全国高中学生化学竞赛（省级赛区）模拟试题及答案10

全国高中学生化学竞赛（省级赛区）模拟试题 10 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 总分 满 分 6 17 12 8 12 14 10 13 8 100 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 （ 6 分） 1984 年，联邦德国达姆施塔特重离子研究机构阿姆布鲁斯特和明岑贝格等人在重离子加速器上用 58子轰击 208时发现了 265X。 元素符号是 ， X 最高价氧化物的化学式是 。 出合成 X 的核反应方程式（方程式涉及的其他符号请按常规书写）。 6轰击 248，发生核合成反应，得到 X 的另一种同位 素；然后释放出粒子，得到质量数为 265 的另一种核素。分别写出核反应方程式。 第二题 （ 17 分） 化合物 A 是具有腐蚀性的挥发性红色液体，称取化合物 A 465之溶于水中，溶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 需要 6 H)2 才能中和它，同时溶液中产生沉淀 B，过滤出沉淀，洗涤后用稀 淀 B 转化成一橙红色溶液 C，与此同时又产生一白色的新沉淀 D。加入过量的 ，用 滴定所生成的 离子，耗去 点时生成一绿色溶液，经中和可产生葱绿色沉 淀 E，过滤得 E，使之溶于过量的 液中，变成了 F。 F 再与 沸，变成黄色溶液 G，酸化时进一步变成橙红色溶液 H，向 H 中加入少许 有蓝色 I 生成，静置又变成 J 并放出气体 K。 试确认各符号所代表的物质，并写出化学反应方程式。 第三题 （ 12 分） 固溶体半导体材料是某些元素半导体或化合物半导体互相溶解而成的具有半导体性质的固态“溶液”材料，在电子工业中有重要的用途。某研究小组用二氯化镉 (硫粉，硒粉为原料， 180 下在乙二胺中反应得到了固溶体半导 体 x0,1)纳米材料，通过 分析了其晶体结构。 1 六方 构，六方 构如下，画出六方 一个晶胞，并指出阴阳离子占据的空隙类型 2当 粉质量为 粉为 ， x 的值为多少？ 3根据测量分析，晶格常数 a 和 c 与 x 的数值如下表所示，你能到什么结论？并分析原因。 为反应中有一 中间体配合物形成，给出该配合物，该配合物所有元素化学环境相同，请给出该中间体的结构简式。 第四题（ 8 分） 在真空中，用高能电子轰击一种气体分子时，分子中的一个电子可以被轰击出去，生成阳离子自由基。如苯甲酸分子被轰击： e 其阳离子的式量与所带电荷数之比（ 122（即1221），与此同时，这样的离子还会被轰击成其它形式的碎片离子（都只带一个单位的正 电荷）。各有它们的苯甲酸形成的碎片离子按所测得的122、 105、 77、 51。 有关反应 105 7 1 现有中学常风的有机化合物 A，仅由 C、 H、 O 元素组成，通常 A 是一种无色透明的液体，不溶于水，加热后能逐渐溶于稀 液或稀 却后不再析出原有的液体。若用高能电子束轰击气体 A 分子时，在 70可得8、 73、 61、 45、 29、 27、 15等的离子（均只带一个正电荷）。回答下列问题： 的相对分子质量是 ，分子式是 8 的离子是 5 的离子是 第五题 （ 12 分） 蜂王浆可按如下方法合成：酮（ A） 理后水解生成醇（ B） B）经脱水成为烯烃（ C） C）臭氧化然后还原水解得化合物（ D） D）与丙二酸二乙酯在碱中反应得到一个产物，此产物经热酸水解得到蜂王浆（ E） E）经催化氢化得到酮酸（ F） F） 与碘在 反应后酸化得到碘仿与壬二酸，请写出（ A）（ F）的结构 第六题（ 14 分） 对苯二甲酸是一种重要的化工原料，它能与某含碳、氢、氧三种元素的有机化合物 。已知 的溶液与 100啶俗称六氢吡啶（ 吡啶： ），以乙醇作溶剂，它与对苯二甲酸反应可生成对苯二甲酸哌啶盐。 1992 年，人们用甲醇作溶剂，用对苯二甲酸哌啶盐、 2, 2一 联吡啶和 6 60下反应两小时，得到双核钴的配合物（哌啶没有参与形成配合物）。该配合物中含 C： H： N： 计算值）。用 X衍射法测定其单晶，表明羧基氧均已配位， 处于配合物的外界。 1试求化合物 A 的式量，并确定 A 是何物质； 2写出化合物 A 与对苯二甲酸的反应方程式。 3若以水作溶剂，与乙醇作溶剂相比，哌啶的 4写出对苯二甲酸的共轭碱。 5试推断出该双核配合物的分子式（要有推断过程） 。 第七题（ 10 分） 光刻法是现在流行的一种进行表面处理的化学方法。