高中化学竞赛试题共十份含答案Word文档下载推荐.docx
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依据你所构造的X周期表,写出他的化学式。
1-3写出“甲烷(X的氢化物)在氧气中燃烧”的反应,这是给人类提供能量和热源的主要过程;
解释你选择X元素的原因?
第2题(13分)光气学名“碳酰氯”,化学式COCl2,是窒息性毒剂之一。
2-1
光气化学性质活泼,具有酰卤的典型反应,易发生水解、氨解和醇解。
(1)光气与足量乙醇反应所得产物的化学名称是;
(2)光气与足量氨气反应的化学方程式;
(3)足量苯在AlCl3催化剂作用下与光气反应所得产物的结构简式;
(4)光气与苯胺分两步反应可得异氰酸苯酯,中间产物的结构简式是,异氰酸苯酯的结构简式是。
2-2
实验室可用四氯化碳和发烟硫酸(H2SO4·
SO3)反应制备光气,写出化学方程式。
2-3
BTC是一种稳定的白色结晶体,熔点为78~82℃,沸点为203~206℃。
1molBTC可在一定条件下分解产生3mol光气,所以又被称为“三光气”。
工业上可以利用碳酸二甲酯的氯代反应制备BTC。
BTC的反应活性与光气类似,可以和醇、醛、胺、酰胺、羧酸、酚、羟胺等多种化合物反应,因此低毒性的BTC在化学反应中完全可替代剧毒(被禁用)的光气合成相关的化工产品。
(1)
(1)BTC分子中所有氯原子都等价,试写出结构简式
(2)除毒性外,BTC比光气还有什么优点?
(2)
2-42004年6月15日福建省物质结构研究所(简称物构所)一下属企业,因实验操作不当造成有毒光气泄漏。
造成1人死亡,260多人送医院救治。
光气遇热按照下式分解:
COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g),Kp=4.44×
10-2(668K,K为标准平衡常数),在密闭容器中,当混合气体总压力为300kPa时,计算该混合气体的平均分子量。
第3题(9分)在真空下,在230℃时分解,CsB3H8可产生下列化学反应:
□CsB3H8□Cs2B9H9+□Cs2B10H10+□Cs2B12H12+□CsBH4+□H2
3-1
配平上述反应。
单线桥标明电子的转移方向和数目。
3-2
不用硼氢化物的钠盐进行实验的原因是
3-3
B9H92-离子可通过B10H102-离子的热分解得到。
已知B9H92-为三角棱柱的三个面上带三个“帽子”,而B10H102-的结构为上下两个四边形在上下各带一个“帽子”。
两种离子围成的封闭多面体均只有三角形面。
则B9H92-离子较B10H102-离子(填“稳定”或“不稳定”)。
3-4
B12H122-是一个完整的封闭二十面体,可用NaBH4与B2H6反应制备其钠盐。
已知产物中化合物只有一种。
试写出制备Na2B12H12的化学反应方程式。
第4题(9分)化合物(A)是我国蟾蜍皮中的一种物质,由(B)合成该化合物的路线如下:
BCDEFA
4-1
写出C~F各物质的结构简式;
4-2
写出a、b的反应条件或使用的无机试剂;
4-3
E→F中吡啶()的作用是什么?
第5题(10分)疏水作用是决定生物分子的结构和性质的重要因素,特别是在蛋白质的折叠,药物分子与受体(蛋白质、DNA等)的相互作用中扮演着重要的角色。
非极性化合物例如苯、环己烷在水中的溶解度非常小,与水混合时会形成互不相溶的两相,即非极性分子有离开水相进入非极性相的趋势,即所谓的疏水性(Hydrophobicity),非极性溶质与水溶剂的相互作用则称为疏水效应。
5-1有关相似相溶原则可以用热力学自由能的降低来理解。
(△G<0;
△G=△H-T△S,式中ΔH是焓变,代表降低体系的能量因素;
ΔS是体系熵增的因素。
在常温下(25°
C),非极性溶质溶于水焓的变化(△H)通常较小,有时甚至是负的,似乎是有利于溶解的;
但实际上溶解度不大!
请分析原因。
5-2疏水基团之间的相互作用通常被认为是没有方向性的,但是最近对剑桥晶体结构数据库(CSD)和蛋白质晶体结构数据库(PDB)的研究发现,疏水作用是有方向倾向性的。
请分析富电子的吲哚芳环与苯环、缺电子的恶唑环与苯环的可能接触方式,画出示意图。
5-3下面的研究有助于进一步揭示疏水效应和疏水作用的本质。
芳香化合物在水中的溶解度其实也不是很小,这取决于相互间的氢键作用,该氢键是因为什么而产生?
