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2008年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题及答案


2008 年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题 标准答案及评分细则
2008 年 9 月 18 日 题号 满分 1 14 2 5 3 4 4 10 5 5 6 11 7 14 8 9 9 7 10 11 11 10 总分 100

评分通则:1.凡要求计算的,没有计算过程,即使结果正确也不得分。 2 有效数字错误,扣 0.5 分,但每大题只扣 1

次。 3 单位不写或表达错误,扣 0.5 分,但每大题只扣 1 次。 4 只要求 1 个答案、而给出多个答案,其中有错误的,不得分。 5 方程式不配平不得分。 6 不包括在此标准答案的 0.5 分的题,可由评分组讨论决定是否给分。 第 1 题 (14 分) 1-1 EDTA 是乙二胺四乙酸的英文名称的缩写,市售试剂是其二水合二钠盐。 (1)画出 EDTA 二钠盐水溶液中浓度最高的阴离子的结构简式。
?

OOC CH2 N C H2 H C H2 H2 C H H2 C N COO? COO?

?

OOC

H2C

(2 分) 得 2 分,质子必须在氮
2

H 答 (-OOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COO-)2 或 CH2NH(CH2COO-)2 H
原子上。

(2) Ca(EDTA)2?溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅。 写出这个排铅反应的化学方程式 (用 Pb2+ 表示铅) 。 Pb2+ + Ca(EDTA)2? = Ca 2+ + Pb (EDTA)2?? (1 分) 2? (3)能否用 EDTA 二钠盐溶液代替 Ca(EDTA) 溶液排铅?为什么? 不能。若直接用 EDTA 二钠盐溶液,EDTA 阴离子不仅和 Pb2+反应, 也和体内的 Ca2+结合造成钙 的流失。 (答案和原因各 0.5 分,共 1 分) 1-2 氨和三氧化硫反应得到一种晶体,熔点 205oC,不含结晶水。晶体中的分子有一个三重旋转轴, 有极性。画出这种分子的结构式,标出正负极。

H

H N S

O

H

O

O

(2 分)

硫氧键画成双键或画成 S→O, 氮硫键画成 N→S, 均不影响得分。 结构式 1 分, 正负号 1 分。 答 H3NSO3、 H3N-SO3 等不得分。正确标出了正负号,如+H3NSO3?、+H3N-SO3?得 1 分。其他符合题设条件(有三 重轴,有极性)的结构,未正确标出正负极,得 1 分,正确标出正负极,得 2 分。

Na2[Fe(CN)5(NO)]的磁矩为零,给出铁原子的氧化态。Na2[Fe(CN)5(NO)]是鉴定 S2?的试剂,二者 反应得到紫色溶液,写出鉴定反应的离子方程式。 Fe(II) 答 II 或+2 也可 (2 分) 2? 2?? 4? [Fe(CN)5(NO)] +S = [Fe(CN)5(NOS)] 配合物电荷错误不得分 (1 分) ?1 ?1 1-4 CaSO4 ? 2H2O 微溶于水,但在 HNO3 ( 1 mol L )、HClO4 ( 1 mol L )中可溶。写出能够解释 CaSO4 在酸中溶解的反应方程式。 CaSO4 + H+ = Ca2+ + HSO4? (1 分) 写成 2CaSO4 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + Ca(HSO4)2 也得分。高氯酸同。 答案若生成 H2SO4 不得分。 1-3 1-5 取质量相等的 2 份 PbSO4 (难溶物)粉末,分别加入 HNO3 ( 3 mol L?1) 和 HClO4 ( 3 mol L?1),充分混 合,PbSO4 在 HNO3 能全溶,而在 HClO4 中不能全溶。简要解释 PbSO4 在 HNO3 中溶解的原因。 Pb2+与 NO3?形成络离子(配离子或配合物)。 (1 分) + + 写方程式也可,如 PbSO4 + H + NO3 = HSO4 + Pb(NO3) 。若将络离子(配离子或配合物)写成 Pb(NO3)2 或 Pb(NO3)3?也得分,但方程式须配平。 1-6 X 和 Y 在周期表中相邻。CaCO3 与 X 的单质高温反应,生成化合物 B 和一种气态氧化物;B 与 Y 的单质反应生成化合物 C 和 X 的单质;B 水解生成 D;C 水解生成 E,E 水解生成尿素。确定 B、C、D、E、X 和 Y。 B: CaC2 C: CaCN2 D: C2H2 或 Ca(OH) 2 E: NH2CN [C(NH)2 也可] X: C Y: N (各 0.5 分,共 3 分) 第 2 题 (5 分) 化合物 X 是产量大、 应用广的二元化合物, 大量用作漂白剂、 饮水处理剂、 消毒剂等。 年产量达 300 万吨的氯酸钠是生产 X 的原料,92%用于生产 X—在酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫 或草酸还原。此外,将亚氯酸钠固体装柱,通入用空气稀释的氯气氧化,也可生产 X。X 有极性和 顺磁性,不形成二聚体,在碱性溶液里可发生歧化反应。
m 2-1 写出 X 的分子式和共轭 π 键( ? n ) 。

