化學競賽模擬試題20

1、高中化學競賽初賽模擬試卷（20） 姓名： （時間：3小時 滿分：100分）題號12345678910滿分38101210810181110H1.008相對原子質量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78

2、.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1P

3、r140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第第題（3分）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(shù)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(shù)字較少（1分）。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）HHeLiBeBCNO1.007944.0026026.9419.01218210.81112.010714.006715.9994FNeNaMgAlSiPS18.99840

4、3220.179722.98977024.305626.98153828.085530.97376132.062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(shù)字的位數(shù)多達79位，而有的元素的相對原子質量的有效數(shù)字位數(shù)少至34位，為什么？第第題（8分）1（1）2C6H5CH2OHO22C6H5CHO2H2O（0.5分）（2）2C6H5CHOO22C6H5COOHC6H5COOHC6H5CH2OHH2OC6H5COOCH2C6H5（1分）2（1）CH3OHCO2CH3OOCH3H2O（1分）CH3OHCOCl2CH3OOCH32HCl（0.5分）（2）C4H8ONHCO2H2C

5、4H8ONHH2O（1分）C4H8ONHCOC4H8ONH（0.5分）3用CO2的好處是它是無毒的，而其它兩者都有毒（1分），并且它既可以做反應物又可以做溶劑，就不需要其它溶劑了（1分）。還有一個不很重要的原因是：CO2放熱少。用CO2的其中一個壞處是：它比CO、COCl2反應慢，因此有必要尋找一種恰當?shù)拇呋瘎壳澳苷业降拇呋瘎┲辉谝恍┓磻羞m用，比如甲?；罚?分）。題（8分）近年來，在超臨界CO2（臨界溫度Tc304.3K；臨界壓力pc72.8×105Pa）中的反應引起廣泛關注。該流體的密度在臨界點附近很容易調制，可認為是一種替代有機溶劑的綠色溶劑。該溶劑早已用于萃取咖啡因。

6、然而，利用超臨界CO2的缺點之一是二氧化碳必須壓縮。1在超臨界二氧化碳中氧化醇類，如將芐醇氧化為苯甲醛，是一種超臨界工藝。反應在催化選擇性效率為95的Pd/Al2O3催化劑作用下進行。（1）寫出主要反應過程的配平的反應式。（2）除完全氧化外，進一步氧化時還發(fā)生哪些反應？寫出它們的反應方程式。2在另一超流體工藝合成有機碳酸酯和甲酰胺的例子中，二氧化碳既是溶劑，又可作為反應物替代光氣或一氧化碳。（1）寫出甲醇和二氧化碳反應得到碳酸二甲酯的配平的方程式。如以光氣為反應物如何得到碳酸二甲酯？（2）用適當?shù)拇呋瘎┛捎脝徇–4H9NO，結構右圖所示）和二氧化碳合成甲酰基嗎啉。該反應還需添加什么反應物（無

7、機小分子）？寫出反應式。若用一氧化碳替代，反應式將如何改變？3用綠色化學的觀念給出用CO2代替一氧化碳和光氣的2個理由。與以CO或COCl2為反應物對比，再給出用CO2為反應物的1個主要障礙（除必須對二氧化碳進行壓縮外）。第第題（10分）1A： B： C： D：E： F： X：H2NOH（各1分）2可以得到單一產物C，一步硝化反應時會有對硝基甲苯，避免產物的分離（1分）3B：對甲基間硝基苯磺酸（或4甲基3硝基苯磺酸）F：2氨基3，5二溴芐氯（或2氨基3，5二溴苯甲基氯）X：對羥基環(huán)己胺（或對氨基環(huán)己醇）（2分，任意答對2個給滿分）題（10分）沐舒坦是新近應用的一種溶解分泌物，是促進黏液排除、改

