2018年全国高中化学竞赛（初赛）模拟试题 8页

高中化学竞赛初赛模拟试卷（06）（时间：3小时满分：100分）题号12345678910满分651181191181615H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第第题（6分）1．C2．D3．A（各2分）题（6分）1．乙烯酮（CH2＝C＝O）在一定条件下能与含活泼氢的化合物发生加成反应，反应可表示为：CH2＝C＝O＋HA→CH3—A。乙烯酮在一定条件下可与下列试剂加成，其产物不正确的是A与HCl加成生成CH3COClB与H2O加成生成CH3COOHC与CH3OH加成生成CH3COCH2OHD与CH3COOH加成生成CH3—－O—－CH32．据2001年12月的《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点、假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥当由是A硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B硅的来源丰富，易于开采，且可再生C硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制D寻找高效催化剂，使硅的生产耗能很低，是硅能源开发对用的关键技术3．氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工厂产品之一。目前，世界上采用的合成氨技术是德国人哈伯在1905年发明的．他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖、哈伯法合成氨需要在20～50MPa的高压和500℃第8页（共8页）\n的高温下，并用铁催化剂，且氨转化率仅10%～15%．然而，2001年有两位希腊化学家在美国《科学》杂志上发表文章，在常压下把氢气和用氦稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池（如图），氢气和氮气在电极上合成了氨，而且转化率可高达78%！（图中涂黑处表示新法合成氨中所用的电解质，它能传导H＋）。下列说法不正确的是A新法合成氨的电解地中可以用水溶液作电解质B新法合成氨的电解池中不能用水溶液作电解质C新法合成氨的阳极反应为：3H2－6e＝6H＋D新法合成氨的电解反应为：N2＋3H22NH3第第题（5分）七IVAXO2八IVA（各1分）题（5分）近几十年发展起来的关于超重元素核稳定性理论认为：当原子核中质子和中子数目达到某一“幻数”(奇异的、有魔力的数)时，这个核将是特别稳定的。在周期表中铀以前的元素中具有2、8、20、28、50、82个质子或中子的核是特别稳定的，中子数126也是一个重要的幻数。氦、氧、钙、铅的质子数和中子数都是幻数，具有这种双幻数的原子核更为稳定。科学家们用计算机算出下一个具有双幻数的元素将是含114个质子和184个中子的第114号元素X（称为超重元素）。若已知原子结构规律不发生变化，该元素X就是第_____周期第族元素，其最高氧化物的分子式为，再下一个具有双幻数的超重元素是质子数为164、中子数为318的164号元素Y，它应是第周期第族元素。第第题（11分）1．酸性溶液中：2Fe(CN)64－＋H2O2＋2H＋＝2Fe(CN)63－＋2H2O碱性溶液中：2Fe(CN)63－＋H2O2＋2OH＋＝2Fe(CN)64－＋2H2O＋O2↑（各1.5分）2．Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－＝Fe3O4＋3H2O（2分）3．