《最新-全国化学竞赛初赛模拟试卷（65）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新-全国化学竞赛初赛模拟试卷（65）.docx（10页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2005年全国化学竞赛初赛模拟试卷（65）（时间：3小时 满分：100分）题 号123456789101112满 分468101091141011710H1.008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
2、.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDs第第题（4分）地下深处
3、的金刚石可由有机物形成，这表明浅层物质参与了地球内部循环。题（4分）大部分金刚石诞生在地表以下100至200千米左右的地方。在这个深度，温度高得足以熔化岩石。如果压力合适，熔岩中的碳原子就会彼此结合到一起，形成金刚石晶体。一项新研究表明，产自地下深处的金刚石可能是由海底鱼类残骸或腐质所形成的。请说明该结果证明了什么？第第题（6分）这种位于水面上的单分子膜经紫外光（365nm）照射和可见光（436nm）照射，会表现出面积的膨胀和收缩。（紫外光照射引起的光异构化反应使偶氮苯基团的偶极矩由0.5D变为3.1D，聚合物的极性增加，使水表面和聚合物产生吸引力，从而引起面积膨胀。再经可见光照射时，发生可逆
4、的过程，引起面积收缩。题（6分）光敏形状记忆聚合物（photosensitive shape memory polymer）是指宏观尺寸发生变化的光响应聚合物（photoresponsive polymer）。Seki 等在这方面做了大量的工作，他们研究了含有偶氮苯侧链的聚乙烯醇（PVA）单分子膜6Az10PVA，下图为该化合物在光作用下的变化。试分析，为什么6Az10PVA 可作为光敏形状记忆聚合物。第第题（8分）1这个实验困难之处除了必须加高压之外，锂的活性相当强，如何让锂在实验过程中不予其它物质发生反应，也是很重要的。2日本Tohoku University and Yokohama N
5、ational University的科学家认为碳六十内的电子改变了铍的波函数，使得电子被铍原子里面的质子捕捉到的速度加快，因此改变了半衰期。研究人员认为这个发现将有可能对处里核废料的放射性造成影响，不过另一个更可能的应用则可能是在癌症治疗上，利用改变放射性元素半衰期的方式，使放射治疗能够有更好的效果。题（8分）1日本物理学家Katsuya Shimizu发现锂元素在极高的压力下，自身的电阻会消失，成为超导体。因此，锂目前除了是最轻的金属之外，还是超导转变温度最高的元素。请指出这个实验的困难之处。2将铍7放在碳六十分子里面，会造成铍的半衰期加速了1%，是目前观察到因环境化学性质而造成半衰期的改
6、变中，最大的改变幅度。铍7是个不安定的同位素，它的衰变方式是把自己的一个电子和自己的一个质子合成一个中子。写出铍7的衰变方程式并推测这个发现的可能用途。第第题（10分）12Y2O38BaCO312CuOO24YBa2Cu3O78CO22Cu的平均氧化态为7/3。3产物化学式为YBa2Cu3O6.5，平均氧化态为2。4在YBa2Cu3O7中三个Cu离子的氧化态分别为、。而YBa2Cu3O6.5中三个Cu离子的氧化态都是。题（10分）高临界温度超导体可经过下过程合成：将高纯Y2O3，BaCO3和CuO粉末混合、研细、压片，在空气中于850下预热12小时，然后粉碎，再研细、压片，在氧气流中于940下
7、加热，在氧气流中缓慢冷却至室温，即制得样品。这个反应的产品的理想化学式是YBa2Cu3O7。1写出上述反应方程式。2假设Y和Ba的氧化态在反应前后中均未发生变化，求样品中Cu的平均氧化态。3将YBa2Cu3O7加热到400以上就开始失重。设有10.00g样品，在惰性气氛中加热到500，24小时后测得质量为9.88g。4求经上述操作得到的产品的化学式和其中的Cu的平均氧化态。对YBa2Cu3O7及其热分解产物中的Cu的平均氧化态作出解释。第第题（10分）1 2H2: 12 键级1H2：121*1 键级0.5He2: 121*2 键级0He2: 121*221 键级0.53H2和He24O2含有1
