全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试卷模拟一(神题)

1、 PAGE PAGE 9全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试卷（2009年9月13日 9：00 - 12题号12345678910总分满分257106131791516100得分评卷人竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。不得使用涂改液或涂改纸。附草稿纸一张。不得持有任何其他纸张进考场。姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第一题（2分） Rutherford 于1

2、919年设计了一个盛气体的容器中，用天然放射源RaC的粒子轰击氮原子的试验。在当源离开ZnS的荧光屏远达40cm时，ZnS屏上仍能看到闪光，这表明产生闪光的粒子质量远比粒子小。若将产生闪光的粒子与粒子从静止始在同一电场下加速，加速完毕时两者的速度之比为1：2-0.5，试写出发生的核反应方程式。第二题(5分) 1997年7月在加拿大蒙特里尔举行的第29届国际化学奥林匹克竞赛中,有一道实验竞赛试题,给学生6种液体样品,又给出8种可供选择的有机物名称,要求定性检出这6种样品分别是什么。这8种有机物的名称为:2-丁酮、1-癸烯、2 ,3-二氨基-2 ,3-二甲基丁烷、己烷、3-甲基-1-丁醇、2-甲基

3、-2-丁醇、壬醛和丙酸。我们的选手一上手就在6种样品里加进氧化性极强的铬酸水溶液,发现有一种液体既不使铬酸变绿,又不溶于水。请问,这种液体是什么?设想各种可能,并做出解释。 （5分）第三题(7分) 太阳能电池是21世纪的新能源，早在1991年，位于瑞士Lausanne的瑞士联邦技术研究所的Michael Gratzel 仿造叶绿素的工作机理，就制造了如下电池（剖面图）：其中，A是透光的玻璃，B是既透光，又能导电的高分子薄膜；夹在高分子薄膜中的是含碘离子的水溶液，溶液的底部则是纳米级的二氧化钛晶体，在二氧化钛晶体表面上有一种钌(II)的配合物，是光繁化剂。所谓光繁化剂，就是将对光不敏感的TiO2

4、接受光子能量这个过程“繁化”，达到更高的光能利用率。从反应机理看，它起了产生电子的作用。一次循环后，溶液中的粒子没有变化，I-的作用是使Ru恢复原来的状态。根据示意图、描述，写出此太阳能电池的工作机理。Ru配合物可简单地用Ru2+表示 （7分）第四题(10分) 将乙酰乙酸乙酯冷却到-78摄氏度时，可得到一种结晶形的化合物A，若将其先与Na反应，再冷却到-78摄氏度4-1 画出A，B的结构式： （2分）4-2 在进行上述反应时，某研究生用普通玻璃器皿进行反应，结果发现冷却到-78摄氏度时，A、B都出现羟基、乙烯基、羰基的吸收峰，说明原因，写出机理。 （5分）4-3 A、B共存体系中A、B含量的多

5、少也与溶剂有关，试估计在乙醇中与在环己烷中，A、B含量的相对多少，说明原因。 （3第五题(6分) 氢是理想的未来能源,人们除了电解制氢外,还一直在研究不用电解的氢源.其化学难题是如何将适量的自由能传递给水分子,使它分解.最近已发现约10000个这样的水分解热化学循环,其中大多数靠计算机的帮助.不过意味深长的是最有希望的循环是凭化学家的直觉首先发现的.有两种可能有用的程序,其中一种程序的示意图如下：5-1写出各循环步骤反应的化学方程式 （4分）5-2热化学循环有耗能大、价格高等缺点，但并非“一无是处”，试指出此法的优点 （2分）第六题(13分)下图为一螺环化合物的合成路线：6-1 写出字母所代表

6、的有机物结构，给出I的CCS命名。 （10分）6-2 给出最后一步反应的机理 （3分）第七题(17分)世界是联系的，联系是客观的、普遍的。这些哲学道理在晶体结构中也得到了体现：7-1 下图为三种相似的晶体结构的化合物的LDF价电子密度分布图：7-1-1 根据前两种晶体的结构，猜测第三种化合物BeO属何晶系，属哪种Bravis点阵形式？（2分）7-1-2 比较三种化合物的共价离子性的相对大小，给出理由 （3分）CaF2与ZnS(立方)是有着相似晶体结构的两种化合物,例如,它们都属立方晶系,在晶胞中,阳离子的排列方式都为一个四面体.7-2试用一个阳离子在体心的立方体表示出CaF2与ZnS(立方)中

