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1、山东省实验中学化学竞赛模拟试卷1（100分 时间 3小时）一、完成下列变化。（15分）1尿素的水溶液在空气中逐渐变成硝酸和二氧化碳。2某学生在做化学实验时不慎被双氧水烧伤，皮肤颜色变白，疼痛难忍。教师用少量稀高锰酸钾溶液给他涂抹在烧伤处，结果有黑色固体生成，疼痛感觉迅即消失。用水清洗后，皮肤颜色复原。写出有关反应的化学方程式。3固体CrCl3在氢气中加热，便发生还原反应，产物中只有氯化氢是气体，其他如CrCl2、CrCl和Cr等都是不挥发的固体。若在一反应器中装入0.3170gCrCl3和0.1218molH2，当温度升至600K时还原反应即发生。待反应完成后，反应器中气体的总物质的量是0.1
2、248mol。写出发生反应的化学方程式。4K3Fe(C2O4)3是一种光敏物质，见光分解时，其中的Fe3+被还原。将K3Fe(C2O4)3和K3Fe(CN)6按一定比例混合，并配成溶液，在纸上写字或画图，即为感光纸。将感光纸在日光下直照数秒钟，指上即呈显出蓝色的字或图。试写出生成这种蓝色物质的离子方程式。5在生产某种饼干的配料中含有1.4的酒石酸氢钾和0.6的小苏打。请用化学方程式表示加入这两种物质的理由。 二、（8分）某物质A含C 54.5%、N 12.7%、S 29.1%、H 3.6%，A不稳定具有芳香性，结构类似于H2O2，其可以作为二齿配体与金属离子配位。A可与1molH2反应生成硫醇
3、。（1）写出A的分子式。（2）推出A的结构式，并简述N原子所处位置的原因。（3）A为何不能为四齿配体？（4）写出A与1molH2反应的方程式。三、（8分）以下络合物分别是1913年，1973年和2001年诺贝尔奖获得者们研究过的“明星”分子，1. Cis-Co(en)2Cl2； 2. Cis-Pt(en)Cl2； 3.Rh(PPh3)3Cl 4.Ru(BINAP)Cl2 5.Rh(R,R)-DIPAMP)CODBF4式中en为乙二胺；pph3为三苯基膦； COD为1，5-环辛二烯；(R，R)-DIPAMP为BINIP是一种手性双膦配体 (S)-BINAP (R)-BINAP试问：.它们有什么主
4、要用途.哪些是手性络合物，哪些不是？请绘出手性络合物的对映异构体示意图和辨认非手性络合物的对称面。四、(14分)麝香内酯是从芙蓉属植物分离得到的一种具有类似麝香香气的化合物，它可以由化合物A经下表所列步骤进行合成：步骤反应物试剂产物1化合物 AH2O, H+, 加热化合物B（C16H32O5）2化合物 BHBr化合物C（C16H29Br3O2）3化合物 CC2H5OH，H2SO4化合物D（C18H33Br3O2）4化合物 DZn, 乙醇，加热化合物E（C18H33BrO2）5化合物 E乙酸钠，乙酸化合物F（C20H36O4）6化合物 FKOH-H2O，然后 H+化合物G（C16H30O3）7化
5、合物 GH+，加热麝香内酯（C16H28O2）(1)写出化合物B G的结构式（忽略立体异构体）。(2)化合物B G中是否存在旋光异构？如有，请用Fischer投影式表示各旋光异构体的结构并用R，S标出手性碳原子的构型。(3)写出麝香内酯与乙醇钠-乙醇溶液共热所得产物的结构式并用系统命名法命名。五（6分）用容量法测定磷肥含磷量的主要步骤如下：准确称取磷肥0.385 g，用硫酸和高氯酸在高温下使之分解，磷转化为磷酸。过滤、洗涤、弃去残渣。以硫酸硝酸为介质，加入过量钼酸铵溶液生成钼磷酸铵沉淀(NH4)3H4PMo12O42H2O。过滤、洗涤、沉淀溶于40.00 cm3 1.026 mol/L NaO
6、H标准溶液中，以酚酞为指示剂，用0.1022 moL/L盐酸标准溶液滴定至终点（MoO42、HPO42），耗去15.20 cm3。计算磷肥中磷的百分含量（以P2O5计）。（P2O5的摩尔质量：142 gmol1）六（17分）石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成，如右图所示，图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。1该晶胞的碳原子个数 。2写出晶胞内各碳的原子坐标。 3已知石墨的层间距为334.8 pm，CC键长为142 pm，计算石墨晶体的密度为 。石墨可用作锂离子电池的负极材料，充电时发生下述反应：Li1xC6xLixeLiC6 其结果是，Li嵌入石墨的A、B层间，导致石墨的层堆积方
