2021年全國高中化學(xué)競賽初賽模擬試題含答案完整版

高中化學(xué)競賽初賽模仿試卷（03）（時間：3小時滿分：100分）題號123456789101112滿分45116571261181510H1.008相對原子質(zhì)量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第第題（4分）第題（4分）1、D（1分）2、B（1分）3、A（2分）在對的選項上畫圈1．化合物Mg3N2，SbCl5，POCl3和NCl3中，遇水既有酸也有堿生成是A．Mg3N2B．SbCl5C．POCl3D．NCl32．設(shè)想從CsCl晶格中除去一半Cs+離子，使Cl－周邊成為四周體配位，這樣得到MX2是構(gòu)造。A．NaClB．CaF2C．ZnSD．石墨3．次氯酸鹽最大用途是漂白和消毒。此類漂白劑氧化能力是以“有效氯”含量來標(biāo)志。“有效氯”含量定義為：從HI中游離出相似量I2所需Cl2質(zhì)量與指定化合物質(zhì)量之比，常以百分數(shù)表達。請問純LiOCl“有效氯”為A．121%B．100%C．21%D．89%第第題（5分）第題（5分）Z式烯烴由于分子中位阻比相應(yīng)E式烯烴大，穩(wěn)定性差，因而在恰當(dāng)條件下可以直接異構(gòu)化而轉(zhuǎn)變?yōu)镋式烯烴。然而E式烯烴轉(zhuǎn)變?yōu)閆式烯烴就不那么容易，需要用多步反映來實現(xiàn)。有同窗欲將下面E式烯烴轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)Z式烯烴，你能否替她完畢？(CH3)2CHH(CH3)2CHCH3C＝CC＝CHCH3HH用反映式表達，并寫出反映條件。第第題（11分）第題（11分）1．[(3n/2)＋n]＝5n/2；(4n－l)（4分）2．較多（1分）；低（1分）；關(guān)于（1分）；6（2分）；（2分）1．原子簇化學(xué)是當(dāng)前化學(xué)中最饒有興趣而又極其活躍領(lǐng)域之一。當(dāng)前比較全面定義是由徐光憲、江元生等人提出：凡以3個或3個以上原子直接鍵合構(gòu)成多面體或籠為核心，連接外圍原子或基團而形成構(gòu)造單元稱原子簇.分子式為CnHn多面體碳烷是典型主族簇合物，下面是已經(jīng)報道碳烷多面體，請歸納總鍵數(shù)為；若多面體邊數(shù)為l，則總鍵數(shù)用n和l表達為多少2．端木守拙科研課題是“堿金屬鹵化物分子動力學(xué)模仿”，研究了體積較大堿金屬鹵化物離子簇。從NaCl晶體中可以抽取出不同形狀晶體小碎片，這些晶體小碎片可以稱為NaCl離子團簇。離子晶體或離子團簇表面存在懸掛鍵（即表面離子有一種沒有抓住相鄰原子化學(xué)鍵）。右圖是立方體形狀NaCl離子團簇，其中大球代表Cl－，小球表代Na＋。請回答下列問題：①與等質(zhì)量NaCl離子晶體相比，NaCl離子團簇具備_______（填“較多”或“較少”）懸掛鍵；②NaCl離子團簇熔點比NaCl大塊晶體熔點要______（填“高”、“低”或“—樣”）；③如果團簇中離子對數(shù)相似，則團簇總能量與團簇外形與否關(guān)于。④(NaCl)864立方體離子簇邊長相稱于個NaCl單胞邊長。⑤但是體積小團簇有特殊性。