8、善呼吸狀況的有效藥物。沐舒坦結構簡式如右：由甲苯和X為起始原料，其合成路線如下：CH3ABCDEF沐舒坦1寫出A、B、C、D、E、F、X的結構簡式2由甲苯生成C通過了三步反應，為什么不直接合成3命名B、F、X第第題（12分）1第三周期的Si還有空軌道（3d軌道），第二周期的C的s、p軌道都參與成鍵了，因此CCl4不能發(fā)生親核取代。（2分）2親電取代（2分）3電負性FN，N為，不接受H2O的H進攻，不能發(fā)生親電水解（1分）；N只有4個價軌道，均被占據(jù)，不能發(fā)生親核水解（0.5分）；NF鍵能大，難斷開。（0.5分）4“親電親核”水解（2分）5（1）A：SF6 B：AlCl3 C：SOCl2（3分）

9、（2）AlCl3·nH2OnSOCl2AlCl3nSO22nHCl（1分）題（12分）除少數(shù)鹵化物外，大部分非金屬鹵化物都易水解，且反應不可逆。鹵化物的水解機理分親核水解和親電水解。發(fā)生親核水解的結構條件：中心原子具有和有空的價軌道；發(fā)生親電水解的結構條件：中心原子有孤對電子，可作Lewis堿，接受H2O的H進攻。其中SiCl4的親核水解機理如下：1為什么CCl4不能水解而SiCl4可以水解？2NCl3也可以發(fā)生水解，但產物是NH3和HClO，請確定水解類型，并寫出水解機理；3NF3不能發(fā)生水解，為什么？寫出3條理由；4PCl3也能水解，產物是H3PO3，但H3PO3是二元酸而不是三

10、元酸。確定H3PO3的結構，并寫出水解機理；5由短周期的元素組成的化合物A、B、C，均含有一種鹵素。A分子呈現(xiàn)正八面體結構，不水解，可用作滅火劑；B、C分子都易水解，B是固體，易升華，C是液體，由3種元素組成。B水解得到兩性固體D和酸性氣體E，C水解得到得到兩種酸性氣體E、F。加熱B的水合物時為得到無水物，可加入C脫水。（1）寫出A、B、C的化學式（2）寫出B的水合物與C反應的化學方程式第第題（10分）1A： B： C：C： D：（各1分）23CH2O3NH33HNO36H2O（1分）3HNO3氧化甲醛（1分）；NH3在濃硝酸介質中以NH4的形式存在，不與甲醛反應。（1分）44HNO32NH4

11、NO36(CH3CH2O)2O213CH3COOH（2分）5C3H6N6O63CO3H2ON2（1分）題（10分）一定條件下，1mol甲醛與1mol氨反應也可生成物質A，A再與1mol甲醛反應得到B，B與等物質的量的氨反應得到C，A、B、C分子都有很好的對稱性。若A與濃硝酸作用得到D，D是一種烈性炸藥，D分子中只有一種位置的碳、氫、氧，僅有兩種位置的氮。1請寫出A、B、C、D的結構式；2寫出甲醛、氨、硝酸生成D的總反應方程式；3若按比例混合三種反應物進行反應，則幾乎得不到D，試分析其原因。4D的生產也可以以C為原料，與濃硝酸、硝酸銨在乙酸酐中反應制備，寫出化學方程式。5寫出D發(fā)生爆炸時的化學方

12、程式。第第題（8分）1原子半徑?。?分），原子核對外層電子引力大；2（正三角形） （正四面體）（各1分）3CHe33中C原子sp2雜化，CHe44中C原子sp3雜化，后者p軌道成分多，相同條件下成鍵長。（1分）4甲基 甲烷（1分）5CHe442H2OCO24He4HCHe444HClCCl44He4H（各1.5分）題（8分）1962年英國青年化學家巴特列第一次制得了XePtF6化合物，突破了“惰性元素”的禁區(qū)。此后人們相繼合成了氙的系列化合物，以及原子序數(shù)較大的稀有氣體氪、氡的化合物。對于原子序數(shù)較小的氦、氖尚未制得化合物。有人從理論上預言了它們的化合物是可以制得的。不久澳洲國立大學的拉多姆宣

