胡波高中化学竞赛全真模拟试题2.docx
《胡波高中化学竞赛全真模拟试题2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《胡波高中化学竞赛全真模拟试题2.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
胡波高中化学竞赛全真模拟试题2
高中化学奥林匹克竞赛全真模拟试题
（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。
3-1 写出X的化学式和B的结构简式。
3-2 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）的中间产物，其合成路线为：
4-1请写出有机物字母代码的结构简式。
4-2第③、④步反应的顺序能否填倒，说明理由。
4-3写出D＋E→F的化学方程式，并用系统命名法命名F。
4-4第④步反应的反应类型是。
4-5E在一定条件下可聚合成热固性很好的功能高分子，写出合成此高聚物的化学方程式。
第5题（6分）现在，我们来研究AgNO3溶液和（NH4）2S溶液之间的反应。
①将AgNO3溶液和（NH4）2S溶液混合，会发生反应。
②若在31℃时，将5mL2mol/LAgNO3溶液和5mL接近饱和的（NH4）2S溶液分别放在2个青霉素瓶中，用一段60cm长充满饱和KNO3溶液的一次性医用输液管作盐桥，如图所示：
经观察，电解一段时间后，二个青霉素瓶中都有新物质生成。
5-1插入AgNO3（aq）的碳棒上有，是因为有生成；插入（NH4）2S溶液的碳棒附近的液体显色，是因为有生成；上述电解的离子反应方程式为。
5-2在盛AgNO3溶液和（NH4）2S溶液液面上分别用1cm厚的石蜡油封闭液面的原因是
第6题（20分）A物质是实验室一种无色有毒的挥发性液体，由X、Y两种短周期元素组成。
A在空气中极易着火生成B气体和C气体；A不溶于水，但加热到423K可以和水反应，生成B气体和D气体，D只含两种元素，其中一种是Y。
在交流放电的情况下，分解生成E气体、F固体两种物质，E物质和B化学式量几乎相等，含Y元素约72.7%；F是环状单质分子，具有冠状结构，易溶于A，F的式量约是C的4倍。
E可在液氮条件下与HBr于77K生成含双键结构的物质G，冷却至室温可得G的环状三聚体H。
6-1写出A、B、C、D、E、F、G、H的结构简式。
6-2用X射线衍射法测得F的晶体为正交晶系，晶胞参数a＝1048pm，b＝1292pm，c＝2455pm。
已知该物质的密度为2.07g·cm－3。
计算每个晶胞中F分子的数目。
6-3自发现富勒烯以来，其神奇的结构和性能引起了人们对碳原子团簇广泛和深入的研究。
除了碳原子团簇之外，其它元素的原子团簇是否也具有类似碳原子团簇的奇异的特性，这是个十分有趣的研究课题。
F物质有很多同分异构体，在实验手段受到各种条件的限制时，理论研究是一种重要的补充。
厦门大学化学系对F物质的原子团簇进行了理论计算，发现除了冠状结构外还有多种结构。
其中一种X具有2次对称轴，以及两个包含对称轴的对称面，一配位和三配位原子数目相等；另外一种Y是一种椅式结构原子团簇增加2个原子形成，也具有二次对称轴，对称面和对称轴垂直。
请画出这两种结构的原子团簇。
6-4五氟化砷AsF5（2.93g）和上述物质F（0.37g）用四氮化四硫S4N4（0.53g）在液态SO2溶剂中发生完全的反应，溶剂和挥发性产物被泵抽出后得黄色固体残留物L（3.08g），分析J知其含有：
As28.04%，F42.70%，N5.25%，经分析L是离子化合物，阴离子为正八面体结构，阳离子为两种元素组成，结构是直线形。
固体L（0.48g）溶于液态二氧化硫，和叠氮化铯Cs＋N3－（0.31g）完全反应，收集应释放出得氮气于66.5kPa、298K为67.1cm3。
