中國(guó)化學(xué)會(huì)2021年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽（省級(jí)賽區(qū)）模擬試題5

1、 PAGE PAGE 11中國(guó)化學(xué)會(huì)2021年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽（省級(jí)賽區(qū)）模擬試題（2021年9月16日 9：00 - 12：00共計(jì)3小時(shí)）競(jìng)賽時(shí)間3小時(shí)。遲到超過半小時(shí)者不能進(jìn)考場(chǎng)。開始考試后1小時(shí)內(nèi)不得離場(chǎng)。時(shí)間到，把試卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤離考場(chǎng)。試卷裝訂成冊(cè)，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?jiān)谧詈笠豁摗２坏贸钟腥魏纹渌垙?。姓名、?bào)名號(hào)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。允許使用非編程計(jì)算器以及直尺等文具。 第1題近年來正在開發(fā)一種新型綠色化學(xué)介質(zhì)離子液體。通常離子化合物的熔點(diǎn)較高，而離子液體是室溫下表現(xiàn)為液體

2、的離子化合物。最早發(fā)現(xiàn)的離子液體硝酸乙基胺的熔點(diǎn)只有12。離子液體由有機(jī)陽離子和無機(jī)陰離子組成。制備方法非常簡(jiǎn)單，如鹵鹽和金屬鹵化物直接化合，酸堿中和，復(fù)分解反應(yīng)等。寫出下列離子液體的制備反應(yīng)方程式。1硝酸乙基胺 2由甲基咪唑 制氯化1丁基3甲基咪唑，再與三氯化鋁作用。3由甲基咪唑制碘化1乙基3甲基咪唑，再在甲醇中與四氟硼酸銀作用。第2題3.07 g 的化合物D 溶解解在過量NaOH水溶液中。由硝酸中和到pH=7，并加入過量硝酸鈣，獲得的溶液過濾了白色沉淀后, 烘干并稱量，沉淀的質(zhì)量是3,1 g.。剩余的溶液中，加入過量硝酸銀溶液得到8,61 g另外的白色沉淀。1確定物質(zhì)D寫出所有提及到的反應(yīng)

3、的方程式。2D與氨反可能形成什么物質(zhì)?第3題1874年德國(guó)化學(xué)家Piter Austen合成出F。由于物質(zhì)F的有趣性質(zhì)，它在工業(yè)上開始生產(chǎn)。物質(zhì)F按照如下表合成: F的1H-NMR譜只有兩個(gè)信號(hào)，加入D2O后其中一個(gè)信號(hào)消失。 1. 確定 F。2. 能不能用簡(jiǎn)單的方法得到F？ 3. 現(xiàn)在F 用于測(cè)定K+, Rb+,Cs+離子。怎樣測(cè)定？ 第4題氯化銨在高溫下分解成兩種氣體。在密封容器中，含有NH4Cl ，在427C達(dá)到平衡。測(cè)出固體的蒸汽壓為608 kPa。在459C的平衡壓力為。a) 寫出分解的方程式。b)計(jì)算在427C和459C，氣態(tài)產(chǎn)物的分壓。c)計(jì)算兩個(gè)溫度下的KP。d)求出在427C

4、下反應(yīng)的Gibbs自由能變?e)求出在427C下反應(yīng)的焓變和熵變。假設(shè)兩個(gè)值在400C到500C之間為常數(shù)。第5題配合物A是臨床批準(zhǔn)使用的抗癌配合物之一，它有某些不同于順鉑和反鉑的特性，它是由四氯合鉑酸鉀與B的光學(xué)異構(gòu)體作用，然后與草酸銨反應(yīng)制得，B在其同分異構(gòu)體中是最穩(wěn)定得環(huán)狀化合物，它的兩個(gè)官能團(tuán)處于相鄰的位置；A的元素分析實(shí)測(cè)值為：C：24.64，H：3.51，N：7.05，Pt：49.30。1寫出Pt（II）離子的電子結(jié)構(gòu)，說明配合物A有無磁性。2寫出B的平面結(jié)構(gòu)式并命名3寫出配合物A的分子式及結(jié)構(gòu)式第6題用NaNO2 /HCl水溶液處理A得到化合物 (N6Cl)。小心加熱這個(gè)化合物生

5、成一種活性很高的中間體X。若在反應(yīng)混合物中存在乙烯，則生成烴 (58)。這個(gè)烴在1H-NMR譜中只有一個(gè)信號(hào)。 1. 確定,。2. 給出生成X的方程式。 3. 如果在反應(yīng)體系中加入trans-2-丁烯，則生成3對(duì)對(duì)映異構(gòu)體。給出立體結(jié)構(gòu)式。 第7題H2O2是一種強(qiáng)氧化劑，在去年戰(zhàn)勝非典的過程中它是生產(chǎn)消毒劑過氧乙酸的重要原料,.工業(yè)上大多采用電解方法生產(chǎn)H2O2，首先電解(NH4)2SO4H2SO4溶液，在電解產(chǎn)物中加入KHSO4，再將沉淀產(chǎn)物在酸性溶液中水解，便得到H2O2的溶液，經(jīng)蒸餾得到35的H2O2溶液。近年國(guó)際上生產(chǎn)H2O2普遍用蒽醌法， Pd催化下用氫氣將2-乙基蒽醌（ORO）氫化

