高中化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽全真模擬試題(一)

1、高中化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽全真模擬試題（一）題號(hào)12345678910總分滿分121399101069148100得分評(píng)卷人l 競(jìng)賽時(shí)間3小時(shí)。遲到超過半小時(shí)者不能進(jìn)考場(chǎng)。開始考試后1小時(shí)內(nèi)不得離場(chǎng)。時(shí)間到，把試卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤離考場(chǎng)。l 試卷裝訂成冊(cè)，不得拆散。所有解答必須寫在指定的方框內(nèi)，不得用鉛筆填寫。草稿紙?jiān)谧詈笠豁?。不得持有任何其他紙張。l 姓名、報(bào)名號(hào)和所屬學(xué)校必須寫在首頁左側(cè)指定位置，寫在其他地方者按廢卷論處。l 允許使用非編程計(jì)算器以及直尺等文具。 翻印無效第1題（12分）最近出版的“重大發(fā)現(xiàn)記實(shí)”中，Cute教授發(fā)表了關(guān)于外星文明遺跡的研究結(jié)果。他認(rèn)為外星人與人

2、類非常相似，他們可能在億萬年前來過地球，留下了非常奇異的碑記。一些碑文已經(jīng)破譯被證明是外星人當(dāng)?shù)卮髮W(xué)的大學(xué)生所用的普通化學(xué)教科書的幾章。這些內(nèi)容的最初幾行就相當(dāng)今人，看上去象是那個(gè)奇妙的世界里的物質(zhì)定律，與我們的星球所遵循的規(guī)律不同。特別是原子結(jié)構(gòu)也用四個(gè)量子數(shù)來描述，只有一個(gè)重大的區(qū)別： n1，2，3L0，1，2，3，(n1)M2L，(2L1)，1，0，1，(2L1)，2LMS1/2，1/2Cute教授允諾要繼續(xù)發(fā)表相關(guān)研究，一旦他找到了財(cái)政支持，將繼續(xù)他的破譯工作并描述出X星球上的周期表和一些基礎(chǔ)化學(xué)內(nèi)容。然而以揭示的碑文內(nèi)容就足以預(yù)見一些重要事實(shí)。1-1 試創(chuàng)造出X周期表的前兩個(gè)周期，為

3、簡(jiǎn)便起見，用我們的化學(xué)符號(hào)來表示與我們?cè)佑邢嗤娮拥腦原子；1-2 猜測(cè)在那里可用作洗滌和飲用的X水可能是什么？寫出全部可能，并說明理由。依據(jù)你所構(gòu)造的X周期表，寫出他的化學(xué)式。1-3 寫出“甲烷（X的氫化物）在氧氣中燃燒”的反應(yīng)，這是給人類提供能量和熱源的主要過程；解釋你選擇X元素的原因？第2題（13分）光氣學(xué)名“碳酰氯”，化學(xué)式COCl2，是窒息性毒劑之一。2-1光氣化學(xué)性質(zhì)活潑，具有酰鹵的典型反應(yīng)，易發(fā)生水解、氨解和醇解。（1）光氣與足量乙醇反應(yīng)所得產(chǎn)物的化學(xué)名稱是 ；（2）光氣與足量氨氣反應(yīng)的化學(xué)方程式 ；（3）足量苯在AlCl3催化劑作用下與光氣反應(yīng)所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 ；（4）光氣

4、與苯胺分兩步反應(yīng)可得異氰酸苯酯，中間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 ，異氰酸苯酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。2-2實(shí)驗(yàn)室可用四氯化碳和發(fā)煙硫酸（H2SO4SO3）反應(yīng)制備光氣，寫出化學(xué)方程式。2-3 BTC是一種穩(wěn)定的白色結(jié)晶體，熔點(diǎn)為7882，沸點(diǎn)為203206。1mol BTC可在一定條件下分解產(chǎn)生3mol光氣，所以又被稱為“三光氣”。工業(yè)上可以利用碳酸二甲酯的氯代反應(yīng)制備BTC。BTC的反應(yīng)活性與光氣類似，可以和醇、醛、胺、酰胺、羧酸、酚、羥胺等多種化合物反應(yīng)，因此低毒性的BTC在化學(xué)反應(yīng)中完全可替代劇毒（被禁用）的光氣合成相關(guān)的化工產(chǎn)品。（1）（1）BTC分子中所有氯原子都等價(jià)，試寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（2）除毒性外，B