7、式发生改变，形成化学式为LiC6的嵌入化合物。4右图给出了一个Li沿C轴投影在A层上的位置，试在右图上标出与该离子临近的其他6个Li的投影位置。5在LiC6中，Li与相邻石墨六元环的作用力属何种键型？ 6某石墨嵌入化合物每个六元环都对应一个Li，写出它的化学式。 锂离子电池的正极材料为层状结构的LiNiO2。已知LiNiO2中Li和Ni3均处于氧离子组成的正八面体体心位置，但处于不同层中。7将化学计量的NiO和LiOH在空气中加热到770可得LiNiO2，试写出反应方程式。 8写出LiNiO2正极的充电反应方程式。 9锂离子完全脱嵌时LiNiO2的层状结构会变得不稳定，用铝取代部分镍形成LiN
8、i1yAlyO2。可防止理离子完全脱嵌而起到稳定结构的作用，为什么？ 七（16分）环硼氮烷可由氨或铵盐与氯化棚合成。经单晶X射线衍射分析证实其分子中存在共轭键，其结构与苯相似，因而具有相似的物理性质，但因分子中硼和氮原子的电负性不同，它显示高度的反应活性，最典型的是同氯化氢发生加成反应。环硼氮烷在化学中被称之“无机苯”，在应用基础研究中已合成了氮化硼薄膜，它在替代有机物合成薄膜等材料中具有广泛的应用价值。1画出环硼氮烷的结构式：所有12个原子是 （共or不共）平面的。2Stock通过对乙硼烷和氨的加合物加热合成了环硼氮烷，产率50。写出总反应方程式。3Geanangel在Stock合成方法的基
9、础上进行改进，他将氯化铵与三氯化硼混合，然后加入硼氢化钠合成了环硼氮烷，产率达80。写出这两步反应方程式。后来，Geanangel研究发现用氯化铵和硼氢化锂直接反应，也能合成环硼氮烷，且其步骤简化，产率能达到90。写出反应方程式。 4自环硼氮烷问世后，人们又开始了对烃基环硼氮烷合成方法的研究。Altenau经过反复实验，发现铵盐和三氯化硼混合后，加入硼氢化钠反应可得到烃基环硼氮烷，产率48。写出这两步反应方程式。 若将三氯三烃基环硼氮烷与烃基锂反应可得到六烃基环硼氮烷。写出反应方程式。 5判断比较硼、氮原子的电负性大小和硼、氮原子上的电子云密度大小；确定硼、氮原子的酸碱性： 6环硼氮烷能和氯化
10、氢发生反应，产率为95。写出反应方程式。7溴和环硼氮烷发生加成反应生成A，然后发生消去反应生成B。写出A、B的结构简式。8除了六元的环硼氮烷之外，Laubengayer合成了萘的类似物C，及联苯类似物D。写出C、D的结构简式。八（10分）早在1874年就合成了有机物DDT，1944年后广泛用作杀虫剂，后因具有高残毒被禁止使用。从某些方面看，氯苯与苯酚具有相似的化学性质，DDT可由氯苯和CCl3CHO相互作用反应制得。DDT的化学式为C14H9Cl5。1写出DDT的结构式，并命名；写出制备DDT的反应方程式。2DDT已影响到全球的生态，它可以在动物的脂肪中富集，影响遗传物质DNA的结构，在南极的
11、企鹅体内发现了DDT。请说明企鹅体内存在DDT的原因。 3三氯杀螨醇是20世纪50年代推出的一种杀螨剂。从结构上看，它是DDT的醇体，可看成DDT上的一个氢原子被羟基取代后所得到的醇。则三氯杀螨醇的结构式为：系统命名三氯杀螨醇 。4合成三氯杀螨醇的方法可分为以下两种途径：请写出A和B的结构简式：A ，B ，反应（2）的条件是 。反应（3）的类型是 。完成（4）的反应方程式 。九、（6分）已知298K时下列物质的fHm和Sm， SO3 SO2 O2fHm/(kJmol-1) -395.76 -296.90 0Sm/(Jmol-1K-1) 256.6 248.11 205.04总压力为p，反应前气
12、体中含SO2 6%，O2 12%（物质的量分数），其余为惰性气体。求反应： SO2 (g) + O2 (g) SO3(g)1.在298K时的平衡常数Kp。2.在什么温度下反应达平衡时有80的SO2被转化(设反应的Cp=0)?答案：一、1. CO(NH2)2+4O2=CO2+HNO3+H2O2. 2KMnO4+3H2O2=2MnO2+2KOH+3O2+2H2O3. 2CrCl3+3H2=2Cr+6HCl4. K3Fe(C2O4)3分解出Fe2+，3Fe2+2Fe(CN)63-=Fe3Fe(CN)62(蓝色)5. KHC4H4O6+NaHCO3=KNaC4H4O6+CO2+H2O反应放出的CO2可
