液态物质的体积没有见明显的改变,最终留在试管底部的是汞。 把另外一份放入试管,加入少量饱和的氯化铵溶液,搅拌,有气体溢出,液态的体积具有明显的膨胀,最 终管底留有液态汞。写出以上两个实验的化学反应方程式

第5题 (8 分) X、 Y 为短周期元素, X 原子各电子层的电子数之比为 1: 4: 1, X 原子比 Y 原子少 5 个电子。 5-1、写出 X、Y 的核外电子排布式

5-2 比较 X、Y 原子半径的大小,并说明原因

5-3 写出 X 在空气中燃烧的化学反应方程式

5-4 X 与 Y 形成的化合物易水合,说明原因。从该水合盐制备其无机盐的简单方法是什么?写出化学反应 方程式。

第 6 题(10 分)氟是最活泼的非金属,形成一系列化合物 6-1 比较 F-F 键和 Cl-Cl 键键能的大小,说明原因

6-2 预测生成固体卤化物 MX 或者 MX2,F2 与 Cl2 哪个活泼性更加高一些,从热力学角度说明原因。

6-3 常温下测得卤化氢气体对空气的密度:HF(1.78) ,HCl(1.26)HBr(2.79)HI(4.44) 由此计算出卤化氢的相对分子质量,HCl、HBr 和 HI 均接近理论值,唯独 HF 的相对分子质量与理论值 20 相差很大,说明其原因。

6-4 HF 水溶液是弱酸,为什么很浓的 HF 水溶液是强酸?

第 7 题(10 分)写出下列分子的化学键(包括中心原子的杂化、形成 σ、π 键) 、分子的几何构型和所属 的点群:N2、HCl,苯胺,硫酸根,二苯铬

第 8 题(10 分) 称取 0.3000gMg(OH)2 试样,加入 48.00ml 的标准 HCl 溶液,已知对应的 10.00mLHCl 标准溶液,恰好可以 和 0.1501gCaCO3 完全反应生成二氧化碳。过量的 HCl 用 0.2000mol/LNaOH 标准溶液返滴定,消耗 NaOH 溶 液 4.80ml。 写出返滴定的方程式, 并计算试样中 MgO 的质量分数 (分子量 CaCO3100.1Mg(OH)258.32; MgO40.30)

第 9 题(10 分)298.2K 时,石墨、C60(s)的燃烧热分别是-393.5kJ/mol 和-25968kJ/mol,石墨的标准气 化焓为 716.7kJ/mol。 9-1 计算 C60(s)的标准摩尔燃烧焓混合标准摩尔生成焓

9-2 计算 C60(s)的标准摩尔气化焓

9-3 称取 0.500g 含有 C60(s)的石墨放在一个热熔为 15.00kJ·K-的杯式量热计中,用过量的氧气燃烧, 量热计的温度升高 1.114K,计算 C60(s)的百分含量。

第 10 题(12 分)薄荷醇是最常用的使用凉味剂,以薄荷醇为基本骨架衍生出来的许多化合物也都具有纯 正的凉味,其中部分化合物 TK-10(化合物 D) ,FEMA3849(化合物 K) 、WS-30(化合物 Q) 、WS-3(化合物 R)的合成方法如下:

10-1 薄荷醇分子中含有 3 个手性碳原子,它可能存在几个旋光异构体?在所有的旋光异构体中以构型为 (1R,2S,5R)的左旋薄荷醇凉味最纯,请用虚线-楔形式画出左旋薄荷的立体结构式,并用系统命名法 进行命名。 (后面是虚线楔形式的案例)

10-2 写出上述合成路线中化合物 A-R 的结构简式

第 11 题(5 分)化合物 MON-0585 是一种无毒且具有高选择性的蚊子幼虫杀虫剂,可以由苯为原料按下列 的方法进行合成,请写出 A-E 各个步骤所需要的试剂及必要反应条件。

第 12 题(13 分)二甲亚砜(DMSO)是一种常用的有机溶剂,也常用作氧化剂, 其结构可以用下面的两个共振式来进行描述。 DMSO 分子中氧原子的亲核性比 S 原子的亲核性强。DMSO 作为氧化剂的氧化反应通常经历亲核取代的

SN2 机理和消除反应的 E2 机理两个关键步骤。 12-1 卤代烃在碱存在下能够被 DMSO 氧化,请写出下列氧化反应中 A、B、C 的结构简式,其中 A 为带 正电荷的中间体,B 为氧化产物。

12-2DMSO 还能再酰氯、酸酐等活性试剂的作用下氧化伯醇和仲醇。DMSO 在三氟乙酸酐的作用下,与 醇发生氧化反应的过程如下,其中 J 和 K 是带正电荷的中间体,L 是一种酸性物质,M 为氧化产物。请写 出 J-M 的结构简式。


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