2023年初級(jí)化學(xué)競(jìng)賽模擬試卷

2023年全國(guó)化學(xué)競(jìng)賽初賽模擬試卷（八）

第一題（4分）OF2的鍵隹（103.2。）不不不大于H?O的鍵角（104.5。）,但CLO的鍵

角（110.8。）不不大于H2。的鍵角，請(qǐng)予以解釋。第二題（4分）近年來，由于共生工

程的應(yīng)用，運(yùn)用發(fā)電廠產(chǎn)生的SO?，可以制成自發(fā)電池，其電池反應(yīng)方程式為：2SO2+

O?+2H2O=2H2SO4,該電池電動(dòng)勢(shì)為1.06Vo1.寫出電極反應(yīng):負(fù)極反應(yīng)為;

正極反應(yīng)為。2.這種措施處剪發(fā)電廠廢氣中SO2的長(zhǎng)處是第三題（4分）化合物

AH勺分子式為C,HioO,A可使高缽酸鉀溶液褪色。A經(jīng)催化加氫得B,B與溟化鈉和濃

硫酸口勺混合物加熱生成C。B經(jīng)氧化得D,D的分子式也為CcIII0OuB在加熱卜.與濃硫

酸作用的產(chǎn)物經(jīng)還原得環(huán)己烷。寫出A、B.D也許H勺構(gòu)造簡(jiǎn)式。（如有多種也許，盡列之,

只考慮位置異構(gòu)。）第四題（15分）自從I9世紀(jì)開創(chuàng)化學(xué)領(lǐng)域以來，化學(xué)研究重要的目

的之一是發(fā)現(xiàn)和研制特殊功能的新材料。有機(jī)硅則是近年來興起的一類有機(jī)材料。1.甲

硅烷的還原性比甲烷要強(qiáng)，請(qǐng)從中學(xué)書本中甲烷對(duì)應(yīng)性質(zhì)出發(fā),在兩個(gè)方面比較兩者差異,

并寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。2.（1）（CH3”SiC12與NHa反應(yīng)可以制備氮化硅，其反應(yīng)方程

式為

（2）（CH3）2SiCk熱分解反應(yīng)可以制備一種原子晶體，其硬度介于金剛石和單質(zhì)硅之間,

請(qǐng)寫出該化學(xué)反應(yīng)方程式（3）（CH3）2SiCLf（加水）fAf（氫氧化鉀溶液/加熱）一B

Bi為四環(huán)聚硅氧烷，B2為聚二甲基硅氧烷畫出BI【內(nèi)構(gòu)造式,并寫出（CH3）2SICh-A

的化學(xué)反應(yīng)方程式3.制防水劑過程中,將一塊布放入（CHj/SiC12蒸汽中，此蒸汽與布表

面的氫氧根或少許的水起反應(yīng)生成防水薄膜[(CH3)2SiO]n,發(fā)生的反應(yīng)為:

_

n(CH3)2SiCh+2nOH-*2nCr+nH2O+[(CH3)2SiO]n

這里n取很大的整數(shù)。防水膜在布面上一層層蓋在一起，每層厚6.04[(CH：,)2SiO基

的厚度]。問需要多少(CFhkSiCI2使一塊1.00mX3.00m的布不透水?規(guī)定布面上有

300層薄膜，薄膜的密度為1.Og/c第五題(7分)一般都認(rèn)為鈉與鉀性質(zhì)相似。它們

的鹽大多易溶，因此K'和Na'也很難分離。然而人們從人體只能注射生理食鹽水NaCl

溶液，而不能注射KCI溶液的事實(shí)得到啟示，深入研究發(fā)目前細(xì)胞膜上Na+,K.的行為是

不同樣的，不僅細(xì)胞膜，并且有些無機(jī)的鈉鹽和鉀鹽在溶解度上有明顯的區(qū)別。

1.例如:KIVNaI,K2sO4〈Na2sO4,K2Cr2(hVNa2cr2O7

KF>NaF,KCN>NaCN,K2co3>Na2cCh

KSCN>NaSCN,KNO2>NaNO2,K2C2O4>Na2C2O4

從以上信息可以總結(jié)出無機(jī)的鈉鹽和鉀鹽溶解度什么規(guī)律？

2.離子化合物溶解過程的焙變一般取決于晶格能和離子總水合能兩項(xiàng)，表列出鈉，鉀

碘化物和氨化物的3H%

△,H4'=-U+AH"[M%}]+AhH+X一(￡)]

