全国化学竞赛(预赛)模拟试卷.doc

全国化学竞赛（预赛）模拟试卷时间：3小时 满分：100分一（14分）1（2分）1999年4月，美国劳仑斯柏克莱国家实验室的领导人，核化学家Kenneth E. Gregorich宣布，在该实验室的88英寸回旋加速器上，研究者用高能离子轰击靶，氪核与铅核融合，放出1个中子，形成了一种新元素A。写出合成新元素A的反应方程式： 2（2分）试比较邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛的沸点和酸性： 3（2分）把NaOH滴入同浓度的CuSO4溶液中即有沉淀生成。由实验得知：当NaOH和CuSO4溶液的体积比为1.5:1时，残留在溶液中的Cu2极小。此时生成沉淀的化学式是 4（3分）某烃C10HX中只含有仲、叔两种碳原子，且分子高度对称，则该烃的二氯取代物的种数为 5（3分）聚1，3异戊二烯是天然橡胶的主要成分，它经臭氧氧化，再在锌粉和稀硫酸作用下水解，水解产物能发生碘仿反应。写出水解产物的结构简式和发生碘仿反应的方程式 6（4分）写出二种定量测定H2O2水溶液中H2O2含量的化学方程式和简要实验步骤 二(10分)1（2分）HCN为剧毒物质，受热水解为甲酰胺，后者进一步水解为甲酸铵。写出这二步反应式。你认为酸性还是碱性有利于水解反应的进行。 2（3分）1993年湖南浏阳某地区金矿遭当地村民非法开采，造成水域污染。从金矿中提取金的主要化学过程是以NaCN溶液浸取金砂，然后以锌粉处理浸取液。写出并配平该过程的化学方程式。3（3分）检查水中HCN的方法是：往被怀疑有HCN的溶液中加适量KOH、FeSO4及FeCl3。写出反应式及实验现象。4（2分）含CN的弱碱性污染水可用漂白粉处理，处理后水体逸出少量刺激性气体，写出并配平这一消毒过程的化学反应式。三（9分）氯化亚砜（SOCl2）是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。1（2分）氯化亚砜分子的几何构型是 ；中心原子采取 杂方式，是 （等性、不等性）杂化。2（1分）写出亚硫酸钙和五氯化磷共热，制备氯化亚砜反应的化学方程式 3（1分）氯化亚砜在有机化学中用作氯化剂，写出乙醇和氯化亚砜反应的化学方程式 4（1分）氯化亚砜可以除去水含氯化物（MClnxH2O）中的结晶水，用化学方程式表示这一反应 5（2分）比较3、4两个反应的共同之处是 ；这两种方法的优点是 ；反应完成后，除去剩余氯化亚砜的方法是 。6（2分）试用简要的文字和化学方程式给出解释：为什么在液体SO2中，可用Cs2SO3滴定SOCl2？四（9分）醛类（RCHO）分子中碳基上氧原子吸引电子能力强于碳原子，使羰基碳上带有部分正电荷，从而表现出以下两方面的性质：碳基碳接受带负电荷或带部分负电荷的原子或原子团进攻，而发生加成反应，称为亲核加成反应。氢（RCH2CHO）表现出一定酸性，能与碱作用，产生碳负离子：RCHCHO。1（2分）醛与亚硫酸氢钠加成反应的过程如下：为什么（）会转化成（）？2（2分）已知RCH2CHONH2NH2ARCH2CHNNH2，写出A的结构简式3（2分）乙醛与乙醇在催化剂作用下，可生成半缩醛（C4H10O2）和缩醛（C6H14O2）。试写出半缩醛的结构简式和缩醛的结构简式：4（3分）乙醛与OH作用可产生的碳负离子，该碳负离子又可进攻另一分子乙醛，而发生加成反应： 2CH3CHOC（分子式：C4H8O2）D试写出该碳负离子的电子式和C、D的结构简式：五（9分）含有银、铜、铬的一种合金，质量为1.500g，溶解后溶液中含有 Ag、Cu2、Cr3，用水稀释到500.00mL。