高中化學奧林匹克競賽全真模擬試題(二)

1、高中化學奧林匹克競賽全真模擬試題（二）題號12345678910總分滿分312812620127146100得分評卷人l         競賽時間3小時。遲到超過半小時者不能進考場。開始考試后1小時內不得離場。時間到，把試卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤離考場。l         試卷裝訂成冊，不得拆散。所有解答必須寫在指定的方框內，不得用鉛筆填寫。草稿紙在最后一頁。不得持有任何其他紙張。l   

2、60;     姓名、報名號和所屬學校必須寫在首頁左側指定位置，寫在其他地方者按廢卷論處。l         允許使用非編程計算器以及直尺等文具。 翻印無效第1題（3分）下表是摘自當前高中化學教材附錄中的相對原子質量（部分）HHeLiBeBCNO1.007944.0026026.9419.01218210.81112.010714.006715.9994FNeNaMgAlSiPS18.998403220.179722.98977024.305626.98153828.0855

3、30.97376132.062上表元素（及更多元素）中，有的元素的相對原子質量（原子量）的有效數字的位數多達79位，而有的元素的相對原子質量的有效數字位數少至34位，為什么？第2題（12分）將H2O2慢慢加入到SbF5的HF溶液中得一白色固體A，A是一種鹽類，其陰離子呈八面體結構。2-1 A的結構簡式 ，生成A的化學方程式 。2-2 A不穩(wěn)定，能定量分解，B是產物之一，其中亦含有八面體結構，B的結構簡式為 。2-3 若將H2S氣體通入SbF5的HF溶液中，則得晶體C，C中仍含有八面體結構，寫出C的結構簡式 。生成C的化學反應方程式是 。2-4 將H2O2滴入液氨中得白色固體D，D是一種鹽，含有

4、正四面體結構，寫出D的結構式 和生成反應方程式 。比較H2O2和H2S的性質異同 。第3題（8分）有機物X具有旋光活性，其分子由C、H、O、N 4種元素組成，其中C、H、O的原子個數比是352；工業(yè)上可以用A和B以物質的量14通過取代反應制備X；X能與4倍其物質的量的NaOH反應，并能與Ca2等與大部分金屬離子11絡合，所得螯合物結構中存在5個五原子環(huán)。3-1      寫出X的化學式 和B的結構簡式 。3-2      寫出滿足條件的全部X的結構簡式，分別命名和計算光學異構

5、體的個數。第4題（12分）據中國制藥報道，化合物F是用于制備抗“非典”藥品（鹽酸祛炎痛）的中間產物，其合成路線為：4-1 請寫出有機物字母代碼的結構簡式。4-2 第、步反應的順序能否填倒，說明理由。4-3 寫出DEF的化學方程式，并用系統(tǒng)命名法命名F。4-4 第步反應的反應類型是 。4-5 E在一定條件下可聚合成熱固性很好的功能高分子，寫出合成此高聚物的化學方程式。第5題（6分）現在，我們來研究AgNO3溶液和(NH4)2S溶液之間的反應。將AgNO3溶液和(NH4)2S溶液混合，會發(fā)生反應。若在31時，將5mL 2mol/L AgNO3溶液和5mL接近飽和的(NH4)2S溶液分別放在2個青霉

6、素瓶中，用一段60cm長充滿飽和KNO3溶液的一次性醫(yī)用輸液管作鹽橋，如圖所示：經觀察，電解一段時間后，二個青霉素瓶中都有新物質生成。5-1 插入AgNO3(aq)的碳棒上有 ，是因為有 生成；插入(NH4)2S溶液的碳棒附近的液體顯 色，是因為有 生成；上述電解的離子反應方程式為 。5-2 在盛AgNO3溶液和(NH4)2S溶液液面上分別用1cm厚的石蠟油封閉液面的原因是第6題（20分）A物質是實驗室一種無色有毒的揮發(fā)性液體，由X、Y兩種短周期元素組成。A在空氣中極易著火生成B氣體和C氣體；A不溶于水，但加熱到423K可以和水反應，生成B氣體和D氣體，D只含兩種元素，其中一種是Y。在交流放電

