全国高中化学竞赛初赛模拟试卷(18)

高中化学竞赛初赛模拟试卷（18）（时间：3小时满分：100分）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－LaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0Ac系Ac227.0Th232.0Pa231.0U238.0Np237.0Pu239.2AmCmBkCfEsFnMdNoLr第一题（10分）简答下列问题：1．AsH3的分解是一级反应。将AsH3和AsD3的混合物分解可得到HD，但AsH3和D2的混合物的分解就得不到HD。这说明了2．2．将Cl2通入到用冰冷却的AsF3中，可生成混合卤化物AsCl2F3，在过量的AsF3中能导电，说明了AsF3中，AsCl2F3存在【】和【】离子。相应的中心原子的杂化形态为【】和【】。3．研究发现：有一种砷的氧化物的化学式为AsO2。你的解释是4．光学实验表明：氧溶于水后有氧的水合物O2·H2O和O2·2H2O生成，其中后者较不稳定，则它们的结构简式分别为【】和【】。已知氧气在水中的溶解度为氮气的2倍，考虑到空气中氮气和氧气的含量，得到空气溶于水后的氧气和氮气的体积比约为【】。第二题（6分）“柯达尔”是一种高聚物，其结构式为：OCH2－－CH2OOC－－CO题号123456789101112满分106768691288812工业上以石油产品对二甲苯为原料合成“柯达尔”的方案如下：CH3CH3ACl2BCDEFNaOHO2H2NaOH/H2O①O2/Cu催化剂催化剂②柯达尔③H2O回答以下问题：1．写出B、D、E结构简式；2．写出B→C、E→F的化学方程式；3．写出D＋F→柯达尔的反应方程式和反应类型。第三题（7分）在真空下，在230℃时分解，CsB3H8可产生下列化学反应：CsB3H8Cs2B9H9＋Cs2B10H10＋Cs2B12H12＋CsBH4＋H21．配平上述反应（只要求配平）。单线桥标明电子的转移方向和数目。2．不用硼氢化物的钠盐进行实验的原因是3．B9H92－离子可通过B10H102－离子的热分解得到。已知B9H92－为三角棱柱的三个面上带三个“帽子”，而B10H102－的结构为上下两个四边形在上下各带一个“帽子”。两种离子围成的封闭多面体均只有三角形面。则B9H92－离子较B10H102－离子【】（填“稳定”或“不稳定”）。4．B12H122－是一个完整的封闭二十面体，可用NaBH4与B2H6反应制备其钠盐。已知产物中化合物只有一种。试写出制备Na2B12H12的化学反应方程式。第五题（6分）现在，我们来研究AgNO3溶液和(NH4)2S溶液之间的反应。①将AgNO3溶液和(NH4)2S溶液混合，会发生反应。②若在31℃时，将5mL2mol/LAgNO3溶液和5mL接近饱和的(NH4)2S溶液分别放在2个青霉素瓶中，用一段60cm长充满饱和KNO3溶液的一次性医用输液管作盐桥，如图所示：经观察，电解一段时间后，二个青霉素瓶中都有新物质生成。1．插入AgNO3(aq)的碳棒上有【】，是因为有【】生成；插入(NH4)2S溶液的碳棒附近的液体显【】色，是因为有【】生成；上述电解的离子反应方程式为【】。2．在盛AgNO3溶液和(NH4)2S溶液液面上分别用1cm厚的石蜡油封闭液面的原因是第六题（8分）假想的元素周期表：注意：该周期表不分主族、副族、零族等族，自左向右18个纵行依次标记为1～18族。设想科学家已经通过无线电波与某遥远行星上的生命取得了联系，该行星是由许多与地球上完全相同的元素组成的，但该行星上的居民，给这些元素取了不同的符号和名称。通过电波，知道了该行星上30种元素的化学和物理性质，这些元素属于周期表中的第1、2、13、14、15、16、17、18族。现在请根据这些元素的性质将其（用括号内的字母表示）分别填入空白周期表中的合适位置上。＊有分别为bombal（Bo）、wobble（Wo）、jeptum（J）以及logon（L）4种惰性气体元素，其中wobble（Wo）的相对原子质量最大，bombal（Bo）的相对原子质量最小，而logon（L）的相对原子质量小于jeptum（J）。＊最活泼的一组金属是xtalt（X）、byyou（By）、Chow（Ch）和quackzil（Q），这些金属中，Chow（Ch）的相对原子质量最小，且quackzil（Q）和Wobble（Wo）在同一周期。＊apstrom（A），vulcania（V）和kratt（Kt）是非金属元素，这些元素的原子一般能获得或共享一个电子。vulcania（V）和quackzil（Q）和wobble（Wo）处于同一周期。＊ernst（E）、hinghho（Hi）、tetriblum（T）以及sississ（Ss）都是准金属元素，其中sississ（Ss）是这几种元素中相对原子质量最大的一种。而ernst（E）的相对原子质量最小。hinghho（Hi）和tetriblum（T）在第14族，terriblum（T）原子的质子数大于hinghho（H）。yazzer（Yz）临近锯齿形曲线，它属于金属元素而非准金属元素。