（1）取出50.00mL溶液，加入过量稀碱溶液，分离出沉淀物，滤液用足量H2O2氧化，酸化上述溶液，用25.00mL 0.100mol/L的Fe()盐溶液还原其中的Cr2O72成Cr3，未反应的Fe()盐溶液，用0.0200 mol/L KMnO4溶液滴定，耗KMnO4溶液17.20 mL。（2）在另一个实验中，取200.00mL原始溶液进行电解。电解析出金属的电流效率为90%，电流强度为2A，在14.50min内，三种金属恰好完全析出。求合金中Ag、Cu、Cr的百分含量。 （相对原子质量：Cr 52.00；Cu 63.55；Ag 107.9；法拉第常数：9.648104C/mol）六（9分）化合物A（C10H16）是一种存在于橘子、柠檬及釉子皮中的一个烯烃。A吸收2mol的氢形成烷烃B（C10H20）。A被KMnO4酸性溶液氧化成化合物C（如右图所示）；A在催化剂作用下加2mol水，生成一个无手性的醇类D。1（1分）化合物A的结构中有无环？若有，有几个环？2（2分）那些结构可以氧化成C？3（2分）写出D的结构式。4（2分）A最可能是哪种结构？5（1分）B最可能是哪种结构？七（16分）配位化合物简称配合物，是一类特殊的稳定化合物。例如，白色硫酸铜粉末溶于水生成蓝色配合物Cu(H2O)4SO4。其中方括号内的部分称配合物的内界，方括号外的部分称配合物的外界。方括号内的金属原子或离子称形成体，其余部分是与金属原子紧密结合的基团，称配位体。配位体提供孤对电子与形成体形成配位健。配合物中每个形成体周围的配位键数称该形成体的配位数。提供孤对电子的原子称配位原子，如NH3分子中的N原子、H2O分子中的氧原子等都可作为配位原子，则NH3和H2O称配位体分子。配合物的命名规则类似无机化合物，称某酸某或某化某。内界的命名是先配体（标出配体个数）加以“合”字，在金属原子后，用罗马数字表示金属离子的化合价。如Cu(H2O)4SO4命名为硫酸四水合铜()。若有多种配位体，则配位体命名次序为：先阴离子，后阳离子，再中性分子；先有机，后无机；先简单，后复杂。依据上述知识，回答下列问题。1（5分）填写下表空白处。序号配合物的化学式配合物的名称形成体配位体配位数1Cu(H2O)4SO4硫酸四水合铜()Cu()H2O42二氯化四氨合锌()3CoClNO2(NH3)4Cl4K3Fe(CN)65五氯一氨合铂()酸钾2（2分）在一个配位体分子中若有二个配位原子，同时与一个形成体成键时，即可形成环形化合物。乙二胺四乙酸是一种常用的含有多个配位原子的试剂，请写出乙二胺四乙酸分子的结构简式，指出其中的配位原子最多可以有几个？最多可形成几个五原子环？3（3分）配位数为4的配合物可形成立方晶体，形成体（以M表示）处在立方体中心，请指出这类配合物的分子可能有 种空间构型体？在下图中标出每种空间构型体里配位原子的空间位置（每个位置画一个黑点），并指出每种构型的名称。（图形不够可以自己画）构型名称： 4（6分）固体Co(NH3)3(H2O)2ClBr2可能有几种不同组成的配离子。现通过以下实验测定Co(NH3)3(H2O)2ClBr2的结构式。将含0.683g Co(NH3)3(H2O)2ClBr2的溶液通过H离子交换树脂，交换出来的酸用0.125mol/L的NaOH溶液滴定，用去NaOH溶液32.0mL；另将0.683g Co(NH3)3(H2O)2ClBr2溶于足量水，并加入过量的AgNO3溶液，产生的沉淀经离心分离干燥后称量为0.752g。已知配离子呈八面体结构，试确定该配离子，并画出它的所有几何异构体和其中的对映体。