高中化學(xué)競賽初賽模擬試卷及

高中化學(xué)比賽初賽模擬試卷及高中化學(xué)比賽初賽模擬試卷及高中化學(xué)比賽初賽模擬試卷及高中化學(xué)比賽初賽模擬試卷（20）（時間：3小時滿分：100分）題號12345678910姓名：滿分38101210810181110H相對原子質(zhì)量HeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe[98]CsBaLa－HfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnLu207.2209.0[210][210][222]FrRaAc－RfDbSgBhHsMtDs[223][226]LaLa系LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmTbLu第一題（3分）下表是摘自當(dāng)前高中化學(xué)教材附錄中的相對原子質(zhì)量（部分）HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPS上表元素（及更多元素）中，有的元素的相對原子質(zhì)量（原子量）的有效數(shù)字的位數(shù)多達(dá)7～9位，而有的元素的相對原子質(zhì)量的有效數(shù)字位數(shù)少至3～4位，為什么？第二題（8分）近來幾年來，在超臨界CO2（臨界溫度Tc＝304.3K；臨界壓力pc＝72.8×105Pa）中的反應(yīng)引起廣泛關(guān)注。該流體的密度在臨界點周邊很簡單一制，能夠為是一種取代有機(jī)溶劑的綠色溶劑。該溶劑早已用于萃取咖啡因。但是，利用超臨界CO2的缺點之一是二氧化碳必定壓縮。1．在超臨界二氧化碳中氧化醇類，如將芐醇氧化為苯甲醛，是一種超臨界工藝。反應(yīng)在催化選擇性效率為95％的Pd/Al2O3催化劑作用下進(jìn)行。（1）寫出主要反應(yīng)過程的配平的反應(yīng)式。第1頁（共14頁）（2）除完好氧化外，進(jìn)一步氧化時還發(fā)生哪些反應(yīng)？寫出它們的反應(yīng)方程式。2．在另一超流體工藝——合成有機(jī)碳酸酯和甲酰胺的例子中，二氧化碳既是溶劑，又可作為反應(yīng)物取代光氣或一氧化碳。（1）寫出甲醇和二氧化碳反應(yīng)獲取碳酸二甲酯的配平的方程式。如以光氣為反應(yīng)物怎樣獲取碳酸二甲酯？2）用合適的催化劑可用嗎啉（C4H9NO，結(jié)構(gòu)右圖所示）和二氧化碳合成甲?；鶈徇?。該反應(yīng)還需增加什么反應(yīng)物（無機(jī)小分子）？寫出反應(yīng)式。若用一氧化碳取代，反應(yīng)式將怎樣改變？3．用綠色化學(xué)的看法給出用CO2取代一氧化碳和光氣的2個原因。與以CO或COCl2為反應(yīng)物比較，再給出用CO2為反應(yīng)物的1個主要阻擋（除必定對二氧化碳進(jìn)行壓縮外）。第三題（10分）沐暢快是新近應(yīng)用的一種溶解分泌物，是促進(jìn)黏液消除、改進(jìn)呼吸狀況的有效藥物。沐暢快結(jié)構(gòu)簡式如右：由甲苯和X為初步原料，其合成路線以下：－CH3ABCDEFXHCl沐暢快1．寫出A、B、C、D、E、F、X的結(jié)構(gòu)簡式2．由甲苯生成C經(jīng)過了三步反應(yīng)，為什么不直接合成3．命名B、F、X第2頁（共14頁）第四題（12分）除少量鹵化物外，大部分非金屬鹵化物都易水解，且反應(yīng)不能逆。鹵化物的水解機(jī)理分親核水解和親電水解。