2013胡波高中化學競賽國初模擬題第17套

1、高中化學競賽初賽模擬試卷（17） 姓名： （時間：3小時 滿分：100分）題 號123456789滿 分91089127191610H1.008相對原子質(zhì)量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96

2、Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr14

3、0.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第第題（9分）1（1）碳酸二乙酯（1分）（2）COCl24NH3NH2CONH22NH4Cl（1分）（3）CO（1分）（4）NHCOCl NCO（2分）2CCl4H2SO4·SO3COCl22ClSO3H（或HClSO3）（2分）3（1）Cl3COOCCl3（1分）（2）BTC常溫下為極穩(wěn)定的固體物質(zhì)，便于貯運（1分），使用安全，無污染。題（9分）光氣學名“碳酰氯”，化學式COCl2，是窒息性毒劑之一。1光氣化學

4、性質(zhì)活潑，具有酰鹵的典型反應，易發(fā)生水解、氨解和醇解。（1）光氣與足量乙醇反應所得產(chǎn)物的化學名稱是【 】；（2）光氣與足量氨氣反應的化學方程式【 】；（3）足量苯在AlCl3催化劑作用下與光氣反應所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式【 】；（4）光氣與苯胺分兩步反應可得異氰酸苯酯，中間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式是【 】，異氰酸苯酯的結(jié)構(gòu)簡式是【 】。2實驗室可用四氯化碳和發(fā)煙硫酸（H2SO4·SO3）反應制備光氣，寫出化學方程式。（1）3BTC是一種穩(wěn)定的白色結(jié)晶體，熔點為7882，沸點為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制

5、備BTC。BTC的反應活性與光氣類似，可以和醇、醛、胺、酰胺、羧酸、酚、羥胺等多種化合物反應，因此低毒性的BTC在化學反應中完全可替代劇毒（被禁用）的光氣合成相關(guān)的化工產(chǎn)品。（1）BTC分子中所有氯原子都等價，試寫出結(jié)構(gòu)簡式（2）除毒性外，BTC比光氣還有什么優(yōu)點？（2）第第題（10分）1A為飽和食鹽溶液，B為淡堿液或純水，C為Cl2，D為H2（4分）2極間距減小，可降低電解電壓而節(jié)省電能（1分）3為減少OH向陽極的遷移量或減少副反應的發(fā)生，以保持較高的電流效率。（1分）4Ca2、Mg2等金屬離子與Na一樣，都可以通過離子膜到達陰極（1分），并與OH形成難溶化合物，阻塞離子交換膜，從而影響膜性

6、能的發(fā)揮（1分）。5離子膜法生產(chǎn)與傳統(tǒng)的隔膜法相比，無需再為電解堿液脫鹽（盡量回收NaCl）濃縮（1分），經(jīng)濟效益高，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品燒堿純且濃，能耗低、蒸汽?。?分）。隔膜法生產(chǎn)中，更因制作、使用石棉隔膜，必發(fā)生硅酸鹽纖維（粉塵）污染環(huán)境的問題，有使部分操作工人患肺癌職業(yè)病的危險（1分）?？梢?，以電化學科學原理為核心，通過為其所開發(fā)的離子膜法電解生產(chǎn)的跨學科高新技術(shù)，優(yōu)化了資源、能源的利用，變污染環(huán)境的生產(chǎn)為“清潔生產(chǎn)”，更有其適應可持續(xù)發(fā)展需要的高社會效益。（本題滿分2分，答出3分中2分即可）題（10分）電解食鹽溶液的氯堿生產(chǎn)技術(shù)，已由傳統(tǒng)的隔膜法變革為離子膜法高新技術(shù)。這種技術(shù)進步，如下

7、表所示：表1 產(chǎn)品液堿質(zhì)量比較項目離子膜法隔膜法隔膜法NaOH%35（已有50%的報道）101230NaCl%0.002514164Na2CO3%0.02（一般不計量）1表2 能耗與蒸汽用量比較（以NaOH質(zhì)量分數(shù)為50作比較基準）項 目離子膜法隔膜法電解用電 度/噸21602600蒸汽用電 度/噸80700隔膜法和離子膜法新技術(shù)中所用的膜有本質(zhì)區(qū)別。前者是有條件地阻止陰、陽極電解產(chǎn)物相混合的多孔石棉隔膜。后者由陽離子交換樹脂（幾類氟碳樹脂）組成，樹脂的高分子骨架上接有能電離出H而可與Na等陽離子交換的離子交換基團SO3H、COOH，所以是一類厚度雖僅0.l0.5mm，但一般只允許溶液中的陽離