（摩尔质量(g/mol)：Co(NH3)3(H2O)2ClBr2 341.4； AgCl 143.4； AgBr 187.8）八（16分）钼是我国丰产元素，探明储量居世界之首。钼有广泛用途，例如白炽灯里支撑钨丝的就是钼丝；钼钢在高温下仍有高强度，用以制作火箭发动机、核反应堆等。钼是固氨酶活性中心元素，施钼肥可明显提高豆种植物产量，等等。1（2分）钼的元素符号是42，写出它的核外电子排布式，并指出它在元素周期表中的位置。2（4分）钼金属的晶格类型为体心立方晶格，原子半径为136pm，相对原子质量为95.94。试计算该晶体钼的密度和空间利用率（原子体积占晶体空间的百分率）。= ；= 3（4分）钼有一种含氧酸根MoxOyz（如右图所示），式中x、y、z都是正整数；Mo的氧化态为+6，O呈2。可按下面的步骤来理解该含氧酸根的结构：（A）所有Mo原子的配位数都是6，形成MoO66，呈正八面体，称为“小八面体”（图A）；（B）6个“小八面体”共棱连接可构成一个“超八面体”（图B），化学式为Mo6O192；（C）2个”超八面体”共用2个“小八面体”可构成一个“孪超八面体”（图C）；，化学式为Mo10O284；（D）从一个“挛超八面体”里取走3个“小八面体”，得到的“缺角孪超八面体”（图D）便是本题的MoxOyz（图D中用虚线表示的小八面体是被取走的）。 A B C DMoxOyz的化学式为 4（1分）钼能形成六核簇合物，如一种含卤离子Mo6Cl84，6个Mo原子形成八面体骨架结构，氯原子以三桥基与与Mo原子相连。则该离子中8个Cl离子的空间构型为 5（5分）辉钼矿（MoS2）是最重要的铝矿，它在403K、202650Pa氧压下跟苛性碱溶液反应时，钼便以MoO42型体进入溶液。在上述反应中硫也氧化而进入溶液，试写出上述反应的配平的方程式；在密闭容器里用硝酸来分解辉钼矿，氧化过程的条件为423K523K，1114575Pa1823850Pa氧压。反应结果钼以钼酸形态沉淀，而硝酸的实际消耗量很低（相当于催化剂的作用），为什么？试通过化学方程式（配平）来解释。九（8分）一早在十六世纪，人们就将古柯叶的提取液用于抗疲劳。1826年Wohler揭示了其活性成分是可卡因（一种毒品）A（C17H21NO4）。它虽然是很有效的局部麻醉药，但毒性大，易成瘾。A用氢氧化钠水溶液水解，中和后得甲醇，苯甲酸和芽子碱B（C9H15NO3）。B用三氧化铬氧化得C（C9H13NO3），C加热生成含有羰基的化合物D（C8H13NO）并放出一种气体。D在活性镍催化下氢化得到醇E（E可表示为或）后来有人通过Mannich反应，以CH2NH2、3一氧代戊二酸与F为反应物，一步反应就合成了D，反应式如下：提示：（l）一酮酸在加热时可以脱羧（CO2）生成酮，例如： （2）Mannich反应是含有活泼氢的有机物与胺和甲醛发生三分子之间的缩合反应，放出水分子，该反应可以简单地看作活泼氢在反应过程中被胺甲基取代，例如： 回答下列问题：1写出A、BC、D的结构式。2写出F的结构式。高中化学夏令营竞赛参考答案一（共14分）1（2分）2沸点较高的是对羟基苯甲醛（1分）；酸性较强的是对羟基苯甲醛（1分）（邻羟基苯甲醛主要形成分子内氢键）33Cu(OH)2CuSO4 （或Cu4(OH)6SO4）（2分）46（3分）（x=16，该烷烃是金刚烷）5CH3COCH2CH2CHO（1.5分）CH3COCH2CH2CHONaOOCCH2CH2CHOCHI3（1.5分）6用标准KMnO4溶液滴定H2O2水溶液：2MnO45H2O26H=2Mn25O28H2O（2分）H2O2水溶液中加入过量KI溶液，再用标准Na2S2O3溶液进行滴定：H2O22I2H=I22H2O