全國高中學(xué)生化學(xué)競賽（省級(jí)賽區(qū)）試卷模擬一(神題)

1、 PAGE PAGE 9全國高中學(xué)生化學(xué)競賽（省級(jí)賽區(qū)）試卷（2009年9月13日 9：00 - 12題號(hào)12345678910總分滿分257106131791516100得分評卷人競賽時(shí)間3小時(shí)。遲到超過半小時(shí)者不能進(jìn)考場。開始考試后1小時(shí)內(nèi)不得離場。時(shí)間到，把試卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤離考場。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。不得使用涂改液或涂改紙。附草稿紙一張。不得持有任何其他紙張進(jìn)考場。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。允許使用非編程計(jì)算器以及直尺等文具。 第一題（2分） Rutherford 于1

2、919年設(shè)計(jì)了一個(gè)盛氣體的容器中，用天然放射源RaC的粒子轟擊氮原子的試驗(yàn)。在當(dāng)源離開ZnS的熒光屏遠(yuǎn)達(dá)40cm時(shí)，ZnS屏上仍能看到閃光，這表明產(chǎn)生閃光的粒子質(zhì)量遠(yuǎn)比粒子小。若將產(chǎn)生閃光的粒子與粒子從靜止始在同一電場下加速，加速完畢時(shí)兩者的速度之比為1：2-0.5，試寫出發(fā)生的核反應(yīng)方程式。第二題(5分) 1997年7月在加拿大蒙特里爾舉行的第29屆國際化學(xué)奧林匹克競賽中,有一道實(shí)驗(yàn)競賽試題,給學(xué)生6種液體樣品,又給出8種可供選擇的有機(jī)物名稱,要求定性檢出這6種樣品分別是什么。這8種有機(jī)物的名稱為:2-丁酮、1-癸烯、2 ,3-二氨基-2 ,3-二甲基丁烷、己烷、3-甲基-1-丁醇、2-甲基

3、-2-丁醇、壬醛和丙酸。我們的選手一上手就在6種樣品里加進(jìn)氧化性極強(qiáng)的鉻酸水溶液,發(fā)現(xiàn)有一種液體既不使鉻酸變綠,又不溶于水。請問,這種液體是什么?設(shè)想各種可能,并做出解釋。 （5分）第三題(7分) 太陽能電池是21世紀(jì)的新能源，早在1991年，位于瑞士Lausanne的瑞士聯(lián)邦技術(shù)研究所的Michael Gratzel 仿造葉綠素的工作機(jī)理，就制造了如下電池（剖面圖）：其中，A是透光的玻璃，B是既透光，又能導(dǎo)電的高分子薄膜；夾在高分子薄膜中的是含碘離子的水溶液，溶液的底部則是納米級(jí)的二氧化鈦晶體，在二氧化鈦晶體表面上有一種釕(II)的配合物，是光繁化劑。所謂光繁化劑，就是將對光不敏感的TiO2

4、接受光子能量這個(gè)過程“繁化”，達(dá)到更高的光能利用率。從反應(yīng)機(jī)理看，它起了產(chǎn)生電子的作用。一次循環(huán)后，溶液中的粒子沒有變化，I-的作用是使Ru恢復(fù)原來的狀態(tài)。根據(jù)示意圖、描述，寫出此太陽能電池的工作機(jī)理。Ru配合物可簡單地用Ru2+表示 （7分）第四題(10分) 將乙酰乙酸乙酯冷卻到-78攝氏度時(shí)，可得到一種結(jié)晶形的化合物A，若將其先與Na反應(yīng)，再冷卻到-78攝氏度4-1 畫出A，B的結(jié)構(gòu)式： （2分）4-2 在進(jìn)行上述反應(yīng)時(shí)，某研究生用普通玻璃器皿進(jìn)行反應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)冷卻到-78攝氏度時(shí)，A、B都出現(xiàn)羥基、乙烯基、羰基的吸收峰，說明原因，寫出機(jī)理。 （5分）4-3 A、B共存體系中A、B含量的多

5、少也與溶劑有關(guān)，試估計(jì)在乙醇中與在環(huán)己烷中，A、B含量的相對多少，說明原因。 （3第五題(6分) 氫是理想的未來能源,人們除了電解制氫外,還一直在研究不用電解的氫源.其化學(xué)難題是如何將適量的自由能傳遞給水分子,使它分解.最近已發(fā)現(xiàn)約10000個(gè)這樣的水分解熱化學(xué)循環(huán),其中大多數(shù)靠計(jì)算機(jī)的幫助.不過意味深長的是最有希望的循環(huán)是憑化學(xué)家的直覺首先發(fā)現(xiàn)的.有兩種可能有用的程序,其中一種程序的示意圖如下：5-1寫出各循環(huán)步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式 （4分）5-2熱化學(xué)循環(huán)有耗能大、價(jià)格高等缺點(diǎn)，但并非“一無是處”，試指出此法的優(yōu)點(diǎn) （2分）第六題(13分)下圖為一螺環(huán)化合物的合成路線：6-1 寫出字母所代表

6、的有機(jī)物結(jié)構(gòu)，給出I的CCS命名。 （10分）6-2 給出最后一步反應(yīng)的機(jī)理 （3分）第七題(17分)世界是聯(lián)系的，聯(lián)系是客觀的、普遍的。這些哲學(xué)道理在晶體結(jié)構(gòu)中也得到了體現(xiàn)：7-1 下圖為三種相似的晶體結(jié)構(gòu)的化合物的LDF價(jià)電子密度分布圖：7-1-1 根據(jù)前兩種晶體的結(jié)構(gòu)，猜測第三種化合物BeO屬何晶系，屬哪種Bravis點(diǎn)陣形式？（2分）7-1-2 比較三種化合物的共價(jià)離子性的相對大小，給出理由 （3分）CaF2與ZnS(立方)是有著相似晶體結(jié)構(gòu)的兩種化合物,例如,它們都屬立方晶系,在晶胞中,陽離子的排列方式都為一個(gè)四面體.7-2試用一個(gè)陽離子在體心的立方體表示出CaF2與ZnS(立方)中