7、的情況下，分解生成E氣體、F固體兩種物質，E物質和B化學式量幾乎相等，含Y元素約72.7%；F是環(huán)狀單質分子，具有冠狀結構，易溶于A，F的式量約是C的4倍。E可在液氮條件下與HBr于77K生成含雙鍵結構的物質G，冷卻至室溫可得G的環(huán)狀三聚體H。6-1 寫出A、B、C、D、E、F、G、H的結構簡式。6-2 用X射線衍射法測得F的晶體為正交晶系，晶胞參數a1048pm，b1292pm，c2455pm。已知該物質的密度為2.07g·cm3。計算每個晶胞中F分子的數目。6-3 自發(fā)現富勒烯以來，其神奇的結構和性能引起了人們對碳原子團簇廣泛和深入的研究。除了碳原子團簇之外，其它元素的原子團簇是

8、否也具有類似碳原子團簇的奇異的特性，這是個十分有趣的研究課題。F物質有很多同分異構體，在實驗手段受到各種條件的限制時，理論研究是一種重要的補充。廈門大學化學系對F物質的原子團簇進行了理論計算，發(fā)現除了冠狀結構外還有多種結構。其中一種X具有2次對稱軸，以及兩個包含對稱軸的對稱面，一配位和三配位原子數目相等；另外一種Y是一種椅式結構原子團簇增加2個原子形成，也具有二次對稱軸，對稱面和對稱軸垂直。請畫出這兩種結構的原子團簇。6-4 五氟化砷AsF5（2.93g）和上述物質F（0.37g）用四氮化四硫S4N4（0.53g）在液態(tài)SO2溶劑中發(fā)生完全的反應，溶劑和揮發(fā)性產物被泵抽出后得黃色固體殘留物L（

9、3.08g），分析J知其含有：As 28.04%，F 42.70%，N 5.25%，經分析L是離子化合物，陰離子為正八面體結構，陽離子為兩種元素組成，結構是直線形。固體L（0.48g）溶于液態(tài)二氧化硫，和疊氮化銫CsN3（0.31g）完全反應，收集應釋放出得氮氣于66.5kPa、298K為67.1cm3。反應混合物過濾得難溶藍黑色纖維狀固體J（0.16g）。分析J知其含有2種元素，其中含N 30.3%。紅外光譜、X射線粉末衍射結果表明抽出SO2后殘留物是六氟砷（V）酸銫。（1）L的實驗式是什么？（2）提出L的結構式；（3）寫出配平的生成L的方程式；（4）1mol L發(fā)生轉化時生成氮氣的物質的量

10、；（5）J的化學式；（6）寫出n mol L生成J的普遍離子方程式。第7題（12分）已知298.2K時，（C2H5OH，液）= 1366.8 kJ·mol-1，水和乙醇的摩爾蒸發(fā)焓/( kJ·mol-1) 分別為44.01和42.6，C2H4(g), H2O(g)和 CO2(g)的/( kJ·mol-1) 分別為52.26、241.8及393.5，求7-1 同溫度下，分子式為CnH2n的物質的與之間的關系式；7-2 求298.2K時C2H4(g) 7-3 298.2K時C2H5OH（氣）的 和7-4 298.2K時C2H4(g) + H2O(g) C2H5OH(g

11、)的第8題（7分）苯巴比妥是1903年就開始使用的安眠藥，其合成路線表示如下。請在相應的方格中寫出AF和苯巴比妥的結構：第9題（14分）鋰電池由于其安全可靠的性能，體積小、質量輕、高效能及可逆等卓越品質被廣泛應用于移動電話、筆記本電腦、數碼相機等便攜式電子器材中。 下圖為鋰電池工作原理圖，陰極材料由LiMO2（M=Co, Ni, V, Mn）構成，陽極材料由石墨構成，陰、陽兩極之間用半透膜隔開，充電時鋰離子由陰極向陽極遷移，放電時則相反，電池可表示為：() Cn / LiClO4 / LiMO2 (+)9-1 寫出鋰電池充放電時的可逆電極反應。9-2 根據上圖所示的LiMO2的尖晶石結構，寫出

12、氧的堆積方式，并指出Li和M占據何種空隙，畫出以氧為頂點的一個晶胞。9-3 鋰離子在陽極與石墨形成固體混合物，試推測并畫出鋰離子嵌入石墨的可能結構。9-4 早期的陽極材料用的是鋰金屬, 試指出鋰金屬作陽極材料的不足, 并說明還可以用什么物質替代石墨作陽極材料?第10題（6分）稱取含有KBrO3、KBr及惰性物質試樣1.000g，溶解定容于100mL容量瓶中。移取25.00mL試液，在H2SO4介質中以Na2SO3還原BrO3至Br，調至中性，用0.1010mol/LAgNO3滴定至終點，用去10.51mL，另取25.00mL試液，用硫酸酸化后，加熱趕去Br2，再調至中性，滴定剩余的Br，用去上