5、TC比光氣還有什么優(yōu)點(diǎn)？（2）2-4 2004年6月15日福建省物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所（簡(jiǎn)稱物構(gòu)所）一下屬企業(yè)，因?qū)嶒?yàn)操作不當(dāng)造成有毒光氣泄漏。造成人死亡，260多人送醫(yī)院救治。光氣遇熱按照下式分解：COCl2(g)CO(g)Cl2(g)，Kp4.44102（668K，K為標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)），在密閉容器中，當(dāng)混合氣體總壓力為300kPa時(shí)，計(jì)算該混合氣體的平均分子量。第3題（9分）在真空下，在230時(shí)分解，CsB3H8可產(chǎn)生下列化學(xué)反應(yīng)：CsB3H8Cs2B9H9Cs2B10H10Cs2B12H12CsBH4H23-1配平上述反應(yīng)。單線橋標(biāo)明電子的轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。3-2不用硼氫化物的鈉鹽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原因是3

6、-3B9H92離子可通過B10H102離子的熱分解得到。已知B9H92為三角棱柱的三個(gè)面上帶三個(gè)“帽子”，而B10H102的結(jié)構(gòu)為上下兩個(gè)四邊形在上下各帶一個(gè)“帽子”。兩種離子圍成的封閉多面體均只有三角形面。則B9H92離子較B10H102離子 （填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”）。3-4B12H122是一個(gè)完整的封閉二十面體，可用NaBH4與B2H6反應(yīng)制備其鈉鹽。已知產(chǎn)物中化合物只有一種。試寫出制備Na2B12H12的化學(xué)反應(yīng)方程式。第4題（9分）化合物（A）是我國(guó)蟾蜍皮中的一種物質(zhì)，由（B）合成該化合物的路線如下：BCDEFA4-1寫出CF各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；4-2寫出a、b的反應(yīng)條件或使用的無機(jī)試

7、劑；4-3EF中吡啶（）的作用是什么？第5題（10分）疏水作用是決定生物分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的重要因素，特別是在蛋白質(zhì)的折疊，藥物分子與受體（蛋白質(zhì)、DNA等）的相互作用中扮演著重要的角色。非極性化合物例如苯、環(huán)己烷在水中的溶解度非常小，與水混合時(shí)會(huì)形成互不相溶的兩相，即非極性分子有離開水相進(jìn)入非極性相的趨勢(shì)，即所謂的疏水性（Hydrophobicity），非極性溶質(zhì)與水溶劑的相互作用則稱為疏水效應(yīng)。5-1 有關(guān)相似相溶原則可以用熱力學(xué)自由能的降低來理解。（G0；GHTS，式中是焓變，代表降低體系的能量因素；是體系熵增的因素。在常溫下（25 C），非極性溶質(zhì)溶于水焓的變化（H）通常較小，有時(shí)甚至是

8、負(fù)的，似乎是有利于溶解的；但實(shí)際上溶解度不大！請(qǐng)分析原因。5-2 疏水基團(tuán)之間的相互作用通常被認(rèn)為是沒有方向性的，但是最近對(duì)劍橋晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫（CSD）和蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫（PDB）的研究發(fā)現(xiàn)，疏水作用是有方向傾向性的。請(qǐng)分析富電子的吲哚芳環(huán)與苯環(huán)、缺電子的惡唑環(huán)與苯環(huán)的可能接觸方式，畫出示意圖。5-3 下面的研究有助于進(jìn)一步揭示疏水效應(yīng)和疏水作用的本質(zhì)。芳香化合物在水中的溶解度其實(shí)也不是很小，這取決于相互間的氫鍵作用，該氫鍵是因?yàn)槭裁炊a(chǎn)生？_；Na，K 等陽離子能與有些芳香化合物很好的互溶取決于 。第6題（10分）今有一金屬鹵化物A，在水溶液中完全電離，生成一種陰離子和一種陽離子，個(gè)數(shù)比

9、為41。取4.004gA溶于水，加入過量AgNO3溶液，生成2.294g白色沉淀。經(jīng)測(cè)定，陽離子由X和Y兩種元素構(gòu)成，結(jié)構(gòu)呈正方體狀，十分對(duì)稱。任意兩個(gè)相離最遠(yuǎn)的X原子的連線為此離子的三重軸，任意兩個(gè)相離最遠(yuǎn)的Y原子的連線為此離子的四重軸（n重軸表示某物質(zhì)繞此軸旋轉(zhuǎn)360/n的角度，不能察覺其是否旋轉(zhuǎn)過）。6-1 寫出A的化學(xué)式（陰陽離子分開寫）6-2 寫出X和Y的元素符號(hào)、6-3 在右框中畫出A溶液中陽離子的結(jié)構(gòu)：6-4 小明把一種常見含X的二元化合物的晶胞去掉所有的X原子，發(fā)現(xiàn)剩余部分與A溶液中陽離子的結(jié)構(gòu)竟十分相似。這種常見二元化合物是。6-5 你認(rèn)為A溶液中陽離子中，同種原子間存在著什

