2023年高中化學競賽初賽模擬試卷18

2023高中化學競賽初賽模擬試卷(18)

(時間：3小時滿分:1。。分)姓名：

題號123456789

滿分9108912711610

9

HHe

1.00相對原子質(zhì)量4.0

803

BONe

LiBeCNF

10.816.2

6.9419.01212.0114.0119.00

1000.18

PsCl

NaMgA1SiAr

30.932.035.4

22.9924.3126.9828.0939.95

775

Ni

Sc

Fe5AsSeBrKr

KCa4TiVCrMnCoCuZnGaGe

58.778.979.83.8

39.1040.084.47.8850.9452.0054.9458.9363.5565.3969.7272.61

5.8564.926900

96

9

Pd

Y

NbMoRu1SbIXe

RbSr8ZrTcRhAgCdInSnTe

995.910012121

85.4787.628.91.22[98]102.9107.9112.4114.8118.7127.6

2.9141.16.1.86.931.3

91

4

LaPtAt

CsHfTaReOsRn

BaWIr1AuHgT1PbBiPo[2

132.17181819[2

137.3L183.8192.295.197.0200.6204.4207.2209.0[210]1

98.50.96.20.222]

u10]

FrRaAc-D

RfDbBhHsMt

「2231F226ILaSgs

LaSmDyTb

CePrPmTbTm

La1Nd1EuGd1HoEr1Lu

1141411

系38.144.25152.0157.362.164.9167.373.175.0

40.10.94.958.968.9

90.450

第一題(9分)

光氣學名“碳酰氯”，化學式COC12是窒息性毒劑之一。

1.光氣化學性質(zhì)活潑，具有酰鹵的經(jīng)典反應易發(fā)生水解、氨解和醇解。

(1)光氣與足量乙醇反應所得產(chǎn)物歐I化學名稱是【1；

2)光氣與足量氨氣反應的化學方程式

____________________________________1;

(3)足量苯在A1C1催化劑作用下與光氣反應所得產(chǎn)物的構(gòu)造簡式

3

___________________】；

(4)光氣與苯胺分兩步反應可得異氧酸苯酯，中間產(chǎn)物的構(gòu)造簡式是

】，異鼠酸苯酯的構(gòu)造簡式是［］。

2.試驗室可用四氯化碳和發(fā)煙硫酸(I^SOjSO)反應制備光氣，寫出化學方程式。

3.BTC是一種穩(wěn)定的白色結(jié)晶體,熔點為78~82℃,沸點為203~206℃□Imo1B

TC可在一定條件下分解產(chǎn)生3mol光氣，因此又被稱為“三

(1)

光氣”。工業(yè)上可以運用碳酸二甲酯的氯代反應制備BTC。

BTC的反應活性與光氣類似，可以和醇、醛、胺、酰胺、竣

酸、酚、羥胺等多種化合物反應，因此低毒性Ef,jBTC在化學反應中完全可替代劇毒(被禁用)

時光氣合成有關(guān)的化工產(chǎn)品。

(l)BTC分子中所有氯原子都等價，試寫出構(gòu)造簡式

(2)除毒性外，BTC比光氣尚有什么長處？

(2)

第二題(10分)

電解食鹽溶液的氯堿生產(chǎn)技術(shù)，已由老式時隔閡法變革為離子膜法高新技術(shù)。這種技術(shù)進

步,如下表所示:

表1產(chǎn)品液堿質(zhì)量比較

離子膜法隔閡法隔閡法

項目（電解即得的、'電解先得的半］（脫鹽濃縮后、

［液堿產(chǎn)品,、成品電解堿液J〔的堿液產(chǎn)品,

NaOH%35（已經(jīng)有50%的報道）10?1230

NaCl%0.002514-164

Na,CO熟0.02（一般不計量）1

表2能耗與蒸汽用量比較（以NaOH質(zhì)量分數(shù)為50%作比較基準）

項目離子膜法隔閡法

電解用電度/噸21602600

蒸汽用電度/噸80700

隔閡法和離子膜法新技術(shù)中所用的膜有本質(zhì)區(qū)別。前者是有條件地制止陰、陽極電解產(chǎn)