發(fā)生親核水解的結(jié)構(gòu)條件：中心原子擁有δ＋和有空的價軌道發(fā)生親電水解的結(jié)構(gòu)條件：中心原子有孤對電子，可作Lewis堿，接受＋攻擊。H2O的H其中SiCl4的親核水解機(jī)理以下：1．為什么CCl4不能夠水解而SiCl4能夠水解？2．NCl3也能夠發(fā)生水解，但產(chǎn)物是NH3和HClO，請確定水解種類，并寫出水解機(jī)理；3．NF3不能夠發(fā)生水解，為什么？寫出3條原因；4．PCl3也能水解，產(chǎn)物是H3PO3，但H3PO3是二元酸而不是三元酸。確定H3PO3的結(jié)構(gòu)，并寫出水解機(jī)理；5．由短周期的元素組成的化合物A、B、C，均含有一種鹵素。A分子表現(xiàn)正八面體結(jié)構(gòu)，不水解，可用作滅火劑；B、C分子都易水解，B是固體，易升華，C是液體，由3種元素組成。B水解獲取兩性固體D和酸性氣體E，C水解獲取獲取兩種酸性氣體E、F。加熱B的水合物時為獲取無水物，可加入C脫水。1）寫出A、B、C的化學(xué)式2）寫出B的水合物與C反應(yīng)的化學(xué)方程式第3頁（共14頁）第五題（10分）必然條件下，1mol甲醛與1mol氨反應(yīng)也可生成物質(zhì)A，A再與1mol甲醛反應(yīng)獲取B，B與等物質(zhì)的量的氨反應(yīng)獲取C，A、B、C分子都有很好的對稱性。若A與濃硝酸作用獲取D，D是一種烈性炸藥，D分子中只有一種地址的碳、氫、氧，僅有兩種地址的氮。1．請寫出A、B、C、D的結(jié)構(gòu)式；2．寫出甲醛、氨、硝酸生成D的總反應(yīng)方程式；3．若按比率混雜三種反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)，則幾乎得不到D，試解析其原因。4．D的生產(chǎn)也能夠以C為原料，與濃硝酸、硝酸銨在乙酸酐中反應(yīng)制備，寫出化學(xué)方程式。5．寫出D發(fā)生爆炸時的化學(xué)方程式。第六題（8分）1962年英國青年化學(xué)家巴特列第一次制得了XePtF6化合物，打破了“惰性元素”的禁區(qū)。此后輩們接踵合成了氙的系列化合物，以及原子序數(shù)較大的稀有氣體氪、氡的化合物。對于原子序數(shù)較小的氦、氖還沒有制得化合物。有人從理論上預(yù)知了它們的化合物是能夠制得的。不久澳洲國立大學(xué)的拉多姆宣布了化學(xué)上一奇聞，氦能夠與碳結(jié)合形成分子。像CHexx＋不但存在，而且能夠用實驗手段觀察到，并借助計算機(jī)算出了CHe33＋、CHe44＋的鍵長分別為：，。1．Ne、He的化合物難以合成的主要原因是什么？2．若是CHe33＋、CHe44＋果真存在的話，請寫出它們的立體結(jié)構(gòu)式；3．為什么CHe33＋的鍵長比CHe44＋短？4．寫出與CHe33＋、CHe44＋互為等電子體的物質(zhì)（或原子團(tuán)）的名稱；5．并完成以下化學(xué)方程式：CHe44＋＋H2CHe44＋＋HCl→O→第4頁（共14頁）姓名：第七題（10分）用鄰苯基一雙一（二甲胂）（簡記為diars，常做配體）與FeCl3作用，可生成一個雙配位離子的化合物A。已知A中陰離子是正周圍體結(jié)構(gòu)，陽離子中Fe為6配位，其配體diars和Cl－的數(shù)目相等，為1︰1。將A用硝酸氧化后獲取一種晶體B，經(jīng)解析B晶體中的正、負(fù)離子的空間結(jié)構(gòu)與A完全相同，只但是是陰離子與陽離子的個數(shù)比不相同，A為1︰1，而B為2︰1。1．試確定A和B的分子式。2．畫出A中陽離子可能的結(jié)構(gòu)式，并指明哪一種結(jié)構(gòu)較為牢固？為什么？3．