清北学堂全国高中生化学竞赛模拟试题及答案 (尹冬冬教授).pdf

1 全国高中生化学竞赛模拟试题全国高中生化学竞赛模拟试题 尹冬冬教授 尹冬冬教授 1 008 Zr NbMo Tc RuRhPd AgCdInSnSbTe I Hf TaW Re Os IrPt AuHgTl PbBiPoAt 1 008 Zr NbMo Tc RuRhPd AgCdInSnSbTe I Hf TaW Re Os IrPt AuHgTl PbBiPoAt Ac Lr H LiBeBCN OF Na MgAlSiP ClS KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBr Rb Cs Fr Sr Ba Ra Y La Lu Ac Lr H LiBeBCN OF Na MgAlSiP ClS KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBr Rb Cs Fr Sr Ba Ra Y La Lu 6 941 9 012 22 99 24 31 39 1040 08 85 47 87 62 132 9 137 3 223 226 44 96 47 88 50 94 52 00 54 94 55 85 58 9363 5558 6965 39 10 81 26 98 69 72 12 01 28 09 72 61 114 8 204 4 118 7 207 2 112 4 200 6 107 9 197 0 106 4 195 1 102 9 192 2 101 1 190 2 98 91 186 2 95 94 183 9 92 91 180 9 91 22 178 5 88 91 14 01 16 00 19 00 30 97 74 92 121 8 209 0 32 07 78 96 127 6 210 210 210 126 9 79 90 35 45 4 003 20 18 39 95 83 80 131 3 222 He Ne Ar Kr Xe Rn 6 941 9 012 22 99 24 31 39 1040 08 85 47 87 62 132 9 137 3 223 226 44 96 47 88 50 94 52 00 54 94 55 85 58 9363 5558 6965 39 10 81 26 98 69 72 12 01 28 09 72 61 114 8 204 4 118 7 207 2 112 4 200 6 107 9 197 0 106 4 195 1 102 9 192 2 101 1 190 2 98 91 186 2 95 94 183 9 92 91 180 9 91 22 178 5 88 91 14 01 16 00 19 00 30 97 74 92 121 8 209 0 32 07 78 96 127 6 210 210 210 126 9 79 90 35 45 4 003 20 18 39 95 83 80 131 3 222 He Ne Ar Kr Xe Rn 第一题第一题 选用下列物质的化学式按要求填空 单选 共 6 分 可选物质 NO N2O3 N2O4 NO2 NH3 N2H4 NH2OH H2N2O2 1 的衍生物用作高能燃料 且不是平面分子 2 存在两种异构体 其中不含非极性键的异构体的结构为 3 具有线形结构 Lewis 结构中每个键的键级为 2 0 4 是无色平面分子 它的一种等电子体是 5 可作制冷剂 且具有两性 6 具有两性 且既可以做氧化剂 也可以做还原剂 但主要做 7 的水溶液会分解产生 N2O 上述分解过程的反应式为 8 具有顺磁性 第二题第二题 过氧乙酸的含量分析方法如下 在碘量瓶中加入 40mL 水 再加入 5mL 3mol L 稀 硫酸和 2 3 滴 1mol L MnSO4溶液 冷却至 5 准确称量 0 5027g 过氧乙酸试样加入到之 前的碘量瓶中后摇匀 用 0 01183mol L KMnO4标准溶液滴定至溶液呈浅粉色 半分钟不褪 色 共消耗 24 98mL 随即加入 10mL20 的 KI 溶液和 2 3 滴 NH4 2MoO4溶液 轻轻摇匀 加塞 避光静置10min 而后用0 1018mol L Na2S2O3标准溶液滴定 接近终点时加入3mL 0 5 淀粉指示剂 继续滴定至蓝色消失 