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化学竞赛模拟卷模拟卷11


全国高中化学竞赛模拟试题十一
1.008

He 4.003 O Ne B C N F Li Be 6.9419.012 10.8112.0114.01 16.0019.00 20.18 Al Si P S Cl Ar Na Mg 26.9828.09 30.97 32.0735.45 39.95 22.99 24.31 K Ca Sc Ti V C

r Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.1040.08 44.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.9083.80 Sn Sb Te I Xe Ru Rh P d Ag Cd In Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc 85.4787.62 88.9191.22 92.91 95.94 98.91101.1 102.9106.4 107.9 112.4 114.8118.7 121.8127.6 126.9 131.3 Hf Ta W Re Os Ir P t Au Hg Tl P b Bi P o At Rn Cs Ba [210] [222] -Lu 178.5180.9 183.9186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210][210] 132.9137.3La Fr Ra [223] [226]Ac-Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt H

相 对 原 子 质 量

第一题、20 世纪 60 年代,化学家发现了一类比 100%的硫酸还要强的酸,称为超酸。 超酸大多有强路易斯酸和强质子酸混合而成。 1-1.氟磺酸(HSO3F)是一种重要的强酸性溶剂。用 SbF5 与氟磺酸反应后,可得到一 种超酸 H[SbF5(OSO2F)]。写出该超酸在氟磺酸中电离的方程式。

1-2.超酸的重要用途是向链烷烃供给质子,使其质子化产生碳正离子。例如:

H │
H─C─H

+H2SO3F+

H │
H─C

H H

+

—H 2

│ H

│ H

H—C+

H │ │ H

+ (1)写出 CH5 的中心原子杂化类型,并指明该结构式中 C

H 键的名称。 H

+ (2)写出 CH3 的中心原子杂化类型,并指明该结构中 C-H 共价键的夹角。

+ (3)写出乙烷与超酸反应生成的 C2H7 离子可能的结构式。

第二题、A,B 为同主族短周期元素,A 最高价含氧酸根为平面构型,B 最高价含氧酸根为 正四面体构型。将 A 的最高价含氧酸冷冻后与 B 的最高价氧化物混合,升温融化,维持温 度 40℃,剧烈反应生成气体 C,氟化硼可于 C 以摩尔比 1:1 反应,生成 D,将 D 溶于硝基 甲烷中,通入干燥的氟化氢气体可得到沉淀 E,E 的阳离子与 CO2 为等电子体,阴离子为 四面体构型。将 E 与氟化钠在 240℃反应得到产物 F,F 与固态 C 中的阴离子为等电子体。 2-1 写出 A 和 B 生成 C 的方程式________________________________________ 2-2 推测 D,E,F 的结构 2-3 F 可苯剧烈反应,写出反应的方程式

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第三题、是一种重要的化工产品,用途十分广泛 3-1、制备硫代硫酸钠的方法之一是把二氧化硫通人硫化钠和碳酸钠(摩尔比 2︰1)的 混合溶液。在反应过程中,先生成黄色的固体,其量先逐渐增多,然后又逐渐减少,溶液的 pH 值降到 7 左右时,溶液近于无色,反应已经完成。如果继续通入二氧化硫,溶液的 pH 值降到 5,又会有固体物质出现。 写出和以上现象有关的各个配干的化学方程式。

3-2、硫代硫酸钠在药剂中常用作解毒剂,可解卤素单质(如 Cl2) 、重金属离子(如 Hg2 + )及氰化物(如 KCN)中毒,试回答: - (1)S2O32 为何种几何构型,S 的氧化数为多少? (2)写出其中一个与解毒有关的反应方程式。

第四题、 土壤中有机物质含量的高低是判断土壤肥力的重要指标, 通常通过测定土壤中碳的 含量来换算。方法如下: (1)准确称取一定量的风干土样 W=2.00g,加入 10mL 某浓度的 K 2Cr2O7 ,使土壤 中的碳氧化; (2)用 FeSO 4 溶液(浓度 c=0.200mol/L),滴定溶液中剩余 K 2Cr2O7 ,用去 FeSO 4 溶 液体积为 V1 ? 19.5mL (3)另取一份等量相同浓度的 K 2Cr2O7 溶液,用相同的 FeSO 4 溶液(c=0.2000mol/L) 滴定,用去 V2 ? 49.5mL 。试回答下列问题: 4-1 写出有关反应方程式

4-2 求土壤中碳的质量分数。计算过程:

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第五题、麻黄碱是一种神经型药物,常用于医治支气管哮喘等疾病。其结构式如下:

对它的检识方法是:在麻黄碱或其盐的水溶液中加入 CuSO4 溶液,再加入 NaOH 溶液,可 产生蓝紫色物质中性分子 X,X 中含氮为 7.14%,含铜为 16.2% 5-1、给出麻黄碱的系统命名,麻黄碱光学异构体数目 5-2、写出 X 的化学式 5-3、给出 X 的结构

第六题、6-1.磁性材料 Fe2O3 可由 FeSO4 热分解反应制得。写出反应方程式。

6-2.在醋酸溶液中 K4Fe(CN)6 和 NaNO2 反应可得纯 NO。写出反应式。

6-3.在酸性溶液中 NaNO2 和 KI 反应可得纯 NO。写出仅应式。

按下列两种步骤进行实验(1)先把 NaNO2 加入酸性溶液后再加 KI, (2)先混合 KI 和酸性溶液后再加 NaNO2。问何者制得的 NO 纯?