指明A和B中鐵元素的氧化數(shù)：A→B屬于什么反應(yīng)？4．寫出生成A的化學(xué)反應(yīng)方程式。第八題（18分）地殼中豐度最低的鉬和鎢，在我國的儲蓄量都很豐富。在這些鉬礦和鎢礦中，主要有輝鉬礦MoS2，鎢錳鐵礦又稱黑鎢礦（Fe·Mn）WO4，鎢酸鈣礦又稱白鎢礦CaWO4。鎢的原子序數(shù)為74，與鉬都位于ⅥB族，價電子5d46s2，常有化合價＋2、＋4、＋5、＋6，熔點3410℃，是金屬中熔點最高的。1．已知金屬鎢晶體是立方體心晶格，原子半徑137pm，計算其密度。第5頁（共14頁）2．在80～90℃時，濃鹽酸和白鎢礦作用生成黃鎢酸。黃鎢酸在鹽酸中溶解度很小，過濾可除去可溶性雜質(zhì)。黃鎢酸易溶于氨水，生成鎢酸銨溶液，而與不溶性雜質(zhì)分開。濃縮鎢酸銨溶液，溶解度較小的五水仲鎢酸銨從溶液中結(jié)晶出來。仲鎢酸銨是一種同多酸鹽，仲鎢酸根含12個W原子，帶10個負(fù)電荷。仲鎢酸銨晶體灼燒分解可得WO3。寫出上述化學(xué)反應(yīng)方程式：3．已知（298K下）：WO3（s）Hf＝－Gf＝－2Hf＝－242kJ/molGf＝－228kJ/molHO（g）（1）計算：WO3＋3H2＝W＋3H2O反應(yīng)的和（2）已知與平衡常數(shù)K、溫度T間滿足公式：＝－RT1nK；與平衡常數(shù)K、溫度T間滿足公式：ln(K2/K1)＝(1/T1－1/T2)/R問：在什么溫度條件下，可用H2還原WO3制備W（設(shè)此時平衡常數(shù)K＝1）？4．鹵鎢燈泡常用鎢絲作燈絲，在燈泡里加入少量碘，可延長燈泡使用壽命。其原理是化學(xué)平衡的幽默應(yīng)用。整個過程可用以下四個步驟形象表示。請在以下列圖下方的各括號中填寫出碘是怎樣收集蒸發(fā)了的鎢原子，并使其返回到熱的燈絲中去的（圖中表示鎢原子，表示碘蒸汽分子，表示碘化鎢分子）。（）（）（）（）5．三氯化鎢實際上是一種原子簇化合物W6Cl18，其中存在W6Cl18－nn＋離子結(jié)構(gòu)單元，該離子中含有W原子組成的八面體，且知每個Cl原子與兩個W原子形成橋鍵，而每個W原子與四個Cl原子相連。試推斷W6Cl18－nn＋的n值以及Cl原子的空間地址。第6頁（共14頁）6．鎢酸鈉Na2WO4晶胞中，O2－以立方最親密積聚排列，每個立方晶胞中有32個O2－，W6＋據(jù)有周圍體空隙，Na＋據(jù)有八面體空隙，組成尖晶石結(jié)構(gòu)。W6＋據(jù)有周圍體空隙的分?jǐn)?shù)是＋【】，Na據(jù)有八面體空隙的分?jǐn)?shù)是【】。7．鈉鎢青銅NaxWO3（0＜x＜1）一種擁有金屬光彩的、深色的、有導(dǎo)電性的固體，其晶胞中，W據(jù)有立方體的極點，O2－據(jù)有全部的棱心，Na＋據(jù)有體心地址，晶胞參數(shù)a＝380pm。1）寫出表示W(wǎng)價態(tài)的結(jié)構(gòu)式，并指出NaxWO3易導(dǎo)電的原因。2）比重瓶法測得某種鈉鎢青銅的密度為d＝3，求這種Na2WO4組成中的x值。第九題（11分）乙酰水楊酸（AsPirin）是一種常用的解熱鎮(zhèn)痛、抗風(fēng)濕類藥物，廣泛應(yīng)用于臨床治療和預(yù)防心腦血管疾病，近來幾年來還不斷發(fā)現(xiàn)它的新用途。乙酰水楊酸是一種有機(jī)弱酸，pKa＝，COOH其結(jié)構(gòu)式為：，易溶于乙醇而微溶于水。OCOCH31．乙酰水楊酸可由水楊酸和乙酸酐反應(yīng)獲取，寫出化學(xué)方程式；2．估計乙酰水楊酸溶液與乙酰水楊酸鈉鹽溶液的pH；3．乙酰水楊酸的含量可用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定。