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全国高中化学竞赛初赛模拟试卷(9)


2008 高中化学竞赛初赛模拟试卷(9) 高中化学竞赛初赛模拟试卷( )
(时间:3 小时 (
题 号 满 分
H 1.008 Li 6.941 Na 22.99 K 39.10 Rb 85.47 Cs 132.9 Fr [223]

满分:100 分)
6 6 7 6 8 6 9 8 10 9 11 10 12 8 13 10
He 4.003 Ne 20.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]

1 7

2 6

3 12

4 4

5 8

相对原子质量
Be 9.012 Mg 24.31 Ca 40.08 Sr 87.62 Ba 137.3 Ra [226] La 系 B 10.81 Al 26.98 Ga 69.72 In 114.8 Tl 204.4 C 12.01 Si 28.09 Ge 72.61 Sn 118.7 Pb 207.2 N 14.01 P 30.97 As 74.92 Sb 121.8 Bi 209.0 O 16.00 S 32.07 Se 78.96 Te 127.6 Po [210] F 19.00 Cl 35.45 Br 79.90 I 126.9 At [210]

Sc Ti V Cr Mn Fe Co 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 La- Hf Ta W Re Os Ir Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 Ac- Rf Db Sg Bh Hs Mt La

Ni 58.69 Pd 106.4 Pt 195.1 Ds

Cu 63.55 Ag 107.9 Au 197.0

Zn 65.39 Cd 112.4 Hg 200.6

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Tb Lu 138.9 140.1 140.9 144.2 144.9 150.4 152.0 157.3 158.9 162.5 164.9 167.3 168.9 173.0 175.0

第一题(7 分) 题 . 如果这些营养元素过多, 如果这些营养元素过多 N, 是植物生长需要的营养元素 吸收这些营养元素的主要方式为 P 是植物生长需要的营养元素, 海洋植物的生长速度就会 ,从而导致 从而导致 ,进而影响鱼,虾,蟹等海洋生物的生存并大量死亡 蟹等海洋生物的生存并大量死亡, 原因是 .现在海水中 N,P 含量过高,主要来自 现在海水中 , .你认为如何有效控制 海水中 N,P 的过度增加 . 第二题(6 分) 题 《柳叶刀》上发表文章,他们研究发现一种名为甘草甜素的物质可以有 他们研究发现一种名为甘草甜素的物质可以有 最近,德国科学家在医学杂志《 效抑制非典病毒的增殖,有望用其研制出治疗非典的特效药 此前医学家已用甘草甜素作为有效成分开发 有望用其研制出治疗非典的特效药.此前医学家已用甘草甜素作为有效成分开发 出药物,治疗丙肝与艾滋病等,并取得了一定效果 并取得了一定效果.甘草甜素(甘草素)是甘草的根和茎中所含的一种五 是甘草的根和茎中所含的一种五 环三萜皂苷,其结构如图 1 所示:

图1

图2

甘草甜素的(A)苷键构型为 名称) ,其结构为

,将其水解可得到一分子的甘草次酸(如图 2)和两分子的(填 如图 .

第三题(12 分) 题 绿色化学是当今社会人们提出的一个新概念,它可以公开为环境友好化学 绿色化学是当今社会人们提出的一个新概念 友好化学.它的核心内涵是在反 应过程中和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和产生有 尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质.这就是说,绿色化学的着眼点是使污 绿色化学的着眼点是使污 染消灭在生产的源头,从根本上消除污染 从根本上消除污染.1995 年,美用总统克林顿首次设立"总统绿色化学挑战奖 ,目 总统绿色化学挑战奖" 的是鼓励,促进化学家们设计,改进 改进化学产品和化工生产过程,使其对环境更加友好 使其对环境更加友好,企业经济效益得到 更大的提高.为此,美国斯坦福大学 Barry Trost 教授提出了绿色化学下的原子经济的概念 斯坦福大学 教授提出了绿色化学下的原子经济的概念.最理想的
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原子经济是全部反应物的原子嵌入期望的最终产物中 全部反应物的原子嵌入期望的最终产物中,不产生任何废弃物,这时的原子经济百分数便 这时的原子经济百分数便 是 100%.原子经济百分数的计算公式为 原子经济百分数的计算公式为:

