全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试卷及答案03

全国高中学生化学竞赛 (省级赛区 )模拟 试卷 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分 满分 9 9 8 8 7 10 7 10 10 22 100 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位置，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得携带任何其他纸张。 姓名、性别、学校、年级、赛场、报名号以及赛区必须写在首页左 侧指定位置，否则按废卷论处。 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第 1 题（ 9 分） 1知由钠汞齐与氨水在零度以下反应可得一种 氢化物 ， 请写出此反应的方程式 1由肾上腺皮质素内取得的一个激素，是医治关节炎的特效药，问该分子中共有 个手性碳。请在图中以 R 或 S 分别标明各个手性碳的构型。 O 3 3 题（ 9 分） 三聚磷酸钠（ 作洗涤剂添加剂，然而当含磷酸盐的废水大量排入水体时会引起水体的富营养化现象 2 出三聚磷酸钠的阴离子的 构式 2出其作为洗涤剂添加剂时具体起何种作用 2出三聚磷酸钠可能的一种代用品，并指出除去水中三聚磷酸根的方法 第 3 题（ 8 分） 已知某离子化合物 态时有多种晶型，其中一种晶型属于四方晶系， 正当 晶胞中全部 0,0,0）和（ 1/2,1/2,0），已知晶胞中一个 B 原子的坐标为（ 1/2,0,1/2），问：其余的 B 原子坐标能否确定？若能确定，请写出坐标，若不能确定，试说明理由。 第 4 题（ 8 分） 当今中国城市缺水现象日益严重。水体污染主要来源 于生活污水和工业废水，其中工业废水又因常含有汞，六价铬，有机致癌物等有毒物质，因此对水体的污染更为严重。某分析所近日收到一份含有 你设计一个分析其中各组分含量的方法。 要求写出浓度的表示式。 第 5 题（ 7 分） 高中化学教材中有这样的一道思考题：如何证明乙醇中含有水份？对此，普遍的答案是用白色的无水硫酸铜粉末，若乙醇中有水份则硫酸铜由白色变为蓝色。但是实验证明， 2水乙醇与 2馏水的混合物不能使无水硫酸铜变蓝，而 2水乙醇与 4馏水的混合物能使无水硫酸铜 变蓝。 5定性解释此现象。 5出另外一种较灵敏的可以检验乙醇中是否含水的方法，并指出原理。 第 6 题（ 10 分） 有机化学反应繁多，变化多样，但究其反应性不过是电子效应和空间效应等因素综合影响的结果，请据此回答下列四题 6氯过氧苯甲酸（ 作为烯烃的环氧化试剂使用。当氧化一般底物时， 而在下面的反应中得到了有趣的立体化学结果 其中顺式产物占 92%，反式产物占 8%，试为这样的反应结果提出一个合理的原因。 6二异丁基氢化铝）是有机化学中应用广泛的一种还原剂，可还原羧酸酯，腈，醛酮，环氧化合物等。溶剂的选择不同也会造成不同的反应结果。现已知在 以 在 则只还原到醛或环状半缩醛，试解释为何有不同的反应结果。 6电子基团取代的芳烃 一般都 能发生 应，但实验中发现邻苯二酚缩甲醛不能发生此反应，而邻苯二酚二甲醚能正常反应。试解释此现象。 6电子取代基会使活泼氢酸性增强，如 2， 4时我们也知道诱导效应 会随着链的增长而逐渐减弱。实验结果表明， 1,2,3,4,5性比 1,2,3,4,5 三氟甲基 ）环戊二烯 弱得多，试解释原因。 第 7 题（ 7 分） V 格利雅 （ ，法国化学家， 于 1901 年研究用镁进行缩合反应 ,发现烷基卤化物易溶于醚类溶剂 ,与镁反应生成烷基氯化镁 (即 格氏试剂 )。还对铝、汞有机化合物及萜类化合物均进行过广泛的研究。他还研究过羰基缩合反应和烃类的裂化、加氢、脱氢等反应 ；在第一次世界大战期间研究过光气和芥子气等毒气 。 格利雅因发现格氏试剂而与 P. 萨巴 蒂埃分获 1912 年诺贝尔化学奖。 