08年全国高中化学竞赛初赛试卷(33)

第1页（共10页）2008高中化学竞赛初赛模拟试卷（33）第一题（7分）银是一种常见的物质，其化合物种类繁多。若以Pt为电极，在低电流密度的情况下电解AgF溶液，可以产生X。X在90－200℃时发生分解，产物水洗后剩余固体质量为原来的46%。1．写出X的化学式；2．写出电极反应和电解反应方程式。3．Ag2F能导电吗？若能，其导电性如何？4．X在无水乙醇中稳定，遇水分解完全。写出反应方程式。第二题（8分）硫酸可以生成由氮原子直接相连于硫原子的一系列衍生物。1．试写出由硫酸经取代、消去、加成等反应合成三硫酰亚胺的反应方程式。2．在某条件下，三硫酰亚胺的单体也能聚合成高分子化合物，试写出该化学反应方程式。3．三硫酰亚胺能继续与硫酸、氨反应，得到高度对称的立体分子（所有原子空间环境都等价），画出其结构式。第三题（8分）回答下列问题：1．在物理和化学中，有些原理、定律具有相似性。如物理中有机械守恒定律，化学中有质量守恒定律。比较它们有助于我们的学习。1834年物理学家楞次概括了各种实验结果，得到了楞次定律。请写出与楞次定律相似的化学原理及其内容。2．试用离子极化讨论Cu＋与Na＋虽然半径相近，但CuCl在水中溶解度比NaCl小得多的原因。3．H2S和H2O2的主要物理性质比较如下：熔点／K沸点／K标准状况时在水中的溶解度H2S1872022.6H2O2272423以任意比互溶H2S和H2O2的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因是什么?第2页（共10页）第四题（9分）烃A是非极性分子，用臭氧处理后，经Zn/H2O还原得到二元醛B；化合物A在0℃下用碱性高锰酸钾溶液处理生成二元醇C；C无光学活性，容易在吡啶存在下与1mol的光气反应生成一种双环化合物D。C用热的高锰酸钾水溶液处理生成二元酸E。E经一氯化得到互为异构体的F和G（及对映体G’），它们的含氯量约18%。1．请给出化合物A～G（G’）的立体结构。2．系统命名法命名C。第五题（8分）点阵素单位是指最小的重复单位，将最小重复单位的内容用一个点阵表示，最小重复单位中只含一个点阵点，称为素单位。含2个或2个以上点阵点的单位称为复单位。画出素单位的关键是能按该单位重复，与单位预角上是否有圆圈无关。某平面周期性结构系按右图单位重复堆砌而成。1．写出该素单位中白圈和黑圈的数目。2．请画出2种点阵素单位，要求一种顶点无原子，另一种顶点有原子。3．请画出石墨片层的3种点阵素单位。第六题（9分）被称为“魔棒”的荧光棒已成为节日之夜青少年的喜爱之物，其发光原理是利用过氧化氢氧化草酸二酯产生能量，该能量被传递给荧光物质后便发出荧光。草酸二酯（CPPO）是一种有较高粘度的有机化合物，结构简式如右图所示：1．写出CPPO的化学式，判断其水溶性；2．1molCPPO能与多少物质的量的NaOH反应；3．有人说，发光的魔棒不能凑近石油气之类的可燃性气体，否则会导致爆炸，是否正确？说明理由。4．通过挤压，使过氧化氢与草酸二酯混合反应，导致魔棒发光，一段时间后，光的亮度降低，此时，把魔棒往手心上敲打几下，亮度会重新增大，原因是什么？5．如果过氧化氢将草酸二酯彻底氧化，写出反应方程式；6．在设计魔棒时，其连续发光的能力在8～12h，如果在发光中途，把它放入冰箱的冷冻室中，发光便会停止或基本停止。把魔棒从冷冻室中取出静止一会儿，它又会连续发光，原因是什么？第3页（共10页）第七题（6分）在无水硫酸介质中，硒酸酐也能与无水N2O4反应，生成两种盐A和B。已知A和B具有相同的阴离子，而阳离子都为直线型。A、B的含Se量分别为54.1%、51.3%。1．确定A、B的化学式；2．写出生成A、B的化学反应方程式；第八题（9分）1molNH3在过量氧气中燃烧生成NO2和气态水，同时释放出290.9kJ热量。当氧气不足时，生成N2H4和气态水，同时放出29.5kJ热量。