Na5Cl4＋無法形成面心立方構(gòu)造，它幾種構(gòu)造中，最穩(wěn)定是具備高對稱性平面構(gòu)造，請畫出其構(gòu)造式第第題（6分）第題（6分）A存在，24＋2n＝36，n＝6，即Cr(CO)6；B不存在，由于Mn原子序數(shù)為25，因此錳中性羰基化合物為雙聚體Mn2(CO)10，Mn與Mn原子之間金屬鍵連接，看作Mn與Mn原子共用一對電子，即25＋1＋2n＝36，解得n＝5。C存在，該分子是雙聚體，鐵原子之間存在金屬鍵，這樣就可以少1個CO配體，因此n＝9D存在，28＋2n＝36，n＝4，就是Ni(CO)4英國化學(xué)家N．V．兩德維奇把G．N，路易斯八隅體理論擴展到配合物中，提出了金屬最大配位數(shù)假設(shè)——有效原子序數(shù)（EAN）規(guī)則。即在配合物中，每個原子均有獲得稀有氣體電子構(gòu)型傾向，因此中心原子（或離子）核外電子數(shù)加上配體提供π電子數(shù)或孤對電子數(shù)等于某一稀有氣體電子構(gòu)型即原子序數(shù)，進而計算出中心原子（或離子）最大配位數(shù)。由于配合物中心原子（或離子）大某些都是過渡元素，其價軌道為(n－1)d，ns，np共九個軌道，若此九個軌道上都布滿電子，那么該中心原子（或離子）核外電子—定為某一稀有氣體電子構(gòu)型，因此有效原子序數(shù)規(guī)則義稱為十八電子規(guī)則或九軌道規(guī)則。運用EAN規(guī)則判斷下列金屬羰基配合物與否存在？若存在，計算n值并畫出空間構(gòu)造示意圖。A．Cr(CO)nB．Mn(CO)nC．Fe2(CO)nD．Ni(CO)n第第題（5分）第題（5分）分子間氫鍵使晶體升華熱升高。苯無電負性強原子，因此無氫鍵生成。后三者分子中氧原子電負性較大，因此它們在液體和晶體中都能形成分子間氫鍵，但不能形成分子內(nèi)氫鍵，致使它們升華熱增大。苯酚分子有一種氧原子，普通是1個分子生成一種氫鍵。苯甲酸分子有2個氧原子，對位－羥基苯甲酸分子有3個氧原子，都能形成氫鍵，它們構(gòu)造如圖。因此，后三者升華熱分別比苯大25kJ·mol－1，48kJ·mol－1，72kJ·mol－1，逐次超過正好是1摩爾氫鍵鍵能。已知苯、苯酚、苯甲酸和對位－羥基苯甲酸升華熱分別為43.9kJ·mol－1，67.4kJ·mol－1，91.2kJ·mol－1，115.9kJ·mol－1。試由晶體中生成氫鍵觀點討論這些升華熱數(shù)據(jù)遞變規(guī)律。第第題（7分）第題（7分）1．（1分）2．4＋4NO2＋O24－NO2＋2H2O4＋4NO2＋3O24－O－NO2＋2H2O2＋O22－OH（3分）3．（2分）2－甲基－2－硝基丙烷（1分）據(jù)報道一種低溫生產(chǎn)硝化烷烴新辦法已經(jīng)問世。該辦法是以N－羥基鄰苯二甲酰亞胺為催化劑用NO2和O2在70℃下氧化烷烴。這種烷烴低溫硝化辦法最大長處是產(chǎn)率高，不發(fā)生烷烴斷鏈，并且叔碳原子優(yōu)先被硝化用該法硝化環(huán)己烷得到產(chǎn)率為70%硝基環(huán)己烷和30%硝酸環(huán)己酯及很少量環(huán)己醇。異丁烷用該法硝化得到產(chǎn)率最高硝基烷產(chǎn)率為46%。就以上信息完畢下列各題：1．寫出該硝化反映催化劑構(gòu)造式。2．寫出環(huán)己烷發(fā)生上述反映三個化學(xué)反映方程式（并配平）。3．寫出異丁烷發(fā)生上述反映得到產(chǎn)率為46%產(chǎn)物構(gòu)造式并命名。第第題（12分）第題（12分）1．[HOCH2(CHOH)4COO]2Zn（2分）[CH3CH(OH)COO]2Zn·3H2O（1分）2．