请回答下列问题 7氏试剂使用前需分析其实际浓度。 设计分析 乙醚溶液中 含量的方法 （可用方程式表示）。 不需要写出浓度的计算式。 7 X=卤素）制 剂时反应 活 性 顺序 为 制苄基或烯丙基 剂时用氯化物效果好于溴化物，试给出 原因 。 7 某些方面性质类似，解释为何以大位阻的醛为底物的羟醛缩合反应以异丙基氨基锂）为碱有时产率不高。 7释为何用溴苯和镁 反应制取苯基溴化镁时反应不能在乙醚中进行，而改在 进行。 第 8 题（ 10 分） 由五碳以下（含五碳）的易得有机化合物及任意无机化合物 合成下列分子： 第 9 题（ 10 分） 配合物的逐级配位稳定常数的定义为： M+L ML L，以此类推 测定配合物的逐级配位稳定常数有多种方法，现用 位滴定法测 定铜 此方法中只要求出丝氨酸的酸根的平衡浓度以及平均配位数（平均配位数的概念是：溶液中的每个金属离子平均分配到的配体的数目）即可得出逐级配位稳定常数。操作步骤如下： (表 ,下同 ) 在 u(与 23混合溶液中加入 在不断搅拌下 以已知浓度为 c 的 液进行滴定 ，并测定每滴 以 示丝氨酸， L 表示丝氨酸的酸根，又已知 丝氨酸的电离常数为 K，请给出平均配位数和 L 的平衡浓度的计算式。 第 10 题（ 22 分） (-) 1991 年被确认为是一种海洋生物海绵的二级代谢物。这一物质对于结肠癌的抗癌活性已被证实，这使得关于这一化合物的合成引起了人们很大的兴趣。以下是由 计的合成方法。 3C H 3 3C H 33C 3C u L 3C 3C 33O C ,M (-)L i A l 3C 3C 3C t e p 3C 3C 3C 3-)N H 4)2C e(N O 3)已知： H J 的转化过程中有某一个基团被去保护。 10给出 A， B， C 处的各反应试剂 10出 D， E， F， G， H 的结构式（须标明立体化学特征） 10 与 D 的反应是构造目标分子手性中心的重要步骤，这是一步立体化学选择性反应，请以图示或文字说明为何反应有这样的立体化学选择性。 10-)多少种光活性异构体？ 第 22届 (2008年 )全国高中学生化学竞赛 (省级赛区 )模拟 试卷参考答案 第 1题 (9分 ) 1 2分） g) + g) + 上任写出一式均得 满分 ，方程式不配平者此题得 0分，不要求写出气体沉淀符号，有离子方程式的写 离子方程式也得全分，下同。 17分） 6种 O 3 3的外其余 5个手性碳均为 以上每空均为 1分 第 2题（ 9分） 23分） 电荷也可分别标在三个磷原子 (+)和八个端基氧原子 (-)上 ,短线也可用电子对代替 ,若组成或结构与上图不同则本题得 0分 分 . 22分） 络合水中的钙、镁离子（软化水），防止生成金属“皂垢”沉淀在纤维上 有较强的缓冲能力，维持洗涤液在适宜的 少对皮肤的刺激 能与表面活性剂起协同作用，改善洗涤剂的功能。 以上三条，答到“络合钙镁离子” 或 “软化水”给 1分，答到“缓冲” 和 “维持 1分，答到“协同作用”给 1分，答到 2点即判满分，答到 3点不加分。其余答案若无科学性错误则不加分也不扣分，有科学性错误则扣 1分。 24分） 替代品：硅酸钠，碳酸钠， 4硅酸钾，碳酸钾等可溶性硅酸盐或碳酸盐也给满分。（ 2分） 除去方法：加入 答案不唯一，只要答到可使可溶性 -（ M=生成沉淀的物质均给满分 。（ 2分） 第 3题（ 6分） 不能确定（ 1分） 四方晶系的特征对称元素是 4重轴（ 2分），而剩余的 1个 1/2,0,z)就可满足 4重轴的对称性（ 0 z 1， z 1/2） （ 3分），所以剩下的 本题答案唯一，任何与上述说法意思相同的均给满分，但若不提到 。答能确定者一律得 0分。 第 4题（ 8分） 以酚酞为指示剂，浓度为 c 的 去 1 另取一份体积为 入 直至无沉淀生成，过滤，取滤液，再加滤，取滤渣，用蒸馏水洗直至水中加入 滤渣烘干，称得质量为 m g 再取一份体积为 入 直至无沉淀生成，过滤，以酚酞为指示剂，浓度为 c 的 去 2 算式： c ( =m 100 0143 H 2 C r O 4 )=c ( V 1 - V 2 ) 3 )= - 2c ( V 1 - V 2 )100 0143 何方法只要言之成理，原理正确，可得出结果均可得分，但需要指示剂的滴定步骤必须指明指示剂和滴定剂，沉淀重量法必须提到检测水中剩余离子并指出检测方法。