2023年全國高中化學(xué)競賽初賽模擬試題含答案完整版

高中化學(xué)競賽預(yù)賽模擬試卷（03）（時間：3小時滿分：100分）題號123456789101112滿分45116571261181510H1.008相對原子質(zhì)量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第第題（4分）第題（4分）1、D（1分）2、B（1分）3、A（2分）在對的選項上畫圈1．化合物Mg3N2，SbCl5，POCl3和NCl3中，遇水既有酸也有堿生成的是A．Mg3N2B．SbCl5C．POCl3D．NCl32．設(shè)想從CsCl晶格中除去一半Cs+離子，使Cl－周邊成為四周體配位，這樣得到的MX2是結(jié)構(gòu)。A．NaClB．CaF2C．ZnSD．石墨3．次氯酸鹽最大的用途是漂白和消毒。這類漂白劑氧化能力是以“有效氯”的含量來標(biāo)志?！坝行取钡暮慷x為：從HI中游離出相同量的I2所需的Cl2的質(zhì)量與指定化合物的質(zhì)量之比，常以百分?jǐn)?shù)表達(dá)。請問純LiOCl的“有效氯”為A．121%B．100%C．21%D．89%第第題（5分）第題（5分）Z式烯烴由于分子中位阻比相應(yīng)的E式烯烴大，穩(wěn)定性差，因而在適當(dāng)條件下可以直接異構(gòu)化而轉(zhuǎn)變?yōu)镋式烯烴。然而E式烯烴轉(zhuǎn)變?yōu)閆式烯烴就不那么容易，需要用多步反映來實現(xiàn)。有同學(xué)欲將下面E式烯烴轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的Z式烯烴，你能否替他完畢？(CH3)2CHH(CH3)2CHCH3C＝CC＝CHCH3HH用反映式表達(dá)，并寫出反映條件。第第題（11分）第題（11分）1．[(3n/2)＋n]＝5n/2；(4n－l)（4分）2．較多（1分）；低（1分）；有關(guān)（1分）；6（2分）；（2分）1．原子簇化學(xué)是當(dāng)前化學(xué)中最饒有愛好而又極其活躍的領(lǐng)域之一。當(dāng)前比較全面的定義是由徐光憲、江元生等人提出的：凡以3個或3個以上原子直接鍵合構(gòu)成的多面體或籠為核心，連接外圍原子或基團(tuán)而形成的結(jié)構(gòu)單元稱原子簇.分子式為CnHn的多面體碳烷是典型的主族簇合物，下面是已經(jīng)報道的碳烷多面體，請歸納總鍵數(shù)為；若多面體邊數(shù)為l，則總鍵數(shù)用n和l表達(dá)為多少2．端木守拙科研課題是“堿金屬鹵化物的分子動力學(xué)模擬”，研究了體積較大的堿金屬鹵化物離子簇。從NaCl晶體中可以抽取出不同形狀的晶體小碎片，這些晶體小碎片可以稱為NaCl離子團(tuán)簇。離子晶體或離子團(tuán)簇表面存在懸掛鍵（即表面的離子有一種沒有抓住相鄰原子的化學(xué)鍵）。右圖是立方體形狀的NaCl離子團(tuán)簇，其中大球代表Cl－，小球表代Na＋。請回答下列問題：①與等質(zhì)量的NaCl離子晶體相比，NaCl離子團(tuán)簇具有_______（填“較多”或“較少”）的懸掛鍵；②NaCl離子團(tuán)簇的熔點比NaCl大塊晶體的熔點要______（填“高”、“低”或“—樣”）；③假如團(tuán)簇中離子對數(shù)相同，則團(tuán)簇的總能量與團(tuán)簇的外形是否有關(guān)。④(NaCl)864立方體離子簇的邊長相稱于個NaCl單胞的邊長。⑤但是體積小的團(tuán)簇有特殊性。