物相混合的多孔石棉隔閡。后者由陽離子互換樹脂幾類

氟碳樹脂）構(gòu)成，樹脂的高分子骨架上接有能電離出H+而

可與Na+等陽離子互換的離子互換基團一SO3H、-CO

OH,因此是一類厚度雖僅0但一般只容許溶

液中的陽離子在膜中通過，更不能自由通過氣體或液體

歐I陽離子互換膜。

1.在所給離子膜法電解食鹽溶液示意圖中的括號

內(nèi),填寫開始電解時進入電解槽用作電解液的液體A、B

的構(gòu)成名稱，以及電解產(chǎn)出氣體C、DaJ化學式。

2.離子膜法電解槽的極間距，由于膜在電極間的構(gòu)造緊湊而遠不不小于隔閡法電解槽，

這將怎樣影響能耗？

3.老式隔閡法的陰極電解堿液，它所含NaOH的質(zhì)量分數(shù)，為何只能控制得低些?

4.離子膜法使用歐I原料規(guī)定Ca2+、Mg蟀等金屬離子的總量控制在0.lug如下，為何?

5.試對比評價本離子膜法科技進步的經(jīng)濟、社會效益。

第三題（8分）

有機物X具有旋光活性，其分子由C、H、0、N4種元素構(gòu)成，其中C、H、0的原子個

數(shù)比是3：5：2;工業(yè)上可以用A和B以物質(zhì)股I量1：4通過取代反應制備X;X能與4倍其

物質(zhì)的量的NaOH反應,并能與Ca2+等與大部分金屬離子1：1絡(luò)合，所得螯合物構(gòu)造中存在5

個五原子環(huán)。

1.寫出X的化學式［］和B時構(gòu)造簡式［

2.寫出滿足條件的所有X的構(gòu)造簡式，分別命名和計算光學異構(gòu)體的個數(shù)。

第四題（9分）

離子晶體X是由三種短周期元素構(gòu)成，三種短周期元素日勺簡樸離子的核外電子排布相似,

晶胞參數(shù)a=780pm,晶胞中陰離子構(gòu)成立方最密堆積，陽離子（r=102pm）占據(jù)所有八面體

和四面體空隙。

1.寫出X的化學式【]和化學名稱【]；

2.指出陰離子歐）空間構(gòu)型【]；

3.計算晶體X日勺密度;

4.X在化工生產(chǎn)中有什么用途;

隙,請寫出Y的化學式。

第五題（12分）

1866年H.Rithausen從谷膠的硫酸分解產(chǎn)物中分離出谷氨酸HootCH?CH?CHC（K）H。

NH]

1890年L.Wollf合成并確定了它的J構(gòu)造，1923年池田菊苗從海帶的熱水提取物中分離出

谷氨酸的I鈉鹽（HOOC-CH1cHiCHCOONa）,它才是具有鮮味的|成分，即味精。

NH,

1.谷氨酸的電離常數(shù)Ka]=6.46X10-3,Ka2=5.62X10-5,Ka3=2.14X10-r（）；pKa=-lg

Ka,因此pKa[=2.19,pKa。=4.25,pK3=9.67。

目前工業(yè)上生產(chǎn)味精歐I措施有水解法、糖蜜提取法、淀粉發(fā)酵法及合成法等。目前我國

生產(chǎn)的味精重要采用淀粉發(fā)酵法。

以發(fā)酵法生產(chǎn)的工藝流程如下:淀粉水解>葡萄糖

控制各階段的pH是一項關(guān)鍵。

（1）Ka、Ka、Ka?相對應的基團各是哪個？

12J

（2）計算谷氨酸等電點的pH（所謂等電點，就是谷氨酸呈電中性時所處環(huán)境於JPH）。在

下面對歐I的選項上畫圈。

A2.19B3.22C4.25D6.69

（3）中和、脫色、結(jié)晶時EI^PH應保持在多少？在下面對的的I選項上畫圈。

A3.22B4.25C6.69D9.67

（4）用什么物質(zhì)脫色？[]

2.味精中有效成分是谷氨酸鈉，可用沙倫遜甲醛滴定發(fā)測定其含量。精確稱取味精1.00

0g,加蒸僧水溶解后稀釋到10.0mL;從中取2.0mL放入1---------------------------------------

⑴

00mL錐形瓶中，加入2.0mL36%的|甲醛溶液，加入

20mL水。以酚酰;為指示劑，用0.1000mol/L的原則NaOH

溶液進行滴定，消耗1o.80mLo

（1）谷氨酸鈉與甲醛反應得到化學式為C#,NO|Na,寫出構(gòu)造簡式。

（2）加入甲醛歐|目的）是什么?