它是在待加工金属工件上涂上一层具有抗腐蚀性的保护层，这种保护材料称为光致抗蚀剂（又称光刻胶）。然后在其上方按一定图版曝光、再加腐蚀剂。未曝光与曝光部分的金属表面的抗腐蚀性不同，因此印出预期的图版。 E 是一种光敏胶，其合成路线如下： 乙酸酐无水 / 碱乙炔 /D 聚合E 写出 A、 B、 C、 D、 E 的结构式。 第八题（ 14 分 ） 在腌肉时，加入亚硝酸钠，能产生 由蛋白质中解离出来的硫和铁结合，生成 O)7，后者有抑菌，防腐作用。 1. 请把图上的所有铁原子涂黑，并从上至下用 )、 )、 )、 )标记。 2. 试确定 平均 氧化数。 3. 设在配合物里的每个铁原子都采取 出每个铁原子中 3d 电子 的数目。 4. O)7离子可以被还原，生成一个含 示为 O)42，请回答下列各问题： (I) 写出阴离子 O)42的结构式； (给出每个铁原子的氧化态； (O)42会转化为 (n，它是一种致癌物。 下列三种 粒子 中，哪一个被加到 S 原子上？ ( i ) ， ( ( 第九题（ 8 分） 25度为 1 的酸性高锰酸钾溶液加到 有 混合物中，用 液返滴定过量的 耗 1 液5取一份重量相同的混合物样品，向其中加入过量 应完成后生成的碘以溶于 1的硫酸肼返滴定，消耗 5酸肼。试计算混合物的定量组成（ 百分含量 ）。 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 8 9 总分 满 分 6 17 12 8 12 14 10 13 8 100 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 （ 6 分） 1984 年，联邦德国达姆施塔特重离子研究机构阿姆布鲁斯特和明岑贝格等人在重离子加速器上用 58子轰击 208时发现了 265X。 元素符号是 ， X 最高价氧化物的化学式是 。 出合成 X 的核反应方程式（方程式涉及的其他符号请按常规书写）。 6轰击 248，发生核合成反应，得到 X 的另一种同位素；然后释放出粒子，得到质量数为 265 的另一种核素。分别写出核反应方程式。 解答：（ 1） 1 分） 1 分） （ 2）58260882651080n（ 2 分） （ 3）2612489669108510n 269108651062 1 分） 第二题 （ 17 分） 化合物 A 是具有腐蚀性的挥发性红色液体，称取化合物 A 465之溶于水中，溶液具有明显的酸性。约需要 6 H)2 才能中和它，同时 溶液中产生沉淀 B，过滤出沉淀，洗涤后用稀 淀 B 转化成一橙红色溶液 C，与此同时又产生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 。加入过量的 ，用 滴定所生成的 离子，耗去 点时生成一绿色溶液，经中和可产生葱绿色沉淀 E，过滤得 E，使之溶于过量的 液中，变成了 F。 F 再与 沸，变成黄色溶液 G，酸化时进一步变成橙红色溶液 H，向 H 中加入少许 有蓝色 I 生成，静置又变成 J 并放出气体 K。 试确认各符号所代表的物质，并写出化学反应方程式。 解答 ： A:B: C: D: E: H)3 F: G H: I: J: K : 22 2 H)2 + + 2 12H+=4+ 7 + 6 （化学式每个 1 分，方程式每个 2 分） 第三 题 （ 12 分） 固溶体半导体材料是某些元素半导体或化合物半导体互相溶解而成的具有半导体性质的固态“溶液”材料，在电子工业中有重要的用途。某研究小组用二氯化镉 (硫粉，硒粉为原料， 180 下在乙二胺中反应得到了固溶体半导体 x0,1)纳米材料，通过 分析了其晶体结构。 1 六方 构，六方 构如下，画出六方 一个晶胞，并指出阴阳离子占据的空隙类型 解答： （ 2 分） 均占据四面体空隙 （ 1 分） 2当 粉质量为 粉为 ， x 的值为多少？ 解答 ： 2 分） 3根据测量分析，晶格常数 a 和 c 与 x 的数值如下表所示，你能到什么结论？并分析原因。 解答： a ,c 随着 x 的值增大而增大（ 2 分）原因是 径大于 径， 22 分） 为反应中有一中间体配合物形成，给出该配合物，该配合物所有元素化学环境相同，请给出该中间体的结构 简式。 解答： （ 3 分） 第四题（ 8 分） 在真空中，用高能电子轰击一种气体分子时，分子中的一个电子可以被轰击出去，生成阳离子自由基。如苯甲酸分子被轰击： e 其阳离子的式量与所带电荷数之比（ 122（即1221），与此同时，这样的离子还会被轰击成其它形式的碎片离子（都只带一个单位的正电荷）。