全国高中生化学竞赛初赛模拟试题03.docx
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全国高中生化学竞赛初赛模拟试题03
全国高中生化学竞赛初赛模拟试题（03）
（时间：
3小时满分：
100分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
满分
4
4
6
11
8
10
6
10
6
10
8
17
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－Lr
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
第题（4分）
第八周期将包括______种元素；原子核外出现第一个5g电子的元素的原子序数是______。
第116号元素可能与______元素的化学性质最相似。
元素电负性差值为0的键称为_________。
第题（4分）
HgCl2虽然是以共价键为主的化合物，但熔融HgCl2却具有一定的导电性。
1．用反应式解释原因。
2．写出Hg（ClO4）2和KCl在HgCl2熔体中的反应式；
3．上述反应相当于___________反应。
第题（6分）
环境恶化和能源匮乏是当今世界面临的两个重大问题，科学家们设想通过光合作用将太阳能转化为化学能，再通过原电池将化学能转化为电能，在大量获取能量的同时避免对环境造成破坏。
1．写出光合作用由CO2和H218O合成葡萄糖的方程式。
2．将上述反应的逆反应设计成一个原电池，写出此原电池的正极反应和负极反应的方程式。
3．经热力学计算，该原电池的标准电动势为1.24V。
已知φθ（O2/H2O）＝1.23V。
求φθ（CO2/C6H12O6）。
4．设一长满绿藻的正方形游泳池，边长为10.0m，在平均照度下，每cm2面积上可按上述电池产生1.00mA电流，求该游泳池产生的总功率。
第题（11分）
写出出满足如下条件烃X、Y、Z的结构式。
1．开链不饱和烃X具有光学活性，且摩尔质量最小。
2．芳香烃Y分子中C、H个数相同，不存在三键或三、四元环；Y的结构中所有H原子空间环境相同但不共平面，而所有碳原子共平面而空间环境不完全相同。
3．环烷烃Z的化学式为C10H16，由若干个六元环组成，具有一定的空间对称性；Z仅有仲、叔两种碳原子，且个数比是3︰2；所成碳碳键中：
仲碳－仲碳︰仲碳－叔碳︰叔碳－叔碳＝1︰4︰1。
1．
2．
3．
第题（8分）
将KCl与NiCl2按物质的量3︰1比例混合在300atm压力的单质氟气中，在300℃时氟化，生成其中的一种紫色晶体A。
研究发现A中阴离子具有正八面体结构，其中心原子为镍，此时镍原子核外d亚层电子有3个未成对电子。
1．确定A的化学式。
2．写出生成A的化学反应方程式。
3．若将A放入水中，则变成NiF2，同时产生一种参与生命活动的气体。
试通过分析写出A与水反应的化学方程式。
4．A在液态氟化氢中发生歧化反应，得到等物质的量的2种含Ni产物，其中有一种物质B的阴离子呈八面体。
试写出A歧化的化学反应方程式。
5．若将KCl与NiCl2按物质的量2︰1比例混合在氟气中进行氟化，也能得到B。
B在真空中分解，又可产生A。
试写出B生成A的化学反应方程式。
第题（10分）
某翠绿色单斜晶体A溶于水难溶于乙醇，对光敏感。
下面是一条比较成熟的合成A的工艺路线，方法如下：
①称取一定量的硫酸亚铁铵，在烧杯中用适量水溶解，并加适量稀硫酸将所得溶液酸化，再加入一定量的饱和草酸溶液，加热至沸腾，搅拌，析出黄色的草酸亚铁沉淀（FeC2O4·2H2O）；②将草酸亚铁沉淀加入适量饱和K2C2O4溶液，在313K温度下逐滴加入适量3%H2O2，即得深棕色的草酸铁与氢氧化铁的混合沉淀；③将混合沉淀再加热至沸腾后立即停止加热，快速搅拌下逐滴加入一定量的饱和草酸溶液，然后加入一定量的95%乙醇，冰水中冷却即得翠绿色晶体A。
为了推断A的结构，某同学称取1.000g纯净的A样品于烧杯中，加入足量硫酸溶液溶解，再转移至250mL容量瓶中，摇匀、定容。
从容量瓶中移取25.00mL试液于锥形瓶中，用硫酸酸化后，水浴加热，用0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点，用去24.42mL。
在锥形瓶加入足量锌粉，充分反应后加硫酸溶液酸化，然后再用0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点，用去4.07mL。
1．推断A的结构式。
2．已知A的配阴离子的磁矩为5.88。
请回答：
（1）
（2）
（3）
（4）
（1）中心离子的杂化轨道类型是什么？
（2）配位原子是什么？
（3）中心离子的配位数是多少？
（4）配离子的空间构型是什么？
3．写出上述制备A的三步过程的化学方程式。
第题（6分）
1．在Cr（H2O）62＋溶液中加入含Co（NH3）63＋的溶液，无明显反应现象；而加入[Co（NH3）5Cl]Cl2，则溶液迅速变绿，解释颜色发生变化的原因。
