《2021年高中化学竞赛国初模拟卷10【附答案】.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2021年高中化学竞赛国初模拟卷10【附答案】.pdf(16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、中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题 第 1 页(共 9 页)中国化学会第中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题 题号题号 1 2 3 4 5 6 7 总计总计 满分满分 19 18 12 20 11 14 9 100 得分得分 评卷人评卷人 竞赛时间竞赛时间 3 小时。迟到超过小时。迟到超过 30 分钟者不能进考场。开始考试后分钟者不能进考场。开始考试后 1 小时内不得离场。时间到,把试卷(背面前上)放在桌面上,立即起立撤离考场。小时内不得离场。时间到,把试卷(背面前上)放在桌面上,立即起立撤离考场。
2、 试卷装订成册,不得拆散。所有解答必须写在站定的方框内,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。试卷装订成册,不得拆散。所有解答必须写在站定的方框内,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。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。 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 H 1.008 相对原子质量 He 4.003Li 6.941 Be 9.012 B 10.81C 12.01N 14.01 O 16.00 F 19.00
3、 Ne 20.18Na 22.99 Mg 24.31 Al 26.98Si 28.09P 30.97 S 32.07 Cl 35.45 Ar 39.95K 39.10 Ca 40.08 Sc 44.96 Ti 47.88V 50.94 Cr 52.00 Mn 54.94Fe 55.85Co 58.93Ni 58.69Cu 63.55Zn 63.39Ga 69.72Ge 72.61As 74.92 Se 78.96 Br 79.90 Kr 83.80Rb 85.47 Sr 87.62 Y 88.91 Zr 91.22Nb 92.91 Mo 95.94 Tc 98Ru 101.1Rh 102.9P
4、d 106.4Ag 107.9Cd 112.4In 114.8Sn 118.7Sb 121.8 Te 127.6 I 126.9 Xe 131.3Cs 132.9 Ba 137.3 La-Lu Hf 178.5Ta 180.9 W 183.8 Re 186.2Os 190.2Ir 192.2Pt 195.1Au 197.0Hg 200.6Tl 204.4Pb 207.2Bi 209.0 Po 210 At 210 Rn 222Fr 223 Ra 226 Ac-La Rf Db Sg Bh Hs Mt 第 1 题 第 1 题 酸碱滴定法(19 分) 酸碱滴定法(acid-base titrime
5、try)是分析化学中最为基础的纯度分析方法。该方法简便、快捷,其原理是酸与碱的中和反应。酸碱滴定法在实际工作中有不小的作用。 阿司匹林(Aspirin)的含量可利用酸碱滴定法测得。分析方法取一定量阿司匹林样品,先加入一定量过量的 NaOH 标准溶液,再用 HCl 标准溶液返滴。 1-1 已知阿司匹林的 pK2=13.0。 若第一次加入氢氧化钠溶液后测得 pH 约为 12, 写出分析过程中涉及的化学反应方程式。 (注:除特别要求外,本题要求的化学方程式,不要写成离子方程式。 ) (3 分) 1-2 用 HCl 标准溶液返滴时应选用什么指示剂?为什么?终点颜色是什么?(1.5 分) 许多弱酸(常见