13、布了化學上一奇聞，氦能夠與碳結合形成分子。像CHexx不僅存在，而且能夠用實驗手段觀察到，并借助計算機算出了CHe33、CHe44的鍵長分別為：0.1209nm，0.1212nm。1Ne、He的化合物難以合成的主要原因是什么？2如果CHe33、CHe44果真存在的話，請寫出它們的立體結構式；3為什么CHe33的鍵長比CHe44短？4寫出與CHe33、CHe44互為等電子體的物質（或原子團）的名稱；5并完成下列化學方程式：CHe44H2O CHe44HCl第第題（9分）1A：Fe(diars)2Cl2FeCl4 B：Fe(diars)2Cl2FeCl42（各1.5分）2Fe(diars)2Cl2

14、可能的結構式將用表示為：、（各1分），由于中兩個Cl在對位，兩個diars也盡可能遠離，結構對稱，因此比較穩(wěn)定。（1分）3在A的陽離子中鐵的氧化數(shù)為3，而在B的陽離子中鐵的氧化數(shù)為4，氧化數(shù)發(fā)生變化，因此AB是氧化還原反應。（1分）42FeCl32diarsFe(diars)2Cl2FeCl4。（1分）題（10分）用鄰苯基一雙一（二甲胂）（簡記為diars，常做配體）與FeCl3作用，可生成一個雙配位離子的化合物A。已知A中陰離子是正四面體結構，陽離子中Fe為6配位，其配體diars和Cl的數(shù)目相等，為11。將A用硝酸氧化后得到一種晶體B，經分析B晶體中的正、負離子的空間結構與A完全相同，只不

15、過是陰離子與陽離子的個數(shù)比不同，A為11，而B為21。1試確定A和B的分子式。2畫出A中陽離子可能的結構式，并指明哪一種結構較為穩(wěn)定？為什么？3指明A和B中鐵元素的氧化數(shù)：AB屬于什么反應？4寫出生成A的化學反應方程式。第第題（18分）119.35g/cm3（2分）2CaWO42HClH2WO4CaCl2（0.5分）H2WO42NH3·H2O(NH4)2WO42H2O（0.5分）12(NH4)2WO412H2O(NH4)10W12O41·5H2O14NH3·H2O（1分）(NH4)10W12O41·5H2O12WO310H2O10NH3（1分）3（1）3

16、×(242)(842.9)116.9kJ/mol（1分）3×(228)(764.1)80.1kJ/mol（1分）×103RT1nK T298K時 K9.104 2×1015（1分）ln（K2/K1）（1/T11/T2）/RK21，K19.1042×1015，T1298K時，T2946.64K（1分）4由于蒸發(fā)使鎢原子從燈絲逸出；W3I2WI6；碘化鎢分子更靠近燈絲細處該處更熱；WI6W3I2 細處的熱使碘化鎢分解，鎢又返回燈絲細處。（各0.5分）5n6（1分） Cl原子在八面體的12條棱上（1分）每個W平均鍵合的Cl原子數(shù)4×1/22

17、個，則18n6×2，得n6或每個W原子與四個C1原子相連；共6×424個Cl。而每個Cl與兩個W相連。所以Cl原子一共有24/212個，因此n18126。61/8 1/2（各1分）因為陰離子數(shù)四面體空隙八面體空隙121，所以在Na2WO4中，八面體空隙數(shù)為32，四面體空隙數(shù)為64。因此，W6占據(jù)四面體空隙的分數(shù)為1/8，Na占據(jù)八面體空隙的分數(shù)為1/2。7（1）NaxWxW(1x)O3（1分）（2）x0.49（2分）題（18分）地殼中豐度最低的鉬和鎢，在我國的蘊藏量都很豐富。在這些鉬礦和鎢礦中，主要有輝鉬礦MoS2，鎢錳鐵礦又稱黑鎢礦（Fe·Mn）WO4，鎢酸鈣礦

18、又稱白鎢礦CaWO4。鎢的原子序數(shù)為74，與鉬都位于B族，價電子5d46s2，常見化合價2、4、5、6，熔點3410，是金屬中熔點最高的。1已知金屬鎢晶體是立方體心晶格，原子半徑137pm，計算其密度。2在8090時，濃鹽酸和白鎢礦作用生成黃鎢酸。黃鎢酸在鹽酸中溶解度很小，過濾可除去可溶性雜質。黃鎢酸易溶于氨水，生成鎢酸銨溶液，而與不溶性雜質分開。濃縮鎢酸銨溶液，溶解度較小的五水仲鎢酸銨從溶液中結晶出來。仲鎢酸銨是一種同多酸鹽，仲鎢酸根含12個W原子，帶10個負電荷。仲鎢酸銨晶體灼燒分解可得WO3。寫出上述化學反應方程式：3已知（298K下）：WO3（s）H842.9kJ/molG764.1k

