学年第二学期全国高中生化学竞赛模拟试题及答案.docx
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学年第二学期全国高中生化学竞赛模拟试题及答案
全国高中生化学竞赛模拟试题
(尹冬冬教授)
H
1.
He4.003
Li6.941
Be9.012
B10.81
C12.01
N
14.01
O
16.00
F
19.00
Ne
20.18
Na22.99
Mg
24.31
Al26.98
Si28.09
P30.97
S
32.07
Cl35.45
Ar
39.95
K39.10
Ca40.08
Sc44.96
Ti47.88
V50.94
Cr52.00
Mn54.94
Fe55.85
Co58.93
Ni58.69
Cu63.55
Zn65.39
Ga69.72
Ge
72.61
As74.92
Se78.96
Br79.90
Kr
83.80
Rb85.47
Sr87.62
Y88.91
Zr91.22
Nb92.91
Mo95.94
Tc98.91
Ru101.1
Rh102.9
Pd106.4
Ag
107.9
Cd112.4
In114.8
Sn
118.7
Sb121.8
Te127.6
I126.9
Xe131.3
Cs132.9
Ba137.3
La-Lu
Hf178.5
Ta180.9
W183.9
Re186.2
Os190.2
Ir192.2
Pt195.1
Au197.0
Hg200.6
Tl204.4
Pb207.2
Bi209.0
Po[210]
At[210]
Rn[222]
Fr[223]
Ra[226]
Ac-Lr
第一题选用下列物质的化学式按要求填空(单选)。
(共6分)
2
可选物质:
NO、N2O3、N2O4、NO+、NH3、N2H4、NH2OH、H2N2O2。
(1)的衍生物用作高能燃料,且不是平面分子;
(2)存在两种异构体,其中不含非极性键的异构体的结构为;
(3)具有线形结构,Lewis结构中每个键的键级为2.0;
(4)是无色平面分子,它的一种等电子体是;
(5)可作制冷剂,且具有两性;
(6)具有两性,且既可以做氧化剂,也可以做还原剂,但主要做;
(7)的水溶液会分解产生N2O,上述分解过程的反应式为;
(8)具有顺磁性。
第二题过氧乙酸的含量分析方法如下:
在碘量瓶中加入40mL水,再加入5mL3mol/L稀硫酸和2~3滴1mol/LMnSO4溶液,冷却至5℃;准确称量0.5027g过氧乙酸试样加入到之前的碘量瓶中后摇匀,用0.01183mol/LKMnO4标准溶液滴定至溶液呈浅粉色(半分钟不褪色),共消耗24.98mL;随即加入10mL20%的KI溶液和2~3滴(NH4)2MoO4溶液,轻轻摇匀,加塞,避光静置10min,而后用0.1018mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,接近终点时加入3mL0.5%淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失(半分钟不恢复),消耗23.61mL。
(1)写出与测定有关的化学方程式。
(2)(NH4)2MoO4溶液的作用是什么?
(2)计算过氧乙酸的质量分数(过氧乙酸的摩尔质量为76.05g/mol,保留三位有效数字)
(3)过氧乙酸不稳定,写出其热分解的反应方程式。
(共10分)
第三题X-射线衍射实验表明,某无水MgCl2晶体属三方晶系,呈层型结构,Cl-采取立方最密堆积(ccp),Mg2+填满同层的八面体空隙:
晶体沿垂直于Cl-密置层的投影图如下图。
该晶体的六方晶胞的参数:
a=363.63pm,c=1766.63pm;晶体密度ρ=2.35g/cm3。
(1)以“□”表示空层,A、B、C表示Cl-离子层,a、b、c表示Mg2+离子层,给出该三方层型结构的堆积方式。
(2)计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。
(3)假定将该晶体中所有八面体空隙填满Mg2+离子,将是哪种晶体结构类型?
(共9分)
m
第四题在298K下,下列反应的∆rH
依次为:
m
①C8H18(g)+25/2O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l)∆1H=-5512.4kJ·mol-1
2m
②C(石墨)+O2(g)→CO2(g)∆H=-393.5kJ·mol-1
3m
③H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)∆H=-285.8kJ·mol-1
正辛烷、氢气和石墨的标准熵分别为:
463.7,130.6,5.694J·K-1·mol-1。
设正辛烷和氢气为理想气体,问:
(1)298K下,由单质生成1摩尔正辛烷的反应的平衡常数Kp;给出计算过程。
(3)增加压力对提高正辛烷的产率是否有利?