ClO2

5 ?3

(各 1 分,共 2 分)

2-2 分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产 X 的反应方程式。 2ClO3??+ H2C2O4 + 2H+ = 2ClO2 + 2CO2 + 2H2O 或 2NaClO3 + H2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2 + 2CO2 + Na2SO4 + 2H2O 2NaClO2 + Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl NaClO2 是固体,写成 ClO2?,不得分。 2-3 写出上述 X 歧化反应的化学方程式。 2ClO2 + 2NaOH = NaClO2 + NaClO3 + H2O 或 2ClO2 + 2OH? = ClO2??+ ClO3??+ H2O

(1 分) (1 分)

(1 分)

第 3 题 (4 分) 甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇脱氢制备,反应式如下: CH3OH(g)
催化剂,700oC

CH2O(g) + H2(g)

? = 84.2 kJ mol ?r H m

-1

(1)

向体系中通入空气,通过以下反应提供反应(1) 所需热量:

H2(g) + ?O2(g)

H2O(g)

? =–241.8 kJ mol ?r H m

-1

(2)

要使反应温度维持在 700?C,计算进料中甲醇与空气的摩尔数之比。已知空气中氧气的体积分数为 0.20。 要使反应维持在一定温度持续进行,应保证反应(2)放出的热量恰好被反应(1) 全部利用,则: 甲醇与氧气的摩尔比为:n(CH3OH) : n (O2) = (2 ? 241.8) / 84.2 = 5.74 (2 分) 甲醇与空气的摩尔比为:n(CH3OH) : n (空气) = 5.74 / 5 = 1.1 (2 分) 答成 1.15 或 1.148 得 1.5 分。 答(写)成 1 : 0.87 也得 2 分。 考虑到实际情况,将上式的等号写成小于或小于等于,得 2 分。 算式合理,结果错误,只得 1 分。只有结果没有计算过程不得分。 第 4 题 (10 分) (CN)2 被称为拟卤素,它的阴离子 CN? 作为配体形成的配合物有重要用途。 4-1 HgCl2 和 Hg(CN)2 反应可制得 (CN)2, 写出反应方程式。 HgCl2 + Hg(CN)2 = Hg2Cl2 + (CN)2 (1 分) ? 4-2 画出 CN 、(CN)2 的路易斯结构式。

[C

N

]?

N

C

C

N

(各 1 分,共 2 分)

短线画成电子对同样得分;不画孤对电子不得分。 4-3 写出(CN)2 (g) 在 O2 (g) 中燃烧的反应方程式。 (CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g) (1 分) ?1 4-4 298 K 下, (CN)2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 ?1095 kJ mol , C2H2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 ?1300 kJ ?1 ?1 mol ,C2H2 (g) 的标准摩尔生成焓为 227 kJ mol ,H2O (l) 的标准摩尔生成焓为 ?286 kJ mol?1,计算 (CN)2 (g) 的标准摩尔生成焓。 (CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g) 2Δ fHm?(CO2)??Δ fHm?[(CN)2] = ?1095 kJ mol?1 2Δ fHm?(CO2) = ?1095 kJ mol?1 +Δ fHm?[(CN)2] C2H2(g) + 2.5O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l) 2Δ fHm?(CO2) +Δ fHm?(H2O) ??Δ fHm?(C2H2) =??1300 kJ mol-1 2Δ fHm?(CO2) =??1300 kJ mol?1 + 286kJ mol?1 + 227 kJ mol?1 Δ fHm?[(CN)2] = 1095 kJ mol?1 ??1300 kJ mol?1 + 286kJ mol?1 + 227 kJ mol?1 = 308 kJ mol?1 (2 分) 计算过程正确计算结果错误只得 1 分。没有计算过程不得分。 Δ fHm?[(CN)2] = 1095 ??1300 + 286 + 227 = 308(kJ mol?1)也可以。 但不加括号只得 1.5 分。 4-5 (CN)2 在 300~500 oC 形成具有一维双链结构的聚合物,画出该聚合物的结构。
N C C N n
N N C C N N C C N N



C C

(2 分)

画成
N N N N N

N
N

N N
?

