全國(guó)高中化學(xué)競(jìng)賽初賽模擬試卷4

1、高中化學(xué)競(jìng)賽初賽模擬試卷（16）（時(shí)間：3小時(shí) 滿分：100分）題 號(hào)123456789101112滿 分26657108101415611H1.008相對(duì)原子質(zhì)量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se7

2、8.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1

3、Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第一題（2分）在正確選項(xiàng)上畫圈1、下列物質(zhì)處于氣態(tài)時(shí)，移走一個(gè)電子所需能量最小的是A Na B Na C Na2 D Na32、下列分子中Cl的活潑性最大的是A C6H5Cl B C6H5CH2Cl C (C6H5)2CHCl D (C6H5)3CCl第二題（6分）某蛋白質(zhì)水解得一溶于水的固體化合物A，A在電場(chǎng)中因pH不同分別移向陰極和陽(yáng)極。A無(wú)旋光性，加熱得一固體化合物B，其摩爾質(zhì)量為114g/mol。寫出A、B

4、的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。第三題（6分）高氯酸銨（AP）作為一種優(yōu)良的的固體推進(jìn)劑被用于導(dǎo)彈和火箭發(fā)射上，下面新型制備高純AP的工藝是電解高純次氯酸得到高純高氯酸，再與高純氨進(jìn)行噴霧反應(yīng)制成。1寫出這種方法制高氯酸的電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式；2如果以100A電流通電于次氯酸溶液20.0h，反應(yīng)放出40.0g H2，同時(shí)可得高氯酸多少克 ；該過程電流效率 。第四題（5分）氰尿酸（如右圖）和NaOH溶液作用后生成物質(zhì)A，在干燥的N，N二甲基甲酰胺（DMF）溶劑中，90.95下使A與五溴芐基溴反應(yīng)20h以上合成了一種三取代對(duì)稱三嗪衍生物B，元素分析知B的化學(xué)式為C24H6O3Br15，紅外光譜中有強(qiáng)烈的羰基（170

5、9cm1）吸收。1畫出物質(zhì)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式2通過熱重分析，發(fā)現(xiàn)B的熱穩(wěn)定性很好，所以B可以用于生活中什么用途？3B屬于有機(jī)物中的什么種類？第五題（7分）碳酸二苯酯（簡(jiǎn)稱DPC）是一種重要的有機(jī)碳酸酯,主要用于塑料工業(yè),制造聚碳酸酯和對(duì)羥基苯甲酸甲酯、單異氰酸酯、二異氰酸酯和制備塑料增塑劑，還可用作溶劑和載熱體DPC低毒無(wú)污染，是一種重要的環(huán)?；ぎa(chǎn)品。生產(chǎn)碳酸二苯酯的傳統(tǒng)方法也是光氣法，隨著對(duì)環(huán)保要求的增加，70 年代以來(lái)國(guó)內(nèi)外相繼開展了非光氣法合成DPC的新工藝研究。1碳酸二苯酯可以采用兩種有機(jī)物A和B反應(yīng)生成，（A分子中有苯環(huán)），同時(shí)還有副產(chǎn)物甲醇，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。這種反應(yīng)在有機(jī)化學(xué)

6、上稱作 。2其實(shí)A和B直接反應(yīng)合成DPC在熱力學(xué)是不利的，其實(shí)該反應(yīng)機(jī)理分兩步進(jìn)行：首先1分子A和1分子B按照同樣的反應(yīng)類型生成C，然后兩分子C反應(yīng)生成DPC。請(qǐng)寫出機(jī)理反應(yīng)式。3另外一種合成DPC的方法是用A和兩種無(wú)機(jī)小分子在催化劑作用下反應(yīng)生成，反應(yīng)物物質(zhì)的量之比為421，那么另外兩種小分子分別是 。第六題（10分）四烴基二錫氧烷類化合物在酯化、酯交換、氨基甲酸酯的合成及羰基縮合等反應(yīng)中有良好的催化活性，而且與多數(shù)金屬有機(jī)化合物不同，它具有對(duì)空氣水分不敏感與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特點(diǎn)，是一種性能穩(wěn)定的中性催化劑。有一種采用微波輻射促進(jìn)合成的方法。合成方法如下：SnRMgClA ASnCl42B BH2