8、6个电子，电子排布式为1s21s*22s22s*23s2141*2，在1*有两个电子，按洪特规则排布方式为1*() 1*()，这就提供了两个未成对电子使O2为双自由基物种。5Hg的核外电子排布为Xe5d106s2，Hg的核外电子排布为Xe5d106s1，Hg的6s轨道上有一个单电子没有成键，在Hg22中，两个Hg的6s轨道上的单电子，填充在s6s轨道上，形成一个单键，使Hg22比Hg稳定。题（10分）分子轨道理论是30年代由Mulliken等提出，认为原子轨道组成了分子轨道，分子中各电子都按分子轨道运动。1画出只有1s，2s和2p电子的（同核）双原子分子的分子轨道能级图。2写出H2、H2、He
9、2和He2的（基态）分子轨道构型和能级。3预期2中哪些物种具有同样的稳定性。4说明氧分子是双自由基物种。5在分析化学中Hg2离子是通过还原成Hg来鉴定的。X射线分析证实后者实际上是二聚体Hg22。请用分子轨道理论说明，为什么二聚的Hg22比Hg稳定。第第题（9分）12FeO423Zn4H2O4OH2Fe(OH)33Zn(OH)2负极：2FeO424H2O3e2Fe(OH)35OH正极：Zn2OH3Zn(OH)22e因为高铁酸盐不稳定，需增强高铁酸盐电极稳定性，可采用低溶解度的高铁酸盐作为正极材料，为提高导电性和电荷转移效率，需加入超细颗粒的导电剂（如碳粉，金属粉等）2（） Zn| Zn(OH)
10、2，OH | OH，Fe(OH)3 | FeO42（）3由图可以看出该种电池可以获得比某高能碱性电池高50的电池容量。题（9分）高超铁电池电是正在研制中的可充电干电池，如下图所示：负极材料是Zn, 氧化产物是Zn(OH)2, 正极材料是K2FeO4（易溶盐），还原产物是Fe(OH)3，电解质溶液是KOH水溶液，superiron为FeO42。1试写出该电池的电极反应。并提出下图未指出的电极材料和建议。2给出电池符号。3下图为该电池与某高能碱性电池放电曲线的对比。该图向你提供了哪些信息？简述之？ 第第题（5分）123PCSi2GCl：CCH2OC3H6Si(C3H6SiCl3)34题（11分）树
11、状化合物具有规整精致的结构，其拓扑形状、体积、分子量和功能性端基可在分子水平上精确控制，它的出现是大分子化学发展史上的一个重要里程碑，已成为高分子领域的研究热点。由于硅碳烷树状物具有良好的化学和热稳定性及潜在的应用，非常适合功能树状物的构筑，已成功地应用于硅碳烷液晶树状物的合成。近期报道了季戊四醇为核的系列硅碳烷树状物，并以端基含SiCl官能团的三代树状物为脚手架、4硝基偶氮苯为介晶基元，制备了新型硅碳烷液晶树状物PCSi3GNO2。合成路线如下：1给出上图中前四种未知物质的结构简式及R基的命名。2明确画出PCSi3GNO2的树状结构。3写出从PCSi2GCl到PCSi3GCl的反应式。第第题
12、（4分）因为当分子被拆成两部分，其中任意一部分内有键能或电子发生重排引起能量变化时，解离能是各种能量效应的综合结果，并非代表键能。此例反应物中CO和CS双键在产物中分别转变成了CO和CS叁键，故会使解离能远比相对应的键能小得多。题（4分）对比一组有关能量的数据，说明为何这两个解离能远比对应的键能小得多。OCSCO(g)S(g) H1310kJ/mol D(CS)578kJ/molOCSCS(g)O(g) H2130kJ/mol D(CO)708kJ/mol第第题（10分）123相邻层的乙二胺分子链呈“穿插式”分布，以满足最大程度的形成氢键。层间的氢键将结构层连接起来。题（10分）钒磷酸盐由于具