10、么樣的作用力，并簡(jiǎn)略說明你的依據(jù)：第7題（6分）科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將成為20世紀(jì)獲得電力的重要途徑。因?yàn)槿剂想姵赜泻芏嗟膬?yōu)點(diǎn)。它的能量轉(zhuǎn)化率比火力發(fā)電高一倍多，環(huán)境污染少，節(jié)能。按燃料電池化學(xué)成分的不同，有氫、一氧化碳、聯(lián)氨、醇和烴等類型；按電解液的性質(zhì)不同，可分為堿性、酸性、熔鹽和固體電解質(zhì)、高聚物電解質(zhì)、離子交換膜等類型。以滲透于多孔基質(zhì)惰性導(dǎo)電物材料為電極，用35%50%KOH為電解液，天然氣和空氣為原料，構(gòu)成的電池為堿性燃料電池。請(qǐng)寫出：陽極反應(yīng)： ；陰極反應(yīng)： ；電池總反應(yīng)式： 。用兩種或多種碳酸鹽的低熔點(diǎn)混合物為電解質(zhì)，例如Li2CO3 52%、Na2CO3 48%，采用吸滲錦粉

11、作陰極，多孔性氧化鎂作陽極，以含一氧化碳為主要成分的陽極燃料氣，混有CO2的空氣為陰極燃?xì)猓?50電池中發(fā)生電極反應(yīng)，這種電池在國(guó)外已經(jīng)問世。請(qǐng)寫出有關(guān)的反應(yīng)式。陽極反應(yīng)： ；陰極反應(yīng)： ；電池總反應(yīng)式： 。第8題（9分）有強(qiáng)烈氣味的無色液體A在100蒸餾時(shí)，其組成不變。此液體的蒸氣密度（相對(duì)于空氣）隨溫度而改變，100時(shí)為1.335，20時(shí)為1.50。若將液體加到新制的氫氧化銅（取化學(xué)計(jì)量的堿）中，沉淀溶解，形成淡藍(lán)色溶液。將1g液體A與過量濃硫酸在一起加熱時(shí)，放出密度（相對(duì)于空氣）為0.966的氣體360mL，若將1g液體A加到含過量MnO2的硫酸溶液中，則放出同樣體積的、比前一種氣體重

12、1.57倍的另一種氣體（體積均以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)計(jì)）。8-1 確定液體A的組成，并以必要的計(jì)算和反應(yīng)的化學(xué)方程式證明答案。8-2 為什么蒸餾時(shí)此液體的組成不變？為什么它的蒸氣的相對(duì)密度隨溫度的變化而變化？第9題（14分）日本的白川英樹等于1977年首先合成出帶有金屬光澤的聚乙炔薄膜，發(fā)現(xiàn)它具有導(dǎo)電性。這是世界上第一個(gè)導(dǎo)電高分子聚合物。研究者為此獲得了2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。9-1 寫出聚乙炔分子的順式和反式兩種構(gòu)型。再另舉一例常見高分子化合物，它也有順反兩種構(gòu)型（但不具有導(dǎo)電性）。9-2 若把聚乙炔分子看成一維晶體，指出該晶體的結(jié)構(gòu)基元。9-3 簡(jiǎn)述該聚乙炔塑料的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。9-4 假設(shè)有一種聚乙炔

13、由9個(gè)乙炔分子聚合而成，聚乙炔分子中碳碳平均鍵長(zhǎng)為140pm。若將上述線型聚乙炔分子頭尾連接起來，形成一個(gè)大環(huán)輪烯分子，請(qǐng)畫出該分子的結(jié)構(gòu)。9-5 如果3個(gè)乙炔分子聚合，可得到什么物質(zhì)。并比較與由9個(gè)乙炔分子聚合而成的大環(huán)輪烯分子在結(jié)構(gòu)上有什么共同之處。第10題（8分）稱取含鉛試樣0.500g，用HNO3溶解，然后用1mol/LNaOH溶液將試液調(diào)至中性。加入足量K2CrO4溶液，鉛完全生成鉻酸鉛沉淀；將沉淀過濾洗凈，用酸溶解，調(diào)節(jié)溶液為酸性；再加入足量的KI溶液，釋放出I2；用0.100mol/LNa2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)，消耗30.0mL。10-1 寫出上述、步主要離子反應(yīng)方程式；10

14、-2 寫出該含鉛試樣中Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算式和結(jié)果。參考答案：1-1 n1，L0，M0n2，L0，M0n2，L1，M0,1,1,2,2第一周期：H、He（2分）第二周期：Li、Be、B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al、Si（2分）1-2 氫在兩種情況下都一樣，但是哪一個(gè)X元素可以作氧的替代物？至少有三種元素與“我們的氧”具有相同的性質(zhì)：Mg（其核外層少2個(gè)電子），Ne（只有一個(gè)充滿p軌道），還有Na，因?yàn)樗挥谏鲜龆咧g，其性質(zhì)一定與二者有相同之處。因此，有三個(gè)明顯的“侯選者”去作為“X水”（3分）；H2Mg、H3Na、H4Ne（1分）。目前，至少在Cute教授的進(jìn)一步研究之前，我們還