2．画出所有Cr（Gly）3的异构体，Gly代表氨酸的阴离子（用N⌒O表示）。
第题（10分）
离子晶体A、B由相同的＋1价离子X＋和不同的－1价离子Y－（半径140pm）、Z－（半径133pm）组成，它们的晶体结构中都是阴离子组成立方密堆积、阳离子填充在八面体空隙中；晶体A、B的密度比为1︰3.59。
1．晶体A、B与何物质具有相似的晶胞；
2．通过分析和计算确定A、B的化学式；
3．计算X＋的半径；
4．计算晶体B的具体密度值；
5．A、B的熔点分别为680℃、850℃（较为接近），然而生成热差别大，ΔfHmφ（A）＝－90kJ·mol－1、ΔfHmφ（B）＝－612kJ·mol－1。
简要解释可能的原因。
第题（7分）
1．一般青菜和水果中都会含有能帮助身体代谢自由基或有害物质的酵素，例如能将有害的双氧水代谢成氧气和水。
请设计简易的实验能区分不同水果代谢双氧水的能力，让我们知道应多吃哪些水果。
2．利用离子交换树脂管柱，电性相异的离子可被吸附，非电解质及与离子交换树脂带相同电性的离子则不会被吸附。
现有一阳离子交换树脂吸附三氯醋酸（TCA，pKa＝0.66）、二氯醋酸（DCA，pKa＝1.30）、一氯醋酸（MCA，pKa＝2.86）后，再以0.01mol/L的盐酸溶液将其流洗出来，而其流出时间如右图，说明此三种酸为何可被分离及为何有如右的流出顺序。
第题（8分）
烃的衍生物X的式量为124（取整数），不含O元素，但可与NaHCO3反应放出气体；X经过多步反应可以氧化得到Y，Y可以与PCl3反应得到A，A与B（式量为45）的NaOH溶液作用有固体C析出。
Y与水共热可以得到D（式量为92）。
核磁共振显示X、C、D分子结构中都各含有四种不同的氢原子。
1．写出X、Y、A、B、C、D结构简式；
2．写出X与NaHCO3反应的方程式为；
第题（9分）
右图所示有机物A在碱作用下得到环状化合物B，B无光学活性；B经碱处理后与苄氯反应得C；C经NaBH4还原得D（分子量206.3）
1．命名A；
2．写出生成B、C的化学方程式；
3．画出D的结构（注意立体化学）
第题（17分）
化合物CuCN主要用于电镀铜及其合金、医药上作抗结核药和其他药物的原料；还可用来制造杀虫剂和其他化学药剂、用于净化熔融金属和制造防污涂料等。
1．CuCN为无色反磁性晶体，粉末为白色，其实大部分Cu（I）化合物为白色或无色，主要原因是由于其结构有何特点？
2．CuCN有剧毒，可由NaCN与复盐糊状固体X按物质的量比为3︰1在水溶液中反应制得。
X可以通过硫酸铜和亚硫酸钠溶液作用得到，当SO2通过70℃的CuSO4水溶液时也可以得到它的晶体。
将3.87gX置于P2O5的干燥器中较长时间后，质量减少了9.3%，而等质量的X在氢气流中加热，则生成0.72g水；将相同质量的X溶解在质量分数为75%的氨水溶液中，所得深蓝色溶液中通入过量乙炔，生成砖红色沉淀Y及溶液，经过滤、干燥可得Y的质量为1.51g，元素分析发现含铜84.20%，其余为碳；滤液仍然为较深的蓝色，经盐酸酸化以后，滴加BaCl2溶液没有沉淀产生。
3.87gX和过量浓硫酸共热，X完全溶解并释放出0.672L（标准状况）的SO2，剩余溶液完全蒸发结晶最多析出7.5g胆矾晶体。
（1）X在铜的配合物研究历史具有重要的地位，对这类化合物的研究可以揭示伴随金属酶中铜的氧化还原过程而发生的结构变化，这种研究还促进了与其性质相关的理论的研究。
请通过以上数据用计算确定X的化学式（用水合盐形式表现）。
（2）Y是一种典型的爆炸物，但与其它炸药不同的是，Y爆炸产生大量热能，但不产生气体，请写出Y爆炸的化学反应方程式。
（3）依据题意写出CuCN的制备原理方程式。
3．在加热情况下把碱金属的氰化物慢慢加入到铜盐溶液中也能立即得到CuCN。
（1）如果KCN加入过量，却得不到，可能什么原因。
（2）如果反应在室温条件下进行，则得到絮状黄绿色沉淀A与B，同时释放剧毒气体（CN）2，B在常温下相当稳定加热则分解得到CuCN。
已知A、B是配位数不同但配体与外界均相同的物质，含铜质量分数分别为64.69%和61.95%。
请写出
①写出A、B的化学式
②生成A、B的反应离子方程式；
③B分解的化学方程式。
4．激光分解CuCN类的化合物，可以得到系列的CuCN正离子或负离子团簇（式量不超过600），计算表明这些物种可能的结构为链状、环状或者金属桥连的结构框架。
因此，通过化学切割的方法，从固体把具有纳米笼结构单元切割并从溶液中培养、稳定、分离、表征这些结构，对化学家而言是一个巨大的挑战。
中科院福建物构所已成功地通过化学切割的方法合成出并通过与含膦类配体和含氮类配体反应，得到一系列稳定的CuCN衍生配合物，如Cu6（CN）6（PPh3）12。
一个中间产物团簇含铜质量分数为76.5%，结构呈现一定对称性，所有C原子化学环境相同，N原子化学环境也相同，请画出该团簇的结构。
参考答案（0802）
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