反应混合物过滤得难溶蓝黑色纤维状固体J（0.16g）。
分析J知其含有2种元素，其中含N30.3%。
红外光谱、X射线粉末衍射结果表明抽出SO2后残留物是六氟砷（V）酸铯。
（1）L的实验式是什么？
（2）提出L的结构式；
（3）写出配平的生成L的方程式；
（4）1molL发生转化时生成氮气的物质的量；
（5）J的化学式；
（6）写出nmolL生成J的普遍离子方程式。
第7题（12分）已知298.2K时，
（C2H5OH，液）=－1366.8kJ·mol-1，水和乙醇的摩尔蒸发焓
/（kJ·mol-1）分别为44.01和42.6，C2H4（g）,H2O（g）和CO2（g）的
/（kJ·mol-1）分别为52.26、－241.8及－393.5，求
7-1同温度下，分子式为CnH2n的物质的
与
之间的关系式；
7-2求298.2K时C2H4（g）
7-3298.2K时C2H5OH（气）的
和
7-4298.2K时C2H4（g）+H2O（g）→C2H5OH（g）的
第8题（7分）苯巴比妥是1903年就开始使用的安眠药，其合成路线表示如下。
请在相应的方格中写出A—F和苯巴比妥的结构：
第9题（14分）锂电池由于其安全可靠的性能，体积小、质量轻、高效能及可逆等卓越品质被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、数码相机等便携式电子器材中。
下图为锂电池工作原理图，阴极材料由LiMO2（M=Co,Ni,V,Mn）构成，阳极材料由石墨构成，阴、阳两极之间用半透膜隔开，充电时锂离子由阴极向阳极迁移，放电时则相反，电池可表示为：
（－）Cn/LiClO4/LiMO2（+）
9-1写出锂电池充放电时的可逆电极反应。
9-2根据上图所示的LiMO2的尖晶石结构，写出氧的堆积方式，并指出Li和M占据何种空隙，画出以氧为顶点的一个晶胞。
9-3锂离子在阳极与石墨形成固体混合物，试推测并画出锂离子嵌入石墨的可能结构。
9-4早期的阳极材料用的是锂金属,试指出锂金属作阳极材料的不足,并说明还可以用什么物质替代石墨作阳极材料?
第10题（6分）称取含有KBrO3、KBr及惰性物质试样1.000g，溶解定容于100mL容量瓶中。
移取25.00mL试液，在H2SO4介质中以Na2SO3还原BrO3－至Br－，调至中性，用0.1010mol/LAgNO3滴定至终点，用去10.51mL，另取25.00mL试液，用硫酸酸化后，加热赶去Br2，再调至中性，滴定剩余的Br－，用去上述的AgNO3标准溶液3.25mL。
计算试样中KBrO3、KBr的质量分数。
（已知KBrO3、KBr的摩尔质量分别为167.0g/mol，119.0g/mol）
参考答案：
1有一些元素在自然界中分布较易准确测得（1分），有的只有一种稳定核素，所以相对原子质量有效数字多（1分）；有的元素在自然界中的平均丰度难以准确测得，有效数字较少（1分）。
2-1[H3O2]+[SbF6]- （2分）；H2O2+HF+SbF5=[H3O2]+[SbF6]- （1分）
2-2[H3O]+[SbF6]-（2分）
2-3[SH3]+[SbF6]-（2分）；H2S+HF+SbF5=[SH3]+[SbF6]- （1分）
2-4[NH4]+[HOO]-（2分）；H2O2+NH3=[NH4]+[HOO]- （1分）
H2O2既是酸又是碱，H2S是一种碱 （1分）
3-1C12H20N2O8（2分）ClCH2COOH（1分）
X1：
X2：
（2分）
3-2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）
4-1B：
；C：
；D：
；F：
（各1分）
4-2不能，因为先生成
，再与KMnO4氧化时—NH2也会被氧化。
（2分）
4-3
＋
＋HCl（2分）
F：
N－苄基－邻－氨基苯甲酸（1分）
4-4还原反应（1分）