6-4.硫和石灰乳反应得五硫化钙(CaS5)和硫代硫酸钙(CaS2O3) ,写出反应式。

第七题、7-1

比较下面的等电子系列的熔点,说明 H3N-BH3 熔点高的原因并图示之。 H3C—CH3 H3C—F H3N-BH3 -180℃ -141℃ 104℃

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7-2

图示出 O

O 分子间及

C N 分子间的氢键

NH2

H N

O N SH H O OH

7-3

谷胱甘肽(GSH)其结构为:

OH O O

画出其 ,

中所有氨基酸的结构,用*标示出手性中心。并指出 GSH 有几种同分异构体。 (提示:肽是 由一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基缩合而成的)

第八题、在强酸性的非水溶液,如 SbF5 的 HF 溶液中通入 H2S 气体,结果只得到一种 晶体 A。经分析,A 的阴离子具有八面体结构,阳离子与 PH3 是等电子体。 8-1 8-2 确定 A 的结构简式,写出生成 A 的化学反应方程式。 在上述反应中,H2S 起着什么作用?

8-3 A 物质能对石英有腐蚀作用,问 A 的哪一种离子对石英具有腐蚀作用? 8-4 如何贮存 A?

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第九题、NH4Cl 为 CsCl 型结构,晶胞中包含 1 个 NH4+和 1 个 Cl ,晶胞参数 a=387pm。 9-1 NH4+热运动呈球形,试画出晶胞结构示意图。 - 9-2.已知 Cl 半径为 181pm,求球形 NH4+的半径。 9-3.计算 NH4Cl 晶体密度。 9-4.若 NH4+不因热运动而转动,H 为有序分布,则 NH4Cl 的几何构型如何?画出晶胞结构 示意图。


第十题、10-1、在 25℃,CuS 在纯水中的溶解度为 3.3× 10?4g· dm?3,试计算 CuS 的表观 Ksp。 而 25℃时 CuS 的实际 Ksp 为 8.5× 10?36,试解释为什么 CuS 比实际 Ksp 预期的溶解度更大?

10-2、为了测定 Tl2S 的 Ksp,测得 Tl2S 在无 CO2 的蒸馏水中的溶解度为 6.3× 10?6mol· dm?3, 假设溶解的 S2? 水解成 HS (忽略 HS 水解到 H2S) 。试计算 Tl2S 的 Ksp。
- -

第十一题、铂的配合物是一类新抗癌药,如顺式–二氯二氨合铂对一些癌症有较高治愈 率。铂元素化学性质不活泼,几乎完全以单质形式分散于各种矿石中,铂的制备一般是先用 王水溶解经处理后的铂精矿,滤去不溶渣,在滤液中加入氯化铵,使铂沉淀出来,该沉淀经 1000℃缓慢灼烧分解,即得海绵铂。回答下列问题: 11-1 写出上述制备过程有关的化学方程式; 11-2 氯铂酸与硝酸钠在 500℃熔融可制得二氧化铂,写出化学方程式。PtO2 在有机合 成中广泛用作氢化反应的催化剂,试问此反应中实际起催化作用的物种是什么? 11-3 X 射线分析测得 K2[PtCl6]晶胞为面心立方,[PtCl6]2 中 Pt4 位于立方体的八个顶角
- +

和六个面心。 问 Pt4 采用何种类型杂化?[PtCl6]2 空间构型?K 占据何种类型空隙?该类型
+ - +

空隙被占百分率?标出 K 在晶胞中的位置。



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2008 年全国高中化学竞赛模拟试题十一参考答案 第一题 - 1-1.H[SbF5(OSO2F)]+HSO3F = H2SO3F++ [SbF5(OSO2F)] 1-2. (1)sp3 三中心二电子键 o (2)sp2 120 H (3) CH3CH2 H
+

H CH3 CH3

+

第二题 2-1 2HNO3 + P2O5 (或 1/2 P4O10 )=== N2O5 + 2HPO3 2-2 (NO2)2O→BF3 , NO2[BF4], NO2F 2-3 C6H6 + NO2F === C6H5NO2 + HF

(写 H3PO4 得一分)

