2023年高中化学竞赛初赛模拟试卷胡波竞赛卷.doc

2023 高中化学竞赛预赛模拟试卷（高中化学竞赛预赛模拟试卷（39）第第一题（题（2 分）分）23592U 原子吸取一个慢中子后，分裂成13654Xe 和9038Sr，写出核反映方程式。第第二题（题（4 分）分）H2NNHNHCOCF3可作为增强基团用于释放显影促进剂的成色剂的合成。1系统命名法命名该有机物；2合成该有机物可用对硝基苯肼和另一重要有机原料，写出结构简式，并指出该步合成反映的反映类型；3本合成工艺中采用高压催化加氢还原硝基，相对用“Fe/盐酸”还原的优点是什么？第第三题（题（7 分）分）1H2O 的沸点（100）比 HF 的沸点（20）高，为什么？2气态氯原子与一个电子结合比气态氟原子与一个电子结合放出更多的能量，为什么？3Li3V2(PO4)3是一种新型的锂离子正极材料。其阴离子是由 2 种多面体组合而成的三维网状结构。请具体指出其阴离子中各原子的连接形式。第第四题（题（10 分）分）钾盐 A 与氧化物 B（等物质的量）在熔融状态下反映，生成 C 和气体 D；C 极易与水反映，生成沉淀 E 和溶液 F；E 干燥易失水生成 B；F 溶液中通入气体 D 生成 A 的溶液；C 易被氧化剂氧化为 G，G 是一种常用的水消毒剂。1写出 AG 所代表物质的化学式；2写出与 A 与 B 反映具有相似化学原理。且在教材上出现过的化学方程式；3选用合适的氧化剂，写出 C 氧化为 G 的反映方程式。第第五题（题（13 分）分）目前工业上通用的铬盐生产工艺是铬铁矿与纯碱及碳酸钙辅料混合、高温焙烧氧化、冷却、水浸、硫酸酸化、结晶除去硫酸钠转化为重铬酸钠产品；然后再进一步加工为其它铬盐产品。该工艺三废污染严重，污染的同时导致铬资源的浪费。中科院过程工程研究所研究开发出液相氧化循环碳氨转化铬盐清洁生产新工艺，反映过程中极易析出产品 NaNH4CrO42H2O。1分两步写出新工艺中的反映方程式。NaNH4CrO4 2H2O 的 TGDTG 曲线见右图图。由图中曲线可以看出 NaNH4CrO42H2O 的热分解分为三步进行：第一步分解温度范围为5095，失重率 19.91%（理论 18.66%）；第二步分解温度范围为100180，总失重率为27.9%（理论25.40%）；第三步分解温度范围为215385，总失重率为 32.20%（理论 32.16%）2请按失重的理论值，写出两步反映方程式；3某学生在实验后发现残留固体质量明显小于 67.8%。（1）指出因素，并写出反映方程式；（2）如何改善操作使结果趋于 67.8%。第第六题（题（9 分）分）下图所示为 HgCl2和不同浓度NH3NH4Cl反映得到的两种含汞的化合物 A和B 的微观结构反复单元图。1写出 A、B 的化学式和 B 的生成反映方程式；2晶体 A 中，NH3、Cl 的堆积方式是否相同，为什么？3晶体 A 中 Hg 占据什么典型位置，占有率是多少？4指出 B 中阴阳离子组成特点；5比较 A 和 B 在水溶液中溶解性的大小。第第七题（题（10 分）分）根据信息写出各题规定物质的结构简式；1以三氯化磷和乙二醇为原料可合成非常重要的有机合成中间体，该中间体中所有氢原子都等价，写出其结构简式。2V2O5、H2O2、在 KOH 中反映，生成钾盐，其阴离子是一种呈镜面对称的配离子，画出其阴离子的结构。3等量的邻苯二胺和邻苯二甲醛，在一定条件下反映，通过模板合成得到一种平面型的多齿配体。核磁共振显示该配体中有五个不同质子，个数比为 11111。请画出配合物水合物的结构。第第八题（题（18 分）分）KNO3是一种重要的化工产品。工业上制备 KNO3的方法较多，常见有下列四种方法：1运用 NaNO3和 KCl 进行制备是最常见最简朴的方法，写出制备原理；2将硝酸与浓的 KCl 溶液混合，可以得到一种黄绿色气体 A 和另一种气体 B，KNO3是一种副产品。