6、的是有机酸)的含量可以用 NaOH 标准溶液测得。多元酸的分析测定是酸碱滴定法中的一个重要内容。在 H3PO4溶液用约 0.1mol/L 的 NaOH 标准溶液滴定的滴1中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题 第 2 页(共 9 页)定曲线上可以清楚地看到曲线上有两个“滴定突跃” ,分别对应着两个化学计量点。 1-3 分别给出第一、二个化学计量点时 H3PO4的形态。 (1 分) 1-4 为什么没有第三个滴定突跃(要求给出一个不等式以说明问题)?用什么方法可以使第三个 H 也可被滴定(要求用离子方程式表达)?(3 分) 醛、酮的含量也可用酸碱滴定法测定。常用的方法有盐酸
7、羟胺法和亚硫酸钠法。 亚硫酸钠法使用过量的亚硫酸钠与醛酮发生加成反应后释放出游离的,OH-再用 HCl标准溶液滴定产生的游离碱。 1-5 写出反应的方程式(以丙酮为例) 。 (1.5 分) 1-6 已知部分指示剂的变色范围和 pKHIn: 指示剂 变色范围(pH)pKHIn 甲基红 4.46.2 5.2 溴百里酚蓝 6.07.6 7.3 酚酞 8.09.6 9.1 百里酚酞 9.410.6 10.0 请选用一种合适的指示剂指示上述滴定反应的终点。 (1 分) 1-7 上述两个实验所需要的 HCl 标准溶液均需要标定。请给出一种可以完成标定的基准物质,并写出标定反应的方程式。 (2 分) 盐酸羟
8、胺法是用过量的盐酸羟胺与醛酮发生加成反应后释放出游离的 H+,再用标准的NaOH 溶液滴定产生的游离酸。 1-8 写出反应的方程式(以丙酮为例) 。 (1.5 分) 1-9 提出另外一种分析丙酮含量的方法,包括滴定方法概述和反应方程式。 (4.5 分) 2中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题 第 3 页(共 9 页)第 2 题第 2 题 “深度”有机反应(18 分) 有些时候,在同一个反应条件下,由底物到产物的转化经过了不止一个过程,我们可以把这种反应叫做“深度有机反应” 。比如: 即是一个深度的有机反应。 2-1 完成下列反应(11 分) f)OHOHOHHHAgN
9、O390% 3中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题 第 4 页(共 9 页)极性颠倒是有机合成中增长碳链的常用手段。下面的过程中就涉及到极性颠倒。 2-2 在下面的方框内画出 A,B,C,D 的结构式。 (5 分) 2-3 BC 的过程中,还会生成什么物质?(提示:是一种沉淀) (2 分) 第 3 题第 3 题 Cram rule(12 分) 当羰基与一个手性中心连接时,它与 Grignard 试剂(也包括氢化铝锂等金属有机试剂)的反应就是一个手性诱导反应(chiral induction reaction) 。 而用 Cram rule (1)可以较好地预测这个反应
10、的立体选择性。方法如下: 将手性碳上接的三个基团依其体积大小分别定义为 L(large),M(medium),S(small)。将L 与 R(羰基所接的另一个基团)重叠,S 与 M 在羰基两旁形成邻交叉型分布,则 Grignard试剂从 S 基团一边进攻: 下面的反应,即可用 Cram rule (1)预测其立体选择性。 3-1 命名反应的底物(采用 IUPAC 命名法,下同) 。 3-2 A 是该反应的主要产物,画出其结构式并命名。 4中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题 第 5 页(共 9 页)3-3 像题中所给例子那样,用 Newman 式解释该反应的立体选择性