为什么?
(4)升高温度对提高产率是否有利?
为什么?
(5)若在298K及101.325kPa下进行,平衡混合物中正辛烷的摩尔分数能否达到0.1?
(6)若希望正辛烷在平衡混合物中的摩尔分数达到0.5,则在298K时,需要多大的压力才行?
给出计算过程。
(共12分)
第五题A的单质和B的单质在常温下剧烈反应,得到化合物X。
X(g)的密度是相同条件下的空气密度的5.9倍。
X与水剧烈反应,反应完全后的混合物加热蒸干,得一难溶物,后者在空气中经1273K以上高温灼烧,得到化合物Y。
Y在高温高压下的一种晶体的晶胞可与金刚石晶胞类比,A原子的位置相当于碳原子在金刚石晶胞中的位置,但Y晶胞中A原子并不直接相连,而是通过E原子相连。
X与过量氨反应完全后得到含A的化合物Z。
Z经高温灼烧得化合物G。
G是一种新型固体材料。
(1)写出X、Y、Z和G的化学式。
(2)请预计G的用途并说明理由。
(共10分)
第六题铂的配合物{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:
K2PtCl4①A(棕色溶液)②B(黄色晶体)③C(红棕色固体)④
D(金黄色晶体)⑤E(淡黄色晶体)
①加入过量KI,反应温度70℃;②加入CH3NH2;A与CH3NH2的反应物质的量之比为1:
2;
③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;④加入适量的氨水得到极性化合物D;⑤加入Ag2CO3和丙二酸,滤液经减压蒸馏得到E。
整个合成过程中Pt的配位数不变,杂化轨道类型为dsp2。
(1)画出A、B、C、D、E的结构简式。
(2)步骤①的目的是什么?
(3)合成路线的最后一步加入Ag2CO3起到什么作用?
(共13分)
第七题“Depudecin”是一种具有抗癌活性的化合物,结构简式为:
关于该化合物的说法正确的是()并简要说明之。
(1)该化合物的分子式应为C12H1804,不饱和度(或不饱和指数)为4。
(2)该化合物的分子中处于同一平面的原子可能有4个。
(3)该化合物分子无顺反异构体。
(4)该化合物分子中有手性碳原子,且有两个手性碳原子。
(共6分)
第八题日常生活中,我们常会用到PE(高压聚乙烯)保鲜膜,如果你仔细观察,会发现在包装盒上有“用于微波炉时,请勿让保鲜膜与高油性食物直接接触”的提示,请用化学原理解释之(用化学语言写出关键的书面表达式)。
(共6分)
第九题推测化合物A.-F.的结构简式,指出何者有光学活性,给出该化合物R
构型的书面表达式。
(共15分)
A(C6H10O3)
NaBH4/EtOHH2O
B(C6H12O3)
2C2H5OH/干HCl
C(C10H20O4)
CH3MgI
干(C2H5)2O
H2O/H+
D(C6H12O2)
KOH/H2O
E(CHOK)
H2O/H+F(CHO)+2CHOH
8154
46325
CH3COCH3+CO2
参考答案
第一题解答:
(1)N2H4;
(2)N2O3,O-N-O-N-O;(3)NO2+;(4)N2O4,C2O42-;(5)NH3;(6)NH2OH,还原剂;(7)H2N2O2;H2N2O2=N2O+H2O;(8)NO。
每空0.5分,共6分。
第二题解答:
(1)2KMnO4+3H2SO4+5H2O2=2MnSO4+K2SO4+5O2+8H2O2KI+2H2SO4+CH3COOOH=2KHSO4+CH3COOH+H2O+I2I2+2Na2S2O3=2NaI+2Na2S4O6
每个方程式2分,共6分
(2)起催化作用和减轻溶液的颜色1分
(3)23.61·10-3·0.1018·76.05/(2·0.5027)=0.1822分
(4)2CH3COOOH=2CH3COOH+O21分
第三题解答:
(1)„AcB□CbA□BaC□A„5分
注意:
大写字母要体现出Cl-
Mg2+与空层的交替排列必须正
层作立方最密堆积的次序,
确,Mg2+层与Cl
-
层之间的相对位置关系(大写字母与小写字母的相对关系)不要求。
必须
表示出层型结构的完整周期,即至少写出包含6个大写字母、3个小写字母、3个空层的排列。