N N

也得 2 分。 但画成

N

只得 1 分。

4-6

电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的 CN , 写出化学方程式 (漂白粉用 ClO? 表示) 。

2CN? + 5ClO? + H2O = 2HCO3? + N2 + 5Cl? (2 分) 产物中写成 CO32???只要配平,也得?分。 第 5 题 (5 分) 1963 年在格陵兰 Ika 峡湾发现一种水合碳酸钙矿物 ikaite。它形成于冷的海水中,温度 达到 8oC 即分解为方解石和水。1994 年的文献指出:该矿物晶体中的 Ca2+ 离子被氧原子包围,其中 2 个氧原子来自同一个碳酸根离子, 其余 6 个氧原子来自 6 个水分子。 它的单斜晶胞的参数为: a = 887 ?3 pm, b = 823 pm, c = 1102 pm, β = 110.2°,密度 d = 1.83 g cm ,Z = 4。 5-1 通过计算得出这种晶体的化学式。 ikaite 晶胞体积: V = abc sinβ = (8.87 ? 8.23 ? 11.02 ? 10-24 cm3) ? sin110.2° = 7.55 ? 10-22 cm3 (0.5 分) 设晶胞中含有 n 个水分子,晶胞的质量:m = 4 ? (100 + 18 n) / NA (g) (0.5 分) 23 -22 ?3 晶体密度:d = m/V = 4 ? (100 + 18 n) / ( 6.02 ? 10 ? 7.55 ? 10 )(g cm )= 1.83 g cm-3 100 + 18 n = 208 n=6 (0.5 分) 该晶体的化学式为 CaCO3 ? 6H2O (0.5 分) 算出 6 个水分子,未写化学式,得 1.5 分。 5-2 研究了这种晶体在加压下受热膨胀体积增大的情形,并与冰及钙离子配位数也是 8 的二水合石 膏晶体(gypsum)作了对比,结果如下图所示(纵坐标为相对体积) : ice ikaite

gypsum

为什么选取冰和二水合石膏作对比?实验结果说明什么? Ikaite 在冷水中形成,而且含有大量结晶水,分解温度又接近冰的熔点,可能与冰的结构有相 似性,故选取冰作参比物; (0.5 分) 石膏是带结晶水的钙的含氧酸盐,而且钙的配位数也是 8,可能与 ikaite 结构相似,故选取石 膏作参比物。 (0.5 分) 实验结果说明 ikaite 的结构跟冰相似。 (1 分) 实验结果,说明含水的摩尔分数越大膨胀越大, 可以得 0.5 分。 5-3 这种晶体属于哪种类型的晶体?简述理由。 分子晶体。 (0.5 分) 答混合型晶体不得分。 晶体分解温度接近冰的熔点,体积随温度的变化趋势也接近冰,可认为晶体中的化学微粒是 CaCO3 ? 6H2O,它们以分子间作用力(氢键和范德华力)构成晶体。(0.5 分)

第 6 题 (11 分) 在 900oC 的空气中合成出一种含镧、 钙和锰 (摩尔比 2 : 2 : 1) 的复合氧化物, 其中锰 可能以 +2、+3、+4 或者混合价态存在。为确定该复合氧化物的化学式,进行如下分析: 6-1 准确移取 25.00 mL 0.05301 mol L?1 的草酸钠水溶液,放入锥形瓶中,加入 25 mL 蒸馏水和 5 mL 6 mol L?1 的 HNO3 溶液,微热至 60~70oC,用 KMnO4 溶液滴定,消耗 27.75 mL。写出滴定过程发生 的反应的方程式;计算 KMnO4 溶液的浓度。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

