全真模拟试题四.docx

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全真模拟试题四

高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座

全真模拟试题（四）

●        竞赛时间3小时。

迟到超过半小时者不能进考场。

开始考试后1小时内不得离场。

时间到，把试卷（背面朝上）放在桌面上，立即起立撤离考场。

●        试卷装订成册，不得拆散。

所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。

草稿纸在最后一页。

不得持有任何其他纸张。

●        姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。

●        允许使用非编程计算器以及直尺等文具。

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第1题（8分）根据提供的信息写出相应的化学方程式：

1-1据认为“红巨星”星体内部发生着合成重元素的中子俘获反应，例如

Zn可以俘获1个中子形成A，过剩的能量以光子形式带走；A发生β衰变转化为B。

试写出平衡的核反应方程式。

1-2铍与某些普通配体形成的配合物相当稳定，比如铍的化合物A为无色可升华的分子型化合物，易溶于氯仿并可从氯仿溶液中重结晶。

A物质中心氧原子周围按四面体方式排布4个Be原子，Be原子两两间又被醋酸根所桥联。

该物质可以通过碳酸铍与醋酸反应制备，请写出该制备反应的化学方程式；

1-3ClF3是比F2更有效的氟化剂，遇有机物往往爆炸，能燃烧石棉，能驱除许多金属氧化物中的氧。

比如气态ClF3与Co3O4反应，作为还原剂的元素有两种，物质的量之比为1︰4，请写出反应方程式。

第2题（11分）上世纪末，中国科大的化学家把CCl4（l）和Na混合放入真空容器中，再置于高压容器中逐渐加热，可得一些固体颗粒。

经X－射线研究发现：

该固体颗粒实际由A和B两种物质组成，其中A含量较少，B含量较多。

试回答下列问题：

2-1       CCl4和Na为何要放在真空容器中？

随后为何要置于高压容器中？

2-2       指出CCl4分子的结构特点和碳原子的杂化态。

2-3       上述实验的理论依据是什么？

请从化学反应的角度加以说明。

2-4       试确定A、B各为何物？

A、B之间有何关系？

2-5       写出上述反应方程式，并从热力学的角度说明A为何含量较少，B为何含量较多？

2-6       请你从纯理论的角度说明：

采取什么措施后，A的含量将大幅度增多？

2-7       请评述一下上述实验有何应用前景？

第3题（12分）罂粟碱可以按下列路线（不得增加反应步骤）合成：

A（

）

B

C

D（

）

C

E

F

G

H

I（

）

3-1命名反应物A；

3-2写出合成的中间产物B、C、E、F、G、H的结构简式

3-3确定无机试剂a、b、c、d

第4题（12分）钢铁表面发蓝（或发黑，在钢铁表面形成一层致密的氧化物Fe3O4）可提高其耐磨、耐蚀性能。

其原理是：

①在NaOH溶液中，将铁粉溶解在NaNO2溶液中，除水之外，还可产生A和C。

其中C为气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

②A能在过量的NaNO2溶液中继续反应，生成B和C。

③A和B的溶液能继续反应，生成Fe3O4。

经研究发现：

A和B的焰色反应均为黄色，其导电性实验均为K2SO4型。

生成物中A与C、B与C的物质的量之比均为3︰1。

回答下列问题：

4-1写出并配平化学反应方程式。

4-2实践中发现适当提高温度或增大NaNO2溶液的浓度有利于氧化膜增厚，但加大NaOH溶液浓度对膜层厚度影响不大。

试说明原因。

4-3发蓝层遇光气（COCl2），若不及时清洗，则发蓝层的完整性将被破坏。

写出有关的化学反应方程式。

4-4有一种隐形材料D可由B与Zn（NO3）2反应生成，也可用以硝酸铁、硝酸锌、氢氧化钠等为原料的水热合成法。

请确定D的化学式，并判断上述制备D的反应是否属于氧化还原反应。

此法所得产品D能够隐形的原因是什么？

第5题（11分）卡宾又称为碳烯，是某些有机反应的中间物质，碳原子最外层有两个电子没有参与成键。

由于其结构的特殊性，所以有很高的活性。

卡宾主要分单线态和三线态两种状态，三线态稳定性最差。

然而，2001年Nature杂志报道了日本研究人员偶然获得了迄今为止最稳定的三线态卡宾（如图，实心圆点表示电子），其在室温溶液中半衰期高达19分钟，比1999年报道的最长半衰期三线态卡宾的半衰期长10分钟。