19、J/molH2O（g）H242kJ/molG228kJ/mol（1）計算：WO33H2W3H2O 反應的和（2）已知與平衡常數(shù)K、溫度T間滿足公式：RT1nK；與平衡常數(shù)K、溫度T間滿足公式：ln(K2/K1)(1/T11/T2)/R問：在什么溫度條件下，可用H2還原WO3制備W（設此時平衡常數(shù)K1）？4鹵鎢燈泡常用鎢絲作燈絲，在燈泡里加入少量碘，可延長燈泡使用壽命。其原理是化學平衡的有趣應用。整個過程可用以下四個步驟形象表示。請在下圖下方的各括號中填寫出碘是怎樣收集蒸發(fā)了的鎢原子，并使其返回到熱的燈絲中去的（圖中表示鎢原子，表示碘蒸汽分子，表示碘化鎢分子）。（ ）（ ）（ ）（ ）5三氯化鎢

20、實際上是一種原子簇化合物W6Cl18，其中存在W6Cl18nn離子結構單元，該離子中含有W原子組成的八面體，且知每個Cl原子與兩個W原子形成橋鍵，而每個W原子與四個Cl原子相連。試推斷W6Cl18nn的n值以及Cl原子的空間位置。6鎢酸鈉Na2WO4晶胞中，O2以立方最緊密堆積排列，每個立方晶胞中有32個O2，W6占據(jù)四面體空隙，Na占據(jù)八面體空隙，構成尖晶石結構。W6占據(jù)四面體空隙的分數(shù)是【 】，Na占據(jù)八面體空隙的分數(shù)是【 】。7鈉鎢青銅NaxWO3（0x1）一種具有金屬光澤的、深色的、有導電性的固體，其晶胞中，W占據(jù)立方體的頂點，O2占據(jù)全部的棱心，Na占據(jù)體心位置，晶胞參數(shù)a380pm

21、。（1）寫出表示W(wǎng)價態(tài)的結構式，并指出NaxWO3易導電的原因。（2）比重瓶法測得某種鈉鎢青銅的密度為d7.36g/cm3，求這種Na2WO4組成中的x值。第第題（11分）1（1分）22.3 8.2（各1分）3（1）95乙醇（1分） 出現(xiàn)微紅色，30秒鐘不變色（1分）（2）0.1802cNaOHVNaOH/0.25×100%（1分）4（1）準確稱取乙酰水楊酸0.25g，加入cNaOHmol/L VNaOHmL（過量）的NaOH標準溶液，于水浴上加熱使乙?；馔耆螅儆胏HClmol/L HCl標準溶液回滴，以酚酞為指示劑，至酚酞紅色腿去，耗去HCl溶液VHClmL。（2分）（2）

22、3OHCH3COOH2H2O（1分）H（1分） OHHH2O（3）0.1802(cNaOHVNaOHcHClVHCl/(2×0.25)×100%（1分）題（11分）乙酰水楊酸（AsPirin）是一種常用的解熱鎮(zhèn)痛、抗風濕類藥物，廣泛應用于臨床治療和預防心腦血管疾病，近年來還不斷發(fā)現(xiàn)它的新用途。乙酰水楊酸是一種有機弱酸，pKa3.5，其結構式為：，易溶于乙醇而微溶于水。1乙酰水楊酸可由水楊酸和乙酸酐反應得到，寫出化學方程式；2估算0.1mol/L乙酰水楊酸溶液與0.1mol/L乙酰水楊酸鈉鹽溶液的pH；3乙酰水楊酸的含量可用NaOH標準溶液直接滴定。準確稱取乙酰水楊酸0.25g，置于250mL錐形瓶中，加入25mL 【 】溶液，搖動使其溶解，再向其中加入適量酚酞指示劑，