2MnO4? + 5C2O42? + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O (1 分) KMnO4 溶液浓度:(2/5) ? 0.05301 ? 25.00 / 27.75 = 0.01910 (mol L?1) (1 分) 2反应方程式反应物 C2O4 写 H2C2O4,只要配平,也得 1 分。下同。 6-2 准确称取 0.4460 g 复合氧化物样品,放入锥形瓶中,加 25.00 mL 上述草酸钠溶液和 30 mL 6 mol L?1 的 HNO3 溶液,在 60~70oC 下充分摇动,约半小时后得到无色透明溶液。用上述 KMnO4 溶液 滴定,消耗 10.02 mL。根据实验结果推算复合氧化物中锰的价态,给出该复合氧化物的化学式, 写出样品溶解过程的反应方程式。已知 La 的原子量为 138.9。 根据:化合物中金属离子摩尔比为 La : Ca : Mn = 2 : 2 : 1,镧和钙的氧化态分别为+3 和+2,锰的 氧化态为 +2 ~ +4,初步判断 复合氧化物的化学式为 La2Ca2MnO6+x, 其中 x = 0~1。 (1 分) 滴定情况: 加入 C2O42?总量:25.00 mL ? 0.05301 mol L?1 = 1.3253 mmol (0.5 分) ?1 样品溶解后,滴定消耗高锰酸钾:10.02 mL ? 0.01910 mol L = 0.1914 mmol (0.5 分) 样品溶解后剩余 C2O42?量: 0.1914 mmol ? 5/2 = 0.4785 mmol (0.5 分) 2? 样品溶解过程所消耗的 C2O4 量 : 1.3253 mmol ? 0.4785 mmol = 0.8468 mmol (0.5 分 ) w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 若将以上过程合并,推论合理,结果正确,也得 2 分。 在溶样过程中,C2O42?变为 CO2 给出电子: 2 ? 0.8468 mmol = 1.694 mmol (0.5 分) 有两种求解 x 的方法: (1)方程法: 复合氧化物(La2Ca2MnO6+x)样品的物质的量为: 0.4460 g / [(508.9 + 16.0 x) g mol?1] (0.5 分) La2Ca2MnO6+x 中,锰的价态为: [2 ? (6+x) ?2 ?3 ?2?2] = (2+2x) (1 分) 溶样过程中锰的价态变化为: (2+2 x ? 2) = 2 x (0.5 分) 2? 锰得电子数与 C2O4 给电子数相等: 2 x ? 0.4460 g / [(508.9 + 16.0 x) g mol?1] = 2 ? 0.8468 ? 10?3 mol (1 分) x = 1.012 ? 1 (0.5 分) 如果将以上步骤合并,推导合理,结果正确,也得 3.5 分;如果将以上步骤合并,推导合理但 结果错误,得 2 分;推导错误,即便结果吻合,也不得分。 (2)尝试法 因为溶样过程消耗了相当量的 C2O42?,可见锰的价态肯定不会是+2 价。若设锰的价态为+3 价,相应氧化物的化学式为 La2Ca2MnO6.5, 此化学式式量为 516.9 g mol-1, 称取样品的物质的量 为:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 0.4460 g / (516.9 g mol-1) = 8.628 ?10?4 mol (0.5 分) 在溶样过程中锰的价态变化为 1.689 ? 10?3 mol / (8. 628 ?10?4 mol) = 1.96 (0. 5 分) 锰在复合氧化物中的价态为: 2 + 1.96 = 3.96 (0. 5 分) 3.96 与 3 差别很大,+3 价假设不成立; (0.5 分) 而结果提示 Mn 更接近于+4 价。 (0.5 分) 若设 Mn 为+4 价, 相应氧化物的化学式为 La2Ca2MnO7, 此化学式式量为 524.9 g mol-1。 锰在复合氧化物中的价态为: 2 + 2 ? 0.8468 ? 10?3 / (0.4460 / 524.9) = 3.99 ? 4 (0.5 分) 假设与结果吻合,可见在复合氧化物中,Mn 为+4 价。 (0.5 分) 如果将以上步骤合并,推导合理,结果正确,也得 3.5 分;如果将以上步骤合并,推导合理但

