高中化学奥林匹克竞赛全真模拟试题

高中化学奥林匹克竞赛全真模拟试题题号12345678910总分满分898101291010915100得分评卷人竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，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处。允许使用非编程计算器以及直尺等文具。1.008ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtAc-LrHLiBeBCNOFNaMgAlSiPClSKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbCsFrSrBaRaYLaLu-6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNeArKrXeRn相对原子质量RfDbSgBhHsMt第1题（8分）天然氟矿主要有萤石、氟磷灰石等。由萤石矿制F2的方法是先用浓硫酸与萤石反应，生成HF，再电解得F2。1-1请写出由萤石矿制F2的主要化学反应的方程式。。1-2你认为用硫酸与萤石反应而不用盐酸的理由有什么：翻印无效1-3F－对人体的危害是很严重的。人体中若含有过多的F－，F－会与人体内一种重要的金属阳离子形成难溶物，而带给人体严重的伤害与痛苦。这种阳离子是。1-4请提出一种除去污水的过量的F－的方案，并进行简单评价：第2题（9分）将NH4Cl溶液用盐酸调制成pH=4的溶液，然后进行电解，发现制成了一种常见的二元化合物A，用空气把气体产物带出电解槽即得到较为纯净的A。A是一种挥发性的易爆炸的浓稠液体，沸点只有700C，其结构与NH3相似。2-1试确定A，写出生成A的离子方程式。2-2比较A和NH3的极性大小。2-3将A与NaClO2按物质的量之比1∶6混合，可得到一种绿色环保的消毒剂B以及能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体C。A的消毒效果是同质量的Cl2的2.63倍。试写出其反应的离子方程式。2-4已知A中两元素的电负性相同。试设计一个试验确定A中哪一种元素带部分正电荷，哪一种元素带部分负电荷？简述其实验步骤。第3题（8分）实验表明，乙烯在很低的温度下能凝结成分子晶体，经X－射线分析鉴定，晶胞参数为：a＝487pm，b＝646pm，c＝415pm，晶体结构如右图所示。3-1该晶体的晶胞类型是；3-2晶体的理论密度是g·cm－3；3-3设C原子形成的双键中心对称地通过原点，离原点最近的C原子的分数坐标为（0.11，0.06，0.00），试计算C＝C共价键长是pm。第4题（10分）目前，包括我国在内的许多国家都已经暂停销售和使用含苯丙醇胺的药品制剂。苯丙醇胺的英文名称是Phenylpropanolamine，缩写为PPA，化学结构如右图所示：4-1系统命名法命名苯丙醇胺：4-2右图上用*标出苯丙醇胺中的手性碳原子，并确定光学异构体数目。4-3苯丙醇胺容易和盐酸成盐，生成盐酸苯丙醇胺，而被广泛入药。写出盐酸苯丙醇胺的结构简式。4-4以常见有机物A为原料，与硝基乙烷作用，所得产物经还原可以很方便地得到苯丙醇胺。合成路线如下：A＋CH3CH2NO2B2H苯丙醇胺写出A、B的结构简式。第5题（12分）白色固态有机酸A含碳、氢和氧元素。为了得到摩尔质量的估值，将10.0g该有机酸溶于水，加入碎冰，激烈摇荡，结果温度降至－2.5℃后迅速除去冰，测得溶液的质量为76.1g，pH值为1.4。由手册中查到，水的摩尔冰点下降常数为1.86kg·K·mol－1。