氨基酸鋅是以二價鋅陽離子與給電子氨基酸中氨基N原子形成配位鍵，又與給電子羰基形成五元或六元環(huán)（1分），是一螯合狀化合物，因而具備如下特點：①金屬與氨基酸形成環(huán)狀構(gòu)造使分子內(nèi)電荷趨于中性，在體內(nèi)pH條件下溶解性好，容易被小腸粘膜吸取進入血液供全身細胞需要，不損害腸胃，故生物運用率高，而無機鹽中帶電荷金屬離子很難通過富負電荷腸壁內(nèi)膜細胞；②具備良好化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，具備抗干擾、緩和礦物質(zhì)之間拮抗競爭作用，不但能補充鋅，又能補充氨基酸；③流動性好，與其他物質(zhì)易混合且穩(wěn)定不變，不結(jié)塊，使用安全，易于貯存；④既含氨基酸，又含鋅，鋅和氨基酸都具備一定殺菌作用，具備較好配伍性（3分，答出3點滿分）（1）M→M＋＋＋2e－MCl2→M＋＋＋Cl2↑＋2e－M＋＋＋2RCH(NH2)COOH→[RCH(NH2)COO]2M＋2H＋（各1分）（2）2H＋＋2e－→H2↑M＋＋＋2RCH(NH2)COOH＋2e－→[RCH(NH2)COO]2M＋2H2↑（各1分）背景資料：鋅是人體中必須14種微量元素之一，它不但具備重要生物功能：影響生長發(fā)育，改進食欲及消化機能，加速創(chuàng)傷組織愈合和再生，增強機體免疫功能，參加肝臟及視網(wǎng)膜內(nèi)維生素A代謝，保證生殖機能正常發(fā)育，保證膽固醇與高密度脂蛋白代謝，影響人和動物行動和情緒，與智力發(fā)育密切有關(guān)，可防治感冒，與癌癥關(guān)于，并且與人體中不下200種金屬酶關(guān)于，參加各種酶合成與構(gòu)成，在核酸、蛋白質(zhì)、糖、脂質(zhì)代謝及RNA、DNA合成中發(fā)揮著重要作用，與肌體代謝及某些疾病發(fā)生關(guān)系極為密切。因而，鋅添加劑研究始終被人們注重。無機鋅鹽，如ZnCO3、ZnSO4·7H2O、ZnCl2、ZnAc2等作為最早采用補鋅劑，但是由于它們易吸潮、生物吸取率低、口感不適，對胃腸道具備較大刺激作用，個別鹽甚至?xí)鹞赋鲅?，因而逐漸被裁減。1．用有機弱酸作配體，比無機鋅鹽有較好吸取，但由于其合成復(fù)雜，收率低，且含鋅較低，不適當(dāng)于糖尿病人補鋅，它們也不是最抱負補鋅劑。用有機弱酸鋅如甘草酸鋅和葡萄糖酸鋅等。葡萄糖酸鋅常以葡萄糖酸鈣、濃H2SO4、ZnO等為原料合成，請寫出反映方程式；此外一種有機弱酸配體，請寫出構(gòu)造簡式。2．氨基酸作為蛋白質(zhì)基本構(gòu)造單元，在人體中有非常重要生理作用。氨基酸鋅是具有二價鋅陽離子螯合狀化合物，該環(huán)普通是幾元環(huán)；正是由于該構(gòu)造特點，構(gòu)造決定性質(zhì)，因此可以預(yù)測氨基酸鋅典型長處（意思對的即可）；制備氨基酸鋅一種新辦法是電解合成法，該法是運用一種可選取陽離子而不滲入陰離子特殊膜，將電解池提成陽極室和陰極室，氨基酸（RCH(NH2)COOH）作為電解液重要成分。（1）如果陽極是由純金屬鋅構(gòu)成，那么在陽極室就可以形成螯合物，陽極反映可以表達為；。陰極電極反映為。（2）氯化鋅被加到陽極室，發(fā)現(xiàn)陰極、陽極均有氣體放出，請寫出電極反映為：