鉀碘化物和氟化物的AH"(298K.kJm0F1)

水化焙水化焙差總水化焰晶格能溶解給

AhH。[X%]MH”U

Na+-406I--305Nai101-711-703

K+-322I--305KI17-527-647

Na,-406F-515NaF109-921-916

-322F-515KF193T37-817

(1)在表格中填寫各物質(zhì)的溶解焰。(2)請(qǐng)根據(jù)上表數(shù)據(jù)來闡明陽、陰離子的構(gòu)造、

水化焙差和溶解焙之間關(guān)系，借此解釋笫一問II勺規(guī)律？第六題(11分)2023年6月，

江蘇省南京電化廠毒氣泄漏，接到報(bào)警的南京消防特警一中隊(duì)的消防官兵趕到現(xiàn)場(chǎng)，

隔離出警界線，戴上防毒面具沖進(jìn)廠區(qū),看見廠內(nèi)一根長(zhǎng)8米,直徑在30厘米的“L”

形管子里正大量向外散發(fā)著白色霧狀日勺毒氣.據(jù)消防官兵奇介，管道中存有有毒化

學(xué)品三氯化璘，由于碰到雨水揮發(fā)產(chǎn)生毒霧.1.三氯化磷對(duì)濕度很敏感,在潮濕的空

氣中有煙霧,迅速水解,請(qǐng)寫出對(duì)應(yīng)化學(xué)方程式；已知產(chǎn)物中的含氧酸為二元酸,畫出

構(gòu)造式：并寫出該含氧酸與過量NaOH溶液反應(yīng)生成正鹽的化學(xué)方程式。2.PCL還

能與液氨進(jìn)行氨解反應(yīng)，分別寫出對(duì)應(yīng)化學(xué)方程式。3.PC13能否與金屬銀反應(yīng)？

為何？4.PC13能與氯氣加合生成五氯化磷，五氯化磷在氣態(tài),融熔態(tài)和非極性溶劑

的溶液中具有構(gòu)造，瞬原子以雜化軌道成鍵。五氯化瞬固態(tài)呈LPC

1[PCKT離子狀態(tài)，在極性有機(jī)溶劑(如ClhNO?)中,它能被溶劑的J極性離子

化?？梢哉J(rèn)為由于CL從一種PCk轉(zhuǎn)移到另一種C1接受體PC3而產(chǎn)生了四面體的

PC1；。因此當(dāng)PC15與其他的C廠接受體反應(yīng)時(shí)，可得到許多PCL.鹽是局限性為奇

X射線研究證明,CuCL是共價(jià)化合物,其晶體構(gòu)造是由CuCL單元通過氯原子橋接（Cu

-C1=230pm）無限長(zhǎng)鏈構(gòu)成。1.請(qǐng)畫出無水CuCb鏈口勺構(gòu)造2.請(qǐng)畫出Cu在CuCb

中H勺環(huán)境

3.CUC12與鹽酸能反應(yīng)嗎?假如能反應(yīng)，請(qǐng)闡明條件和生成物。假如不能,請(qǐng)回答第四問（回

答“能”者不必回答第4問）4.請(qǐng)闡明為何制備無水CuCL時(shí)，要在HO=Cu

O=Cl

Cl氣流中，加熱至413-423K條件下進(jìn)行?第八題（19分）眾所周知，用

合成C6。以及其他球碳分子的措施沒有發(fā)現(xiàn)最小日勺球碳分子一一Czol向存在。這顯然是

由于該分子的張力太大，反應(yīng)性太高，難以穩(wěn)定存在。近來.德國(guó)Freiburg大學(xué)的學(xué)的

H.Prinzbach宣稱，他們已經(jīng)在氣相質(zhì)譜儀的氣體中看到了這種分子。他們的

措施可以稱為“摘除法”，即設(shè)法把十二面體烷C’oHzu的氫“摘除”。Pri/TIA

nzbach意識(shí)到將C20H2o轉(zhuǎn)化為球狀口勺C20是十分困難口勺，想到先用其他\>t>

原子取代氫。用氯不現(xiàn)實(shí),他采用了溟。他把十二面體烷溶解在澳中，在燒瓶里加壓長(zhǎng)時(shí)