平均键能：NH3中N－H键能为389kJ/mol；N2H4中N—N键能为247kJ/mol；气态水中O－H键能为464kJ/mol；氮分子、氧分子的解离能分别为945kJ/mol和497kJ/rnol。1．写出两个反应的热化学方程式。2．由上述2个热化学方程式，写出还能得到的新的热化学方程式；3．利用题中给出的能量及键能，计算还能获得的键能值；4．结合键能值，写出几个有意义的热化学方程式。第九题（16分）某常见金属X能形成多种种氧化物，A、B、C是其价态从高到低的3种氧化物。由A转化为B、由B转化为C分别失去9.9％（相对A质量）、7.3％（相对B质量）的氧。1．通过计算确定X的元素符号和A、B、C的化学式；2．氧化物B与KOH、KNO3熔融得到D，D在潮湿空气中易被氧化为A的钾盐，而B溶于水后酸化，则得到钾盐A的溶液和氧化物B。分别写出反应方程式。3．A的钾盐在浓碱液中能释放出O2。为试验在较浓碱液中A的阴离子与SO42－的氧化还原反应，请说明加试剂顺序及实验中应注意的事项，并写出离子反应方程式。4．为测定A的含量，可用KMnO4法；测定B的含量，可用Na2S2O3法。分别写出反应方程式。第4页（共10页）第十题（10分）在仅含有Al3＋一种金属离子的某样品水溶液中，在pH＝9.0条件下加入稍过量的8－羟基喹啉，使Al3＋定量地生成三喹啉铝沉淀。过滤并洗去过量的8－羟基喹啉，然后将沉淀溶于2mol/LHCl溶液中，即得8－羟基喹啉的酸溶液，用15.00mL0.1238mol/LKBrO3－KBr标准溶液处理，产生的Br2与8－羟基喹啉发生反应生成二溴羟基喹啉，应完全后，再加入过量的KI，最后用0.1028mol/LNa2S2O3标准溶液滴定，终点时用去Na2S2O3标准溶液5.45mL。1．如何控制Al3＋与羟基喹啉反应时溶液的pH＝9.0？2．写出铝离子与8－羟基喹啉反应的离子方程式，并明确写出产物的结构，指出是何类化合物；3．写出生成溴的反应的离子方程式和溴与8－羟基喹啉反应的化学方程式；4．由以上实验数据计算样品中Al的含量。第十一题（10分）氯霉素是第一个人工合成的抗生素，对于某些立克次式体、大型病毒及革兰氏阴性细菌所引起的感染，如伤寒、斑诊伤寒等具有极好疗效。氯霉素（Ⅰ）含羟基，具有极强的苦味，不便口服，导致有病人因苦味而拒绝服药。但该药物分子中的链端羟基与棕榈酸发生酯化反应生成酯后可以掩盖苦味，由氯霉素（Ⅰ）变成无苦味的氯霉素（Ⅱ）。下面是氯霉素（Ⅰ）和氯霉素（Ⅱ）的结构简式：Ⅰ：R＝H，Ⅱ：R＝CO(CH2)14CH3请根据阅读材料和你的理解，回答下列问题：1．写出棕榈酸的分子式；2．以C7H6O、C3H4O2Cl2、C2H5NO3三种有机物为主要原料，设计路线合成氯霉素（Ⅰ）。第5页（共10页）第6页（共10页）参考答案第一题（7分）1．Ag2F（1.5分）2．阴极：2Ag＋＋F－＋e－＝Ag2F阳极：2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋8AgF＋2H2O4Ag2F＋O2＋4HF（各1分）3．能（0.5分）介于Ag与AgF之间（1分）4．Ag2FAg＋AgF（1分）第二题（8分）1．HO—SO2—OH＋2HN3→H2N—SO2—NH2＋2H2O（1.5分）H2N—SO2—NH252OPHN＝SO2＋NH3（1分）3HN＝SO2→（1分）2．nHN＝SO2→NH－SO2（1.5分）3．（3分）第三题（8分）1．勒沙特列原理（平衡移动原理）（1分）如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动（1.5分）2．Cu＋与Na＋虽然半径相近，电荷相同，但Na＋外层电子构型为8e，本身不易变形，使Cl－极化（变形）的作用也弱；Cu＋外层电子构型为18e，极化作用和变形性都较强，因此CuCl的键型由离子键向共价键过渡，在水中溶解度比NaCl得多。（2.5分）3．H2O2分子间存在氢键（1分），在液态或固态中存在缔合现象，所以熔、沸点高（1分）；与水分子可形成氢键，所以溶解度大（1分）。