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1、12008 高中化学竞赛初赛模拟试卷（16）（时间：3 小时 满分：100 分）题 号1234567891011满 分39710119614101011H1.008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、.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDsLa 系La138.9
3、Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第第 1题（题（3 分）分）一个 250mL 锥形瓶中盛大约 3mL 液溴（密度为 3.18g/cm3），另一个 250mL 锥形瓶中盛氯气（标准状况下为 3.17g/L）。分别加入过量的铝，加塞。在哪一个瓶子里反应更为剧烈，为什么？第第 2题（题（9 分）分）工业上用 MnO2和 KOH 为原料制取高锰酸钾，主要生产过程分两步进行：第一步将 MnO2和固体KOH 粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，
4、并连续搅拌，制取 K2MnO4；第二步将 K2MnO4的浓溶液进行电解，制取 KMnO4。1写出第一步制取 K2MnO4的反应方程式。连续搅拌的目的是什么？2写出电解 KMnO4的浓溶液时的两极发生的电极反应式和电解总的反应方程式。3高锰酸钾在 240300加热时失重 12.66%，写出反应方程式。（已知 K2MnO4 640分解，K3MnO4 800分解。）第第 3题（题（7 分）分）某金属是立方面心晶格型式，密度为 8.90g/cm3，最临近原子之间的距离为 250pm。1计算其空间利用率（即原子体积占晶体空间的百分率）；2通过计算确定该金属23计算能放入到该金属晶体空隙中最大原子半径是多
5、少？第第 4题（题（10 分）分）在 THF 中以碱金属处理(CH3)2SiCl2，主要产物 A 为一晶体，摩尔质量为 0.290kg/mol，分析其成分为：C 41.4、H 10.3、Si 48.3。在苯中，其质子的 NMR 谱具有单谱带。化合物 A 与溴反应生成含溴35.5的产物 B，当 B 在甲苯中以(CH3)3SiCl 和 Na 处理时，产物之一是液体 C。C 的质子 NMR 谱含有四个谱带，面积比为 3221。1写出 A、B、C 的结构式。2写出(CH3)2SiCl2水解并且脱水后的产物结构式。3写出(CH3)2SiCl2和少量 CH3SiCl3水解并且脱水的产物结构式。第第 5题（
6、题（11 分）分）Na2CO3（106 gmol）和 H2O2（34.0 gmol）结合成棒状晶体，Na2CO3xH2O2（过氧化氢合相当于水合。注意：使用高浓度H2O2时一定要小心，防止爆炸生成水和氧气），可消毒、漂白或作O2源。现称取一定质量的晶体加热。实验结果以温度和相对质量分数示于右图。1写出棒状晶体的组成。在 141时有一放热反应，解释发生放热反应的原因。2有人认为 Na2CO3H2O2（x1 时）其实应该是 Na2CO4H2O（Na2CO4叫做过氧碳酸钠）。请你设计一个实验证明该结论的正确性。（只要求简述实验方案）3国外的洗衣粉中常常加入适量的 Na2CO4以提高洗涤质量。加入 N
7、a2CO4的目的是对衣物进行漂白、消毒。试用化学方程式表示上述洗涤原理。4请写出 Na2CO4与稀酸反应的离子方程式。5商品过碳酸钠中一般都含有 Na2CO3，为了测定它的纯度，取一定量的样品和盐酸反应，通过测量产生的氧气的体积，可以计算出过氧碳酸钠的含量。试设计出测定商品中 Na2CO4含量的实验方案。第第 6题（题（9 分）分）香豆素（C9H6O2）是一种天然产物香料，其合成过程如下：ACH3CHO OHBCOHNHAg/3DHE/H香豆素请推断 A、B、C、D、E 及其香豆素的结构简式。第第 7题（题（6 分）分）量取室温下饱和 Cu(IO3)2溶液 25.00mL，用 H2SO4酸化并
8、加过量 KI，而后用 0.1020mol/L 的 Na2S2O33溶液滴定生成的 I2（提示：有 CuI 沉淀生成），达终点时消耗 10.29mL。1求室温下饱和 Cu(IO3)2溶液的物质的最浓度。2实验中发现，室温下用 Cu(IO3)2晶体配制“饱和溶液”，或用 CuSO4溶液和 KIO3溶液反应（物质的量之比为 12），经搅拌约 15min 并待 Cu(IO3)2晶体沉降后的“饱和溶液”，按上述步骤测定“饱和溶液”中 Cu(IO3)2的浓度均和文献值有明显的差值。请说明可能的原因。第第 8题（题（14 分）分）三卤化硼都是硼原子配位未达饱和的缺电子化合物，因此都是很强的路易斯酸。1写出