（3）計算該味精中谷氨酸鈉的含量。

3.味精中往往會加入食鹽，某學生設(shè)計如下試驗方案測定NaC1含量:取味精樣品5.0g,并

溶于蒸儲水；加入足量用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液,使沉淀完全;過濾;用蒸儲水反復洗滌沉淀

多次;將沉淀低溫烘干、稱量；反復操作3次計算NaCl含量。

另一學生覺得這個試驗方案的誤差較大，且測定沉淀的質(zhì)量很不以便。于是他設(shè)計了另

一種試驗方案來測定NaCl的含量。已知AgSCN是難溶于水的沉淀。

請簡要寫出測定NaCl含量歐|新方案。

姓名：__________

第六題（7分）

NOj

&

CHCOOH(B)

化合物?OSOQ（A）是我國蟾蛛皮中日勺一種物質(zhì)，由2

_________________H_H

合成該化合物的路線如下:

B—c-A—>D—LiAl%>E―25同乎1/毗>>F-b~>A

1.寫出C-F各物質(zhì)的構(gòu)造簡式;

2.寫出a、b的反應條件或使用的無機試劑;

3.E-F中毗咤（G邢J作用是什么?

第七題（19分）

周期表中汞與鋅、鎘等元素同族原子序數(shù)80,常見區(qū)|氧化態(tài)+2、+1,熔點-38.72C,沸

點357C,是室溫下展現(xiàn)液態(tài)的唯一金屬單質(zhì)。汞是古代就已認知的元素之一,大多數(shù)汞來自

于辰砂礦，重要用于溫度計、氣壓計、熒光燈和電池。

1.寫出汞原子的I核外電子排布式;

2.汞用于制造溫度計，重要運用了它的什么性質(zhì)？

3.已知下列電對的)原則電極電勢o

①。Hg2+M+=S905V,中0Hg2，g=0-799,%”Ag=O.800V?

(1)試判斷：Ag與Hg(NO,)2溶液能否反應？若能，則寫出反應的離子方程式。若

不能，則闡明理由;

(2)寫出過量汞與稀硝酸反應的化學方程式。

4.重金屬引起的污染中以汞的毒性最大。在汞蒸氣濃度為10-5kg/m3的空氣中停留一兩

天人就會中毒，因此水銀溫度計車間必須采用措施防止汞中毒。

(1)萬一不慎將汞撒落在工作臺上或地面上，將怎樣處理用方程式表達;

(2)室內(nèi)有汞蒸氣時應當通風以減少汞的濃度，通風口裝在墻上部還是下部為何?

(3)液態(tài)汞的I蒸氣壓與溫度的I關(guān)系式為lgp=a-b/Ta=7.08,b=3190,p改)單位為kP

a,打碎一根溫度計會灑失0.5gHg,某溫度計廠一車間空間為30m3,若在288K時不慎

打破了一根水銀溫度計，試通過計算判斷在該車間工作與否合會導致汞蒸汽中毒。

5.硫醇的英文名字也叫Mercaptan,來源于拉丁文(Mercuriumcaptans)是捕捉汞

的意思。醫(yī)學上常用硫醇類來解除汞中毒，常用一種叫巴爾［坨一干丫勾的作解毒劑。

OHSHSH

⑴乙醇在常溫下可以和水混溶，而乙硫醇在常溫下的溶解度僅為1.5g,請解釋。

(2)反應CHOH+NaOHf不能反應；C,H.SH+NaOHfC,H,SNa+H0。解釋其

'2525252

原因。

⑶聞名世界的八大公害之一的［】，重要就是由重金屬汞污染導致的）。

海洋中的汞是通過生態(tài)系統(tǒng)的［］進入人體的。人長期食用由于海水、湖水

中具有汞離子而中毒的魚，會吸入汞積聚體內(nèi)，可引起中毒，其原因是Hg2+能使具有疏基日勺蛋白

酶（酶（SH）2）失去活性產(chǎn)生汞中毒，臨床常用一種解毒劑,如二筑基丙醇（巴爾）可以解毒使

蛋白酶恢復活性。試用有關(guān)化學反應解釋這種現(xiàn)象。

6.汞有一種化合物X,室溫下是無氣味、白色結(jié)晶粉末，不溶解于水，400~500c時升

華,光照能分解，常用做電極材料。X俗名輕粉，可由水銀、明磯、食鹽等混合煉制，有攻

毒殺蟲消水腫之功能。

（1）寫出X的化學式［］和電子式［】;