结果错误,得 2 分;推导错误,即便结果吻合,也不得分。 该复合氧化物的化学式为 La2Ca2MnO7 (1 分) 溶样过程的反应方程式为: La2Ca2MnO7 + C2O42? + 14H+ = 2La3+ + 2Ca2+ + Mn2+ + 2CO2 + 7H2O (1 分) 未经计算得出 La2Ca2MnO7,方程式正确,只得方程式的 1 分。 第 7 题 (14 分) AX4 四面体 (A 为中心原子,如硅、锗;X 为配位原子,如氧、硫) 在无机化合物中很 常见。四面体 T1 按下图所示方式相连可形成一系列“超四面体” (T2、T3· · · ) :

T1

T2

T3

7-1 上图中 T1、T2 和 T3 的化学式分别为 AX4、A4X10 和 A10X20,推出超四面体 T4 的化学式。 T4 超四面体的化学式为 A20X35 (1 分) 7-2 分别指出超四面体 T3、T4 中各有几种环境不同的 X 原子,每种 X 原子各连接几个 A 原子?在上 述两种超四面体中每种 X 原子的数目各是多少? T3 超四面体中,有 3 种不同环境的 X 原子。(1 分) 其中 4 个 X 原子在顶点上,所连接 A 原子数为 1;(0.5 分) 12 个 X 原子在超四面体的边上,所连接 A 原子数为 2;(0.5 分) 4 个原子在超四面体的面上,所连接 A 原子数为 3。(1 分) (共 3 分) T4 超四面体中有 5 种不同环境的 X 原子。 (2 分) 其中 4 个 X 原子在顶点上,所连接 A 原子数为 1; (0.5 分) 12 个 X 原子在超四面体的边上但不在边的中心,所连接 A 原子数为 2; (0.5 分) 6 个 X 原子在超四面体的边的中心,所连接 A 原子数为 2; 12 个原子在超四面体的面上,所连接 A 原子数为 3; 1 个在超四面体的中心,所连接 A 原子数为 4。 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m (共 5 分) (0.5 分) (0.5 分) (1 分)

7-3 若分别以 T1、T2、T3、T4 为结构单元共顶点相连(顶点 X 原子只连接两个 A 原子) ,形成无限三 维结构,分别写出所得三维骨架的化学式。 化学式分别为 AX2, A4X8, A10X18, A20X33。 (每式 0.5 分,共 2 分) 答分别为 AX2, AX2, A5X9, A20X33 也可。

欲使上述 T3 超四面体连接所得三维骨架的化学式所带电荷分别为+4、0 和 ?4,A 选 Zn2+、In3+ 或 Ge4+,X 取 S2-,给出带三种不同电荷的骨架的化学式(各给出一种,结构单元中的离子数成 简单整数比) 。 4+ A10X18 只能是 Ge10S184+; (1 分) A10X18 可以是 Zn2Ge8S18,In2ZnGe7S18,In4Ge6S18; (1 分) 只要答出其中一种,得 1 分; A10X184?可以是 Zn4Ge6S184?, In8Ge2S184?, In6ZnGe3S184?, In4Zn2Ge4S184?, In2Zn3Ge5S184?; (1 分) 只要答出其中一种,得 1 分。 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 第 8 题 (9 分) 由烷基镁热分解制得镁的氢化物。实验测定,该氢化物中氢的质量分数为 7.6%,氢的 密度为 0.101 g cm?3,镁和氢的核间距为 194.8 pm。已知氢原子的共价半径为 37pm,Mg2+ 的离子半 径为 72 pm。 8-1 写出该氢化物中氢的存在形式,并简述理由。 H? (1 分) 2+ 镁-氢间距离为 194.8 pm,Mg 离子半径为 72 pm,则氢的半径为 194.8 pm-72 pm =123 pm。 此值远大于氢原子的共价半径, 这说明 H 原子以 H? 离子的形式存在。(1 分) 7-4 8-2 将上述氢化物与金属镍在一定条件下用球磨机研磨,可制得化学式为 Mg2NiH4 的化合物。X-射线 衍射分析表明,该化合物的立方晶胞的面心和顶点均被镍原子占据,所有镁原子的配位数都相 等。推断镁原子在 Mg2NiH4 晶胞中的位置(写出推理过程)。 Mg 原子与 Ni 原子数之比为 2 : 1,故每个晶胞中含 8 个镁原子。所有镁原子的配位数相等,它 们只能填入由镍原子形成的四面体空隙。 (3 分) 镁原子的位置用下列坐标参数表示也得 3 分: 1?4, 1?4, 1?4; 1?4, 1?4, 3?4; 3?4, 3?4, 1?4; 3?4, 3?4, 3?4; 1?4, 3?4, 1?4; 1?4, 3?4, 3?4; 3?4, 1?4, 1?4; 3?4, 1?4, 3?4。 坐标错一组,扣 0.5 分,不得负分。 其他答案不得分。 8-3 实验测定,上述 Mg2NiH4 晶体的晶胞参数为 646.5 pm,计算该晶体中镁和镍的核间距。已知镁 和镍的原子半径分别为 159.9 pm 和 124.6 pm。 镁镍间的距离为
d Mg -Ni ? 1 1 ? 3a ? 3 ? 646 .5 pm ? 279.9 pm 4 4

