高中化学竞赛初赛模拟试卷44

1、2008高中化学竞赛初赛模拟试卷（44）（时间：3小时满分：100分）第一题（3分）气态物质的溶解度可用每升水中能溶解的气体的毫升数表示，它的大小与温度和该气体的压强有关。已知0c和1.01 x 105Pa时，氧气的溶解度为 49.10 mL ,氮气的溶解度是 23.20 mL。试计算该温度下空气 （。2： 21%,2：78%）溶解在水中的氧气和氮气的体积比是1 ： 。第二题（6分）光发动机是利用光能作动力直接把光能转变成机械能输出的装置。其核心装置是化学反应室，室内密 封着一种无色的化合物 Ao在光照射时，A能接受光能发生化学反应，在无光作用下又发生逆反应，如此 循环往复从而带动活塞的往复运

2、动。. A是中学教材上的常见物质，它的化学式是 .写出A在密封室中的全部化学反应方程式；.简单分析密封室活塞被驱动的原因。第三题（7分）口卜咻化合物是一类含氮杂环的共轲化合物，其中环上各原子处于一个平面内（结构如图1、图2）。吓咻环中含有4个口比咯环，每2个口比咯环在2位和5位之间由一个次甲基桥连，在 5, 10, 15, 20位上也可 键合4个取代苯基，形成四取代苯基吓咻。图1吓吩的结构图2取代四苯基吓咻1 .如果吓吩与XC13形成配合物，写出该配合物的化学式;2.预测吓咻环（吓吩）是否有芳香性，为什么？3. 口卜咻环能与哪些金属离子配位，列举三种金属离子。第四题（8分）铝与三乙胺形成的单核

3、配合物是电中性分子，实验测得其氢的质量分数为14.32%,画出它的立体结构,指出中心原子的氧化态和杂化类型。要给出推理过程。第五题（8分）某晶体的结构可看作由金原子和铜原子在一起进行（面心）立方最密堆积，它们的排列有序，没有相互代换的现象（即没有平均原子或统计原子），它们构成两种八面体空隙，一种由4个金原子和2个铜原子构成，另一种由2个金原子和4个铜原子一起构成，两种八面体的数量比是 1 ： 1。该晶体具有储氢功能， 氢原子全部填充在由金、铜原子构成的四面体空隙中。.写出该晶体储氢后的化学式。.该晶体属于哪种晶系？其四面体空隙由什么原子组成，是否全部等价？.画出该晶体的一个晶胞（金原子用大。球

4、，铜原子用大球）。.如果该晶体中金、铜原子的排列无序，出现相互代换的现象（按统计原子计），则其晶胞与哪种常见物质的晶胞是相同的?第六题（12分）世界环保联盟将全面禁止在自来水中加氯，取而代之的是安全高效的杀菌消毒剂ClO2 C1O2是一种黄绿色，有刺激性气味的气体，熔点： 59 C,沸点：11.0C。少量的C1O2可用饱和草酸（H2c2O4）溶液 与KC1O3粉末在60c时反应制得。.画出实验装置（制备、收集、尾气处理）简图。.写出制备和尾气处理中的反应方程式. C1O2为高效低毒的消毒剂，其消毒的效率是等物质的量的C12的 倍。.新型自来水消毒剂 C1O2可由KC1O 3在H2SO4存在下与

5、甲醇反应制备。写出化学反应方程式。5,欧洲一此国家用 NaC1O3氧化浓盐酸来制取 C1O2,同时有C12生成，且C12的体积为C1O2的1/4。 写出化学反应方程式。6.我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠（NaC1O2）的柱内制得 C1O2。写出化学反应方程式。和欧洲的方法相比，我国这一方法的主要优点是什么？第七题（5分）同位素示踪技术在化学的各个领域都有广泛的应用。利用核辐射探测灵敏度高的特点，已测定了许多 难溶化合物的溶解度、难挥发物的蒸气压、配合物稳定常数等。用放射性同位素标记的化合物反应以确定 反应机理及化合物键合状态已成为化学上普遍使用的手段。已知Hgl2 +

6、2NaI = Na2Hgl4,请设计实验，说明配离子Hgl42中4个I是等价的。第八题（12分）某金属X与短周期非金属元素组成的簇合物A （含X: 40.0%）,具有很好的空间对称性。14.73g A在氧气中燃烧，固体失重 43.7%,所得气体干燥后为 7.467L （标准状况下）CO?气体。.通过计算确定X的化学式；.画出出X的结构式；.指出化合物A中X的氧化数和杂化类型。第九题（11分）止咳酮（C6H5CH2CH2COCH3）在临床上具有止咳、祛痰的作用。作为治疗剂时，通常被制成亚硫酸 氢钠的加成物，便于服用和存放。.系统命名法命名“止咳酮”；.利用乙酰乙酸乙酯与 A反应，得到中间产物 B

