高中化学竞赛初赛模拟试卷.pdf

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1、20092009 年高中化学竞赛初赛模拟试卷（年高中化学竞赛初赛模拟试卷（2 2）第第一题（题（5 5 分分)据悉，多哈亚运会上发令枪所用“火药的主要成分是氯酸钾和红磷，撞击时发生化学反应。1写出该反应方程式；2为什么该反应可用于发令枪；3“火药中的红磷能否用白磷代替？为什么。第第二题题(11(11分）分）1金属钠不仅跟氧气、水等无机物反应，还能跟酒精、醋酸等有机物反应。要研究金属钠跟酒精反应的性质以及它与水反应的异同点。该研究方法中使用了哪 3 种科学方法.2我国青海湖地区素有“夏天晒盐,冬天捞碱之说.请用科学原理进行解释。3中秋佳节，雪月饼倍受青睐，为防止冰激凌融化,在携带的过程用干冰作制

2、冷剂，某市民回家后将干冰放在密封的塑料瓶中，并保存在冰箱里。请评价该市民的做法4在含氧酸中有一种称为原某酸的,一般不稳定，易脱水；它与对应的含氧酸的区别在于 H、O 原子数目的不同。例如:硅酸的化学式 H2SiO3,原硅酸的化学式为 H4SiO4；据此推知原甲酸乙酯的结构简式。5 工业上以 CuO 和 H2SO4为原料制备 CuSO45H2O 晶体.为确保制备过程中既不补充水，也无多余的水分。试确定所用硫酸溶液溶质的质量分数.第第三题（题（7 7 分）分）某些含硫氮环的游离酸可通过下列串连反应制得：氯磺酰通过氨解反应得到A；将 A 加热得 B，B 是一种硫酰胺的离子态物质；B 与某些重金属盐，

3、例如银盐在盐酸溶液中反应便得含硫氮环的游离酸（代号C）；将上反应中的HCl 用 CH3I 替代，则可制得含硫氮环的有机衍生物(代号 D)。1请完成的化学反应方程式；2并写出 C 与 D 的化学结构式。第第四题题(7(7 分）分）在液态 SO2中用叠氮酸铯与氰气反应定量生成铯的离子化合物。其阴离子中含氮量为74。47%。1试画出该离子化合物中阴离子的结构式；2说明每个原子的杂化类型和化学键型。第第五题（题（1414 分）分）钛酸锶是电子工业的重要原料,与BaTO3相比,具有电损耗低，色散频率高，对温度、机械应变、直流偏场具有优良稳定性。因此可用于制备自动调节加热元件、消磁元器件、陶瓷电容器、陶瓷

4、敏感元件等。制备高纯、超细、均匀SrTiO3的方法研究日益受到重视。我国研究者以偏钛酸为原料常压水热法合成纳米钛酸锶,粒子呈球形，粒径分布较均匀，平均22nm。已知SrTiO3立方晶胞参数a390.5pm。1写出水热法合成纳米钛酸锶的反应方程式;2SrTiO3晶体的结构可看作由 Sr2和 O2在一起进行（面心)立方最密堆积（ccp），它们的排列有序，没有相互代换的现象（即没有平均原子或统计原子）,它们构成两种八面体空隙，一种由O2构成，另一种由Sr2和 O2一起构成，Ti4只填充在 O2构成的八面体空隙中。（1)画出该 SrTiO3的一个晶胞（Ti4用小球，O2用大球,Sr2用大球）（2）容纳

5、 Ti4的空隙占据所有八面体空隙的几分之几？（3）解释为什么 Ti4倾向占据这种类型的八面体空隙，而不是占据其他类型的八面体空隙？（4）通过计算说明和 O2进行立方密堆积的是 Sr2而不是 Ti4的理由（已知 O2半径为 140pm）3计算 22nm（直径)粒子的质量,并估算组成原子个数。第第六题（题（8 8 分）分）Apollo 号宇宙飞船在执行空间任务时，火箭中的液体 N2O4贮存于含铁的容器中，结果腐蚀物中含有 Fe（NO3)3N2O4,该物质实际上是 NOFe（NO3）4，经 X 射线晶体结构表示实际为N4O6 Fe(NO3)42。请回答：1写出合成 NOFe(NO3）4的反应方程式；

