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高二化学竞赛模拟试题(含答案)

发布时间:2013-09-27 08:33:48  

高二化学竞赛模拟试题

HeONeBCNFLiBeAlSiPSClArNaMg

GeAsSeKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaBrKr

InSnSbTe I XeRbSrYZr NbMo Tc RuRhPdAgCd

Hf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtRnCsBaLaFrRaDbSgBhHsMtRfH相对原子质量

第i题(8分,每空2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 (正反应放热)

(1)命名:[Cu(NH3)2]Ac (2)必须除去原料气中的CO的原因是 ;

(3)[Cu(NH3)2]Ac吸收CO的生产适宜条件应是;

(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ii题(10分)氰氨化钙是一种多用途的有效肥料。它很容易用价廉的普通化学品,如CaCO3,来生产。CaCO3热分解产生固体A和气体B。用碳还原A,生成灰色固体C和气体D。C和D能进一步氧化。C与氮反应最终生成氰氨化钙,氰氨化钙中Ca的质量分数是50%。

(1)如何合成氰氨化钙?写出反应方程式。

(2)CaCN2水解产生什么气体?写出水解反应方程式。

(3)在固体化学中,氰氨化钙的阴离子呈现异构化。两种异构离子的氢化物都是已知的(至少在气态)。画出它们氢化物的结构式。

- 1 -

第iii题(11分)(1)根据原子结构理论可以预测:第八周期将包括______种元素;原子核外出现第一个5g电子的原子序数是______。美、俄两国科学家在2006年10月号的《物理评论》上宣称,他们发现了116号元素。根据核外电子排布的规律,116号元素的价电子构型为___________,它可能与元素____________的化学性质最相似。

(2) 多氮化合物均为潜在的高能量密度材料(HEDM),HEDM可用作火箭推进剂及爆炸物。1999年K.O. Christe及其同事成功合成了第一个N5+的化合物N5+AsF6-,它能猛烈的爆炸。光谱数据及量子力学计算结果均表明,在N5+的各种异构体中,V型结构最为稳定,它有两个较短的末端键和两个较长的中心键。

①请写出V型结构的N5+的Lewis共振式。

②根据杂化轨道理论,指出每个氮原子的杂化类型。

③中心键的N-N键级为______。

第iv题(10分)(1)高氙酸钠(Na4XeO6)能跟浓硫酸反应生成XeO4气体。XeO4极不稳定,固体XeO4也可能发生爆炸生成氙气和氧气。请分别写出两个反应的化学方程式: ; 。

(2)Xe的原子序数为54,Xe核外M层和N层的电子数分别为 和 。

(3)高氙酸钠(Na4XeO6)用于分解锰、铈和铬等元素,显示有突出的优越性,例如高氙

+-酸钠在酸性溶液中能将Mn2氧化MnO4,生成XeO3。高氙酸钠在水溶液中已发生如下反应:

Na4XeO6+H2O=NaOH+Na3HXeO6,请写出高氙酸钠溶液和硫酸锰的硫酸水溶液反应的离子反应方程式: ,若有1mol Na4XeO6参加反应,转移的电子为 mol。

第v题(8分)将1.00g PbCl2加入100mL的蒸馏水中,搅拌使其溶解达饱和状态;用滤纸(质量为1.00g)过滤,用5mL冰水将滤纸和滤出的PbCl2沉淀洗涤数次,再用2mL~33mL丙酮洗涤数次;将干燥后的PbCl2及滤纸称量,共重1.44g。

-(1)计算PbCl2的溶解度。(2)计算饱和PbCl2溶液中Cl的物质的量浓度。

(3)如用温水洗涤PbCl2沉淀,对测量结果有什么影响?(4)用丙酮洗涤的目的是什么?

- 2 -

第vi题(15分)MDI、TDI均为生产聚氨酯的重要原料,其产品广泛运用于机电、船舶、航空等领域。已知:MDI的合成原理:

—NH2+(CH3O)2

CO→—NHCOOCH3+CH3OH 2—NHCOOCH3+HCHO→H3COOCHN

——CH2——NHCOOCH3+H2O H3COOCHN——CH2

——NHCOOCH3→

OCN

——CH2——NCO+2CH3OH(MDI)

现以甲苯为原料合成TDI,其合成线路如下:

C

(TDI)

请回答下列问题:

(1)A的结构简式 ,条件X是 。

(2)写出下列反应的化学方程式:

C→D:D→TDI:(3)合成TDI的过程中,属于取代反应的有 (填反应序号)。

(4)写出带有三个侧链且与C互为同分异构体的有机物结构简式:(要求写全)

