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第27届全国高中生化学竞赛(省级赛区)模拟题(一)


第 27 届全国高中生化学竞赛(省级赛区)模拟题(一) 题 卷

考试时间 3 小时,迟到超过 30 分钟不能进考场。开始考试 30 分钟内不能离开考场。 本试题由题卷和答题卷组成,用黑色签字笔或黑色圆珠笔答题。在答卷题序号设定的方框内 答 题,答在其它地方无效。 题 号 得 分
H 1.008 Li 6.941 Na 22.99 K 39.10 R

b 85.47 Cs 132.9 Fr [223]

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

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

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 Pm 144.9 Np 237 Sm 150.4 Pu 244 Eu 152.0 Am 243

Ni 58.69 Pd 106.4 Pt 195.1 Ds Gd 157.3 Cm 247

Cu 63.55 Ag 107.9 Au 197.0 Rg Tb 158.9 Bk 247

Zn 65.39 Cd 112.4 Hg 200.6 Cn Dy 162.5 Cf 251

Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo Ho 164.9 Es 252 Er 167.3 Fm 257 Tm 168.9 Md 258 Tb 173.0 No 259 Lu 175.0 Lr 260

La Ce Pr Nd 138.9 140.1 140.9 144.2 Ac Th Pa U Ac 系 227 232.0 231.0 238.0

第 1 题(17 分) 1-1 以“O2”为基础通过得失电子可以形成多种重要的含氧化合物,如 Na2O2、BaO2、KO2、 + - - - + O2 PtF6 。试写出 O2、O22 、O2 、O2 的键级,并比较其稳定性。 分) (2 1-2 用
249

BK 轰击 48 Ca 靶产生了 117 号元素(X)的两种同位素。已知 X 的一种同位素经过 6
270

次 α 衰变转化为元素

R ,X 的另一种同位素经过 3 次 α 衰变转化为元素 281T 。

1-2-1 试推断 R、T 分别是多少号元素,写出其同位素的符号(用元素周期表给定的元素符号表 示,左下标核电荷数,左上标质量数)(2 分) 。 1-2-2 写出合成 117 号元素的核反应方程式。 分) (1 1-2-3 写出 X 的两种同位原子发生 α 衰变分别变为元素 R、T 的核反应方程式(用元素周期表 中 给定的元素符号表示,左下标核电荷数,左上标质量数)(2 分) 。 + 1-3 用 Ag 的标准溶液滴定 KCl 和 KSCN 的中性溶液, 测定其导电性得到电位滴定曲线, 其拐 点依次位于 M、N、P。 1-3-1 请分别写出达到 M、N、P 处滴定终点的离子反应方程式(3 分) ; 1-3-2 在 N 处的物质是无支链的线型聚合物,请至少画出三个单元表示其结构(2 分) 。 1-4 硝酸工业的尾气中主要含有氮氧化物 NOx,对环境十分有害。为除去 NOx 通常可采用碱液 吸收法及催化还原法。 1-4-1 碱液吸收法通常是用 NaOH 溶液将尾气吸收,使其转化为有用的化工原料,写出反应方程式。 (2 分)

第1页

1-4-2 催化还原法通常是用 CO、NH3、CH4 等气体在催化作用下将尾气中的 NOx 还原成无毒 害的气体再排放。写出有关反应方程式。 分) (3 第 2 题(15 分)
Cl N Co O O Br
N

N

2-1 某配离子的结构为



O

代表 α -氨基乙酸根)