7、OC2DCEClR2SnOSnR2Cl（二氯代四烴基二錫氧烷）1請(qǐng)分別寫出A、B、C、D、E的化學(xué)式2只用RMgX這一種有機(jī)物合成（無(wú)機(jī)物任選）的四烴基二錫氧烷類化合物，在空間上是由二錫氧烷單體形成的二聚層狀結(jié)構(gòu)，并且有兩個(gè)Y原子（或原子團(tuán)）作Sn之間的橋鍵，內(nèi)環(huán)與外環(huán)上有兩種五配位的錫原子。請(qǐng)畫出這種化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：第七題（8分）在二階非線性光學(xué)材料的探索中，除了倍頻性能方面的要求外，人們一直希望能夠找到一種生長(zhǎng)條件溫和，并且容易得到大尺寸單晶的倍頻晶體。A2H2O（LnPr，Nd，簡(jiǎn)稱KLnN，N是一種原子團(tuán)）容易生長(zhǎng)出大尺寸晶體，是一類有應(yīng)用前景的可產(chǎn)生藍(lán)綠光的倍頻轉(zhuǎn)換材料。1KLnN

8、（LnPr，Nd）是水溶性晶體。原蘇聯(lián)化學(xué)工作者在6N的酸性條件下，未得到KPrN的單晶。本文采用在水溶液中蒸發(fā)溶劑的方法，控制溶液的pH為12，恒溫在40進(jìn)行晶體生長(zhǎng)。在該合成反應(yīng)中，請(qǐng)選擇最簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)試劑合成KLnN），寫出反應(yīng)方程式。2KPrN和KNdN均屬正交晶系，KPrN的晶胞參數(shù)為：a2.1411nm，b1.12210nm，c1.2208nm；已知晶體密度do1.920g/cm3，那么一個(gè)晶胞中約有 個(gè)KPrN“分子”；3圖給出了KPrN的立體結(jié)構(gòu)圖。Pr原子的配位多面體是一個(gè)略帶扭曲的 面體。第八題（10分）在氨氧化制硝酸的過程中，先將氨氧化為NO，NO在常壓下溫度低于150時(shí)，

9、幾乎100%氧化成NO2。NO2在低溫時(shí)，容易聚合成N2O4，2NO2N2O4，此反應(yīng)且能很快建立平衡，在140左右，氣體完全由NO2組成。NO與NO2可發(fā)生下列可逆反應(yīng)：NONO2N2O3，N2O3很不穩(wěn)定，在液體和蒸氣中大部分離解為NO和NO2，所以在NO氧化為NO2過程中，含N2O3只有很少一部分。亞硝酸只有在溫度低于0和濃度很小時(shí)才穩(wěn)定。試問：1在NO的氧化過程中，可能有哪些氣體產(chǎn)生？2寫出題1所產(chǎn)生的氣體與水的反應(yīng)式。3寫出75時(shí)用水吸收題1所產(chǎn)生的氣體來(lái)制取硝酸的總反應(yīng)式。4當(dāng)NO通過三次氧化三次吸收（假設(shè)每次氧化和吸收率均為100%），求NO轉(zhuǎn)化為HNO3的轉(zhuǎn)化率。5對(duì)于反應(yīng)：2

10、NO2(g)N2O4(g)，若開始時(shí)，NO2的壓力為P，密度為do，維持壓力P和溫度不變，使其達(dá)到平衡，測(cè)得混合氣體的密度為d，求該反應(yīng)在此溫度下的Kp。第九題（14分）含硼化合物在現(xiàn)代無(wú)機(jī)鹽工業(yè)中是具有極重要位置和意義的精細(xì)化工產(chǎn)品。1帶4個(gè)結(jié)晶水的含硼的鹽A作為衣物洗滌，幾乎是標(biāo)準(zhǔn)的漂白劑，制備方法是：帶10個(gè)結(jié)晶水的含硼的鹽B，陰離子是由兩個(gè)BO3原子團(tuán)和2個(gè)BO4原子團(tuán)通過共用角頂氧原子聯(lián)結(jié)而成，將加入到30%的NaOH溶液中，再向制得的C溶液中緩慢地加入3%的過氧化氫水溶液，反應(yīng)析出的晶體只有A一種主產(chǎn)物，物質(zhì)的量約為B的4倍。（1）畫出B的陰離子的結(jié)構(gòu)式；（2）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程

