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北京清北学堂 www topschool org 北京清北学堂 1 www topschool org 全国高中化学竞赛初赛模拟试卷二全国高中化学竞赛初赛模拟试卷二 时间 3 小时 满分 100 分 学校 姓名 分数 H 1 008 相对原子质量 He 4 003 Li 6 941 Be 9 012 B 10 81 C 12 01 N 14 01 O 16 00 F 19 00 Ne 20 18 Na 22 99 Mg 24 31 Al 26 98 Si 28 09 P 30 97 S 32 07 Cl 35 45 Ar 39 95 K 39 10 Ca 40 08 Sc 44 96 Ti 47 88 V 50 94 Cr 52 00 Mn 54 94 Fe 55 85 Co 58 93 Ni 58 69 Cu 63 55 Zn 65 39 Ga 69 72 Ge 72 61 As 74 92 Se 78 96 Br 79 90 Kr 83 80 Rb 85 47 Sr 87 62 Y 88 91 Zr 91 22 Nb 92 91 Mo 95 94 Tc 98 Ru 101 1 Rh 102 9 Pd 106 4 Ag 107 9 Cd 112 4 In 114 8 Sn 118 7 Sb 121 8 Te 127 6 I 126 9 Xe 131 3 Cs 132 9 Ba 137 3 La Lu Hf 178 5 Ta 180 9 W 183 8 Re 186 2 Os 190 2 Ir 192 2 Pt 195 1 Au 197 0 Hg 200 6 Tl 204 4 Pb 207 2 Bi 209 0 Po 210 At 210 Rn 222 Fr 223 Ra 226 Ac La RfDb Sg BhHsMtDs La 系 La 138 9 Ce 140 1 Pr 140 9 Nd 144 2 Pm 144 9 Sm 150 4 Eu 152 0 Gd 157 3 Tb 158 9 Dy 162 5 Ho 164 9 Er 167 3 Tm 168 9 Tb 173 0 Lu 175 0 第一题 第一题 8 分 分 简答下列问题 1 AsH3的分解是一级反应 将 AsH3和 AsD3的混合物分解可得到 HD 但 AsH3和 D2 的混合物的分解就得不到 HD 这说明了 2 将 Cl2通入到用冰冷却的 AsF3中 可生成混合卤化物 AsCl2F3 在过量的 AsF3中能 导电 说明了 AsF3中 AsCl2F3存在 和 离子 相应的中心原子的 杂化形态为 和 3 研究发现 有一种砷的氧化物的化学式为 AsO2 你的解释是 4 光学实验表明 氧溶于水后有氧的水合物 O2 H2O 和 O2 2H2O 生成 其中后者较 不稳定 则它们的结构简式分别为 和 第二题 第二题 18 分 分 周期表中汞与锌 镉等元素同族 原子序数 80 常见的氧化态 2 1 熔点 38 72 沸点 357 是室温下呈现液态的唯一金属单质 汞是古代就已认知的元素之一 大多数汞 来自于辰砂矿 主要用于温度计 气压计 荧光灯和电池 1 写出汞原子的核外电子排布式 2 汞用于制造温度计 主要利用了它的什么性质 3 已知下列电对的标准电极电势 Hg2 Hg2 2 0 905V Hg2 2 Hg 0 799 V Ag Ag 0 800V 1 试判断 Ag 与 Hg NO3 2溶液能否反应 若能 则写出反应的离子方程式 若不 能 则说明理由 2 写出过量汞与稀硝酸反应的化学方程式 4 重金属引起的污染中以汞的毒性最大 在汞蒸气浓度为 10 5kg m3 的空气中停留一 两天人就会中毒 因此水银温度计车间必须采取措施防止汞中毒 1 万一不慎将汞撒落在工作台上或地面上 将如何处理 用方程式表示 北京清北学堂 www topschool org 北京清北学堂 2 www topschool org 2 室内有汞蒸气时应该通风以降低汞的浓度 通风口装在墙上部还是下部 为什么 3 液态汞的蒸气压与温度的关系式为 lgp a b T a 7 08 b 3190 p 的单位为 kPa 打碎一根温度计会洒失 0 5g