全国初赛模拟试题二

1、全国化学竞赛初赛模拟试卷（02）第一题（5分）1锰结核是太平洋深处的一种海洋矿物，除含有锰元素外还含有 （至少填出二种元素）等多种金属元素。2飘尘是污染大气的有害物质之一，如果飘尘和空气中的SO2接触，使部分SO2氧化成SO3，危害就更严重了。地球上每年排入大气中的飘尘约1亿吨，引起飘尘污染的主要原因是 。3. 25 C时，1mol纯水中含氢离子 mol。4汽车散热器的冷却水中常加人一些非电解质（如乙二醇），其作用是 和。第二题（9分）已知苯环上如带有甲基会使环上的亲电取代反应容易进行，称作甲基的推电子效应。有了硝基会使环上的 亲电取代反应难以进行，称为-NO 2的拉电子效应。试预期或解释下列

2、问题：1. CH3NH2的碱性应比NH3； HO 二 -NO2的酸性比二 OH的酸性。2 苯胺不能用石蕊试纸检验其碱性，为什么？3由氯苯制苯酚需要很苛刻的条件，但2，4，6 一三硝基氯苯 0C水解成苦味酸，试予以理论上的说明4. CH 3NO2为什么能溶于 KOH溶液？5 解释下面两组物质的酸碱性强弱关系：第三题（7分）甲磺酸铅通常为 50%58%的水溶液，在电镀及电子工业中有广泛地应用。电化学合成法制备甲磺酸铅的 要点：以甲磺酸为电解液，金属铅做为阳电极，石墨做阴极，聚乙烯磺酸型阳离子交换膜为阴阳极室隔膜。1. 写岀电极反应方程式和总反应方程式。2使用隔膜的目的是什么？不使用会有什么后果。3

3、 是否需要加入支持电解质？为什么？4 电化学合成法比一般的化学合成法有什么优点？第四题（8分）纯铁丝521 mg ,在惰性气氛下溶于过量的盐酸中，往上述热溶液中加253g KNO 3，反应后以0.0167 mol/L的K262O7溶液滴定剩余的 Fe2*离子，消耗 VrnL达到终点。1 V = 18.00，通过计算写岀 Fe"离子和NO3-离子在酸性条件下反应的化学方程式。2若纯铁丝在大气中溶于盐酸，其他步骤同上。根据这个实验结果写出Fe2+离子和NO3-离子在酸性条件下反应的化学方程式时，与惰性气氛下计算得到的方程式有何不同？3一旦部分Fe"被氧化后，可以在溶解后，经Sn

4、Cl?、HgCI?处理后，再在热溶液中加入KNO 3处理。写岀处理中的反应方程式。第五题（7分）Li4SiO4具有有利于离子传导的结构，为锂离子导体理想的基质材料。实验发现用三价离子M3+如B，AI，Ga, Cr，Fe，In能取代Li或Si （ Li4+xMxSh-xO4，Li4 3yMySiO4）可大大提高它的离子电导性。，可用溶胶一凝胶法合成：称取一定量的CHsCOOLi，Fe（NO3）3合成，用稀硝酸溶解，按化学计量摩尔比加入Si（OC2H5）4，并加入适量的无水乙醇，使Si（OC 2H5）4： C2H5OH = 1 : 4做共溶剂，再加入金属离子摩尔总和1.5倍的柠檬酸，用NH3 出0

5、调整pH = 23。样品在80C回流使其水解缩聚，然后在 70 C缓慢蒸发，实现溶液溶胶凝胶的 转化。在120 C干燥得到干凝胶。干凝胶在高温下进行一定时间热处理，于750 C得到超细粉。1 写出制备2溶胶-凝胶法是近几年发展起来的湿化学 前较多使用的固相法有何优点？3右图为，那是干凝胶表面的吸热峰;峰为放热峰；而C的放热峰则为第六题（10分）合成方法，比以在417 C左右的间相互作用，自超分子自组装是指一种或多种分子依靠分子发地结合起来，形成分立的或伸展的超分子。氢键是超分子自组装中最重要的一种分子间相互作用1列举在自然界中普遍存在，最重要的通过氢键 子。2. 右图A和B在分子的3个方向上形

6、成分子间通 大片薄饼状的超分子。写岀A、B的结构简式和合成 A、B的简单物质。3除氢键外，哪些作用也可形成超分子4. C、D、E、F是简单的芳香酸，他们通过氢键 二聚分子；D形成直线状超分子；E形成锯齿状超分子； 平面超分子（类似右图）。画岀C、D形成的分子的结 F的名称。第七题（10分）在金星大气中存在可观数量的化合物A，A在地有微生物生命活动才能形成的物质。化合物A的分子过氢键组装成作用：C形成 F形成蜂窝状 构图；写岀E、自组装的超分球上是一种只 呈直线型，有弱极性。A在空气中极易着火生成等物质的量的B气体和C气体；A不溶于水，但加热条件下与水蒸气作用，生成B气体和D气体；气体 C和D在