Na5Cl4＋無法形成面心立方結(jié)構(gòu)，它的幾種結(jié)構(gòu)中，最穩(wěn)定的是具有高對稱性的平面結(jié)構(gòu)，請畫出其結(jié)構(gòu)式第第題（6分）第題（6分）A存在，24＋2n＝36，n＝6，即Cr(CO)6；B不存在，由于Mn的原子序數(shù)為25，所以錳的中性羰基化合物為雙聚體Mn2(CO)10，Mn與Mn原子之間金屬鍵連接，看作Mn與Mn原子共用一對電子，即25＋1＋2n＝36，解得n＝5。C存在，該分子是雙聚體，鐵原子之間存在金屬鍵，這樣就可以少1個CO配體，所以n＝9D存在，28＋2n＝36，n＝4，就是Ni(CO)4英國化學(xué)家N．V．兩德維奇把G．N，路易斯的八隅體理論擴(kuò)展到配合物中，提出了金屬最大配位數(shù)的假設(shè)——有效原子序數(shù)（EAN）規(guī)則。即在配合物中，每個原子都有獲得稀有氣體電子構(gòu)型的傾向，所以中心原子（或離子）的核外電子數(shù)加上配體提供的π電子數(shù)或孤對電子數(shù)等于某一稀有氣體的電子構(gòu)型即原子序數(shù)，進(jìn)而計算出中心原子（或離子）的最大配位數(shù)。由于配合物的中心原子（或離子）大部分都是過渡元素，其價軌道為(n－1)d，ns，np共九個軌道，若此九個軌道上都充滿電子，那么該中心原子（或離子）的核外電子—定為某一稀有氣體的電子構(gòu)型，所以有效原子序數(shù)規(guī)則義稱為十八電子規(guī)則或九軌道規(guī)則。運用EAN規(guī)則判斷下列金屬羰基配合物是否存在？若存在，計算n值并畫出空間結(jié)構(gòu)示意圖。A．Cr(CO)nB．Mn(CO)nC．Fe2(CO)nD．Ni(CO)n第第題（5分）第題（5分）分子間的氫鍵使晶體的升華熱升高。苯無電負(fù)性強的原子，所以無氫鍵生成。后三者分子中氧原子的電負(fù)性較大，所以它們在液體和晶體中都能形成分子間氫鍵，但不能形成分子內(nèi)氫鍵，致使它們的升華熱增大。苯酚分子有一個氧原子，一般是1個分子生成一個氫鍵。苯甲酸分子有2個氧原子，對位－羥基苯甲酸分子有3個氧原子，都能形成氫鍵，它們結(jié)構(gòu)如圖。所以，后三者的升華熱分別比苯大25kJ·mol－1，48kJ·mol－1，72kJ·mol－1，逐次超過的正好是1摩爾氫鍵的鍵能。已知苯、苯酚、苯甲酸和對位－羥基苯甲酸的升華熱分別為43.9kJ·mol－1，67.4kJ·mol－1，91.2kJ·mol－1，115.9kJ·mol－1。試由晶體中生成氫鍵的觀點討論這些升華熱數(shù)據(jù)的遞變規(guī)律。第第題（7分）第題（7分）1．（1分）2．4＋4NO2＋O24－NO2＋2H2O4＋4NO2＋3O24－O－NO2＋2H2O2＋O22－OH（3分）3．（2分）2－甲基－2－硝基丙烷（1分）據(jù)報道一種低溫生產(chǎn)硝化烷烴的新方法已經(jīng)問世。該方法是以N－羥基鄰苯二甲酰亞胺為催化劑用NO2和O2在70℃下氧化烷烴。這種烷烴低溫硝化的方法的最大優(yōu)點是產(chǎn)率高，不發(fā)生烷烴的斷鏈，并且叔碳原子優(yōu)先被硝化用該法硝化環(huán)己烷得到產(chǎn)率為70%的硝基環(huán)己烷和30%的硝酸環(huán)己酯及很少量的環(huán)己醇。異丁烷用該法硝化得到的產(chǎn)率最高的硝基烷的產(chǎn)率為46%。就以上信息完畢下列各題：1．寫出該硝化反映的催化劑的結(jié)構(gòu)式。2．寫出環(huán)己烷發(fā)生上述反映的三個化學(xué)反映方程式（并配平）。3．寫出異丁烷發(fā)生上述反映得到產(chǎn)率為46%的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式并命名。第第題（12分）第題（12分）1．[HOCH2(CHOH)4COO]2Zn（2分）[CH3CH(OH)COO]2Zn·3H2O（1分）2．