11、式；（3）制備A亦可采用較為便宜的純堿代替氫氧化鈉，即向5%的過氧化氫溶液中加入理論量的B及純堿，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。2D作為一種含硼的離子型化合物，與眾不同的是在堿性水溶液中和冷水中是十分穩(wěn)定的；而在酸性水溶液中，或熱水中，或有金屬催化劑存在下，則十分迅速地完全水解而放出氫氣。完整的D生產(chǎn)過程包括：氫化、酯化、縮合及后處理等工序。氫化過程是兩種單質(zhì)之間的化合反應(yīng)，酯化過程是一種一元弱酸參加的化學(xué)反應(yīng)，前兩個(gè)過程中的主要產(chǎn)物充分?jǐn)嚢杌旌希谝欢囟群瓦m當(dāng)壓力下進(jìn)行反應(yīng)生成D，同時(shí)還有副產(chǎn)物E的生成。后處理過程首先將上述體系中加水，將礦物油從水層中分離出來(lái)。在水層中，E極易水解，再通過對(duì)水溶

12、液進(jìn)行蒸餾，即可分離出甲醇，且可以作為原料循環(huán)使用。D還可以用不含結(jié)晶水的B和二氧化硅及兩種單質(zhì)混合熔融產(chǎn)生。（1）請(qǐng)寫出上面兩種方法的化學(xué)反應(yīng)方程式。（2）上述工業(yè)化生產(chǎn)方法成本都比較高，國(guó)外近來(lái)開發(fā)了電解法制D的新工藝，該法是在中間具有一個(gè)離子選擇性隔膜的電解槽內(nèi)進(jìn)行，原料主要采用偏硼酸鹽的水溶液，陰極室產(chǎn)生了D的陰離子。請(qǐng)寫出陰極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。第十題（15分）在元素周期表中，位于Mn之下的是锝（Tc）和錸（Re）。1锝在自然界不存在，是用人工方法制備的第一個(gè)元素，锝的希臘文的原意是“人工制造”的意思。1937年美國(guó)加利福尼亞洲立大學(xué)的意大利教授B. Segere和C. Perrier

13、，用能量約500萬(wàn)電子伏特的氘核轟擊質(zhì)量數(shù)為96的Mo而制得。請(qǐng)寫出核反應(yīng)方程式。2錸是1925年由W.Noddack等人發(fā)現(xiàn)的，并以萊茵河的名字給它取名為錸。已知高錸酸的氧化性比高錳酸弱的多。錸是以Re2O7存在于煙道灰中，它的制備反應(yīng)如下：Re2O7H2OXYRe其中第二步反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)；請(qǐng)寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式：3可是上面的方法制得的錸純度不高，所以改用以下方法：將上面所得的Y酸化，再通入足量硫化氫氣體，只有兩種產(chǎn)物生成，兩產(chǎn)物組成元素都不相同。其中一種Z可溶于過氧化氫的氨溶液中生成含氧酸鹽，用氫氣還原即得99.98%的錸。請(qǐng)寫出Z的化學(xué)式為；并由Z完成制得Re的兩個(gè)化學(xué)方程式：4在

14、乙二胺水溶液中，用金屬鉀與KReO4反應(yīng)可得到無(wú)色化合物M，已知該化合物含K 28.59%，含Re 68.09%，寫出M的化學(xué)式；制備M的化學(xué)方程式；你認(rèn)為M是順磁性還是抗磁性的，為什么？在M的陰離子結(jié)構(gòu)中，Re處于中心位置，另一原子L與之配位，L有兩種不同的位置，其比例關(guān)系為12，試畫出該陰離子的草圖。核磁共振實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻只顯示了一種L粒子的信號(hào)，試簡(jiǎn)要解釋原因。第十一題（6分）已知某金屬M(fèi)浸入Mn溶液中，其電極電勢(shì)E與Mn有如下關(guān)系（能斯特方程）： （式中為某一常數(shù)）現(xiàn)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：在兩個(gè)燒杯中分別注入相同的混合溶液，即由50.0mL 0.0100mol/L AgNO3和50.0mL 0.1