2-1-1 写出该配离子的名称。 分) (1 2-1-2 画出该配离子的另外几个八面体构型的异构体。 分) (5 2-2 EDTA 是一种重要的配位试剂。在分析化学及药物制剂等领域有重要应用。 2-2-1 写出 EDTA 的化学名称。 分) (1 2-2-2 通常把 EDTA 制成二钠盐作为测定金属离子的分析试剂,写出其二钠盐的通用化学式, + 说明为什么要制成二钠盐?写出用 EDTA 二钠盐标准溶液测 Cu2 含量的离子方程式。 分) (2 2+ 2-2-3 EDTA 与 Ca 形成稳定的螯合钙是一种重要的人体补钙试剂及重金属解毒剂。 在下面方框内画出此螯合钙的结构。 分) (2 + 2-2-4 用静脉注射螯合钙针剂可以解除 Pb2 等重金属离子对人体的毒害。试结合反应方程式分 析其解毒原理,并回答能否注射 EDTA 二钠盐作为人体重金属离子的解毒剂。 分) (2 2-3 在 CuSO4 溶液的碱性溶液中加入缩二脲 HN(CONH2)2 会得到特征的紫色物质,该物质为-2 价的配位阴离子,具有对称中心和不通过 Cu2+的二重旋转轴,无金属—金属键,请画出该阴离子 的结构(2 分) 第 3 题(14 分) 硼元素与元素周期表中同族元素相比有许多特殊的化学性质。 3-1 硼原子的价电子组态为 。B2O3 溶于水生成硼酸,硼酸为一元弱酸,写出其在水 溶液中的电离方程式。 分) (2 3-2 用标准碱液滴定硼酸时,往往需事先向样品溶液中加入甘露醇处理。这是为什么,写出有 关反应方程式。 分) (2 3-3 硼酸与甲醇在浓 H2SO4 作用下生成酯,该酯类物质在高温下燃烧产生特殊的绿色火焰。此 反应用于鉴别硼酸、硼酸盐等含硼化合物。写出有关反应方程式。 分) (2 3-4 自然界中的硼酸盐主要是硼砂,其化学式为 。硼砂与稀 H2SO4 作用可生成硼酸,写出其离子反应方程式。 分) (2 3-5 BCl3 与 NH4Cl 在一定条件下反应,再经 NaBH4 还原可形成类似于苯的化合物叫无机苯,写 出有关反应方程式。 分) (2 3-6 无机苯可与 HCl 发生加成反应, 写出其反应方程式 (用结构式表示无机苯及加成产物) 分) (1 3-7 NaBH4 是一种重要的还原剂,在有机合成中有广泛应用。 分) (3 3-7-1 写出由硼酸甲酯与 NaH 制取 NaBH4 的化学方程式。 3-7-2 写出 NaBH4 分别与 H2O、H2O2 反应的离子方程式。 第 4 题(13 分) 有一橙红色固体 A 受热后得绿色的固体 B 和无色的气体 C, 加热时 C 能与镁反应生成灰色的固 体 D。固体 B 溶于过量的 NaOH 溶液生成绿色的溶液 E,在 E 中加适量 H2O2 则生成黄色溶液 F。 将 F 酸化变为橙色的溶液 G,在 G 中加 BaCl2 溶液,得黄色沉淀 H。在 G 中加 KCl 固体,反应完 全后则有橙红色晶体 I 析出, 滤出 I 烘干并强热则得到的固体产物中有 B, 同时得到能支持燃烧的 气体 J。