原子经济%=

指定产品的所有原子的 总式量 × 100% 按化学方程式计量的所 有反应物的总式量

例如:Claisen 分子重排反应: : 反应过程中只是改变了分子内部部分原子的连接方式,所有的反应物的原子全部并入 反应过程中只是改变了分子内部部分原子的连接方式 所有的反应物的原子全部并入最终产物中, 所以这是一个 100%的原子经济反应 的原子经济反应. 根据上述材料回答下列有关问题. 根据上述材料回答下列有关问题 1.下面叙述错误的是_________ _________(填编号,下同) . ①绿色化学和环境化学都是研究环境保护和治理的 绿色化学和环境化学都是研究环境保护和治理的 ②绿色化学不是被动的治理环境 绿色化学不是被动的治理环境,而是主动地防止环境污染 ③绿色化学保护了环境,而且也能给有关企业带来巨大的经济利益 而且也能给有关企业带来巨大的经济利益 2. 硝酸工业的尾气中主要含 NO NO2 气体. NO, 下列关于它们的危害的叙述中, 正确的是_______________. 正确的是 ①形成酸雨 蛋白而引起中毒 ②破坏臭氧层 ③NO 能刺激呼吸道 ④NO2 能跟血红蛋白作用生成二 能跟血红蛋白作用生成二氧化氮血红 ⑤NO,NO2 在空气中形成褐色或黄色的毒性很大的烟雾 在空气中形成褐色或黄色的毒性很大的烟雾.

工厂里常采用 NaOH 溶液吸收 NO,NO2,使其转化为化工产品 NaNO2,请写出其化学反应方程式 请写出其化学反应方程式 这 一 处 理 方 法 是 否 符 合 绿 色 化 学 概 念 __________ ( 填 " 是 " 或 " 不 是 " . 其 原 子 经 济 百 分 数 ) 为 . 3.有人采用下面两种方法制取 Cu (NO3)2. 有人采用下面两种方法制取 ①方法一:2Cu+O2 2CuO → CuO+2HNO3(稀)=Cu(NO3)2+H2O CuO ②方法二;3Cu+8HNO3(稀)= =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 其中符合绿色化学概念的方法是________________. 其中符合绿色化学概念的方法是 4.有人将 3 中反应②产生的 NO 收集到一个固定容积的密闭容器中,并在常温下将其压缩到 1.01× 并在常温下将其压缩到 10 Pa,然后加热至 50℃时,发现气体的压力迅速下降 发现气体的压力迅速下降.当温度恢复到常温,压强降至略小于 1.01×107 Pa 压强降至略小于 的 2/3 时,就不再改变.已知此过程中有一种产物是 N2O.请写出生成 N2O 的反应方程式 已知此过程中有一种产物是 的反应方程式: 解释最后的气体压强略小于 1. .01×107 Pa 的 2/3 原因: 第四题(4 分) 题 聚四氯乙烯分子式为(C2F4)X,X 为一较大的数.该物质由 C2F4 在含硫催化剂存在下发生聚合反应 X 在含硫催化剂存在下发生聚合反应,该 催化剂在聚合物生长中起核心作用, ,最终产物含 0.012%S.如果每个聚合物分子含 如果每个聚合物分子含(1)1 个硫原子, (2) 2 个硫原子,则 X 的值为多少?假设催化剂的质量相对聚合物的质量可忽略不计. 假设催化剂的质量相对聚合物的质量可忽略不计.
7

第五题(8 分) 题 - 工业上为了处理含 Cr2O72 离子的酸性废水 离子的酸性废水,采用以下处理方法: ①往工业废水中加入适量食盐. . ②以铁作为阳极进行电解. ③鼓入空气.经过一段时间后, ,使废水中含铬量降到可排放的标准. - 请用已学过的化学知识解释处理含 Cr2O72 离子的工业废水的原因. 注:Fe(OH)3 开始沉淀的 pH 为 2.7,沉淀完全的 pH 为 3.7.Fe(OH)2 开始沉淀的 pH 为 7.6,沉淀完全 的 pH 值为 9.6,并且 Fe(OH)2 呈絮状 呈絮状,不易从溶液除去. 第六题(6 分) 题 某有机物分子群分子式均为 C8H12, 经高锰酸钾酸性溶液处理后, 得到丙二酸和乙基丙二酸各 1 mol; A B 得到 3-乙酰基戊二酸并放出气泡 乙酰基戊二酸并放出气泡;C 得到丁二酸并见到大量气泡放出.请给出 A,B,C 的结构简式并 请给出
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命名. 第七题(6 分) 题 已知 写出下列反应中字母所标记的结构. ,写出下列反应中字母所标记的结构