13、有优良的催化性能及潜在的吸附分离性能一直受到极大重视。最近报道了enVPO体系中一种新型片层状钒磷酸盐：enHVOPO4（代号为）。在中V呈不规则的八面体配位VO5N，其配位体由一个键长较短的钒氧基及其对位氧，三个分别来自三个磷氧四面体的氧以及一个乙二胺分子的N组成。钒氧基键长V（1）O（2）#1为0.1633nm，对位氧键长V（1）O（2）为0.2202nm，其余四个键（VO，VN）的键长介于上述其间。P呈近规则的四面体配位PO4，PO键长相近（1.5262nm1.5360nm）。PO4的四个氧中，有三个分别与不同的钒八面体共享，其余一个氧O（3）为不与其它原子共享的端氧。钒八面体共享角顶的
14、氧形成平行于b轴的“之”字型链，链中钒氧基氧和对位氧呈VO.VO.长短键的交替组合。相邻的钒八面体链间由PO4共角顶连接成层，链间端氧交替指向层面的上下方（见图2）。乙二胺分子与层面斜交，伸向层间。（en表示乙二胺）1据对化合物的结构的描述，试画出化合物的不对称单元示意图（用小球表示各原子，并标出元素符号，正确反映键长键角）。2根据对化合物I的结构的描述，试画出化合物I的层内结构示意图（各原子用小球表示，反映出键角，可不标出元素符号）。3图为化合物结构沿b轴投影图，表示层的叠置关系以及层间的乙二胺分子如图，相邻层的乙二胺分子链呈“穿插式”分布，这样分布的好处是什么？相邻的结构层是靠什么作用连结
15、起来的。第第题（9分）1CH3(CH2)14COOCH2(CH2)14CH3 正十六碳酸正十六碳醇酯CH3(CH2)14COOH 正十六碳酸CH3(CH2)14CH2OH 1-十六碳醇2CH3(CH2)14COOCH2(CH2)14CH3+KOH= CH3(CH2)14COOK+ CH3(CH2)14CH2OHCH3(CH2)14COOK+HCl= CH3(CH2)14COOH+KClCH3(CH2)14COOH+NaOH= CH3(CH2)14COONa+H2OCH3(CH2)14COOCH2(CH2)14CH32 CH3(CH2)14CH2OH题（11分）中性腊状天然化合物A对溴和KMnO
16、4都是阴性，定量元素分析显示实验式为C16H32O,红外光谱检测显示它属于酯类化合物（在1745cm1）显示CO的吸收，在1100-1300 cm1显示CO的吸收）。A的皂化反应显示其皂化值116.875mg/g。皂化液用乙醚萃取得到一种低熔点的固体B，萃取候的水用盐酸酸化得到一种酸性化合物C，称取0.6535g化合物C，用0.1005mol/L的标准NaOH溶液滴定酚酞指示剂变红，消耗碱液25.4mL。研究发现，若用LiAlH4还原化合物A，也可以得到化合物B，并且只得到B一种产物。1请写出A、B、C的结构式和系统命名。2写出题中涉及的反应式。注：皂化值的定义式：1g油脂完全皂化所消耗的KO
17、H的mg数。第第题（11分）1甘油三硬脂酸酯 甘油油酸， 二硬脂酸酯（给出系统命名不得分）2甘油三羧酸酯中如果羧酸都是饱和的，由于分子的形状较为规整，容易紧密排列而形成晶体如羧酸中有一个是不饱和的酸，烯键一般为顺式构型，分子的形状不规整，相邻的分子由于位阻而难以紧密地排列在一起，因此熔点较低。例如：甘油三硬脂酸酯地熔点为72，而甘油油酸， 二硬脂酸酯地熔点则为43。题（7分）观察下面两个有机分子回答问题：1以习惯命名法命名这两个有机物。2分析指出两者中何者熔点较高。第第题（10分）1以氧化汞代替氧化银后的Hunsdiecker反应历程：23萃取生成的溴代烃，提高反应效率。 使反应尽可能在无水环
18、境中进行。题（10分）干燥的羧酸银盐在四氯化碳中与溴单质一起加热，会放出气体，生成溴代烃。此反应称为Hunsdiecker反应（自由基反应），下面是此反应历程。Hunsdiecker反应在无水条件下进行，溴代烃产率较低。一种改进的方式是，将羧酸和氧化汞在四氯化碳中回流，再滴加溴。例如2.368g高对称羧酸（RCOOH）A按照此法可以制得溴代烃B 1.613g，经计算产率为53。1请写出以氧化汞代替氧化银后的反应历程。2写出由A得到溴代烃的反应方程式。（有机物写结构简式写出推理过程）3说明四氯化碳在反应中的作用。命题人：朱政 王劲文 审稿人：朱政中学综合学科网版权所有，任何网站不得转载参考答案（0565）