4-5n
＋nH2O（2分）
5-1银白色固体；银；黄；硫；2Ag＋＋S2－＝2Ag＋S（各1分）
5-2避免空气中氧气的干扰（1分）
6-1A：
CS2B：
CO2C：
SO2D：
H2SE：
CSF：
S8
G：
H：
（各1分）
6-2Z＝16（3分）
6-3X：
Y：
（写出1个即可）（各1.5分）
6-4
（1）AsF6NS2（1分）
（2）[NS2]＋[AsF6]－（1分）
（3）12AsF5＋S8＋2S4N4＝8[NS2]＋[AsF6]－＋4AsF3（1分）
（4）1mol（1分）
（5）SN（1分）
（6）n[NS2]＋[AsF6]－＋nCs＋N3－＝2（SN）n＋nN2＋nCs＋[AsF6]－（1分）
7-1CnH2n生成反应与燃烧反应化学计量方程式的关系如下：
nC（石墨）+nH2（g）+
nO2（g）
nCO2（g）+nH2O（l）
（1）
（2）
CnH2n+
nO2（g）
反应
（1）为CnH2n的生成反应，故
=
（CnH2n）
反应
（2）为CnH2n的燃烧反应，故
=
（CnH2n）
反应（3）为nCO2（g）和nH2O（l）生成反应，故
=n
（CO2,g）+n
（H2O,l）
又
=
+
所以
（CnH2n）+
（CnH2n）=n
（CO2,g）+n
（H2O,l）（4分）
7-2C2H4（g）
=2
（CO2,g）+2
（H2O,l）－
（C2H4,g）
=2×（－393.5）+2×（－241.8－44.01）－52.26
=－1411（kJ．mol-1）（2分）
7-3先求C2H5OH（l）的
，由C2H5OH（l）的燃烧反应
C2H5OH（l）+3O2（g）→2CO2（g）+3H2O（l）
因为
=
（C2H5OH，l）
=2
（CO2,g）+3
（H2O,l）－
（C2H5OH，l）
所以
（C2H5OH，l）
=2
（CO2,g）+3
（H2O,l）－
（C2H5OH，l）
=2×（－393.5）+3×（－241.8－44.01）+1366.8
=－277.6kJ.mol-1
（C2H5OH,g）=
（C2H5OH,l）+
（C2H5OH）
=－277.6+42.6=－235.0kJ.mol-1
（C2H5OH,g）=
（C2H5OH，l）－
（C2H5OH）
=－1366.8－42.6=－1409.4kJ.mol-1（4分）
7-4
=
（C2H5OH,g）－
（H2O,g）－
（C2H4,g）
=－235.0+241.8－52.26=－45.46kJ.mol-1（2分）
8
（各1分）
9-1Cathode：
LiMO2=Li1-xMO2+xLi++xe－
Anode：
nC+xLi++xe－=LixCn
正反应为充电、逆反应为放电反应。
（4分）
9-2O：
立方面心密堆积；Li和M占据八面体空隙；（2分）
以氧为顶点的一个晶胞表示如下：
（2分）
9-3
（4分）
9-4锂活泼，易与电解质反应，形成锂的枝状晶体，导致电池被侵蚀或爆炸。
（1分）
还可用低熔点的金属如Si,Bi,Pb,Sn,Cd等与锂掺杂形成金属合金，或用电解质如液体电解质LiPF6,LiBF6,LiAsF6及LiOSO2CF3（用有机溶剂不能含水），以及固体电解质等。
（1分）
10设KBrO3为xmmol
BrO3－＋3SO32－＝Br－＋3SO42－（1分）
1molBrO3－～1molBr－
KBr的量为（0.101×10.51－x）mmol
BrO3－＋5Br－＋6H＋＝3Br2＋3H2O（1分）
15
x5x
剩余Br－为[（0.101×10.51－x）－5x]mmol
则（0.101×10.51－x）－5x＝0.101×3.25（1分）
x＝0.1222（1分）
KBr的量为：
0.9393mmol
KBrO3的质量分数为
×100＝8.163（1分）
KBr的质量分数为
×100＝44.71（1分）
升级会员 