第23屆全國高中學(xué)生化學(xué)競賽(省級賽區(qū))模擬試題(共11頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第23屆全國高中學(xué)生化學(xué)競賽（省級賽區(qū)）模擬試題及答案和評分標準l 競賽時間3小時。遲到超過半小時者不能進考場。開始考試后1小時內(nèi)不得離場。時間到，把試卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤離考場。l 試卷裝訂成冊，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。草稿紙在最后一頁。不得持有任何其他紙張。l 姓名、報名號和所屬學(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 允許使用非編程計算器以及直尺等文具。 第1題（4分）1. 許多放射性反應(yīng)并非一次衰變就達到穩(wěn)定，而是由于一次衰變得到的產(chǎn)物仍具有放射性而接二連三地衰變，直到穩(wěn)定核素而終止，這就是級聯(lián)

2、衰變。自然界存在4個級聯(lián)衰變鏈，其中之一是由232Th經(jīng)過多次和衰變得到穩(wěn)定的208Pb的鏈。請回答：這個鏈中包含多少次衰變和衰變？（Th為90號元素）2. 人們很早就相信，原子核有可能自發(fā)地放射出重粒子（所謂重粒子一般指比氦核，即射線粒子重的粒子）。1984年，英國牛津大學(xué)的研究人員第一次在實驗中發(fā)現(xiàn)，223Ra發(fā)射14C的現(xiàn)象。請寫出這個衰變反應(yīng)方程式。第2題（12分）硼酸是一種很弱的無機酸。結(jié)構(gòu)式如右。1. 請給出化學(xué)方程式以說明硼酸呈酸性的原因。2. 在硼酸中加入甘油后硼酸的酸性會增強，請給出原因，可用文字或者方程式。（提示：硼和氧的親和力很強）3（1）20世紀50年代，人們利用甲基硼

3、酸酯和氫化鈉的反應(yīng)，得到了大量制備某種重要還原劑的反應(yīng)。這個反應(yīng)同時還得到一種醇的鈉鹽。請寫出這個方程式。這種還原劑又可以用于制備硼的最簡單的氫化物（注意，是能夠?qū)嶋H存在的）：將其與三氟化硼反應(yīng)，得到硼的氫化物；產(chǎn)物中還有一種離子化合物，他的陰離子構(gòu)型與第3小題中的還原劑陰離子一致。（2）請寫出該氫化物的分子式。（3）寫出這個反應(yīng)方程式。（4）這種氫化物又可用如下的方式制取：使用氧化硼與鋁單質(zhì)，氫氣，在AlCl3的催化下得到。產(chǎn)物中還又一種氧化物，它是多種礦物的主要成分。寫出這個方程式。（5）這種氫化物與較大的lewis堿反應(yīng)時會發(fā)生均裂。例如，它與二甲基膦反應(yīng)時，先得到某種lewis酸堿絡(luò)合

4、物，然后又得到六元環(huán)狀化合物。寫出這種lewis酸堿絡(luò)合物和環(huán)狀化合物的結(jié)構(gòu)式。第3題（7分）2004年，Corey E. J. 合成了從自然界發(fā)現(xiàn)的一個梯形烷（Ladderane, pentacycloammoxic acid methyl ester，結(jié)構(gòu)如右圖），該化合物雖然是天然產(chǎn)物，但它的梯形結(jié)構(gòu)是十分獨特的。1. 若不考慮立體異構(gòu)，梯形烷理論上的一氯代物有幾種？若考慮立體異構(gòu)（梯形烷本身的立體異構(gòu)不考慮，也就是說不能翻動梯形烷中的“臺階”），梯形烷理論上的一氯代物又有幾種？2. 梯形烷中有幾個手性碳原子？請解釋為什么自然界中梯形烷中的多個橋環(huán)以“臺階”的形式存在，而不是以梯形烷的其