半分钟不恢复 消耗 23 61mL 1 写出与测定有关的化学方程式 2 2 NH4 2MoO4溶液的作用是什么 2 计算过氧乙酸的质量分数 过氧乙酸的摩尔质量为 76 05g mol 保留三位有效数字 3 过氧乙酸不稳定 写出其热分解的反应方程式 共 10 分 第三题第三题 射线衍射实验表明 某无水 MgCl2晶体属三方晶系 呈层型结构 Cl 采取立方 最密堆积 ccp Mg2 填满同层的八面体空隙 晶体沿垂直于 Cl 密置层的投影图如下图 该晶体的六方晶胞的参数 a 363 63pm c 1766 63pm 晶体密度 2 35g cm3 1 以 表示空层 A B C 表示 Cl 离子层 a b c 表示 Mg2 离子层 给出该 三方层型结构的堆积方式 2 计算一个六方晶胞中 MgCl2 的单元数 3 3 假定将该晶体中所有八面体空隙填满 Mg2 离子 将是哪种晶体结构类型 共 9 分 第四题第四题 在 298K 下 下列反应的 rHm 依次为 C8H18 g 25 2O2 g 8CO2 g 9H2O l 1Hm 5512 4 kJ mol 1 C 石墨 O2 g CO2 g 2Hm 393 5 kJ mol 1 H2 g 1 2O2 g H2O l 3Hm 285 8 kJ mol 1 正辛烷 氢气和石墨的标准熵分别为 463 7 130 6 5 694J K 1 mol 1 设正辛烷和氢气为理想气体 问 1 298K 下 由单质生成 1 摩尔正辛烷的反应的平衡常数 Kp 给出计算过程 3 增加压力对提高正辛烷的产率是否有利 为什么 4 升高温度对提高产率是否有利 为什么 5 若在 298K 及 101 325kPa 下进行 平衡混合物中正辛烷的摩尔分数能否达到 0 1 6 若希望正辛烷在平衡混合物中的摩尔分数达到 0 5 则在 298K 时 需要多大的压 力才行 给出计算过程 共 12 分 4 第五题第五题 A 的单质和 B 的单质在常温下剧烈反应 得到化合物 X X g 的密度是相同条件下 的空气密度的 5 9 倍 X 与水剧烈反应 反应完全后的混合物加热蒸干 得一难溶物 后者 在空气中经 1273K 以上高温灼烧 得到化合物 Y Y 在高温高压下的一种晶体的晶胞可与 金刚石晶胞类比 A 原子的位置相当于碳原子在金刚石晶胞中的位置 但 Y 晶胞中 A 原子 并不直接相连 而是通过 E 原子相连 X 与过量氨反应完全后得到含 A 的化合物 Z Z 经高 温灼烧得化合物 G G 是一种新型固体材料 1 写出 X Y Z 和 G 的化学式 2 请预计 G 的用途并说明理由 共 10 分 第六题第六题 铂的配合物 Pt CH3NH2 NH3 CH2 COO 2 是一种抗癌新药 药效高而毒副作用 小 其合成路线如下 K2PtCl4 A 棕色溶液 B 黄色晶体 C 红棕色固体 D 金黄色晶体 E 淡黄色晶体 加入过量 KI 反应温度 70 加入 CH3NH2 A 与 CH3NH2的反应物质的量之比为 1 2 加入 HClO4和乙醇 红外光谱显示 C 中有两种不同振动频率的 Pt I 键 而且 C 分子呈中心 对称 经测定 C 的相对分子质量为 B 的 1 88 倍 加入适量的氨水得到极性化合物 D 加 入 Ag2CO3和丙二酸 滤液经减压蒸馏得到 E 整个合成过程中 Pt 的配位数不变 杂化轨道类型为 dsp2 1 画出 A B C D E 的结构简式 2 步骤 的目的是什么 5 3 合成路线的最后一步加入 Ag2CO3起到什么作用 共 13 分 第七题第七题 Depudecin 是一种具有抗癌活性的化合物 结构简式为 关于该化合物的说法正确的是 并简要说明之 1 该化合物的分子式应为 C12H1804 不饱和度 或不饱和指数 为 4 2 该化合物的分子中处于同一平面的原子可能有 4 个 3 该化合物分子无顺反异构体 4 该化合物分子中有手性碳原子 且有两个手性碳原子 共 6 分 第八题第八题 日常生活中 我们常会用到 PE 高压聚乙烯 保鲜膜 如果你仔细观察 会发现 在包装盒上有 用于微波炉时 请勿让保鲜膜与高油性食物直接接触 的提示 请用化学原 理解释之 用化学语言写出关键的书面表达式 共 6 分 O O OH OH 6 第九题第九题 推测化合物 A F 的结构简式 指出何者有光学活性 给出该化合物 R 构型的书面表达式 共 15 分 NaBH4 EtOHH2O A C6H10O3 B C6H12O3 