第22届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）模拟试题及答案01

第 22 届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）模拟试题 题 号 1 2 3 4 5 6 7 总分 满 分 4 13 14 13 15 23 18 100 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。 第一题（ 4 分） 、有一种物质的化学式内包含五个原子，它的式量为，请写出一种 可能的 物质。 、有一种物质的化学式内包含 六 个原子，它的式量为，请写出一种可能的物质。 第 二 题（ 13 分） 人们知道有有机金属化合物是比较早的事情，早在 1827 年丹麦化学家 得 了一种鈀的有机化合物 3 2 2 ( )K H，比 现二乙基锌早了 22 年，著名的 剂也是一种有机金属化合物。 1、 请说出 3 2 2 ( )K H中 化合价。 2、 科学家用 苯 基氯化镁与氯化锌反应生成了二苯锌，请写出方程式。 . 008Z r o T c R u d d n e I H f s t g T l i tA c - L e B C N O g i P a i V n o u a s 941 9. 01222. 99 24. 3139. 10 40. 0885. 47 87. 62132 . 9 137 . 3 223 226 44. 96 47. 88 50. 94 52. 00 54. 94 55. 85 58. 93 63. 5558. 69 65. 3910. 8126. 9869. 7212. 0128. 0972. 61114 . 8204 . 4118 . 7207 . 2112 . 4200 . 6107 . 9197 . 0106 . 4195 . 1102 . 9192 . 2101 . 1190 . 298. 91186 . 295. 94183 . 992. 91180 . 991. 22178 . 588. 9114. 01 16. 00 19. 0030. 9774. 92121 . 8209 . 032. 0778. 96127 . 6 210 210 126 . 979. 9035. 454. 00320. 1839. 9583. 80131 . 3 222 b h 面可能引起 1 中试验失败的因素是（ ） 。 A锌源使用 427OC仪器未干燥 科学家在某次试验中，用碘 甲 烷与金属锌反应，蒸馏后得到了一种有机 金属化合物 X。 4、请写出这种金属化合物的 化学 式 ，并说出中心原子的轨道杂化 类型与分子的几何构型 。 5、 X 与甲醇反应得到另一种有机化合物 Y，其中各元素的质量百分含量如下： C H O 1） 请写出由 X 生成 Y 的化学方程式。 2） 在 Y 的分子结构中碳、氢有两种化学环境，氧、锌均只有一种化学环境， Y 分子结构对称，请写出 Y 的一种最可能的立体结构。 第 三 题（ 14 分 ） 荷兰榆树病大约是在 1930年从欧洲进口镶板工业用的榆木节时被引进美国的。病 菌侵入到树木的输水导管中，其孢子通过树汁的流动而扩散开来，并且由于具有毒分泌物 及阻塞作用而致使树枝枯萎，使榆树死亡。该病是由榆树皮甲虫从生病的树传播到健康的树上去的。 下面工作涉及榆树皮甲虫性引诱激素（ 合成。 1、 请画出上述过程中 A 2、请预测产物中 为什么 ？ 第 四 题（ 13 分） 亚硝酸盐广泛用于肉制品的保鲜发色剂和防腐剂。但是，过量的亚硝酸盐有毒 ,还可以与胺类物质生成强的致癌物亚硝胺，故有必要严格控制食品中的亚硝酸盐的含 量，要建立一个快速，简便，准确的测量亚硝酸盐方法是很有必要的。某分析小组进行了如下的实验： 1、 试剂与仪器： 亚硝酸钠，硫酸亚铁铵，邻菲罗啉，硫酸铈铵等试剂均为分析纯。