15、00mol/L NH4NO3組成的混合溶液。將兩根銀電極用銅線相連，分別浸入到上述兩燒杯的混合溶液中；兩根相同的參比電極（電極電勢(shì)為定值）通過電位計(jì)相連，也分別浸入到上述混合溶液中?，F(xiàn)往其中一個(gè)燒杯中逐漸加入50.0mL 0.100mol/L的氨水，生成Ag(NH3)2。由電位計(jì)測(cè)得兩參比電極間電勢(shì)差為0.254伏特。據(jù)此求Ag(NH3)2的解離常數(shù)。第十二題（11分）長(zhǎng)期以來(lái)人們一直認(rèn)為金剛石是最硬的物質(zhì)，但這種神話現(xiàn)在正在被打破。1990年美國(guó)伯克利大學(xué)的A. Y. Liu和M. L. Cohen在國(guó)際著名期刊上發(fā)表論文，在理論上預(yù)言了一種自然界并不存在的物質(zhì)bC3N4，理論計(jì)算表明，這種

16、C3N4物質(zhì)比金剛石的硬度還大，不僅如此，這種物質(zhì)還可用作藍(lán)紫激光材料，并有可能是一種性能優(yōu)異的非線性光學(xué)材料。這篇論文發(fā)表以后，在世界科學(xué)領(lǐng)域引起了很大的轟動(dòng)，并引發(fā)了材料界爭(zhēng)相合成bC3N4的熱潮，雖然大塊的bC3N4晶體至今尚未合成出來(lái)，但含有bC3N4晶粒的薄膜材料已經(jīng)制備成功并驗(yàn)證了理論預(yù)測(cè)的正確性，這比材料本身更具重大意義。其晶體結(jié)構(gòu)見圖1和圖2。 為N原子 為C原子圖1 bC3N4在a-b平面上的晶體結(jié)構(gòu) 圖2 bC3N4的晶胞結(jié)構(gòu)1請(qǐng)分析bC3N4晶體中，C原子和N原子的雜化類型以及它們?cè)诰w中的成鍵情況；2請(qǐng)?jiān)趫D1中畫出bC3N4的一個(gè)結(jié)構(gòu)基元，并指出該結(jié)構(gòu)基元的組成；3實(shí)驗(yàn)

17、測(cè)試表明，bC3N4晶體屬于六方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)見圖2（圖示原子都包含在晶胞內(nèi)），晶胞參數(shù)a0.64nm，c0.24nm, 請(qǐng)計(jì)算其晶體密度，并與金剛石的密度（3.51g/cm3）比較，說明什么問題？4試簡(jiǎn)要分析bC3N4比金剛石硬度大的原因。參考答案第一題（2分）1、A 2、D第二題（6分）A：H2NCH2COOH B：（各2分）第三題（6分）1陰極：2H2eH2（1分）陽(yáng)極：HClO3H2O6eClO47H（1分）總反應(yīng)式：HClO3H2OHClO46H2（1分）2670g（1分）；53.6%（2分）第四題（5分）1（3分）2阻燃劑（1分）3酯（1分）第五題（7分）1（2分）酯交換反應(yīng)（1分

18、）2（1分）（1分）3、CO和O2（2分）第六題（10分）1A：R4Sn（1.5分）、B：R2SnCl2（1.5分）、C：R2SnO（1.5分）、HCl（1分）、R2SnCl2（1.5分）2（3分）第七題（8分）12H2O2KNO3Ln(NO3)3K2Ln(NO3)52H2O（LnPr,Nd）（3分）2Z6（3分）3二十面體（2分）第八題（10分）1NO2，N2O4，N2O3（2分）22NO2H2OHNO3HNO2 N2O4H2OHNO3HNO2N2O3H2O2HNO2 3HNO2HNO32NOH2O（各0.5分）33NO2H2O2HNO3NO（1分）4每次氧化、吸收后剩余1/3的NO，則三次

19、后NO為1/27，a(11/27)100%96.3%（2分）5設(shè)開始時(shí)NO2為n0摩，平衡時(shí)N2O4為x摩，則平衡時(shí)NO2，為(n02x)摩，混合氣體為(n0x)摩設(shè)開始時(shí)體積為V0，平衡時(shí)為V，則恒溫恒壓下：由（4）式，有將（4），（5），（6）式代入（1）式，有（3分）第九題（14分）1（1）（3分）（2）Na2B4O710H2O2NaOH4H2O23H2O4(NaBO34H2O)（2分）（3）Na2B4O710H2O2Na2CO34H2O23H2O4(NaBO34H2O)2NaHCO3（2分）2（1）2NaH22NaH3CH3OHH3BO3B(OCH3)33H2O4NaHB(OCH3)3NaBH43NaOCH3CH3ONaH2OCH3OHNaOHNa2B