間回流，最終得到平均構(gòu)成為C20HB3的產(chǎn)物。這闡明已經(jīng)摘除了部分氫了。接著他們

用電子沖擊質(zhì)譜儀來脫澳，在質(zhì)譜儀的氣相組分中觀測(cè)到，在大量歐JC20的多種澳化物中

有微量C?o+和C2°2+『'J存在。Prinzbach懂得，根據(jù)計(jì)算的成果,C20的碗狀異構(gòu)體遠(yuǎn)

比球狀的穩(wěn)定。為排除在質(zhì)譜儀里看到的C20也許是碗狀異構(gòu)體.Prinzbach又從具有

芳香性的輪烯（CorannuleneC2（）H.o）溟化，然后在與得到球碳C20相似的條件下摘

除它口勺浪原子,然后與Boston學(xué)院/、JL.T.Scott和FreiBurg『、JVonIssendor

ff合作，對(duì)比這兩種異構(gòu)體的光電子能譜，發(fā)現(xiàn)這兩種異構(gòu)體的光電子能譜是不同樣的，

并且也跟早先已經(jīng)得知的單環(huán)狀的C20的光電子能譜也是不同樣的，球狀口勺C20的光電

子能譜十分明顯具有封閉籠狀多烯的特性,相比之下，單環(huán)狀的C20構(gòu)體則具有煥的特性。

右圖是C?0球狀的異構(gòu)體（僅畫出骨架構(gòu)造）。1.C2oH”中c—c-c鍵角是°、

C-C-H鍵角分別是°。2.C20H20的二澳取代物（C20Hl8B-）種數(shù)

是。3.C2t中與否存在二次軸、三次軸、四次軸、五次軸或六次軸（n

次軸體現(xiàn)繞該軸旋轉(zhuǎn)360。%與圖形完全重疊），并闡明分別有幾條。

4.寫出Prinzbach將C20H20轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物C20HB口3的億學(xué)方程式。

5.畫出C20碗狀異構(gòu)體骨架構(gòu)造的平面投影圖（垂直“碗口”的方向觀測(cè)）；為何

C20H勺碗狀異構(gòu)體遠(yuǎn)比球狀的穩(wěn)定？6.畫出Czo單環(huán)異構(gòu)體狀的I構(gòu)造簡(jiǎn)式。第九題（12

材料一:意大利米蘭市郊塞書索農(nóng)藥廠是瑞士霍夫曼企業(yè)創(chuàng)立。該廠以三氯苯酚為原

料生產(chǎn)除草劑。1967年7月10日發(fā)生了一聲嚴(yán)重的毒劑泄漏事故。這一天，三氯苯酚儲(chǔ)

罐壓力失控，使2千克毒劑泄漏。人們只見一團(tuán)紅云從農(nóng)藥廠冉冉升起，漸漸地，空中形

成5千米長(zhǎng)、70多米寬的紅色飄帶，死神籠罩著小鎮(zhèn)。從這里飛過H勺鳥兒，雞逃這意外

的襲擊，一種個(gè)從空中跌落下來；牲畜到處逃竄，居民聞到辛辣味，頓時(shí)感覺惡心、頭痛.

渾身皮膚發(fā)癢起泡。盡管附近居民迅速撤離，1.7萬人口的小鎮(zhèn)仍有5（）00多人出現(xiàn)中

毒癥狀，有50多人嚴(yán)重中毒,400多名小朋友皮膚受到不同樣程度的傷害。污染區(qū)的花

草樹木眼看著凋落枯萎。數(shù)百頭牲畜吃了染毒口勺草而死亡，為防止毒物通過家轉(zhuǎn)移到人

體,不得不將周圍7.7萬頭家畜所有宰殺掩埋。要說毒性，三氯苯酚自身沒這樣大的危

害性，不過三氯苯酚遇熱外泄氣化，形成可怕的二惡英，簡(jiǎn)稱TCDD。二惡英是劇毒物質(zhì)，

每克可殺死2萬人或100萬只兔子。二惡英還能致癌、致基因突變、致畸胎，5億分之

1克的劑量就能使老鼠產(chǎn)生怪胎。

材料二：廚房、衛(wèi)生間的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少對(duì)防水層的破壞，減少裝修中