实验中所用的仪器 有 25型 海精科雷磁厂）。 储备液的配制如下： 取乙酸钠 100 瓶 中，再量取 25 乙酸 加 入 容 量瓶 中，用 蒸馏水稀释至刻 度。 硫酸铈铵溶液：准 确 称量硫酸铈铵 入 250量 瓶 中，用（ 1： 10）的硫酸 稀释至刻 度。 2、实验方法： 一、 _ （ 1）准 确 称取 水 合铁 ( )铵 于小烧杯 中，溶 解后 转 至 250 瓶 中， 稀释至刻 度， 摇匀 。即 得到 5 10 的 +标准溶液。 （ 2）称取 入 100 瓶 中， 加 5 溶 解 ，再用 蒸馏水稀释到刻 度。 （ 3） 吸 取 5 10亚铁标准溶液 0 瓶 中， 加 入 冲溶液 5后 再 加 入 5 10 3 蒸馏水稀释至刻 度。 二、 _ 取亚硝酸钠溶液 小烧杯 中， 用硫酸铈铵滴定 至 溶液变成 微 黄色 后加 “一”中最后得到的溶液 3 滴，再用硫酸铈铵 滴定 至变色 ， 1 分 钟内不 变色即为滴定 终点 。 平均 消耗了标准液 附加信息： 1、 可与 邻菲罗啉络合，络合物颜色分别为淡蓝色和红色。 A B C D E F 2、 3、 子量 、 硫酸铈铵 分 子 式 ：(题： 1、 请为上述的实验过程中的一，二填上标题。 2、 请写出反应根据的离子反应方程式。 3、 3、 请说明实验方法中二中提到的溶液变色是由什么色变为什么色。 4、 请根据附加的图说明题中 液的作用。 5、请计算亚硝酸钠的浓度。 6、请说明该测定方法比起 法（利用萘胺类化和物显色）的优 势。 第 五 题（ 15 分 ） （ +） 早是从一种 海绵中提取的天然产物，现在已经可以在实验室中由多步化学反应来合成。 1、 请写出 A、 B 的结构，不要求立体构型。 2、 请为下面的化合物命名。 3、 请写出 C 的结构 ，并标出所有的不对称 C 原子。 A B 命名： C 4、 请写出 D， E， F 的结构，不要求立体构型。 第 六 题 （ 3 分） 某种重金属元素的单质有块状，粉末，海绵三种，块状金属是很硬的灰蓝色六方金属，可以添加到笔芯，也可以添加到合金等中成为功能材料，粉末状的在常温下即可被氧气氧化成为的四氧化物气体 ，而块状的要在高温下才能被氧化 。 与气体共热将生成的二氧化物。在氯气中加热得到的氯化物，该氯化物溶于氯化铵溶液得到绿色的溶液。与氢氧化钠在铁坩埚中灼烧得到一种黄红色的钠盐，在酸性溶液中以硝酸为氧化剂蒸馏该钠盐的溶液又得到挥发性的。 、 请写出 的化学式。 、 请写出的价电子构型。 、 请写出各步反应的方程式。 D E F 题（ 19 分 ） 碳酸钙主要有方解石与文石两种结构存在，方解石的结构如下图一所示，它可以看成是 结构的面心立方晶胞沿三重轴压缩成了菱面体晶胞，在钠离子的位置放置钙离子，在氯离 子的位置放置碳酸根离子，碳酸根离子是平面型离子，其离子平面与三重轴垂直，晶胞参数：01282 ; ，如下图一所示。 文石为正交晶系晶体，正交晶胞参数为 a=494pm,b=794pm,c=572面型碳酸根离子垂直于 c 轴排布，其晶体结构的 c 轴投影图如下图二所示。 图一 1、 请计算每个文石结构中有几个钙，几个氧，几个碳。 2、 请分别指出在方解石与文石型结构中碳酸钙中钙离子的配位数。 在方解石结构中钙离子为 _配位；在文石结构中钙离 子为 _配位。 3、 请分别计算方解石与文石型碳酸钙的密度。 方解石： 文石： 4、 下面为一张方解石与文石型结构的相图，请判断 A 相与 B 相分别是哪一相？ 5、 文石型碳酸钙结构中 O 距离为 250解石型碳酸钙中 O 距离为 237参考下表数据并预测在自然界中下列矿物比较适合生长成哪一种结构？ 第 22 届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）模拟试题 及答案和评分标准 题 1 2 3 4 5 6 7 总分 A 是 _相。 B 是 _相。 