全国高中化学竞赛模拟试题14 9页

2008年全国高中化学竞赛模拟试题十四H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.9ESi2&09P30.97s32.07Cl35.45Ar39.9?K39.1CCa40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni5&69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.8()Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc9&91Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Tc127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La-LiHf178.5Ta180.9W183.9Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac-LiRfDbsgBhHsMt笫一题、联胺和草酸是许多贵金属的提纯常用的还原剂。以F是工业屮的两个例子1-1联胺可以从含AgCl的浆料屮述原沉积银，写出反应的方程式1-2用NaC103-H2S0J-NaCl溶浸金矿得到的浸出液中含一阴离了，含金元索百分比为58.1%,草酸可以从该浸出液中提取金。写出该反应的方程式第二题、试解释下列现象:2-1硅没有类似于石黑的同素界性体。2-2氮没有五卤化氮，却有+5氧化态的n2o5,及具盐,这两者是否有才盾?2-3酸性大小：HlOi>HsIOo第三题、3・1、価出分子式为C4H4的包含等价氢原了的所冇三种可能构型异构体的结构图。指明并论证哪两个预期是不稳定的。用价键理论讨论稳定的C4H4^构体及其较低同系物C3H4结构和键合情况。3・2、用价键理论讨论（QC3O2（线型）（2）C4O42-（环状）的结构和键合情况。\n第四题、在无氧的条件下以干燥的钠汞齐（以Na—Hg表示）和干燥的二氧化硫一起振荡,只制得固态化合物Ao已知A中钠元素的质量分数为26.41%,氧元素的质量分数为36.76%,具余为S元素。4-1.试确定A的化学式并命名A。写出牛成A的化学反应方程式。4-2.若在有氧的条件下，进行上述反应，会有什么样的结果？说明A具有什么样的化学性质？4-3.若将A加热到402K时，质量减轻了18.39%。分析得到的固体残渣，发现是两种物质（记为B和C）组成的混合物。试写出A分解的化于反应方程式。第五题、俗的化学丰富多采，实验结果常出人意料。将过M30%H2O2加入（NH4）2CrO4的氨水溶液，热至50°C后冷至0C,析出暗棕红色晶体A。元素分析报告：A含Cr31」％,N25」％,H5.4%o在极性溶剂中A不导电。红外图谱证实A冇N—H键，几与游离氨分子键能相差不太人，还证实A中的锯原子周用冇7个配位原子提供孤对电了与辂原子形成配位键，呈五和双锥构型。5-1.以上信息表明A的化学式为：；可能的结构式为:5-2.A屮倂的氧化数为：o5-3.预期A最特征的化学性质为：o5-4.生成晶体A的反应是氧化还原反应，方程式是：笫六题、安定药安宁可由2-甲基戊醛出发按下列方法合成:2-卬基戊醛HCHO►OH"A心匕心）竺巴OFTC1COC1B(C7H16O2)C(C9H14C12O4)1安宁(C9H18N2O4)6-1写出安宁及上述合成步骤屮化合物A〜C的结构式。\n4-2安宁还可以通过丙二酸酯合成法合成，请设计一条以丙二酸二乙酯、丙烯、甲醇和必要的无机试剂为原料合成安宁的路线。第七题、氧化还原液流电池是近年来研究的一个热点。在液流电池体系中，多硫化钠浪液流电池」j全帆液流电池处于主导地位。全帆氧化还原液流电池(VanadiumRedoxBattery,VRB)作为--种新型的绿色环保储能电池，具有充放电性能优良、使用寿命长及成本低等特点而备受关注，经过20年的发展，正逐步走向实用化•下图为全饥液流电池工作原理示意图图片來源：VRBPowerSystems公司资料在反应体系屮电解液为3mol/LH2SO4,以及分布在离子选择隔膜两侧的VO?