全國高中生化學(xué)競賽（省級(jí)賽區(qū)）模擬試題及答案07

第 22屆全國高中生化學(xué)競賽（省級(jí)賽區(qū)）模擬試題 07 1 18 1 H 13 14 15 16 17 2 B C N O F 0 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 5 P 6 S 7 8 9 K 0 1 2 3 V 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Y 0 1 2 3 44 5 6 7 8 9 0 1 2 3 I 4 5 6 72 3 4 W 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 85 86 87 88 8904 105 106 107 108 109 110 111 57 8 9 0 1 62 3 4 5 6 7 8 9 0 1 9 90 1 2 U 3 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 第一題：（ 7分） 最近，第 118號(hào)元素已經(jīng)被 美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室與俄羅斯杜布納聯(lián)合原子核研究所的科學(xué)家聯(lián)合 合成出來了，他們利用 48擊含有 151 個(gè)中子的 成了第 118號(hào)元素（ 用符號(hào) A 表示），并觀察到該原子會(huì)連續(xù)發(fā)生 3 次衰變?nèi)缓笤倭殉蓛蓚€(gè)大小相當(dāng)?shù)脑印?（ 1） （ 2） 次衰變后該原子原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)分別為多少； （ 3） 18號(hào)元素的價(jià)電子構(gòu)型； （ 4） 是具有 2、 8、 20、 28、 50、 82和 126個(gè)質(zhì)子或者中子的原子核比其他原子的原子核穩(wěn)定，那么我們有理由相信第 126號(hào)元素會(huì)比其他第八周期的元素先合成出來。試寫出該元素原子的價(jià)電子構(gòu)型 。 第二題：（ 8分） 奧運(yùn)火炬手手中的“祥云”火炬在各種天氣條件下 都能很好的燃燒，那么它是用什么做為燃料的呢？經(jīng)調(diào)查得知，北京奧運(yùn)會(huì)的火炬燃料 用的 是丙烷 。現(xiàn)在已知 烷在空氣中完全燃燒可以放出 6600 （ 1） （ 2） O2(g)=2O(l)=2O(g)= 2(g)= 3H8(g)= 反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變； （ 3） 第三題：（ 22分） 金屬 M 可以與稀鹽酸作用生成紅色的化合物 A，向 A 中加入少量活性炭，加熱，在攪拌下加入過量的濃 滴加適量 續(xù)加熱 10分鐘，趁熱過濾，得一橙黃色溶液，冷卻后有橙色晶體 含 將 到另一化合物 D， （ 1） 出 A， C， 學(xué)式并畫出 A， 構(gòu)式 ； （ 2） 分別畫出它們，并指出其中是否存在 對映異構(gòu)體 ； （ 3） 中加入無水乙醇，則生成藍(lán)色化合物 B，寫出 一種分析化合物 C 中 將固體 C 與一定量濃鹽酸混合，加熱溶解，得一紫紅色溶液；加 1滴 30% 熱，溶液變?yōu)闇\紅色；煮沸除去過量的 卻，加入過量且定量的 準(zhǔn)溶液，再加入一定量六亞甲基四胺至 入 2滴二甲酚橙做指示劑，用 準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，通過計(jì)算知道 （ 4） 2 時(shí)的 什么？為什么需要 加入 （ 5） 入六亞甲基四胺的作用是什么？終點(diǎn)顏色的變化什么？ 我們倡導(dǎo)“綠色奧運(yùn)”，就要選擇清潔的能源，鋰電池就是一種清潔的能源。 M 的氧化物 空氣中加熱至 700以得到化合物 E， E 可以作為鋰電池的正極材料。 （ 6） 以用 （ 7） （ 8） 替 M，則可以防止 全脫嵌造成的壽命下降問題，試解釋原因。 