胡波高中化学竞赛全真模拟试题2.docx

1、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）HHeLiBeBCNO1.007944.0026026.9419.01218210.81112.010714.006715.9994FNeNaMgAlSiPS18.998403220.179722.98977024.305626.98153828.085530.97376132.062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79位，而有的元素的相对原子质量的有效数字位数少至34位，为什么？第2题（12分）将H2O2慢慢加入

2、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。2-1 A的结构简式 ，生成A的化学方程式 。2-2 A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、N 4种元素组成，其中C、H、O的原子个数比是352；工业上可以用A

3、和B以物质的量14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11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、步反应的顺序能否填倒，说明理由。4-3 写出DEF的化学方程式，并用系统命名法命名F。4-4 第步反应的反应类型是 。4-5 E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

4、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。将AgNO3溶液和(NH4)2S溶液混合，会发生反应。若在31时，将5mL 2mol/L AgNO3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

5、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

6、a1048pm，b1292pm，c2455pm。已知该物质的密度为2.07gcm3。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

7、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：As 28.04%，F 42.70%，N 5.25%，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CsN3（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

8、J知其含有2种元素，其中含N 30.3%。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）1mol L发生转化时生成氮气的物质的量；（5）J的化学式；（6）写出n mol L生成J的普遍离子方程式。第7题（12分）已知298.2K时，（C2H5OH，液）= 1366.8 kJmol-1，水和乙醇的摩尔蒸发焓/( kJmol-1) 分别为44.01和42.6，C2H4(g), H2O(g)和 CO2(g)的/( kJmol-1) 分别为52.26、241.8及393.5，求7-1 同温度下，

9、分子式为CnH2n的物质的与之间的关系式；7-2 求298.2K时C2H4(g) 7-3 298.2K时C2H5OH（气）的和7-4 298.2K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AF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

10、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

11、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

12、+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）3-1 C12H20N2O8（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）4-1 B：；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 HC

13、l（2分）F：N苄基邻氨基苯甲酸（1分）4-4 还原反应（1分）4-5 nnH2O（2分）5-1 银白色固体；银；黄；硫；2AgS22AgS（各1分）5-2 避免空气中氧气的干扰（1分）6-1 A：CS2 B：CO2 C：SO2 D：H2S E：CS F：S8G： H：（各1分）6-2 Z16（3分）6-3 X： Y：（写出1个即可）（各1.5分）6-4 （1）AsF6NS2（1分）（2）NS2AsF6（1分）（3）12AsF5S82S4N48NS2AsF64AsF3（1分）（4）1mol（1分）（5）SN（1分）（6）nNS2AsF6nCsN32(SN)nnN2nCsAsF6（1分）7-1

14、CnH2n生成反应与燃烧反应化学计量方程式的关系如下：nC（石墨）+n H2(g)+ n O2(g) nCO2(g)+nH2O(l) (1) (2) CnH2n+n O2(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）7-2 C2H4(g) = 2 (CO2,g) + 2 (H2O,l) (C2H4, g) = 2

15、(393.5)+ 2(241.844.01)52.26 = 1411（kJmol-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 (241.844.01) +1366.8= 277.6 kJ.mol-1 (C2H5OH,g) = (C2H5OH,l) + (C2H5

16、OH)= 277.6 + 42.6 = 235.0 kJ.mol-1(C2H5OH,g) = (C2H5OH，l )(C2H5OH)= 1366.842.6 = 1409.4 kJ.mol-1 （4分）7-4 = (C2H5OH,g) (H2O,g)( C2H4,g) = 235.0 +241.852.26 = 45.46 kJ.mol-1 （2分）8 （各1分）9-1 Cathode： LiMO2 = Li1-xMO2 + x Li+ + x eAnode： n C + x Li+ + xe = Li xCn正反应为充电、逆反应为放电反应。 （4分）9-2 O：立方面心密堆积； Li和M占据

17、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x mmolBrO33SO32Br3SO42 （1分）1mol BrO31molBrKBr的量为(0.10110.51x)mmolBrO35Br6H3Br23H2O （1分） 1 5x 5x剩余Br为(0.10110.51x)5xmmol则(0.10110.51x)5x0.1013.25 （1分）x0.1222 （1分）KBr 的量为：0.9393mmolKBrO3的质量分数为1008.163 （1分）KBr的质量分数为10044.71 （1分）