【高三化学试题】（26）0_NoRestriction

波波化学竞赛工作室第 1 页 共 12 页 2008 年高三化学竞赛训练试卷 年高三化学竞赛训练试卷 26 时间 3 小时 满分 100 分 题 号1234567891011 满 分677101011108101110 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 Lr RfDbSgBhHsMtDsRg 第第一题 题 6 分 分 C Cl 键的形成对生命的衍化具有重要意义 其中 H3CCl 的形成不排除是这个 重要意义 的重要成分 1 请写出一个能够生成 H3CCl 的化学反应式 2 如不考虑生产实际 请你以 H3CCl 为基础原料设计一条合成苯环的反应流程 可自选 不含 C 的无机试剂 3 请写出 H3CCl 分子中的所有对称元素 第第二题 题 7 分 分 右图所示为 A B 两金属元素共熔的系统 相图示意图 请据图分析并回答问题 1 在系统相图示意图中 为什么会出现 P Q 两个突起的点 波波化学竞赛工作室第 2 页 共 12 页 2 分别确定 P 点和 Q 点组分冷却后所得物质的化学式 用 A B 表示 3 为了得到上图所示曲线 试设计出一种合理的以实验为依据的绘制方法 第第三题 题 7 分 分 最近发现 金属钾与 CS2在 DMF 中回流可得到一种物质 A 其化学式为 K2C3S5 结构 分析表明 该分子结构中存在一个五元环 且硫原子有三种不同的化学环境 A 与某些二价金 属卤化物如 FeCl2按物质的量 2 1 反应 可得到一种离子型配合物 B 1 写出得到物质 A 的反应方程式 2 给出 A 和 B 的结构 3 假设 K 与 CO2同样可以发生此反应 得到 A A 与 FeCl2反应得到 B 是比较 B 与 B 的稳定性 并给出理由 第第四题 题 10 分 分 从废旧电池残渣中制备 MnCO3是废旧电池回收利用中的重要环节 浓硫酸法是其中的重 要方法 过程为 把从废旧电池中取出的残渣 主要物质为碳 MnO2 Fe 及少量其他成分的 电解液 灼烧后放入适当容器与浓硫酸共热 生成 MnSO4和氧气 反应结束后将混合物稀释 向其中加入 NaOH 至 pH 1 6 1 8 过滤 继续加入 NaOH 至 pH 7 再进行过滤 滤液与足 量的 NH4HCO3在 25 30 时反应可得 MnCO3 已知 解离常数 H2CO3 pKa1 6 37 pKa2 10 25 NH4 pK a 9 25 溶度积 Mn OH 2 Ksp 1 9 10 13 MnCO 3 Ksp 2 24 10 11 若 调整 pH 时 某种离子开始沉淀指该离子浓度恰为 0 1mol L 1 请写出制备过程中的两个主要反应方程式 2 结合实际 试合理计算加入 过量 NH4HCO3后溶液的 pH 值 并结合其他有关计算 定量说明如果加入 NH4HCO3过多 会不会导致 Mn OH 2产生而影响产品纯度 波波化学竞赛工作室第 3 页 共 12 页 3 为何设计两次过滤操作 如果调 pH 时就直接使用 NH4HCO3 效果是否相同 为什么 4 单从各化合物的吸放热角度来看 上述反应并不令人乐观 而实际上它们进行得很完 全 试从有关原理的角度给予解释 事实上 如果加入少许活性碳 效果更佳 第第五题 题 10 分 分 H2还原 WO3的反应通常是分为 3 个步骤进行的 每 一步中 W 的价态分别被还原至 和 0 实验测得这三 步反应的平衡常数与温度的关系 图像如右图 其中 T 为绝对温度 1 写出这 3 步还原反应的方程式 2 实验证实在某种情况下 WO3的还原过程中 不会经过生成 W 化合物的阶段 而 直接产生 W 根据以上 3 个关系式计算给出此条件 并解释原因 3 上图中 为什么反应 2 和反应 3 的横坐标不超过 1200 若温度高于 1200 给出此 时 K3的表达式 4 当反应温度为 