C C10H20O4 2 C2H5OH HCl 干 CH3MgI 干C2H5 2O D C6H12O2 E C8H15O4 K H2OH H2OH F C4H6O3 2 C2H5OH KOH H2O CH3COCH3 CO2 7 参考答案参考答案 第一题第一题 解答 1 N2H4 2 N2O3 O N O N O 3 NO2 4 N2O4 C2O42 5 NH3 6 NH2OH 还原剂 7 H2N2O2 H2N2O2 N2O H2O 8 NO 每空 0 5 分 共 6 分 第二题第二题 解答 1 2KMnO4 3H2SO4 5H2O2 2MnSO4 K2SO4 5O2 8H2O 2KI 2H2SO4 CH3COOOH 2KHSO4 CH3COOH H2O I2 I2 2Na2S2O3 2NaI 2Na2S4O6 每个方程式 2 分 共 6 分 2 起催化作用和减轻溶液的颜色 1 分 3 23 61 10 3 0 1018 76 05 2 0 5027 0 182 2 分 4 2CH3COOOH 2CH3COOH O2 1 分 第三题第三题 解答 1 AcB CbA BaC A 5 分 注意 大写字母要体现出 Cl 层作立方最密堆积的次序 Mg2 与空层的交替排列必须正 确 Mg2 层与Cl 层之间的相对位置关系 大写字母与小写字母的相对关系 不要求 必须 表示出层型结构的完整周期 即至少写出包含6个大写字母 3个小写字母 3个空层的排列 若只写对含4个大写字母的排列 如 AcBCbA 得 2 5 分 2 V m A MgCl VN ZM 2 A MgCl Nca ZM 120sin 2 2 2 120sin 2 MgCl A M Nca 2 35 103 363 63 10 12 2 1766 63 10 12 0 866 6 022 1023 95 21 10 3 3 01 2 分 每个晶胞含有 3 个 MgCl2 单元 1 分 3 NaCl 型或岩盐型 1 分 第四题第四题 解答 1 8 9 得 8C 石墨 9H2 g C8H18 g 1 分 rHm 8 2Hm 9 3Hm 1Hm 207 8 kJ mol 1 1 分 rSm BSm 757 252J K 1 mol 1 1 分 8 rGm rHm T rSm 17 861kJ mol 1 1 分 Kp e rGm RT 7 36 10 4 1 分 2 Kx Kp p p 8 当压力不高时 Kp 为常数 Kx随总压的增加而增大 故有利于正辛烷的生成 2 分 3 rHm Kp 7 36 10 4 故 x C8H18 不能达到 0 1 2 分 5 若使 x C8H18 0 5 Kp Kx p p 8 7 36 10 4 求得 p 499 kPa 1 分 第五题第五题 解答 1 X SiCl4 Y SiO2 Z Si NH2 4 G Si3N4 每个 2 分 共 8 分 2 可做耐磨材料和耐高温材料 因为 Si3N4是原子晶体 其中 Si N 键的键能高 键长 短 因此该晶体的熔点高 硬度大 2 分 第六题第六题 解答 1 每个 2 分 共 10 分 A Pt I I I I 2 C I PtPt I CH3H2N I I NH2CH3 B Pt I I NH2CH3 NH2CH3 D Pt I I NH2CH3 NH3 E CO O H2C CO O NH3 NH2CH3 Pt 1 2 3 3 2 2 将 K2PtCl4转化为 A 目的是使 CH3NH2更容易取代 A 中的碘 1 分 3 Ag2CO3 与 D 发生下列反应 D Ag2CO3 DCO3 2AgI DCO3再与丙二酸根发生配体取代反应 形成 E 2 分 第七题第七题 解答 说法正确的是 1 3 2 分 说明 因有两个三元环 两个碳碳双键 故不饱和度 或不饱和指数 为 4 一个碳碳 双键上的 2 个碳原子及所连的 4 个原子共 6 个原子一定处于同一平面上 分子中处于链端的 碳碳双键无顺反异构 另一个碳碳双键有顺反异构 与两个羟基相连接的碳原子为手性碳原 9 子 4 分 第八题第八题 解答 由于 PE 膜受到微波照射后 会产生游离基 自由基 1 分 CH2 CH2 n CH2 CH2 x CH2 CH2 CH2 n x 1CH2 此问书面表达式完全正确 4 分 游离基与油脂反应 使油脂产生游离基 彼此间相互结合 相对分子质量增大 油脂逐 渐固化并产生对健康有害的物质 反应过程中