全国化学竞赛初赛模拟试卷7Word格式.doc

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D汽车改用天然气，液化气为燃料或开发氢能源，减少对空气的污染

第二题（8分）

自由基又称游离基，是含有未配对电子的原子、分子或基团。

大多数自由基很不稳定，只能作为活性中间体瞬间存在，寿命很短，如丁烷受热分解产生三种活性很高的自由基：

活泼自由基可诱发自由基起加成反应、加聚反应、取代反应、氧化还原反应。

这些反应在有机工业、石油化工和高分子工业等方面得到广泛应用。

1．写出自由基CH3CH2·

的电子式；

若CH3CH2·

失去一个电子，则称为碳正离子，写出该碳正离子的电子式。

2．自由基反应一般是在光和热条件下进行，如烷烃与氯气的取代为自由基取代。

已知烷烃中碳原子上的氢原子越少，所形成的自由基越稳定，试完成下列方程式：

CH3－CH3＋Cl2（主要产物）＋HCl

3．不对称烯烃在过氧化物存在下，与HBr发生游离基加成反应，其反应历程是：

R－CH＝CH2＋Br·

→R－CH－CH2BrR－CH－CH2Br＋HBr→R－CH2－CH2Br＋Br·

试分两步将（CH3）2CHCH＝CH2转变为（CH3）2CH2CH2CH2OH的反应方程式。

反马氏加成

4．有机物中共价键断裂时，若成键的一对电子平均分给两个原子或原子团，则形成自由基；

若成键电子全分给某原子或原子团，则形成碳正离子。

①已知CH3＋四个原子共平面，键角相等，键角应是。

②（CH3）3C＋和NaOH水溶液反应生成电中性有机分子，该分子结构简式，此物质能否发生消去反应。

第三题（11分）

蛋壳的主要成分是CaCO3，其次是MgCO3、蛋白质、色素等。

为测定其中钙的含量，洗净蛋壳，加水煮沸约5min，置于蒸发皿中用小火烤干，研细。

1．称取0.3g（设为0.3000g）处理后的蛋壳样品，置于锥形瓶中逐滴加入已知浓度C（HCl）的盐酸40.00mL，而后用小火加热使之溶解，冷却后加2滴甲基橙溶液，用已知浓度C（NaOH）回滴，消耗V（NaOH）L达终点。

（1）写出计算钙含量的算式。

（2）计算得到的是钙的含量吗？

（3）是原蛋壳中钙的含量吗？

2．称取0.3g（设为0.3000g）处理后的蛋壳样品，用适量强酸溶解，然后加（NH4）2C2O4得沉淀，经过滤、洗涤，沉淀溶于H2SO4溶液，再用已知浓度C（KMnO4）滴定，消耗V（KMnO4）L达到终点。

（1）写出计算钙含量的算式；

（2）此法求得的钙含量略低于上法。

可能是什么原因。

3．请你再设计一个实验，正确测定蛋壳中的Ca含量，并写出计算式。

第四题（6分）

水的热分解：

H2OH2＋1/2O2。

在1700K以上仍十分困难（α＝10－3）。

然而若在一个化学循环中通过一系列的化学反应，在100℃～750℃就可使它发生，试提出以下面的化学反应为基础的上述循环：

①CaBr2＋2H2OCa（OH）2＋2HBr

要求满足如下条件：

（1）在整个过程中只有水被消耗

（2）最终产物只有氧气和氢气

（3）除上面一个反应的物质外，构成循环尚需使用金属汞

已知在100℃时，Hg能与氢溴酸发生置换反应。

请按照反应的先后顺序，用序号②、③……把后续的化学反应写出来。

第五题（11分）

某些铂的化合物具有重要的生理作用，也可能作为防癌剂。

PtCl42－＋2e－＝Pt＋4C1－＝0.75V

PtCl62－＋2e－＝PtCl42－＋2C1－＝0.77V

O2＋4H＋＋4e－＝2H2O＝1.229V

PtCl42－离子通常是用化学计量的盐酸肼还原PtCl62－来制备的。

在水中，PtCl42－的溶剂分解作用是彻底的，但反应速率慢：

PtCl42－＋H2OPtCl3（H2O）－＋Cl－25℃K＝1.45×

10－2

PtCl3（H2O）－＋H2OPtCl2（H2O）2＋C1－25℃K＝1.1×

10－3

所以，10－3mol/LK2PtCl4的溶液在平衡时仅含有5％PtCl42－。

1．在氧气存在的条件下，Pt在HCl中是否溶解？

若能，写出其全部化学反应方程式。

2．写出PtCl62－与盐酸肼的离子反应方程式。

3．计算25℃、10－3mol/LK2PtCl4溶液达平衡时PtCl3（H2O）－、PtCl2（H2O）2的百分含量。

4．PtCl2（H2O）2存在顺反借光，画出它们的结构图，并注明顺式、反式。

5．K2PtCl4的晶体结构与萤石相似，说明其晶体结构。

第六题（9分）

有旋光性的物质A（分子式为C10H12O3）能溶于稀碱溶液，且能发生碘仿反应。

鉴定过程表示如下：

1．写出A和C的结构简式；

2．确定A的光学异构体树目；

3．画出B的顺反异构体的Z式和E式4．命名D。

5．写出D→E的化学反应方程式；

第七题（10分）

业已发现许多含金的化合物可以治疗风湿症等疾病，引起科学家广泛兴趣。

在吡啶（）的衍生物2,2'