700 时 计算得到 K3约为 0 5 这个数值意味着金属钨的还原可在气相 中存在高浓度水蒸气的情况下发生 然而在工业上却要使用含水量尽可能小的氢气 对此给出 一个合理的解释 波波化学竞赛工作室第 4 页 共 12 页 第第六题 题 11 分 分 磷氮化合物是一类重要的含磷化合物 1 在磷氮化合物中 P N 键是引人注意的一种键 其键能高 键长短 稳定性很高 这 种键通常被描述为具有 部分双键特性 试用 Lewis 结构的共振式来描述 ClP NMe2 2中磷氮 键的这种特性 2 PCl3与甲胺反应得到一种稳定的物质 A A 与 P4O6是等电子的 给出 A 的结构以及上 述反应的化学方程式 3 分 3 PCl5与 MeNH3Cl 发生缩合反应 反映物质的量之比为 1 1 形成 HCl 和一种具有环 状结构的物质 B B 的分子量为 333 B 分子具有中心对称结构 但分子中存在两种不同键长 的 P N 键 给出 B 的化学式并对 P N 键的两种不同键长给出合理解释 4 POCl3与二甲胺按物质的量 1 6 反应得到一种非质子传递的极性溶剂 HMPA HMPA 是一种易挥发的无色液体 该溶剂中加入金属钠后变为蓝色 并产生了顺磁性 给出 HMPA 的 化学式 并对以上现象加以解释 波波化学竞赛工作室第 5 页 共 12 页 第第七题 题 10 分 分 有一种新型导电陶瓷材料由M和A两种元素组成 M A质量分数分别为63 07 和36 93 A 可自身或与其他元素化合形成多种原子晶体 该化合物存在四方和六方两种晶相 在 1900 时互变 未画全的晶胞如下图所示 M 和 A 的半径相近 RM 139pm RA 117pm 0 4642nm 1 据题推出 M A 各为何种元素 2 请根据相应数据和分析 在上图中将两种晶胞分别补充完整 画黑球代表 M 白球代 表 A 3 请分别计算两种晶相情况下晶体的密度 4 请写出图中立方晶胞的两种对称元素 第第八题 题 8 分 分 有三种硝酸盐的混合物 21 98g 将其等分为两份 分别溶于一定量水形成无色溶液 在第 一份中加入足量 Na2S 溶液产生沉淀 沉淀全部为黑色 沉淀质量与所加入的 Na2S 物质的量关 系如下左图 在另一份中加入足量 KI 溶液 产生黄色沉淀 随后有一部分黄色沉淀溶解 并 出现少量黑色粉末 X 沉淀质量与所加入的 KI 物质的量关系如下右图 将沉淀过滤 该沉淀 不能溶于稀盐酸 但加入氢碘酸后黑色粉末 X 溶解并释放出氢气 剩余的黄色沉淀质量为 4 7g 波波化学竞赛工作室第 6 页 共 12 页 1 推断该混合物的组成并通过计算求出各组分质量 2 用化学方程式解释为什么黑色物质 X 可溶于 HI 但不能溶于稀盐酸 第第九题 题 10 分 分 匹莫苯 Pimobendan 是 20 世纪末期所合成出的一种新型的强心药 但其传统的合成方 法路线较长 总收率很低 而且还会使用到如碘甲烷 氢化钠等昂贵的试剂 以下的新合成方 法仅仅通过 8 步反应十分简便的合成了该药的单水合物 NHCOMe Cl O Cl AlCl3 A KCN B HNO3 H2SO4 C H D E F MeOCOCl MeO O NH O2N N H N O H2 Pd 或Zn NH4Cl NH3 H2O G AcOH 回流 Pimobendan C19H18O2N4 1 给出该合成路线中 A B C D F G 的结构式以及反应条件 E 的分子式 2 给出 Pimobendan 结构式 波波化学竞赛工作室第 7 页 共 12 页 3 请给出 A 的命名 第第十题 题 11 分 分 现需要分析某种主要组分为 A 的有机混合物 A 的质量分数在 75 以上 也可能只含 A 不含杂质 若含杂质 含有的杂质不与下述所用到的滴定剂反应 已确信 A 为含有苯环的芳 香族含氮化合物且只含 C H O N 四种元素 已经通过其他方法测得 A 的分子量在 300 