原因： 3333 满 分 4 13 14 13 15 23 18 100 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。 第一题（ 分） 、有一种物质的化学式内包含五个原子，它 的式量为，请写出一种可能的物质 4(2 )。 、有一种物质的化学式内包含 六 个原子，它的式量为，请写出一种可能的物质 4(2 )。 第 二 题（ 1 分） 人们知道有有机金属化合物是比较早的事情，早在 1827 年丹麦化学家 得了一种鈀的有机化合物 3 2 2 ( )K H，比 现二乙基锌早了 22 年，著名的 剂也是一种有机金属化合物。 3、 请说出 3 2 2 ( )K H中 化合价。 价（分） 不写号，或写其他价数均分 4、 科学家用苯基氯化镁与氯化锌反应生成了二苯锌，请写出方程式。 1. 008Z r o T c R u d d n e I H f s t g T l i tA c - L e B C N O g i P a i V n o u a s 941 9. 01222. 99 24. 3139. 10 40. 0885. 47 87. 62132 . 9 137 . 3 223 226 44. 96 47. 88 50. 94 52. 00 54. 94 55. 85 58. 93 63. 5558. 69 65. 3910. 8126. 9869. 7212. 0128. 0972. 61114 . 8204 . 4118 . 7207 . 2112 . 4200 . 6107 . 9197 . 0106 . 4195 . 1102 . 9192 . 2101 . 1190 . 298. 91186 . 295. 94183 . 992. 91180 . 991. 22178 . 588. 9114. 01 16. 00 19. 0030. 9774. 92121 . 8209 . 032. 0778. 96127 . 6 210 210 126 . 979. 9035. 454. 00320. 1839. 9583. 80131 . 3 222 b h 2 222 无水醚（分） 反应物或产物错分，未配平分 5、 下面可能引起 1 中试验失败的因素是（ ）。 （分） 选对一个给分 A锌源使用 427OC仪器未干燥 科学家在某次试验中，用碘甲烷与金属锌反应，蒸馏后得到了一种有机 金属化合物 X。 4、请写出这种金属化合物的化学式，并 说出中心原子的轨道杂化类型与分子的几何构型。 5、 X 与甲醇反应得到另一种有机化合物 Y，其中各元素的质量百分含量如下： C H O 3） 请写出由 X 生成 Y 的化学方程式。 4） 在 Y 的分子结构中碳、氢有两种化学环境，氧、锌均只有一种化学环境， Y 分子结构对称，请写出 Y 的一种最可能的立体结构。 第 三 题（ 1 分） 荷兰榆树病大约是在 1930年从欧洲进口镶板工业用的榆木节时被引进美国的。病 菌侵入到树木的输水导管中，其孢子通过树汁的 流动而扩散开来，并且由于具有毒分泌物及阻塞作用而致使树枝枯萎，使榆树死亡。该病是由榆树皮甲虫从生病的树传播到健康的树上去的。 下面工作涉及榆树皮甲虫性引诱激素（ 合成。 32()n， 化，直线型 （每个答案分，共分） 方程式： 32 3 3 3 4() （分） 反应物或产物错分，未配平分 结构： （分） 2、 请画出上述过程中 A 2、请预测产物中 什么？ 第 四 题（ 13 分） 亚硝酸盐广泛用于肉制品的保鲜发色剂和防腐剂。但是，过量的亚硝酸盐有毒 ,还可以与胺类物质生成强的致癌物亚硝胺， 故有必要严格控制食品中的亚硝酸盐的含量，要建立一个快速，简便，准确的测量亚硝酸盐方法是很有必要的。某分析小组进行了如下的实验： 1、 试剂与仪器： 亚硝酸钠，硫酸亚铁铵，邻菲罗啉，硫酸铈铵等试剂均为分析纯。实验中所用的仪器 有紫外 25型 海精科雷磁厂）。 储备液的配制如下： 取乙酸钠 100 瓶 中，再量取 25 乙酸 加 入 容 量瓶 中，用 蒸馏水稀释至刻 度。 