氨基酸鋅是以二價鋅陽離子與給電子氨基酸中氨基N原子形成配位鍵，又與給電子的羰基形成五元或六元環(huán)（1分），是一螯合狀化合物，因而具有以下特點：①金屬與氨基酸形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)使分子內(nèi)電荷趨于中性，在體內(nèi)pH條件下溶解性好，容易被小腸粘膜吸取進(jìn)入血液供全身細(xì)胞需要，不損害腸胃，故生物運用率高，而無機鹽中帶電荷的金屬離子很難通過富負(fù)電荷的腸壁內(nèi)膜細(xì)胞；②具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，具有抗干擾、緩解礦物質(zhì)之間的拮抗競爭作用，不僅能補充鋅，又能補充氨基酸；③流動性好，與其它物質(zhì)易混合且穩(wěn)定不變，不結(jié)塊，使用安全，易于貯存；④既含氨基酸，又含鋅，鋅和氨基酸都具有一定的殺菌作用，具有很好的配伍性（3分，答出3點滿分）（1）M→M＋＋＋2e－MCl2→M＋＋＋Cl2↑＋2e－M＋＋＋2RCH(NH2)COOH→[RCH(NH2)COO]2M＋2H＋（各1分）（2）2H＋＋2e－→H2↑M＋＋＋2RCH(NH2)COOH＋2e－→[RCH(NH2)COO]2M＋2H2↑（各1分）背景資料：鋅是人體中必需的14種微量元素之一，它不僅具有重要的生物功能：影響生長發(fā)育，改善食欲及消化機能，加速創(chuàng)傷組織的愈合和再生，增強機體免疫功能，參與肝臟及視網(wǎng)膜內(nèi)維生素A的代謝，保證生殖機能的正常發(fā)育，保證膽固醇與高密度脂蛋白的代謝，影響人和動物的行動和情緒，與智力發(fā)育密切相關(guān)，可防治感冒，與癌癥有關(guān)，并且與人體中不下200種金屬酶有關(guān)，參與多種酶的合成與組成，在核酸、蛋白質(zhì)、糖、脂質(zhì)代謝及RNA、DNA的合成中發(fā)揮著重要作用，與肌體的代謝及某些疾病的發(fā)生關(guān)系極為密切。因此，鋅添加劑的研究一直被人們重視。無機鋅鹽，如ZnCO3、ZnSO4·7H2O、ZnCl2、ZnAc2等作為最早采用的補鋅劑，但是由于它們易吸潮、生物吸取率低、口感不適，對胃腸道具有較大的刺激作用，個別鹽甚至?xí)鹞赋鲅?，因而逐漸被淘汰。1．用有機弱酸作配體，比無機鋅鹽有較好的吸取，但由于其合成復(fù)雜，收率低，且含鋅較低，不適宜于糖尿病人的補鋅，它們也不是最抱負(fù)的補鋅劑。用的有機弱酸鋅如甘草酸鋅和葡萄糖酸鋅等。葡萄糖酸鋅常以葡萄糖酸鈣、濃H2SO4、ZnO等為原料合成，請寫出反映方程式；此外一種有機弱酸配體，請寫出結(jié)構(gòu)簡式。2．氨基酸作為蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元，在人體中有非常重要的生理作用。氨基酸鋅是具有二價鋅陽離子的螯合狀化合物，該環(huán)一般是幾元環(huán)；正是由于該結(jié)構(gòu)特點，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，所以可以預(yù)測氨基酸鋅的典型優(yōu)點（意思對的即可）；制備氨基酸鋅的一種新方法是電解合成法，該法是運用一種可選擇陽離子而不滲透陰離子的特殊膜，將電解池提成陽極室和陰極室，氨基酸（RCH(NH2)COOH）作為電解液的重要成分。（1）假如陽極是由純金屬鋅構(gòu)成，那么在陽極室就可以形成螯合物，陽極反映可以表達(dá)為；。陰極的電極反映為。（2）氯化鋅被加到陽極室，發(fā)現(xiàn)陰極、陽極都有氣體放出，請寫出電極反映為：

