2016年全国高中化学竞赛模拟试题11

2016年全国高中化学竞赛模拟试题十一1.008ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtAc-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第一题、20世纪60年代，化学家发现了一类比100%的硫酸还要强的酸，称为超酸。超酸大多有强路易斯酸和强质子酸混合而成。1-1．氟磺酸（HSO3F）是一种重要的强酸性溶剂。用SbF5与氟磺酸反应后，可得到一种超酸H[SbF5(OSO2F)]。写出该超酸在氟磺酸中电离的方程式。1-2．超酸的重要用途是向链烷烃供给质子，使其质子化产生碳正离子。例如：（1）写出CH+5的中心原子杂化类型，并指明该结构式中键的名称。（2）写出CH+3的中心原子杂化类型，并指明该结构中C－H共价键的夹角。（3）写出乙烷与超酸反应生成的C2H+7离子可能的结构式。第二题、A，B为同主族短周期元素，A最高价含氧酸根为平面构型，B最高价含氧酸根为正四面体构型。将A的最高价含氧酸冷冻后与B的最高价氧化物混合，升温融化，维持温度40℃，剧烈反应生成气体C，氟化硼可于C以摩尔比1:1反应，生成D，将D溶于硝基甲烷中，通入干燥的氟化氢气体可得到沉淀E，E的阳离子与CO2为等电子体，阴离子为四面体构型。将E与氟化钠在240℃反应得到产物F，F与固态C中的阴离子为等电子体。2-1写出A和B生成C的方程式________________________________________2-2推测D，E，F的结构2-3F可苯剧烈反应，写出反应的方程式HHCH─C─HH││H＋H2SO3F+H—CH││H+H─CH││HHH+—H2第三题、是一种重要的化工产品，用途十分广泛3-1、制备硫代硫酸钠的方法之一是把二氧化硫通人硫化钠和碳酸钠（摩尔比2︰1）的混合溶液。在反应过程中，先生成黄色的固体，其量先逐渐增多，然后又逐渐减少，溶液的pH值降到7左右时，溶液近于无色，反应已经完成。如果继续通入二氧化硫，溶液的pH值降到5，又会有固体物质出现。写出和以上现象有关的各个配干的化学方程式。3-2、硫代硫酸钠在药剂中常用作解毒剂，可解卤素单质（如Cl2）、重金属离子（如Hg2＋）及氰化物（如KCN）中毒，试回答：（1）S2O32－为何种几何构型，S的氧化数为多少？（2）写出其中一个与解毒有关的反应方程式。第四题、土壤中有机物质含量的高低是判断土壤肥力的重要指标，通常通过测定土壤中碳的含量来换算。方法如下：（1）准确称取一定量的风干土样W＝2.00g，加入10mL某浓度的722OCrK，使土壤中的碳氧化；（2）用4FeSO溶液(浓度c＝0.200mol/L)，滴定溶液中剩余722OCrK，用去4FeSO溶液体积为19.5mL1V（3）另取一份等量相同浓度的722OCrK溶液，用相同的4FeSO溶液(c＝0.2000mol/L)滴定，用去49.5mL2V。试回答下列问题：4-1写出有关反应方程式4-2求土壤中碳的质量分数。计算过程：第五题、麻黄碱是一种神经型药物，常用于医治支气管哮喘等疾病。其结构式如下：对它的检识方法是：在麻黄碱或其盐的水溶液中加入CuSO4溶液，再加入NaOH溶液，可产生蓝紫色物质中性分子X，X中含氮为7.14%，含铜为16.2%5-1、给出麻黄碱的系统命名，麻黄碱光学异构体数目5-2、写出X的化学式5-3、给出X的结构第六题、6-1．磁性材料Fe2O3可由FeSO4热分解反应制得。写出反应方程式。6-2．在醋酸溶液中K4Fe(CN)6和NaNO2反应可得纯NO。写出反应式。6-3．在酸性溶液中NaNO2和KI反应可得纯NO。写出仅应式。按下列两种步骤进行实验（1）先把NaNO2加入酸性溶液后再加KI，（2）先混合KI和酸性溶液后再加NaNO2。问何者制得的NO纯？6-4．硫和石灰乳反应得五硫化钙（CaS5）和硫代硫酸钙（CaS2O3），写出反应式。第七题、7-1比较下面的等电子系列的熔点，说明H3N－BH3熔点高的原因并图示之。H3C—CH3H3C—FH3N－BH3－180℃－141℃104℃7-2图示出OO分子间及CN分子间的氢键7-3谷胱甘肽（GSH）其结构为：OHNNOHOOOONH2SHHH，画出其中所有氨基酸的结构，用*标示出手性中心。并指出GSH有几种同分异构体。（提示：肽是由一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基缩合而成的）第八题、在强酸性的非水溶液，如SbF5的HF溶液中通入H2S气体，结果只得到一种晶体A。经分析，A的阴离子具有八面体结构，阳离子与PH3是等电子体。8-1确定A的结构简式，写出生成A的化学反应方程式。8-2在上述反应中，H2S起着什么作用？8-3A物质能对石英有腐蚀作用，问A的哪一种离子对石英具有腐蚀作用？8-4如何贮存A？第九题、NH4Cl为CsCl型结构，晶胞中包含1个NH4+和1个Cl－，晶胞参数a=387pm。9-1NH4+热运动呈球形，试画出晶胞结构示意图。9-2．已知Cl－半径为181pm，求球形NH4+的半径。9-3．计算NH4Cl晶体密度。9-4．若NH4+不因热运动而转动，H为有序分布，则NH4Cl的几何构型如何？画出晶胞结构示意图。第十题、10-1、在25℃，CuS在纯水中的溶解度为3.3×104g·dm3，试计算CuS的表观Ksp。