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4-1 A、B、C、D、E、F、G、H、I、J 各代表什么物质?写出其化学式。 分) (5 4-2 写出有关的反应方程式。 分) (6 第 5 题(8 分)在 25℃和 101.325kPa 下,用 Pt 做阴极,Ag 做阳极,以 0.06158A 的直流电源电解 - + 0.01mol· 1NaNO3 和 HNO3 混合溶液。阴极析出 H2,阳极银溶解生成 Ag 。电解一段时间后,用 L - + 0.1012mol· 1 的 NH4SCN 标准溶液滴定生成的 Ag , L 以硫酸铁铵作指示剂, 滴定终点消耗 NH4SCN 标准溶液 50.65mL。 5-1 写出滴定过程中的离子反应方程式。 分) (2 5-2 滴定终点溶液颜色怎样变化?能否用 FeCl3 溶液作指示剂?(2 分) 5-3 计算在理论上阴极可生成多少 mLH2?(2 分) 5-4 计算电解时间是多少小时?(2 分) 第 6 题(6 分)在滴定分析时,通常采用邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)基准物标定 NaOH 溶液浓 度: KHC8H4O4+NaOH==KNaC8H4O4+H2O 准确称取 0.6126 g 邻苯二甲酸氢钾置于一烧杯中,加适量水溶解,采用 NaOH 溶液滴定,当酚酞 指示剂刚刚变色,即到达终点时用去 29.40 mL NaOH 溶液。 6-1 计算邻苯二甲酸氢钾的摩尔数和 NaOH 溶液的摩尔浓度。 (KHC8H404) 204.2 g· -1] [M = mol (2 分) 6-2 写出 NaOH 滴定 H2SO4 的化学反应方程式。若采用酚酞指示剂,到达终点时的滴定体系溶 液是什么颜色?(选择无色、黄色、微红色或其它颜色一种答案) 分) (2 6-3 现有一 H2SO4 样品液,先将其用纯水准确稀释 10 倍,然后移取 10.00 mL 稀释后的 H2SO4 溶液,采用上述 NaOH 标准溶液直接滴定,到达终点时用去 22.00 mL NaOH 标准溶液,求原来 H2SO4 样品液的摩尔浓度。 (2 分) 第 7 题(14 分)分子式为 C3H6 的化合物存在 2 个异构体 A 和 B,A 能迅速与溴单质反应生成互 为立体异构体的产物 C 和 D;B 的同系物与溴单质只能在光照下反应,并伴有副产物 HBr 生成, 而 B 却能在无光照条件下与溴单质反应生成单一产物 E。E 是 C,D 的异构体。 本题非立体结构式用结构简式或键线式,立体结构式用虚线—楔线式表达,如:

7-1 写出化合物 A,B,C,D,E 的结构式并分别用系统命名法命名。 分) (5 7-2 写出含 5 个碳原子的 B 的同系物与溴单质在光照下反应的反应式(用键线式表示)并指出 其反应类型(取代反应、消去反应或加成反应)(1 分) 。 7-3 A 或 B 分子中的一个氢原子被其同位素氘置换后,得到分子式为 C3H5D 的化合物。用键 线式或虚线—楔线式表示这些化合物的可能结构(含立体异构体)(2.5 分) 。 7-4 如果将 A 分子中的 2 个氢原子用氘置换, 则得到 7 个分子式为 C3H4D2 的化合物, 依次标记 为 A1-A7。A1 分子中的 2 个氘原子所处的环境完全相同,而其余的 6 个化合物分子中 2 个氘原子 所处的环境均不相同。用键线式表示 A1 的结构。 (0.5 分) 7-5 在金属把催化剂存在下,A1-A7 分别与氘气(D2)反应得到分子式为 C3H4D4 的化合物,其 中有的生成单一产物,有的则得到一对对映异构体。A1,A2,A3 生成的是相同的一对对映体 X1 和 X2,而 A7 生成的是另一对对映体;A4,A5 生成相同的单一产物 Y,而 A6 则生成另一产物 Z。 用键线式或虚线—楔线式表示 A2-A7,X1,X2,Y 和 Z 的结构。 分) (5 第 8 题(4 分)某萜烯醇 A(C10H18O)经选择性氧化得到的产物或是一个十碳原子的醛,或是一个 十碳原子的羧酸;A 与二摩尔的溴反应,生成一个四溴化合物,分子式为 C10H18OBr4(B);A 经臭