第三题 3-1、 2Na2S+4SO2+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2, 固态物质逐渐增多是因为 SO2+Na2S+H2O - - =Na2SO3 十 H2S, 2H2S+SO2=3S+2H2O, 固态物质减少是因为 S+SO32 =S2O32 , pH - - 在 5 左右又产生固态物质是因为 S2O32 +SO2+H2O=2HSO3 +S
2 3-2、 (1)S2O3 -为四面体构型,结构为 2 +4Cl2+5H2O=2SO4 -+8Cl-+10H+ 2- - =SCN +SO3


S 的氧化数平均为+2 (2)S2O32 2S2O32-+Hg2+=Hg(S2O3)22- S2O32-+CN-

第四题 4-1 2K2Cr2O7 ? 3C ? 8H2SO 4 ==== 2K2SO 4 ? 2Cr2 (SO 4 )3 ? 3CO2 ? 8H2O ;

K 2Cr2O7 ? 6FeSO4 ? 7H2SO 4 == K2SO 4 ? Cr2 (SO4 )3 ? 3Fe2 (SO4 )3 ? 7H2O
4-2 K 2Cr2O7 ? 6FeSO4 ? 7H2SO 4 == K2SO 4 ? Cr2 (SO 4 )3 ? 3Fe2 (SO 4 )3 ? 7H2O

1 K 2Cr2O7 总的物质的量 ? ? 0.200mol/L ? 49.5 ?10 ?3 L ? 1.65 ?10 ?3 mol , 6 ?3 。o l / L c(K2Cr2O7 ) ? 1.65?10 mol/(0.01 L) ? 0 . 1 6 5 m
设土样中 C 的物质的量为 x。

1 ? 0.200mol/L ?19.5 ?10 ?3 L ? 6.5 ?10 ? 4 mol , 6 ?3 ?4 ?3 与 C 反应的 K 2Cr2O7 的物质的量 ? 1.65?10 mol? 6.5?10 mol ? 1.0?10 mol。
剩余的 K 2Cr2O7 的物质的量 ?

2K2Cr2O7 ? 3C ? 8H2SO 4 ==== 2K2SO 4 ? 2Cr2 (SO 4 )3 ? 3CO2 ? 8H2O
3 1.0?10 m o lx
?3

2

x=0.0015mol

? (C) ?

0.0015mol ?12 g / m o l ?1 0 0 ?% 0 . 9 0 % 2 . 0 0 g

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第五题 5-1、 1-苯基-2-甲胺基丙醇,两个手性碳,异构体数为 22=4 5-2、氮铜摩尔比为 2:1,则含两个麻黄碱配体,反应中无与二价铜反应的还原剂,则铜的氧 化数不变,配合物为中性分子,故二个配体应失去二氢,配合物化学式为: C20H28N2O2Cu 5-3、

第六题 6-1.2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑; 6-2.K4Fe(CN)6+NaNO2+2HAc=K3Fe(CN)6+NO↑十 KAc+NaAc; 6-3.2NaNO2+2KI+2H2SO4=2NO↑+I2+2Na2SO4+2H2O;第(2)种方法的产物纯。 因 NaNO2 在酸性溶液中分解为 NO 和 NO2。 6-4.3Ca(OH)2+12S=2CaS5+CaS2O3+3H2O 第七题 7-1 H3NBH3…H3NBH3 形成二氢键 Cl H
H CH3 C Cl H Cl C CH3

CH3 H Cl

7-2

7-3
O

NH2 OH O
*

OH O

NH2

*

OH SH

O NH2 OH

GSH 共有 6 个同分异构体
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第八题 8-1 A:[SH3]+[SbF6]- ;SbF5+HF+H2S→[SH3]+[SbF6]-; 8-2 H2S 起着碱的作用(质子接受者) 。 8-3 SH3+ 8-4 聚四氟乙烯的塑料瓶中

第九题 9-1.如右图所示 9-2.154.1pm 9-3.1.53g/cm3 9-4.如右图所示 说明:4 个 N—H 键按四面体方向分布,分别指向立方体德各相交错 - 的顶点,即 4 个 H 分别和 4 个不相邻的 Cl 连接(异种电荷间的引力作用) 第十题 10-1、Ksp=1.19× 10?11 - 这是由于 S2 离子的水解所致。 10-2、2.50× 10?23 第十一题 11-1 3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2PtCl6 + 4NO + 8H2O H2PtCl6 + 2NH4Cl = (NH4)2PtCl6 + 2HCl (NH4)2PtCl6 Pt + 2NH3 + 2HCl↑+ 2Cl2 11-2 H2PtCl6 + 2NaNO3 PtO2 + 3Cl2 + 2NO + 2NaOH PtO2 + 2H2 = Pt + 2H2O 实际上起催化作用的是反应中,二氧化铂被氢还原而成的铂黑。 11-3 d2sp3,八面体,四面体空隙,面心立方晶胞含四个结构基元,即有 8 个 K ,亦有


8 个四面体空隙,故占据率 100%,[1/4,1/4,1/4 ]

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