中国化学会2007年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题

中国化学会2007年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）模拟试题（2007年9月9日9︰00－12︰00共计3小时）题号123456789总计满分911121281881210100得分评卷人竞赛时间3小时。迟到超过30分钟者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷（背面前上）放在桌面上，立即起立撤离考场。试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在站定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。允许使用非编程计算器以及直尺等文具。H1.008相对原子质量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－LrRfDbSgBhHsMt第一题（1）（3分）将明矾放入河水、井水中搅拌，生成Al(OH)3载带悬浮物沉降使水澄清。若用蒸馏水代替河水，如上操作，未见沉降物。为什么？（2）（2分）下列两个反应都能够用卤素活泼性不同说明吗？①Cl2＋2I－＝2Cl－＋I2，②2C1O3－＋I2＝Cl2＋2IO3－（3）（2分）把一个“熟”水果和几个“生”水果一起放在一个塑料袋中，扎紧袋口。“生”水果很快就“熟”了。若在水果贮藏室中，放几块被KMnO4溶液浸透过的“砖块”，（即使有“熟”水果）“生”水果可保存较长的时间。为什么？（4）（2分）写出一个以水或水气为催化剂的反应方程式及相应的实验现象。第二题.市售乙醛通常为40％左右的乙醛溶液。久置的乙醛溶液会产生分层现象，上层为无色油状液体，下层为水溶液。据测定，上层物质为乙醛的加合物作(C2H4O)n，它的沸点比水的沸点高，分子中无醛基。乙醛在溶液中易被氧化。为从变质的乙醛溶液中提取乙醒（仍得到溶液），可利用如下反应原理：(C2H4O)nHnC2H4O。（1）（1.5分）先把混合物分离得到(C2H4O)n；将混合物放入分液漏斗，分层清晰后，分离操作是（2）（1.5分）证明是否已有部分乙醛被氧化的实验操作和现象是（3）（2分）若将少量乙醛溶液滴入浓硫酸中，生成黑色物质。请用化学方程式表示这一过程：（4）（6分）提取乙醛的装置如右图；烧瓶中放的是(C2H4O)n和6mol·L－1H2SO4的混合液，锥形瓶中放蒸馏水。加热至混合液沸腾，(C2H4O)n缓慢分解，生成的气体导入锥形瓶的水中。①用冷凝管的目的是，冷凝水的进口是。（填“a”或“b”）。②锥形瓶内导管口出现的气泡从下上升到液面的过程中，体积越来越小，直至完全消失，这现象说明乙醇的何种物理性质？当观察到导管中的气流已很小时。必要的操作是③若n＝3，则(C2H4O)n的结构简式是：第三题用标记化合物可以探究化学反应的历程。采用32P标记的五氯化磷[半衰期t1/2=14.3d]进行如下反应：用PCl4+阳离子对氮或氧进行亲电攻击。反应是在四氯化碳里进行的，然后溶剂跟产物Ⅳ一起蒸出。设以下试样分别用氢氧化钠水溶液加热水解：——残留在蒸馏瓶中的Ⅲ，——蒸出的馏份中的Ⅳ，——放射性标记的起始物质Ⅱ。生成的磷酸根以磷酸镁铵的方式沉淀。后者经重结晶后烘干。这三份沉淀经准确称量后分别溶于已知体积的溶液分别测量放射性，并计算磷酸盐的比放射性(单位质量)。1)写出由标记的红磷生成五氯化磷的反应方程式。2)写出化合物Ⅱ和Ⅲ用氢氧化钠溶液完全水解的反应方程式。3)经过多少整天后放射性衰变到起始值的1/1000。4)写出标记的PCl4+跟Ⅰ的阴离子反应的两种不同的历程。