13、使饼干“发起来”。二、(1) C10N2S2H8(2) ；N处于邻位，可以与金属离子有效配位，若处于较远的位置，无法形成二齿配体。（3）若N、S同时配，结构为正方形，由于S为sp3杂化，而键角为90o,张力太大，不稳定。（4） H22三、1.光学纯的对映体常用作拆分试剂；光学活性络合物，即手性络合物 2.抗癌药；非手性络合物 二个对称面 1为纸面；2通过Cl-Cl中点，en中点于纸面的平面3.Wilkinson氢化催化剂；非手性络合物；二个对称面 1为纸面；2通过P，Rh和Cl，于纸面的平面4.Knowles不对称氢化催化剂；（制L-Dopa）；由于（RR）-DIPAMP引起的手性络合物Rh(
14、S,S)-BINAMP)COD Rh(R,R)-BINAMP)COD5.野依良治不对称氢化催化剂；（制不对称醇）；由于(S)-BINAP或 (R)-BINAP引起的手性络合物Ru(S)-BINAP)Cl2 Ru(R)-BINAP)Cl2（总分12分，各分题均为2.4分）四、五(NH4)3H4PMo12O42H2O26NaOH12Na2MoO4Na2HPO43NH317H2ONH3HClNH4Cl计量关系P2O5(NH4)3H4PMo12O42H2ONaOH 1246P2O5%：（1.026 moldm30.04000 dm30.1022 moldm30.01520 dm3）142 gmol1
15、/（460.385 g）0.31731.7（方程式正确得2分，计量关系正确得1分，计算合理得2，结果正确1分，有效数字错不得此1分）本题根据2002年全国化学竞赛决赛题略加改编。六14个（2分）2（0，0，0），（0，0，1/2），（1/3，2/3，0），（2/3，1/3，1/2）（2分）32.27 gcm3（3分）4见右图（3分）5离子键或静电作用（1分）6LiC2（2分）74NiO4LiOHO24LiNiO22H2O（2分）8LiNiO2Li1xNiO2xLixe（1分）9Al无变价，因此与之对应的Li不能脱嵌。（1分）本题根据2002年全国化学竞赛决赛题略加改编。有关石墨密度的计算在99
16、年的高考模拟试卷中已经出现，不妨看看，在三维化学中也有详述。其中第4、6题这类问题在99年竞赛模拟试卷（四）中几乎一样的出现。七1 或 （1分） 共（1分）23B2H66NH32B3N3H612H2（1分）33NH4Cl3BCl3Cl3B3N3H39HCl（1分）2Cl3B3N3H36NaBH42B3N3H63B2H66NaCl（1分）3NH4Cl3LiBH4B3N3H63LiCl9H2（1分）43RNH3Cl3BCl3Cl3B3N3R39HCl（1分）2Cl3B3N3R36NaBH42H3B3N3R33B2H66NaCl（1分）Cl3B3N3R33LiRR3B3N3R33LiCl（1分）5氮
17、原子电负性比硼原子大（1分），氮原子上电子云密度比硼原子大（1分），氮原子有部分碱性，硼原子有部分酸性（1分）。6（2分，产物正确得1分）7A：（1分） B：（1分）8C：（1分） D：（1分）本题根据化学世界中一篇环硼氮烷的研究进展改编而成。八1（2分，写邻位取代物给1分）2,2二（对氯苯基）1,1,1三氯乙烷（1分）（1分）2DDT脂溶性好（1分），通过物质的循环以及食物链在企鹅体内富集（1分）。3（2分）1,1二（对氯苯基）2,2,2三氯乙醇（1分）4A （1分） B （1分）KOH的醇溶液（1分） 加成（1分）OHCl（1分）九、1.rGm=rHm-TrSm rHm=-98.86kJmol-1 rSm=-94.03Jmol-1K-1rGm=-70839Jmol-1 因为rGm=-RTlnKp Kp =2.6110122.因为Cp=0 故rHm，rSm均与温度无关rGm(T)=rHm(平)-TrSm(平) =-RTlnKp 在转化率为80%时SO2 (g) + O2 (g) SSO3(g) 惰性气体 开始612082 平衡 6(1-0.8) 12-30.8 60.882 平衡时总物质的量为97.6mol，因为p=p 代入上式得-98.86103+94.03T=-8.314Tln12.75 T=858K