高中化學(xué)競賽模擬試題(附答案)

1、全國化學(xué)初賽復(fù)習(xí)題4綜合訓(xùn)練 命題人：競賽時間3小時。遲到超過半小時者不能進(jìn)考場。開始考試后1小時內(nèi)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(nèi)，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 姓名、報名號和所屬學(xué)校必須寫在首頁左側(cè)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。 第一題 (17分)Cr及其化合物在現(xiàn)今工業(yè)上十分常用，Cr占地殼蹭的豐度為0.0083%，主要來源是鉻鐵礦、鉻鉛礦。最初Cr的提煉是用鉻鐵礦與焦炭共熱生產(chǎn)的。1. 寫出鉻鐵礦、鉻鉛礦的化學(xué)式，寫出鉻鐵

2、礦與焦炭共熱的反應(yīng)方程式。2. Cr常見的價態(tài)為+3和+6，常見的Cr（）化合物為CrCl3。其水溶液可有三種不同的顏色，分別為紫色、藍(lán)綠色和綠色，請分別畫出這三種不同顏色的Cr（）化合物陽離子的立體結(jié)構(gòu)。指出Cr的雜化方式3. 常見的Cr（）化合物是重鉻酸鉀，是由鉻鐵礦與碳酸鈉混合在空氣中煅燒后用水浸取過濾，然后加適量硫酸后加入氯化鉀即可制得，寫出涉及的反應(yīng)方程式。4. 在鋼鐵分析中為排除Cr的干擾可加入NaCl和HClO4加熱至冒煙來實現(xiàn)，寫出反應(yīng)方程式第二題（10分）(CN)2被稱為擬鹵素，其性質(zhì)與鹵素單質(zhì)既有相似點，也有一些不同。它可以由含有同一種元素的兩種化合物一同制取得到。1. 寫

3、出制取(CN)2的反應(yīng)方程式。2. (CN)2不穩(wěn)定，它在水溶液中有2種水解方式，其中一種是生成HCN與HOCN。 請分別寫出(CN)2的兩種水解反應(yīng)的方程式。3. HCN在加熱時與O2反應(yīng)，反應(yīng)比為8:3，寫出該反應(yīng)方程式。4. 液態(tài)的HCN不穩(wěn)定，易聚合。其中，三聚體中包含有2種不同環(huán)境的C, 2種不同環(huán)境的H與2種不同環(huán)境的N；而四聚體中H只有1種環(huán)境，C，N則各有2種不同環(huán)境。試畫出兩種聚合體的結(jié)構(gòu)，并分別標(biāo)明它們中所具有的對稱元素。第三題 （14分）SmCo5是一種典型的AB5型金屬化合物，可作為磁性材料，其結(jié)構(gòu)如下其中大球為Sm，小球為Co。而另一種永磁體材料X跟SmCo5的結(jié)構(gòu)密

4、切相關(guān)，他是將如圖（a）層的1/3Sm原子用一對Co原子代替，并且這對Co原子不在（a）平面上而是出于該平面的上方和下方，其連線被（a）平面垂直平分。且相鄰兩（ABAB型排列，三方晶胞則為ABCABC型排列。（1） 畫出經(jīng)劃線部分處理后的（a)平面和該二維晶胞的結(jié)構(gòu)基元（2） 畫出其三方晶胞（3） 通過三方晶胞數(shù)出其化學(xué)式（4） 若六方晶胞a=836.0pm，c=851.5pm，三方晶胞的a=837.9pm，求X的晶體密度和三方晶胞的c。第四題（10分）某固體樣品中只含有Fe2O3, Fe3O4,CuO, Cu2O,欲測定各組分的含量百分比，進(jìn)行如下分析實驗：（1） 取1.158g樣品，加入5

5、0mL足量稀硫酸，持續(xù)加熱10min。產(chǎn)生0.673g不溶物。除去沉淀，將濾液稀釋至500.0mL,用移液管移取25.00 mL溶液，向其中加入足量KI溶液，用0.3000mol/L的Na2S203滴定，終點時消耗15.84mL。（2） 另取1.158g樣品，加入50mL足量稀硫酸與足量H2O2，持續(xù)加熱至無固體不溶物，繼續(xù)加熱10min至無氣泡產(chǎn)生。將濾液稀釋至500.0mL,用移液管移取10.00 mL溶液，向其中加入足量KI溶液，用0.3000mol/L的Na2S203滴定，終點時消耗20.51mL。據(jù)此，試計算該固體樣品中各組分的含量。第五題（7分）安息香縮合反應(yīng)是一種重要且實用的有機(jī)