5、他異構(gòu)體（如下圖）存在。如有必要請畫圖說明。3. 考慮右圖中的化合物。請分別計算考慮立體異構(gòu)和不考慮立體異構(gòu)時n與理論上的一氯代物個數(shù)的關(guān)系。第4題（6分）1. 乙二醇的沸點高達197，遠遠高于乙醇，請解釋原因。2. 請寫出H2S2在乙醚中與S2Cl2反應(yīng)的方程式。產(chǎn)物之一為環(huán)六硫（S6）。3. 組成蛋白質(zhì)的氨基酸中，有一種叫做半胱氨酸。它的結(jié)構(gòu)如右圖。請據(jù)此解釋，Hg2+能使蛋白質(zhì)變性。第5題（8分）某化合物A化學(xué)式為C12H24N2，其中有一根C3軸，并且存在十元環(huán)，其中N-N的原子間距為280.6pm， 將A質(zhì)子化（只結(jié)合了一個質(zhì)子）后，形成離子B，將A去電子氧化后，形成離子C，將C繼續(xù)

6、去電子氧化后，得到離子D。B、C、D中都存在著C3軸。（N-N的范德華半徑和為300pm）1請畫出A、B、C、D的結(jié)構(gòu)式，有電荷的標明電荷所在位置。2比較A、B、C、D中N-N的分子間距，從小到大排列。3解釋為何當A質(zhì)子化后，可以形成如B般的物質(zhì)。第6題（12分）1 把乙酰丙酮的氨溶液加到氯化鈹?shù)乃芤褐屑纯芍频靡阴１旣}沉淀。請寫出此反應(yīng)的方程式，并畫出乙酰丙酮鈹鹽的結(jié)構(gòu)（乙酰丙酮為雙齒配體）。該鹽中鈹原子周圍的配位原子為四面體構(gòu)型。2. 硝酸鈹?shù)娜}與乙酰丙酮的乙酸酐溶液作用，能得到黃色晶體。元素分析測得，該黃色晶體的元素組成是C：40.40%；H：4.08%；Be：3.03%；N：9

7、.43%。氫原子只有一種化學(xué)環(huán)境。請通過計算和推理確定這種黃色晶體的化學(xué)式和晶體所含分子的結(jié)構(gòu)式。3. 用硝酸銅的三水鹽與乙酰丙酮鈹鹽在乙酸酐中反應(yīng)，可以制得一種配合物（中心原子為Be）。與Be原子相連的一種配體與2中的配體相同。該配合物的分子量為340.28。試確定該配合物的結(jié)構(gòu)式。（忽略立體構(gòu)型）第7題（9分）某常見金屬，在500K、200MPa條件下，同CO反應(yīng)，生成一種淡黃色的液體B。B與NaOH反應(yīng)可以得到一種鈉鹽C，其中含A 29.11，將C酸化在-10下會分解產(chǎn)生一種常見氣體D和一種雙核配合物E，其中含A 33.07。1. 請寫出A與D的化學(xué)式。2. 請寫出B與NaOH反應(yīng)的方程

8、式（不要求寫出B和C的結(jié)構(gòu)，用化學(xué)式即可），并寫出B的幾何構(gòu)型。3. 請寫出C分解產(chǎn)生D和E的方程式（不要求寫出C和E的結(jié)構(gòu)，用化學(xué)式即可）。4. 請寫出A的高價態(tài)含氧酸根離子在酸性環(huán)境中氧化Cr（III）的方程式 第8題（9分）舒必利（即為下述合成路線的最終產(chǎn)物）是一種適用于治療精神分裂癥及焦慮性神經(jīng)官能癥的藥物，也可用于止吐，有強烈的止吐作用，且副作用比其他的治療精神神經(jīng)類疾病的藥物明顯要小。下面是一個以左旋脯氨酸為原料的舒必利的合成路線。1. 請?zhí)钌厦坎椒磻?yīng)的主產(chǎn)物。2. 請標明原料左旋脯氨酸和產(chǎn)物舒必利中的碳原子的立體構(gòu)型，用R或S表示。3. 在乙酰化左旋脯氨酸時，直接用乙酸酐?；欢?/p>