以 内 用如下方法进一步分析 准确称取硫酸高铁铵 48 2315g 于 1L 容量瓶中 以不含氧的水溶解后 加 3mol L 硫酸溶 液 10mL 以不含氧的水稀释至刻度 量取 100mL TiCl3溶液 含 TiCl3 31 22g 于 1L 锥形瓶中 加盐酸 100mL 煮沸 1 2 分 钟 用不含氧的水稀释为 1L 储存于通有二氧化碳的虹吸瓶中 量取 50mL 醇溶剂于 250mL 锥形瓶中 加甲基红 溴甲酚绿混合指示剂 4 5 滴 以 0 1007mol L HCl 标准溶液滴定至绿色恰巧消失 用去盐酸 0 20mL 然后称取 0 5848g 待测物 于锥形瓶中 震荡至样品溶解 再以相同的盐酸标准溶液滴定至绿色恰好消失 又用去盐酸 25 37mL 再次称取了样品0 2866g于250mL锥形瓶中 用20mL醇溶解 加3mol L硫酸溶液20mL 通入 CO2 用滴定管精确加入 中配制的 TiCl3溶液 80 00mL 加热沸腾 5 10min 冷却至 35 40 加 10 硫氰酸铵溶液 10mL 用 中配制的硫酸高铁铵溶液滴定至淡红色 用去 11 68mL 已知 6TiCl3 6HCl ArNO3 6TiCl4 ArNH2 2H2O 1 请写出硫酸高铁铵与三氯化钛作用的方程式 2 请根据题中的分析过程计算硝基的质量分数并推出 A 的化学式 写出你的计算和分析 过程 3 试推出待测物是纯净物还是混合物 说明理由 如果是混合物计算其中 A 的含量 4 第 步加入 3mol L 硫酸的作用是什么 第第十一题 题 10 分 分 菊酸在工业应用上有巨大价值 菊酸的衍生物 菊酸甲酯的一种以酒石酸酯为原料的合成方法如下 波波化学竞赛工作室第 8 页 共 12 页 另一种菊酸类似物 M 的合成如下 1 给出 A B C 的结构以及反应条件 X 2 写出两种酒石酸分子具有的对称元素 3 给出 E F 结构 4 用 R S 标出化合物 D 手性碳原子的构型 命题 王鹏 2008 年 7 月于南京大学 组卷 胡波 2008 年 7 月于浙江慈溪 慈溪市映辉教育信息咨询有限公司网版权所有 以 pdf 加密文档格式提供给 收费用户使用 任何网站不得解密转载 否则将追究其法律责任 波波化学竞赛工作室第 9 页 共 12 页 参考答案 参考答案 0826 今年起只提供 pdf 可打印文件 欢迎加入 QQ 群 详细 第第一题 题 6 分 分 1 CH4 Cl2 hv H3CCl HCl 2 H3CCl NaH3C CH3 hvCl 2 H3CCH2Cl EtOHNaOH H2C CH2 2 Cl ClH2C CCH2Cl OEtKOH 2 HC CH C 0 500 C6H6 注 本问考察学生的基础知识和想象 整体上对于工业生产是没有价值的 但不排除 这种 没有价值 的步骤中的某些环节可以给我们以启迪 3 C3 3 v 各 1 分 分子绕中轴线旋转 360 3 与原来无异 为 C3轴 分子中存在对称镜面 C Cl H 确定的平面 且 C3轴位于此平面上 这样的镜面有三 个 所以有 3 v 这是新大纲上所要求的对称元素 特此考察 第第二题 题 7 分 分 1 在 P Q 两点 A B 两种元素按横轴所示比例恰能形成相对稳定的化合物 组分固定 因此熔点升高 2 分 2 P 点为 B5A3 Q 点为 BA2 各 1 分 3 实验中固定化合物 B 的量 熔融 B 的情况下加入一定量 A 冷却 加热至熔解测定熔点 记录比例和温度 定量增加 A 的量 按上述方法测定此时的熔点记录比例和温度 以此类推 在靠近 A 端可改用固定 A 加 B 的方式测定记录 在同一张绘图纸上描点连线即得到所要的图 像 3 分 第第三题 题 7 分 分 1 4K 3CS2 DMFK2C3S5 K2S 1 5 分 2 A S S S S S K K 2 分 B S S S S S Fe S S S S S K2 2 分 3 B 