中国化学奥林匹克竞赛模拟试题.docx

1、中国化学奥林匹克竞赛模拟试题“化学礁”杯Hydrogenium 中国化学奥林匹克竞赛模拟试题题号1234567891011总分满分1210914681084910100得分 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。 如果你在做这张卷子时有什么问题或者发现题目有什么漏洞，欢迎来到化学礁吧

2、讨论，我们热切期待你的加入！第1题(12分)写出并配平下列化学反应的方程式。1-1碘酸酐检验一氧化碳。1-2二氧化钛溶于浓硫酸的反应产物和铝单质的反应。1-3重铬酸根与过氧化氢在乙醚中反应，生成蓝色的溶剂合物。1-4氯化镍溶液中加入保险粉，在烧杯内壁形成一层镍镜（不考虑保险粉还原水）。1-5氨基钠和一氧化二氮反应，生成物中的化合物或离子与反应物中的离子与化合物成两对等电子体。1-6在氟离子环境中，高锰酸根与锰离子发生归中反应。第2题(10分)2-1异辛烷与水沸点相近，但常温挥发性为何相差很大？（异辛烷99C，水100C）(1分)2-2解释环丙烷的酸性介于丙烷和丙烯之间的原因。(1.5分)2-3

3、在含Fe3+溶液中，Fe3+逐渐水解，先颜色变暗，然后生成无定形红棕色Fe(OH)3沉淀，长斯放置后变成-Fe2O3 (赤铁矿)或-FeOOH (针铁矿)。这是地球表面这两种矿物形成的原因。2-3-1写出这一过程的所有反应方程式。(2.5分)2-3-2讨论为什么最后形成赤铁矿或针铁矿, 为什么一开始不形成赤铁矿或针铁矿。(1.5)2-4无水硝酸铜是亮蓝色易挥发的固体，真空下升华。2-4-1写出用N2O4制取无水硝酸铜的反应方程式。(1分)2-4-2画出气态时无水硝酸铜最有可能的结构并指出铜的杂化方式。(1.5分)2-4-3除上一问中的结构外，画出其他可能的异构体。(1分)第3题(9分)氮的结构

4、化学丰富多彩，以下五种离子化合物A、B、C、D和E皆由N与另一非金属元素组成：3-1 A由N与一主族元素构成，其中N的质量分数为93.27，阳离子具有高度的对称性。写出A的离子式。(1分)3-2 B中N的质量分数与A相同，但相对分子质量相差15，其阳离子为A中阳离子的衍生物，试写出其阳离子的结构式。(1分)3-3 C亦由N与一主族元素构成，该元素是构成地壳的重要组成元素，其中N的质量分数为77.79试写出阴阳离子的结构式。(1.5分)3-4 D还是由N与另一主族元素构成，D中的阳离子为该元素某一稳定氧化物的等电子体，D中阴阳离子比为1:1，其中D的阴离子中心原子达到最大配位数。试写出阴阳离子的

5、结构式。(3分)1-5，与D类似的，E的阴离子中心原子达到最大配位数。但中心原子的配位数不同，D、E阳离子相同，电导率相同，E中所含元素皆可以从人的原尿中提取，试写出E中的阴离子结构式。(2.5分)第4题(14分)单质A为一灰黑色晶体，在晶体中为螺旋形链状结构。地球上的金和银有一部分以A化物的形式存在。A易溶于KCN而得到B。A与氯气化合可生成一种白色易潮解的固体C。A在氧气中燃烧发出蓝色火焰并生成易溶于水的白色固体D，D在水溶液中被过氧化氢氧化可生成弱酸E。将A和过量锌粉置于氢氧化钠溶液中快速搅拌，溶液先变为紫色然后重新变为无色溶液F。F溶液酸化可产生白色沉淀G和恶臭气味的有毒气体H，H不稳

6、定，受热分解为A和氢气。若将F溶液通入氯气进行氧化，则溶液从无色变为紫色后再度变为无色，析出发亮的A的细小晶体。4-1写出A-H的化学式（注：F需分别写出含A和Zn元素的两个成分）。(4.5分)4-2 C在固态时为四聚体结构，画出该空间结构。(2分)4-3写出A与氢氧化钠、锌粉反应生成F的总方程式，并解释题中两次出现的紫色物质可能为何种成分。(2.5分)C与熔融AlCl3反应可得到1:1型盐I，而将C与A按1:7比例混合在熔融AlCl3中反应可得到亮红色的1:2型盐J，J的阳离子为平面正方形结构。I与J的阴离子相同。写出I与J的化学式，I的阳离子构型及生成它们的化学方程式。(5分)第5题(6分

7、)为了分析一份样本中Mn2+和Hg2+的浓度，进行了如下两个实验。实验一：向20.00mL待测液中加入25.00mL 0.04000mol/L的EDTA标准溶液，调节上述溶液的pH到10.50。用0.02500mol/L Mg2+标准溶液滴定过量的EDTA，用去12.00mL。实验二：向20.00mL待测液中加入1.400 g的KCN并溶解（假设溶解前后体积不变），然后加入25.00mL 0.04000mol/L的EDTA标准溶液。最终在pH为10.50下用0.02500mol/L的Mg2+标准溶液滴定过量的EDTA，用去20.00mL。5-1 说明在实验二中加入KCN的作用。(2分)5-2