(2 分)

算式及答案皆正确(包括单位)得 2 分; 算式对但结果错;只得 1 分;结果中数对但单位错, 得 1.5 分。用原子半径相加计算镁-镍间的距离,不得分。 8-4 若以材料中氢的密度与液态氢密度之比定义储氢材料的储氢能力, 计算 Mg2NiH4 的储氢能力 (假 ?3 定氢可全部放出;液氢的密度为 0.0708 g cm ) 。 储氢能力=晶体的密度×氢的质量分数÷液氢密度
? ? 4 ? M ?Mg2 NiH4 ? 3.622/ 100 ? NAa3 0.0708 g cm-3 4 ?111.34g mol 3.622/ 100 ? 6.022?1023 mol-1 ? (6.465?10-8 cm) 3 0.0708 g cm-3
-1

(2 分)

= 1.40 = 1.4

算法及结果皆正确得 2 分;算法(式)正确但结果错得 1 分;无过程不得分。 只有结果但无算式,不得分。 氢的原子量取 1 不取 1.008,算出结果 1.39,只得 1.5 分。 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 第 9 题 (7 分) 化合物 A、B 和 C 互为同分异构体。它们的元素分析数据为:碳 92.3%, 氢 7.7%。1 mol A 在氧气中充分燃烧产生 179.2 L 二氧化碳(标准状况) 。A 是芳香化合物,分子中所有的原子共 平面;B 是具有两个支链的链状化合物,分子中只有两种不同化学环境的氢原子,偶极矩等于零; C 是烷烃,分子中碳原子的化学环境完全相同。 9-1 写出 A、B 和 C 的分子式。 C8H8 (1 分) 其他答案不得分。 9-2 画出 A、B 和 C 的结构简式。 A 的结构简式: w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
CH CH2



(2 分)

H C C H

写成

H

或键线式

也得分;苯环画成

也可,其他答案不得分。

B 的结构简式:
H C C C H3 C C C C H CH3

(2 分)

写成键线式 C 的结构简式:
HC HC HC HC C H
H C C C H C C C H C H C H

也得分;其他答案不得分。

CH CH CH

(2 分)

H H

写成 H

, 或写成键线式

,其他答案不得分。

第 10 题 (11 分) 化合物 A、B、C 和 D 互为同分异构体,分子量为 136,分子中只含碳、氢、氧,

其中氧的含量为 23.5%。实验表明:化合物 A、B、C 和 D 均是一取代芳香化合物,其中 A、C 和 D 的芳环侧链上只含一个官能团。4 个化合物在碱性条件下可以进行如下反应:
A B C D NaOH 溶液 NaOH 溶液 酸化 K + H2O NaOH 溶液 NaOH 溶液 酸化 酸化 E (C7H6O2) + F G (C7H8O) + H I (芳香化合物) + J

10-1 写出 A、B、C 和 D 的分子式。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m C8H8O2 10-2 画出 A、B、C 和 D 的结构简式。 A 的结构简式:
O OCH3

(1 分)



COOCH3

(1 分)

若写成 C6H5COOCH3 也得分。 B 的结构简式:
O CH2OCH
CH2OCHO



(1 分)

若写成 C6H5CH2OCHO 也得分。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m C 的结构简式:
O OCCH3



OCOCH3

(1 分)

若写成 C6H5OCOCH3 也得分。 D 的结构简式:

OH O

CH2COOH



(1 分)