7、陽離子的配位情況. （2分）CaF2ZnS7-3 還有另外兩種晶體,它們的晶胞中,陽離子也呈四面體狀排布,現(xiàn)給出其陽離子配位情況以及某些排布特征,請畫出其晶胞. （4分）PbOPb2+為層狀結(jié)構(gòu)，層間有兩種情況，一種為O2-填充層，（O2-的堆積是一種畸變簡單立方堆積，但其c軸被拉長了）。另一種則是Pb2+未成鍵電子的富集區(qū)。請畫出至少含有一個(gè)可見Pb2+四面體的晶胞，并標(biāo)示出來。（2分）PdO其結(jié)構(gòu)可看作兩條正交的長鏈交錯(cuò)堆砌并共用一定的O2-而成，O原子配位數(shù)為4，呈四面體狀，試取其含有4個(gè)PdO的四方晶胞。（2分）7-4 MoS2、CdI2、NiAs三者的晶體結(jié)構(gòu)，可兩兩類比，它們之間都

8、各有相似之處，下圖為NiAs與CdI2結(jié)構(gòu)的類比：現(xiàn)給出MoS2的晶胞沿c軸方向的投影圖（圖中有4個(gè)晶胞）： 說明：從上到下，從左到右的數(shù)字為0.625，0.875，1/4，3/4，0.125，0.3757-4-1 畫出MoS2的晶胞，并給出類似下圖的Mo（小寫字母）、S（大寫字母）的堆積形式 （4分）7-4-2 從配位多面體的排布及連接來看，MoS2結(jié)構(gòu)與CdI2有何共同點(diǎn)？ （2分）第八題（9分） 某實(shí)驗(yàn)員要對一瓶放置已久的、將用于實(shí)驗(yàn)的乙二醇進(jìn)行檢驗(yàn)，純度要求在95%以上?，F(xiàn)取0.1038g乙二醇試液，作如下處理：將此試液用50.00mlNaIO4溶液處理10min，將混合液pH調(diào)至8.

9、0，加入過量KI，用c=0.05000 molL-1 Na3AsO3滴定至終點(diǎn)，消耗10.00ml溶液。將另一份50.00NaIO4 pH調(diào)至8.0，加入過量KI，用Na3AsO3滴定消耗40.10ml8-1 寫出此分析法所涉及的方程式 （4分）8-2 求出試液中乙二醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，此溶液是否符合要求？可能含有什么雜質(zhì)？ （5分）第九題（15分） 回答下列元素化學(xué)相關(guān)小題：9-1 某晶體A在熱核動(dòng)力生產(chǎn)中提供能量，并可作為生產(chǎn)氫彈的原料。將11.3gA與足量HCl反應(yīng)生成25.3L氣體B，B具有還原性，平均密度為空氣的0.139。請寫出A和B的化學(xué)式。 （3分）9-2將14.65g氧化物晶體A溶

10、于水中，通入過量SO2，過濾，干燥后得到10.42g固體B。取0.1465A溶于水后，加入過量H2O2充分反應(yīng)后煮沸，用c=0.1328 molL-1的NaOH滴定，消耗19.88ml溶液。寫出各步反應(yīng)方程式（4分）9-3 TiO2+ 曾被一度認(rèn)為是一個(gè)獨(dú)立存在的離子，不過后來發(fā)現(xiàn)幾乎所有的含TiO2+的化合物都有TiOTiO鏈狀結(jié)構(gòu)，例如，研究人員基于Ti（IV）的配位屬考慮，將一水合硫酸氧鈦的化學(xué)式寫做TiO2/2（H2O）（SO4）3/3，試寫出其中Ti（IV）的配位數(shù)以及配位情況。（3分）9-4 用乙醇處理pH=8.6的含H2O2的硫酸氧鈦溶液可以得到一種固體。小心過濾，并微熱，該黃色

11、固體失重27.3%，試寫出該化合物的化學(xué)式及結(jié)構(gòu) （2分）9-5 VO2Cl的鹽酸溶液與較強(qiáng)的還原劑鋅汞齊反應(yīng)，溶液的顏色會(huì)發(fā)生一系列變化，寫出方程式，并注明顏色變化情況（3分）第十題（16分） 癸二酸，又名皮脂酸，是生產(chǎn)尼龍-1010的主要原料，也大量用來生產(chǎn)耐寒增塑劑（癸二酸二丁酯和癸二酸二辛酯），還用作環(huán)氧樹脂固化劑癸二酸酐的原料。現(xiàn)在工業(yè)上癸二酸由蓖麻油經(jīng)皂化、酸化和裂化等工序制備，由于蓖麻油是從蓖麻籽中提取出來的，生產(chǎn)成本較高。前蘇聯(lián)成功開發(fā)了癸二酸電合成工藝，以下是制造癸二酸的工藝流程圖：10-1 根據(jù)流程圖，寫出電合成法制癸二酸的分步反應(yīng)方程式及電極反應(yīng)方程式 (6分)10-2 3,4,7,9,13都是一種裝置，它們的作用是什么？3,4的工作溫度相同嗎？誰的溫度更高？說出理由 (3分)10-3 10是加熱器，它的作用是什么？ (1分)10-4舉出2種本法產(chǎn)生的副產(chǎn)品（有機(jī)物）（1分）10-5 在獲得高正電壓的前提下，本法最經(jīng)濟(jì)的電流密度