：VO2+,V3+,V2+四种活性离子，隔膜只允许PT通过1、给出充，放电时两极反应的方程式2、VRB可应川于风力发电系统，克服风力发电的缺陷，试分析他们是如何完美结合的。第八题、命名下列化合物8-1.C6H5\CH3/ch3C—CH2CH3II0\nH第九题、不稳定的化合物A分了式C3H4,经三分子聚合得到B。B与丁烘二酸二甲酯共热得化合物C,后者经酸性高猛酸钾处理生成D并放出二氧化碳lmole»给出A、B、C的结构简式并为A、B、D命名。CH3OOC—C三c—cooch3A回——©卫詈ch3oocCOOCH3+co2第十题、化合物A（C7HI2）,在酸性高猛酸钾溶液中加热回流，反应液中只冇环己酮一种冇机物，A与氯化氮反应得化合物B,B与乙卿钠一乙卿溶液共热生成化合物C,C能使漠的四氯化碳溶液褪色并牛•成化合物D,再将D与乙醇钠一乙醇溶液共热则得到化合物E,E与高猛酸钾溶液加热回流得丁二酸和丙酮酸。化合物C若经臭氧解（03氧化，然后川HzO/Zn处理）则牛成6-氧代庚醛。0IIch3cco2h丙酮酸0IICH3CCH2CH2CH2CH2CHO6-氧代庚醛10-1写出化合物A-E的结构式（不考虑化合物的立体异构）。10・2用系统命名法命名化合物B,C,D,E10-3上述化合物中哪个可以山乙烯和2-甲基一1,3-丁二烯经一步反应而制得？请用反应式表示。10・4如何将6-氧代庚醛转化为1,6-庚二醇？请用反应式表示。\n笫十-•题、固体电解质是具有与强电解质水溶液的导电性相当的一类无机固体。这类固体通过其屮的离了迁移进行电荷传递，因此又称为固体离了导体。固体电解质取代液体电解质,可以做成全固态电池及其它传感器、探测器等，在电化学、分析化学等领域的应用口益广泛。碘化银具有a、0和y等多种晶型。在水溶液中Ag+与「沉淀形成的是y-Agl和/AAgI的混合物,升温至136°C全变为yff-Agl,至146°C变为cc-AgLa-Agl是一种固体电解质,导电率为（注:强电解质水溶液导电率为10」〜2%川）。y-Agl和”・AgI品体的导电性极差。其中y-Agl体属立方品体，其晶胞截而图如上所示。图中实心圆和空心圜分别表示Ag—和厂，a为晶胞边长。11・1试指出和y-Agl晶体的点阵型式和Ag+、厂各自的配位数（已知通常1一，A/的半径为100〜150pm）。11-2a-Agl晶体屮，「离子取体心立方堆积，填充在具空隙屮。试指出a-Agl晶体的晶胞中，八而体空隙、四而体空隙各有多少？11-3通常Ag+离子半径冇一个变化范围，为什么？11-4实验发现，a-Agl晶体屮能够迁移的全是Ag\试分析A£能够发生迁移的nJ能原因。\n2008年全国高中化学竞赛模拟试题十四参考答案笫一题、IT4AgCl+N2H4+40H--*4AgI+4C「+4H20+N2t（有钱离子生成，配平也对）1-2阴离了应为AuCL-,2HAuC14+3H2C2O1-2AuI+8HC1+6COf第二题2-1Si是第三周期元素，原了半径比C的人，Si-Si键长人于C-C键长，垂肓于键平面的p轨道不易侧向重叠形成□键，所以Si不能形成含有离域F［键的类似石墨结构的同索异性体。2-2氮的假电子层有4个价轨道,最大共价键数只能是4,故不能形成含有5个共价键的NXs,在N2O,Hg及其盐中，N的共价键数并未超过4,只是代表电荷偏移的氧化态为+5而已。2-3HKh和出106分子屮的非耗基数目不同，前者有三个，后者有一个，故前者是强酸，后者是弱酸。第三题、CMCH\ZHn\ZH/H\3_1（I）（ID（III）（I）不稳定，因为其兀电子数=4,不符合4”+2规则；（H）不稳定，其中每个C原子sp?杂化，理应ZCCC=109°28\但三元环中的ZCCC远小于109°28\坏中存在张力，不稳定。（III）中两端的两个碳原子是Sp?杂化，屮间两个碳原了是Sp杂化，成键为：H\/HH兀一厶同系物C3H4屮两端的两个碳原子是sp?