全国高中生化学竞赛初赛模拟试题（01） 9页

全国化学竞赛初赛模拟题（一）（时间：3小时满分：100分）HHe相对原子质量1.0084.003LiBeBCNOFNe6.9419.01210.8112.0114.0116.0019.0020.18NaMgAlSiPSClAr22.9924.3126.9828.0930.9732.0735.4539.95KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr39.1040.0844.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5565.3969.7272.6174.9278.9679.9083.80RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe85.4787.6288.9191.2292.9195.94[98]101.1102.9106.4107.9112.4114.8118.7121.8127.6126.9131.3CsBaLa－HfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn132.9137.3Lu178.5180.9183.8186.2190.2192.2195.1197.0200.6204.4207.2209.0[210][210][222]FrRaAc－RfDbSgBhHsMtDsRg[223][226]Lr第一题（4分）请解释下列问题：1．为什么石墨是良好的润滑剂？跟油、脂等润滑剂比起来，石墨有什么优越性？2．虽然He是宇宙第二多的元素，为何地球上却相当稀少？3．草酸常被用来除铁锈，试说明原理（反应方程式）。第一题（7分）右图为一含聚合物电解质薄膜的燃料电池，请回答下列问题：1．图中英语单词Fuel的中文意思是；2．反应物O2的来源是；3．通过灯泡的电流方向是；4．聚合物电解质薄膜的导电粒子是；5．写出电极反应方程式；6．燃料电池的设计常以甲醇乙醇或氢为能量来源，试比较这几种能源。第一题（6分）将CH3COOH在700℃条件下脱水，希望得到化合物A，但实际上只得到A的二聚化合物B（C4H4O2）。B的沸点为127℃，含有C＝C和C＝O。将B用乙醇处理可得到化合物C。\n1．写出A、B、C的结构简式。2．写出得到B和C的化学方程式。第一题（6分）20世纪80年代日本科学家应用电子计算机模拟出结构类似于C60（分子结构如右图所示）的物质N60，计算机模拟结果显示，N60与C60有相似的结构但稳定性较差。科学家预测，将N2进行冷冻或加压，然后运用高强度激光照射能转变为N60分子团，该分子团具有极强的挥发性，在受热情况下瞬间分解为N2并释放出大量的能量。已知E(N－N)＝167kJ·mol－1，E(N＝N)＝418kJ·mol－1，E(N≡N)＝942kJ·mol－1。1．N60分子中每个N原子最外层的电子数；2．N60形成哪种类型的晶体结构；3．解释N60稳定性较差的原因；4．计算1molN60受热分解为N2时放出的热量为；5．N60有何潜在的商业用途。第一题（11分）铂的配合物是一类新抗癌药，如顺式－二氯二氨合铂对一些癌症有较高治愈率。铂元素化学性质不活泼，几乎完全以单质形式分散于各种矿石中，铂的制备一般通过①溶解、②沉淀、③灼烧三个步骤。1．Pt难溶于浓盐酸，也难溶于浓HNO3，但是可以溶于王水。请写出用王水溶解Pt的化学反应方程式；2．用王水溶解经处理后的铂精矿中滤去不溶渣，在滤液中加入氯化铵，使铂沉淀出来。请写出沉淀Pt的化学反应方程式；3．该沉淀经1000℃缓慢灼烧分解，即得海绵铂，同时得到3种无氧化性的气体。请写出得到海绵Pt的化学反应方程式；4．氯铂酸与硝酸钠在500℃熔融可制得二氧化铂，并释放出物质的量为3︰2的2种气体，写出化学方程式。5．PtO2在有机合成中广泛用作氢化反应的催化剂，试问此反应中实际起催化作用的物种是什么？6．X射线分析测得K2[PtCl6]晶胞为面心立方，[PtCl6]2－中Pt4＋位于立方体的八个角顶和六个面心。问Pt4＋采用何种类型杂化？[PtCl6]2－空间构型？K＋占据何种类型空隙？该类型空隙被占百分率？7．说明为何氯铂酸钠易溶于水，而氯铂酸钾却难溶于水。第一题（6分）环庚三烯并[f]茚是蒽的异构体。cyclohepta[f]indeneanthracene\n1．确定它们各自发生亲电取代活性最高的位置（用*在图给的结构上直接标出）。2．写出它们各自与Br2发生反应的方程式。3．请画出下图示分子形成的偶极离子的结构（在图给的圆圈中标上电荷量及电性）第一题（8分）SiC俗称金刚砂，具有热导率高、高温强度大、耐磨耐热震、耐侵蚀等特点。SiC具有纤锌矿结构的晶体，晶胞参数为a＝308pm，c＝505pm。