(两者分子式都为 C4H7O3N) 两者分子式都为

(两者分子式都为 C4H8O5) 两者分子式都为 C+HNO3→E(C4H4O6)有光学活性 有光学活性 D+HNO3→F(C4H4O6)无光学活性 无光学活性 第八题(6 分) 题 某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子.称取两份质量均为 1.96g 的该结晶水合物 某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子 的该结晶水合物,分别制成溶 液. 一份加入足量 Ba(OH)2 溶液, 生成白色沉淀, 生成白色沉淀 随即沉淀变为灰绿色, 最后带有红褐色; 最后带有红褐色 加热该混合物, 逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥, 逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 ,得到白色固体 2.33g. - 2+ 另一份加入含 0.001mol KMnO4 的酸性溶液 的酸性溶液,MnO4 恰好完全被还原为 Mn . 1.该结晶水合物中含有的两种阳离子是 该结晶水合物中含有的两种阳离子是 和 ,阴离子是 . 2.试通过计算确定该结晶水合物的化学式 试通过计算确定该结晶水合物的化学式. 第九题(8 分) 题 - + - ,请回答: : 将 Cl 慢慢加入到 0.20mol/L 的 Pb2 溶液中(KspPbCl2=1.17×10 5) - -3 1.当 c(Cl )=5×10 mol/L 时,是否有沉淀生成? - 2.Cl 浓度多大时开始生成沉淀 浓度多大时开始生成沉淀? - - + 3.当[Cl ]=6.0×10 2mol/L 时 时,残留的 Pb2 的百分数是多少? 第十题(9 分) 题 配合物 A 经元素分析,其质量百分组成为 19.5% Cr,40.0% Cl,45% H 和 36 O.将 0.533g A 溶 其质量百分组成为 36% 于 100mL 水中,再加入运量 HNO3 使其溶解,然后加入过量 AgNO3 至沉淀完全, ,将沉淀经干燥处理称量 得 0.287g.已知 1.06g A 在干燥空气中缓慢加热至 100℃时有 0.144g 水释放,请回答 请回答: 1.导出配合物 A 的实验式 2.推导配合物 A 的配位化学式 3.写出配合物 A 的几何异构体和水合异构体 第十一题(10 分) 题 某学生在 25℃下用纯水制备了一份氢氧化镁饱和溶液 下用纯水制备了一份氢氧化镁饱和溶液,测得溶液的 pH 为 10.5 10.5. 1.用上述测定数据计算氢氧化镁的溶解度 用上述测定数据计算氢氧化镁的溶解度(用 mol/L 和 g/100mL 两种单位表示 两种单位表示) 2.计算氢氧化镁的溶度积. 3.计算 25℃下在 0.010mol/L NaOH 中氢氧化镁的溶解度. 4.25℃下将 10g Mg(OH)2 和 100mL 0 0.100mol/L HCl 的混合物用磁子长时间搅拌 的混合物用磁子长时间搅拌,计算该体系达平衡 时液相的 pH. 第十二题(8 分) 题 提出查理定律的查理很幸运,碰巧开始时没有以 N2O4 来研究气体行为,否则他或许会得出一种相当 碰巧开始时没有以 否则他或许会得出一种相当 特殊的温度效应. 对于平衡 N2O4(g) 2NO2(g) ,在 298K 时,其 Kp=0.1pθ,而 Kp=4 2p/(1-α2) 4α ,α为 - N2O4 的解离度,p 为平衡体系的总压 为平衡体系的总压.假设,298 K 时,查理把 0.015 mol 的 N2O4 放于一只 2.44×10 3m3
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的烧杯中,当解离达到平衡后,他将看到平衡压力等于 0.205pθ.其对应的α=0.33 他将看到平衡压力等于 0.33. 1.在保持体积不变的前提下, ,查理做把温度升高 10%的实验,即把温度升高至 328K.根据理想气体 即把温度升高至 定律,其压力也应只增大 10%,即等于 0.226 pθ,但查理发现这时的压力为 0.240 p 即等于 pθ.自然,问题是出 在 N2O4 的解离度增加上了.试求此时的 试求此时的α和 Kp. 2.若 NO2 在 298K 下的标准摩尔生成自由能为 51.463kJ/mol,试计算 N2O4 在 298K 下标准摩尔生成 自由能. 第十三题(10 分) 题 用苯乙烯制取 ,你认为须经过哪些步骤,请写明各步反应属性 请写明各步反应属性.

参考答案
第一题(分) 题 主动运输 加快 赤潮 过度繁殖的浮游植物, 消耗了水中大量的溶解氧, 消耗了水中大量的溶解氧 分泌出有害的毒素, 使得鱼虾,蟹等海洋生物窒息死亡. .一是生活污水,特别是由于含磷洗涤剂的广泛使用 特别是由于含磷洗涤剂的广泛使用,生活污水已经成 为水体富营养化的一大来源.二是含有化肥的农田雨水排入近海水域 尤其是农田中使用的磷肥,它是长 二是含有化肥的农田雨水排入近海水域,尤其是农田中使用的磷肥 效肥料,存留时间长,容易被灌溉水和雨水冲淋进入水体 限制和禁止使用含磷洗涤剂,对生活污水进行 容易被灌溉水和雨水冲淋进入水体.限制和禁止使用含磷洗涤剂 处理.对土壤肥力进行检测,合理, ,科学施肥,而且磷可被植物反复利用,故磷肥需要量低 故磷肥需要量低. 第二题(6 分) 题