若写成 C6H5CH2COOH 也得分。 10-3 A 和 D 分别与 NaOH 溶液发生了哪类反应? A 与 NaOH 溶液发生了酯的碱性水解反应。 (0.5 分) 答碱性水解反应、酯的水解反应或水解反应、皂化、取代反应也得 0.5 分。 D 与 NaOH 溶液发生了酸碱中和反应。 (0.5 分) 答酸碱反应或中和反应也得 0.5 分;其他答案不得分。

10-4 写出 H 分子中官能团的名称。 醛基和羧基。 各 0.5 分 (共 1 分) w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 10-5 现有如下溶液:HCl、HNO3、NH3 ? H2O、NaOH、NaHCO3、饱和 Br2 水、FeCl3 和 NH4Cl。从中选

择合适试剂,设计一种实验方案,鉴别 E、G 和 I。 由题目给出的信息可推出:E 是苯甲酸,G 是苯甲醇,I 是苯酚。根据所给试剂,可采用如下 方案鉴定。 方案 1: 取 3 个试管,各加 2mL 水,分别将少许 E、G、I 加入试管中,再各加 1-2 滴 FeCl3 溶液,呈现 蓝紫色的试管中的化合物为苯酚 I。 (2 分) 另取 2 个试管,各加适量 NaOH 溶液,分别将 E 和 G 加入试管中,充分振荡后,不溶于 NaOH 溶液的化合物为苯甲醇 G,溶于 NaOH 溶液的化合物为苯甲酸 E。 (2 分) 方案 2: 取 3 个试管,各加 2mL 水,分别将少许 E、G、I 加入试管中,再各加几滴溴水,产生白色沉 淀的试管中的化合物为苯酚 I; (2 分) 另取 2 个试管,各加适量 NaOH 溶液,分别将 E 和 G 加入试管中,充分振荡后,不溶于 NaOH 溶液的为苯甲醇 G。溶于 NaOH 溶液的为苯甲酸 E。 (2 分) w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 方案 3: 取 3 个试管,各加 2mL 水,分别将少许 E、G、I 加入试管中,再各加 1-2 滴 FeCl3 溶液,呈现 蓝紫色的试管中的化合物为苯酚 I。 (2 分) 另取 2 个试管,各加适量 NaHCO3 溶液,分别将 E 和 G 加到试管中。加热,放出气体的试管中 的化合物为苯甲酸 E。 (2 分) 方案 4; 取 3 个试管,各加 2mL 水,分别将少许 E、G、I 加入试管中,再各加几滴溴水,产生白色沉 淀的试管中的化合物为苯酚 I; (2 分) 另取 2 个试管,各加适量 NaHCO3 溶液,分别将 E 和 G 加入试管中。加热,放出气体的试管中 的化合物为苯甲酸 E。 (2 分) 方案 5: 取 3 个试管,各加适量 NaOH 溶液,分别将 E、G 和 I 加到试管中,充分振荡后,不溶于 NaOH 溶液的化合物为苯甲醇 G,溶于 NaOH 溶液的化合物为苯甲酸 E 或苯酚 I。 (2 分) 另取 2 个试管,各加适量 NaHCO3 溶液,分别将 E、I 加入试管中。加热,放出气体的试管中 的化合物为苯甲酸 E。 (2 分) 答出以上 5 种方案中的任何一种均给分。其他合理方法也得分,但必须使用上列试剂。 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 第 11 题 (10 分) 1941 年从猫薄荷植物中分离出来的荆芥内酯可用作安眠药、抗痉挛药、退热药等。 通过荆芥内酯的氢化反应可以得到二氢荆芥内酯,后者是有效的驱虫剂。为研究二氢荆芥内酯的合 成和性质,进行如下反应:

CHO

CrO3

H2SO4, 丙酮,0 oC

A

CH3OH, H+

B

HBr 过氧化物

C

1. LiOH, CH3OH 2. H+,

D

LiAlH4 无水四氢呋喃

E

写出 A、B、C、D 和 E 的结构简式(不考虑立体异构体) 。
O
COOH

COOCH3

COOCH3

O

OH

Br

OH

B C 每个结构简式 2 分 D 画成下面的结构简式得 1 分。
O

A

D

E (共 10 分)

OH

OH

E 答如下结构也可:
OH O
O
-

O

-

w.w.w.k.s.5.u.c.o.m


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