第四題：（ 13分） 藥物吡 洛芬 (I)的全合成過程如下： （ 1） （ 2） 中的手性碳原子，畫出 第五題：（ 12分） 磁性材料越來越受人關(guān)注，其中 X 射線衍射證實(shí)， 中 A 層 子做最密堆積， （ 1） 層和 (2) 2( d/C D 乙酸酐 E e F G( I （ 2） 在 A、 (3) （ 3） a=c=晶胞密度； (2) （ 4） 、 (2) （ 5） 設(shè) 徑為 (2) （ 6） (1) 第六題：（ 8分） 從含 酸性廢液中提取 7分析得知，其中主要雜質(zhì)為 現(xiàn)某化學(xué)競賽小組 嘗 試 除去其中的雜質(zhì)，他們想通過控制 方法除去雜質(zhì)。 (g()=12.7 e()=15.1 e()=（ 1） g(， H)2， H)3開始沉淀和沉淀完全時(shí)的 設(shè)溶液中各離子含量均為 ； （ 2） 果可行，請簡述操作步驟；如果不可行，請給出原因，并提出一種可行的方案 ； （ 3） 求該溶液的 磷酸的 第七題：（ 10分） 由含 3個(gè)碳及 3個(gè)碳以下的有機(jī)原料合成 并命名。 命名： ( O | | 第八題：（ 8分） (S 是一種廣泛用于定性分析的試劑。這個(gè)試劑的制備方法是將硫化氫氣體通入4的氨水溶液中然后加入適量水。通過這種方式制備的試劑幾乎從來都不純，只要略多或者略少的硫化氫被加入，其中就可能含有過量的氨或者氫硫酸氫銨。 取 1L，再取稀釋后的溶液 入約 40，然后在另一個(gè)接收燒瓶里加入 的 2溶液。此外，在原來的蒸餾燒瓶中加入 的硫酸 將蒸餾燒瓶中大約一半的液體蒸餾到接收燒瓶里，看到有黃色的沉淀產(chǎn)生 將蒸餾燒瓶里剩下的所有東西完全轉(zhuǎn)移到 一個(gè)錐形瓶里，加幾滴甲基紅作指示劑，用 的 終點(diǎn)時(shí)用去 在接收燒瓶里加入溴水，使黃色的沉淀溶解， 煮沸溶液 15分鐘除去 過量的溴水。溴水將所有負(fù) 2 價(jià)的 S 氧化成硫酸根。反應(yīng)中生成的所有 H+可以被 完全 中和 請寫出所有的反應(yīng)方程式，并計(jì)算該試樣中各物質(zhì)的含量。 第九題：（ 10分） 奧運(yùn)會(huì)上，運(yùn)動(dòng)員們奮力拼搏后往往都會(huì)飲用一種黃色的運(yùn)動(dòng)飲料來補(bǔ)充自己身體缺失的水分、無機(jī)鹽等。在這種飲料中除了含有這些之外，往往還都會(huì)含有一些人體必須的氨基酸和小分子的蛋白質(zhì)。于是，就需要生產(chǎn)大量的氨基酸來滿足作為食品添加劑的需求。僅僅靠提取自然界中的氨基酸是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此，還需要通過合成來補(bǔ)充。一種傳統(tǒng)的合成 氨基酸的方法稱為“溴代丙二酸酯法”。用此法合成氨基酸 下： （ 1） 的結(jié)構(gòu)式 ，給出 | | O O + B （ 2） 的反應(yīng)的反應(yīng)類型； （ 3） 的某種存在形式可以和多種金屬形成配合物，試畫出 成的配合物的所有異構(gòu)體，并指出中心原子的雜化形式與配合物的空間構(gòu)型。 （只需標(biāo)出配位原子，其余部分可用直線替代） （ 4） 全國高中生化學(xué)競賽（省級(jí)賽區(qū)）模擬試題 1 18 1 H 13 14 15 16 17 2 B C N O F 0 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 5 P 6 S 7 8 9 K 0 1 2 3 V 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Y 0 1 2 3 44 5 6 7 8 9 0 1 2 3 I 4 5 6 72 3 4 W 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 85 86 87 88 8904 105 106 107 108 109 110 111 57 8 9 0 1 62 3 4 5 6 7 8 9 0 1 9 90 1 2 U 3 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 第一題：（ 7分） 最近，第 118號(hào)元素已經(jīng)被美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室與俄羅斯杜布納聯(lián)合原子核研究所的科學(xué)家聯(lián)合合成出來了，他們利用 48擊含有 151 個(gè)中子的 成了第 118號(hào)元素（用符號(hào) A 表示），并觀察到該原子會(huì)連續(xù)發(fā)生 3 次衰變 然后再裂成兩個(gè)大小相當(dāng)?shù)脑印?