β;D—葡萄糖醛酸;

第三题(12 分) 题 1.①(1 分) 2.①②⑤(2 分) NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O(1 分) 是(1 分) 88.5%(2 分) 2NaNO ) 3.①(1 分) 4.3NO=N2O 十 NO2(2 分) N2O4,即生成的 NO2 又双聚成 N2O4,导致气体分子 ) ,由于 2NO2 , 7 10 数减少,使其压强路小于 1.01×10 Pa 的 2/3(2 分) 第四题(4 分) 题 3 3 /mol (1)2.7×10 分子式单元/mol (2)5.3×10 分子式单元/mol 第五题(8 分) 题 选择以铁做阳极:以 Fe 为阳极 为阳极,电极反应式为: 2+ + 阳极 Fe-2e=Fe ;阴极 2H +2e=H2↑ 2+ 2 加入少量食盐, 是增加污水中离子浓度, 是增加污水中离子浓度 增强导电能力. 以生成的 Fe 为还原剂, , 在酸性溶液中与 Cr2O7 - 离子发生氧化还原反应,离子方程式略 离子方程式略. 2- 3+ + 这样 Cr2O7 离子被还原成 Cr .在电解过程中,由于 H 在阴极不断放电,打破了水的电离平衡 打破了水的电离平衡,促 进水的电离,溶液的 pH 值上升,溶液中的阳离子以 Cr(OH)3,Fe(OH)2,Fe(OH)3 形成沉淀 溶液中的阳离子以 形成沉淀. Fe(OH)2 呈絮状沉淀不便 由信息可知,Fe(OH)2 开始沉淀的 pH 为 7.6,沉淀完全的 pH 值为 9.6,并且 Fe 分离,不易从溶液中除去.根据已学的知识 根据已学的知识,Fe(OH)2 极易被 O2 氧化,所以在处理过程中鼓入空气 所以在处理过程中鼓入空气,让空 气中 O2 充分与 Fe(OH)2 反应(反应方程式略 ,成为容易分离的 Cr(OH)3,Fe(OH)3,使废水含铬量降到可 反应方程式略) 排放标准. 第六题(6 分) 题
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A

B 4-异丙烯 -环戊烯 烯基

C 1,3,7辛三烯

3- 乙基-1,4环己二烯

第七题(6 分) 题 A: ;B: ;C:

D:

;E:

;F:

第八题(6 分) 题 1.NH4+,Fe2+,SO42-(3 分) ) 2.(NH4)2Fe(SO4)26H2O(3 分 分) 第九题(8 分) 题 6 3 3 (1)Qsp=5×10- 无沉淀 (2)7.6×10- mol/L (3)3.3×10- 1.65% 第十题(9 分) 题 1)CrCl3H12O6(2 分) 2.CrCl2(H2O)4]Cl2H2O(3 分 分) 3.有顺式和反式两种几何异构体 有顺式和反式两种几何异构体.有[CrCl2(H2O)4]Cl2H2O,[CrCl(H2O)5]Cl2H2O 和[Cr(H2O)6]Cl3 三 种水合异构体(4 分) 第十一题(10 分) 题 1.1.6×10-4mol/L 9.2×10-4g/100mL 2.21.6×10-11 3.1.6×10-7mol/L 9×10-7g/100mL 4.[Mg2+]=0.050mol/L [OH-]=1.8×10-2mol/L pH=9.3 第十二题(8 分) 题 1.在 328K 时,n 总=pV/RT= =0.021 76(mol) 又 n 总=(1+α)n0, 而 n0=0.015mol, 所以 1+α=0.021 76/0.015= =1.451. α=0.451. 所以 Kp=4×0.4512/(1-0.4512)×0.240pθ=0.245pθ. 0.451 2.298K 时,ΔrG θ =-RTlnK p ; RTlnK m K p =Kp/pθ=0.1, 所以ΔrG θ =-RTln0.1=5 704.8 5 704.8(J/mol) ; m 则ΔrG θ (N2O4)=ΔrG θ (NO2)-ΔrG θ =2×51.463×103-5 704.8=97.02 NO 97.02(kJ/mol) . m m m 第十三题(10 分) 题
θ θ

(A)烯烃与 Br2 亲电加成
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(B)卤代消去反应(RONa/ROH) (C)末端炔烃活性氢被金属离子取代 (D)炔化物(有机金属化合物)与 RX 发生亲核取代(R-C≡CM 为亲核试剂) (E)用 Na+NH3 作催化剂还原产物为 E 型 (F)过氧酸,或 O2+Ag,或 N2O2 均可使烯烃(C=C)双键氧化成环氧键

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