Hg 某温度计厂一车间空间为 30m3 若在 288K 时不慎 打破了一根水银温度计 试通过计算判断在该车间工作是否会导致汞蒸汽中毒 5 硫醇的英文名字也叫 Mercaptan 来源于拉丁文 Mercurium captans 是捕获汞的意 思 医学上常用硫醇类来解除汞中毒 常用一种叫巴尔 的作解毒剂 1 乙醇在常温下可以和水混溶 而乙硫醇在常温下的溶解度仅为 1 5g 请解释 2 反应 C2H5OH NaOH 不能反应 C2H5SH NaOH C2H5SNa H2O 解释其原 因 3 闻名世界的八大公害之一的 主要就是由重金属汞污染造成的 海洋 中的汞是通过生态系统的 进入人体的 人长期食用由于海水 湖水中含有 汞离子而中毒的鱼 会吸入汞积聚体内 可引起中毒 其原因是 Hg2 能使含有巯基的蛋白 酶 酶 SH 2 失去活性 产生汞中毒 临床常用一种解毒剂 如二巯基丙醇 巴尔 可以 解毒使蛋白酶恢复活性 试用有关化学反应解释这种现象 6 汞有一种化合物 X 室温下是无气味 白色结晶粉末 不溶解于水 400 500 时 升华 光照能分解 常用做电极材料 X 俗名轻粉 可由水银 明矾 食盐等混合炼制 有攻毒杀虫消水肿之功效 1 写出 X 的化学式 和电子式 2 写出制备 X 的化学方程式 3 从反应体系中分离出 X 的方法 第三题 第三题 8 分 分 有机物 X 具有旋光活性 其分子由 C H O N 4 种元素组成 其中 C H O 的原子 个数比是 3 5 2 工业上可以用 A 和 B 以物质的量 1 4 通过取代反应制备 X X 能与 4 倍其物质的量的 NaOH 反应 并能与 Ca2 等与大部分金属离子 1 1 络合 所得螯合物结构 中存在 5 个五原子环 1 写出 X 的化学式 和 B 的结构简式 2 写出满足条件的全部 X 的结构简式 分别命名和计算光学异构体的个数 第四题 第四题 6 分 分 设计一个实验 用最简单的实验装置模拟实现由亚硫酸钠为起始原料获得发烟硫酸和稀 硫酸溶液 可供选择的实验用品有 10 H2SO4 70 H2SO4 98 3 H2SO4 8 mol L HCl 5 NaOH溶液 5 Ba OH 2溶液 5 BaCl2溶液 饱和NaHSO3溶液 钒触媒 V2O5 K2O 食盐 蒸馏水 冰 硅胶 玻璃丝 以及中学化学实验常用仪器 绘图时可用简图 1 画出实验装置简图 并注明各容器中所盛物质的化学式或名称 2 钒触媒所以能加快二氧化硫氧化的速度 除了具有吸附 作用外 有人认为反应过程中还产生了一连串的中间体 如图 试写出 a b c 三步的反应 3 如何用最简便的方法判断得到的半成品之一是 SO3 如 何判断得到的产品是硫酸溶液还是亚硫酸溶液 还是这两者的混合物 第五题 第五题 12 分 分 A 与 SO2属于等电子体 常温下是一种无色的气体 当冷却到 77K 时 变成橙红色液 体 A 的一种制备方法是 在真空中 将 CuO 和硫一起混合加热 可生成 A 同时生成一 种黑色固体 B 2 SO2 O2 2 SO3 V2O4VOSO4 a b c 北京清北学堂 www topschool org 北京清北学堂 3 www topschool org 1 试确定 A 和 B 画出 A 的结构式 写出上述制备 A 的化学反应方程式 2 若将 S2Cl2与 CuO 在 100 400 加热时也能生成 A 试写出该化学反应方程式 3 A 在碱性条件下能发生歧化反应 A OH S2 S2O42 SO32 H2O 1 上述反应实际上包含了两个独立的歧化反应 试写出这两个歧化反应方程式 2 若上述两个独立的歧化反应是等物质的量发生的 试写出 A 在碱性介质中发生歧 化反应的离子方程式 3 用待定系数配平该总歧化反应方程式 设系数 a b 为互质的自然数 4 A 也能在水中发生歧化反应 生成两种常见的酸 但酸性都不强 试写出化学反应 方程式 5 A 可以被酸性 KMnO4溶液氧化 写出配平的反应方程式 第六题 第六题 8 分 分 约三分之二金属晶体采取密堆积结构 每一个原子尽可能地被 邻近的金属原子包围 结构中的所有原子在结构上是等同的 1 用圆球画出密堆积的二维模型 此时每个原子的配位数多大 2 将二维模型改变成三维模型 将出现多少种堆积方式 此时每个 