全国高中生化学竞赛（省级赛区）模拟试题及答案07

第 22届全国高中生化学竞赛（省级赛区）模拟试题 07 1 18 1 H 13 14 15 16 17 2 B C N O F 0 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 5 P 6 S 7 8 9 K 0 1 2 3 V 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Y 0 1 2 3 44 5 6 7 8 9 0 1 2 3 I 4 5 6 72 3 4 W 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 85 86 87 88 8904 105 106 107 108 109 110 111 57 8 9 0 1 62 3 4 5 6 7 8 9 0 1 9 90 1 2 U 3 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 第一题：（ 7分） 最近，第 118号元素已经被 美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室与俄罗斯杜布纳联合原子核研究所的科学家联合 合成出来了，他们利用 48击含有 151 个中子的 成了第 118号元素（ 用符号 A 表示），并观察到该原子会连续发生 3 次衰变然后再裂成两个大小相当的原子。 （ 1） （ 2） 次衰变后该原子原子核内的质子数和中子数分别为多少； （ 3） 18号元素的价电子构型； （ 4） 是具有 2、 8、 20、 28、 50、 82和 126个质子或者中子的原子核比其他原子的原子核稳定，那么我们有理由相信第 126号元素会比其他第八周期的元素先合成出来。试写出该元素原子的价电子构型 。 第二题：（ 8分） 奥运火炬手手中的“祥云”火炬在各种天气条件下 都能很好的燃烧，那么它是用什么做为燃料的呢？经调查得知，北京奥运会的火炬燃料 用的 是丙烷 。现在已知 烷在空气中完全燃烧可以放出 6600 （ 1） （ 2） O2(g)=2O(l)=2O(g)= 2(g)= 3H8(g)= 反应的标准吉布斯自由能变； （ 3） 第三题：（ 22分） 金属 M 可以与稀盐酸作用生成红色的化合物 A，向 A 中加入少量活性炭，加热，在搅拌下加入过量的浓 滴加适量 续加热 10分钟，趁热过滤，得一橙黄色溶液，冷却后有橙色晶体 含 将 到另一化合物 D， （ 1） 出 A， C， 学式并画出 A， 构式 ； （ 2） 分别画出它们，并指出其中是否存在 对映异构体 ； （ 3） 中加入无水乙醇，则生成蓝色化合物 B，写出 一种分析化合物 C 中 将固体 C 与一定量浓盐酸混合，加热溶解，得一紫红色溶液；加 1滴 30% 热，溶液变为浅红色；煮沸除去过量的 却，加入过量且定量的 准溶液，再加入一定量六亚甲基四胺至 入 2滴二甲酚橙做指示剂，用 准溶液滴定至终点，通过计算知道 （ 4） 2 时的 什么？为什么需要 加入 （ 5） 入六亚甲基四胺的作用是什么？终点颜色的变化什么？ 我们倡导“绿色奥运”，就要选择清洁的能源，锂电池就是一种清洁的能源。 M 的氧化物 空气中加热至 700以得到化合物 E， E 可以作为锂电池的正极材料。 （ 6） 以用 （ 7） （ 8） 替 M，则可以防止 全脱嵌造成的寿命下降问题，试解释原因。 第四题：（ 13分） 药物吡 洛芬 (I)的全合成过程如下： （ 1） （ 2） 中的手性碳原子，画出 第五题：（ 12分） 磁性材料越来越受人关注，其中 X 射线衍射证实， 中 A 层 子做最密堆积， （ 1） 层和 (2) 2( d/C D 乙酸酐 E e F G( I （ 2） 在 A、 (3) （ 3） a=c=晶胞密度； (2) （ 4） 、 (2) （ 5） 设 径为 (2) （ 6） (1) 第六题：（ 8分） 从含 酸性废液中提取 7分析得知，其中主要杂质为 现某化学竞赛小组 尝 试 除去其中的杂质，他们想通过控制 方法除去杂质。 (g()=12.7 e()=15.1 e()=（ 1） g(， H)2， H)3开始沉淀和沉淀完全时的 设溶液中各离子含量均为 ； （ 2） 果可行，请简述操作步骤；如果不可行，请给出原因，并提出一种可行的方案 ； （ 3） 求该溶液的 磷酸的 第七题：（ 10分） 由含 3个碳及 3个碳以下的有机原料合成 并命名。 命名： ( O | | 第八题：（ 8分） (S 是一种广泛用于定性分析的试剂。