7、有水存在的条件下迅速反应，生成固体E;如果在催化剂作用下 A水解可以得到固体 E和F的溶液。在交流放电的情况下，A分解生成E固体、G气体两种物质1 写岀AG各物质的化学式;2 用X射线衍射法测得由A电解得到的E的晶体为正交晶系，晶胞参数a= 1048pm，b = 1292pm，c=2455pm。已知该物质的密度为2.07g cm 3，每个晶胞中有 16个E分子。确定 E分子中原子的组成。第八题（8分）测定胱氨酸试剂的纯度是定量分析化学设计实验中的一个课题。胱氨酸的结构简式是：HOOCNH 2CHCH2SSCH2CHNH 2COOH ；在氧化剂Bq的作用下，S- S断裂生成SO3H，该反应非常容

8、易进行。测定过程如下：2mL HCl进行反应，在刚开始岀现黄色时立即开盖加入 即用Na2&O3标准溶液（C2mol/L ）滴定至浅黄色，加入 次（平均消耗VmL ）1 写岀滴定反应中发生的化学方程式2为什么刚岀现黄色时就可加KI （如果充分反应和加盖间的时间极短，目的是什么？3列岀计算胱氨酸纯度的式子.1g KI，迅速加盖、旋摇溶解。加100mL H 2O稀释，立2mL淀粉溶液，继续滴至蓝色消失为终点。平行滴定310分钟会呈现深黄褐色）？加入KI的过程中要求开盖移取25.00mL胱氨酸溶液（含胱氨酸样品mg）、25.00mL KBrO 3溶液（"mol/L ）于碘量瓶中，加

9、1g KBr、第九题（8分）短周期的元素 A、B、C可形成化合物 X。A、B是同主族元素，A的常见配位数是 4，B的常见配位数是 4 或6 o X是共价型的分子，分子中 A、B原子位于同一平面上； C元素的核磁共振表明 X分子中有2种类型的C 原子，个数比是1 : 1o A与热水缓慢反应，1.000g A与水反应后可得到 3.76L （标准状况）的单质气体。1 .写岀A、B、C的元素符号；2 写岀X的化学式；3 .画岀X的结构式。第十题（13分）钒与N-苯甲酰-N-苯基羟胺根离子在 4mol/L盐酸介质中形成紫红色的单核配合物，该配合物溶液可进 行比色测定，用以定量测定钢中钒的含量。该配合物是

10、电中性分子，实验测得其氧的质量分数为15.2% o1 通过计算确定该配合物的化学式；2. 画岀它的全部可能立体结构（不要求光学异构体）。3指岀其中最稳定的是哪一种。与其它几种相比，它在分子结构上有什么特点？第 一题（15分）1苄基-2-萘基醚是芳香族的混醚，其传统合成方法采用威廉森法。主要用于合成苄氧萘青霉素等医药 工业，且广泛地作为合成香料，用于皂用香精、化妆品香精、草霉香精及调合香精等香料工业。写出合成苄基 -2-萘基醚的化学方程式。2三羟甲基丙烷（简称TMP ）是重要的化学中间体和精细化工产品，广泛应用于生产高级醇酸树脂和聚氨脂、聚脂、合成干性油、高级润滑油、印刷油墨、增塑剂、玻璃钢、纺

11、织助剂等，在许多方面其性能优于甘 油、新戊二醇和季戊四醇。工业上可以用正丁醛和甲醛（实际消耗量为1 : 3）为原料，用碳酸氢钠和碳酸钠混合碱溶液作为缩合催化剂，再加入少量的助催化剂三乙胺，在2585C常压条件下合成。（1）写岀分步反应方程式。(2)如果该合成是绿色工艺，如何处理副产物。3. N , N 双(对甲苯磺酰基)2 哌嗪羧酸甲酯是合成抗结核病及抗类风湿病药物2 哌嗪羧酸的中间体。其合成路线如下：A + Br2 B C+ CH3二 SO2CI - D B + D -_(1) 写岀A、B、C、D的结构简式；(2) 命名 B 和 CH3二SO2CI。CO（NH 2）2 （或 N 三 C NH

12、2）; B:H N = C= O （各 1 分）参考答案（0502）第一题（5分）1 .铁、铜、镍、铅等金属元素（1分）2 煤和其它物质的燃烧（1分）一 93. 1.8 x 10 mol （1 分）4降低水的凝固点，防止水在较冷温度下结冰（1分）升高水的沸点，减少水的蒸发（稀溶液的依数性）（1分）第二题（9分）1大大（各1分）2苯胺氮原子上的未共用电子对与苯环形成P- n共轭体系，而使氮原子上电子密度降低，所以碱性比氨弱，不能用石蕊试纸检验其碱性。（1分）3由一 N02的吸电子使Cl- C的C上更正，易亲核，水解是亲核取代（1分，空间位阻效应解释也可）4. - NO2拉电子使CH3上氢的酸性增