B 具有腐蚀性，B 与 O2反映又可生成 A 和气体 C，C 是一种无色的平面型分子。写出上述两个反映方程式；3用固态 KCl 同有机溶剂（如丁醇或乙醚，均用 ROR 表达）中的硝酸稀溶液发生反映，可使反映物中的 NO3转化率达成 100。（1）写出该反映方程式；（2）加入 ROR 的作用是什么；（3）该方法相对于上述其余两种方法的优点是什么？4下面是一种刚获得专利的 KNO3制备方法的重要环节：将 CaSO42H2O 与 NH4HCO3按摩尔比约为 12 加入饱和的(NH4)2SO4母液中搅拌反映；反映结束后过滤，滤饼为 CaCO3，_，结晶出(NH4)2SO4晶体。通过滤得到(NH4)2SO4晶体，干燥得到固态的(NH4)2SO4，_。按固态(NH4)2SO4与 KCl 按摩尔比约为 12，配料后混合粉碎。将上述混合物送入干法反映器中，在常压下加热反映，得到固态的 K2SO4。_。将第步反映得到的 CaCO3与硝酸溶液反映，得到 Ca(NO3)2水溶液。将第步得到的反映物热过滤，滤饼用于 ，滤液冷却到常温结晶析出 KNO3晶体。将第步得到的具有 KNO3晶体的物料过滤，滤液 ，滤饼 KNO3晶体干燥得到最终产品。（1）请将上面的实验环节补充完整；（2）写出上述反映方程式和总反映方程式；（3）请简要评价该方法的优点。第第九题（题（9 分）分）孔雀石绿中的化学功能团可致癌，很多国家已经禁用，但仍有渔民在防治鱼类感染真菌时使用，也有运送商用作消毒，以延长鱼类在长途贩运中的存活时间。孔雀石绿是一种三苯甲烷类染料，它的生产是由 1 分子（mol）的苯甲醛和 2 分子（mol）的二甲苯胺在浓染料混和下，加热缩合成隐色素碱（无色孔雀石绿）A；A 在酸性下被二氧化铅氧化，并在盐酸液中沉淀杰出素碱孔雀石绿（盐酸盐）B。已知 A 分子中心有一个四周体型的碳原子；而 B 分子是一个平面型（活近似平面型）分子。且 A、B 的分子式量相差约 34.45。1写出 A、B 的结构简式；2写出生成 A、B 的反映方程式（有机物用化学式即可）3 已知 B 氯化电位势与组成酶的某些氨基酸相近，请预测 B 是如何产生抗菌杀虫作用的。第第十题（题（10 分）分）有两种常见黑色氧化物 A、B 组成的混合物，取 2.875g 溶于足量 KIH2SO4的溶液中，充足反映后过滤。滤饼经干燥后为白色晶体 C，质量为 3.809g；所得滤液用 2mol/L 的 Na2S2O3溶液进行滴定，消耗 25.00mL；若所得滤液中加入足量 NaOH，则得到白色沉淀 D，D 可被 H2O2氧化干燥后得到 B。1通过计算和推理，拟定 A、B、C、D 的化学式；2写出 A、B 分别与 KIH2SO4溶液反映的化学方程式；3拟定混合物样品中 A、B 物质的量。第第十一题（题（8 分）分）以两种烃为反映物，用最佳方法合成“4硝基二苯甲酮”（限用品有高产率的各反映，标明合成的各个环节）。参考答案参考答案 第第一题（题（2 分）分）23592U10n13654Xe 和9038Sr1010n 第第二题（题（4 分）分）11(4氨基苯基)2三氟乙酰基肼（1 分）2(CF3CO)2O（1.5 分）取代 3后解决简朴，提高了工作效率和反映产率。第第三题（题（7 分）分）1每个水分子平均最多可形成 2 个氢键，每个 HF 分子平均最多生成 1 个氢键。前者氢键数目多，总键能较大，故沸点较高。（2 分）2氟原子半径小，外层孤对电子多，电子云密度大，电子间斥力大，使得氟原子结合一个电子形成气态 F时放出能量较少。（2 分）3PO4四周体、VO6八面体通过共用顶点氧原子而组成三维骨架结构，每个 VO6八面体周边有 6 个 PO4四周体，而每个 PO4四周体周边有 4 个 VO6八面体。