第第題（6分）第題（6分）A：CS2B：Na2CS3C：H2SD：CCl4E：COCl2F：SOCl2（各1分）某液體物質(zhì)A，構(gòu)造與性質(zhì)類似CO2，與Na2S反映生成化合物B，B遇酸能產(chǎn)生惡臭有毒氣體C及物質(zhì)A，C可使?jié)翊姿徙U試紙變黑。A與Cl2在MnCl2催化下可得一不能燃燒溶劑物質(zhì)D；A與氧化二氯作用則生成極毒氣體E和透明液體F，試擬定從A到F各代表何種物質(zhì)。第第題（11分）第題（11分）1．Pb3O4＋4HAc＝2Pb(Ac)2＋PbO2＋H2OPbO2＋3I－＋4HAc＝Pb(Ac)2＋I3－＋2H2O＋2Ac－I3－＋2S2O32－＝S4O62－＋3I－Pb(Ac)2＋EDTA4－＝PbEDTA2－＋2Ac－（各1分）2．由于HNO3易氧化I－，H2SO4會生成PbSO4沉淀，HCl能與PbO2反映，而HAc既不會被Pb(Ⅳ)所氧化，又不會氧化日后加入I－，同步還能避免生成PbI2沉淀（PbI2溶于HAc），因此相比之下以選取HAc最為適當(dāng)。（3分）3．當(dāng)溶液pH較小時，EDTA酸效應(yīng)增強，導(dǎo)致EDTA陰離子（Y4－）濃度太小，不利PbY2－生成，若溶液pH較大，Pb2＋離子又會水解。（闡明：普通來說，pH大應(yīng)有助于PbY2－生成，但當(dāng)pH為7.2時，Pb2＋（起始濃度0.01mol/L）開始水解，再考慮到二甲酚橙批示劑僅限于pH＜6.3溶液使用，因而選取HAc－NaAc為緩沖劑比較適當(dāng)。＝（2分）4．（2分）Pb3O4為紅色粉末狀固體，該物質(zhì)為混合價態(tài)氧化物，化學(xué)式可寫成2PbO·PbO2，如果用老式辦法測定其構(gòu)成，存在諸多局限性。通過重復(fù)實驗發(fā)現(xiàn)了一種持續(xù)測定法，僅用0.5h就足以完畢從樣品稱量、溶解、滴定直至計算實驗成果。實驗辦法如下：精確稱取0.0400g～0.0500g干燥好Pb3O4固體，置于250mL錐形瓶中。加入HAc－NaAc（1︰1）10mL，再加入0.2mol/LKI溶液1～2mL充分溶解，使溶液呈透明橙紅色。加0.5mL2%淀粉溶液，用0.01mol/LNa2S2O3原則溶液滴定使溶液由藍色剛好褪去為止，記下所用去Na2S2O3原則溶液體積為V(S2O32－)。再加入二甲酚橙3～4滴，用0.01mol/LEDTA原則液滴定溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色時，即為終點。記下所消耗EDTA溶液體積為V(EDTA)。1．請用化學(xué)方程式表達上面化學(xué)原理：2．選取適當(dāng)酸溶解Pb3O4是本實驗核心，請分別闡明不能使用實驗室三種常用無機酸因素：3．為精確滴定Pb2+離子，選取溶液最佳酸度也是一種重要因素，請分析因素4．列出Pb3O4構(gòu)成計算式第第題（8分）第題（8分）1．γ－丁內(nèi)脂（2分）2．相轉(zhuǎn)移催化劑（1分）3．當(dāng)ROH為甲醇或乙醇時，中酯基位阻小，易被OH－皂化（水解），皂化副反映加劇，因而關(guān)環(huán)產(chǎn)物（3）收率減少。（2分）4.霍夫曼重排（霍夫曼降解）（1分）5．（2分）環(huán)丙胺是合成喹喏酮類抗菌藥物環(huán)丙沙星重要原料，文獻報導(dǎo)合成辦法諸多，近來有人提出了下述合成路線：（1）（2）（1）（2）（3）（5）（4）1．原料（1）名稱是什么？2．(C4H9)4N＋Br－是什么催化劑？3．實驗發(fā)現(xiàn)由（2）制備（3）時，如果ROH采用甲醇或乙醇，（3）產(chǎn)率很低，你以為因素是什么？4．由（4）制備（5）涉及一種重要人名反映，這個人名反映叫什么？