7、,再经水解脱竣得到止咳酮，合成路线如下：乙酰乙酸乙酯+ a_C2h卦C空5Ht b 3oWMt止咳酮(1)写出A、B的结构简式(2)写出两步配平的反应的总方程式。(3)分离止咳酮的实验操作是什么？.写出止咳酮和饱和亚硫酸氢钠的加成产物的结构简式；溶液的 pH值对这一步制备反应有什么影 响？为什么？.某学生做止咳酮和饱和亚硫酸氢钠加成的实验时，在反应开始不久就出现有油状物漂在水溶液表 面的现象，继续加热回流，结果油状物不但没有消失反而越来越多，最后得不到晶体。试分析该学生实验 失败的原因。第十题(13分)Pb3O4为红色粉末状固体。该物质为混合价态氧化物，化学式可写成2PbO PbO2实验，其中

8、Pb( n )占约2/3, Pb(IV)约占1/3。下面是测定 Pb3O4中PbO和PbO2组分的实验：准确称取0.0400g0.0500g干燥好的Pb3O4固体，置于250mL锥形瓶中。加入 HAc - NaAc (1 ： 1) 10mL,再加入 0.2mol/L KI溶液12mL充分溶解，使溶液呈透明橙红色。力口 0.5mL 2%淀粉溶液，用 0.0100mol/L Na 2S2O3标准溶液滴定使溶液由蓝色刚好木1去为止，记下所用去的Na2s2O3标准溶液的体积为_ _ 2- 一 .、 、 一 一.V(S2O3 )。再加入二甲酚橙 34滴，用0.0100mol/L EDTA标准液滴定溶液由

9、紫红色变为亮黄色时，即为终点。记下所消耗的 EDTA溶液的体积为 V(EDTA)。.写出上述实验原理中的化学方程式；2,溶解Pb3O4固体为什么用HAc ,而不用常见的硫酸、盐酸、硝酸？使用缓冲溶液HAc -NaAc对后面的实验有什么意义？.写出Pb3O4中PbO和PbO2组分的物质的量.评价该滴定实验有什么特点(优点)？第H一题(15分)有机物A具有较强的酸性(比竣酸的酸性强得多)，A现取两份1.0000g A,做如下两个定性实验：溶于25mL水，以酚为指示剂，用 0.8000mol/L的NaOH溶液进行滴定，消耗其体积 21.92mL; 与25.00mL 1.0000mol/L酸fIe K

10、MnO 4溶液进行混合，充分反应后仅释放出 CO2,所得溶液用1.5000mol/L (NH 4)2Fe(SO4)2溶液进行滴定，消耗其体积 24.89mL;1.通过计算，确定 A的化学式或通式；2,写出A与KMnO 4反应的化学方程式.如果A是竣酸，写出满足条件的A的结构简式3种，它们互为同系列。.如果A不是竣酸，但酸性却比竣酸强，且摩尔质量小于150g/mol。(1)写出它的结构式、命名和电离方程式；(2)为什么它有这么强的酸性？(3)它的酸根是何种几何构型的离子？全部氧原子是否在一平面上？简述理由。参考答案第一题（3分）1 ： 1.76第二题（6分）N2O4 （2分。写NO 2不给分）N

11、2O4F 2NO2或 2NO2- -2NO + O2 （ 2 分）光照射时，密封室中的气体分子数增多，引起压强增大，驱动活塞。（2分）第三题（7分）1. C20H12N4XCI （2 分）.吓咻环中有交替的单键和双键，由 26个n电子组成共知体系，具有芳香性。（2分）, Mg2+、Fe2+ （Fe*）、Co3+ （各 1 分）第四题（8分）铝在化合物中一般显+3价，配体三乙胺N（C 2H5）3是分子，配合物中还应该有 3个H做配体。（1分）设化学式为A旧3（N（C 2H5）3）n （1分）1.008 -5n + 3）/26.98 + 3.024+ 101.19n = .1432,所以 n= 2

12、 （2 分）sp3 4 5 6d （1 分）第五题（8分）1. AuCuH 4（2 分）2.四方晶系（1分） 2个金原子和2个铜原子一起构成，全部等价（1分）4. CaF2 （1 分）第六题（12分）（3分）1.水（1分）（2分）燃烧产物中 O 元素质量为 2.401g （ 14.73 X（100% 43.7% 40.0%） （1 分）设氧化物为XOn/2,讨论得只有n=3时，存在符合题意的元素X; Co （58.9） （2分）所以 A 中 Co 的物质的量为 0.1mol （5.892/58.9 ）,而碳为 0.333mol （7.467/22.4 ）剩余质量为 4.838g （ 14.73