11、,标出主产物和副产物。 3-4 在 Cram rule (1)中,为什么须把最大的 L 基团与 R 处于重叠位? 在一些-位为手性碳,且-C 上连有羟基、氨基等时,则需使羟基、氨基与羰基重叠,再根据 Cram rule (1)进行预测。此规则称为 Cram rule (2)。 3-5 画出 Cram rule (2)中底物的的 Newman 式,并在式中画出取这种构象的原因。 (以-OH 为例,剩余两个基团标记为 S 与 L,其余参考 Cram rule (1)中的画法。 3-6 经过下面的反应可以得到麻黄素。在下面的方框中画出麻黄素的立体结构,并在结构中有手性碳的地方标明手性碳的绝对构型(用
12、 R,S) 。 PhOHNLiAlH4麻黄素 第 4 题 第 4 题 钴和镍的化学(20 分) 作为 VIII 族的过渡元素,钴和镍的化学性质丰富多彩,特别是它们能形成的许多配合物。 4-1 与 Fe(III)盐不同,Co(III)盐具有强的氧化性。但当 Co(III)盐形成 Co(III)配合物时,其氧化性大大减弱,稳定性升高。向 Co(II)盐溶液中加入过量的亚硝酸钾,并以少量醋酸酸化,加热后从溶液中析出了一种钴的配合物。写出这个反应的离子方程式。 (3 分) 4-2 Ni(CN)42-是镍的一种稳定的配合物。画出其结构式,写出其对称元素(要写出个数和对称元素名称,如“3 个 C3” ,只
13、要求对称面和对称轴) ,并给出镍的杂化方式。 (4.5 分) 5中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题 第 6 页(共 9 页)4-3 有一种 Co(II)的配合物,元素分析:Co 19.14% N 18.27% O 62.59%。写出该配合物 的化学式,并简要说明配体的配位情况。 (从单齿、多齿配体的角度作答。 ) (2.5 分) 4-4 Co2+的检验与配合物的形成也有关,请写出它的检验方程式以及现象。 (2 分) 4-5 Ni2+的检验也是利用了一种鲜红色配合物的形成, 该化合物由丁二酮肟与 Ni2+反应得到。画出其结构。 (2 分) 4-6 1968 年,Gow
14、ling E N(高林)等分离出了一种镍的配合物,其中镍为五配位,满足 EAN规则, 而且在此化合物的红外谱上有 1700-2200cm-1的吸收峰。 元素分析: Ni 14.09% C 20.18% O 3.841% I 60.93%。写出该配合物的化学式,并画出该配合物的结构式。 (6 分) 第 5 题第 5 题 有关锑元素的结构化学(11 分) 本题涉及两个通过次级键结合成的一维长链。 MeSbCl2:在 MeSbCl2链中,Sb 和 Cl 基本处于同一平面上。晶体中有三种 Sb-Cl 键长,其中一种明显长于另两种。结构基元为 2MeSbCl2。 Me2SbI:在 Me2SbI 链中,S
15、b 与 I 基本处于同一平面上。晶体中有两种 Sb-I 键长,其中一种明显长于另一种。结构基元为 2Me2SbI,而且甲基都在“平面”的同一侧。 5-1 画出 MeSbCl2 链的结构,标明次级键(用虚线)和结构基元。 (5 分) 5-2 画出 Me2SbI 链的结构, 标明次级键 (用虚线) 和结构基元。 猜想两个甲基为什么都在 “平面”的同一侧(从整个晶体去联想) 。 (6 分) 6中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题 第 7 页(共 9 页)第 6 题第 6 题 (+)-laurallene 的全合成(14 分) (+)-laurallene 的全合成直到 20
16、00 年才由 Crimmins 小组完成,它的结构如下: OBrHHHCBr 合成路线中的几个片段如下所示: 片段一: OOBnMgBrTHF(i)1 NaH.BrCH2CO2EtTHF.0rt.15h2 (COCl)2.DMF.CH2Cl2thenHNOOBnNEt3.CH2Cl2(ii) 已知:Bn=苄基 6-1 在方框内画出(i)和(ii)的结构式,不必考虑立体化学。(4 分) 6-2 以苯为原料设计底物的合成路线,不超过三碳,中高产率反应。(4 分) 片段二: 7中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题 第 8 页(共 9 页)下面四条可能是对你有用的信息: a.
