高中化學奧林匹克競賽全真模擬試題6

1、高中化學奧林匹克競賽全真模擬試題（六）題號12345678910總分滿分914161012611868100得分評卷人l         競賽時間3小時。遲到超過半小時者不能進考場。開始考試后1小時內(nèi)不得離場。時間到，把試卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤離考場。l         試卷裝訂成冊，不得拆散。所有解答必須寫在指定的方框內(nèi)，不得用鉛筆填寫。草稿紙在最后一頁。不得持有任何其他紙張。l   

2、60;     姓名、報名號和所屬學校必須寫在首頁左側(cè)指定位置，寫在其他地方者按廢卷論處。l         允許使用非編程計算器以及直尺等文具。 翻印無效第1題（9分）簡答下列問題：1-1       AsH3的分解是一級反應。將AsH3和AsD3的混合物分解可得到HD，但AsH3和D2的混合物的分解就得不到HD。這說明了1-2      

3、60;將Cl2通入到用冰冷卻的AsF3中，可生成混合鹵化物AsCl2F3，在過量的AsF3中能導電，說明了AsF3中，AsCl2F3存在 和 離子。相應的中心原子的雜化形態(tài)為 和 。1-3       研究發(fā)現(xiàn)：有一種砷的氧化物的化學式為AsO2。你的解釋是1-4       光學實驗表明：氧溶于水后有氧的水合物O2·H2O和O2·2H2O生成，其中后者較不穩(wěn)定，則它們的結(jié)構(gòu)簡式分別為 和 。已知氧氣在水中的溶解度為氮氣的2倍，考慮到空

4、氣中氮氣和氧氣的含量，得到空氣溶于水后的氧氣和氮氣的體積比約為 。第2題（14分）2-1 吡啶2甲酰胺，簡寫為piaH，可有兩種方式起雙齒配體的作用：（型式A） （型式B）（1）如果按B種型式配位，畫出Ni(H2O)2(piaH)22離子的可能存在幾何異構(gòu)體，并說明其旋光性。（2）以N、N方式配位（型式A）時，其可能的異構(gòu)體型式如何？2-2 含有4個水分子的醋酸鎳Ni(C2H3O2)2·4H2O是單聚體，它可以失去2個水分子形成另外一種單聚物，而且還可以失去另外2個水分子形成第三種單聚物，請寫出這三種醋酸鎳的的結(jié)構(gòu)分別是：2-3 AgClO4在苯中的溶解性明顯高于在烷烴中的溶解性，試

5、解釋該事實：2-4 液體氟化氫是酸性溶劑，具有相當強的的Lewis酸性和較高的相對介電常數(shù)。HF是離子型物質(zhì)的優(yōu)良溶劑，但其高活性和毒性給操作帶來困難。（1）LiF溶于HF產(chǎn)生兩種離子 ；從物質(zhì)結(jié)構(gòu)作用力考慮能夠發(fā)生這個反應的原因是 。（2）醋酸在水中是個酸，在HF里卻是堿，寫出反應方程式。（3）高氯酸在HF中呈現(xiàn)兩性，分別寫出反應方程式。第3題（16分）化學發(fā)展史上，有許多偶然事件引起科學發(fā)現(xiàn)的事例，碘的發(fā)現(xiàn)也得益于Courtoris對意外現(xiàn)象的注意。碘是人類發(fā)現(xiàn)的第二個生物必需微量元素，它以碘化物形式存在于海水、海藻及人體甲狀腺中。人類缺碘會引起甲狀腺腫大，我國已全面實施加碘鹽方案。3-1