1．画出顶点被Si占据的晶胞，并标明原子分数坐标2．C占据何种空隙？填隙百分率为多少？3．计算SiC键键长；4．计算SiC晶体的密度。第一题（7分）将热的浓CuSO4溶液与热的浓K2CO3溶液混合后，静置冷却，发现烧杯底部有大量绿色粉末状固体A[化学式为：xCu(OH)2·yCuCO3]，同时伴有少量蓝色粒状晶体B（摩尔质量为298g/mol）。将晶体B分离后溶于稀盐酸，有气体放出，加入BaCl2溶液未检测到SO42－的存在。1．写出生成A的化学方程式。2．写出B的化学式，并命名B。3．写出生成B的化学方程式。4．画出B的阴离子的结构示意图（有2个对称面）。第一题（12分）A是氮元素的质量分数为18.34%的酸性很强的有机物，其pKa＝0.25。取4.58gA配成水溶液，恰好与0.1mol/L200mLNaOH溶液完全反应，生成含氮元素质量分数为16.73%的钠盐B。B的阴离子中所有元素的原子均在同一平面上。A可由弱酸性的有机物C在某种条件下与D一步反应得到。往C溶液中滴加适量的FeCl3溶液，其溶液呈强酸性。1．试通过计算确定A～C的结构简式。写出相关的化学反应方程式。2．A不稳定，若不小心就会发生猛烈爆炸。试写出A爆炸方程式。\n3．解释A显强酸性的原因。4．若往D中加入盐酸，其产物为E：（1）D、E分别是什么？（2）D中各物质的作用是什么？（3）写出合成E的反应方程式；（4）E极易水解，写出其水解反应方程式。第一题（8分）已知M2＋离子的轨道中有8个电子，该离子的氨溶液可与丁二酮肟生成一种玫瑰红色的螯合物沉淀，这是检验M2＋的特征反应。经测定，该配合物的磁矩为0，含有2个五元环，是一个不含外界离子的电中性配合物。1．写出M2＋离子的核外电子排布式（原子实法）。2．指出M元素在元素周期表中的位置，以及最外层、最高能级组的电子数。3．写出上述配合物的结构式，并标出分子内氢键，写出其名称。4．指出该配合物中心离子杂化轨道类型与配合物分子的几何构型。第一一题（9分）某固体A，受热，易升华，遇水剧烈反应并产生一种可燃性气体。元素分析，A中元素M的质量百分数为：M68.50%。称取2.0850gA燃烧得1.7777g氧化物，产物还有CO2、H2O。1．通过计算求A的化学式；2．指出M的杂化方式，并画出A的结构；3．写出A与H2O反应的方程式。A可做为书籍的干燥剂，指出A做为书籍干燥剂优点。第一一题（8分）①移取25.00mLKBrO3－KBr标准溶液于碘量瓶中，向其中加入10mL6mol/LHCl溶液，加盖于暗处放置2min后，取下盖加入25mL蒸馏水，再加入10mL20%KI溶液，立即用Na2S2O3标准溶液滴定。待滴定至溶液由棕红色变为淡黄色时，加入2mL0.5mol/L淀粉溶液，再继续滴定到蓝色刚好消失为止，记下消耗Na2S2O3溶液体积，多次测量结果的平均值为30.50mL。②准确称取胱氨酸样品约0.3g，置于100mL烧杯中，加10mLNaOH溶液溶解，然后转入100mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。从中移取10mL于250mL碘量瓶中，加25mLKBrO3－KBr标准溶液和5mL6mol/LHCl溶液，加盖于暗处放置10min后，取下盖加入25mL蒸馏水，再加入5mL20％KI溶液，立即用Na2S2O3标准溶液滴定，消耗Na2S2O3标准溶液18.25mL。③KBrO3－KBr溶液的配制：称取KBrO3基准试剂0.835g和KBr4.3g，配成250mL溶液。④胱按酸(SCH2CHNH2COOH)2被Br2氧化生成磺酸类化合物。1．写出滴定胱氨酸的相关反应；2．求出Na2S2O3标准溶液的浓度及样品中胱氨酸的质量。第一一题（8分）写出字母代表的化合物的结构：NHO-+OHH-HO2ABC(C10H8N2O3)OCH3NO2已知：①碱性条件下，硝基（－NO2）能与活泼氢（α－H）发生加成反应；②B、C结构中都有羟\n基（－OH），但存在位置和形式完全不同；③C的结构骨架可看作三个并联的六元环（类似“蒽”）。\n参考答案（0801）第一题（4分）1．石墨结构中平面的碳原子很容易滑动（0.5分）而且没有挥发性，所以使用在高真空下不会有损失。（1分）2．因为He不与其他元素结合形成化合物，而且其重量很小，很容易脱离地球的重力（1分）3．草酸可与铁锈形成可溶性铁离子（0.5分）Fe2O3（s）＋6H2C2O4（aq）→2Fe(C2O4)33－＋3H2O（l）＋6H＋（aq）（1分）第一题（7分）1．燃料（0.5分）2．空气（0.5分）3．从右向左（1分）4．H＋（1分）5．负极：H2＝2H＋＋2e－正极：O2＋4H＋＋4e－＝2H2O（各1分）6．