3C＋8H2SO4＋2K2Cr2O7＝2Cr2(SO4)3＋3CO2＋2K2SO4＋8H2O（3分）4．2CN－＋5ClO－＋2H＋＝N2↑＋2CO2↑＋H2O＋5Cl－（3分）题（11分）完成下列反应方程式。1．在H2O2作用下可实现Fe(CN)63－与Fe(CN)64－之间的相互转化，在酸性溶液中H2O2可使Fe(CN)64－转化为Fe(CN)63－；在碱性溶液里H2O2可使Fe(CN)63－转化为Fe(CN)64－。写出以上相互转化的离子方程式。2．磁流体是电子材料的新秀，它既具有固体的磁性，又具有液体的流动性，它在化工、机械、环保、医疗等领域具有广泛的应用。据2002年的《化学世界》杂志报道，制备磁流体的方法是：将FeSO4与Fe2(SO4)3等物质的量混合，再加入稍过量NaOH溶液，随后加入油酸钠溶液，即可生成黑色的磁性物质。最后调节溶液的pH，过滤、水洗、干燥可得磁流体。写出制备磁流体的离子方程式。3．纳米碳管是近年来世界各国大力研究的高科技产品。电弧法合成的纳米碳管，伴有大量杂质——碳纳米颗粒。由于杂质存在，纳米碳管较难提纯。现在的提纯方法是：将纳米碳管的粗品放入圆底烧瓶中，依次加入K2Cr2O7和1︰2的硫酸，装好回流冷凝和搅拌装置，在150℃回流2h溶液由橙色（Cr2O72－）转变为墨绿色（Cr3＋），将所有的墨绿色溶液过滤，滤纸上存在的黑色物质即为纯纳米碳管。写出提纯纳米碳管的化学方程式。4．含CN－的污水危害很大，处理该污水时，可在催化剂TiO2作用下用NaClO将CN－氧化成低毒性的CNO－。CNO－在酸性条件下继续被NaClO氧化生成无毒的产物。写出总反应方程式。第8页（共8页）\n第第题（8分）1．P4O10（1分）（2分）2．A：(HPO3)4B：H4P2O7C：H3PO4（各1分）3．脱水剂、干燥剂（2分）题（8分）由2种短周期元素组成的无机化合物X分子的空间结构高度对称。X是白色粉末，强烈腐蚀皮肤，300℃升华。X在空气中潮解，根据吸收水分的不同而得到A（吸收2分子水）、B（吸收4分子水）、C（吸收6分子水），其中A和B都是四元酸。1．写出X的化学式和结构简式。2．写出A、B、C的化学式。3．列举X的两种用途。第第题（11分）1．2SbCl3SbCl2＋＋SbCl4－（1分）2．说明SbCl3对Cl－是一个强接受体（1分），产生了阴、阳离子：LiCl＋SbCl3Li＋＋SbCl4－（1分）3．3CCl4＋2SbF3＝3CCl2F2＋2SbCl3CCl2F2＋2H2O＝CO2↑＋2HCl＋2HF（各1分）。4．由于氟利昂水解产生了HCl和HF，仍然对环境有污染，如HCl能产生酸雨，HF能腐蚀一些玻璃器皿。（2分）5．①5SbOClSbCl3↑＋Sb4O5Cl2（Sb2O3·2SbOCl）②4Sb4O5Cl2SbCl3↑＋5Sb3O4Cl（Sb2O3·SbOCl）。③4Sb3O4Cl4Sb2O3（s）＋SbCl3↑④Sb2O3（s）Sb2O3（l）（各1分）题（11分）SbCl3和SbF3是常见的两种锑化合物，具有显著的导电性。若将SbCl3加到熔融的LiCl中，发现也能导电。1．用化学方程式解释SbCl3导电的原因。2．解释SbCl3加到熔融的LiCl中能导电的原因。3．若将CCl4与SbF3混合，在催化剂的作用下，能够产生对臭氧层有强烈影响的化合物A。经分析，该反应是非氧化还原反应。为减少A对臭氧层的破坏，最近化学家找到了很多催化活性较高的催化剂，使A与水反应，变成对臭氧层影响较小的物质。试写出制备A以及A水解的化学反应方程式。4．评述上述处理A方案的优劣。5．SbCl3沸点为233℃，Sb2O3熔点为658℃，沸点为1456℃。常用Sb2O3和有机卤化物作为阻燃剂，其阻燃作用机理可以认为是Sb2O3掺入到含氯有机物（R·HCl）中，受热释放出HCl，并生成SbOCl。