第四题（9分）1．A：B：C：D：E：F：G：（G’：）（各1分）2．Z－4，4，－二甲基－1，2－环戊二醇（1分）第五题（8分）1．●○（1分）第7页（共10页）2．（各2分）3．（各1分）第六题（9分）1．C26H24O8Cl6（1分）难溶于水（0.5分）2．6mol（1.5分）3．不正确（0.5分）。因为是“冷光”而不是明火。（1分）4．由于粘度大，反应物不易充分混合，敲打是促进混合，从而促进反应。（1.5分）5．C26H24O8Cl6＋53H2O2→26CO2＋62H2O＋6HCl（1.5分）6．低温使氧化反应变得十分缓慢，恢复常温时反应又加速进行。（1.5分）第七题（6分）1．A：(NO)2Se4O13B：(NO2)2Se4O13（各2分）2．2N2O4＋8SeO3＝(NO)2Se4O13＋(NO2)2Se4O13（2分）第八题（9分）1．4NH3(g)＋7O2(g)＝4NO2(g)＋6H2O(g)；△H＝－1163.6kJ/mol（1分）4NH3(g)＋O2(g)＝2N2H4(g)＋2H2O(g)；△H＝－118kJ/mol（1分）2．N2H4(g)＋3O2(g)＝2NO2(g)＋2H2O(g)；△H＝－522.8kJ/mol（1分）3．NO2中N－O键能：(12×389＋7×497－12×464－ΔH)/8＝467.825kJ/mol（1.5分）N2H4中N－H键能：(12×389＋497－2×247－4×464－ΔH)/8＝366.625kJ/mol（1.5分）4．2N2H4(g)＋2NO2(g)＝3N2(g)＋4H2O(g)；△H＝－1248.7kJ/molN2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g)；△H＝－590.5kJ/mol4NH3(g)＋3O2(g)＝2N2(g)＋6H2O(g)；△H＝－1299kJ/mol（各1分）第九题（16分）1．相对B质量，B→A、B→C分别增、失重11.0%、7.3%，即3︰2（1.5分）X在氧化物中可能呈现＋1、＋3、＋6或＋2、＋4、＋7，一般ⅦB族元素满足后者（1分）不难确定X：Re、A：Re2O7、B：ReO2、C：ReO满足条件（各0.5分）2．ReO2＋KNO3＋2KOH＝K2ReO4＋KNO2＋H2O（1.5分）（或3ReO2＋2KNO3＋4KOH＝3K2ReO4＋2NO↑＋2H2O）4K2ReO4＋O2＋2H2O＝4KReO4＋4KOH（1分）3ReO42－＋4H＋＝2ReO4－＋ReO2＋2H2O（1分）3．4ReO4－＋4OH－＝4ReO42－＋2H2O＋O2↑；2ReO4－＋SO32－＋2OH－＝2ReO42－＋SO42－＋H2O（各1分）先混合碱液和SO32－液在不断搅拌下滴加KReO4溶液，否则ReO4－会在OH－中发生歧第8页（共10页）化反应。（2分）4．ReO4－＋5Fe2＋＋8H＋＝Re2＋＋5Fe3＋＋4H2OMnO4－＋5Fe2＋＋8H＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2OReO2＋2I－＋4H＋＝Re2＋＋I2＋2H2OI2＋2S2O32－＝S4O62－＋2I－（各1分）第十题（10分）1．加入NH3－NH4Ac缓冲溶液（1分）2．3＋Al3＋＝＋3H＋（1.5分）螯合物（0.5分）3．BrO3－＋5Br－＋6H＋＝3Br2＋3H2O（1分）2Br2＋→＋2HBr（1.5分）4．(3×0.1238×15.00－1/2×0.1028×5.45)÷2÷3×26.98mg＝23.79mg（4.5分）第十一题（10分）1．C16H32O2（1分）2．－CHO＋O2N－CH2－CH2－OHOH2H乙酰化、硝化、水解（可以分步）32CHCOOCHCl氯霉素（Ⅰ）（6个物质各1分，氨基保护1分，其余2分）第9页（共10页）第10页（共10页）