－联吡啶（代号A）中加入冰醋酸与30%H2O2的混合溶液，反应完成后加入数倍体积的丙酮，析出白色针状晶体B（分子式C10H8N2O2）。

B的红外光谱显示它有一种A没有的化学键。

B分成两份，一份与HAuCl4在温热的甲醇中反应得到深黄色沉淀C。

另一份在热水中与NaAuCl4反应，得到亮黄色粉末D。

用银量法测得C不含游离氯而D含游离氯7.18%，且D的相对分子质量比C大36.46。

C和D中金的配位数都是4，且C、D中都存在7原子环。

1．画出A、B、C、D的结构式。

2．在制备B的过程中加入丙酮起什么作用？

3．给出用游离氯测定值得出D的化学式的推理和计算的过程。

第八题（17分）

用液化石油气作燃料，已普遍进入现代家庭的厨房中，它的主要成分是烷属烃和烯属烃系列混合物，现将各物在一个大气压下的沸点分别列表于下：

名称

甲烷

乙烷

丙烷

丁烷

戊烷

乙烯

丙稀

丁烯

戊烯

沸点[℃]

－161.7

－88.6

－42.2

－0.5

36.1

－102.4

－47.7

－6.5

30.1

请回答：

1．目前，大中城市的燃气产业形成了“三气并存”的多元结构，此“三气”除液化石油气外还包括哪两种燃气，并写出化学成分。

2．从上表分析，在钢瓶中盛装的液化石油气的成分最好是哪些？

（列举4种）

3．甲烷沸点为－161.7℃，室温下的液化压强非常大（超出一般家用钢瓶的承受能力），那么你觉得我们使用的液化石油气中是否还存在少量的甲烷？

为什么？

4．在炎热的夏季和寒冷的冬季，液化石油气的各成分比例应作如何调整？

5．液化石油气的燃烧器上有一个调节空气量的风门（叫洞风板），点燃前，空气已部分进入液化气中。

请分析设计的原因。

在冬季和夏季，如何调节风门的大小。

6．有人发现液化石油气用完后，残留在钢瓶内的液体能溶解油脂，就将它倒出来作洗涤剂，洗擦物件的油泥，这种废物利用的做法，因何不可取？

7．有人为了充分用完瓶内残留液体，就用火去烤钢瓶，在此钢瓶的合格证上标有：

充装介质

最大充装量

实测容积

气密试验压力

液化石油气

15kg

35.5L

2.1MPa

若残留瓶内液体有0.75kg，在关闭阀门的条件下，请估算瓶内气温升至多少摄氏度时，会出现险情？

8．目前，家庭生活中已经普遍使用了气体燃料。

使用气体燃料比固体燃料有什么优点？

第九题（9分）

室温下，Cr单质不受大气侵蚀，因而可被广泛地用来保护其他活泼金属。

通常用电解铬酸溶液的方法镀铬。

电解槽的阴极是欲镀铬的物体，阳极是惰性金属，电解液是含铬酐0.230kg/L、体积100L的水溶液。

电解时使用了1500A电流，通电10.0h，阴极的质量增加了0.679kg。

阴极和阳极放出的气体的体积比VH2/VO2＝1.603（体积是在相同条件下测定的）。

1．写出主要电解反应主反应和副反应方程式。

2．此电镀的电解效率，即沉积出0.679kg铬耗用的电量占总用电量的百分比是多少?

3．由理论计算可得阴极和阳极放出的气体在标准状况下的体积比是多少?

4．阴极和阳极放出气体的反应的电流效率分别是多大?

若发现你计算出的数据和题面给出的数据有差别，试解释这是你由于未考虑电镀时发生什么过程的缘故?

第十题（13分）

砷的化合物在农业上有广泛的用途。

砒霜是最重要的砷化合物。

从熔炼提纯Cu和Pb的烟道灰中，可获得大量的砒霜，它是含As75.74％的氧化物，它形成分子晶体。

1．画出砒霜的分子结构图。

正四面体形

2．砷和硫直接相互反应形成As4S3、As4S4、As2S3和As2S5等硫化物。

其中后两个也能用H2S从As（Ⅲ）和As（V）的盐酸溶液中沉淀出来。

（1）画出As4S4的分子结构图。

（2）写出用砒霜为原料制备As2S3的化学反应式。

3．试解释NH3、PH3、AsH3和SbH3中H—X—H之间的键角值分别是107.3°

、93.6°

、91.8°

和91.3°

。

4．砒霜是剧毒物质，法庭医学分析上常用马氏试砷法来证明是否砒霜中毒：

把试样与锌和硫酸混和，若试样中含有砒霜，则会发生反应生成砷化氢；

在无氧条件下，将生成的砷化氢导入热的玻璃营中，在试管加热的部位砷化氢分解形成亮黑色的“砷镜”。

写出化学方程式。

5．假若用Zn在酸性介质中处理亚砷酸钾（KAsO2）样品1.30g，产生的AsH3再用I2氧化至砷酸需要I28.5g。

试确定这种亚砷酸钾（KAsO2）样品的纯度？

参考答案

1．C（1分）2．D（2分）3．A、D（2分）4．B、C（1分）

1．[]＋（2分）

2．（CH3）3Cl（1分）

3．（CH3）2CHCH＝CH2＋HBr（CH3）2CHCH2CH2Br

（CH3）2CHCH2CH2Br＋H2O（CH3）2CHCH2CH2OH＋HBr（2分）

4．①120°

②（CH3）3COH不能（3分）

1．

（1）{[c（HCl）×

0.0400－c（NaOH）×

V（NaOH）]×

（