全国高中学生化竞赛（ 省级赛区 ）模拟试卷

中国化学会 第 27 届 全国高中学生化学竞赛（ 省级赛区 ） 模拟试题 共 10 页 1 中国化学会 第 27届 全国高中学生化学竞赛（ 省级赛区 ） 模拟试题 华南师范大学附属中学 胡一征 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 总分 满分 13 19 8 3 15 150 得分 评卷人签名 竞赛 时间 3 小吋。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 ， 将 试卷背面朝上放于桌面，立即起立离开考场。 姓名、报名号和所属学校等必须写于首页左侧指定位置 ， 写于其他位置者按废卷论处。 所有解答必须写于卷面指定位置，写于其他位置者无效。 凡要求计算的 ， 须给出计算过程，无计算过程即使结果正确也不得分。 用铅笔解答的部分 (包括作图 )无效。 禁用涂改液和修正带。否则，整个答卷无效。 试卷已装订成册，不得拆散。 附草稿纸一张，不得 将 任何纸张带入考场。 允许使用非编程计 算 器以及直尺等文具。 写有与试题内容无关的任何文字的答卷无效。 第 1 题 （ 13 分 ） 化合物 A 是分子量最小的稳定电中性非苯芳烃 1出 A 的结构式并解释其具有芳香性的原因。 中国化学会 第 27 届 全国高中学生化学竞赛（ 省级赛区 ） 模拟试题 共 10 页 2 A 的一种同分异构体 B，每 和足量 成可消耗 4 2 1出 B 的结构。 B 是否稳定？解释原因。 1何用化学方法从 B 和苯的混合物中分理出纯苯？ A 的另一种含芳环同分异构体 C， C 用臭氧氧化后用锌粉水解，得两种产物 D 和 E。纯 E 不能发生银镜反应，但 E 和足量氨水混合后可以发生银镜反应。 1出 C， D， E 的结构。 1计一个实验测定 C、 D 混合溶液中各自的浓度。 第 2 题 （ 19 分 ） 用含镁 烃基溴化镁和一种含卤素 卤化物反应来制取萘的一种同分异构体 A，但实际获得的是一种含碳 橙色晶体 B。 2出 A、 B 的结构以及相应的反应方程式 2释 B 的成键 将之前的格氏试剂和 2,4,6果生成含碳 具有特殊气味的物质 C。 2出 C 的结构 2释上下两个反应的差别 中国化学会 第 27 届 全国高中学生化学竞赛（ 省级赛区 ） 模拟试题 共 10 页 3 将 B 和 合加热，经历两步中间体后生成含碳 晶体 D， D 在 。 2出 D、 E 的结构 2出 B D 的历程 第 3 题 （ 20 分 ） 根据热力学第二定律有 T， R 指可逆过程。 3导出 等压 可逆过程不做非体积功时，有 压时，由第一问的结论可推出 1 = 。画出一个常规体系的 S U 示意图 近日的研究发现，对于某些特殊体系，它的 S U 图像上存在最高点。当 U 超过最高点对应的 U 值时，神奇的事出现了，温度 T 变成了负值。 3 变为负值是否与热力学第三定律矛盾？为什么？ 3时当温度取两个极限 T 0+和 T 0时这个体系的热力学性质是否相同？ 3否只通过热交换使这个体系由正温度转化为负温度？为什么？ 中国化学会 第 27 届 全国高中学生化学竞赛（ 省级赛区 ） 模拟试题 共 10 页 4 运用统计热力学分析上述理论，假设组成这个体系的物质只有两种状态（低能态和高能态），对这个体系加热，低能态不断转化为高能态， U 增加， S 增加。如： 。 。 。 。 。 。 。 。 T 0+ T = 500 K T = 1000 K T + 3出 T 0、 T = 、 T = 、 T 四种状态的能量分布图并以此解释 S 随 U 的变化规律 3么样的体系可以达到负温度？能否使一定量的理想气体达到负温度？ 3据本题所有信息，说明 “热量总是自发地从高温物体流向低温物体 ”这一定律该如何修正？ 第 4 题 （ ） 在 61 催化下，将磷钨酸（ 0.3 苯胺（ 2 15 馏水装入 25 00 下反应 3d。冷却至室温过滤得到 g 红色针状晶体 A，产率 以 W 计算）。 用一台误差在 5%以内的元素分析仪分析产物 A，得 w(C) = w(H) = w(N) = 经热重分析， A 在 30 455 失重约 18%， 455 642 稳定， 642 以上继续分解。热重分析的误差一般在 2%以内。 4出 A 的最简比化学式，不同基团分开来写 中国化学会 第 27 届 全国高中学生化学竞赛（ 省级赛区 ） 模拟试题 共 10 页 5 A 为六方晶系， a = 1393.0 c = 1025.7 A 的密度小于 6 g/ 4算 A 的密度。 4 是什么点阵结构？