17、 -OTBS 为-OH 的保护基 b. (iii)到(iv)过程中的第一步反应是-OBn 的去保护反应。(利用 Birch Reduction) c. (iii)到(iv)过程中的第二步反应是醇的 Swern 氧化反应,作用相当于 PCC,但比 PCC 更温和。 d.烯烃复分解反应是最近几年发展起来的合成方法,简单介绍如下: Ru cat.R1R2Ru cat.R1R2 6-3 在方框内画出(iii)(v)的结构式,不要求立体化学。(6 分) 第 7 题 第 7 题 McMurry 反应(9 分) McMurry 反应的机理可表示如下(波浪线表示零价钛): HO2OOHHOOHHOOHHste
18、pOOHHOOHHZ 7-1 完成下列反应式,已知进行的都是 McMurry 反应。(4 分) O2 8中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题 第 9 页(共 9 页)7-2 设计下面一个化合物的合成路线。以苯酚为原料,不超过三碳,中高产率反应。(5 分) 9中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题参考答案及评分细则 第 1 页(共 7 页) 中国化学会第中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)届全国高中学生化学竞赛(省级赛区) 模拟试题参考答案及评分细则模拟试题参考答案及评分细则 题号题号 1 2 3 4 5 6 7 总计总计 满分
19、满分 19 18 12 20 11 14 9 100 评分通则评分通则:1.凡要求计算的,没有计算过程,即使结果正确也不得分。 2 有效数字错误,扣 0.5 分,但每大题只扣 1 次。 3 单位不写或表达错误,扣 0.5 分,但每大题只扣 1 次。 4 只要求 1 个答案、而给出多个答案,其中有错误的,不得分。 5 方程式不配平不得分。 第 1 题1.凡要求计算的,没有计算过程,即使结果正确也不得分。 2 有效数字错误,扣 0.5 分,但每大题只扣 1 次。 3 单位不写或表达错误,扣 0.5 分,但每大题只扣 1 次。 4 只要求 1 个答案、而给出多个答案,其中有错误的,不得分。 5 方程
20、式不配平不得分。 第 1 题 酸碱滴定法(19 分) 1-3H2PO4-(0.5分)HPO42-(0.5分)其他答案不给分。1-4cKa3 10-8(1分,表达出这个意思即可给分,但不能用中文说明)3Ca2+ 2HPO42-Ca3(PO4)2+2H+或Mg2+NH4+HPO42-NH4MgPO4+ H+答其他可以生成磷酸盐沉淀的离子,如锂离子,可得1分。其他答案不给分。(2分) 10中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题参考答案及评分细则 第 2 页(共 7 页) 第 2 题第 2 题 “深度”有机反应(18 分) 11中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛
21、区)模拟试题参考答案及评分细则 第 3 页(共 7 页) e)ONCO(1分)其他答案不给分。f)OHOHHO(2分)其他答案不给分。 第 3 题第 3 题 Cram rule(12 分) 3-2PhOH结构:(1.5分,羟基碳的构型画错,扣一分。其他答案不给分。)命名: (2S,3S)-3-苯基-2-戊醇 (1.5分,不加括号也可。)命名未标注构型或标错,扣一分。若结构中羟基的构型画反,但命名给出(2R,3S)这样的构型,命名得满分。 12中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题参考答案及评分细则 第 4 页(共 7 页) 第 4 题 第 4 题 钴和镍的化学(20 分
22、) 4-4Co2+ 4SCN-Co(SCN)42-(1分,不用可逆箭头也可)溶液中出现蓝色。(1分)若还写出 Hg2+ Co(SCN)42-HgCo(SCN)4,不扣分。 13中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题参考答案及评分细则 第 5 页(共 7 页) 4-6Ni2C14O2I4H8Ni2I4(CO)2(C6H4)2或各元素间可换位置写成或可得1分。(2分)NiC7OI2H4NiI2(CO)(C6H4)NiCOOCNiIIII(4分,其他答案不给分。) 第 5 题第 5 题 有关锑元素的结构化学(11 分) 第 6 题第 6 题 (+)-laurallene 的全
23、合成(14 分) 14中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题参考答案及评分细则 第 6 页(共 7 页) 第 7 题 第 7 题 McMurry 反应(9 分) 7-1(1分)其他答案不给分。(1.5分) 中间的两个双键必须是Z型。其他答案不给分。H(1.5分) 其他答案不给分。 15中国化学会第 24 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题参考答案及评分细则 第 7 页(共 7 页) HOMe2SO4OH-MeOHCHOHCl ZnCl2MeOClMg THFMeOMgCl1.O2. H2OMeOOHPCCMeOCHOCH3CHOTi(0)OsO4H2O2T.M.7-2 16