第第題（6分）第題（6分）A：CS2B：Na2CS3C：H2SD：CCl4E：COCl2F：SOCl2（各1分）某液體物質(zhì)A，結(jié)構(gòu)與性質(zhì)類似CO2，與Na2S反映生成化合物B，B遇酸能產(chǎn)生惡臭有毒的氣體C及物質(zhì)A，C可使?jié)翊姿徙U試紙變黑。A與Cl2在MnCl2催化下可得一不能燃燒的溶劑物質(zhì)D；A與氧化二氯作用則生成極毒氣體E和透明液體F，試擬定從A到F各代表何種物質(zhì)。第第題（11分）第題（11分）1．Pb3O4＋4HAc＝2Pb(Ac)2＋PbO2＋H2OPbO2＋3I－＋4HAc＝Pb(Ac)2＋I(xiàn)3－＋2H2O＋2Ac－I3－＋2S2O32－＝S4O62－＋3I－Pb(Ac)2＋EDTA4－＝PbEDTA2－＋2Ac－（各1分）2．由于HNO3易氧化I－，H2SO4會生成PbSO4沉淀，HCl能與PbO2反映，而HAc既不會被Pb(Ⅳ)所氧化，又不會氧化后來加入的I－，同時還能避免生成PbI2沉淀（PbI2溶于HAc），所以相比之下以選擇HAc最為合適。（3分）3．當(dāng)溶液pH較小時，EDTA酸效應(yīng)增強，導(dǎo)致EDTA陰離子（Y4－）濃度太小，不利PbY2－的生成，若溶液pH較大，Pb2＋離子又會水解。（說明：一般來說，pH大應(yīng)有助于PbY2－的生成，但當(dāng)pH為7.2時，Pb2＋（起始濃度0.01mol/L）開始水解，再考慮到二甲酚橙指示劑僅限于pH＜6.3的溶液使用，因此選擇HAc－NaAc為緩沖劑比較適宜。＝（2分）4．（2分）Pb3O4為紅色粉末狀固體，該物質(zhì)為混合價態(tài)氧化物，化學(xué)式可寫成2PbO·PbO2，假如用傳統(tǒng)的方法測定其組成，存在很多局限性。通過反復(fù)實驗發(fā)現(xiàn)了一種連續(xù)測定法，僅用0.5h就足以完畢從樣品稱量、溶解、滴定直至計算實驗結(jié)果。實驗方法如下：準(zhǔn)確稱取0.0400g～0.0500g干燥好的Pb3O4固體，置于250mL錐形瓶中。加入HAc－NaAc（1︰1）10mL，再加入0.2mol/LKI溶液1～2mL充足溶解，使溶液呈透明橙紅色。加0.5mL2%淀粉溶液，用0.01mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定使溶液由藍(lán)色剛好褪去為止，記下所用去的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為V(S2O32－)。再加入二甲酚橙3～4滴，用0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)液滴定溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色時，即為終點。記下所消耗的EDTA溶液的體積為V(EDTA)。1．請用化學(xué)方程式表達(dá)上面的化學(xué)原理：2．選擇適宜的酸溶解Pb3O4是本實驗的關(guān)鍵，請分別說明不能使用實驗室三種常見無機酸的因素：3．為準(zhǔn)確滴定Pb2+離子，選擇溶液最佳酸度也是一個重要因素，請分析因素4．列出Pb3O4組成的計算式第第題（8分）第題（8分）1．γ－丁內(nèi)脂（2分）2．相轉(zhuǎn)移催化劑（1分）3．當(dāng)ROH為甲醇或乙醇時，中酯基的位阻小，易被OH－皂化（水解），皂化副反映加劇，因而關(guān)環(huán)產(chǎn)物（3）的收率減少。（2分）4.霍夫曼重排（霍夫曼降解）（1分）5．（2分）環(huán)丙胺是合成喹喏酮類抗菌藥物環(huán)丙沙星的重要原料，文獻(xiàn)報導(dǎo)的合成方法很多，最近有人提出了下述合成路線：（1）（2）（1）（2）（3）（5）（4）1．原料（1）的名稱是什么？2．(C4H9)4N＋Br－是什么催化劑？3．實驗發(fā)現(xiàn)由（2）制備（3）時，假如ROH采用甲醇或乙醇，（3）的產(chǎn)率很低，你認(rèn)為因素是什么？4．