6、2如果N4O62是平面型的离子，存在 3 重对称轴（旋转 120重合），但不存在对称面.试画出其可能离子结构示意图.3如果N4O62是非平面型的离子,不存在 3 重和 2 重对称轴，但存在对称面。试画出其可能离子结构示意图.第第七题（题（1010 分）分）某金属单质 X 可以与烃 Y 形成一种新型单核配合物Z。Y 是非平面型环状，核磁共振显示只有 2 中类型的 H 原子；配合物 Z 中碳元素的质量分数为69.87,氢元素的质量分数为 8.77%。1通过计算确定 X 的元素符号及外层电子排布；2写出 Y 的结构简式并命名；3试写出 Z 化学式和可能的立体结构.第第八题（题（7 7 分）分）用控制

7、电位库仑分析法测定CCl4和 CHCl3的含量.在1。0V（vsSCE）电位下，在汞阴极上，在甲醇溶液中把四氯化碳还原成氯仿；在1。80V，氯仿可还原成甲烷。现将 0.750g 含 CCl4、CHCl3及惰性杂质的试样溶解在甲醇中，在1.0V 下电解，直至电流趋近于零，从库仑计上测得的电量数为11.63C。然后在1.80V 继续电解，完成电解需要的电量为 44。24C。1写出在汞阴极上 2 次发生的电极反应(溶液中有自由移动的H）2试计算试样中 CCl4和 CHCl3的质量分数.第第九题（题（1010 分）分）有机酸 D 可通过如下合成线路合成：（途径）有人提出不经过 B、C，直接由下面的步骤

8、合成D：(途径）称取 0215g D 溶于水，以0.1mol/L NaOH中和，当加入25mL 时反应完全，且D 中含2 个甲基，1 个季碳原子。1写出 AE 的结构简式。2对比以上方法，哪个更好,为什么？第第十题题(10(10 分）分）BTC 是一种稳定的白色结晶体,熔点为 7882,沸点为 203206。1mol BTC 可在一定条件下分解产生 3mol 光气，所以又被称为“三光气”。工业上可以利用碳酸二甲酯的氯代反应制备 BTC。BTC 的反应活性与光气类似，可以和醇、醛、胺、酰胺、羧酸、酚、羟胺等多种化合物反应，因此低毒性的 BTC 在化学反应中完全可替代剧毒（被禁用）的光气合成相关的

9、化工产品.1BTC 分子中所有氯原子都等价，试写出结构简式2除毒性外，BTC 比光气还有什么优点？3某研究者设计了以光气和苯甲酰氯、盐酸叔丁基肼等为主要原料合成了N1叔丁基苯甲酰肼（D）：BTCABCD（产物）E（酯)写出 AE 各物质的结构简式.第第十一题（题（1111分）分）化合物 X 是制备 Fe（OH)2过程（FeSO4NaOH)中出现的绿色物质。取6.43g X，溶00mL;于酸,配成200mL溶液：取出20.00mL，用0.0400mol/L的KMnO4溶液滴定,消耗20。取出 20.00mL，加入 KI 溶液，再用 0.100mol/L 的 Na2S2O3溶液滴定，消耗 20.0

10、0mL。1计算 X 中不同价态 Fe 的比例关系，并写出相应反应方程式；2通过计算和讨论确定该物质的化学式3写出制备 X 的总反应离子方程式。参考答案参考答案第第一题（题（5 5 分）分）15KClO36P3P2O55KCl（1.5 分）2强氧化剂和还原剂反应，反应剧烈，有暴鸣声（1 分）；所得产物 P2O5、KCl 为白色固体，会产生白烟（1 分）。3不能（0.5 分）白磷易自燃，引发爆炸。第第二题（题（9 9 分）分）1实验法、观察法、比较法（2 分）2夏天由于蒸发溶剂，会有大量的氯化钠和一些碳酸钠析出（析出的氯化钠明显比碳酸钠多）；冬天是运用了冷却热饱和溶液的原理了，碳酸钠溶解度受温度影