这个试剂的制备方法是将硫化氢气体通入4的氨水溶液中然后加入适量水。通过这种方式制备的试剂几乎从来都不纯，只要略多或者略少的硫化氢被加入，其中就可能含有过量的氨或者氢硫酸氢铵。 取 1L，再取稀释后的溶液 入约 40，然后在另一个接收烧瓶里加入 的 2溶液。此外，在原来的蒸馏烧瓶中加入 的硫酸 将蒸馏烧瓶中大约一半的液体蒸馏到接收烧瓶里，看到有黄色的沉淀产生 将蒸馏烧瓶里剩下的所有东西完全转移到 一个锥形瓶里，加几滴甲基红作指示剂，用 的 终点时用去 在接收烧瓶里加入溴水，使黄色的沉淀溶解， 煮沸溶液 15分钟除去 过量的溴水。溴水将所有负 2 价的 S 氧化成硫酸根。反应中生成的所有 H+可以被 完全 中和 请写出所有的反应方程式，并计算该试样中各物质的含量。 第九题：（ 10分） 奥运会上，运动员们奋力拼搏后往往都会饮用一种黄色的运动饮料来补充自己身体缺失的水分、无机盐等。在这种饮料中除了含有这些之外，往往还都会含有一些人体必须的氨基酸和小分子的蛋白质。于是，就需要生产大量的氨基酸来满足作为食品添加剂的需求。仅仅靠提取自然界中的氨基酸是远远不够的，因此，还需要通过合成来补充。一种传统的合成 氨基酸的方法称为“溴代丙二酸酯法”。用此法合成氨基酸 下： （ 1） 的结构式 ，给出 | | O O + B （ 2） 的反应的反应类型； （ 3） 的某种存在形式可以和多种金属形成配合物，试画出 成的配合物的所有异构体，并指出中心原子的杂化形式与配合物的空间构型。 （只需标出配位原子，其余部分可用直线替代） （ 4） 全国高中生化学竞赛（省级赛区）模拟试题 1 18 1 H 13 14 15 16 17 2 B C N O F 0 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 5 P 6 S 7 8 9 K 0 1 2 3 V 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Y 0 1 2 3 44 5 6 7 8 9 0 1 2 3 I 4 5 6 72 3 4 W 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 85 86 87 88 8904 105 106 107 108 109 110 111 57 8 9 0 1 62 3 4 5 6 7 8 9 0 1 9 90 1 2 U 3 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 第一题：（ 7分） 最近，第 118号元素已经被美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室与俄罗斯杜布纳联合原子核研究所的科学家联合合成出来了，他们利用 48击含有 151 个中子的 成了第 118号元素（用符号 A 表示），并观察到该原子会连续发生 3 次衰变 然后再裂成两个大小相当的原子。 （ 1） （ 2） 次衰变后该原子原子核内的质子数和中子数分别为多少； （ 3） 18号元素的价电子构型； （ 4） 是具有 2、 8、 20、 28、 50、 82和 126个质子或者中子的原子核比其他原子的原子核稳定，那么我们有理由相信第 126号元素会比其他第八周期的元素先合成出来。试写出该元素原子的价电子构型。 第二题：（ 8分） 奥运火炬手手中的“祥云”火炬在各种天气条件下都能很好的燃烧，那么它是用什么做为燃料的呢？经调查 得知，北京奥运会的火炬燃料用的是丙烷。现在已知 烷在空气中完全燃烧可以放出 6600 （ 1） （ 2） O2(g)=2O(l)=2O(g)= 2(g)= 3H8(g)= 反应的标准吉布斯自由能变； （ 3） 249982) 质子数 112 中子数 173 (2) 7(1) 8 (2) 3 600 3=(3) g) + 5O2(g) = 3g) + 4l) 200KJ/ O2(g)+4 2O(l)2(g)- 3H8(g) = J/效数字不作要求 ) (2) 第三题：（ 22分） 金属 M 可以与稀盐酸作用生成红色的化合物 A，向 A 中加入少量活性炭，加热，在搅拌下加入过量的浓 滴加适量 续加热 10分钟，趁热过滤，得一橙黄色溶液，冷却后有橙色晶体 含 将 到另一化合物 D， （ 1） ， C， ， （ 2） 分别画出它们，并指出其中是否存在对映异构体； （ 3） 中加入无水乙醇，则生成蓝色化合物 B，写出 一种分析化合物 C 中 固体 C 与一定量浓盐酸混合，加热溶解，得一紫红色溶液；加 1滴 30% 热，溶液变为浅红色；煮沸除去过量的 却，加入过量且定量的 准溶液，再加入一定量六亚甲基四胺至 入 2滴二甲酚橙做指示剂，用 准溶液滴定至终点，通过计算知道 （ 4） 2 时的 什么？