8、子在膜中通過，更不能自由通過氣體或液體的陽離子交換膜。1在所給離子膜法電解食鹽溶液示意圖中的括號內(nèi)，填寫開始電解時進入電解槽用作電解液的液體A、B的組成名稱，以及電解產(chǎn)出氣體C、D的化學式。2離子膜法電解槽的極間距，由于膜在電極間的結(jié)構(gòu)緊湊而遠小于隔膜法電解槽，這將如何影響能耗？3傳統(tǒng)隔膜法的陰極電解堿液，它所含NaOH的質(zhì)量分數(shù)，為什么只能控制得低些？4離子膜法使用的原料要求Ca2、Mg2等金屬離子的總量控制在0.1ug以下，為什么？5試對比評價本離子膜法科技進步的經(jīng)濟、社會效益。第第題（8分）1C12H20N2O4（2分） ClCH2COOH（1分）X1： X2：（2分）2命名：2，3丁二

9、胺四乙酸 1，2丁二胺四乙酸（1分）異構(gòu)體 3種 2種（2分）題（8分）有機物X具有旋光活性，其分子由C、H、O、N 4種元素組成，其中C、H、O的原子個數(shù)比是352；工業(yè)上可以用A和B以物質(zhì)的量14通過取代反應制備X；X能與4倍其物質(zhì)的量的NaOH反應，并能與Ca2等與大部分金屬離子11絡合，所得螯合物結(jié)構(gòu)中存在5個五原子環(huán)。1寫出X的化學式【 】和B的結(jié)構(gòu)簡式【 】。2寫出滿足條件的全部X的結(jié)構(gòu)簡式，分別命名和計算光學異構(gòu)體的個數(shù)。第第題（9分）1Na3AlF6（2分） 氟鋁酸鈉（1分）2正八面體（1分）3晶胞內(nèi)含4個Na3AlF6單元 Na3AIF6摩爾質(zhì)量為210g/mol。2.95g

10、/cm3（2分）4電解煉鋁的助熔劑（1分）5Na2SiF6（2分）題（9分）離子晶體X是由三種短周期元素組成，三種短周期元素的簡單離子的核外電子排布相同，晶胞參數(shù)a780pm，晶胞中陰離子組成立方最密堆積，陽離子（r102pm）占據(jù)全部八面體和四面體空隙。1寫出X的化學式【 】和化學名稱【 】；2指出陰離子的空間構(gòu)型【 】；3計算晶體X的密度；4X在化工生產(chǎn)中有什么用途；5另有一種晶體Y，其陰離子也組成立方最密堆積，且與X的陰離子互為等電子體，而陽離子與X的陽離子相同，但只占據(jù)全部四面體空隙，請寫出Y的化學式。第第題（12分）1（1）（2分）（2）B（1分）（3）C（1分）（4）用活性炭脫色（

11、1分）2（1）（1分）（2）“掩蔽”氨基后滴定羧基，防止氨基對羧基和NaOH中和反應的影響（1分）（3）91.32%（2分）3取一定量的味精溶于水，加入過量標準AgNO3溶液（1分），以Fe3為指示劑（1分），用標準KSCN溶液進行滴定（1分）。題（12分）1866年H. Rithausen從谷膠的硫酸分解產(chǎn)物中分離出谷氨酸，。1890年L. Wollf合成并確定了它的結(jié)構(gòu)，1908年池田菊苗從海帶的熱水提取物中分離出谷氨酸的鈉鹽（），它才是具有鮮味的成分，即味精。1谷氨酸的電離常數(shù)Ka16.46×103，Ka25.62×105，Ka32.14×1010；pKal

12、gKa，所以pKa12.19，pKa24.25，pK39.67。目前工業(yè)上生產(chǎn)味精的方法有水解法、糖蜜提取法、淀粉發(fā)酵法及合成法等。當前我國生產(chǎn)的味精主要采用淀粉發(fā)酵法。（1）以發(fā)酵法生產(chǎn)的工藝流程如下：淀粉葡萄糖發(fā)酵谷氨酸銨L谷氨酸谷氨酸鈉鹽。若生成谷氨酸二鈉鹽，則不具有鮮味，所以工業(yè)生產(chǎn)中控制各階段的pH是一項關(guān)鍵。（1）Ka1、Ka2、Ka3相對應的基團各是哪個？（2）計算谷氨酸等電點的pH（所謂等電點，就是谷氨酸呈電中性時所處環(huán)境的pH）。在下面正確的選項上畫圈。A 2.19 B 3.22 C 4.25 D 6.69（3）中和、脫色、結(jié)晶時的pH應保持在多少？在下面正確的選項上畫圈。A