ClO,C1

補(bǔ)做防水的工作，如須重做應(yīng)采用環(huán)境保護(hù)型材料。由于一般防水材料的

CluCl

釋放物中具有大量的二甲苯、三氯苯酚等，也是居室中的重要污染物。TODD

I.245?三氯苯酚和氯乙酸反應(yīng)可制造除草劑2.4,5一三氯苯氧乙酸。某生產(chǎn)該

除草劑的工廠曾在一次事故中泄漏出一種有毒的二惡英，簡(jiǎn)稱TCDD。請(qǐng)寫出2,4,5-

三氯苯酚生成2,4,5一三氯苯氧乙酸和二惡英的化學(xué)方程式。2.僅變化四氯二惡英

（TCDD）中。原子的位置能產(chǎn)生種同分異構(gòu)體3.請(qǐng)舉出引起居室污染的其

他化學(xué)物質(zhì)2個(gè)：4.室溫時(shí),2,4,6一三氯苯酚CbC6H20H的溶度積他p為4.00X1

09,（即CbC6H20-和H+可結(jié)合為CbC6H20H）,電離平衡常數(shù)K為1.00X10R計(jì)算

該物質(zhì)的溶解度是多少？第卜題（7

均三嗪在工業(yè)中有許多重要用途，可以作殺菌劑、抗氧化劑等，其中2,4,6一三苯基一1,

3,5-三嗪是很好口勺紫外吸取材料。人們對(duì)三嗪化合物日勺研究

一直抱有很高的熱情，有關(guān)三嗪化合物的合成已多見報(bào)道，其

中報(bào)道較多口勺合成措施是由含品基的化合物在一定條件卜通

過制基的聚合合成三嗪。脂肪靖在高溫高壓下聚合，得到烷基取代均三嗪，芳香睛可以在

酸性條件或堿性條件下反應(yīng)制得芳基取代均三嗪。中科院化學(xué)研究所由苯甲暇為起始原

料，通過殂基取代等系列反應(yīng)合成了系列新化合物2,4,6—三（5—烷基一2一羥基策基卜

1,3,5-三嗪（右圖），該反應(yīng)是苯環(huán)上氨基的碳氮叁鍵打井，聚合形成能量占優(yōu)的穩(wěn)

定的六元環(huán)，即京基三聚形成三嗪化合物。

（a：R=C3H7b：R=CiH9c:R=C5Hn）

QQCHs^pAfR—QOCH3與B—產(chǎn)物

KLU51SUP

1.寫出A?E各物質(zhì)的構(gòu)造簡(jiǎn)式或化學(xué)式

2.第一步反應(yīng)類型是，最終一步反應(yīng)類型是。

第十一題（10分）

為了測(cè)量大氣中H2s的含量，請(qǐng)你用Cd（NO3）2溶液、L溶液及Na2s2O3溶液為試

劑，設(shè)計(jì)?種試驗(yàn)措施進(jìn)行測(cè)定，寫出有關(guān)反應(yīng)式，并列出計(jì)算大氣中H2s含量的計(jì)算公