第3页

氧分解、氧化反应后,生成下列三个化合物:
CH3
CH3 H3C C O

O

C OH

CH CH2 2

C

O

O

C

C

O

OH OH

化合物 A 也能与氢溴酸(HBr)反应,生成几种化合物——包括分子式为 C10H17Br 的两个开链 的溴化物。 8-1 画出化合物 A、B 的结构。 分) (2 8-2 画出分子式为 C10H17Br 的两个开链溴化物的结构。 分) (2 第 9 题(9 分)增塑剂(又称塑化剂)不是食品添加剂,而是工业上广泛使用的塑料添加剂,长 期食用含增塑剂的食品对人体健康十分有害。 2011 年 5 月起台湾食品中先后检出 DEHP 等多种增 塑剂,2011 年 6 月 1 日卫生部紧急发布公告,将某些增塑剂列入食品中可能违法添加的非食用物 质和易滥用的食品添加剂名单。 DEHP 在碱性条件下水解并酸化后,得到两个化合物 A(C8H6O4)和 B(C8H18O) ,两者的摩尔 比为 1:2。A 是一种含苯环的酸性物质,发生硝化反应时,仅生成两种一元硝化产物。B 为饱和化 合物,在室温下易被 KMnO4 氧化生成 C(C8H16O2) 。日在 A12O3 存在下加热生成 D(C8H16) ,D 与 K2Cr2O7/H2SO4 反应生成 3-庚酮和二氧化碳。用 CrO3/吡啶可将 B 转化为 E(C8H16O) 能与 ,E Ag(NH3)2OH 发生银镜反应并生成 F。 9-1 请写出化合物 A-F 的结构简式。 分) (6 9-2 另一种增塑剂 DEEP 的合成方法如下,请写出 DEEP 的结构简式、G-K 所代表的试剂及必 要反应条件或产物的结构简式: 分) (3

第4页

第 7 题(10 分) 评分总则:在计算式中,未带入单位不扣分。但计算结果表示应考虑有效数字和单位。本题所有 求算结果均为四位有效数字,第一次有效数字错误扣 0.5 分;求算物理量均需正确标注单位,第 一次单位错误扣 0.5 分,但有效数字和单位错误累计扣分不超过 1 分。 7-1 4 分 邻苯二甲酸氢钾的摩尔数: m 0.6126g 10-3 n? ? ? 3.000m m ol或 3.000× mol (2 分) M 204.2 g / m ol NaOH 的摩尔数: n = 3.000 mmol 或 3.000× -3mol 10 NaOH 溶液的浓度: c ?

n 3.000? 10?3 m ol ? ? 0.1020 ol/ L m V 29.40m L? 10?3 L / m L

(2 分,未将体积单位从 mL 换成 L 扣 1 分) 7-2 2 分 NaOH 滴定 H2SO4 的化学反应方程式: H2SO4 + 2NaOH === Na2SO4 + 2H2O (2 分,未配分扣 1 分)

采用酚酞指示剂,到达终点时溶液颜色为 微红色 。(1 分) 7-3 3分

稀释后 H2SO4 溶液的摩尔浓度: c ?

0.1020 mol / L ? 22.00 mL ? 0.1122 mol / L 2 ? 10.00 mL

(2 分,少掉计量系数“2”扣 1 分) 未知 H2SO4 样品液的摩尔浓度: c ? 10 ? 0.1122 mol / L ? 1.122 mol / L 第 8 题(15 分) 8-1 5 分,每个化合物 1 分,结构式和命名各 0.5 分。 (1 分)

第5页

A

B

C

D

E

CH2
丙烯

CHCH3
环丙烷

Br

H Br

H

Br Br

BrCH2CH2CH2Br

(R)-1,2-二溴丙烷 C,D 答案可互换

(S)-1,2-二溴丙烷 C,D 答案可互换

1,3-二溴丙烷

8-2

2分

+ Br2
取代反应(1 分)

hv

Br

+ HBr

(1 分)

8-3 2.5 分,每个 0.5 分。 A-d 的可能结构:

D

D H

H D

D

B-d 的可能结构:

D

8-4 0.5 分 A1

D D
8-5 5 分,每个 0.5 分。 A2 A3 A4 A5 A6

D H

D

H D

D

D D H
A4,A5 可互换

D H D
A4,A5 可互换 Y Z

D D

A2,A3 可互换

A2,A3 可互换

A7

X1

X2

D

D D
D

H D
D

H

D D
D

D

D

D D

D D

D
X1,X2 可互换 第 10 题(9 分) 10-1 6 分,每个 1 分

D
X1,X2 可互换

D

第6页

A

B

C

CO2H CO2H
D E

CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CHCH2OH

CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CHCO2H

F

CH2CH3 CH3CH2CH2CH2C CH2

CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CHCHO

CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CHCO2
写成酸不扣分

第7页


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