6、 單質(zhì)碘的制備方法之一是在酸性條件下通Cl2于NaI溶液中，指出運用該法時應注意的問題？分析其原因，寫出有關(guān)反應方程式。3-2 在100硫酸中，I2可被HIO3氧化成I3，寫出配平的離子方程式。3-3 為什么在日照強、溫度高的海區(qū)，表層水碘濃度往往要低一些？3-4 人體缺碘會影響正常的生命活動。兒童缺碘會造成身體畸形，智力低下。成年人缺碘會因新陳代謝能力降低而導致全身無力，提早出現(xiàn)衰老現(xiàn)象。為提高人體素質(zhì)，食物補碘已引起人們的重視。據(jù)報道，人從食物中攝取碘后便在甲狀腺中積存下來，通過一系列化學反應形成甲狀腺素。甲狀腺素的結(jié)構(gòu)：（1）寫出甲狀腺素的化學式 ；（2）在甲狀腺內(nèi)，甲狀腺素的主要合成過

7、程如下：A（氨基酸）B甲狀腺素C（氨基酸）請寫出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式。3-5 科研表明，人的一生只要能攝入一小茶匙的碘就能正常發(fā)育，健康生活。目前預防缺碘的有效辦法是食用含碘食鹽。目前國內(nèi)食鹽加碘加的主要是碘酸鉀。（1）寫出工業(yè)上以KI為原料制備碘酸鉀的化學方程式；（2）如何用簡易操作檢驗食鹽是否加碘。寫出離子反應方程式。3-6 已知反應H2I22HI，分兩步完成I22I H22I2HI式中k，k1，k2，k3是分別為各反應相應的速率常數(shù)，若用Ea，E1，E2，E3分別表示各反應相應的活化能，請找出Ea和E1，E2，E3間的關(guān)系。已知公式如下：對于反應aAbBeEf F，反應速率為：vkAaB

8、b速率常數(shù)與活化能之間滿足阿侖尼烏斯公式：kAeEa/RT對于反應I22I滿足：v正v逆第4題（10分）配位化學是化學的一個重要分支。在十九世紀，維爾納的老師認為：六配位化合物是一種鏈式結(jié)構(gòu)，如：MABCDEF或MBACDE···· ；而維爾納認為：六配位化合物是一種八面體。4-1       請你設(shè)想一下：維爾納是如何否定老師的論斷得出他的正確結(jié)論的？在配合物中，乙酰丙酮（CH3COCH2COCH3）是常見的一種配體。請繼續(xù)回答下列問題：4-2   &#

9、160;   乙酰丙酮（）可作雙齒配體。請從有機化學的角度加以解釋。4-3       某同學用乙酰丙酮與CoCl2、H2O2在一定條件下反應得到一晶體A。為測定晶體組成，該同學設(shè)計以下實驗：準確稱取A晶體0.4343g，煮沸溶解后，用氫離子交換樹脂（即HR型）充分交換至看不出有Co2的紅色，過濾；用0.1013mol/L的NaOH標準溶液滴定，用去24.07mL。（原子量請用：Co：58.93、H：1.01、C：12.01、O16.00、CI：35.45）求：4-1 A中Co的質(zhì)量分數(shù)。4-2

10、 預測A的化學式，畫出A的結(jié)構(gòu)并寫出Co的雜化形態(tài)。4-3 寫出制備A的化學反應方程式。4-4 在鐵粉的催化下，A能與液溴發(fā)生取代反應。試寫出其化學反應方程式。闡述其原因。第5題（12分）M的金屬粉末在真空中加熱5001000與氮氣反應生成紅褐色粉末狀的A，將A加熱到1400時分解成黃綠色粉末狀的B。已知A為簡單六方晶系，a=387pm，c=2739pm，密度r=10.55g/cm3。其中MN間的距離為270pm，而M n的半徑為99pm，N3半徑為171pm。B為面心立方晶系，與NaCl結(jié)構(gòu)相同，a=516pm。根據(jù)摩爾效應的測量，B中平均每個M離子常有1.47個電子。5-1 試通過計算確定