13、述的AgNO3標準溶液3.25mL。計算試樣中KBrO3、KBr 的質量分數。（已知KBrO3、KBr的摩爾質量分別為167.0g/mol，119.0g/mol）參考答案：1 有一些元素在自然界中分布較易準確測得（1分），有的只有一種穩(wěn)定核素，所以相對原子質量有效數字多（1分）；有的元素在自然界中的平均豐度難以準確測得，有效數字較少（1分）。2-1 H3O2+SbF6- (2分) ； H2O2+HF+SbF5=H3O2+SbF6- (1分)2-2 H3O+SbF6- (2分)2-3 SH3+SbF6- (2分) ； H2S+HF+SbF5=SH3+SbF6- (1分)2-4 NH4+HOO-

14、(2分) ； H2O2+NH3=NH4+HOO- (1分) H2O2既是酸又是堿，H2S是一種堿（1分）3-1 C12H20N2O8（2分） ClCH2COOH（1分）X1： X2：（2分）3-2 命名：2，3丁二胺四乙酸 1，2丁二胺四乙酸（1分）異構體 3種 2種（2分）4-1 B：；C：；D：；F：（各1分）4-2 不能，因為先生成，再與KMnO4氧化時NH2也會被氧化。（2分）4-3 HCl（2分）F：N芐基鄰氨基苯甲酸（1分）4-4 還原反應（1分）4-5 nnH2O（2分）5-1 銀白色固體；銀；黃；硫；2AgS22AgS（各1分）5-2 避免空氣中氧氣的干擾（1分）6-1 A：C

15、S2 B：CO2 C：SO2 D：H2S E：CS F：S8G： H：（各1分）6-2 Z16（3分）6-3 X： Y：（寫出1個即可）（各1.5分）6-4 （1）AsF6NS2（1分）（2）NS2AsF6（1分）（3）12AsF5S82S4N48NS2AsF64AsF3（1分）（4）1mol（1分）（5）SN（1分）（6）nNS2AsF6nCsN32(SN)nnN2nCsAsF6（1分）7-1 CnH2n生成反應與燃燒反應化學計量方程式的關系如下：nC（石墨）+n H2(g)+n O2(g) nCO2(g)+nH2O(l) (1) (2) CnH2n+n O2(g)反應(1)為CnH2n 的

16、生成反應，故 =(CnH2n)反應(2)為CnH2n 的燃燒反應，故 =(CnH2n)反應(3)為nCO2(g) 和nH2O(l)生成反應，故 = n (CO2,g) + n (H2O,l)又 =+所以 (CnH2n) + (CnH2n) = n(CO2,g) + n(H2O,l) （4分）7-2 C2H4(g) = 2 (CO2,g) + 2 (H2O,l) (C2H4, g) = 2×(393.5)+ 2×(241.844.01)52.26 = 1411（kJmol-1） （2分）7-3 先求C2H5OH(l)的，由C2H5OH(l) 的燃燒反應 C2H5OH(l) +

17、 3O2（g） 2CO2（g）+3H2O(l)因為 =(C2H5OH，l ) = 2(CO2,g) + 3(H2O,l) ( C2H5OH，l)所以 ( C2H5OH，l)= 2(CO2,g) + 3(H2O,l) (C2H5OH，l) = 2 × (393.5)+ 3 × (241.844.01) +1366.8= 277.6 kJ.mol-1 (C2H5OH,g) = (C2H5OH,l) +(C2H5OH)= 277.6 + 42.6 = 235.0 kJ.mol-1(C2H5OH,g) =(C2H5OH，l )(C2H5OH)= 1366.842.6 = 1409.

18、4 kJ.mol-1 （4分）7-4 =(C2H5OH,g) (H2O,g)( C2H4,g) = 235.0 +241.852.26 = 45.46 kJ.mol-1 （2分）8 （各1分）9-1 Cathode： LiMO2 = Li1-xMO2 + x Li+ + x eAnode： n C + x Li+ + xe = Li xCn正反應為充電、逆反應為放電反應。 （4分）9-2 O：立方面心密堆積； Li和M占據八面體空隙； （2分）以氧為頂點的一個晶胞表示如下： （2分）9-3 （4分）9-4 鋰活潑，易與電解質反應，形成鋰的枝狀晶體，導致電池被侵蝕或爆炸。（1分）還可用低熔點的金屬如Si, Bi, Pb, Sn, Cd等與鋰摻雜形成金屬合金，或用電解質如液體電解質LiPF6, LiBF6, LiAsF6及LiOSO2CF3（用有機溶劑不能