杂化，屮间碳原子是sp杂化，成键为:3・2、（DC3O2（线型）：O=C=C=C=O,每个碳原子采取sp杂化，每个0原子sp?杂化。或口J看作C、0原了都采取sp杂化，形成两个口；of%（2）C4O42-（环状）：每个C原了采取sp?杂化，其屮两个碳原了未参与杂化的2p轨道分别与两个0原子的2p轨道“肩并肩”形成7U键，另外两个碳原子未参与杂化的2p轨道相互“肩并肩”重叠成兀键。笫四题4・1・A：Na2S2O4;连二亚硫酸钠；2SO2+2Na-Hg=Na2S2O4+2Hg4-2.有O2存在时，A会被氧化（得到Na2S2O6或NaHSO?）;说明Na2S2O4具有强还原性。4・3.2Na7S2O4=Na2S2O3+Na2SO^+SO2t\n第五题4-1.A的化学式Cr（NH3）3O4或CrN3H9O4（写成其他形式也可以）A的可能结构式如下图：1式和/或2式均得满分，但无2个过氧键0-0者得零分。（编者注：还可画出其他结构式，但木题强调的是结构中冇2个过氧键，并不要求判断它们在结构中的正确位置。）5-2.A中珞的氧化数为+45-3.氧化还原性（或易分解或不稳定等类似表述均得满分）54化学方程式：CrO42^+3NH3+3H2O2=Cr（NH3）3（O2）2+O2+2H2O+2OH_第六题5-1ch3ch3ch3ch3ch3ch2ch2cchoch3ch2ch2cchqhch3ch2ch2cch2ocoClCH£h2ch2cch2oconh2dHQH(iH3OHdHQCOCI6h3oconh26-2CHQH+HICHJABCHBrCHpCH=CHqCH.CH.CH.Br32过氧化物322CH2(CO2Et)2竺CH3CH2CH2Br-CH3CH^CH2CH(CO2Ef)2EtQ-_CHJ.ch3CH3CH2CH2C(CO2Ef)2(1)LiAlH4(2)H20,H+nh3笫七题、充电’6-1>正极反应：VO?++H20'放审VO2++2H^+e充电.负极反应：+e'放电V2+4-2.风力发电系统受到气候变化，风力大小等口然条件的影响，电能输出具有不稳定性和间断性的特点，与VRB结合可以将电能储存于电池中，可调节电压大小，保证稳定的电功率输出（意思对即可）第八题8・1、（EI-甲基-5-苯基-4-己烯-3-酮8-2>4-乙酰基苯甲酸5-3>2,4-二氯-3一谄基二苯瞇8・4、（2R,3S）-2—甲基—3-氯—1-醇B:l,2,4—三亚甲基环己烷（4分）C:（4分）笫九题CH2=C=CH2A:丙二烯（1分）D:2,4,6,9,11—四拨基十二碳二酸二甲酯或2,4,6,9,11—氧代二碳二酸二甲酯（3分）\n第十题10-110-2B：1一甲基—1—氯环己烷写成氯_1—甲基环己烷不给分C：1-卬基环己烯或1-卬基-1-环己烯D：1-甲基-1,2-二漠环己烷写成1,2-二渙-1-甲基环己烷不给分化合物C可由乙烯和2-甲基-1,3-丁二烯经一步反应而制得:E：2-甲基_1,3-环己二烯10-3CH2+oIICH3CCH2CH2CH2CH2CHOH2,Pd(或Ni,Pt)OHICH3CHCH2CH^CH2CH2CHoOH或(1)LiAlH4(2)H3O+10-4或(l)NaBH4(2)比0+第十一题、11-1尸0,指卩平面，厂分布为（顶点、面心冇厂）；尸*Q,指卩平面Z间的*，厂分布为（厂都在面心）；・••点阵型式为立方面心，由于Ag‘离了占有I一离了围成的八个止卩L|面体空隙中卩L|个互不相邻的正四面体空隙，・・・正、负离子配位数都为4。11-2八面体空隙=6x1/2+12x1/4=3+3=6个、四面体空隙=4x6xl/2=12个A八面体空隙X四面体空隙11-3在不同晶体中，A/离子占据不同空隙，按正、负离子相互接触计算的Ag+离子半径自然有一个变化范围。11-4对于立方体（体心）堆积而言:球数：四面体空隙：八面体空隙=2：12：6=1：6：3,・・・Ag+离子只占空隙的九分Z—，这说明a-Agl晶体中有大量空隙存在，有利于Ag+\n离子迁移，另外在体心立方屮，四面体空隙与八面体空隙相连，四面体空隙与四面体空隙通过三角形中心相连，构成三维骨架结构的开放性“隧道”，可以供Ag‘离了迁移。