原子的配位数多大 设原子是不可压缩的球 密堆积原子将占据尽可能小的体积 达到尽可 能大的空间利用率 用原子的体积占空间体积的百分数表示 右图的排列称为面心立方 3 在此图上画出密堆积层 4 计算堆积效率 并与简单立方堆积对比 5 画出面心立方密堆积结构中的四面体空隙和八面体空隙 第七题 第七题 6 分 分 物质A是合成许多氟喹诺酮抗菌药物的重要中间体 由这两中间体出发可以合成氟哌 酸 N 2 甲氟哌酸 环丙氟哌酸 恩氟沙星 双氟沙星 替马沙星等一系列同系物 它们都 是广谱高效的抗菌药物 下面是合成这个中间体的路线 Cl Cl F I CH3COCl 3 AlCl II NaOCl III 2 SOCl IV 222 OEtMgCOOEtCH V 部分水解脱羧对甲苯磺酸 物质 A C11H9O3Cl2F 1 写出中间产物的结构简式 2 通过红外光谱和核磁共振分析 A 发现不仅存在酮羰基 还存在烯醇式 烯醇式能稳 定存在的原因 第八题 第八题 9 分 分 主族元素化学研究中继合成环铝氮烷后又一激动人心的进展是合成了半导体 M M 在 现代电子技术中有着广泛的应用 M 可由下法制得 将 GaCl3与 LiC5 CH3 5以适当的比例混合后发生反应 生成 A 与 LiCl A 结构对称 且由 4mo1 LiC5 CH3 5生成 1mol A 将 CH3 3Si 3As 与 LiCH3以物质的量比 1 1 溶于四氢 呋喃中发生反应生成 B 与 Si CH3 4 B 中 As 以四配体存在 再将 A B 混合 反应 后有 C LiCl 及一液态物质生成 C 中 Ga As 各自的部分键不变 最后在 C 的戊烷溶液中 加入叔丁醇分离出 M 将其在 500 中加热两天便可得到半导体 M 1 写出 A B C 的结构式 2 写出 M 的化学式 最后一步反应中加叔丁醇的作用何在 为何要加热才能制得半导 体 北京清北学堂 www topschool org 北京清北学堂 4 www topschool org 3 写出各步的化学反应方程式 第九题 第九题 10 分 分 已知草莓可以减轻轻微的头痛 常添加在泡泡糖里的物质 A 也具有这种药效 它是一 种芳香族化合物 并无草莓味 A 的摩尔质量不超过 200g mol 在 303 7K 106 3kPa 下 5 00g A 生成 2 37g 水和 6 24L 二氧化碳 1H NMR 检测分子中存在 3 个完全等价的氢原子 另有 1 个氢原子存在于分子内氢键中 1mol A 最多可与 2mol NaOH 反应 所得产物之一酸 化后与乙酸酐反应可得 B B 也是广泛用于治疗头痛的药物 1 计算确定 A 的化学式 2 写出 A B 的结构简式 并画出 A 中的氢键 第十题 第十题 8 分 分 将 HAuCl4 3H2O 放在干燥器中干燥后 加到过量的二苄基硫醚中反应 生成物中有一 种含 Au 的化合物 A 经分析 在化学反应前后 C C 键 C H 键和 C S 键都没有遭到 破坏 且 A 中只含有一个金原子 且金的质量分数为 40 9 氯的质量分数为 14 8 1 试确定 A 的化学式 并确定其中金元素的化合价 2 写出生成 A 的化学反应方程式 3 X 射线研究发现 A 中 Au 元素的化合价并不是表观下的化合价 A 实际上由 B 和 C 两种物质组成 即 A B C 未配平 其中 在化学反应前后 C C 键 C H 键和 C S 键仍然没有遭到破坏 且 B 用氯气氧化即可得到 C 试写出 B 和 C 的分子式 标明 B 和 C 中 Au 元素的化合价 并说明 B 和 C 中金原子的 杂化形态 4 将 SO2通入 KAuCl4的乙醇一水溶液中 然后加入二苄基硫醚 即可得到无色结晶 B 试写出生成 B 的化学反应方程式 第十一题 第十一题 7 分 分 化合物 A 是我国蟾蜍皮中的一种物质 由 B 合成该化合物的路线如下 B a C D 4 LiAlH E 吡啶 ClCH2 3 F b A 1 写出 C F 各物质的结构简式 2 写出 a b 的反应条件或使用的无机试剂 3 E F 中吡啶 的作用是什么 北京清北学堂 www topschool org 北京清北学堂 5 www topschool org 全国高中化学竞赛初赛模拟试卷二答案全国高中化学竞赛初赛模拟试卷二答案 