8、写出两个实验中涉及到的化学方程式，计算被测溶液中Mn2+和Hg2+的浓度。(4分)第6题(8分)6-1氨与铁在400-500反应可生成二元化合物A，其中一种元素的质量分数是5.90%。该化合物的晶胞是面心立方结构。加热至高于600可放出氮气。试写出两个方程式。(1分)6-2近年来科学家发现将A中的原子部分取代可制备一系列的三元化合物。用Ga取代得到的B就是其中一种。Ga占据晶胞顶点。画出B的晶胞。(1.5分)6-3 Ga有许多有趣的性质。例如，在化合物R2Al-AlR2,R2Ga-GaR2（R为CH（SiMe3）2）中,Ga-Ga键长都短于Al-Al键长。试解释Ga的这种反常行为。(1.5分)

9、6-4二水合草酸镓是一个对称的结构，其中镓是四配位的。画出二水合草酸镓的结构。(2分)6-5镓也存在着许多有机金属化合物，例如用苯硒酚和三甲基镓反应可以值得二聚物C。写出反应方程式并判断Ga的杂化方式和C的结构。(2分)第7题(10分)反式环己二胺及其衍生物在现代配合物化学中占有重要的地位。国外某课题组利用等物质的量的反式环己二胺与乙基乙烯基酮反应成功合成了具有中心对称性的配体L。该研究组利用L与Ni(NO3)26H2O在甲醇(溶剂)中加热反应制备了紫色顺磁性晶体物质A。L与Ni(ClO4)26H2O在同样的条件下则生成了橙色晶体物质B。红外光谱测定A、B中不存在含碳的双键结构。对A的结构分析

10、发现其中不存在O-H键的信号但有两组不同的N-O键。晶体B中只含有C、D和E三种分子(或离子)。其中E呈正四面体构型而元素分析表明一个B中含有两个D。7-1 试推断配体L的结构并标注手性碳原子的R, S构型。(2分)7-2 推测A的化学式、结构和镍的杂化类型(不要求立体化学)。(3分)7-3 推断C、D和E的结构及镍的杂化类型(不要求立体化学)。(2分)7-4 解释B中含有D的原因及A与B中结构的差异。(3分)第8题(8分)从能量观点出发, 人类的食物向人体供应能量, 其中一种可折合成葡萄糖在人体里完全氧化释放出来的化学反应能。8-1已知:化合物葡萄糖(固体)水(液体)CO2(气体)/ kJm

11、ol-1-1259.8-285.8-393.5设葡萄糖完全氧化释放出的化学反应能全转化为热, 计算1 kg葡萄糖最多可向人体提供多少热量？(1.5分)8-2已知用葡萄糖为燃料设计成的燃料电池, 其理论标准电动势为1.24 V。人体肌肉做功等可归因于生物电过程所产生, 因此可折合成葡萄糖氧化作电功释放出来的化学能。计算1 kg葡萄糖最多可做多少功？(1.5分)8-3葡萄糖氧化反应所产生的电能与该反应提供的热能是否相等？为什么？在研究食物时, 仅谈论能够放出多少“焦”的热量, 是否全面？(2.5分)8-4设环境温度为20 ，人体作为一种理想的热机, 则1 kg葡萄糖所提供的热能有多少可转化为机械功

12、按：热机效率为(高温温度一低温温度)/高温温度, 温度单位为K？已知维持人体血液循环体系至少需功8.6102kJ。请由此推断人体能量转换机理主要是通过热机还是电化学过程？(2.5分)第9题(4分)画出下列反应中合理的带电荷中间体1和3以及产物2和4的结构简式第10题(9分)某特殊超分子前体物的合成路线如下其中D中含有五种环境的氢原子:10-1试写出反应条件1的具体条件及所属的反应类型。(1.5分)10-2 写出B与D的结构，并写出D的对称元素(羟基与叔丁基皆视作球形端基)。(4.5分)10-3 D作为特殊结构的低聚物简述其特征。(3分)第11题(10分)以下是辅酶Methoxatin的部分合成

13、路线1.请写出A,B,C,D的结构简式（4分）2.E与F为一对Z，E异构体，请写出E和F共同的结构简式（不要求构型）（1分）3.请写出G到H为芳构化反应，试写出H的结构式（1分）4.请简述为什么以上合成路线比一般的线性合成路线产率高的多的原因（2分）5.请写出生成D的反应机理（2分）千呼万唤始出来，我们化学礁吧的第一张试卷就这样折腾出来了。第一次总是有种隐秘的美好，感谢各位学长的耐心和才华。当然更要感谢一路都在一起的我们，风雨同舟，我们，相伴在路上。今天距离国初还有63天，大家都要加油。 乔枫惜命题：ddldll goabcdefg163 hyt00 pxy976431 希格斯_玻色子 YQ乔枫惜 编辑：goabcdefg163 松鼠365本试卷由化学礁出卷组审核通过未经允许严禁用于商业用途XX化学礁吧 荣誉出品 2014-6-28