而SbOCl的热分解反应，从热重分析图谱中发现它有四个平台，相应于SbOCl分解有四个串联反应，分解成SbCl3和锑的氯氧化物，最后变成Sb2O3。前三个反应在245～565℃下进行，第四个反应在658℃下进行。若第一、第二个和第四个反应的失重率分别为26.34%、8.94%和0，试通过计算写出SbOCl热分解过程的四个化学反应方程式。（已知相对原子质量：Sb为122；O为16；Cl为35.5）第8页（共8页）\n第第题（9分）1．C20H26（3分）A：B：（各3分）题（9分）某芳香烃X，其摩尔质量不超过300g/mol，取X1.0g，室温下在2.385LO2中燃烧，恰好完全反应，得到1.800LCO2。X有2种同分异构体A、B，它们均不能由烯烃经催化氢化得到。在光照下和氯气反应生成一氯代物时，A只得到一种产物，而B得到两种产物。但在铁粉催化下与氯气反应生成一氯代物时，A、B却都可以得到两种产物。1．计算X的化学式；2．写出A、B的结构简式。第第题（11分）1．（A、E各1分，B、C、D各2分）2．将K2PtCl4转化为A目的是使CH3NH2更容易取代A中的碘。（1分）3．下列两种答案均得满分：①Ag2CO3与丙二酸生成丙二酸银盐，再与D作用形成AgI沉淀，加速丙二酸根与铂配位。②Ag2CO3与D发生下列反应：D＋Ag2CO3＝DCO3＋2AgIDCO3再与丙二酸根发生配体取代反应，形成E。（2分）题（11分）铂的配合物{Pt(CH3NH2)(NH3)[CH2(COO)2]}是一种抗癌新药，药效高而毒副作用小，其合成路线如下：K2PtCl4A（棕色溶液）B（黄色晶体）C（红棕色固体）D（金黄色晶体）E（淡黄色晶体）（Ⅰ）加入过量KI，反应温度70℃；（Ⅱ）加入CH3NH2；A与CH3NH2的反应摩尔比＝1︰2；（Ⅲ）加入HClO4和乙醇；红外光谱显示C中有两种不同振动频率的Pt－I键，而且C分子呈中心对称，经测定，C的相对分子质量为B的1.88倍；（Ⅳ）加入适量的氨水得到极性化合物D；（Ⅴ）加入Ag2CO3和丙二酸，滤液经减压蒸馏得到E。在整个合成过程中铂的配位数都是4。1．画出A、B、C、D、E的结构式。2．从目标产物E的化学式可见，其中并不含碘，请问：将K2PtCl4转化为A的目的何在？3．合成路线的最后一步加入Ag2CO3起到什么作用？第8页（共8页）\n第第题（8分）1．将产生的I2升华5CO＋I2O5＝5CO2＋I2I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－向②的溶液中加4滴淀粉溶液作指示剂（各1分）2．1.75mg/L（4分）题（8分）某校课外环保监测小组对采集气体样品中所含污染气CO的浓度进行测定，其方法与步骤如下：①首先使采集的气体样品2.00L缓缓通过含I2O5的加热管，发生反应：；②，并用过量的浓度为0.00500mol/L的Na2S2O3溶液30.0mL完全吸收，此时发生反应：；③，用浓度为0.0100mol/L的I2水滴定，耗去5.00mL时溶液恰好变色。1．补充完成上面的实验步骤和反应方程式。2．计算气体样品中CO的浓度为（mg/L）第第题（16分）1．A：B：C：D’：（各1分）2．B：2－甲基－1－苯基－2－丙醇C’：2－苯基－1－丁烯（各1分）3．①符合查氏消去规则，消去氢原子少的碳原子上的氢原子；②C、D中的苯环和双键是共轭的，能量低，更易生成。（各1分）4．C（1分）5．a：HBr；b：Mg；f：PCl3；g：AlCl3（各0.5分）6．F：CH3CH2MgBr；H：CH3CHOJ：K：L：（各1分）题（16分）有机物A、B分子式均为C10H14O，与钠反应放出氢气，但不能从羰基化合物直接加氢还原得到。