第vii题(9分)含氮化合物广泛用于工业,如肥料和炸药。无色晶体状化合物A(含6.67%的氢)在隔绝空气条件下引爆,仅得到B和C。B和C都是单质,在通常状态下是气态,是用于合成含氮肥料的最重要的试剂。晶体A溶于浓盐酸后,该溶液中加入金属D(通常用于实验室中从多种气体中除去痕量氧)。D极易溶解在该溶液中并释放出气体B。向如此制备的混合物中加入过量的热的无水乙醇,最终缓慢生成一种红色针状沉淀E(含28.21%的D和含47.23%的Cl)。将其在空气中放置,使之转化成蓝色晶状粉末F(含 37.28%D和 41.6%的 Cl)。给出字母A~F所代表化合物,并写出所涉及的反应。

- 3 -

第viii题(5分)甲、乙、丙、戊都具有如图所示的结构或结构单元,

图中正四面体以外可能有的部分未画出,虚线不表示化学键或分子间

作用力,X、Y可以相同也可以不同。已知:甲、乙是同一类晶体中

的各自结构单元,单质甲能与乙发生置换反应,丙、丁、戊三种粒子

含有等量的电子数,其中丙、丁是同一类晶体中的分子或分子基团,

常温下丁呈液态,能产生两种等电子数的粒子,戊是阳离子。

(1)写出液态丁产生两种等电子粒子的电离方程式: 。

(2)室温下含有戊的盐溶液,其pH 。A >7 B =7 C <7 D 以上都有可能

(3)丙是目前重要的能源

①丙和丁在催化、加热条件下得到可燃性的两种气体,其反应的化学方程式是 。

②现代高能电池中,常用丙作燃料电池的原料,在碱性介质(KOH溶液)的情况下,其负极反应的电极方程式为 。

(4)甲、乙高温反应时,甲被破坏了1 mol共价键,则参加反应的乙为 g。

第ix题(6分)利用核磁共振技术测定有机物分子的三维

结构的研究获得了2002年诺贝尔化学奖。在有机物分子中,

不同位置的氢原子的核磁共振谱中给出的峰值(信号)也不

同,根据峰值(信号)可以确定有机物分子中氢原子的种类

和数目。例如二乙醚的结构简式为:

CH3—CH2—O—CH2—CH3其核磁共振谱中给出的峰值(信

号)有两个,如图所示:

(1)下列物质中,其核磁共振氢谱中给出的峰值(信号)

只有一个的是 (多选扣分)。

A. CH3CH3 B. CH3COOH C. CH3COOCH3 D. CH3COCH3

(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱A的核磁

共振氢谱如右图所示,A的结构简式为 ,请预测B的核磁

示意图 共振氢谱上有 个峰(信号)

(3)用核磁共振氢谱的方法来研究C2H6O的结构,请简要说明

根据核磁共振氢谱的结果来确定C2H6O分子结构的方法是

- 4 -

OH

CH2OH

第x题(8分)水杨醇()具有多种生物活性,科学家已经开发出多种含这种结构单元的化合物,譬如抗HIV病毒的cycloSal-d4TMP,具有高效杀虫活性的Salithion等。最近,我国化学家将水杨醇衍生物与同样具有活性的苯氧乙酸衍生物结合合成了系列新型除草剂。下面的方程式是其中一种这类化合物的合成路线。

CHO

[1]CH3OHH2O(A)(B)

OCH3

[2](C)225OCH3

[3](B)+3OCHOCH2CH32 OOOCH3

O请根据这个路线回答下面的问题:

OCH3

(1) 写出A、B、C、D的结构简式,并用系统命名法对原料 命名。

(2) 反应过程[1]中的第二步和反应过程[2]中的第一步属于什么反应?为什么要加入氢氧化

钠?

(3) 反应过程[2]中的第二步除SOCl2外,还可以采用的试剂是__________。

第xi题(10分)现用如下方法测定钢铁中硫的含量:先准备一只吸收瓶,瓶中盛有50.0mL 0.40%的酸性淀粉溶液(内含0.0075g KI),再往其中滴入1滴标准碘酸钾溶液,注意此时溶液的颜 - 5 -

色。把试样放在O2中充分燃烧,生成的气体通入上述吸收瓶,同时用装有标准碘酸钾溶液的滴定管不断进行滴定,以溶液恢复到起始时的颜色为终点。

标准碘酸钾溶液的配制方法如下:称取0.3560g基准碘酸钾溶于适量水中,移到1L容量瓶中,加入1.0mL 10%KOH溶液,稀释到刻度,摇匀。移取100.0mL此液至另一只1L容量瓶中,加入1.000g KI,溶解后,加水稀释到刻度,摇匀,以此液为滴定液。

(1)计算碘酸钾标准溶液(滴定液)的物质的量浓度。

(2)为什么淀粉溶液要配成酸性溶液?而碘酸钾标准溶液却配成碱性溶液?

