2008年高中化学竞赛初赛模拟试卷(18).doc
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2008高中化学竞赛初赛模拟试卷（18）
姓名：
（时间：
3小时满分：
100分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
满分
9
10
8
9
12
7
19
16
10
H
1.008
相对原子质量
He
4.003
Li
6.941
Be
9.012
B
10.81
C
12.01
N
14.01
O
16.00
F
19.00
Ne
20.18
Na
22.99
Mg
24.31
Al
26.98
Si
28.09
P
30.97
S
32.07
Cl
35.45
Ar
39.95
K
39.10
Ca
40.08
Sc
44.96
Ti
47.88
V
50.94
Cr
52.00
Mn
54.94
Fe
55.85
Co
58.93
Ni
58.69
Cu
63.55
Zn
65.39
Ga
69.72
Ge
72.61
As
74.92
Se
78.96
Br
79.90
Kr
83.80
Rb
85.47
Sr
87.62
Y
88.91
Zr
91.22
Nb
92.91
Mo
95.94
Tc
[98]
Ru
101.1
Rh
102.9
Pd
106.4
Ag
107.9
Cd
112.4
In
114.8
Sn
118.7
Sb
121.8
Te
127.6
I
126.9
Xe
131.3
Cs
132.9
Ba
137.3
La－Lu
Hf
178.5
Ta
180.9
W
183.8
Re
186.2
Os
190.2
Ir
192.2
Pt
195.1
Au
197.0
Hg
200.6
Tl
204.4
Pb
207.2
Bi
209.0
Po
[210]
At
[210]
Rn
[222]
Fr
[223]
Ra
[226]
Ac－La
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
La系
La
138.9
Ce
140.1
Pr
140.9
Nd
144.2
Pm
144.9
Sm
150.4
Eu
152.0
Gd
157.3
Tb
158.9
Dy
162.5
Ho
164.9
Er
167.3
Tm
168.9
Tb
173.0
Lu
175.0
第第题（9分）
1．
（1）碳酸二乙酯（1分）
（2）COCl2＋4NH3→NH2CONH2＋2NH4Cl（1分）
（3）－CO－（1分）
（4）－NHCOCl－N＝C＝O（2分）
2．CCl4＋H2SO4·SO3→COCl2＋2ClSO3H（或HCl＋SO3）（2分）
3．
（1）Cl3C－O－－O－CCl3（1分）
（2）BTC常温下为极稳定的固体物质，便于贮运（1分），使用安全，无污染。
题（9分）
光气学名“碳酰氯”，化学式COCl2，是窒息性毒剂之一。
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．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。
（1）
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）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）
第第题（10分）
1．A为饱和食盐溶液，B为淡碱液或纯水，C为Cl2，D为H2（4分）
2．极间距减小，可降低电解电压而节省电能（1分）
3．为减少OH－向阳极的迁移量或减少副反应的发生，以保持较高的电流效率。
（1分）
4．Ca2＋、Mg2＋等金属离子与Na＋一样，都可以通过离子膜到达阴极（1分），并与OH－形成难溶化合物，阻塞离子交换膜，从而影响膜性能的发挥（1分）。
5．①离子膜法生产与传统的隔膜法相比，无需再为电解碱液脱盐（尽量回收NaCl）浓缩（1分），经济效益高，生产效率高，产品烧碱纯且浓，能耗低、蒸汽省（1分）。
②隔膜法生产中，更因制作、使用石棉隔膜，必发生硅酸盐纤维（粉尘）污染环境的问题，有使部分操作工人患肺癌职业病的危险（1分）。
可见，以电化学科学原理为核心，通过为其所开发的离子膜法电解生产的跨学科高新技术，优化了资源、能源的利用，变污染环境的生产为“清洁生产”，更有其适应可持续发展需要的高社会效益。
（本题满分2分，答出3分中2分即可）
题（10分）
电解食盐溶液的氯碱生产技术，已由传统的隔膜法变革为离子膜法高新技术。
这种技术进步，如下表所示：
表1产品液碱质量比较
项目
离子膜法
隔膜法
隔膜法
NaOH%
35（已有50%的报道）
10～12
30
NaCl%
0.0025
14～16
4
Na2CO3%
0.02
（一般不计量）
1