晶体的结构基元是什么？ 4 晶体中有哪几种化学键？ 第 5 题 （ 28 分） 一种很弱的碱，其 需测量一含有 体式样中 含量。 5否在水溶液中用 接滴定？通过计算终点以及过量或不足半滴（ 成的 化来说明你的结论。不足的数据自行假设。 设固体试样中所含有的杂质均是可溶的惰性杂质，采用冰醋酸作溶剂，用 液滴定： 第一步：配置 液。往 700 醋酸中缓慢加入 10 氯酸，摇匀后再缓慢滴加乙酸酐 30 次摇匀后放置 24 h。 5何要加乙酸酐？为何不直接往高氯酸中加乙酸酐？为何要放置 24 h？ 第二步： 液的标定。准确称取邻苯二甲酸氢 锥形瓶中，加入 50 醋酸使其溶解，加入合适的指示剂，用待测溶液滴定至终点，消耗 5苯二甲酸氢钾一般用于标定 碱 溶液，那么在此实验中为何可用邻苯二甲酸氢钾做标定试剂？请解释原因并写出标定反应方程式。 5滴定后期锥形瓶中产生白色混浊物，解释其原因。产生白色浑浊会使标定结果 _（填 “偏大 ”，“偏小 ”， “不变 ”） 一般此时不用 标定试剂，试推测其原因。 中国化学会 第 27 届 全国高中学生化学竞赛（ 省级赛区 ） 模拟试题 共 10 页 6 5算 物质的量浓度。 第三步：测定 量。将锥形瓶洗净，准确称取 g 样品与锥形瓶中，加入 50 醋酸充分溶解，用已标定的 定至终点，消耗 5出并改正上述实验的错误。 5算样品中 质量分数。 现已知固体试样中可能含有 几种杂质，那么上述方案就不再适用，改用以下方案重新测定样品中 量。 第一步：试样配置。准确称取 g 样品于烧杯中，加入 30 盐酸充分溶解后彻底转移至 100 量瓶中用蒸馏水定容。 5什么用稀盐酸溶解？除盐酸外还可以用什么试剂代替？如果实验室的液体只有蒸馏水那么如何配置试样？ 第二步：测定 量。准确移取 一步配制的试样于烧杯中，加入 5 醛溶液和 10 钠盐溶液，充分反应后用 至弱碱性，加热 至 40 ，逐滴加入四苯硼酸钠溶液至过量并不停搅拌，静置 30 过滤。用四苯硼酸钾饱和溶液洗涤沉淀 2 - 3 次，再用蒸馏水洗涤 3 - 4 次，抽滤。将所得固体烘干至恒重，得 淀。 5出主反应方程式。为何要在弱碱性环境下加四苯硼酸钠？甲醛溶液和 钠盐溶液分别有什么作用？如果不加会使测定结果如何变化？为什么要用四苯硼酸钾饱和溶液洗涤沉淀？ 5算样品中 质量分数。 第 6 题 （ ） 三元化合物 A 含金属 M，它是由 两种金属一氯化物的摩尔比 3:1 的混合物反应制得的。每制取 1 消耗 5 2 同时生成 4 绿色气体化合物。 A 中氟含量为 6出 A 的化学式和生成 A 的反应方程式 中国化学会 第 27 届 全国高中学生化学竞赛（ 省级赛区 ） 模拟试题 共 10 页 7 化合物 B 也含金属 M，它的元素组成为 M:C:H:O = 1:4:8:5（只有这些元素）， B 中 1 对应 1 晶水。 1 在空气中加强热得到约 150g 固体。已知 B 在低温时为抗磁性而高温下则为顺磁性，这种现象和 为类似。 6出 B 的化学式并画出其结构 6 在空气中加强热得到的固体是什么？ 6释 B 在低温时为抗磁性而高温下则为顺磁性的原因 周期表中 N 与 M 相邻且位于同一周期， N 的阳离子可与乙酰丙酮负离子形成 1:2 的电中性配合物 C。每 中含有 3 ， C 为抗磁性，每个 N 周围都是八面体六配位， C 具有三重旋转轴。 N 还可以形成类似 （把 A 中 M 换成 N）， D 为面心立方晶格。 6出 C 的化学式并画出其结构 6出或描述 D 的晶体结构 往 过量。先生成绿色沉淀随后沉淀溶解的黄色溶液随后变成红色，红色物质是含金属元素 物质 E 6出 E 的化学式以及各步反应方程式 中国化学会 第 27 届 全国高中学生化学竞赛（ 省级赛区 ） 模拟试题 共 10 页 8 第 7 题 （ 23 分） 由金刚烷酮为原料经历如下反应： 已知： B、 D 中碳骨架均为双环 3,3,1； B 的不饱和度为 4，含有一个羧基和一个碳碳双键； D 比A 少一个碳，不饱和度也少 1，但没有任何双键 7出 B、 D 的结构 7 到 C 的过程中发生了那 几步 反应 ？ 以 D 为原料，两个碳或以下的有机原料和任意无机原料经以下步骤合成化合物 L： 流程图中部分字母代表多种异构体的混合物 ， 不考虑立体异构。 7出各字母所代表物质的结构（混合物写一种组分即可，但前后要对应） E F G H I J K L 7出那些字母代表混合物以及它们分别为几种异构体的混合物 中国化学会 第 27 届 全国高中学生化学竞赛（ 省级赛区 ） 模拟试题 共 10 页 9 7出反应条件 a 至 d a b c d 第 8 题 （ 15