5)水解后沉淀的磷酸镁铵有如下放射性数据：对Ⅱ，128mgNH4MgPO4，2380Bq对Ⅲ，153mgNH4MgPO4，28Bq对Ⅳ，142mgNH4MgPO4，2627Bq利用这些数据进行计算得出结论：PCl4+攻击哪个亲核中心？6)已知：pKsp(NH4MgPO4)=12.6NH4+的平衡浓度=0.10mol·L-1pH=10试计算NH4MgPO4的溶解度(mol·L-1)(活度系数等于1)。第四题1)画出环丁基二羧酸的所有异构体的结构式并给以系统命名。2)环丁基-1、2-二羧酸有三种异构体：Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，画出它们的投影式或者立体式，并指出其相对构型。3)立体异构体Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ中哪对是非对映异构体，哪对是对映异构体？4)利用什么反应可以确定非对映异构体的不同的相对构型？5)怎样拆分环丁基-1，2-二羧酸的对映异构体？6)标明立体异构体Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的不对称中心的绝对构型(R，S体系，又称Cahn-Ingold-Prelog规则)。第五题原子核的壳层模型指出：包含2、8、20、28、50和82个质子或中子以及126个中子的核具有特殊的稳定性。写出21685At经α或β衰变直到稳定核的核化学方程式，并说明为什么此核为稳定核。第六题今有一金属卤化物A，在水溶液中完全电离，生成一种阴离子和一种阳离子，个数比为4∶1。取4.004gA溶于水，加入过量AgNO3溶液，生成2.294g白色沉淀。经测定，阳离子由X和Y两种元素构成，结构呈正方体状，十分对称。任意两个相离最远的X原子的连线为此离子的三重轴，任意两个相离最远的Y原子的连线为此离子的四重轴（n重轴表示某物质绕此轴旋转360°/n的角度，不能察觉其是否旋转过）。1、写出A的化学式（阴阳离子分开写）2、写出X和Y的元素符号、3、在右框中画出A溶液中阳离子的结构：4、小明把一种常见含X的二元化合物的晶胞去掉所有的X原子，发现剩余部分与A溶液中阳离子的结构竟十分相似。这种常见二元化合物是。5、你认为A溶液中阳离子中，同种原子间存在着什么样的作用力，并简略说明你的依据：第七题（8分）汞蒸气有毒,为了检查室内汞含量是否超标,可用含某一化合物A的试纸悬挂于室内,室温下若三小时内试纸变色,则表明室内汞超标。化合物A为较常见化合物,难溶于水,其阳离子在水中不稳定,可发生歧化反应,歧化产物之一可与A的阴离子作用並生成化合物A。1.判断A为键型。2.A的阳离子在水溶液中的歧化反应。3.歧化产物之一与A的阴离子反应。4.检测汞蒸气时，試纸颜色由色变成色。其反应方程式为：。第八题(12分)麝香内酯是从芙蓉属植物分离得到的一种具有类似麝香香气的化合物，它可以由化合物A经下表所列步骤进行合成：HOC(CH2)5CHCH(CH2)7CH2OHOOOCH3CH3OO化合物A麝香内酯步骤反应物试剂产物1化合物AH2O,H+,加热化合物B（C16H32O5）2化合物BHBr化合物C（C16H29Br3O2）3化合物CC2H5OH，H2SO4化合物D（C18H33Br3O2）4化合物DZn,乙醇，加热化合物E（C18H33BrO2）5化合物E乙酸钠，乙酸化合物F（C20H36O4）6化合物FKOH-H2O，然后H+化合物G（C16H30O3）7化合物GH+，加热麝香内酯（C16H28O2）(1)写出化合物B～G的结构式（忽略立体异构体）。(2)化合物B～G中是否存在旋光异构？如有，请用Fischer投影式表示各旋光异构体的结构并用R，S标出手性碳原子的构型。(3)写出麝香内酯与乙醇钠-乙醇溶液共热所得产物的结构式并用系统命名法命名。