5．寫出（2）到（3）反映機理。第第題（15分）第題（15分）1．干法：＝0.5941︰1.162︰0.151＝1︰1.96︰0.26考慮硫化物微量吸濕性，因此化學(xué)式為RuS2（2分）濕法：＝0.4138︰0.6435︰2.076＝2︰3.11︰10.03考慮到硫化物微量吸濕性，因此化學(xué)式為Ru2S3·10H2O（2分）2．2H2[RuCl6]＋4CH3－－NH2＋18H2O＝Ru2S3·10H2O↓＋4CH3COOH＋4NH4Cl＋S↓＋8HCl（2分）3．濕法制得硫化物含硫成果偏高，這是由于它吸附硫，未完全洗凈緣故（2分）4．干法制得硫化物對氫作用更穩(wěn)定（2分）5．有兩個脫硫峰闡明有兩種硫化物，即為RuS·RuS2，因此氫還原過程：第一步，約200℃此前脫去結(jié)晶水；第二步，200～360℃RuS＋H2→Ru＋H2S；第三步，360～550℃，RuS2＋2H2→Ru＋2H2S（3分）6．濕法制得硫化物第一種脫硫峰產(chǎn)生新生態(tài)釕，也許對第二個脫硫峰脫硫過程具催化作用（2分）釕(Ru)硫化物可用元素合成法（下稱干法）和濕法獲得。干法用99.9％純釕粉和99.99％硫按化學(xué)計量配料，充分混合，置于石英管中，抽真空并加熱至800℃反映生成，經(jīng)X－射線檢定為晶態(tài)。濕法：可在六氟合釘(Ⅳ)酸溶液中，加硫代乙酰胺CH3－－NH2水解沉淀生成，X射線檢定為非晶態(tài)。制得兩種硫化物，在較高溫度下用氫氣還原，生成H2S運用庫侖滴定法進行測定，可計算出硫量，還原后得到金屬釕進行稱量測定。兩種辦法制得硫化物在空氣中均有微吸濕性，運用失重法可計算出化合物含水量。其實驗數(shù)據(jù)如下：試樣構(gòu)成SRuH2O（1）干法37.26%60.06%2.73%（2）濕法20.63%41.84%37.36%1．試推斷干法和濕法制得兩種硫化物化學(xué)式。2．寫出濕法制備硫化物反映方程式（規(guī)定配平）。3．哪種辦法制得硫化物測定成果偏高？導(dǎo)致成果偏高因素也許是什么？4．用氫還原釕硫化物，每升溫20℃，保溫5分鐘，同步庫侖滴定這一期間釋放H2S量，直到無H2S逸出，化合物還原為金屬釕為止。若以滴定S2－離子時間（s）為縱坐標(biāo)，溫度（℃)為橫坐標(biāo)作圖，得釕硫化物被氫還原反映速率相對于溫度動力學(xué)曲線，如下圖：據(jù)此，比較兩種硫化物對氫作用穩(wěn)定性5．圖中濕法制得硫化物有兩個脫硫峰，并且由第一種峰測得硫含量大概為化合物含硫總量1/3。據(jù)此，推測氫還原濕法制得釕硫化物過程。6．圖中(2)第二個脫硫峰溫度區(qū)間比(1)脫硫峰要低，其也許因素是什么？第第題（10分）第題（10分）1．鍵強Ssi－O＝4/4＝1；2；2；八面體（六配位）（4分）2．諸配位鍵鍵價和ΣS＝5.08，結(jié)合釩配位體構(gòu)型可擬定產(chǎn)物中釩為5價。（3分）3．用電價規(guī)則闡明P電價數(shù)為＋5，P氧原子配位數(shù)為4，因而P－O鍵鍵強是5/4，對于公用頂點處O其鍵強和為2×（5/4）即2.5，顯然超過氧電價2甚多，因而必然導(dǎo)致P－O為亞穩(wěn)鍵（3分）在本世紀(jì)代末，L.Pauling在大量含氧酸鹽構(gòu)造資料基本上系統(tǒng)總結(jié)了關(guān)于離子化合物五個規(guī)則。這些構(gòu)造規(guī)則對諸如硅酸鹽構(gòu)造化學(xué)規(guī)律總結(jié)和研究起了重大推動作用。電