更稳定 根据软硬酸碱理论 S Fe 配位为软亲软 稳定 1 5 分 第第四题 题 10 分 分 1 2MnO2 2H2SO4 浓 2MnSO4 2H2O O2 MnSO4 2NH4HCO3 MnCO3 NH4 2SO4 CO2 H2O 各 1 分 2 假设 NH4HCO3足够浓 作 pH 不变小的近似 则 H 4 123 w K K NH K H CO 3 6 10 9 即 pH 8 4 波波化学竞赛工作室第 10 页 共 12 页 我们计算 Mn OH 2开始沉淀时的 pH OH 2 Mn2 K sp Mn OH 2 Mn 2 0 1mol L OH 1 4 10 6 pH 8 1 因此 加入 NH4HCO3过多会使 Mn OH 2产生而影响产品质量 3 5 分 3 第一次是使 Fe3 生成黄铁钠矾 从而被过滤除去 同时除去不容的固体残渣 1 分 第二次是除去其他氢氧化物 保证产品纯度 1 分 直接加入 NH4HCO3 效果不同 这样有些金属杂质就不易除掉了 因为没有足够的 OH 与之形成沉淀 同时也无法形成黄铁钠矾而方便地除铁 1 分 4 这是由于两次分别生成 O2和 CO2使反应熵增加的缘故 1 5 分 第第五题 题 10 分 分 1 2WO3 H2 W2O5 H2O W2O5 H2 WO2 H2O WO2 2H2 W 2H2O 各 0 5 分 2 当 K1 K2时 反应 的平衡体系无法建立 而直接进行 WO3 H2 WO2 H2O 1 5 分 这个反应 因此不会经过生成 W2O5的阶段 解方程得 T 727K 454 2 分 3 当温度高于 1200 时 WO2会气化 因平衡常数只和气相物质分压有关 WO2的气化会 导致平衡常数表达式改变 所以反应 2 和反应 3 的横坐标小于 1200 1 5 分 高于 1200 时 K3 p2H2O p2H2 pWO2 1 5 分 4 W 存在下可吸附氢气 使其离解 并对 WO2的还原起到催化作用 若有大量水蒸气 存在会大大地抑制钨的这种催化效应 2 分 第第六题 题 11 分 分 1 2 分 2 A 1 5 分 4PCl3 18MeNH2 P4 NMe 6 12MeNH3Cl 1 5 分 3 Cl3PNMe 2 1 分 波波化学竞赛工作室第 11 页 共 12 页 结构如图 P 原子为三角双锥构型 直立的 P N 键和平伏的 P N 键在长度上存在一定 差异 因此该物质中有两种不同键长的 P N 键 2 分 4 HMPA PO NMe2 3 2 分 出现上述现象的原因是产生了电子的溶剂配离子 1 分 与液氨中形成 e NH3 相同 参考文献 N N 格林伍德 元素化学 中册 P198 202 第第七题 题 10 分 分 1 M Mo A Si 各 1 分 2 3 分 3 立方 6 27g cm3 六方 2 04g cm3 各 1 5 分 4 3 个 C4轴和 3 个 v对称镜面 各 1 分 第第八题 题 8 分 分 1 AgNO3 6 80g 0 04mol PbNO3 5 05g 0 03mol Hg2 NO3 2 5 25g 0 01mol 6 分 2 黑色物质 X 是汞单质 和 HI 反应产生 H2 HgI4 Hg 4HI H2 HgI4 H2 显然 Hg 和酸反应不可能直接得到汞盐 因为 HgI42 稳定性很高 远大于 HgCl 4 2 的稳定性 HgI 4 2 Hg 的标准电极电势很低 可以将 H 还原出 H 2 2 分 第第九题 题 10 分 分 1 A NHCOMe O CH2Cl B NHCOMe O CH2CN C NHCOMe O CH2CN NO2 D NH2 O CH2COOH NO2 E H2NNH2 F NH2 O2N N H N O G MeO O NH H2N N H N O 2 N H N O N N H MeO 2 分 各 1 分 波波化学竞赛工作室第 12 页 共 12 页 3 对 2 甲基