三线态对于形成铁磁性有机材料具有潜在意义，故该偶然发现有可能导致新的有机磁性材料。

回答下列问题：

5-1合成中重要的碳烯是二氯卡宾（︰CCl2），请分析其具有高反应活性的原因。

5-2右图中A的化学式为___________________

5-3分子B中所有苯环是否会共平面，为什么？

5-4比较A和B的稳定性，并说明可能的原因。

第6题（6分）合成氨工业中，原料气（N2，H2及少量CO，NH3的混合气）在进入合成塔前常用[Cu（NH3）2]Ac溶液来吸收原料气中的CO，其反应为：

[Cu（NH3）2]Ac＋CO＋NH3

[Cu（NH3）3]Ac·CO＋Q

6-1命名：

[Cu（NH3）2]Ac

6-2必须除去原料气中的CO的原因是；

6-3[Cu（NH3）2]Ac吸收CO的生产适宜条件应是；

6-4吸收CO的[Cu（NH3）2]Ac溶液经适当处理后又可再生，恢复其CO的吸收能力以供循环使用，[Cu（NH3）2]Ac再生的适宜条件是。

第7题（12分）2001年曾报道，硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。

该化合晶体结构中的一种重复单位如右图所示。

镁原子间形成正六棱柱，六个硼原子位于棱柱内。

7-1则该化合物的化学式可表示为；

7-2画出该晶体的晶胞示意图（Mg原子在晶胞的顶点）；

7-3Mg原子的配位数是，B原子的配位数是；

7-4B原子的空间排列方式与（物质名称）的排列方式类似；并判断Mg、B在平面片层的排列是否为最密排列。

7-5如果将B原子画在晶胞的顶点，在右框中画

出此时晶胞的示意图；

7-6上述所画两个晶胞的体积比是。

第8题（8分）近年来，化学家将F2通入KCl和CuCl的混合物中，制得了一种浅绿色的晶体A和一种黄绿色气体B。

经分析，A有磁性，其磁矩为μ＝2.8B.M，且能被氧化。

将A在高温高压下继续和F2反应，可得C，C的阴离子和A的阴离子共价键数不变（阴离子结构对称）。

已知A、C中铜元素的质量分数分别为21.55%和24.85%。

8-1试写出A～C的化学式，分别指出A、C中铜的化合价和价电子构型。

8-2写出上述化学反应方程式。

8-3简述A、C阴离子形成的原因。

第9题（9分）20世纪60年代，化学家发现了一类酸性比100%的硫酸还要强的酸，称之为魔酸，其酸性强至可以将质子给予δ受体，CF3SO3H就是其中常见的魔酸之一。

9-1试写出CH3CH3与CF3SO3H可能的反应式。

9-2以上反应所得产物活性均很高，立即发生分解，试写出分解以后所得到的全部可能产物。

第10题（11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。

10-1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，pKa3=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。

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）

（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。

A．2.19B．3.22C．4.25D．6.96

（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。

A．3.22B．4.25C．6.96D．9.67

（4）用什么物质脱色？

（1）

10-2味精中有效成分是谷氨酸钠，可用沙伦逊甲醛滴定法测定其含量。

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。

10-3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；用蒸馏水反复洗涤沉淀多次；将沉淀低温烘干、称量；重复操作3次，计算NaCl含量。