硫酸铈铵溶液：准 确 称量硫酸铈铵 杯中溶解后，定量 转移 入 250 量 瓶 中，A （分） B （分） C （分） D （分） E （分） F （分） 量高（分） ； 有直键甲基，热力学不稳定（分） 用（ 1： 10）的硫酸 稀释至刻 度。 2、实验方法： 一、 _指示剂的配制（ 1分） _ （ 1）准 确 称取 水 合铁 ( )铵 于小烧杯 中，溶 解后 转 至 250 瓶 中， 稀释至刻 度， 摇匀 。即 得到 5 10 的 +标准溶液。 （ 2）称取 入 100 瓶 中， 加 5 溶 解 ，再用 蒸馏水稀释到刻 度。 （ 3） 吸 取 5 10亚铁标准溶液 0 瓶 中， 加 入 冲 溶液 5后 再 加 入 5 10 3 蒸馏水稀释至刻 度。 二、 _亚硝酸钠含量的测定（ 1） _ 取亚硝酸钠溶液 小烧杯 中，用硫酸铈铵滴定 至 溶液变成 微 黄色 后加 “一”中最后得到的溶液 3 滴，再用硫酸铈铵 滴定 至变色 ， 1 分 钟内不 变色即为滴定 终点 。 平均 消耗了标准液 附加信息： 5、 可与 邻菲罗啉络合，络合物颜色分别为淡蓝色和红色。 6、 7、 子量 、 硫酸铈铵 分 子 式 ：(题： 4、 请为上述的实验过程中的一，二填上标题。 5、 请写出反应根据的离子反应方程式。 6、 3、 请说明实验方法中二中提到的溶液变色是由什么色变为什么色。 8、 、 请根据附加的图说明题中 液的作用。 5、请计算亚硝酸钠的浓度。 432 2 32 2 2e （ 2） 反应物或产物错分，未配平分 红色变为淡蓝色（ 分 ） 从图中可以看到亚铁络合物在 右时最稳定（图线平坦）（分），而在滴定过程中有质子放出，影响体系的酸度，故使用缓冲溶液控制酸度。（分） 标准滴定液的浓度：0 50 10c （ 1 分） 亚硝酸钠浓度的测定：2 （ 2 分 ） 6、请说明该测定方法比起 法（利用萘胺类化和物显色）的优势。 第 五 题（ 15 分） （ +） 早是从一种 海绵中提取的天然产物，现在已经可以在实验室中由多步化学反应来合成。 5、 请写出 A、 B 的结构，不要求立体构型。 6、 请为下面的化合物命名。 萘胺类化和物致癌，在这种测定方法中对实验员的身体健康无危害。（ 1 分） A （ 2 分） B （ 2 分） 命名： 顺 -（ 6R） 二环-22 分） 7、 请写出 C 的结构，并标出所有的 不对称 C 原子。 8、 请写出 D， E， F 的结构，不要求立体构型。 第六 题（ 3 分） 某种重金属元素的单质有块状，粉末，海绵三种，块状金属是很硬的灰蓝色六方金属，可以添加到笔芯，也可以添加到合金等中成为功能材料，粉末状的在常温下即可被氧气氧化成为的四氧化物气体，而块状的要在高温下才能被氧化。与气体共热将生成的二氧化物。在氯气中加热得到的氯化物，该氯化物溶于氯化铵溶液得到绿色的溶液。与氢氧化钠在铁坩埚中灼烧得到一种黄红色的钠盐，在酸性溶液中以 硝酸为氧化剂蒸馏该钠盐的溶液又得到挥发性的。 、 请写出 的化学式。 C （ 结构 2 分，手性碳全部标对 1 分 ） D （ 2 分 ） E （ 2 分） F （ 2分） 、 请写出的价电子构型。 、 请写出各步反应的方程式。 第 七 题（ 19 分） 碳酸钙主要有方解石与文石两种结构存在，方解石的结构如下图一所示，它可以看成是 结构的面心立方晶胞沿三重轴压缩成了菱面体晶胞，在钠离子的位置放置钙离子，在氯离子的位置放置碳酸根离子，碳酸根离子是平面型离子，其离子平面与三重轴垂直，晶胞参数：0648 ; ,如下图一所示。 文石为正交晶系晶体， 正交晶胞参数为a=494pm,b=794pm,c=572面型碳酸根离子垂直于 c 轴排布，其晶体结构的 c 轴投影图如下图二所示。 图一 6、 请 计算每个文石结构中有几个钙，几个氧，几个碳。 7、 请分别指出在方解石与文石型结构中碳酸钙中钙离子的配位数。 钙： 1+2/2+4/4+2/2=4 个