13、强：CH3NO2H十+一CH2NO2 （1分）5. 对于酚类化合物，后者因-NO2两侧邻近甲基的排斥力，迫使一NO?偏转平面，从而使其拉电子共轭效应大幅度减弱，而甲基的推电子作用影响相对较小；（2分）在取代苯胺中，由于前者一N（CH 3）2中两个邻位的硝基在甲基空间效应的作用下，无法很好地与苯环共平面,使其拉电子共轭效应大大降低，而后者则无此空间效应的影响。（2分）第三题（7分）1 阳极：Pbf Pb2 + 2e （1 分） Pb2 + 2CH3SO3Pb（CH 3SO3）2阴极：2H十 + 2eTH2 （1 分）总反应：Pb+ 2CH3SO3H Pb（CH3SO3）2 + H2 （1 分）2

14、. 阻止Pb2+向阴极移动。（1分）如没有隔膜，Pb21将向阴极移动，发生阴极析铅的副反应：Pb2+ + 2eT Pb （1分）3不需要。为甲磺酸为强电解质，其水溶液具有很强的导电性，故没必要再加入支持电解质。（1分）4实现氧化还原反应靠的是清洁而干净的电子，无三废排放，符合环境保护的要求。（1 分）第四题（分）1. n（Fe） = 9.30mmol n（KNO 3） = 2.50mol n（K 2C2O7） = 0.30mol （1 分）6Fe° + CgO?。+ 14H = 6Fe? + 2Cr? + 7H?0 （1 分）n（Fe2 ） : n（NO3 ） = 7.50 : 2.

15、50 = 3 : 1 （ 1 分）即: NO3 + 3Fe2 + 4H = 3Fe3 + NO f + 2H 2O （1 分）2 氧气将部分 Fe2+氧化为Fe3+，加入的KNO 3不变，则滴定中消耗K2C3O7偏小（v 18.00mL ），使n （Fe2+） : n（NO3）3 : 1，反应中KNO 3将得到价态更低的还原产物。（2分）3. 2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+ 2Hg2+ + Sn2+ 2C= HgzCbJ + Sn4+ （各 1 分）第五题（7分）1. 4.1CH3COOLi + 0.1Fe（NO3）3 + 0.9Si（OC2H5）4 + 4战0C2H5

16、OH （2 分）2但固相法不易保证成分的准确性、均匀性且合成温度较高。溶胶-凝胶此法合成离子导体具有纯度高, 均匀性好，颗粒小，反应过程易于控制等优点。（2分，答岀要点即可）3 .脱去吸附水（1分）及NO 3一氧化分解 有机物成分烧失（1分）（约）603 （ 1分） 第六题（10分）1. DNA （1 分）3.配位键、冠醚和穴状配体、疏水作用（1分，答岀1种即可）4. C :2. A :第七题（10分）1. A: COS B: CO2 C: SO2 D: H2S E: S F: HCOOH G: CO （各 1 分）2. S8 （ 3 分）第八题（8分）1. KBrO 3 + 5KBr + 6

17、HCl = 3Br2 + 6KCI + 3H 2O （1 分）5Br2 + HOOCNH 2CHCH 2S SCH2CHNH 2COOH + 6出0=2HO3SCH2CHNH 2COOH + 10HBr （1 分） Br 2 + 31 = 13 + 2Br 13 + 2S2O = 31 + S4O（1 分）2氧化胱氨酸的反应是很快的，而KBrO 3氧化KBr才是决定反应速率的一步。当碘量瓶中刚刚开始岀现黄色时，Br?与胱氨酸已完全反应，（但Br?的浓度仍然很小，并且没有来得及扩散到空气中。此时加入KI，就不会再有Br?生成。因为12在I 过量的水溶液中生成 h离子，挥发性比 Bq弱得多，可以避

18、免 Br?挥发所带来 的误差。）（2分）迅速加KI的目的是尽可能减少溴的挥发（1分）3.238.3 （3 G 25°°-0.5 c? V）/5000 他（2 分）m第九题（8分）1 . A: B B : Al C: H （各 1 分）2 . AI（BH 4）3 （AIB 3H12） （2 分）C6H5c=oC6H5N OC6H5（各 1 分）4. AI（BH 4）3+ 12H?O = AI（OH） 3 + 3B（OH）3 + 12H?t（ 1 分）第十题（13分）1. N 苯甲酰N 苯基羟胺根离子（以下用 X 表示）的相对分子质量为 212,氧的质量分数为 15.1%。 当只有此配体与钒配位，氧的质量分数必小于15.09%，而实际为15.2%，所以一定有配位氧原子（1分）。设钒与1个氧、3个X 络合（钒最高+ 5），氧的质量分数为 15.9%，需要增加 X 数目和减少配位 O数目 这都 是不可能的；因此配合物中可能存在第 3种配体，从条件来看反应是在盐酸介质中进行的，可能存在CI 做配体（1分