有一处缺失即扣 1 分，最多扣 5 分。分析方法中任何数据必须用原始数据（浓度，体积，质量，等），若不用原始数据则扣 1 分，不重复扣分。 计算式每式 1 分，分析方法共 5 分。 第 5 题（ 7 分） 53 分） 无水 离，水合的总能量变化不足以弥补 54 分） 用无水 3 分） 色） + 6 6红色）（ 1 分，不答出颜色变化者扣 ） 或用 3 分） 2 H)2 + 1 分，不标气体符号 且 不加说明“有气体产生”者扣 第 6 题（ 10 分）（本题各小题 具体 说法不唯一，要点已用红色粗体字标出） 62 分） 过渡态中过氧酸分子与底物的羟基之间有 氢键 （ 2 分） 作用，所以主要得到顺式产物。 62 分） 原生成 R)()中间体（ 1 分） ，在配位性溶剂 该中间体由于 氧对铝的配位作用（ 1 分） 而分解，产物被进一步还原至醇，而非配位性溶剂 该中间体不分解，所以反应停留在醛或半缩醛。 63 分） 相对于 甲氧基的可旋转性，缩醛中的 被固定 （ 1 分） 在一个平面的五元环中，这样就 减弱了轨道之间的重叠 （ 1 分） ，导致 氧原子的吸电子诱导效应 （ 1 分） 而不是给电子共轭效应决定了芳环的反应性。（每个要点 1 分） 63 分） 由于 F 半径小，电负性大（ 1 分） ，故与 化的碳原子的 p 轨道有很大的 相互排斥作用（ 1 分） ，这种相互排斥作用造成了相应的 碳负离子的稳定性降低（ 1 分） ，碱性增强，相应的酸酸性减弱。 第 7 题（ 7 分） 72 分） 在一定体积的格氏试剂溶液中加入过量碘的乙醚溶液，再用已知浓度的 。 或将一定体积的格氏试剂溶液加入水中，若 气体，可量产生气体的体积。若 为气体，则可再加入过量的已知量的酸，再用标准碱溶液回滴。 或 2 2 2 2 2 H)2， H)2 + 22 2 2 22方法不止上面几种，还有 4,5光光度法等） 72 分） 因烯丙基溴和苄溴很活泼，在制备格氏试剂时 应会成为严重的副反应，所以改用活性较小的氯化物比较适宜。 （不要求写出“ 但须提及偶联反应方可得分） 72 分） 阻较大，位阻大的格氏试剂与位阻大的酮反应时易将酮还原为醇， 位阻大的醛反应也易发生将醛还原为醇的副反应。 71 分） 溴苯反应性不如脂肪族溴代烷，所以需提高反应温度方可制备格氏试剂，乙醚沸点低，无法提供反应所需要的温度，故改在沸点高的 反应。 第 8 题（ 10 分） +2K M n t O N a , E t O 3N a C l , D M S L D P h S e B C L D P h S e B S O C E t O H , E 路线不唯一，限用易得原料和中高产率的反应，中间有任 何一步反应错误者全题得零分。关键条件 必须写出， 否则视为该步反应错误 。 溶剂和温度不作要求。 第 9 题（ 10 分） 根据物料平衡 , 丝氨酸及金属离子总浓度 c L 及 c M 可分别表示为c L = L + + C u L + 2 2 + . . + n n ( 1 分 )c M = + C u L + 2 + . . + n ( 1 分 )根据电荷平衡 , 加入的 总浓度 c 表示为c L + C u L + 2 C u L 2 + . . + n n + - H ( 2 分 )由 1 式和 3 式可以得到c L - c - H = ( 2 分 ) L =( c L - c - H ) K H ( 2 分 )n =c L -( L + )c M( 1 分 )=c L - L ( 1 + H K)c M( 1 分 )L D K H M D P h S O 2N 30 题（ 22 分） 107 分） A： 2 分） B： 2 分） C： 3 分） C