若只写对含4个大写字母的排列,如“·AcBCbA·”,得2.5分。
mZMMgClZMMgCl
(2)ρ=
=2=2
VVNAacsin120︒N
A
2
ρa2csin120︒N
Z=A
2
MMgCl
=2.35×103×(363.63×10-12)2×(1766.63×10-12)×0.866×6.022×1023/(95.21×10-3)
=3.012分
每个晶胞含有3个“MgCl2”单元。
1分
(3)NaCl型或岩盐型。
1分第四题解答:
(1)8⨯②+9⨯③-①得
8C(石墨)+9H2(g)→C8H18(g)1分
∆H=8∆H+9∆H-∆H=–207.8kJ·mol–11分
rm2m3m1m
∆S=∑νS=–757.252J·K-1·mol–11分
rmBm
∆G=∆H-T⨯∆S=17.861kJ·mol–11分
rmrmrm
p
K=e–∆rGm/RT=7.36⨯10–41分
p
(2)Kx=K(p/p)–∆ν,∆ν=–8
px
当压力不高时,K为常数,K随总压的增加而增大,故有利于正辛烷的生成。
2分
(3)∆H<0,K随温度升高而减小,因此升高温度不利于正辛烷的生成。
2分
rmp
p
(4)若x(C8H18)=0.1,则Qp=[p(C8H18)/p]/[p(H2)/p]9=0.258>>K=7.36⨯10-4
故x(C8H18)不能达到0.1;2分
(5)若使x(C8H18)=0.5,Kp=Kx(p/p)-8=7.36⨯10-4,求得p=499kPa。
1分第五题解答:
(1)X——SiCl4,Y——SiO2,Z——Si(NH2)4,G——Si3N4每个2分,共
8分
(2)可做耐磨材料和耐高温材料;因为Si3N4是原子晶体,其中Si—N键的键能高,键长短,因此该晶体的熔点高,硬度大。
2分
第六题解答:
(1)每个2分,共10分
II2-
A:
Pt
II
I
B:
PtI
NH2CH3NH2CH3
CH3H2N
C:
I
I
PtPt
I
INH2CH3
I
D£º
I
NH2CH3
Pt
NH3
E£º
O
CO
H2C
COO
NH2CH3
Pt
NH3
(2)将K2PtCl4转化为A目的是使CH3NH2更容易取代A中的碘。
1分
(3)Ag2CO3与D发生下列反应:
D+Ag2CO3=DCO3+2AgI
DCO3再与丙二酸根发生配体取代反应,形成E。
2分
第七题解答:
说法正确的是
(1)、(3)。
2分
说明:
因有两个三元环、两个碳碳双键,故不饱和度(或不饱和指数)为4;一个碳碳双键上的2个碳原子及所连的4个原子共6个原子一定处于同一平面上;分子中处于链端的碳碳双键无顺反异构,另一个碳碳双键有顺反异构;与两个羟基相连接的碳原子为手性碳原
子。
4分
第八题
解答:
由于PE膜受到微波照射后,会产生游离基(自由基)。
1分
[CH2—CH2]n[CH2—CH2]xCH2·+[CH2—CH2]n-x-1CH2·
此问书面表达式完全正确4分
游离基与油脂反应,使油脂产生游离基,彼此间相互结合,相对分子质量增大,油脂逐渐固化并产生对健康有害的物质。
反应过程中,PE不断分解,产生更多的此类物质。
1分
注意:
能写出合理的书面表达式给2分,完全正确4分,有合理的解答内容均酌情给分。
第九题
解答:
OH
A.
CH3COCH2COOC2H5B.CH3CHCH2COOC2H5
OEt
C.
CH3CCH2COOC2H5
OEtOEt
OCH3
D.
CH3CCH2COH
CH3
O
E.
CH3CCH2COOK
OEt
A.-F.每个结构简式2分
F.
CH3CCH2COOH
OH
B.有光学活性1分R构型的书面表达式为:
C
H
全对2分
CH3CH2COOC2H5
投影式全对给2分。
构型式书写不规范给1分。
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- 学年 第二 学期 全国 高中生 化学 竞赛 模拟 试题 答案
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