I22S2O32=2IS2O42 （2分）二（共10分）1HCNH2OHCONH2 （1分）HCONH2H2OHCOONH4 （0.5分）酸性有利（0.5分）24Au8CNO22H2O4Au(CN)24OH (2分)（写对Au的配合物给1分）2Au(CN)2ZnZn(CN)422Au (1分)3HCNKOHKCNH2O（0.5分）Fe26CNFe(CN)64 （0.5分）Fe(CN)64Fe3KKFeFe(CN)6或3Fe(CN)644Fe3Fe4Fe(CN)63 （1分）蓝色沉淀（1分 答对颜色即可）4CNClO2H2ONH3HCO3Cl （2分）三（共9分）1三角锥形（1分） sp2（0.5分）不等性（0.5分）2CaSO32PC15CaC122POCl3SOC12（1分）3CH3CH2OHSOCl2CH3CH2ClSO2HCl（1分）4MClnxH2OxSOCl2MClnxSO22xHCl（1分）5氯化亚砜与醇、水分子中的羟基作用，生成SO2和HCl（0.5分）；反应中的其它产物都是气体而逸出（1分）；可在真空中蒸馏而赶掉（0.5分）。6液体SO2的自电离与水相似：2SO2SO2SO32 在液体SO2中，SOCl2、Cs2SO3如下电离：SOCl2SO22ClCs2SO32CsSO32 两者混合使电离平衡向左移动生成SO2，SOCl2Cs2SO3SO22CsCl （2分）四（共9分）lSO4H的酸性强于OH的酸性（1分）2RCH2CH(OH)NHNH2（2分）3CH3CH(OH)OCH2CH3（1分）CH3CH(OCH2CH3)2 （1分）4； ； （各1分）五（共9分）Cr30.5Cr2O723Fe2 5Fe2MnO4nCr1/3(0.025000.10050.017200.0200) 100.0026mol (3 分)2nCu3nAg3nCrne2.590%214.5060/964800.0406mol（3分）63.55nCu107.9nAg52.00nCr1.500nCu0.0143mol（1分） nAg0.0042（1分）Cr%9.0% Cu%60.4% Ag%30.6%(1分)六（共9分）1有1个环（1分）2（2分，答对1个0.5分，2个1分） 3（2分）4（2分）5（1分）七（共16分）12：Zn(NH)4Cl2 Zn() NH3 4（1分）3：氯化一氯一硝基四氨合钴() Co() Cl、NO2、NH3 4 （1分）4：六氰合铁()酸钾 Fe() CN 6（1分）5：KPtCl5NH3 Pt()、Cl NH3 6（1分）2最多有6个配位原子（0.5分）最多可形成5个环（0.5分）（1分）32（1分） 正方形（1分） 正四面体（1分）4Co(NH3)3(H2O)2ClBr2（4分）（0.5分）（0.5分）（存在对映体，1分）八（共16分）1Kr4d55s1（1分） 第四周期（0.5分）B族（0.5分）210.3g/cm3（2分）68.0%（2分）3Mo7O246（4分）4正方体（1分）52MnS29O212OH=2MoO42十4SO42十6H2O（2分）MoS26HNO3=H2MoO42H2SO46NO2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO2MoS29O26H2O2H2MoO44H2SO4 （3分）九（共8分）1A： B：C： D：（各1.5分）2OHCCH2CH2CHO（2分）参考数据：省一等奖 82分；二等奖 71分；三等奖 57