由（4）制備（5）涉及一個重要的人名反映，這個人名反映叫什么？5．寫出（2）到（3）的反映機理。第第題（15分）第題（15分）1．干法：＝0.5941︰1.162︰0.151＝1︰1.96︰0.26考慮硫化物的微量吸濕性，所以化學(xué)式為RuS2（2分）濕法：＝0.4138︰0.6435︰2.076＝2︰3.11︰10.03考慮到硫化物的微量吸濕性，所以化學(xué)式為Ru2S3·10H2O（2分）2．2H2[RuCl6]＋4CH3－－NH2＋18H2O＝Ru2S3·10H2O↓＋4CH3COOH＋4NH4Cl＋S↓＋8HCl（2分）3．濕法制得的硫化物含硫結(jié)果偏高，這是由于它吸附硫，未完全洗凈的緣故（2分）4．干法制得的硫化物對氫作用更穩(wěn)定（2分）5．有兩個脫硫峰說明有兩種硫化物，即為RuS·RuS2，所以氫還原過程：第一步，約200℃以前脫去結(jié)晶水；第二步，200～360℃RuS＋H2→Ru＋H2S；第三步，360～550℃，RuS2＋2H2→Ru＋2H2S（3分）6．濕法制得的硫化物的第一個脫硫峰產(chǎn)生的新生態(tài)釕，也許對第二個脫硫峰的脫硫過程具催化作用（2分）釕(Ru)的硫化物可用元素合成法（下稱干法）和濕法獲得。干法用99.9％的純釕粉和99.99％的硫按化學(xué)計量配料，充足混合，置于石英管中，抽真空并加熱至800℃反映生成，經(jīng)X－射線檢定為晶態(tài)。濕法：可在六氟合釘(Ⅳ)酸溶液中，加硫代乙酰胺CH3－－NH2水解沉淀生成，X射線檢定為非晶態(tài)。制得的兩種硫化物，在較高溫度下用氫氣還原，生成的H2S運用庫侖滴定法進(jìn)行測定，可計算出硫量，還原后得到的金屬釕進(jìn)行稱量測定。兩種方法制得的硫化物在空氣中都有微吸濕性，運用失重法可計算出化合物的含水量。其實驗數(shù)據(jù)如下：試樣組成SRuH2O（1）干法37.26%60.06%2.73%（2）濕法20.63%41.84%37.36%1．試推斷干法和濕法制得的兩種硫化物的化學(xué)式。2．寫出濕法制備硫化物的反映方程式（規(guī)定配平）。3．哪種方法制得的硫化物測定結(jié)果偏高？導(dǎo)致結(jié)果偏高的因素也許是什么？4．用氫還原釕的硫化物，每升溫20℃，保溫5分鐘，同時庫侖滴定這一期間釋放的H2S量，直到無H2S逸出，化合物還原為金屬釕為止。若以滴定S2－離子的時間（s）為縱坐標(biāo)，溫度（℃)為橫坐標(biāo)作圖，得釕硫化物被氫還原的反映速率相對于溫度的動力學(xué)曲線，如下圖：據(jù)此，比較兩種硫化物對氫作用的穩(wěn)定性5．圖中濕法制得的硫化物有兩個脫硫峰，并且由第一個峰測得的硫含量大約為化合物含硫總量的1/3。據(jù)此，推測氫還原濕法制得的釕硫化物的過程。6．圖中(2)的第二個脫硫峰的溫度區(qū)間比(1)脫硫峰要低，其也許因素是什么？第第題（10分）第題（10分）1．鍵強Ssi－O＝4/4＝1；2；2；八面體（六配位）（4分）2．諸配位鍵的鍵價和ΣS＝5.08，結(jié)合釩配位體的構(gòu)型可擬定產(chǎn)物中的釩為5價。（3分）3．用電價規(guī)則說明P的電價數(shù)為＋5，P的氧原子配位數(shù)為4，因此P－O鍵的鍵強是5/4，對于公用頂點處的O其鍵強和為2×（5/4）即2.5，顯然超過氧的電價2甚多，因此必然導(dǎo)致P－O為亞穩(wěn)鍵（3分）在本世紀(jì)2023代末，L.Pauling在大量含氧酸鹽結(jié)構(gòu)資料的基礎(chǔ)上系統(tǒng)總結(jié)了關(guān)于離子化合物的五個規(guī)則。這些結(jié)構(gòu)規(guī)則對諸如硅酸鹽結(jié)構(gòu)化學(xué)規(guī)律的總結(jié)和研究起了重大的推動作用。電價規(guī)則是鮑林五個規(guī)則的核心。它可