⑵寫出制備X的化學方程式;

(3)從反應體系中分離出措施。

第八題(16分)

化學發(fā)展史上，有許多偶爾事件引起科學發(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尢我國已全面實行加碘鹽方案。

1.單質(zhì)碘的制備措施之一是在酸性條件下通C12于Nai溶液中，指出運用該法時應注

意的問題？分析其原四寫出有關(guān)反應方程式。

2.在100%硫酸中匚可被HIO3氧化成4+，寫出配平的離子方程式。

3.為何在日照強、溫度高的海區(qū)，表層水碘濃度往往要低某些?

4.人體缺碘會影響正常的生命活動。小朋友缺碘會導致身體畸形，智力低下。成年人缺

碘會因新陳代謝能力減少而導致全身無力，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。甲狀腺素日勺構(gòu)造：

(1)寫出甲狀腺素的J化學式【】；

⑵在甲狀腺內(nèi)，甲狀腺素歐）重要合成過程如下:

A（氨基酸）f^B-■2分子縮介>甲狀腺素+C（氨基酸）

請寫出A、B、C的）構(gòu)造簡式。

5.科研表明，人的畢生只要能攝入一小茶匙的碘就能正常發(fā)育，健康生活。目前防止缺

碘的有效措施是食用含碘食鹽。目前國內(nèi)食鹽加碘加的重要是碘酸鉀。

式中k,k，k2,k、是分別為各反應對應的速率常數(shù)，若用E,E1,E,,E分別表達各反

1NJa1/3

應對應的I活化能，請找出E和E1,E,,E間的關(guān)系。已知公式如下:

dIZ3

①對于反應aA+bBfeE+fF,反應速率為：v=k

②速率常數(shù)與活化能之間滿足阿侖尼烏斯公式：k=Ae-Ea/RT

③對于反應L,：2I滿足：v=v

||-.逆

第九題（10分）

由短周期的I三種元素構(gòu)成的I固體無機化合物A和B,其摩爾質(zhì)量均不不小于90g/mo1。

將A和B以物質(zhì)的量4：1混合后引爆,恢復到原則狀況下得到物質(zhì)的量為6：1的氣體單質(zhì)

C、D和非氣態(tài)化合物F;假如將物質(zhì)的量為4:1的A、B在一定條件下分別完全分解，所

有得到氣體單質(zhì)（假設(shè)）；所得氣體混合后，存在C、D、E三種氣體，且物質(zhì)的量為3：4：7。

請推斷出C、D、E的化學式及A、B日勺所有也許化學式。

參照答案

第一題（9分）

1.（1）碳酸二乙酯（1分）

（2）COC12+4NH3-NH2CONH2+2NH4C1（1分）

（3）（1分）

（4）<Q>-NHCOC1^^—N=c=。（2分）

2.CCL+H,SO?SO-COCL+2C1SOH（或HC1+SOQ（2分）

42A43235

□

II

3.（1）C13C-O-C-O-CC13（1分）

（2）BTC常溫下為極穩(wěn)定的固體物質(zhì)，便于貯運（1分），使用安全，無污染。

第二題（10分）

1.A為飽和食鹽溶液，B為淡堿液或純水，C為C>D為H2（4分）

2.極間距減小，可減少電解電壓而節(jié)省電能（1分）

3.為減少OH-向陽極區(qū)）遷移量或減少副反應的;發(fā)生，以保持較高的電流效率。（1分）

4.Ca2+、Mg2+等金屬離子與Na+同樣，都可以通過離子膜抵達陰極（1分），并與OH-

形成難溶化合物，阻塞離子互換膜，從而影響膜性能的發(fā)揮（1分）。

5.①離子膜法生產(chǎn)與老式時隔閡法相比，無需再為電解堿液脫鹽（盡量回收NaCl）濃

縮（1分），經(jīng)濟效益高，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品燒堿純且濃，能耗低、蒸汽省（1分）。②隔閡

法生產(chǎn)中，更因制作、使用石棉隔閡，必發(fā)生硅酸鹽纖維（粉塵）污染環(huán)境的問題，有使部

分操作工人患肺癌職業(yè)病的危險（1分）?？梢?，以電化學科學原理為關(guān)鍵，通過為其所開發(fā)