7、阳离子的配位情况. （2分）CaF2ZnS7-3 还有另外两种晶体,它们的晶胞中,阳离子也呈四面体状排布,现给出其阳离子配位情况以及某些排布特征,请画出其晶胞. （4分）PbOPb2+为层状结构，层间有两种情况，一种为O2-填充层，（O2-的堆积是一种畸变简单立方堆积，但其c轴被拉长了）。另一种则是Pb2+未成键电子的富集区。请画出至少含有一个可见Pb2+四面体的晶胞，并标示出来。（2分）PdO其结构可看作两条正交的长链交错堆砌并共用一定的O2-而成，O原子配位数为4，呈四面体状，试取其含有4个PdO的四方晶胞。（2分）7-4 MoS2、CdI2、NiAs三者的晶体结构，可两两类比，它们之间都

8、各有相似之处，下图为NiAs与CdI2结构的类比：现给出MoS2的晶胞沿c轴方向的投影图（图中有4个晶胞）： 说明：从上到下，从左到右的数字为0.625，0.875，1/4，3/4，0.125，0.3757-4-1 画出MoS2的晶胞，并给出类似下图的Mo（小写字母）、S（大写字母）的堆积形式 （4分）7-4-2 从配位多面体的排布及连接来看，MoS2结构与CdI2有何共同点？ （2分）第八题（9分） 某实验员要对一瓶放置已久的、将用于实验的乙二醇进行检验，纯度要求在95%以上。现取0.1038g乙二醇试液，作如下处理：将此试液用50.00mlNaIO4溶液处理10min，将混合液pH调至8.

9、0，加入过量KI，用c=0.05000 molL-1 Na3AsO3滴定至终点，消耗10.00ml溶液。将另一份50.00NaIO4 pH调至8.0，加入过量KI，用Na3AsO3滴定消耗40.10ml8-1 写出此分析法所涉及的方程式 （4分）8-2 求出试液中乙二醇的质量分数，此溶液是否符合要求？可能含有什么杂质？ （5分）第九题（15分） 回答下列元素化学相关小题：9-1 某晶体A在热核动力生产中提供能量，并可作为生产氢弹的原料。将11.3gA与足量HCl反应生成25.3L气体B，B具有还原性，平均密度为空气的0.139。请写出A和B的化学式。 （3分）9-2将14.65g氧化物晶体A溶

10、于水中，通入过量SO2，过滤，干燥后得到10.42g固体B。取0.1465A溶于水后，加入过量H2O2充分反应后煮沸，用c=0.1328 molL-1的NaOH滴定，消耗19.88ml溶液。写出各步反应方程式（4分）9-3 TiO2+ 曾被一度认为是一个独立存在的离子，不过后来发现几乎所有的含TiO2+的化合物都有TiOTiO链状结构，例如，研究人员基于Ti（IV）的配位属考虑，将一水合硫酸氧钛的化学式写做TiO2/2（H2O）（SO4）3/3，试写出其中Ti（IV）的配位数以及配位情况。（3分）9-4 用乙醇处理pH=8.6的含H2O2的硫酸氧钛溶液可以得到一种固体。小心过滤，并微热，该黄色

11、固体失重27.3%，试写出该化合物的化学式及结构 （2分）9-5 VO2Cl的盐酸溶液与较强的还原剂锌汞齐反应，溶液的颜色会发生一系列变化，写出方程式，并注明颜色变化情况（3分）第十题（16分） 癸二酸，又名皮脂酸，是生产尼龙-1010的主要原料，也大量用来生产耐寒增塑剂（癸二酸二丁酯和癸二酸二辛酯），还用作环氧树脂固化剂癸二酸酐的原料。现在工业上癸二酸由蓖麻油经皂化、酸化和裂化等工序制备，由于蓖麻油是从蓖麻籽中提取出来的，生产成本较高。前苏联成功开发了癸二酸电合成工艺，以下是制造癸二酸的工艺流程图：10-1 根据流程图，写出电合成法制癸二酸的分步反应方程式及电极反应方程式 (6分)10-2 3,4,7,9,13都是一种装置，它们的作用是什么？3,4的工作温度相同吗？谁的温度更高？说出理由 (3分)10-3 10是加热器，它的作用是什么？ (1分)10-4举出2种本法产生的副产品（有机物）（1分）10-5 在获得高正电压的前提下，本法最经济的电流密度