正確稱取乙酰水楊酸，置于250mL錐形瓶中，加入25mL【】溶液，搖動使其溶解，再向其中加入合適酚酞指示劑，用cNaOHmol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定至【】為終點，記錄所消耗NaOH溶液的體積VNaOHmL。1）填寫上面2個空格2）列出計算乙酰水楊酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（％）的表達(dá)式。4．若是再供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸溶液，請設(shè)計另一個實驗，測定乙酰水楊酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（％）。（1）簡要寫出實驗步驟（參照第3題的實驗步驟）（2）寫出全部反應(yīng)方程式；第7頁（共14頁）（3）列出計算乙酰水楊酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（％）的表達(dá)式。第十題（10分）化合物M是一個重要的染料中間體，它的好多衍生物在醫(yī)藥化工上有重要用途。M可通過以下方法合成：將Cl2通入液態(tài)的NaCN（0℃為液態(tài)）中，將A分別出來后置于HCl氣氛中2h即可制得M，M是一高度對稱的平面型結(jié)構(gòu)。M與過分的反應(yīng)制得特里塔明（名稱：2，4，6－三環(huán)乙氨基均三嗪；結(jié)構(gòu)簡式如右圖所示），它一種抗白血病及某些癌癥的藥物。1．說明均三嗪的結(jié)構(gòu)有什么特點？2．寫出A、M的結(jié)構(gòu)簡式。3．試說明M可作為染料中間體的原因，寫出M在染色過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式。（染料以“R－NH2”表示，纖維素用“纖維－OH”表示）4．分子M與2分子乙胺反應(yīng)的產(chǎn)物B是一個很好的除莠劑，寫出B的結(jié)構(gòu)式，并命名。5．現(xiàn)要求用另一種方法以無機(jī)物H2SO4、NaOH，有機(jī)物尿素、環(huán)氧乙烷，合成特里塔明：試寫出其合成步驟。第8頁（共14頁）第9頁（共14頁）參照答案第一題（3分）有一些元素在自然界中分布較易正確測得（1分），有的只有一種牢固核素，因此相對原子質(zhì)量有效數(shù)字多（1分）；有的元素在自然界中的平均豐度難以正確測得，有效數(shù)字較少（1分）。第二題（8分）1．（1）2CHCHOH＋O→2CHCHO＋2H2O（0.5分）6522652）2C6H5CHO＋O2→2C6H5COOHC6H5COOH＋C6H5CH2OH→H2O＋C6H5COOCH2C6H5（1分）2．（1）CH3OH＋CO2→CH3O－－OCH3＋H2O（1分）CH3OH＋COCl2→CH3O－－OCH3＋2HCl（0.5分）2）C4H8ONH＋CO2＋H2→C4H8ON－－H＋H2O（1分）C4H8ONH＋CO→C4H8ON－－H（0.5分）3．用CO2的好處是它是無毒的，而其他兩者都有毒（1分），而且它既能夠做反應(yīng)物又能夠做溶劑，就不需要其他溶劑了（1分）。還有一個不很重要的原因是：CO2放熱少。用CO2的其中一個缺點是：它比CO、COCl2反應(yīng)慢，因此有必要搜尋一種合適的催化劑（當(dāng)前能找到的催化劑只在一些反應(yīng)中適用，比方甲酰化胺）（1分）。第三題（10分）1．A：B：C：D：E：F：X：H2N－－OH（各1分）2．