式（以質(zhì)量分?jǐn)?shù)體現(xiàn)）。

參照答案

第一題（4分）F電負(fù)性不穴大于氧不不大于氫，故OF2中0周圍電子密度相對(duì)不不不

大于H?0中情形，NFOFV/HOH（2分）；而在CLO中。一。間有兀鍵形成，0周圍

電子對(duì)間斥力加大，鍵角變大（2分）。

2-+

第二題（4分）1.負(fù)極：SO2+2H2O-2e-=SO44-4H；正極：1/26+2—+2。一=

H2O：（2分）2.從環(huán)境保手的角度看，運(yùn)用上述電池，就可回收大量有效能，同步副

產(chǎn)品為H2so4,減少環(huán)境污染，一舉兩得，實(shí)現(xiàn)能質(zhì)共生。（2分）

h0H...../OH（3Hq

第三題（4分）A：U和UB：D：U（4分）

第四題（15分）1.甲烷燃燒需要點(diǎn)燃但甲硅烷在空氣中就可以自燃，SiH4+2O2-*SiO2

+2比0（條件：自燃）；（2分）甲烷不能使酸性高鐳酸鉀溶液褪色，但甲硅烷可以在溶

液中被（酸性）高缽酸鉀氧化。SiH4-l-2KMnO4=K2SiO3+2MnO2I+比+%0（或5SiH』

+8KMnO4+12H2SOL8MnSCh+5H2SiO3+4K2so4+17HA）或〉（2分）

2.（1）3（CH3）2SiCl2+10NH3fsi3N4+6CH4+6NH4CI（2分）（2）（CFB/SiCE

-*SiC+CH4+2HCl（2分）（2分）（CH3）2SiCL+2H2O

~H0——Si——OH+2HQ（I分）

CH3

3.膜I向質(zhì)量=膜體積X膜密度=膜而積X膜的厚度X膜密度=100cmX300cmX300X

6.0Axi08g/cnr=0.54g（2分）方程式波及n摩爾（CFh^SiCb和n摩爾[（CFh^SiO],

因此膜中Imol（74g）（CH3bsi0需Imol（129g）（CH3）2SiCl:,因此0.54g（CH.RSiO需

0.94g（CH.OzSiCh（2分）。

第五題（7分）1.一般強(qiáng)酸構(gòu)成口勺鉀鹽溶解度比鈉鹽?。憾跛針?gòu)成的鉀鹽溶解度均比

鈉鹽大。2.-820-2-20（2分）Nai陽、陰離子半徑差大，水化熔差大，溶解

焰為負(fù)值，Ki離子水化焰差小，溶解焰為正值，Nai溶解度不不大于KI。相反，NaF

兩者半徑相差小，水化焰差小，溶解焰（負(fù)值）不不不大于KF,溶解度不不不大于KF。

總之與陽、陰離子半徑差，水化焰差有關(guān)。一般弱酸根離子對(duì)H'離子親力大，把持水

分子能力大，水化培較大，與半徑大H勺IC的水化烙差大，因此弱酸H勺鉀鹽溶解度不不

大于鈉鹽。（3分）

0

d

HO—P—H

第六題（11分）I.PC134-3H2O=H3PO3+3HC1OHHFO3+2NaOH=

Na2HPO4+2H2O（3分）2.PC13+6NH3=P（NH2）3+3NH4C1（或PCh+6NH3=

PH（NH）（NH2）2+3NH40）（2分）3.能，P原子上的孤電子對(duì)可作給電子配體進(jìn)入過渡

金屬鍥的d軌道形成配合物Ni[（PCI）3k（2分）4.三角雙錐：sp%：PCl5+NbC15=[PC14]

++[NbCUr（4分）

第Ll題（7分）1./a'J'（2分）2.\（2分）

3.與鹽酸反應(yīng)生成HKCuCh]。由于它們不夠穩(wěn)定，只有在過量氯離子時(shí)形成（3分）

4.CuCLZHzO受熱時(shí)，按下式分解：2CUQ22H2（＞^CU（OH）2CUC12+2HC1t（或者寫

CuCL水解方程式）在HC1氣氛中增進(jìn)平衡右移，克制水解。（2分）

第八題（19分）1.108。（1分）110.9°（2分）2.5（2分）3.二次軸：15條（相對(duì)

邊中點(diǎn)的連線）：三次軸：10條（相對(duì)頂點(diǎn)H勺連線）：五次軸：6條（相對(duì)面心的連線）

催L化劑

4.C20H2o+16Br2--^C2oHBr13+19HBr（氫原子守恒）（2分）5.

（2分）C20的碗狀異構(gòu)體中口勺鍵角除5個(gè)是108。，其他30個(gè)都是120°,鍵口勺張力比

球狀H勺?。ǘ际?08。）。（2分）

（2分）

2.22(2分)

3.甲醛、苯、甲苯（2分）

4.設(shè)ChC6H20H溶解后飽和溶液中庇RH6H2O］為xmol-L-'

則：ChC6H20H(S)=^C1C6H2(T(aq)+H'(aq)

4.00X10-9=x2x=6.32X10

又設(shè)CI3C6H5c6HqH飽和溶液中未離解的ChC6H20H次度為ymol-。

則ChC6H20H(叫尸===CbC6H2。(aq)+H*(aq)

平衡時(shí)y6.32X10-5