而25℃时CuS的实际Ksp为8.5×1036，试解释为什么CuS比实际Ksp预期的溶解度更大？10-2、为了测定Tl2S的Ksp，测得Tl2S在无CO2的蒸馏水中的溶解度为6.3×106mol·dm3，假设溶解的S2水解成HS－（忽略HS－水解到H2S）。试计算Tl2S的Ksp。第十一题、铂的配合物是一类新抗癌药，如顺式–二氯二氨合铂对一些癌症有较高治愈率。铂元素化学性质不活泼，几乎完全以单质形式分散于各种矿石中，铂的制备一般是先用王水溶解经处理后的铂精矿，滤去不溶渣，在滤液中加入氯化铵，使铂沉淀出来，该沉淀经1000℃缓慢灼烧分解，即得海绵铂。回答下列问题：11-1写出上述制备过程有关的化学方程式；11-2氯铂酸与硝酸钠在500℃熔融可制得二氧化铂，写出化学方程式。PtO2在有机合成中广泛用作氢化反应的催化剂，试问此反应中实际起催化作用的物种是什么？11-3X射线分析测得K2[PtCl6]晶胞为面心立方，[PtCl6]2－中Pt4＋位于立方体的八个顶角和六个面心。问Pt4＋采用何种类型杂化？[PtCl6]2－空间构型？K＋占据何种类型空隙？该类型空隙被占百分率？标出K＋在晶胞中的位置。2016年全国高中化学竞赛模拟试题十一参考答案第一题1-1．H[SbF5(OSO2F)]＋HSO3F＝H2SO3F+＋[SbF5(OSO2F)]－1-2．（1）sp3三中心二电子键（2）sp2120ｏ（3）第二题2-12HNO3+P2O5（或1/2P4O10）===N2O5+2HPO3(写H3PO4得一分)2-2（NO2）2O→BF3,NO2[BF4],NO2F2-3C6H6+NO2F===C6H5NO2+HF第三题3-1、2Na2S＋4SO2＋Na2CO3＝3Na2S2O3＋CO2，固态物质逐渐增多是因为SO2＋Na2S＋H2O＝Na2SO3十H2S，2H2S＋SO2＝3S＋2H2O，固态物质减少是因为S＋SO32－＝S2O32－，pH在5左右又产生固态物质是因为S2O32－＋SO2＋H2O＝2HSO3－＋S3-2、（1）S2O32－为四面体构型，结构为S的氧化数平均为＋2（2）S2O32－＋4Cl2＋5H2O＝2SO42－＋8Cl－＋10H＋2S2O32－＋Hg2＋＝Hg(S2O3)22－S2O32－＋CN－＝SCN－＋SO32－第四题4-142722SO8H3COCr2K====2422CrSO2KO8H3CO)(SO2234；424722SO7H6FeSOOCrK==34234242)(SO3Fe)(SOCrSOKO7H24-2424722SO7H6FeSOOCrK==34234242)(SO3Fe)(SOCrSOKO7H2722OCrK总的物质的量mol101.65L1049.50.200mol/L6133，0.165mol/LL)mol/(0.01101.65)OCr(K3722c。设土样中C的物质的量为x。剩余的722OCrK的物质的量mol106.5L1019.50.200mol/L6143，与C反应的722OCrK的物质的量mol101.0mol106.5mol101.65343。42722SO8H3COCr2K====O8H3CO)(SO2CrSO2K223424223mol101.03xx＝0.0015mol0.90%100%2.00gg/mol12mol0150.0(C)HHCH3CH2+HCH3+CH3第五题5-1、1-苯基-2-甲胺基丙醇,两个手性碳，异构体数为22=45-2、氮铜摩尔比为2:1,则含两个麻黄碱配体，反应中无与二价铜反应的还原剂，则铜的氧化数不变，配合物为中性分子，故二个配体应失去二氢，配合物化学式为：C20H28N2O2Cu5-3、第六题6-1．2FeSO4＝Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑；6-2．K4Fe(CN)6＋NaNO2＋2HAc＝K3Fe(CN)6＋NO↑十KAc＋NaAc；6-3．2NaNO2＋2KI＋2H2SO4＝2NO↑＋I2＋2Na2SO4＋2H2O；第（2）种方法的产物纯。因NaNO2在酸性溶液中分解为NO和NO2。6-4．3Ca(OH)2＋12S＝2CaS5＋CaS2O3＋3H2O第七题7-1H3NBH3…H3NBH3形成二氢键CCCH3CH3HHClClCH3HClHCl7-27-3OHOHOONH2*ONH2OHSH*ONH2OHGSH共有6个同分异构体第八题8-1A：[SH3]＋[SbF6]－；SbF5＋HF＋H2S→[SH3]＋[SbF6]－；8-2H2S起着碱的作用（质子接受者）。8-3SH3＋8-4聚四氟乙烯的塑料瓶中第九题9-1．如右图所示9-2．154.1pm9-3．1.53g/cm39-4．如右图所示说明：4个N—H键按四面体方向分布，分别指向立方体德各相交错的顶点，即4个H分别和4个不相邻的Cl－连接（异种电荷间的引力作用）第十题10-1、Ksp＝1.19×10−11这是由于S2－离子的水解所致。10-2、2.50×10−23第十一题11-13Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO+8H2OH2PtCl6+2NH4Cl=(NH4)2PtCl6+2HCl(NH4)2PtCl6Pt+2NH3+2HCl↑+2Cl211-2H2PtCl6+2NaNO3PtO2+3Cl2+2NO+2NaOHPtO2+2H2=Pt+2H2O实际上起催化作用的是反应中，二氧化铂被氢还原而成的铂黑。11-3d2sp