另一学生觉得这个实验方案的误差较大，且测定沉淀的质量很不方便。

于是他设计了另一个实验方案来测定NaCl的含量。

已知AgSCN是难溶于水的沉淀。

请简要写出测定NaCl含量的新方案。

参考答案：

1-1

（各2分）

1-24BeCO3＋6CH3COOH→4CO2↑＋3H2O＋Be4O（OOCCH3）6（2分）

1-32Co3O4＋6ClF3→6CoF3＋3Cl2＋4O2↑（2分）

2-1       放在真空容器中是为了防止Na被空气中的氧气氧化；随后放在高压容器中是为了生成金刚石，因为生成金刚石需要高温高压。

（2分）

2-2       正四面体；碳原子的杂化形态为sp3；（1分）

2-3       上述实验是武慈反应，即卤代烃与钠的反应，生成碳原子数更大的烃。

因为CCl4中碳原子为sp3杂化，反应后，许许多多的碳原子通过sp3杂化学形式成键，即组成网状的金刚石。

（2分）

2-4       A为金刚石；B为石墨，它们互为同素异形体。

（2分）

2-5       化学反应为：

CCl4＋4Na→C＋4NaCl金刚石和石墨的稳定形态相比，金刚石的内能大，不稳定，易转化为内能较低的石墨。

（2分）

2-6      从纯理论的角度看，采取高温高压，将使一部分石墨转化成金刚石，使金刚石的含量大幅增多。

（1分）

2-7       上述实验开辟了人造金刚石的另一途径。

（1分）

3-14－甲基邻苯二甲醚（2分）

3-2B：

C：

E：

F：

G：

H：

（各1分）

3-3a：

NBS/CCl4b：

KCNc：

H2/Nid：

H3O＋，△（各1分）

4-13Fe＋NaNO2＋5NaOH＝3Na2FeO2＋NH3↑＋H2O

Na2FeO2＋NaNO2＋5H2O＝3Na2Fe2O4＋NH3↑＋7NaOH

Na2FeO2＋Na2Fe2O4＋2H2O＝Fe3O4＋4NaOH（各1分）

4-2因NaNO2是氧化剂，增大NaNO2浓度可使反应向生成Fe3O4方向移动；而升高温度可以增强NaNO2的氧化性；由于NaOH是介质，当它的浓度达到一定要求后，再升高c（OH－），对化学平衡（生成氧化物层厚度）影响不大，何况还抑制Na2Fe2O4、Fe3O4的生成。

（3分）

4-32Fe3O4＋9COCl2＝6FeCl3＋8CO2↑＋CO↑。

（2分）

4-4D：

ZnFe2O4；（2分）非氧化还原反应；（1分）D晶粒直径应在10nm（纳米）左右。

（1分）

5-1卡宾碳原子最外层只有六个电子，不太稳定（2分）（考查8电子稳定结构的经典规律）。

（还有“－Cl吸电子，使其成为强的亲电试剂”也是原因之一）

5-2︰C41H26（2分）（注意卡宾的对称性，不写这两个电子也给分）

5-3不会（1分），中心碳原子是sp杂化，两侧的苯环是互相垂直的。

（1分）

5-4苯环为富电子基团，B的两个不饱和碳原子最外层各有七个电子，且与三个苯环相连，稳定化作用强。

B比A稳定，该卡宾寿命长的原因正是二者互变的结果。

（2分，答出“因为共轭才稳定”即可）

6-1醋酸二氨合铜（Ⅰ）（2分，不指明铜的化合价给1分）

6-2防止催化剂中毒（1分）

6-3低温（1分）、加压（1分）

6-4高温低压（1分）

关注与实际生产生活结合的平衡问题，运用相关的平衡原理去解释问题；另外请不要忽略配合物的命名。

7-1MgB2（2分）

7-2

（2分）

7-36个12个（2分）

7-4石墨（1分）B不是Mg是（1分）

7-5

（2分）

7-61︰1（2分）

8-1A：

K3CuF6；B：

Cl2；C：

K2CuF6（各1分）；

A、C中铜原子价态分别为＋3、＋4（1分）。

价电子构型分别为3d8和3d7（1分）

8-23F2＋3KCl＋CuCl

K3CuF6＋2Cl2↑

2K3CuF6＋F2

2K2CuF6＋2KF（各1分）

8-3主要是由于F－半径小，电负性大，配位能力强（1分）

9-1

（2分）

（2分）

（生成二电子三中心键）

9-2

（2分）

（3分）

10-1

（1）

（2分）

（2）B（1分）

（3）C（1分）

（4）用活性炭脱色（1分）

10-2

（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）

10-3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）。