9、BF3的结构式和其成键特点。分子的极性又如何？2如果把 BF3与乙醚放在一起，BF 键长从 130 pm 增加到 141 pm，试问所生成的新化合物成键情况及其极性如何？BF3分子结构发生了哪些变化？3BF3有两种水合物 BF3H2O 和 BF32H2O。经测定在一水合物的液相中存在着与分子数相同的离子，其中一半为1 价阳离子，一半为1 价阴离子。而在二水合化合物中，存在着与分子数相同的1 价阳离子和同样数目的1 价阴离子。写出它们的结构。4BF3和弱酸 HF 作用，可以得到一个很强的酸。写出该反应的化学方程式。5BF3与 NH3反应得到一个加合物 H3NBF3，后者在 125以上分解得到两种
10、晶体，一种晶体的结构与石墨相似，另一种晶体中含有两种离子，均为正四面体结构，比例为 11。写出 H3NBF3分解的化学反应方程式。6BF3和 BCl3的水解性能差别很大，前者可以得到一系列的中间产物，而后者则迅速彻底地水解。写出二者水解反应的化学方程式，并解释两者差别的原因。第第 9题（题（10 分）分）将热的浓 CuSO4溶液与热的浓 K2CO3溶液混合后，静置冷却，发现烧杯底部有大量绿色粉末状固体A，并有蓝色粒状晶体 B。将 A、B 溶于稀硫酸，均有气体放出。又据分析，B 中含有大量的 K；A 和B 晶体中均含有铜元素。将 A、B 加强热，均产生水蒸汽，其中 A 失重 28.06%。1请写
11、出绿色粉末 A 和蓝色晶体 B 的化学式及沉淀 A、B 的化学反应方程式。2试用最少的非置换反应和简单的操作，从 A 中获得精铜。请写出你的设计方案（包括主要操作和化学反应方程式）。第第 10题（题（10 分）分）已知草莓可以减轻轻微的头痛。常添加在泡泡糖里的物质 A 也具有这种药效；它是一种芳香族化合物，并无草莓味。A 的摩尔质量不超过 200g/mol。在 303.7K，106.3kPa 下，5.00g A 生成 2.37g 水和6.24L 二氧化碳；1H-NMR 检测分子中存在 3 个完全等价的氢原子，另有 1 个氢原子存在于分子内氢键中；1mol A 最多可与 2mol NaOH 反应
12、。所得产物之一酸化后与乙酸酐反应可得 B，B 也是广泛用于治疗头痛的药物。1计算确定 A 的化学式；2写出 A、B 的结构简式，并画出 A 中的氢键。4第第 11题（题（11 分）分）将 HAuCl43H2O 放在干燥器中干燥后，加到过量的二苄基硫醚中反应，生成物中有一种含 Au 的化合物 A。经分析，在化学反应前后，CC 键、CH 键和 CS 键都没有遭到破坏，且 A 中只含有一个金原子，且金的质量分数为 40.9%，氯的质量分数为 14.8%。1试确定 A 的化学式，并确定其中金元素的化合价。2写出生成 A 的化学反应方程式。3X 射线研究发现，A 中 Au 元素的化合价并不是表观下的化合
13、价。A 实际上由 B 和 C 两种物质组成，即：ABC（未配平）。其中，在化学反应前后，CC 键、CH 键和 CS 键仍然没有遭到破坏，且 B 用氯气氧化即可得到 C。试写出 B 和 C 的分子式，标明 B 和 C 中 Au 元素的化合价，并说明 B 和 C 中金原子的杂化形态。4将 SO2通入 KAuCl4的乙醇一水溶液中，然后加入二苄基硫醚，即可得到无色结晶 B。试写出生成 B 的化学反应方程式。5参考答案参考答案第第 1题（题（3 分）分）液溴瓶里的反应更剧烈（1 分）大约 3mL 液溴的物质的量比 250mL Cl2的物质的量多，液溴比氯气“浓”，和铝发生剧烈反应（2 分）第第 2题（
14、题（9 分）分）14KOH2MnO2O22K2MnO42H2O（2 分）在连续搅拌下，使 O2在 KOH 存在下与 MnO2充分接触，发生氧化还原反应（1 分）22H2eH2 2MnO422e2MnO42K2MnO42H2O2KMnO4H2O2KOH（各 1 分）38KMnO4K2MnO42K3MnO45MnO25O2（3 分）第第 3题（题（7 分）分）174.05%（2 分）2镍（相对原子质量 58.7）（3 分）352pm（2 分）第第 4题（题（10 分）分）1A：；B：Br(SiMe2)5Br；C：Me(SiMe2)5Me（各 2 分）2 SiO 交替成六、八元环都可；或者是链状的：