氢气是最好的能源单成本高（1分）甲醇本身有毒性，且燃烧和乙醇一样会产生CO2，不环保（1分）O第一题（6分）1．A：CH2＝C＝O；B：O；C：CH3COCH2COOCH2CH3（各1.5分）O2．2CH3COOH→O＋2H2O（0.5分）OO＋CH3CH2OH→CH3COCH2COOCH2CH3（1分）第一题（6分）1．8（1分）2．分子晶体（1分）3．N－N的键能较小（1分）4．13230kJ（2分）5．用作高能量的炸药或火箭燃料（1分）第一题（11分）1．3Pt＋4HNO3＋18HCl＝3H2PtCl6＋4NO＋8H2O（2分）2．H2PtCl6＋2NH4Cl＝(NH4)2PtCl6＋2HCl（1分）3．3(NH4)2PtCl6＝3Pt＋2NH3↑＋2N2↑＋18HCl↑（2分）4．H2PtCl6＋2NaNO3PtO2＋3Cl2＋2NO＋2NaOH（2分）5．PtO2＋2H2＝Pt＋2H2O实际上起催化作用的是铂黑（1分）6．d2sp3八面体四面体空隙占据率100%（各0.5分）7．K＋、[PtCl6]2－半径更匹配，对晶K2PtCl6相反，易溶于水（1分）第一题（6分）cyclohepta[f]indeneanthracene1．（各1分）+BrBr+HBr2．BrBr+BrBrBr（各1分）\n£2£2£«£«3．（2分）第一题（8分）1．（2.5分）●（Si），（0，0，0），（2/3，1/3，1/2）○（C），（2/3，1/3，1/8），（0，0，5/8）（1分）2．四面体，50％（各0.5分）3．(1－5/8)c＝3/8×505pm＝189pm（1.5分）4．ρ＝(2×40.10)/(6.02×1023×3082×505×10－30sin120o)g/cm3＝3.21g/cm3（2分）第一题（分）1．(x＋y)CuSO4＋(x＋y)K2CO3＋xH2O＝xCu(OH)2·yCuCO3↓＋(x＋y)K2SO4＋xCO2↑（1.5分）2．B：K2[Cu(CO3)2]·2H2O（2分）；二水二碳酸根合铜（Ⅱ）酸钾（1分）3．CuSO4＋2K2CO3＋2H2O＝K2[Cu(CO3)2]·2H2O↓＋K2SO4（1分）OOOCuO4．[OO]2－（1.5分）第一题（12分）OHONaO2NNO2O2NNO2OH1．A：NO2；B：NO2；C：（各1分）OHONaO2NNO2O2NNO2NO2＋NaOH→NO2＋H2O；OHOHO2NNO2＋3HO－NO2→NO2＋3H2OOH6＋FeCl3→H3[Fe(C6H5O)6]＋3HCl（各0.5分）\nOHO2NNO22．2NO2→3N＋3HO＋11CO＋C（1分）223．A中由于－NO2的强拉电子基团，使得苯环上的电子云密度降低，削弱了－OH中O－H的化学键，因此显强酸性。（1分）4．（1）D：H2SO4(浓)＋HNO3(浓)E：NO2Cl（各1分）（2）浓硝酸为碱，浓硫酸为酸：HNO3＋2H2SO4NO2＋＋HSO4－＋H2SO4·H2O（1分）浓硫酸还表现为吸水剂（0.5分）（3）HNO3＋H2SO4＋HCl→NO2Cl＋H2SO4·H2O（1分）（4）NO2Cl＋H2O→HCl＋HNO3（1分）第一题（8分）1．[Ar]3d8（1分）2．第四周期Ⅷ族（1分），最外层2个电子、最高能级组10个电子（1分）。HOOCH3CNNCCH3NiCH3CNNCCH3OO3．结构式：H（3分），名称：二(丁二酮肟)合镍(Ⅱ)（1分）4．dsp2，平面正方形（1分）第一一题（9分）1．2.0850gA中，m(M)＝2.0850×68.50%g＝1.428g1.7777g氧化物中，m(O)＝1.7777g－1.428g＝0.350g设M的价态为x，则：M2OX∴1.428/(Mr·2)＝0.350/16.00x得Mr＝32.64x（1分）讨论得：x＝2时，Mr＝65.38为Zn（1分）Mr(A)＝65.39/68.50%＝95.46，95.46－65.39＝30.10，可为2个－CH3（1分）故A：Zn(CH3)2（1.5分）2．sp（0.5分）H3C－Zn－CH3（1分）3．Zn(CH3)2＋2H2O＝Zn(OH)2＋2CH4↑（1.5分）优点：①易华为气体，干燥时可均匀分散②Zn(OH)2不腐蚀书籍③Zn(OH)2附着在纸张上，有持久防酸的作用（各0.5分）第一一题（8分）1．BrO3－＋5Br－＋6H＋＝3Br2＋3H2O（1分）(SCH2CHNH2COOH)2＋5Br2＋6H2O＝2HO3SCH2CHNH2COOH＋10HBr（2分）Br2＋2KI＝2KBr＋I2I2＋2Na2S2O3＝2NaI＋Na2S4O6（各0.5分）2．0.09836mol/L0.2895g（各2分）第一一题（8分）\nHHNONONOHACH3BCH3C+ONNN--OOOOOHOOCH3（3分）（2分）不表示离子形式也正确（3分）