能夠獲取單一產(chǎn)物C，一步硝化反應(yīng)時會有對硝基甲苯，防備產(chǎn)物的分別（1分）3．B：對甲基間硝基苯磺酸（或4－甲基－3－硝基苯磺酸）F：2－氨基－3，5－二溴芐氯（或2－氨基－3，5－二溴苯甲基氯）X：對羥基環(huán)己胺（或?qū)Π被h(huán)己醇）（2分，任意答對2個給滿分）第10頁（共14頁）第四題（12分）1．第三周期的Si還有空軌道（3d軌道），第二周期的C的s、p軌道都參加成鍵了，因此CCl4不能夠發(fā)生親核取代。（2分）2．親電取代（2分）＋＋攻擊，不能夠發(fā)生親電水解（1分）；②N3．①電負(fù)性FN，N為δ，不接受H2O的H只有4個價軌道，均被據(jù)有，不能夠發(fā)生親核水解（0.5分）；③N－F鍵能大，難斷開。（分）4．“親電＋親核”水解（2分）5．（1）A：SFB：AlCl3C：SOCl（3分）622）AlCl3·nH2O＋nSOCl2→AlCl3＋nSO2↑＋2nHCl（1分）第五題（10分）1．A：B：C：C：＝D：（各1分）2．3CH2O＋3NH3＋3HNO3＝＋6H2O（1分）3．HNO3氧化甲醛（1分）；NH3在濃硝酸介質(zhì)中以NH4＋的形式存在，不與甲醛反應(yīng)。（1分）4．＋4HNO3＋2NH4NO3＋6(CH3CH2O)2O→2＋13CH3COOH（2分）5．C3H6N6O6＝3CO＋3H2O＋N2（1分）第11頁（共14頁）第六題（8分）1．原子半徑?。?分），原子核對外層電子引力大；2．（正三角形）（正周圍體）（各1分）3．CHe33＋中C原子sp2雜化，CHe44＋中C原子sp3雜化，后者p軌道成分多，相同條件下成鍵長。（1分）4．甲基甲烷（1分）5．CHe44＋＋2H2O＝CO2＋4He＋4H＋CHe44＋＋4HCl＝CCl4＋4He＋4H＋（各1.5分）第七題（9分）1．A：[Fe(diars)2Cl2][FeCl4]B：[Fe(diars)2Cl2][FeCl4]2（各1.5分）＋可能的結(jié)構(gòu)式將用表示為：2．[Fe(diars)2Cl2]、、（各1分），由于中兩個Cl－在對位，兩個diars也盡可能遠(yuǎn)離，結(jié)構(gòu)對稱，因此比較牢固。（1分）3．在A的陽離子中鐵的氧化數(shù)為＋3，而在B的陽離子中鐵的氧化數(shù)為＋4，氧化數(shù)發(fā)生變化，因此A→B是氧化還原反應(yīng)。（1分）4．2FeCl3＋2diars＝[Fe(diars)2Cl2][FeCl4]。（1分）第八題（18分）1．3（2分）2．CaWO4＋2HCl＝H2WO4＋CaCl2（0.5分）H2WO4＋2NH3·H2O＝(NH4)2WO4＋2H2O（0.5分）12(NH4)2WO4＋12H2O＝(NH4)10W12O41·5H2O＋14NH3·H2O（1分）(NH4)10W12O41·5H2O12WO3＋10H2O＋10NH3↑（1分）3．（1）＝3×(－242)－(－842.9)＝（1分）3×(－228)－(－764.1)＝（1分）×3T＝298K時K＝9.1042×10－15分）10＝－RT1nK（1ln（K/K）＝（1/T－1/T）/R2112K2＝1，K1＝×10－15，T1＝298K時，T2＝（1分）第12頁（共14頁）4．①由于蒸發(fā)使鎢原子從燈絲逸出；W＋3I2→WI6；③碘化鎢分子更湊近燈絲細(xì)處——該處更熱；④WI6→W＋3I2細(xì)處的熱使碘化鎢分解，鎢又返回?zé)艚z細(xì)處。（各0.5分）5．n＝6（1分）Cl原子在八面體的12條棱上（1分）每個W平均鍵合的Cl原子數(shù)4×1/2＝2個，則18－n＝6×2，得n＝6或每個W原子與四個C1原子相連；共6×4＝24個Cl。而每個Cl