15、（2 分）3（2 分）第第 5题（题（11 分）分）1由题意知：棒状晶体的组成为，加热到 148，失重 32.4，则 34x/(10634x)0.324，x1.5，即 Na2CO31.5H2O2（2 分）（棒状晶体组成）。141放热过程，过氧化氢合（相当于水合）的逆过程必是吸热过程。因此放热现象只能是：Na2CO31.5H2O2Na2CO31.5H2O2 吸热过程）1.5H2O21.5H2O1.5/2O2 放热过程Na2CO31.5H2O2Na2CO31.5H2O1.5/2O2 放热过程（2 分）（H2O2分解释放热量 98.2 kJmol，必大于前一反应的吸热量，否则无法说明实验中的放热现象
16、）6脱去 H2O2（吸热）和 H2O2的分解（放热）同时进行，总结果是放热过程。2将物质加热分解，若物质能够脱水而又不失去氧化能力，则必是 Na2CO4H2O；（1 分）也有可能两种形式的化合物之间发生重排：Na2CO3H2O2Na2CO4H2O，用乙醚可以从过氧化氢合物的水溶液中萃取出 H2O2，而从过氧化合物中是萃取不出 H2O2的，借此即可加以鉴别。（1 分）32Na2CO42Na2CO3O2（1 分）42CO424H2CO2O2H2O（1 分）5可以选定下列装置，将 Na2CO4置于圆底烧瓶中，稀酸置于分液漏斗中，为了测定生成气体中 O2的含量，必须先除去 CO2气体，可用 NaOH
17、溶液除去 CO2气体，再用饱和 Ca(OH)2溶液确证 CO2气体是否完全除去，最后用排水法测定 O2的体积。（3 分）其实验装置的连接顺序为：aghefdcb。第第 6题（题（9 分）分）A：B：C：D：E：香豆素：（各 1.5 分）第第 7题（题（6 分）分）12Cu(IO3)224I24H2CuI13I212H2O（1 分）Cu(IO3)213Na2SO3（1 分）cCu(IO3)23.23103rnol/L（2 分）2用固态 Cu(IO3)2配得的是不饱和溶液（1 分）按 12（物质的量之比）配得的为过饱和溶液（1 分）第第 8题（题（14 分）分）1B 为 sp2杂化，平面分子（1
18、分），有 大 键（1 分）；非极性（1 分），因结构对称。642B 由 sp2杂化变为 sp3杂化（1 分）。因 B 缺电子，有空轨道（1 分），能接受乙醚分子中 O 的孤对电子，形成新的化学键（1 分）。3BF3H2O：H3OBF3HOBF3；BF32H2O：H3OHOBF3（各 1 分）4BF3HFHBF4（1 分）54H3NBF3BN3NH4BF4（2 分）6BF3nH2OHB(OH)nF4n(n1)HF（1 分）；BCl33H2OH3BO33HCl（1 分）；由于 B 和 F位于同一周期，大小相匹配，因此 BF3形成的大 键较 BCl3强（1 分），导致 BCl3的水解能力较 BF3强
19、。第第 9题（题（10 分）分）1A：Cu2(OH)2CO3；B：K2Cu(CO3)2nH2O（各 2 分）2CuSO42K2CO3H2OCu2(OH)2CO32K2SO4CO2（1 分）CuSO42K2CO3nH2OK2Cu(CO3)2nH2OK2SO4（1 分）72用硫酸溶液溶解矿粉：Cu(OH)2CO32H2SO42CuSO4CO23H2O（1 分）；过滤（1 分）；以碳棒作阳极，薄精铜片作阴极，用直流电电解滤液（1 分）：2CuSO42H2OH2Cu2H2SO4O2（1 分）第第 10题（题（10 分）分）1n(H)2m(H2O)/M(H2O)22.37/18.020.263mol；（
20、0.5 分）n(C)pV(CO2)(RT)1106.36.24/8.314303.70.263mol；（1 分）n(O)（m(A)n(H)M(H)n(C)M(C)）/M(O)0.098 mol。（0.5 分）n(C)n(H)n(O)883（2 分）化学式：C8H8O3（1 分）2A：（3 分）B：（2 分）第第 11题（题（11 分）分）1A：(C7H7)2SAuCl2（2 分）；2（1 分）22HAuCl42(C7H7)2S2(C7H7)2SAuCl22HClCl2（2 分）3B：(C7H7)2SAuCl（1 分），1，sp 杂化（1 分）；C：(C7H7)2SAuCl3（1 分），3，dsp2杂化（1 分）。4SO2KAuCl4(C7H7)2S2H2O(C7H7)2SAuClKCl2HClH2SO4（2 分）