A分子具有光学活性而B分子没有。A与硫酸并热可得到C和C'，而B得到D和D'；C、D的产率比C'、D'大的多；C、D分子中所有碳原子均可共处于同一平面上，而C'和D'却不可。以乙烯和苯为有机原料，HBr、PCl3、AlCl3、Mg、H2O、[O]、H＋等无机试剂，通过下面的路线可合成A（反应中的溶剂略去）。CH2＝CH2EFCH2＝CH2GHIJKLA1．写出A、B、C、D'的结构简式2．命名B和C'；3．为什么C、D的产量比C'、D'高得多？4．C、C'、D、D'中具有顺反异构体的是。5．写出合成路线中无机试剂a、b、f、g；6．写出合成中中间产物F、H、J、K、L的结构简式。第8页（共8页）\n第第题（15分）1．（1）（2分）（2）防止水蒸发（1分）2．（1）6.057×1023mol－1；5.972×1023mol－1（各2分）（2）不能，无法测出苯的体积（1分）（3）不能，NaCl溶于水，而无法测出NaCl晶体的体积（1分）3．（1）硝酸银（1分）若选择氯化钠溶液、硫酸溶液，电解产物都是气体，就要通过测定气体的体积来确定电解产物的物质的量，由于气体体积较难精确测定，会给实验结果带来较大的误差；如选择硫酸铜溶液、硝酸银溶液时，电解产物中都有固体（铜、银），容易准确测定其物质的量。硫酸铜和硝酸银比较，通过等电量时，产生的固体产物的质量Cu＜Ag。所以选用硝酸银溶液时，称量误差对实验结果影响更小，实验结果的误差更小。（2分）（2）实验中需测定的物理量是：电流强度、电解时间、电解产物的质量。（1分）（3）NA＝＝（2分）{I—电流强度，t一电解时间、m(Ag)一析出Ag的质量、M(Ag)－Ag的相对原子质量}题（15分）科学研究中可以用多种方法来测定阿伏加德罗常数。油膜法、X射线衍射法、电解法是三种常用方法。1．1774年，英国科学家Franklin在皇家学会上宣读论文时提到：“把4.9cm3油脂放到水面上，立即使水面平静下来，并令人吃惊的蔓延开去，使2.0×103m2水面看起来像玻璃那样光滑”。已知油脂在水面上为单分子层，假设油脂的摩尔质量为M，每个油脂分子的横截面积为Acm2，取该油脂mg，配成体积为VmmL的苯溶液，将该溶液滴加到表面积为Scm2的水中，若每滴溶液的体积为VdmL，当滴入第d滴油脂苯溶液时，油脂的苯溶液恰好在水面上不再扩散。（1）阿伏伽德罗常数（NA）的表达式为NA＝。（2）水面上铺一层油（常用十六醇、十八醇，只有单分子厚），在缺水地区的实际意义是。2．X射线法是通过X射线衍射仪测出离子化合物离子间的间隔，再根据该化合物质量与体积的关系（密度）来确定。已知：X射线衍射仪测出的NaCl晶体中相邻钠离子间距为398.7pm。某同学为了测定阿伏伽德罗常数，做了如下实验：用分析天平称取一定质量研细的NaCl固体，装入25mL容量瓶中，然后用滴定管向容量瓶中滴加苯并不断振荡，使苯、氯化钠晶体充分混匀，标定，其实验结果如下表：实验序号MNaCl／g消耗苯体积/cm3NA15.879322.2729.456620.67（1）根据实验数据，请填写两次实验测得的阿伏伽德罗常数NA。（2）上述实验中能否用胶头滴管代替滴定管，为什么？（3）上述实验中能否用水代替苯，为什么？3．电解法也是测定阿伏伽德罗常数NA的常用的方法之一。（1）现实验室有同样浓度的氯化钠、硫酸铜、硝酸银、硫酸等溶液。若实验过程中不考虑电极上的析出物质与电解后的溶液之间的反应，则你认为选用哪一种溶液作为电解液，实验既简便、测定结果误差又小，并说明理由。（2）采用你所选定的溶液来实验，至少应测定哪些数据？（3）若已知1个电子的电量为q，选定符号代表有关物理量，列出计算阿伏伽德罗常数（NA）的数学表达式。第8页（共8页）\n参考答案第8页（共8页）\n