表2能耗与蒸汽用量比较（以NaOH质量分数为50％作比较基准）
项目
离子膜法
隔膜法
电解用电度/吨
2160
2600
蒸汽用电度/吨
80
700
隔膜法和离子膜法新技术中所用的膜有本质区别。
前者是有条件地阻止阴、阳极电解产物相混合的多孔石棉隔膜。
后者由阳离子交换树脂（几类氟碳树脂）组成，树脂的高分子骨架上接有能电离出H＋而可与Na＋等阳离子交换的离子交换基团—SO3H、—COOH，所以是一类厚度虽仅0.l～0.5mm，但一般只允许溶液中的阳离子在膜中通过，更不能自由通过气体或液体的阳离子交换膜。
1．在所给离子膜法电解食盐溶液示意图中的括号内，填写开始电解时进入电解槽用作电解液的液体A、B的组成名称，以及电解产出气体C、D的化学式。
2．离子膜法电解槽的极间距，由于膜在电极间的结构紧凑而远小于隔膜法电解槽，这将如何影响能耗？
3．传统隔膜法的阴极电解碱液，它所含NaOH的质量分数，为什么只能控制得低些？
4．离子膜法使用的原料要求Ca2＋、Mg2＋等金属离子的总量控制在0.1ug以下，为什么？
5．试对比评价本离子膜法科技进步的经济、社会效益。
第第题（8分）
1．C12H20N2O4（2分）ClCH2COOH（1分）
X1：
X2：
（2分）
2．命名：
2，3－丁二胺四乙酸1，2－丁二胺四乙酸（1分）
异构体3种2种（2分）
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。
1．写出X的化学式【】和B的结构简式【】。
2．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。
第第题（9分）
1．Na3AlF6（2分）氟铝酸钠（1分）
2．正八面体（1分）
3．晶胞内含4个[Na3AlF6]单元Na3AIF6摩尔质量为210g/mol。
ρ＝＝2.95g/cm3（2分）
4．电解炼铝的助熔剂（1分）
5．Na2SiF6（2分）
题（9分）
离子晶体X是由三种短周期元素组成，三种短周期元素的简单离子的核外电子排布相同，晶胞参数a＝780pm，晶胞中阴离子组成立方最密堆积，阳离子（r＝102pm）占据全部八面体和四面体空隙。
1．写出X的化学式【】和化学名称【】；
2．指出阴离子的空间构型【】；
3．计算晶体X的密度；
4．X在化工生产中有什么用途；
5．另有一种晶体Y，其阴离子也组成立方最密堆积，且与X的阴离子互为等电子体，而阳离子与X的阳离子相同，但只占据全部四面体空隙，请写出Y的化学式。
第第题（12分）
1．
（1）（2分）
（2）B（1分）
（3）C（1分）
（4）用活性炭脱色（1分）
2．
（1）（1分）
（2）“掩蔽”氨基后滴定羧基，防止氨基对羧基和NaOH中和反应的影响（1分）
（3）91.32%（2分）
3．取一定量的味精溶于水，加入过量标准AgNO3溶液（1分），以Fe3＋为指示剂（1分），用标准KSCN溶液进行滴定（1分）。
题（12分）
1866年H.Rithausen从谷胶的硫酸分解产物中分离出谷氨酸，。
1890年L.Wollf合成并确定了它的结构，1908年池田菊苗从海带的热水提取物中分离出谷氨酸的钠盐（），它才是具有鲜味的成分，即味精。
1．谷氨酸的电离常数Ka1＝6.46×10－3，Ka2＝5.62×10－5，Ka3＝2.14×10－10；pKa＝－lgKa，所以pKa1＝2.19，pKa2＝4.25，pK3＝9.67。
目前工业上生产味精的方法有水解法、糖蜜提取法、淀粉发酵法及合成法等。
当前我国生产的味精主要采用淀粉发酵法。
（1）
以发酵法生产的工艺流程如下：
淀粉葡萄糖发酵谷氨酸铵L－谷氨酸谷氨酸－钠盐。
若生成谷氨酸二钠盐，则不具有鲜味，所以工业生产中控制各阶段的pH是一项关键。
（1）Ka1、Ka2、Ka3相对应的基团各是哪个？
（2）计算谷氨酸等电点的pH（所谓等电点，就是谷氨酸呈电中性时所处环境的pH）。
在下面正确的选项上画圈。
A2.19B3.22C4.25D6.69
（3）中和、脱色、结晶时的pH应保持在多少？
在下面正确的选项上画圈。
A3.22B4.25C6.69D9.67
（4）用什么物质脱色？
【】
（1）
2．味精中有效成分是谷氨酸钠，可用沙伦逊甲醛滴定发测定其含量。
准确称取味精1.000g，加蒸馏水溶解后稀释到10.0mL；从中取2.0mL放入100mL锥形瓶中，加入2.0mL36%的甲醛溶液，加入20mL水。
以酚酞为指示剂，用0.1000mol/L的标准NaOH溶液进行滴定，消耗10.80mL。
（1）谷氨酸钠与甲醛反应得到化学式为C6H8NO4Na，写出结构简式。
（2）加入甲醛的目的是什么？
（3）计算该味精中谷氨酸钠的含量。
3．味精中往往会加入食盐，某学生设计如下实验方案测定NaCl含量：
取味精样品5.0g，并溶于蒸馏水；加入足量用稀硝酸酸化的硝酸银溶液，使沉淀完全；过滤；用蒸
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