_________;
Na+,K+等阳离子能与有些芳香化合物很好的互溶取决于。
第6题(10分)今有一金属卤化物A,在水溶液中完全电离,生成一种阴离子和一种阳离子,个数比为4∶1。
取4.004g A溶于水,加入过量AgNO3溶液,生成2.294g白色沉淀。
经测定,阳离子由X和Y两种元素构成,结构呈正方体状,十分对称。
任意两个相离最远的X原子的连线为此离子的三重轴,任意两个相离最远的Y原子的连线为此离子的四重轴(n重轴表示某物质绕此轴旋转360°
/n的角度,不能察觉其是否旋转过)。
6-1写出A的化学式 (阴阳离子分开写)
6-2写出X和Y的元素符号 、
6-
3在右框中画出A溶液中阳离子的结构:
6-4小明把一种常见含X的二元化合物的晶胞去掉所
有的X原子,发现剩余部分与A溶液中阳离子的结
构竟十分相似。
这种常见二元化合物是 。
6-5你认为A溶液中阳离子中,同种原子间存在着什
么样的作用力,并简略说明你的依据:
第7题(6分)科学家预言,燃料电池将成为20世纪获得电力的重要途径。
因为燃料电池有很多的优点。
它的能量转化率比火力发电高一倍多,环境污染少,节能。
按燃料电池化学成分的不同,有氢、一氧化碳、联氨、醇和烃等类型;
按电解液的性质不同,可分为碱性、酸性、熔盐和固体电解质、高聚物电解质、离子交换膜等类型。
以渗透于多孔基质惰性导电物材料为电极,用35%~50%KOH为电解液,天然气和空气为原料,构成的电池为碱性燃料电池。
请写出:
阳极反应:
;
阴极反应:
电池总反应式:
。
用两种或多种碳酸盐的低熔点混合物为电解质,例如Li2CO352%、Na2CO348%,采用吸渗锦粉作阴极,多孔性氧化镁作阳极,以含一氧化碳为主要成分的阳极燃料气,混有CO2的空气为阴极燃气,在650℃电池中发生电极反应,这种电池在国外已经问世。
请写出有关的反应式。
第8题(9分)有强烈气味的无色液体A在100℃蒸馏时,其组成不变。
此液体的蒸气密度(相对于空气)随温度而改变,100℃时为1.335,20℃时为1.50。
若将液体加到新制的氢氧化铜(取化学计量的碱)中,沉淀溶解,形成淡蓝色溶液。
将1g液体A与过量浓硫酸在一起加热时,放出密度(相对于空气)为0.966的气体360mL,若将1g液体A加到含过量MnO2的硫酸溶液中,则放出同样体积的、比前一种气体重1.57倍的另一种气体(体积均以标准状态计)。
8-1确定液体A的组成,并以必要的计算和反应的化学方程式证明答案。
8-2为什么蒸馏时此液体的组成不变?
为什么它的蒸气的相对密度随温度的变化而变化?
第9题(14分)日本的白川英树等于1977年首先合成出带有金属光泽的聚乙炔薄膜,发现它具有导电性。
这是世界上第一个导电高分子聚合物。
研究者为此获得了2000年诺贝尔化学奖。
9-1写出聚乙炔分子的顺式和反式两种构型。
再另举一例常见高分子化合物,它也有顺反两种构型(但不具有导电性)。
9-2若把聚乙炔分子看成一维晶体,指出该晶体的结构基元。
9-3简述该聚乙炔塑料的分子结构特点。
9-4假设有一种聚乙炔由9个乙炔分子聚合而成,聚乙炔分子中碳–碳平均键长为140pm。
若将上述线型聚乙炔分子头尾连接起来,形成一个大环轮烯分子,请画出该分子的结构。
9-5如果3个乙炔分子聚合,可得到什么物质。
并比较与由9个乙炔分子聚合而成的大环轮烯分子在结构上有什么共同之处。
第10题(8分)称取含铅试样0.500g,用HNO3溶解,然后用1mol/LNaOH溶液将试液调至中性。
①加入足量K2CrO4溶液,铅完全生成铬酸铅沉淀;
②将沉淀过滤洗净,用酸溶解,调节溶液为酸性;
③再加入足量的KI溶液,释放出I2;
④用0.100mol/LNa2S2O3溶液滴定至终点时,消耗30.0mL。
10-1写出上述①、②、③、④步主要离子反应方程式;
10-2写出该含铅试样中Pb的质量分数计算式和结果。
高中化学竞赛试题
(二)
第1题(3分)下表是摘自当前高中化学教材附录中的相对原子质量(部分)
H
He
Li
Be
B
C
N
O
1.00794
4.002602
6.941
9.012182
10.811
12.0107
14.0067
15.9994
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
18.9984032
20.1797
22.989770
24.3056
26.981538
28.0855
30.973761
32.062
上表元素(及更多元素)中,有的元素的相对原子质量(原子量)的有效数字的位数多达7~9位,而有的元素的相对原子质量的有效数字位数少至3~4位,为什么?
第2题(12分)将H2O2慢慢加入到SbF5的HF溶液中得一白色固体A,A是一种盐类,其阴离子呈八面体结构。
2-1A的结构简式,生成A的化学方程式。
2-2A不稳定,能定量分解,B是产物之一,其中亦含有八面体结构,B的结构简式为。
2-3若将H2S气体通入SbF5的HF溶液中,则得晶体C,C中仍含有八面体结构,写出C的结构简式。
生成C的化学反应方程式是。
2-4将H2O2滴入液氨中得白色固体D,D是一种盐,含有正四面体结构,写出D的结构式和生成反应方程式。
比较H2O2和H2S的性质异同。
第3题(8分)有机物X具有旋光活性,其分子由C、H、O、N4种元素组成,其中C、H、O的原子个数比是3︰5︰2;
工业上可以用A和B以物质的量1︰4通过取代反应制备X;
X能与4倍其物质的量的NaOH反应,并能与Ca2+等与大部分金属离子1︰1络合,所得螯合物结构中存在5个五原子环。
写出X的化学式和B的结构简式。
写出满足条件的全部X的结构简式,分别命名和计算光学异构体的个数。
第4题(12分)据《中国制药》报道,化合物F是用于制备抗“非典”药品(盐酸祛炎痛)的中