为什么需要加入 （ 5） 择返滴定？加入六亚甲基四胺的作用是什么？终点颜色的变化什么？ 我们倡导“绿色奥运”，就要选择清洁的能源，锂电池就是一种清洁的能源。 M 的氧化物 空气中加热至 700以得到化合物 E， E 可以作为锂电池的正极材料。 这是一种价格低廉的常用燃料；温度范围比较宽；丙烷燃烧只形成水蒸气和二氧化碳，没有其他物质，不会对环境造成污染，符合绿色奥运的要求；丙烷气体燃烧的火焰颜色为亮黄色，这样的颜色便于识别和电视转播、新闻摄影的需要等。（答出任意三点给全分，少一点扣一分） (3) A 2O)6面体配位，图略 (1) C 面体配位，图略 (1) D Co(l (1) 3个同分异构体，其中有一对互为对映异构体 (2) ， (2) ) 不同。 (1)合成时使用双氧水是为了氧化二价钴到三价，分析时双氧水是为了还原三价钴到二价。 (2)因为三价钴会封闭指示剂，且游离的三价钴有强氧化性，会氧化指示剂或者 扰结果。 (1) 因为钴与 配合反应较慢 (1)，而且 游离的钴会封闭指示剂， (1)所以因使用返滴定。加入六亚甲基四胺是为了形成缓冲溶液，维持滴定时的 而保证滴定的准确性，若 配位反应常数也随之改变，所以一定要使用缓冲溶液。 (1)终点颜色：黄到红。 (1) （ 6） 以用 （ 7） （ 8） 替 M，则可以防止 全脱嵌造成的寿命下降问题，试解释原因。 第四题：（ 13分） 药物吡洛芬 (I)的全合成过程如下： （ 1） （ 2） 中的手性碳原子，画出 2( d/C D 乙酸酐 E e F G( I 4 4= 4 2) = (2) 可变价，因此 会全部脱嵌。 (2 B C D E F G H I 其他每个 1 (1) (1) 第五题：（ 12分） 磁性材料越来越受人关注，其中 X 射线衍射证实， 中 A 层 子做最密堆积， （ 1） 层和 (2) （ 2） 在A、的正当晶胞； (3) （ 3） c=晶胞密度； (2) （ 4） 、 (2) （ 5） 径为 (2) 有效数字错扣 1分 ) 黑色方框为八面体空隙。 6） (1) 第六题：（ 8分） 从含 酸性废液中提取 7分析得知，其中主要杂质为 现某化学竞赛小组尝试除去其中的杂质，他们想通过控制 方法除 去杂质。 (g()=12.7 e()=15.1 e()=（ 1） g(， H)2， H)3开始沉淀和沉淀完全时的 溶液中各离子含量均为 ； （ 2） 果可行，请简述操作步骤；如果不可行，请给出原因，并提出一种可行的方案； （ 3） 求该溶液的 酸的 第七题：（ 10分） 由含 3个碳及 3个碳以下的有机原料合成 并命名。 ( O | | 因为 个 个 的单电子数很多，在磁场中由于磁化可以产生很强的磁场，所以是很好的磁性材料。 当离子浓度小于 10时即可认为已除尽 H)2 ) H)2 ) H)3 ) 不可行， (1)当二 价铁沉淀完全时，作为产物的镁离子已经开始大量沉淀了，因此不行。可以加浓 二价铁氧化成三价铁的同时升高 之沉淀下来。(2) 相当于一个含 2pH=lg(cA/) 10(2) 命名： 第八题：（ 8分） (S 是一种广泛用于定性分析 的试剂。 这个试剂的制备方法是将硫化氢气体通入 4 的氨水溶液中然后加入适量水。通 过这种方式制备的试剂几乎从来都不纯，只 要略多或者略少的硫化氢被加入，其中就可能含有过量的氨或者氢硫酸氢铵。 取 L，再取稀释后的溶液 入约 40，然后在另一个接收烧瓶里加入 的 2溶液。此外，在原来的蒸馏烧瓶中加入 的硫酸 将蒸馏烧瓶中大约一半的液体蒸馏到接收烧瓶里，看到有黄色的沉淀产生 8 7， 72， 52) 将蒸馏烧瓶里剩下的所有东西完全转移到一个锥形瓶里，加几滴甲基红作指示剂，用 的 终点时用去 在接收烧瓶里加入溴水，使黄色的沉淀溶解，煮沸溶液 15分钟除去过量的溴水。溴水将所有负 2 价的 S 氧 化成硫酸根。反应中生成的所有 H+可以被 完全中和 请写出所有的反应方程式，并计算该试样中各物质的含量。 第九题：（ 10分） 奥运会上，运动员们奋力拼搏后往往都会饮用一种黄色的运动饮料来补充自己身体缺失的水分、无机盐等。在这种饮料中除了含有这些之外，往往还都会含有一些人体必须的氨基酸和小分子的蛋白质。于是，就需要生产大量的氨基酸来满足作为食品添加剂的需求。仅仅靠提取自然界中的氨基酸是远远不够的，因此，还需要通过合成来补充