13、 3.22 B 4.25 C 6.69 D 9.67（4）用什么物質(zhì)脫色？【 】（1）2味精中有效成分是谷氨酸鈉，可用沙倫遜甲醛滴定發(fā)測定其含量。準確稱取味精1.000g，加蒸餾水溶解后稀釋到10.0mL；從中取2.0mL放入100mL錐形瓶中，加入2.0mL 36%的甲醛溶液，加入20mL水。以酚酞為指示劑，用0.1000mol/L的標準NaOH溶液進行滴定，消耗10.80mL。（1）谷氨酸鈉與甲醛反應得到化學式為C6H8NO4Na，寫出結(jié)構(gòu)簡式。（2）加入甲醛的目的是什么？（3）計算該味精中谷氨酸鈉的含量。3味精中往往會加入食鹽，某學生設計如下實驗方案測定NaCl含量：取味精樣品5.0g，

14、并溶于蒸餾水；加入足量用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，使沉淀完全；過濾；用蒸餾水反復洗滌沉淀多次；將沉淀低溫烘干、稱量；重復操作3次，計算NaCl含量。另一學生覺得這個實驗方案的誤差較大，且測定沉淀的質(zhì)量很不方便。于是他設計了另一個實驗方案來測定NaCl的含量。已知AgSCN是難溶于水的沉淀。請簡要寫出測定NaCl含量的新方案。姓名： 第第題（7分）1C： D： E： F：（各1分）2a：FeHCl（還原NO2） b：濃H2SO4（各1分）3吡啶用于吸收反應中產(chǎn)生的HCl（1分）題（7分）化合物（A）是我國蟾蜍皮中的一種物質(zhì)，由（B）合成該化合物的路線如下：BCDEFA1寫出CF各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式；2

15、寫出a、b的反應條件或使用的無機試劑；3EF中吡啶（）的作用是什么？第第題（19分）11s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s2或Kr4f145d106s2（1分）2熔點低，沸點較高，呈現(xiàn)液態(tài)的溫度區(qū)較寬，且主要在室溫附近（1分）汞的體膨脹系數(shù)較大，且隨溫度的變化較?。?分）3（1）2Ag2Hg22AgHg22（1分）（2）6Hg8HNO33Hg2(NO3)22NO十4H2O（1分）4（1）HgSHgS（1分）（2）下部 汞蒸氣比空氣密度大（1分）（3）8.38×106kg/m3 不會導致中毒（2分，利用理想氣體方程進行計算，Hg過量

16、）5（1）乙醇與水能形成氫鍵，而乙硫醇不能與水形成氫鍵（1分）（2）強酸制弱酸原理H2O的酸性比C2H5OH強，而C2H5SH的酸性比H2O強（1分，pKa H2O：15.7 C2H5SH：10.6 C2H5OH：15.9）（3）水俁病 食物鏈（1分）Hg2+與酶(SH)2反應：Hg22H而中毒（1分）與反應而解毒：（1分）反應合并只給1分，Hg配位數(shù)不要求6（1）Hg2Cl2（1分） （1分）（2）12Hg12NaCl4KAl(SO4)23O26Hg2Cl26Na2SO42K2SO42Al2O3（2分）（3）升華（1分）題（19分）周期表中汞與鋅、鎘等元素同族，原子序數(shù)80，常見的氧化態(tài)2、

17、1，熔點38.72，沸點357，是室溫下呈現(xiàn)液態(tài)的唯一金屬單質(zhì)。汞是古代就已認知的元素之一，大多數(shù)汞來自于辰砂礦，主要用于溫度計、氣壓計、熒光燈和電池。1寫出汞原子的核外電子排布式；2汞用于制造溫度計，主要利用了它的什么性質(zhì)？3已知下列電對的標準電極電勢。øHg2/Hg220.905V，øHg22/Hg0.799，øAg/Ag0.800V。（1）試判斷：Ag與Hg(NO3)2溶液能否反應？若能，則寫出反應的離子方程式。若不能，則說明理由；（2）寫出過量汞與稀硝酸反應的化學方程式。4重金屬引起的污染中以汞的毒性最大。在汞蒸氣濃度為105kg/m3的空氣中停留一兩天人

18、就會中毒，因此水銀溫度計車間必須采取措施防止汞中毒。（1）萬一不慎將汞撒落在工作臺上或地面上，將如何處理，用方程式表示；（2）室內(nèi)有汞蒸氣時應該通風以降低汞的濃度，通風口裝在墻上部還是下部，為什么？（3）液態(tài)汞的蒸氣壓與溫度的關(guān)系式為lgpab/T a7.08，b3190，p的單位為kPa，打碎一根溫度計會灑失0.5g Hg，某溫度計廠一車間空間為 30m3，若在288K時不慎打破了一根水銀溫度計，試通過計算判斷在該車間工作是否合會導致汞蒸汽中毒。5硫醇的英文名字也叫Mercaptan，來源于拉丁文（Mercurium captans）是捕獲汞的意思。醫(yī)學上常用硫醇類來解除汞中毒，常用一種叫巴

