20-18年度全国高中~化学竞赛(初赛~)模拟试题~6(word含内容答案~).doc

#*高中化学竞赛初赛模拟试卷（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651181191181615H 1.008相对原子质量He 4.003Li 6.941Be 9.012B 10.81C 12.01N 14.01O 16.00F 19.00Ne 20.18 Na 22.99Mg 24.31Al 26.98Si 28.09P 30.97S 32.07Cl 35.45Ar 39.95 K 39.10Ca 40.08Sc 44.96Ti 47.88V 50.94Cr 52.00Mn 54.94Fe 55.85Co 58.93Ni 58.69Cu 63.55Zn 65.39Ga 69.72Ge 72.61As 74.92Se 78.96Br 79.90Kr 83.80 Rb 85.47Sr 87.62Y 88.91Zr 91.22Nb 92.91Mo 95.94Tc 98Ru 101.1Rh 102.9Pd 106.4Ag 107.9Cd 112.4In 114.8Sn 118.7Sb 121.8Te 127.6I 126.9Xe 131.3 Cs 132.9Ba 137.3La LuHf 178.5Ta 180.9W 183.8Re 186.2Os 190.2Ir 192.2Pt 195.1Au 197.0Hg 200.6Tl 204.4Pb 207.2Bi 209.0Po 210At 210Rn 222 Fr 223Ra 226Ac LaRfDbSgBhHsMtDsLa 系La 138.9Ce 140.1Pr 140.9Nd 144.2Pm 144.9Sm 150.4Eu 152.0Gd 157.3Tb 158.9Dy 162.5Ho 164.9Er 167.3Tm 168.9Tb 173.0Lu 175.0第第题（题（6 分）分） 1乙烯酮（CH2CO）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：CH2COHACH3 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 CH3COCl B 与 H2O 加成生成 CH3COOH C 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 2050MPa 的高压和 500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：3H26e6HD 新法合成氨的电解反应为：N23H22NH3第第题（题（5 分）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（题（11 分）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 12 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。#*第第题（题（8 分）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（题（11 分）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。 5SbCl3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 245565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）#*第第题（题（9 分）分） 某芳香烃 X，其摩尔质量不超过 300g/mol，取 X 1.0g，室温下在 2.385L O2中燃烧， 恰好完全反应，得到 1.800L CO2。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（题（11 分）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）IIIIIID（金黄色晶体）E（淡黄色晶体）IVV （）加入过量 KI，反应温度 70；（）加入 CH3NH2；A 与 CH3NH2的反应摩 尔比12；（）加入 HClO4和乙醇；红外光谱显示 C 中有两种不同振动频率的 PtI 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；（）加 入适量的氨水得到极性化合物 D；（）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？#*第第题（题（8 分）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： 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： ； ，并用过量的浓度为 0.00500 mol/L 的 Na2S2O3溶液 30.0mL 完全吸 收，此时发生反应： ； ，用浓度为 0.0100 mol/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（题（16 分）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） 。CH2CH2EFabCH2CH2GHIJcdefKLA gJ /Fh1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？ 4C、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。#*第第题（题（15 分）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。 11774 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 A cm2，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 S cm2的水中，若每滴溶液的体积为 Vd mL，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 。 2X 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MNaClg消耗苯体积 / cm3NA15.879 322.2729.456 620.67（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。#*#*参考答案参考答案第第题（题（6 分）分） 1C 2D 3A（各 2 分） 第第题（题（5 分）分） 七 IVA XO2 八 IVA（各 1 分） 第第题（题（11 分）分） 1酸性溶液中：2Fe(CN)64H2O22H2Fe(CN)632H2O 碱性溶液中：2Fe(CN)63H2O22OH2Fe(CN)642H2OO2（各 1.5 分）2Fe22Fe38OHFe3O43H2O（2 分） 33C8H2SO42K2Cr2O72Cr2(SO4)33CO22K2SO48H2O（3 分） 42CN5ClO2HN22CO2H2O5Cl（3 分） 第第题（题（8 分）分）1P4O10（1 分） （2 分）2A：(HPO3)4 B：H4P2O7 C：H3PO4（各 1 分） 3脱水剂、干燥剂（2 分） 第第题（题（11 分）分） 12SbCl3SbCl2SbCl4（1 分） 2说明 SbCl3对 Cl是一个强接受体（1 分） ，产生了阴、阳离子： LiClSbCl3LiSbCl4（1 分） 33CCl42SbF33CCl2F22SbCl3 CCl2F22H2OCO22HCl2HF（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） 55SbOClSbCl3Sb4O5Cl2（Sb2O3·2SbOCl）4Sb4O5Cl2SbCl35Sb3O4Cl（Sb2O3·SbOCl） 。 4Sb3O4Cl4Sb2O3（s）SbCl3 Sb2O3（s）Sb2O3（l） （各 1 分） 第第题（题（9 分）分） 1C20H26（3 分）A： B：（各 3 分）#*第第题（题（11 分）分）1PI HN2CH3ºn d INH ºZHC C3 PI HN2CH3ºn d INH ºZHC C3 （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：Ag2CO3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。Ag2CO3与 D 发生下列反应： DAg2CO3DCO32AgI DCO3再与丙二酸根发生配体取代反应，形成 E。 （2 分） 第第题（题（8 分）分） 1将产生的 I2升华 5COI2O55CO2I2 I22S2O322IS4O62 向的溶 液中加 4 滴淀粉溶液作指示剂（各 1 分） 21.75mg/L（4 分） 第第题（题（16 分）分）1A： B： C： D：（各 1分）2B：2甲基1苯基2丙醇 C：2苯基1丁烯（各 1 分） 3符合查氏消去规则，消去氢原子少的碳原子上的氢原子；C、D 中的苯环和双键是共轭的，能量低，更易生成。 （各 1 分） 4C（1 分） 5a：HBr；b：Mg；f：PCl3；g：AlCl3（各 0.5 分） 6F：CH3CH2MgBr；H：CH3CHO J： K： L：（各 1 分）第第题（题（15 分）分）1 （1）（2 分）1 dVmAVSMdm（2）防止水蒸发（1 分） 2 （1）6.057×1023mol1；5.972×1023mol1（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 CuAg。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）电子的物质的量电子数 AgMAgmqIt /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