11、金屬M以及A、B的化學式。寫出M的價電子構(gòu)型。5-2 計算B的密度。5-3 說明A、B的導電性情況。5-4 M的質(zhì)子數(shù)較氮原子多83，其質(zhì)量數(shù)可以是212236之間的整數(shù)。根據(jù)原子核的殼層理論，當質(zhì)子數(shù)（Z）和中子數(shù)（N）為2，8，20，28，50，82，114，126，184等偶數(shù)時，核特別穩(wěn)定，半衰期比較長。質(zhì)子和中子均為偶數(shù)的核素比較穩(wěn)定。試問M的哪些核素較穩(wěn)定？試舉出兩例。5-5 1936年N.Bohr提出了復合核理論。將232M與76Ge通過核融合后，生成一種核素N，同時釋放出3個中子。試寫出核反應方程式，確定N在周期表中的位置。第 6 題（6分）物質(zhì)A是合成許多氟喹諾酮抗菌藥物的重

12、要中間體。由這兩中間體出發(fā)可以合成氟哌酸、N-2-甲氟哌酸、環(huán)丙氟哌酸、恩氟沙星、雙氟沙星、替馬沙星等一系列同系物，它們都是廣譜高效的抗菌藥物。下面是合成這個中間體的路線：（I）CH3COCl（II）（III）（IV）（V）物質(zhì)A（C11H9O3Cl2F）6-1 寫出中間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式。6-2 通過紅外光譜和核磁共振分析A發(fā)現(xiàn)不僅存在酮羰基，還存在烯醇式。烯醇式能穩(wěn)定存在的原因。第7題（11分）設(shè)計出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是當今最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一電極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導O2離子

13、。回答如下問題：7-1 以丁烷代表汽油，這個電池放電時發(fā)生的化學反應的化學方程式是： 7-2 這個電池的正極發(fā)生的反應是： 負極發(fā)生的反應是： 固體電解質(zhì)里的O2的移動方向是： 向外電路釋放電子的電極是： 7-3 人們追求燃料電池氧化汽油而不在內(nèi)燃機里燃燒汽油產(chǎn)生動力的主要原因是： 7-4 你認為在ZrO2晶體里摻雜Y2O3用Y3代替晶體里部分的Zr4對提高固體電解質(zhì)的導電能力會起什么作用？其可能的原因是什么？答： 7-5 汽油燃料電池最大的障礙是氧化反應不完全產(chǎn)生 堵塞電極的氣體通道，有人估計，完全避免這種副反應至少還需10年時間，正是新一代化學家的歷史使命。第8題（8分）有一固體化合物A(

14、C14H12NOCl)，與6mol/L鹽酸回流可得到兩個物質(zhì)B(C7H5O2Cl)和C(C7H10NCl)。B與NaHCO3溶液反應放出CO2。C與NaOH反應后，再和HNO2作用得黃色油狀物，與苯磺酰氯反應生成不溶于堿的沉淀。當C與過量CH3Cl加熱反應時，得一帶有芳環(huán)的季銨鹽。推出A、B、C的可能結(jié)構(gòu)式。第9題（6分）在一次呼吸測醉分析中，取50 cm3人的呼吸樣品鼓泡通過重鉻酸鹽溶液。由于乙醇的還原作用產(chǎn)生了3.30×10-6 mol的Cr3+，反應為：2Cr2O+ 3C2H5OH + 16H+ 4 Cr3+ + 3CH3COOH + 11H2O重鉻酸鹽的消耗可用分光光度法測定

15、，法律上規(guī)定血液中的乙醇含量超過0050(質(zhì)量百分數(shù))便算酒醉，請確定此人是否是法定的酒醉。已知在36.9時，含有0.45乙醇的血液上面的乙醇的分壓為1.00×104Pa。設(shè)乙醇在血液中的溶解服從亨利定律。第10題（8分）請設(shè)計HCl-H2SO4混合液中兩組分測定的分析方案。（包括滴定劑、指示劑、必要條件以及濃度計算式，不必寫出儀器名稱）參考答案：1-1 交換只發(fā)生在與As成鍵的氫上；說明As不能與H2直接化合生成AsH3（2分）1-2 AsCl4（1分） AsF6（1分） sp3 sp3d 2（1分）1-3 可視為As2O3和As2O5加合起來的氧化物AsIIIAsVO4（1分）1