9、在用乙酸酐?；桨窌r，第一步先用HCl酸化，第二步用含有乙酸鈉的乙酸酐進行?；?。請問這是為什么？第9題（10分）Plakinidines APlakinidines A是二十世紀九十年代發(fā)現(xiàn)的一種海洋生物活性物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)如右圖。Plakinidines A對逆轉(zhuǎn)錄酶有抑制作用，對人體H-116細胞具有選擇性抑制作用?，F(xiàn)為了合成Plakinidines A的重要中間體，設(shè)計了如下路線。1. 請?zhí)钌厦坎椒磻?yīng)的產(chǎn)物。其中C和D的分子式均為C15H8O4N3Cl。C中存在仲胺結(jié)構(gòu)。D中有大的共軛鍵。2. 請寫出D的系統(tǒng)命名。3請問B合成C的步驟中，為什么不使用H2SO4或POCl3作催化劑？第10題（

10、13分）錸（Re）是地殼中極其稀少的元素，錸常常來源于伴生在輝鉬礦中的ReS2。1. 冶煉錸的過程一般有如下幾步：（1） 在空氣中灼燒輝鉬礦，此時鉬的氧化物以固態(tài)的形式沉積下來，而錸則形成最高價氧化物，升華，在管道內(nèi)冷凝下來形成煙道灰。（2） 用氨水溶解煙道灰，生成高錸酸銨（NH4ReO4）。（3） 濃縮溶液，得到溶質(zhì)晶體，用氫氣還原即可得到粗品錸單質(zhì)。請寫出上述三步過程中涉及錸的化學(xué)方程式。2. 錸有一種氧化物，它的晶體類似于鈣鈦礦，只是Re占據(jù)Ti4+的位置，Ca2+的位置成為了空穴。寫出這種氧化物的化學(xué)式，畫出這種氧化物的晶胞，并指明Re的配位數(shù)。3. 將錸粉置于過量三氟化氯中，在300

11、時反應(yīng)，冷卻后得到一種黃色晶體A，共30.02g。將30.02gA全部溶于水，得到兩種含錸化合物B和C（B中Re的價態(tài)高于C）。C為棕色到黑色的無定性沉淀，B仍存在于溶液中。先過濾出黑色沉淀C，烘干完全脫水后稱重，得到7.27gC。取少量濾液，向其中加入酸化AgNO3，無沉淀。向濾液中加入稍過量的MgSO4溶液，生成白色沉淀，過濾，烘干后稱重，得到18.69g白色沉淀。收集濾液，用硫酸酸化，用Pt電極在適當?shù)碾妷合码娊鉃V液，得到C，共轉(zhuǎn)移C電子。請通過計算和推理，寫出下列反應(yīng)的方程式：（1）Re + ClF3 A（2）A B + C（3）B電解得C第11題（10分）已知金屬鈀的一種硫化物的晶胞

12、為右圖的結(jié)構(gòu)（請注意，圖中有楔形鍵）。1. 試寫出這種晶體的化學(xué)式，并回答：如果將圖中已經(jīng)連接起來的兩個硫原子看作一個原子，這種簡化晶體屬于什么類型。2. 請指出Pd原子的配位數(shù)。3. 這種晶體可以視作由Pd和S按一定比例組成的片層結(jié)構(gòu)自下而上堆積起來的（右圖中就已經(jīng)畫出了三層）。請畫出其中的一層在xy平面上的投影圖（即沿z方向的投影圖）。4. 已知晶胞x，y，z方向的邊長分別為a，b，c（pm），請計算該晶體的密度（NA=6.02*1023）。答案：第1題1. 6次衰變，4次衰變。 2分2. 223Ra 209Pb+14C 2分，等號一樣得分。第2題1. 1分，H3O+一樣得分，2. 如下圖