15、不能確定哪一個(gè)是最好的選擇。1-3 現(xiàn)在，我們必須去尋找與生命相關(guān)的元素X碳，選擇是唯一的。因?yàn)槲覀冃枰?dāng)外層所有電子均為未成對(duì)電子對(duì)而形成雜化態(tài)時(shí)具有最大成鍵可能的元素，只有O能滿足這樣的條件，它以sp5雜化形成X甲烷（1分）；化學(xué)式為OH6（1分）。所以Mg代替X氧為例，可得如下的反應(yīng)：X甲烷在鎂中燃燒：OH63Mg2OMg33H2Mg（2分）2-1（1）碳酸二乙酯（1分）（2）COCl24NH3 NH2CONH22NH4Cl（1分）（3）CO（1分）（4）NHCOCl NCO（2分）2-2CCl4H2SO4SO3 COCl22ClSO3H（或HClSO3）（2分）2-3（1）Cl3COO

16、CCl3（1分）（2）BTC常溫下為極穩(wěn)定的固體物質(zhì)，便于貯運(yùn)（1分），使用安全，無污染。2-4COCl2（g）CO（g）Cl2（g）起始 1mol 0 0平衡 1x x x平衡時(shí)總的物質(zhì)的量n（總）1x（1分）（1分）x0.121mol（1分）（1分）3-1 20CsB3H82Cs2B9H92Cs2B10H10Cs2B12H1210CsBH435H2（2分）；（1分）最小系數(shù)分別為：16、2、1、1、8、28；電子轉(zhuǎn)移數(shù)為56e。3-2 （根據(jù)陰陽離子大小匹配原則）銫鹽較鈉鹽穩(wěn)定（2分）3-3 不穩(wěn)定（2分）3-4 2NaBH45B2H6Na2B12H1213H2（2分）4-1 C： D：

17、E： F：（各1分）4-2 a：FeHCl（還原NO2） b：濃H2SO4（各1分）4-3 吡啶用于吸收反應(yīng)中產(chǎn)生的HCl（1分）5-1 非極性分子進(jìn)入水中會(huì)導(dǎo)致周圍水分子呈有序化排列使熵大量降低（S0，自由能的變化（G）最終是正值（3分）5-2 邊對(duì)面的T型方式 面對(duì)面地平行接觸（4分） 5-3 非極性基團(tuán)芳環(huán)的電子可以與水分子形成弱的氫鍵，從而增加了芳香化合物在水中的溶解度（2分）；芳環(huán)的電子還可以與Na，K等陽離子形成較強(qiáng)的非共價(jià)鍵相互作用（1分）6-1 Mo6Cl8Cl4（2分）（陰陽離子分開寫）6-2 Cl、Mo（各1分）6-3 （2分）6-4 NaCl（2分）。6-5 Mo之間存在

18、著金屬金屬鍵，否則不能形成上述陽離子，靜電作用將使它們分開。Cl之間只有普通的靜電排斥作用，不成鍵。相比MoMo和MoCl，Cl之間的距離太大了，不可能形成化學(xué)鍵。（2分）7 陽極反應(yīng)：CH410OH8eCO327H2O；陰極反應(yīng)：O22H2O4e4OH；電池總反應(yīng)式：CH42O22OHCO323H2O。陽極反應(yīng)：COCO322e2CO2；陰極反應(yīng)：O22CO24e2CO32；電池總反應(yīng)式：2COO22CO2。（各1分）8-1 A溶液是含HCOOH 74%的恒沸溶液（3分） HCOOHCOH2O（1分） 2HCOOHCu(OH)2(HCOO)2Cu2H2O（1分） HCOOHMnO2H2SO4MnSO4CO22H2O（1分）8-2 一定壓力下，恒沸溶液有恒定的組成，不能用蒸餾法分離。在溶液或蒸氣中存在二聚甲酸(HCOOH)2，隨著溫度的升高，二聚甲酸不斷解離成HCOOH，故蒸氣密度逐漸減小。（3分）9-1 （順式） （反式）（各1分） （各1分）（順式）天然橡膠 （反式）杜仲膠9-2 CHCHCHCH（2分）9-3 聚乙炔的結(jié)構(gòu)單元是CH，每個(gè)碳原子軌道都是sp2雜化，形成了三個(gè)共平面的，夾角約120的雜化軌