然后，对该酸的准确摩尔质量作了精确测定。0.120g该酸用0.100mol/L的氢氧化钠溶液滴定，以酚酞为指标剂，当指示剂变色时，用去氢氧化钠溶液23.4mL。5-1得出该酸（A）的摩尔质量和结构。液体B溶于水可以达到10％，该溶液的pH值约为4。B不易氧化，但能发生碘仿反应，产物经酸化，氧化成A。0.10gB消耗1.5g碘单质。当B和钠反应，放出氢气，生成一种金属有机化合物X，X阴离子的摩尔质量约为98g/mol。5-2写出碘仿反应的化学方程式及上述B与钠的反应，其中的有机物应采用结构式。化合物C的水溶液的导电性和纯水相差无几。C碱性水解生成氨。0.120gC用热的氢氧化钠稀溶液处理，将生成的气体导入50.0cm3浓度为0.100mol/dm3的盐酸中；剩余的酸用0.100mol/dm3氢氧化钠溶液滴定，消耗10.0cm3。C酸性水解生成二氧化碳。由冰点下降得知C的摩尔质量估值在40～70g/mol之间。5-3写出C的结构。写出它的碱性水解及酸性水解的离子方程式。令C在强碱催化剂存在下与酸A的乙酯反应，生成乙醇和化合物D。D的组成为37.5%（质量分数，下同）C、3.1%H和21.9%N，其余是氧。该化合物是一种酸。5-4写出D的结构。其酸性氢原子在何处？请在结构式中用*标出。第6题（9分）化学家们自19世纪以后陆续发现，有一些化学反应中的某些组分或中间产物的浓度能够随时间发生有序的周期性变化，即所谓的化学振荡现象。苏联化学家BelousovBP和ZhabotinskyAM最早发现了均相条件下的化学振荡现象，后人称他们发现的化学振荡为B－Z振荡。下面是一种B－Z振荡：在含有硫酸铈（III）催化剂和Br－的溶液中，用BrO3－氧化丙二酸，可以看到溶液由无色变黄，一会儿又变为无色，如此振荡。反应机理为：第一阶段：当溶液中Br－溶度较高时，Br－与BrO3－在酸性条件下生成Br2，后者立即与丙二酸发生一取代反应。第二阶段：当Br－溶液较小时，反应切换到此阶段，即BrO3－氧化Ce3＋到Ce4＋，本身被还原为HOBr。第三阶段：Br－再生，并把丙二酸彻底氧化。分别写出三个阶段的总反应式：反应究竟在哪个阶段，是由决定的。使溶液呈现现黄色的物质是：。第7题（10分）固体发光材料是一种能将激发的能量转变为可见光的固体物质。在基质中掺入杂质，含量可达千分之几或百分之几，可调整发光效率、余辉及发光光谱。如在刚玉Al2O3基质中掺入0.05~1.0%的Cr3+及在Y2O3基质中掺入Eu3+等均可制成固体发光材料。7-1推测Al2O3基质中掺入Cr3+的发光原理。7-2Y2O3属立方晶系，将Y2O3的立方晶胞分为8个小立方体，Y在小立方体的面心和顶点，O位于小立方体内的四面体空隙，画出这样四个小立方体，指出Y和O的配位数。第8题（10分）氯化钯是一种重要的催化剂，在石油化工和汽车尾气转化中应用广泛，从工业废料中提取钯通常得到的物料是二氯二氨合钯，然后再用复杂的工艺得到氯化钯，并且环境污染严重，转化率低。2005年有人报道制取的新工艺，过程较简单，无污染，直收率99%，产品纯度＞99.95%。8-1在二氯二氨合钯中加入一定量的水和盐酸，加热至100℃得澄清溶液A。写出该反应的化学方程式：8-2于上述A的热溶液中加入一定量的氯酸钠溶液，继续加热溶液有气体逸出，得溶液B，写出该反应的化学方程式，此时钯以何形式存在？8-3在溶液B中加入10%NaOH溶液调节pH＝10，保持溶液温度在100℃左右得沉淀C。如溶液pH＞10，上清液中钯含量升高。分别写出溶液B中生成沉淀C及上清液中钯含量又升高的化学反应方程式。8-4在C中加入浓盐酸加热至100℃浓缩直至蒸干，再在120℃下烘5小时。