19、爾（）的作解毒劑。（1）乙醇在常溫下可以和水混溶，而乙硫醇在常溫下的溶解度僅為1.5g，請解釋。（2）反應C2H5OHNaOH不能反應；C2H5SHNaOHC2H5SNaH2O。解釋其原因。（3）聞名世界的八大公害之一的【 】，主要就是由重金屬汞污染造成的。海洋中的汞是通過生態(tài)系統(tǒng)的【 】進入人體的。人長期食用由于海水、湖水中含有汞離子而中毒的魚，會吸入汞積聚體內(nèi)，可引起中毒，其原因是Hg2能使含有巰基的蛋白酶（酶(SH)2）失去活性，產(chǎn)生汞中毒，臨床常用一種解毒劑，如二巰基丙醇（巴爾）可以解毒使蛋白酶恢復活性。試用有關(guān)化學反應解釋這種現(xiàn)象。6汞有一種化合物X，室溫下是無氣味、白色結(jié)晶粉末，不

20、溶解于水，400500時升華，光照能分解，常用做電極材料。X俗名輕粉，可由水銀、明礬、食鹽等混合煉制，有攻毒殺蟲消水腫之功效。（1）寫出X的化學式【 】和電子式【 】；（2）寫出制備X的化學方程式；（3）從反應體系中分離出X的方法。第第題（16分）1該法應注意控制Cl2用量，防止Cl2過量，否則過量Cl2會氧化I2，發(fā)生如下反應；I25Cl26H2O2IO310Cl12H（2分）2HIO37I25H2SO45I33H2O5HSO4（1分）3海水中，I在陽光紫外線的照射下，按下式反應，生成I2并蒸發(fā)到空氣中（1分）I1/2O2H2OI22OH（1分）4（1）C15H11NO4I4（1分）（2）A

21、：；B：；C：（3分）5（1）KI3H2OKIO33H2（1分）（2）酸化的碘化鉀和淀粉溶液檢驗（1分） 5IIO36H3I23H2O（1分）6利用阿侖尼烏斯公式H2I22HI vHIkH2I2 kAeEa/RTI22I k1A1eE1/RT k2A2eE2/RTH22I2HI k3A3eE3/RT 又：vHIk3H2I2（1分）由已知 k1/k2I2/I2I2H2/I2H2 代入 vHI(k1/k2)k3H2I2（1分）對比和可知 k(k1/k2)k3(A1eE1/RT/A2eE2/RT)A3eE3/RT(A1A3/A2)e(E1E2E3)/RT（1分）對比和，可得EaE1E2E3（1分）題

22、（16分）化學發(fā)展史上，有許多偶然事件引起科學發(fā)現(xiàn)的事例，碘的發(fā)現(xiàn)也得益于Courtoris對意外現(xiàn)象的注意。碘是人類發(fā)現(xiàn)的第二個生物必需微量元素，它以碘化物形式存在于海水、海藻及人體甲狀腺中。人類缺碘會引起甲狀腺腫大，我國已全面實施加碘鹽方案。1單質(zhì)碘的制備方法之一是在酸性條件下通Cl2于NaI溶液中，指出運用該法時應注意的問題？分析其原因，寫出有關(guān)反應方程式。2在100硫酸中，I2可被HIO3氧化成I3，寫出配平的離子方程式。3為什么在日照強、溫度高的海區(qū)，表層水碘濃度往往要低一些？4人體缺碘會影響正常的生命活動。兒童缺碘會造成身體畸形，智力低下。成年人缺碘會因新陳代謝能力降低而導致全身無

23、力，提早出現(xiàn)衰老現(xiàn)象。為提高人體素質(zhì)，食物補碘已引起人們的重視。據(jù)報道，人從食物中攝取碘后便在甲狀腺中積存下來，通過一系列化學反應形成甲狀腺素。甲狀腺素的結(jié)構(gòu)：（1）寫出甲狀腺素的化學式【 】；（2）在甲狀腺內(nèi)，甲狀腺素的主要合成過程如下：A（氨基酸）B甲狀腺素C（氨基酸）請寫出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式。5科研表明，人的一生只要能攝入一小茶匙的碘就能正常發(fā)育，健康生活。目前預防缺碘的有效辦法是食用含碘食鹽。目前國內(nèi)食鹽加碘加的主要是碘酸鉀。（1）寫出工業(yè)上以KI為原料制備碘酸鉀的化學方程式；（2）如何用簡易操作檢驗食鹽是否加碘。寫出離子反應方程式。6已知反應H2I22HI，分兩步完成I22I H22I2HI式中k，k1，k2，k3是分別為各反應相應的速率常數(shù)，若用Ea，E1，E2，E3分別表示各反應相應的活化能，請找出Ea和E1，E2，E3間的關(guān)系。已知公式如下：對于反應aAbBeEfF，反應速率為：vkAaBb速率常數(shù)與活化能之間滿足阿侖尼烏斯公式：kAeEa/RT對于反應