6、反應(yīng)類型。它的通式是：R1- CHO+R2- CHO=R1-CH(OH)COR2(催化劑為CN-等)1. 下列化合物中不能用安息香縮合反應(yīng)直接一步制備的是( )A. CH3O-ph-CO-CH(OH)-ph-NO2B. O2N-ph-CO-CH(OH)-ph-OCH3C. C2H5CH(CH3)CH(OH)COCH(CH3)C2H5D. ClC(CH3)2CH(OH)COC(CH3)2Cl2. 有人將2-羰基苯乙醛加入反應(yīng)器中，并加入CN-催化，結(jié)果得到了一種化合物，分子式為C16H12O4，分子中所有原子共平面。試畫出它的結(jié)構(gòu)。第六題（13分）現(xiàn)有一未知鹽A的溶液，已知A中只包含4種短周期元

7、素。它的陰陽離子均成正四面體型，且陰陽離子的摩爾質(zhì)量比為5:8（均取整數(shù)）。向該溶液中加入Ba(OH)2微熱，只生成無色氣體B與不溶于HNO3的白色沉淀；而在極低溫下，向A的液氨溶劑中加入CsOH ,則反應(yīng)生成另一種氣體C。C在加熱時生成B。直接加熱A的溶液，同樣也可以生成B，同時還得到酸性溶液D。1. 寫出A，B，C，D的化學(xué)式。2. 畫出A中陰陽離子的結(jié)構(gòu)。3. 寫出A的液氨溶液與CsOH反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。4. 預(yù)測C可能具有的化學(xué)性質(zhì)，并說明理由。第七題 （5分）HF是一種弱酸，它在低溫下可以發(fā)生如下反應(yīng)：HF+F-=HF2- （1） K=5.3*10-4已知某溫度下HF的電離常數(shù)為

8、5.3*10-4，試計算：1. 不考慮反應(yīng)（1）時，1mol/L的HF溶液中氫離子濃度。2. 考慮反應(yīng)（1），1mol/L的HF溶液中氫離子濃度。第八題 （10分）冠醚是一種環(huán)狀的多醚，它的特點是可以與特定大小的金屬離子進(jìn)行配位從而達(dá)到萃取的效果。而近期研究人員發(fā)現(xiàn)了反冠醚配體離子A，它由Na、Mg、N、Si、C、H組成，其中Na、Mg、H的比例為1：1：36，且Si占23.11%，N占8.01%，Na占6.57%，A有C2軸，A可與過氧根反應(yīng)得到配合物B，B的對稱性與A相同，AB所有相同原子化學(xué)環(huán)境相同，C只與H和Si相連，Si只與C和N相連。1. A帶 電荷（填 “正”或者“負(fù)”），帶幾個

9、？2. 畫出A B的結(jié)構(gòu)3. 寫出B的點群和所有對稱元素4. A也可以跟醇反應(yīng)生成C，畫出其結(jié)構(gòu)，它的對稱性與A一樣嗎？第九題 （8分）有機(jī)合成中特殊的極性轉(zhuǎn)化的利用往往會為合成工作開辟一條全新的途徑，如兩個世紀(jì)以前所發(fā)明的格氏試劑，成功地完成了由鹵代烷正性碳向負(fù)性碳的極性轉(zhuǎn)化：。不久以前，人們又利用二巰醇完成對羰基正性碳的極性轉(zhuǎn)換：CH3R人們預(yù)計這個極性轉(zhuǎn)換將有比格氏試劑更為廣闊的應(yīng)用前景；（1）試完成下列基本合成反應(yīng)：？（2） 試?yán)肅1、C2的有機(jī)物為唯一碳源，利用上述極性轉(zhuǎn)換，合成第十題 （6分）近年來有機(jī)硅化合物在有機(jī)合成中獲得廣泛應(yīng)用，下列反應(yīng)是烯丙基硅烷的重要反應(yīng)模式。EX為親