11、响较大，而氯化钠受温度影响不大，析出的物质大部分是碳酸钠。（各 1.5 分）3干冰易升华，放在密封的瓶中因体积澎涨，会引发冰箱爆炸。（2 分）4HC(OC2H5)3（2 分）557.6%（2 分）第第三题（题（7 7 分）分）1SO2Cl24NH3SO2(NH2)22NH4Cl（1.5 分）3SO2(NH2)23NH4(SO2N)33（1.5 分）(SO2N)333Ag 3HCl3AgClH3(SO2N)3（1 分）(SO2N)333Ag 3CH3I3AgISO2N(CH3)3（1 分）2C：D：（各 1 分）第第四题（题（7 7 分）分）1（4 分）2环中的 N 原子和 C 原子分别采取 s

12、p2杂化，端连的 C、N 原子分别采取 sp 杂化。键型有各原子之间的键和一个键、一个（或者一个和二个键）（3 分）第第五题（题（1414 分）分）1H2TiO3SrCl22KOHSrTiO32H2O2KCl（2 分）2（1）（2 分）（2）1/4（1 分）（3）容纳 Ti4的八面体空隙处于晶胞的中心，是由 6 个最邻近的 O2氧负离子所构成。其他的八面体中心均位于晶胞边棱的中心，虽然最邻近的微粒数也是 6，但其中只有 4 个是 O2，另外两个是 Sr2。两个正离子Sr2和 Ti4彼此靠近，从静电学角度分析是不利的。（2 分）（4）Sr2半径为(390.51402)/2136pm；Ti4半径为

13、(390.51402)/255pm（各 1 分）Sr2半径与 O2半径相近，而 Ti4半径小得多，适合填充在八面体空隙中（1.5 分）4M/NAa35.12g/cm3（1 分）Vd3/65.571018cm3（0.5 分）mV2.851017g（1 分）N5V/a34.68105个（1 分）第第六题（题（8 8 分）分）1Fe4N2O4NOFe(NO3)43NO（2 分）2（3 分）3（3 分）第第七题（题（1010 分）分）1CH23，设 Y 的最简式为 C4H6（1 分）设 Z 的组成为 X(C4H6)n，X 的原子量为 54.1n21.36/78.64%14.7n（1 分）n4 时，存在

14、合理的金属 X：Ni（1 分）3d84s2（1 分）2Y 是非平面型环状，化学式应为 C8H12（1 分）结构简式：（1 分）顺1，4环辛二烯（1 分）3Ni(C8H12)2（1 分）；（1 分）；（1 分）第第八题（题（7 7 分）分）12CCl42H2e2Hg（l）2CHCl3Hg2Cl2（s）2CHCl36H6e6Hg（l）2CH43Hg2Cl2（s）（各 1.5 分）2CCl4：2.48%CHCl3：2.44%（各 2 分）第第九题（题（1010 分）分）1A：B：C：（各 1.5 分）D：（2 分）E：（1.5 分）2对比可知，途径方法好，因为 A 无形成六元环，再以CH2形成桥环，

15、虽然存在环张力，但是因为分子内H 位置接近，分子内成桥环几率大，转化率较大，而途径的情况中直接由链状分子 A 合成 E 时，因为单键可以旋转，分子内H 位置关系不定，成环几率小，多分子 A 通过CH2成链几率较小，转化率较低，所以是途径的方法。（2 分）第第十题（题（1010 分）分）1Cl3COOCCl3（2 分）2BTC 常温下为极稳定的固体物质，便于贮运，使用安全，无污染（1.5 分）3A：ClCOOCH2（1.5 分）B：Me3CNHNHCOOCH2（1 分）C：CON(CMe3)NHCOOCH2（1.5 分）D：CON(CMe3)NH2（1.5 分）E：HCOOCH2（1 分）第第十

16、一题（题（1111分）分）15Fe2MnO48H5Fe3Mn24H2O（1 分）6.43g X 中 n(Fe2)1050.040.020.04mol（1 分）2Fe33I2Fe2I3I22S2O32S4O622I（各 0.5 分）6.43g X 中 n(Fe3)1010.10.020.02moln(Fe2)n(Fe3)21（1 分）2如果X 的式量为 6.43/0.02321.5，扣除3Fe 后，余154，且阴离子共7，即使全部为OH也达不到 154，因此有其它阴离子，只可能是 SO42，扣除 96 后，还余 58（5 价），不难发现为 2 个 OH 和 1.5 个 O2，X 为 Fe6(SO4)2(OH)4O3（5 分）312Fe2O24SO4216OH2Fe6(SO4)2(OH)4O34H2O（1 分）