的J離子膜法電解生產(chǎn)的跨學科高新技術(shù)，優(yōu)化了資源、能源的運用，變污染環(huán)境的生產(chǎn)為“清

潔生產(chǎn)”，更有其適應可持續(xù)發(fā)展需要日勺高社會效益。（本題滿分2分，答出3分中2分即可）

第三題（8分）

1.C12H20N,O4（2^）C1CH2coOH（1分）

HOOCCH^CH,Q^COOHHOOCCH、產(chǎn)產(chǎn)180H

X1：/NF砧1N\X2：/華叭（2分）

HOOCCHzCHCXJOH]HOOCOtHfOUOH

2.命名：2,3一丁二胺四乙酸1,2一丁二胺四乙酸（1分）

異構(gòu)體3種2種（2分）

第四題（9分）

1.Na3AlF6（2分）氟鋁酸鈉（1分）

2.正八面體（1分）

3.晶胞內(nèi)含4個［NasAlFJ單元NajAH；摩爾質(zhì)量為210g/mol。

210x41

==295g/cm3

pZ5^%8Oxiol5-（2分）

4.電解煉鋁的助熔劑（1分）

5.Na,SiF?（2分）

26

第五題（12分）

HOOCCHz—CH2-CH-COOH

1.⑴—（ig（2分）

心

（2）B（1分）

（3）C（1分）

（4）用活性炭脫色（1分）

HOOCCHICHICHCOONa

2.（1）123（1分）

N=CH>

（2）“掩蔽”氨基后滴定竣基，防止氨基對較基和NaOH中和反應的影響（1分）

（3）91.32%（2分）

3.取一定量的味精溶于水，加入過量原則AgNC）3溶液（1分），以Fe3用指示齊IJ（1分）,

用原則KSCN溶液進行滴定（1分）。

第六題（7分）

2.a：Fe+HCl（還原一NO2）b：濃H2soJ各1分）

3.口比咤用于吸取反應中產(chǎn)生的HC1（1分）

第七題（19分）

1.Is22s22P63s23P63dio4s24P64dlo4fi45s25P65dio6s2或[Kr]4f145dl06s2（1分）

2.熔點低，沸點較高，展現(xiàn)液態(tài)的溫度區(qū)較寬，且重要在室溫附近（1分）

汞的體膨脹系數(shù)較大，且隨溫度的變化較小（1分）

3.（1）2Ag+2Hg2+=2Ag++Hg22+（1分）

（2）6Hg+8HNO3=3Hg2（NO3）2+2NOt十4H20（1分）

4.（1）Hg+S=HgS（1分）

（2）下部汞蒸氣比空氣密度大（1分）

（3）8.38X106kg/m3不會導致中毒（2分，運用理想氣體方程進行計算，Hg過量）

5.（1）乙醇與水能形成氫鍵，而乙硫醇不能與水形成氫鍵（1分）

（2）強酸制弱酸原理.H2O的酸性比C2H50H強，而C2H5sH的;酸性比H?O強（1

分，pKaH,0：15.7C,H.SH：10.6C.H.OH：15.9)

（3）水俁病食物鏈（1分）

①Hg2+與酶（SHb反應：Hg2++；j酶一父,茜+211+而中毒（1分）

CHaOH20HCHjOH

②與泮H反應而解毒：Hg（》十詢f$HS\Hg+；）（1分）

/

CH3sHCHjSHCHaSI

①②反應合并只給1分，Hg配位數(shù)不規(guī)定

6.⑴Hg2cl2（1分）◎:Hg：Hg@（1分）

（2）12Hg+12NaCl+4KAl（SOl）2+3O,=6Hg2Cl2+6Na2SO4+2K2SO4+2Al2O3（2分）

（3）升華（1分）

第八題（16分）

1.該法應注意控制C12用量，防止C%過量，否則過量C1?會氧化U，發(fā)生如下反應；I,

+5Cl2+6H2O=2IO3-+10Cl+12H+（2分）

2.HIO3+7I2+5H2SO4=5I3++3H9O+5HSO4-（1分）

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）

I-+1/2O2+H2O=I2+2OH-（1分）

4.（1）C|5HHNO4I4（1

產(chǎn)］「V/。

（2）A：