10、電試劑，例如由代烴（RX），酷鹵（RCOX）等為了擴(kuò)展上述反應(yīng)在合成中的應(yīng)用，設(shè)計參加反應(yīng)的烯丙基硅分子本身就連有親電試劑，即可將上述分子間的反應(yīng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿觾?nèi)的反應(yīng)模式。回答下列問題：請舉例設(shè)計兩種在適當(dāng)位置連有親電試劑的環(huán)狀烯丙基硅烷進(jìn)行分子內(nèi)反應(yīng)，即可分別提供駢環(huán)化合物和螺環(huán)化合物的簡便合成法。（注：駢環(huán)化是在成環(huán)時形成橋環(huán)化合物，螺環(huán)則是在成環(huán)時形成螺環(huán)化合物）第一題 17分5. 鉻鐵礦 FeCr2O4 鉻鉛礦 PbCr2O4 FeCr2O4+4C=Fe+2Cr+4CO （1+1+1.5）6. 分別為Cr（H2O）62+ Cr（H2O）5Cl2+ Cr（H2O）4Cl21+ (順反異

11、構(gòu)都要畫出) （1.5*4） d2sp3 （1分）7. 4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2 = 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2 2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O Na2Cr2O7+2KCl = K2Cr2O7+2NaCl （1.5*3） (4) H2O+6ClO4+2Cr=Cr2O72-+6ClO3+2H+ Cr2O72-+4Cl-+6H+=2CrO2Cl2+3H2O （1*2）第二題 10分5. HgCl2+Hg(CN)2 = Hg2Cl2+(CN)2 1.5 (CN)2+H2O=HCN+HOCN 1.5 (CN)2+2H2O=H2NCOC

12、ONH2 1.5 6. 8HCN+3O2 =2(CN)2+4HOCN+2H2O 1.5 7. HC(CN)2NH2 1 只有1個鏡面 1NC-C(NH2)=C(NH2)CN 1 有2個鏡面和一個C2軸 1第三題 14 分l 結(jié)構(gòu)2分 結(jié)構(gòu)基元2分l 晶胞4分l Sm2Co17 2分 未通過晶胞數(shù)（無過程）不得分l 密度 8.397g/cm3 c=1271pm 各2分詳見高等無機(jī)結(jié)構(gòu)P318第四題 10分設(shè)2.3163g樣品中含F(xiàn)e2O3,Fe3O4,CuO,Cu2O的物質(zhì)的量分別為a,b,c,d mol。由于加入硫酸后有固體殘余物，只可能是Cu，那么此時溶液中存在的離子只有Cu2+，F(xiàn)e2+（

13、若有Fe3+則會與Cu1+反應(yīng)）。那么與KI反應(yīng)的就只有Cu2+了。 （2分）由題意有：159.7a+231.55b+79.55c+143.1d=2.3163 (1) (d-a-b)*63.55=0.0673 (2) (2a+2b+c)*50.00/100.0=0.3000*15.84*10-3 (3) (2a+3b+c+2d)*20.00/100.0=0.3000*20.51*10-3 (4) 聯(lián)立以上四式可以解得：a=0.001058,b=0.004259,c=0.003127,d=0.006376故Fe2O3,Fe3O4,CuO,Cu2O含量分別為7.29%，42.58%，10.74%，

14、39.39%。 （8分）第五題 7分1. BCD 3分2. 3分 原因 氫鍵 1分第六題 13分1. A：N4H4(SO4)2 B：N2 C：N4 D：H2SO4 1.5*4 2. 1.5*23 2分4. 極不穩(wěn)定，易分解。 1 分 因為N-N單鍵的鍵能遠(yuǎn)小于叁鍵，故由C變?yōu)锽的反應(yīng)是焓減且熵增的，十分容易自發(fā)進(jìn)行。 1分第七題 5分1. HF = H+ + F- K=5.3*10-4 1-x x x K=x2/(1-x)=5.3*10-4 解得：x=0.0226 mol/L 2 2. HF = H+ + F- K=5.3*10-4 1-x-y x x-y HF + F-= HF2- K=3.281-x