13、 5.892 12.01 X 0.333）,一般为O元素，物质的量为 0.302mol ,所以Co ： C ： O = 3 ： 10 ： 9, （1分）考虑到实际结构和成键，每个分子中应该还有1个氢原子。（1分）化学式为 83C10HO9 （Co3（CH）（CO） 9） （2 分）3. +1 （1 分）sp3d2 （1 分）第九题（11分）4苯基一2丁酮（1分）CHjCOCHCOOC,A: O-CH2Cl B:盛（各1分）CH3COCH2COOC2H5 + CH2Cl + CH 3CH2ONa.CHjCOCHCOOCH,+ NaCl +CH3CH2OH (1 分)WOCHC。001H,I+ N

14、aOH + HCl -C6H5CH2CH2COCH3+CO2T + NaCl +CH3CH2OH （1 分） （3）分液（1分）OH（1 分）SDjNu止咳酮与亚硫酸氢钠的加成反应是一个可逆的平衡反应（1分），当存在少量酸或碱时，能够使亚硫酸氢钠分解而除去，最终导致生成的加成产物又分解回到原来的止咳酮（2分）NaHSO3与醛酮的加成反应是一个可逆的反应原因。微量的酸碱都可以导致产物分解。而此前进行脱竣 反应时，是在强酸条件下反应的，分液时又不容易彻底除去游离酸，这就很容易导致在回流时原已生成的产物 水解。（2分）第十题（13分）1. Pb3O4+4HAc =2Pb（Ac） 2+PbO2+H2O

15、 （2Pb（Ac） 2是弱电解质，PbO2 是酸性氧化物）PbO2+3I +4HAc = Pb（Ac）2+L +2H2O+2AC （I3 也可以写为 13 + 2s2O32 = 3I + S4O62Pb（Ac） 2+ EDTA4 = PbEDTA 2 + 2Ac （ EDTA 4也可以写其它的酸式离子）（各1分）2,由于HNO3易氧化（1分）；H2SO4会生成PbSO4沉淀分（1分）；HCl能与PbO2反应（1分）；而HAc 既不会被Pb（IV）所氧化，又不会氧化后来加入的广，同时还能避免生成 PbI2沉淀（PbI2溶于HAc） （1分），所以相比之下以选择 HAc最为合适。准确7定Pb2+离

16、子，选择溶液最佳酸度也是一个重要因素。当溶液 pH较小时，EDTA酸效应增强，导致 EDTA阴离子（丫4一）浓度太小，不利 PbY2一的生成（1分）；若溶液pH较大，Pb2离子又会水解（1分）。一般 来说，pH大应有利于PbY2 一的生成，但当pH为7.2时，Pb2+ （起始浓度0.01mol/L ）开始水解，再考虑到二甲 酚橙指示剂仅限于 pH 6.3的溶液使用，因此选择 HAc NaAc为缓冲剂比较适宜。n（PbO2）= 1/2c（S2O32 ） x VG2O32 ）n（PbO） = c（EDTA） x V（EDTA） n（PbOz）（各 1 分）4.实现了连续操作，能有效地节约实验时间；

17、另外，由于避免了溶液的转移和固体的过滤、洗涤操作，从而降低了实验误差，使测定结果重现性较好，更符合滴定操作要求。（1分）第十一题（15分）1 .设 A 为 n 元酸，1.0000/M = 0.8000 X 0.02192/n , M = 57.02n （1 分）所以M的化学式可能是（C2HO2）n或（C3H 5O）n （ 1分）1.0000g 与 KMnO 4 反应的物质的量是 n（KMnO 4） = 1.0000 X 0.02500 1.5000 X 0.02489/5 = 0.01753mol （ 分），A的化合价共升高 5X 0.01753/（1.0000/57n） = 5.0n （1分

18、），所以满足条件的是（C2HOz）n,考虑到有机物的成键特点，A的通式应该是（C4H2O4）m, 2m元酸（1分）2 . （C4H2O4）m+ 2mMnO 4 + 6mH + = 4mCO2+ 2mMn 2+ 4mH2O （1 分）3. HOOCC 三 CCOOHHOOC COOHMHOOC COOHHOOC. .COOH3IOOCcoonHOOC-4coo H（3分，写HQOCCOCJHHOOC COQHH不给分）HOOCH2十-o Ddueoo、 、cc- OHcc- OH（1） i 11, 2一二羟基环丁烯二酮C COHC -C-OH/ /（各1分）（2）强酸性的原因在于： A中一OH属于烯醇式，H+易电离；A中H +电离后形成的酸根是一共知体 系，有利于 。一上负电荷的分散，增加 B的稳定性。C=O的拉电子性使得 A中OH易电离，B中O易分 散。（