＊所有元素中，pfsst（Pf）元素的相对原子质量最小，最重的元素是eldorado（El），最活泼的非金属是apstrom（A）。kratt（Kt）与byyou（By）反应能形成食盐。＊元素doggone（D）的原子只有4个质子。＊floxxit（Fx）是生命化学中重要的元素，它能形成具有长长该原子链的化合物。Rhaatrap（R）和doadeer（D）是第4周期的金属元素，而doadeer（Do）的化学反应活性要大于Rhaatrap（R）。＊magnificom（M）、goldy（G）以及sississ（Ss）都是第15族的元素，其中，goldy（G）原子中电子数小于magnificom（M）。＊urrp（Up），oz（Oz）以及nuutye（Nu）在化学反应中能获得2个电子，nuutye（N）能形成双原子分子且与地球大气中的某种气体的性质完全相同，而oz（Oz）的原子序数小于urrp（Up）。＊元素anatom（An）的原子具有49个电子。Zapper（Z）和pie（Pi）在发生化学反应时能失之2个电子，其中Zapper（Z）常用于制造闪光灯。请在下面的假想元素周期表中将上述元素填入：1234513141516171812假想的元素周期表第七题（6分）在液态SO2溶液中，将硫磺（S8）、碘和AsF5混合加热，得到一种化合物A。经分析发现：A的阴离子为正八面体结构，阳离子与P2I4是等电子体。1．确定A的结构简式，写出生成A的化学反应方程式。2．根据路易斯电子理论，画出A中环状阳离子的结构式。3．预测A中S－S键与经典S－S键的键能大小。第八题（9分）据《中国制药》报道，化合物F是用于制备抗“非典”药品（盐酸祛炎痛）的中间产物，其合成路线为：CH3hvDCl2BCCOOHNH2(E)浓硫酸+浓硝酸水浴/加热(A)F①②③④⑤1．请写出有机物字母代码的结构简式。2．第③、④步反应的顺序能否填倒，说明理由。3．写出D＋E→F的化学方程式。系统命名F。4．第④步反应的反应类型是【】。5．E在一定条件下可聚合成热固性很好的功能高分子，写出合成此高聚物的化学方程式。第九题（12分）M的金属粉末在真空中加热500～1000℃与氮气反应生成红褐色粉末状的A，将A加热到1400℃时分解成黄绿色粉末状的B。已知A为简单六方晶系，a＝387pm，c＝2739pm，密度＝10.55g/cm3，z＝3。其中M－N间的距离为270pm，而Mn＋的半径为99pm，N3－半径为171pm。B为面心立方晶系，与NaCl结构相同，a＝516pm。根据摩尔效应的测量，B中平均每个M离子常有1.47个电子。1．试通过计算确定金属M以及A、B的化学式。写出M的价电子构型。2．计算B的密度。3．说明A、B的导电性情况。4．1936年N.Bohr提出了复合核理论。将232M与76Ge通过核融合后，生成一种核素N，同时释放出3个中子。试写出核反应方程式，确定N在周期表中的位置。第十题（8分）设计一个实验，用最简单的实验装置模拟实现由亚硫酸钠为起始原料获得发烟硫酸和稀硫酸溶液。可供选择的实验用品有10％H2SO4、70％H2SO4、98.3％H2SO4、8mol/LHCl、5％NaOH溶液、5％Ba(OH)2溶液、5％BaCl2溶液、饱和NaSO3溶液、钒触媒（V2O5·K2O）、食盐、蒸馏水、冰、硅胶、玻璃丝，以及中学化学实验常用仪器（绘图时可用简图）。1．画出实验装置简图，并注明各容器中所盛物质的化学式或名称。2．钒触媒所以能加快二氧化硫氧化的速度，除了具有吸附作用外，有人认为反应过程中还产生了一连串的中间体（如图）。试写出a、b、c三步的反应。2SO2O2+2SO3V2O4VOSO4abc3．如何用最简便的方法判断得到的半成品之一是SO3？如何判断得到的产品是硫酸溶液还是亚硫酸溶液，还是这两者的混合物？第十一题（8分）近年来，化学家将F2通入KCl和CuCl的混合物中，制得了一种浅绿色的晶体A和一种黄绿色气体B。经分析，A有磁性，其磁矩为μ＝2.8B.M，且很容易被氧化。将A在高温高压下继续和F2反应，可得C，C的阴离子和A的阴离子共价键数不变（阴离子结构对称）。已知A、C中铜元素的质量分数分别为21.55%和24.85%。1．试写出A～C的化学式，分别指出A、C中铜的化合价和价电子构型。2．写出上述化学反应方程式。3．简述A、C阴离子形成的原因。第十二题（8分）“摇头丸”中含有氯胺酮盐酸盐成分。氯胺酮在一定条件下发生下列一系列转化：ClNHCH3OH2/Ni①AHClClNHCH3ClHCl②③C(C13H21N)NaOH水溶液④B1．写出氯胺酮的分子式【】；系统命名为【】。氯胺酮盐酸盐【】（填“溶”或“不溶”，下同）于水，【】于乙醚。2．上述转化过程中发生取代反应的是【】；反应③的条件是【】。3．C的结构简式可能为【C1：、C2：】。其中最有可能的是______________。第十三题（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℃迅速除去冰，测得溶液的质量为86.1g，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。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