写出发生的化学反应方程式第9题（9分）含氮化合物广泛用于工业，如肥料和炸药。无色晶体状化合物A（含6.67%的氢）在隔绝空气条件下引爆，仅得到B和C。B和C都是单质，在通常状态下是气态，是用于合成含氮肥料的最重要的试剂。晶体A溶于浓盐酸后，该溶液中加入金属D（通常用于实验室中从多种气体中除去痕量氧）。D极易溶解在该溶液中并释放出气体B。向如此制备的混合物中加入过量的热的无水乙醇，最终缓慢生成一种红色针状沉淀E（含28.21%的D和含47.23%的Cl）。将其在空气中放置，使之转化成蓝色晶状粉末F（含37.28%D和41.6%的Cl）。给出字母A～F所代表的化合物，并写出所涉及的反应。第10题（15分）100克菠菜中的营养成分：草酸0.2～0.3克，水份91.2克，蛋白质2.6克，脂肪0.3克，纤维素1.7克，糖类2.8克，灰份1.4克，胡萝卜素2.92毫克，视黄醇0.487毫克，维生素B10.04毫克，维生素B20.11毫克，维生素C32毫克，维总E1.74毫克，K311毫克，Na85.2毫克，Ca66毫克，Mg58毫克，Fe2.9毫克，Mn0.66毫克，Zn0.85毫克，Cu0.1毫克，P47毫克，Se0.97微克。10-1菠菜中铁的主要存在价态是几价，为什么？10-2如何定性检验菠菜中存在铁离子，写出反应方程式。10-3验证菠菜中草酸的存在要先把草酸从菠菜中分离出来，然后利用钙离子将草酸从溶液中以沉淀（A）的形式分离，过滤后用酸重新溶解、蒸发、结晶（B）。沉淀A的化学式是什么，它的溶解性（水溶性、酸溶性）如何？10-4结晶B（含杂质，加热不分解）在热天平差热分析联用的仪器中加热，测得在0～120℃、120～450℃、450～800℃三区间失重率之比为9︰14︰22，确定B的化学式，并写出分解反应方程式。10-5定量测定结晶中B的含量：取结晶固体0.1280克加入0.1mol/L盐酸15mL（用量筒量取），使固体全部溶解，然后用0.0200mol/L的KMnO4溶液滴定，至锥形瓶中紫色不褪，用去KMnO4溶液16.20mL。写出溶解反应和滴定反应，并计算结晶中B百分含量。参考答案：1-1CaF2+H2SO4（浓）=CaSO4+2HF2HFH2(g)+F2(g)（各1分）1-2（1）盐酸易挥发，容易给产物HF带来杂质，而硫酸难挥发。（2）盐酸价格更高，但在制HF中起的都是酸的作用。（各1分）1-3Ca2＋（1分）1-4往污水中加入石灰乳（或硫酸钙），利用生成CaF2沉淀。（方案1分，原理2分。别的合理方案也给分）2-1A：NCl3；NH4＋＋3Cl－＋2H＋→NCl3＋3H2↑（2分）2-2NCl3的极性小于NH3的极性。（1分）2-3NCl3＋3H2O＋6ClO2－→6ClO2＋3Cl－＋3OH－＋NH3↑（2分）2-4将NCl3水解。看看水解产物。若产物是HNO2和HCl，即N显正性，Cl显负性；若产物是NH3和HOCl，那么N和Cl的正、负性恰好相反。实验事实是：NCl3的水解产物是N2和HCl，可以想象N2只能是HOCl氧化NH3的产物，HNO2和HCl间不可能产生N2，所以A中N元素带部分负电荷Cl氯元素带部分正电荷。（4分）3-1正交（素）晶胞（2分）3-20.71g·cm－3（3分）3-3132pm（3分）4-11－苯基－1－羟基－2－丙胺（2分）4-24种（各1分）4-3（2分）4-4A：－CHO；B：5-1A的摩尔质量是103g/mol（2分），A的结构：HOOCCH2COOH（2分）；5-2CH3COCH2COCH3＋6I2＋8OH－=－OOCCH2COO－＋2CHI3＋6I－＋6H2O（1分）－OOCCH2COO－＋2H＋=HOOCCH2COOH（0.5分）；CH3COCH2COCH3＋2