第第一题 题 8 分 分 1 交换只发生在与 As 成键的氢上 说明 As 不能与 H2直接化合生成 AsH3 1 分 2 AsCl4 1 分 AsF6 1 分 sp3 sp3d2 1 分 3 可视为 As2O3和 As2O5加合起来的氧化物 AsIIIAsVO4 1 分 4 O HH OO 1 分 O HH OO H O H 2 分 第第二题 题 18 分 分 1 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s2或 Xe 4f145d106s2 1 分 2 熔点低 沸点较高 呈现液态的温度区较宽 且主要在室温附近 1 分 汞的体膨胀系数较大 且随温度的变化较小 1 分 3 1 2Ag 2Hg2 2Ag Hg22 1 分 2 6Hg 8HNO3 3Hg2 NO3 2 2NO 十 4H2O 1 分 4 1 Hg S HgS 1 分 2 下部 汞蒸气比空气密度大 1 分 3 8 38 10 6kg m3 不会导致中毒 2 分 利用理想气体方程进行计算 Hg 过量 5 1 乙醇与水能形成氢键 而乙硫醇不能与水形成氢键 1 分 2 强酸制弱酸原理 H2O 的酸性比 C2H5OH 强 而 C2H5SH 的酸性比 H2O 强 1 分 pKa H2O 15 7 C2H5SH 10 6 C2H5OH 15 9 3 水俣病 食物链 1 分 Hg2 与酶 SH 2反应 Hg2 2H 而中毒 1 分 与反应而解毒 1 分 反应合并只给 1 分 Hg 配位数不要求 6 1 Hg2Cl2 1 分 1 分 2 12Hg 12NaCl 4KAl SO4 2 3O2 6Hg2Cl2 6Na2SO4 2K2SO4 2Al2O3 1 分 3 升华 1 分 第第三题 题 8 分 分 1 C12H20N2O8 2 分 ClCH2COOH 1 分 X1 X2 2 分 2 命名 2 3 丁二胺四乙酸 1 2 丁二胺四乙酸 1 分 异构体 3 种 2 种 2 分 第第四题 题 6 分 分 1 2 分 北京清北学堂 www topschool org 北京清北学堂 6 www topschool org 2 反应 a 为 SO2 V2O5 V2O4 SO3 反应 b 为 V2O4 2SO2 O2 2VOSO4 反应 c 为 2VOSO4 SO2 V2O5 SO3 2 分 K2O 也应作催化剂 只不过 V2O5是主催化剂 K2O 作副催化剂或者是助催化剂而已 3 要注意选择的试剂是氢氧化钡 而非氯化钡 当选用氯化钡时反应后的另一产物为 盐酸 因此无法判断沉淀量的变化 也就无法说明产品的种类 2 分 第第五题 题 12 分 分 1 A S2O B CuS A CuO 3SS2O CuS 各 1 分 2 S2Cl2 CuOS2O CuCl2 1 分 3 1 5S2O 14OH 4S2 3S2O42 7H2O 1 分 S2O 4OH S2 SO32 2H2O 1 分 2 10S2O 34OH 9S2 3S2O42 5SO32 17H2O 1 分 3 5a b S2O 14a 4b OH 4a b S2 3aS2O42 bSO32 7a 2b H2O 1 分 4 S2O 2H2O H2S H2SO3 1 分 5 S2O 2MnO4 2H 2SO 4 2 2Mn2 H 2O 2 分 第第六题 题 8 分 分 1 6 各 1 分 2 2 12 1 分 3 1 分 4 面心立方 74 1 分 体心立方 52 1 分 5 各 1 分 第第七题 题 6 分 分 1 Cl Cl F O CH3 Cl Cl F O OH Cl Cl F O Cl Cl Cl F O COOEt COOEt 各 1 分 北京清北学堂 www topschool org 北京清北学堂 7 www topschool org 2 Cl Cl F O COOEt 2 分 第第八题 题 9 分 分 1 A B Li C4H8O 2As Si CH3 3 2 C 各 1 分 2 GaAs 1 分 叔丁醇与硅生成 CH3 3COSi CH3 3 形成强的 Si O 键 使反应朝移 去一 Si
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