16、-4 （1分） （1分） 12（1分）2-1 （1）有5種幾何異構(gòu)體（2分），其中水分子在相鄰位置的的有3種，這三種都有旋光異構(gòu)（1分）（圖略）（2）分子中的兩個N原子的周圍環(huán)境不同，所以A型式和B型式異構(gòu)體完全一樣。（1分）2-2 （1）（1分） （2）（1分）（3）（1分）2-3 苯的電子可以和Ag的空軌道形成配合物Ag-C6H6（2分）2-4 （1）LiFHFLiFHF（1分），HF與F之間形成氫鍵的能力比較強（1分）（2）CH3COOH2HFCH3COOH2FHF（1分）（3）HClO42HFH2ClO4FHF（1分）HClO4HFClO4H2F（1分）3-1 該法應注意控制Cl2用量

17、，防止Cl2過量，否則過量Cl2會氧化I2，發(fā)生如下反應：I25Cl26H2O2IO310Cl12H（2分）3-2 HIO37I28H2SO45I33 H2SO4·H2O5HSO4（1分）3-3 海水中，I在陽光紫外線的照射下，按下式反應，生成I2并蒸發(fā)到空氣中（1分）4IO22H2O2I24OH（1分）3-4 （1）C15H11NO4I4（1分）（2）A：；B：；C：（3分）3-5 （1）KI3H2OKIO33H2（1分）（2）酸化的碘化鉀和淀粉溶液檢驗（1分） 5IIO36H3I23H2O（1分）3-6 利用阿侖尼烏斯公式H2I22HI vHIkH2I2 kAeEa/RTI22I

18、 k1A1eE1/RT k2A2eE2/RTH22I2HI k3A3eE3/RT 又：vHIk3H2I2（1分）由已知 k1/k2I2/I2I2H2/I2H2代入 vHI(k1/k2)k3H2I2（1分）對比和可知 k(k1/k2)k3(A1eE1/RT/A2eE2/RT)A3eE3/RT(A1A3/A2)e(E1E2E3) /RT（1分）對比和，可得EaE1E2E3（1分）4-1 鏈式結(jié)構(gòu)無旋光異構(gòu)體，而八面體具有旋光異構(gòu)關(guān)系。若發(fā)現(xiàn)某配合物用旋光儀測得有旋光性，且配位數(shù)為6，則該配合物一定是八面體結(jié)構(gòu)。（2分）4-2 乙酰丙酮之所以可作為雙齒配體，是因為該物質(zhì)始終存在烯醇式和酮式的互變異構(gòu)

19、：（1分）4-3 （1）n (Co)n (H)×0.001219mol；MA，Co%（2分）（2）由MA推出應為Co(C5H7O2)3；注意不能寫為Co(C5H8O2)3。Co：sp3d 2。（2分）（3）CH3COCH2COCH3+CoCl2+2H2O2Co(CH3COCHCOCH3)3+H2O+2HCl+1/2O2（1分）（4）+3Br2+ 3HBr。螯環(huán)的中央氫原子在兩端羰基的作用下，呈現(xiàn)出部分酸性，可以在明顯親電條件下被Br 取代。（2分）5-1 M = = 752.04g/mol（1分）。設(shè)A的化學式為M x N y。討論得到當y = 4時，x = 3，M = 232.0g/mol。（1分）M為釷Th。所以A為Th3N4（1分）；B為ThN（1分）。6d 2 7s2（1分）5-2 = = 11.90g/cm3（2分）5-3 A是絕緣體，因為A中ThN間的距離等于陰陽離子半徑之和，無空隙。B為電的良導體。（2分）5-4 質(zhì)量數(shù)是226、228、230等較穩(wěn)定。（1分）5-5 232Th76Ge 305N3n（1分）N在周期表中為：第八周期、IIIB族，屬于類錒系元素。（1分）6-