第九题（10分）二氯化钯是乙烯氧化制乙醛的工业催化剂,这是一种重要的配位络合催化反应。1.在不同温度下PdCl2有两种结构形式，即α-PdCl2型β-PdCl2型。α-PdCl2呈扁平的链状结构，β-PdCl2则以Pd6Cl12为结构单元。在这两种结构中钯（Ⅱ）都具有正方形配位特征。试画出结构的示意图。2.PdCl2盐酸溶液中可生成PdCl2－4，PdCl2－4络合乙烯生成[Pd(C2H4)Cl3]＋络离子。Pd2＋处于四边形的中央，问：（1）该络离子的Pd2＋是以什么杂化形式。（2）该络离子中C2H4与Pd2＋之间形成的是什么键，试画出该络合的结构示意图。3.如何利用PdCl2来鉴定体系中CO的存在（写出反应式）。参考答案第一题：（1）明矾水解生成的Al(OH)3因吸附水中的悬浮杂质沉淀下来,而蒸馏水中无杂质,因此未见沉淀（2）反应①中Cl2为氧化剂,I2为氧化产物,因为氧化性Cl2I2,故反应①可发生,而反应②中I2为还原剂,Cl2还原产物,还原性I2Cl2,故反应②也可发生（3）熟水果会释放出一种植物生长调节剂乙烯,催熟水果,但放入“砖块”后,因生成的乙烯被KMnO4氧化而失去,使生水果可保存较长时间（4）Zn+I2===ZnI2,剧烈反应,生成大量紫色蒸气H2O第二题：（1）打开分液漏斗上口玻璃塞,同时打开下端活塞,下层溶液沿烧杯内壁流下,当下层液体放完时关闭活塞,把分液漏斗内溶液从上口倒入指定容器（2）取少量下层液体,滴入紫色石蕊试液,若颜色变红,则已有部分乙醛被氧化（3）CH3CHO+H2SO4→2C+SO2+3H2O（4）①使未解聚的乙醛加合物凝固回流,b②溶于水,且使沸点较低的冷凝;把导管撤离锥形瓶后再熄灭酒精灯③第三题：1)2P+5Cl2—→2PCl5或232P+5Cl2—→232PCl52)PCl5+8OH-—→PO43-+5Cl-+4H2O3）4)5)比活性Asq(Ⅱ)=18.6Bq·mg-1Asp(Ⅲ)=0.18Bq·mg-1Asp(Ⅳ)=18.5Bq·mg-1∵Asp(Ⅱ)≈Asp(Ⅳ)，∴PCl4+进攻氧原子6）第四题：1)2)3)Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ和Ⅲ是非对映体Ⅱ和Ⅲ是对映体4)顺式的异构体可生成酸酐，即：5)用具有光学活性的碱生成盐来拆分。6)ⅠR，SⅡR，RⅢS，Sf)第五题：发生两次α和一次β衰变，顺序可以换，但最终得到20882Pb核。（三个方程式，一个2分）因为此核具有82个质子和126个中子，根据原子核的壳层模型，它为稳定核。（2分）第六题：今有一金属卤化物A，在水溶液中完全电离，生成一种阴离子和一种阳离子，个数比为4∶1。取4.004gA溶于水，加入过量AgNO3溶液，生成2.294g白色沉淀。经测定，阳离子由X和Y两种元素构成，结构呈正方体状，十分对称。任意两个相离最远的X原子的连线为此离子的三重轴，任意两个相离最远的Y原子的连线为此离子的四重轴（n重轴表示某物质绕此轴旋转360°/n的角度，不能察觉其是否旋转过）。1、写出A的化学式[Mo6Cl8]Cl4（4分）（阴阳离子分开写）2、写出X和Y的元素符号Cl、Mo（各1分）3、在右框中画出A溶液中阳离子的结构：（4分）4、小明把一种常见含X的二元化合物的晶胞去掉所有的X原子，发现剩余部分与A溶液中阳离子的结构竟十分相似。这种常见二元化合物是NaCl（2分）。5、你认为A溶液中阳离子中，同种原子间存在着什么样的作用力，并简略说明你的依据：第七题：1.判断A为CuI（1分）键型共价键（1分）。2.A的阳离子在水溶液中的歧化反应2Cu＋=Cu2＋+Cu。（1分）3.歧化产物之一与A的阴离子反应2Cu＋+4I－=2CuI+I2。（1分）⒋检测汞蒸气时，試纸颜色由白色变成红色。（2分）其反应方程式为：4CuI+Hg=Cu2HgI4