6、為2-乙基氫蒽醌（HOROH）， 再與空氣中的O2反應(yīng)，此時(shí)游離態(tài)的O2被還原為O22，同時(shí)2-乙基氫蒽醌又被氧化成2-乙基蒽醌，重新用于生產(chǎn)，過程可表示如下：(注：過二硫酸銨難溶于水)回答下列問題1出電解時(shí)兩極的電極反應(yīng)及總的電池反應(yīng)2出加入KHSO4的作用及加入KHSO4前的電解產(chǎn)物的分子式3出加入KHSO4后兩步的化學(xué)反應(yīng)方程式。4醌法的原子利用率5寫出蒽醌法的三個(gè)優(yōu)點(diǎn)第8題RuO4與C2H4、H2O2H2O發(fā)生下列一系列反應(yīng)：、中加入H2O2H2O，、中加入C2H4。A與B、E與F有相同的化學(xué)式，但是不屬于立體異構(gòu)體。1畫出上圖AF各字母所代表的化合物的結(jié)構(gòu)式并標(biāo)出Ru的氧化態(tài)。2說明

7、H2O2H2O在上述系列反應(yīng)中起哪些作用？3H2O2與其它物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，還能起什么作用？試用化學(xué)反應(yīng)方程式說明。第9題很長(zhǎng)時(shí)間以來人們吃蘆筍后發(fā)現(xiàn)在他們的尿液有特殊的惡臭味。19世紀(jì)人們認(rèn)為與臭味相關(guān)的物質(zhì)asparagus-pee 是甲硫醇, CH3SH。而在最近的研究中，從asparagus-pee中并未發(fā)現(xiàn)甲硫醇蒸汽。而得到另兩種含硫化合物A和B, 并被質(zhì)譜圖確認(rèn)。化合物A 的M+離子在m/e = 102處; 對(duì)于化合物B, m/e =150。為了進(jìn)行比較， 我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中由丙烯酸起始合成化合物A和B。化合物A與HBr反應(yīng)得Y，與Br2反應(yīng)給出兩種異構(gòu)體Z1和Z2。Y不是光活性的，M+離子

8、存在兩個(gè)峰m/e = 182，184 (1:1)。Z1和Z2是對(duì)映異構(gòu)體，它們的M+離子有m/e = 260, 262, 264 (1:2:1)。(a) 指出試劑 DCC的作用。(b) 給出化合物A, B, W, X, Y, Z1, Z2結(jié)構(gòu)。(c) A，B 都能在水中水解，釋放出甲硫醇 (先前的假設(shè))。給出A和B的水解方程式。天然的溴是79Br和81Br的1:1 混合物第10題美國(guó)化學(xué)家最近合成出了一系列的“NanoPutian”分子，其中的一個(gè)NanoPutian (結(jié)構(gòu)I, 稱作“NanoKid”)的合成方案如下：1. 畫出圖中所有未知物的結(jié)構(gòu)式。 2. 解釋DE中三乙基硅基乙炔的用處。

9、這個(gè)化合物能用乙炔代替么？ Sonogoshira反應(yīng)中，用芳基碘活性要高于芳基溴。 3. 試由1,4-二溴-2,5-二碘苯起始合成H。Sonogashira反應(yīng)：參考答案第1題EtNH2+HNO3=EtNH3NO3 3、 第2題首先判斷，與硝酸銀反應(yīng)得到的沉淀是AgCl。設(shè)物質(zhì)D為AClx。因此A的相對(duì)分子質(zhì)量為：M(A) = 3,07/(8,61/x*143,5) 35,5*x = x*(3,07/(8,61/143,4) 35,5)解出 = 47和x = 3(對(duì)于其他x，A不為整數(shù))加入硝酸鈣得到的沉淀可能為氟化鈣，碳酸鈣和磷酸鈣。因此A應(yīng)該含C, F或P。通過一定的計(jì)算，猜測(cè)及判斷得A

10、 = PO,D = POCl3.從而D與氨的反應(yīng)產(chǎn)物可能為：第3題12.3.F能與金屬離子成鹽。第4題a)NH4Cl(s) NH3(g) + HCl(g)pg = p(HCl) + p(NH3) and p(HCl) = p(NH3) at 427C: p(HCl) = p(NH3) = 304 kPa, at 459C: p(HCl) = p(NH3) = 557.5 kPaKP = p(HCl)p(NH3) (bar)427C: KP = 9.24459C: KP = 31.1d)e)rearrangement and solving gives: After insertion: 第5題15d8 無磁性 2順-1,2-二氨基環(huán)己烷 反-1,2-二氨基環(huán)己烷3Pt(C6H14N2)(COO)2 / PtC8H14N2O4第6題1-2X: CC: 3.第7題1陰 極：2H2eH2陽 極：2SO422e2NH42NH4S2O82總反應(yīng)：2NH42HSO42NH4S2O82H2或 ：2SO422HS2O82H22生成難溶的K2S2O8 ， (NH4)2S2O83(NH4)2S2O82KHSO4K2S2O82NH4HSO4K2S2O82H2O 2KHSO4H2O241005原子利用率高，環(huán)境友好，工藝簡(jiǎn)單