（ 1） （ 2） 次衰變后該原子原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)分別為多少； （ 3） 18號(hào)元素的價(jià)電子構(gòu)型； （ 4） 是具有 2、 8、 20、 28、 50、 82和 126個(gè)質(zhì)子或者中子的原子核比其他原子的原子核穩(wěn)定，那么我們有理由相信第 126號(hào)元素會(huì)比其他第八周期的元素先合成出來。試寫出該元素原子的價(jià)電子構(gòu)型。 第二題：（ 8分） 奧運(yùn)火炬手手中的“祥云”火炬在各種天氣條件下都能很好的燃燒，那么它是用什么做為燃料的呢？經(jīng)調(diào)查 得知，北京奧運(yùn)會(huì)的火炬燃料用的是丙烷?，F(xiàn)在已知 烷在空氣中完全燃燒可以放出 6600 （ 1） （ 2） O2(g)=2O(l)=2O(g)= 2(g)= 3H8(g)= 反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變； （ 3） 249982) 質(zhì)子數(shù) 112 中子數(shù) 173 (2) 7(1) 8 (2) 3 600 3=(3) g) + 5O2(g) = 3g) + 4l) 200KJ/ O2(g)+4 2O(l)2(g)- 3H8(g) = J/效數(shù)字不作要求 ) (2) 第三題：（ 22分） 金屬 M 可以與稀鹽酸作用生成紅色的化合物 A，向 A 中加入少量活性炭，加熱，在攪拌下加入過量的濃 滴加適量 續(xù)加熱 10分鐘，趁熱過濾，得一橙黃色溶液，冷卻后有橙色晶體 含 將 到另一化合物 D， （ 1） ， C， ， （ 2） 分別畫出它們，并指出其中是否存在對映異構(gòu)體； （ 3） 中加入無水乙醇，則生成藍(lán)色化合物 B，寫出 一種分析化合物 C 中 固體 C 與一定量濃鹽酸混合，加熱溶解，得一紫紅色溶液；加 1滴 30% 熱，溶液變?yōu)闇\紅色；煮沸除去過量的 卻，加入過量且定量的 準(zhǔn)溶液，再加入一定量六亞甲基四胺至 入 2滴二甲酚橙做指示劑，用 準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，通過計(jì)算知道 （ 4） 2 時(shí)的 什么？為什么需要加入 （ 5） 擇返滴定？加入六亞甲基四胺的作用是什么？終點(diǎn)顏色的變化什么？ 我們倡導(dǎo)“綠色奧運(yùn)”，就要選擇清潔的能源，鋰電池就是一種清潔的能源。 M 的氧化物 空氣中加熱至 700以得到化合物 E， E 可以作為鋰電池的正極材料。 這是一種價(jià)格低廉的常用燃料；溫度范圍比較寬；丙烷燃燒只形成水蒸氣和二氧化碳，沒有其他物質(zhì)，不會(huì)對環(huán)境造成污染，符合綠色奧運(yùn)的要求；丙烷氣體燃燒的火焰顏色為亮黃色，這樣的顏色便于識(shí)別和電視轉(zhuǎn)播、新聞攝影的需要等。（答出任意三點(diǎn)給全分，少一點(diǎn)扣一分） (3) A 2O)6面體配位，圖略 (1) C 面體配位，圖略 (1) D Co(l (1) 3個(gè)同分異構(gòu)體，其中有一對互為對映異構(gòu)體 (2) ， (2) ) 不同。 (1)合成時(shí)使用雙氧水是為了氧化二價(jià)鈷到三價(jià)，分析時(shí)雙氧水是為了還原三價(jià)鈷到二價(jià)。 (2)因?yàn)槿齼r(jià)鈷會(huì)封閉指示劑，且游離的三價(jià)鈷有強(qiáng)氧化性，會(huì)氧化指示劑或者 擾結(jié)果。 (1) 因?yàn)殁捙c 配合反應(yīng)較慢 (1)，而且 游離的鈷會(huì)封閉指示劑， (1)所以因使用返滴定。加入六亞甲基四胺是為了形成緩沖溶液，維持滴定時(shí)的 而保證滴定的準(zhǔn)確性，若 配位反應(yīng)常數(shù)也隨之改變，所以一定要使用緩沖溶液。 (1)終點(diǎn)顏色：黃到紅。 (1) （ 6） 以用 （ 7） （ 8） 替 M，則可以防止 全脫嵌造成的壽命下降問題，試解釋原因。 第四題：（ 13分） 藥物吡洛芬 (I)的全合成過程如下： （ 1） （ 2） 中的手性碳原子，畫出 2( d/C D 乙酸酐 E e F G( I 4 4= 4 2) = (2) 可變價(jià)，因此 會(huì)全部脫嵌。 (2 B C D E F G H I 其他每個(gè) 1 (1) (1) 第五題：（ 12分） 磁性材料越來越受人關(guān)注，其中 X 射線衍射證實(shí)， 中 A 層 子做最密堆積， （ 1） 層和 (2) （ 2） 在A、的正當(dāng)晶胞； (3) （ 3） c=晶胞密度； (2) （ 4） 、 (2) （ 5） 徑為 (2) 有效數(shù)字錯(cuò)扣 1分 ) 黑色方框?yàn)榘嗣骟w空隙。 6） (1) 第六題：（ 8分） 從含 酸性廢液中提取 7分析得知，其中主要雜質(zhì)為 現(xiàn)某化學(xué)競賽小組嘗試除去其中的雜質(zhì)，他們想通過控制 方法除 去雜質(zhì)。 (g()=12.7 e()=15.1 e()=（ 1） g(， H)2， H)3開始沉淀和沉淀完全時(shí)的 溶液中各離子含量均為 ； （ 2） 果可行，請簡述操作步驟；如果不可行，請給出原因，并提出一種可行的方案； （ 3） 求該溶液的 酸的 第七題：（ 10分） 由含 3個(gè)碳及 3個(gè)碳以下的有機(jī)原料合成 并命名。 ( O | | 因?yàn)?個(gè) 個(gè) 的單電子數(shù)很多，在磁場中由于磁化可以產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場，所以是很好的磁性材料。 當(dāng)離子濃度小于 10時(shí)即可認(rèn)為已除盡 H)2 ) H)2 ) H)3 ) 不可行， (1)當(dāng)二 價(jià)鐵沉淀完全時(shí)，作為產(chǎn)物的鎂離子已經(jīng)開始大量沉淀了，因此不行。可以加濃 二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵的同時(shí)升高 之沉淀下來。(2) 相當(dāng)于一個(gè)含 2pH=lg(cA/) 10(2) 命名： 第八題：（ 8分） (S 是一種廣泛用于定性分析 的試劑。 這個(gè)試劑的制備方法是將硫化氫氣體通入 4 的氨水溶液中然后加入適量水。通 過這種方式制備的試劑幾乎從來都不純，只 要略多或者略少的硫化氫被加入，其中就可能含有過量的氨或者氫硫酸氫銨。 取 L，再取稀釋后的溶液 入約 40，然后在另一個(gè)接收燒瓶里加入 的 2溶液。此外，在原來的蒸餾燒瓶中加入 的硫酸 將蒸餾燒瓶中大約一半的液體蒸餾到接收燒瓶里，看到有黃色的沉淀產(chǎn)生 8 7， 72， 52) 將蒸餾燒瓶里剩下的所有東西完全轉(zhuǎn)移到一個(gè)錐形瓶里，加幾滴甲基紅作指示劑，用 的 終點(diǎn)時(shí)用去 在接收燒瓶里加入溴水，使黃色的沉淀溶解，煮沸溶液 15分鐘除去過量的溴水。溴水將所有負(fù) 2 價(jià)的 S 氧 化成硫酸根。反應(yīng)中生成的所有 H+可以被 完全中和 請寫出所有的反應(yīng)方程式，并計(jì)算該試樣中各物質(zhì)的含量。 第九題：（ 10分） 奧運(yùn)會(huì)上，運(yùn)動(dòng)員們奮力拼搏后往往都會(huì)飲用一種黃色的運(yùn)動(dòng)飲料來補(bǔ)充自己身體缺失的水分、無機(jī)鹽等。在這種飲料中除了含有這些之外，往往還都會(huì)含有一些人體必須的氨基酸和小分子的蛋白質(zhì)。于是，就需要生產(chǎn)大量的氨基酸來滿足作為食品添加劑的需求。僅僅靠提取自然界中的氨基酸是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此，還需要通過合成來補(bǔ)充