（3 分）第第四题（题（10 分）分）1A：K2CO3 B：Fe2O3 C：KFeO2 D：CO2 E：Fe(OH)3 F：KOH G：K2FeO4（各1 分）2K2CO3SiO2K2SiO3CO2（1.5 分）32FeO23ClO2OH2FeO423ClH2O（1.5 分）第第五题（题（13 分）分）14Fe(CrO4)27O28Na2CO38Na2CrO42Fe2O38CO2（2 分）Na2CrO4NH3CO23H2ONaNH4CrO42H2ONaHCO3（2 分）2NaNH4CrO42H2ONaNH4CrO42H2O（1 分）4NaNH4CrO42Na2CrO4(NH4)2Cr2O72NH3H2O（2.5 分）2Na2CrO4(NH4)2Cr2O7Na2Cr2O72NH3H2O（2 分）3（1）分解产生的 CrO3除与 Na2CrO4反映外，还也许发生对 NH3的氧化反映和自身的分解反映，即产物中有 Cr2O3（1.5 分）：2NH32CrO3N2Cr2O33H2O（1 分）；4CrO32Cr2O33O2或(NH4)2Cr2O7N2Cr2O34H2O（2）在强流动气氛中进行（1 分）第第六题（题（9 分）分）1A：Hg(NH3)2Cl2；B：Hg2(NH2)2Cl2（HgNH2Cl）；HgCl22NH3HgNH2ClNH4Cl（各1分）2都为简朴立方堆积（1.5 分）3占据 Cl形成简朴立方的面心，占有率 1/6（各 1 分）4B 中存在着HgNH2Hg锯齿型链和链间的 Cl（1.5 分）5A 比 B 易溶于水（1 分）第第七题（题（10 分）分）1OOPCl（3 分）2（3.5 分）3（3.5 分）第第八题（题（9 分）分）1反映 NaNO3KClNaClKNO3是可逆的，根据 NaCl 的溶解度随温度变化不大，而 KCl、KNO3和 NaNO3在高温时具有较大溶解度而温度减少时溶解度明显减小的这种差别，将一定浓度的 NaNO3和 KCl 混合液加热浓缩，氯化钠析出。通过热过滤除去氯化钠，将此溶液冷却至室温，即有大量硝酸钾析出，氯化钠仅有少量析出，从而得 到硝酸钾粗产品。在通过重结晶提纯，得到纯品。（3 分）23KCl4HNO3Cl23KNO3NOCl2H2O（2 分）2NOClO2N2O4Cl2（2 分）3（1）KClHNO3HClKNO3。（1 分）（2）减少溶液的极性，使 KNO3从体系中沉淀出来。（1 分）（3）反映物的运用率高，产物纯度高。（1.5 分）4（1）滤液经蒸发浓缩得到饱和溶液后冷却(NH4)2SO4母液循环用于第步反映 干法反映生成的 NH4Cl 升华并进入冷凝器中冷却，得到粉状的高纯度的 NH4Cl 将第步得到的 K2SO4与第步得到的 Ca(NO3)2水溶液反映 第步反映 用于第步循环运用（各 0.5 分）（2）CaSO42NH4HCO3CaCO3(NH4)2SO4H2OCO2(NH4)2SO42KClK2SO42NH32HCl CaCO32HNO3Ca(NO3)2H2OCO2 Ca(NO3)2K2SO4CaSO42KNO3（各 0.5 分）NH4HCO3HNO3KClNH4ClKNO3H2OCO2（1 分）（3）原料成本不高，大部分物质可循环使用，产品纯度较高，且有重要副产品 NH4Cl，适合工业化生产。（1.5 分）第第九题（题（9 分）分）1A：B：（各 3 分）2C7H6O2C8H11NC23H26N2H2O C23H26N2PbO23HClC23H25N2ClPbCl22H2O（各 1 分）3在细胞分裂时发生竞争而阻碍蛋白肽的形成（1 分）第第十题（题（10 分）分）1A：CuO B：MnO2 C：CuI D：Mn(OH)2（各 1 分，过程 2 分）22CuO5I4H2CuII32H2O MnO23I4HMn2I32H2O（各 1 分）3A：0.0100mol B：0.0150mol（各 1 分）第第十一题（题（8 分）分）CH3423SOHHNONO2CH3HKMnO/4NO2COOH 2SOClNO2COCl366/AlClHC