(3)若钢样为0.5000g,消耗碘酸钾标准溶液的体积为10.00mL,计算钢样中硫的质量分数?(必须写出滴定反应方程式)

参考答案

第i题(8分,每空2分)

(1)醋酸二氨合铜(Ⅰ)(2分,不指明铜的化合价给1分)

(2)防止催化剂中毒(2分)

(3)低温(1分)、加压(1分)

(4)高温低压(2分)

第ii题(10分,每空2分)

(1)CaCO3CaO+CO2 CaO+3C=CaC2+CO CaC2+N2=CaCN2+C(各1分)

(2)NH3 (1分); CaCN2+3H2O=CaCO3+2NH3(2分)

(3)HN=C=NH N≡C-NH2(各2分)

第iii题(11分)

24(1) 50 121 7s7p Po(钋) (每空1分,共4分)

(2)

- 6 -

(3分)

32②中心氮原子为sp和sp杂化,其余为sp杂化 (末端氮可不杂化) (2分)

③ 11

3 (2分)

第iv题(10分)

(1)Na4XeO6+2H2SO4(浓)=2Na2SO4+XeO4↑+2H2O(2分)

XeO4=Xe+2O2↑(2分)

(2)18 18(2分,各1分)

3-2++-(3)5HXeO6+2Mn+9H=2MnO4+5XeO3+7H2O(2分) 2(2分)

4-2++-(若写成5XeO6+2Mn+14H=2MnO4+5XeO3+7H2O给1分)

第v题(8分,每问2分)

(1)0.56g/100g水(2分)

-(2)c(Cl)=0.0400mol/L(假设溶液的密度为1.00g/mL)(2分)

(3)使沉淀量减少,测得溶解度结果偏大(2分)

(4)丙酮易挥发,可使pbCl2沉淀和滤纸较易干燥(2分)

第vi题(15分)

(1) (2分) Fe,HCl,H2O(2分)

(2

)+2(CH3O)2CO→

H3H3CH3 +2CH3OH(2分) NHCOOCH3 CH3 →+2CH3OH (2

分)

3

(3

)①②③⑤(2分)

(4)、 、 、 、(各1分)

第vii题(9分,各1分)

A NH4N3(1分) B N2(1分) C H2(1分)

D Cu(1分) E HCuCl3·3H2O(1分) F CuCl2·2H2O(1分)

NH4N3=2N2↑+2H2↑(1分)

NH4N3+Cu+5HCl+3H2O=HCuCl3·3H2O↓+N2↑+2NH4Cl(1分)

HCuCl3·3H2O=CuCl2·2H2O+HCl+H2O(1分)

第viii题(5分)

(1)H2O+H2OH3O++OH—(1分)

(2)D(1分)

(3)①CH4+H2O

(4)15(1分)

第ix题(6分)

(1)A、D(2分)

CO+3H2 ②CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O(2分,各1分) - 7 -

(2)BrCH2CH2Br 2(2分,各1分)

(3)若图谱中给出了3个吸收峰(信号),则说明C2H6O的结构是CH3CH2OH;若图谱中给出了1个吸收峰(信号),则说明C2H6O的结构是CH3OCH3。(2分)

第x题(8分)

(1)

(每空1分,共4分)

邻甲氧基苯酚 (1分)

(2) 这两步均为亲核取代反应。加入氢氧化钠的目的是使相应的酚形成芳氧负离子,从而对氯乙烷或氯乙酸进行亲核取代 (2分)

(3) PCl3 、 PCl5 (1分)

第xi题(10分)

(1)cKIO3=0.3560/(214.0×10)=0.1664mmol/L(2分)

(2)由于标准溶液中含KIO3和KI,在碱性介质中不会发生生成I2的反应,所以需要碱性。(2分)当标准溶液滴入吸收液时,介质由碱性变成酸性,则发生如下反应:

--+-2-+IO3+5I+6H=3I2+3H2O I2+SO2+2H2O=2I+SO4+4 H(各1分)∴吸收液必须酸

10.00?1.664?10?4?32.07?3(3)S%=×100%=0.0320%(4分) 1000?0.5000

- 8 -

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