各有它们的苯甲酸形成的碎片离子按所测得的122、 105、 77、 51。 有关反应 105 7 1 现有中学常风的有机化合物 A，仅由 C、 H、 O 元素组成 ，通常 A 是一种无色透明的液体，不溶于水，加热后能逐渐溶于稀 液或稀 却后不再析出原有的液体。若用高能电子束轰击气体 A 分子时，在 70可得8、 73、 61、 45、 29、 27、 15等的离子（均只带一个正电荷）。回答下列问题： 的相对分子质量是 ，分子式是 8 的离子是 5 的离子是 解答 8，分子式是 8 的离子是 5 的离子是 每空 2 分 第五题 （ 12 分） 蜂王浆可按如下方法合成：酮（ A） 理后水解生成醇（ B） B）经 脱水成为烯烃（ C） C）臭氧化然后还原水解得化合物（ D） D）与丙二酸二乙酯在碱中反应得到一个产物，此产物经热酸水解得到蜂王浆（ E） E）经催化氢化得到酮酸（ F） F）与碘在 反应后酸化得到碘仿与壬二酸，请写出（ A）（ F）的结构 解答： A : O B : O 3C : C H 3D : C H 3 C ( C H 2 ) 5 C H C H 3 F :( C H 2 ) 7C O O C O O C H 2 ) 5 C 个 2 分） 第六题（ 14 分） 对苯二甲酸是一种重要的化工原料，它能与某含碳、氢、氧三种元素的有机化合物 。已知 的溶液与 100啶俗称六氢吡啶（ 吡啶： ），以乙醇作溶剂，它与对苯二甲酸反应可生成对苯二甲酸哌啶盐。 1992 年，人们用甲醇作溶剂，用对苯二甲酸哌啶盐、 2, 2一联吡啶和 6 60下反应两小时，得到双核钴的配合物（哌啶没有参与形成配合物）。该配合物中含 C： H： N： 计算值）。用 X衍射法测定其单晶 ，表明羧基氧均已配位， 处于配合物的外界。 1试求化合物 A 的式量，并确定 A 是何物质； 2写出化合物 A 与对苯二甲酸的反应方程式。 3若以水作溶剂，与乙醇作溶剂相比，哌啶的 4写出对苯二甲酸的共轭碱。 5试推断出该双核配合物的分子式（要有推断过程） 。 解答 1 A 的式量为 2 分） A 为乙二醇（ 1 分） 2 22 分） 3水作溶剂时， 2 分） 4 （ 2 分） 5 子数为 2， M 1122； C 原子数： 48； H 原子数： 38； N 原子数： 8。 8 个N 必含 4 个联吡啶，其中含 40 个 C，还剩 8 个 C，必是一个对苯二甲酸根，带两个单位负电荷。据电中性原理，外界必有 2 个 ， 4 个联吡啶， 1 个对苯二甲酸根，必含36 个 H。还有 2 个 H，可能带一分子水，故分子式为 子量与此式相符，故可推定。（过程 3 分，结论 2 分） 第七题（ 10 分） 光刻法是现在流行的一种进行表面处理的化学方法。它是在待加工金属工件上涂上一层具有抗腐蚀性的保 护层，这种保护材料称为光致抗蚀剂（又称光刻胶）。然后在其上方按一定图版曝光、再加腐蚀剂。未曝光与曝光部分的金属表面的抗腐蚀性不同，因此印出预期的图版。 E 是一种光敏胶，其合成路线如下： 乙酸酐无水 / 碱乙炔 /D 聚合E 写出 A、 B、 C、 D、 E 的结构式。 解答： A： B： C： D： ） E: (每个 2 分 ) 第八题（ 14 分 ） 在腌肉时，加入亚硝酸钠，能产生 由蛋白质中解离出来的硫和铁结合，生成 O)7，后者有抑菌，防腐作用。 1. 请把图上的所有铁原子涂黑，并从上至下用 )、 )、 )、 )标记。 2. 试确定 平均 氧化数。 3. 设在配合物里 的每个铁原子都采取 出每个铁原子中 3d 电子的数目。 4. O)7离子可以被还原，生成一个含 示为 O)42，请回答下列各问题： (I) 写出阴离子 O)42的结构式； (给出每个铁原子的氧化态； (O)42会转化为 (n，它是一种致癌物。 下列三种 粒子 中，哪一个被加到 S 原子上？ ( i ) ， ( ( 解答 1. （ 2 分） 2. O)7中 S 的氧化数为 2， 氧化数为 +1，令铁的氧化数为 x， 4x2 3+1 7 1， x 1/2， 即铁的氧化数为 1/2。（ 2 分） e(B)、 )、 )的周围环境相同，它们的氧化数理应相同，而 )有另外的氧化数，氧化数可能 值为 ) 2， )=)=)=0，或 ) +1，)=)=)= 1。当第二组氧化数代入后， )、 )、 )周围的电荷为零，只有 )周围电荷为离子团电荷 1，所以更为合理。对于 )而言，若采取 价电子排布应从 3排成 3于 +1 氧化态的)，为 3于 )、 )、 )而言，由于是 1 氧化态，应为