13、。釋放的H+與H3BO3是等量的。其他合理解釋亦可，比如絡(luò)合物的酸性比原來的硼酸強很多。2分，寫H3O+一樣得分3. (1) B(OCH3)3 + 4NaH NaBH4 + 3NaOCH3 2分(2) B2H61分(3) 3NaBH4 + 4BF3 2B2H6 + 3NaBF42分(4) B2O3 + 2Al + 3H2 B2H6 + Al2O32分(5) 如下圖。各1分第3題1. 20種 30種 各1分2. 手性碳原子個數(shù)為9個。（1分）原因是氫原子（如下圖，但不一定是已經(jīng)畫出的幾個）之間的斥力太大（其他合理答案均給分）。（2分）3. (2n+6)種 (2n+9)種 各1分第4題1. 一分子

14、乙二醇含有兩個羥基，而一分子乙醇只含有一個羥基。這使得乙二醇中形成更多的分子鍵氫鍵，使得乙二醇的沸點升高。其他等價的描述亦可。 2分2. 3S2Cl2 + 3H2S2 2S6 + 6HCl 2分3. 根據(jù)軟硬酸堿理論，Hg2+屬于軟酸，巰基屬于軟堿，兩者特別容易結(jié)合，從而使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致蛋白質(zhì)失活。 2分第5題1ABCD依次如下：各1分2D C B A 2分3. 因為A中N-N的間距只有280.6pm，比N-N的范德華半徑300pm仍小19.4pm，故易形成對稱氫鍵。 2分第6題1. BeCl2 + 2CH3COCH2COCH3 + 2NH3 Be(C5H7O2)2 + 2NH

15、4Cl (鈹鹽寫結(jié)構(gòu)式也可) 2分鈹鹽的結(jié)構(gòu)如右圖。1分2. 易通過計算得出分子的化學(xué)式為BeC10H12O8N2，由于原料中含有硝酸根，而分子式表明多了2個N，4個O，少了兩個H，因此考慮硝基取代反應(yīng)。又因為題中給出線索所有氫原子化學(xué)環(huán)境相同，所以硝基的取代必定發(fā)生在兩個羰基之間的碳原子上。由此得出該配合物的結(jié)構(gòu)式如右圖。分子式1分，結(jié)構(gòu)式4分，若未寫出正確的結(jié)構(gòu)式，得出硝基取代1分，位置1分3. 結(jié)構(gòu)如下圖。4分第7題1. Fe H2 各1分2. Fe(CO)5 + 3NaOH NaHFe(CO)4 + Na2CO3 + H2O (寫成離子方程式同樣得分) 2分，三角雙錐 1分3. H2F

16、e(CO)4 H2 + H2Fe2(CO)82分4. 2FeO42- + 2Cr3+ + 2H+ Cr2O72- + 2Fe3+ + H2O2分第8題1. 如下圖 前3個物質(zhì)各1分，最后一個2分2. S，S 各1分3. 苯胺上的氨基結(jié)合氫離子后形成-NH3+，使得原來的致活基團變?yōu)橹骡g基團，從而避免與苯環(huán)發(fā)生親電取代。 2分第9題1路線如下圖。前兩個1分，后兩個2分2. 9-甲基-2,4-二硝基-1-氯-10-氮雜蒽（或9-甲基-2,4-二硝基-1-氯吖啶）2分3. 用H2SO4有可能會導(dǎo)致新引進的苯環(huán)上發(fā)生磺化反應(yīng)，用POCl3有可能進行氯代反應(yīng)。或用結(jié)構(gòu)式說明。2分第10題1. 4ReS2

17、 + 15O2 2Re2O7 + 8SO22NH3 + Re2O7 + H2O 2NH4ReO42NH4ReO4 + 7H2 2Re + 2NH3 + 8H2O 各1分2. ReO3 Re配位數(shù)為6 各1分，晶胞2分晶胞和有關(guān)配位數(shù)的說明見右圖。其中黑球為Re，白球為O。3. 加酸化AgNO3沒有白色沉淀，顯然在提示A中不含氯。則白色沉淀顯然為MgF2。計算后易得A為ReF6。根據(jù)電子得失關(guān)系易得C中的Re為+4價，則可知C為ReO2。由烘干后C的質(zhì)量可知C與A的摩爾比，進而得知B中Re為+7價。方程式如下：（1）Re + 2ClF3 ReF6 + Cl2（2）3ReF6 + 10H2O HReO4