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全国高中化学竞赛模拟试题02


2010.8.16
H 1.008 Li 6.941 Na 22.99 K 39.10 Rb 85.47 Cs 132.9 Fr [223]

第二讲 相对原子质量
He 4.003 Ne 20.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]

Be 9.012 Mg 24.31 Ca 40.08 Sr 87.62 Ba 137.3 Ra [226] La 系

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

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]

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 题 在加热某酸 A 时可分解生成两种气态单质的混合物 B、 其体积比为 1︰3, C, A 与 D 可形成 2 种盐 E、F,它们亦都可转变成气态单质的混合物,其体积比(B ︰C)分别为 1︰1 和 3︰4。试回答; 1.指出 A、B、C、D、E、F 指代各物质的化学式; 2.简述你的推断过程。

第二题(13 分) 题 铂的配合物是一类新抗癌药, 如顺式一二氯二氨合铂对一些癌症有较高治愈 率。铂元素化学性质不活泼,几乎完全以单质形式分散于各种矿石中,铂的制备 一般是先用王水溶解经处理后的铂精矿,滤去不溶渣,在滤液中加入氯化铵,使 铂沉淀出来,该沉淀经 1000℃缓慢灼烧分解,即得海绵铂,同时得到 3 种无氧 化性的气体。回答下列问题: 1.写出上述制备过程有关的化学方程式; 2.氯铂酸与硝酸钠在 500℃熔融可制得二氧化铂,并释放出物质的量为 3 ︰2 的 2 种气体,写出化学方程式。PtO2 在有机合成中广泛用作氢化反应的催化 剂,试问此反应中实际起催化作用的物种是什么?


3.X 射线分析测得 K2[PtCl6]晶胞为面心立方,[PtCl6]2 中 Pt4 位于立方体的八个角顶和六个面心。问 Pt4 采用何种类型杂
+ +

化?[PtCl6]2 空间构型?K 占据何种类型空隙?该类型空隙被 占百分率?
第三题(11 分) 题 绝大多数有机卤化物有较强的毒性。4—氨基二苯胺是一个重要的化学品, 传统的合成方法是:





最近, 美国 Monsanto 公司开发了利用亲核置换氢合成 4—氨基二苯胺的新方 法:

1.条件 1 为 A (1) (2) 第四题(7 分) 题 ;B ;C

;条件 2 为 ;D ;E

。 。 ; 。

2.写出方框内未知物质的结构简式: 3.从绿色化学的角度评价新方法比传统方法的主要优点在于:

醛、酮最主要的化学性质发生在碳氧双键上。由于碳基原子带部分正电荷, 易受亲核试剂的进攻而发生亲核加成反应。如 NH2OH(羟氨)与醛、酮反应就 能得到一种叫做肟的化合物。请回答: 1.为什么 NH2OH 和对称的酮 R2C=O 反应得到单一的肟,而和醛或不对 称酮(RR’C=O)反应时可得到两种不同的肟? 2.酮肟在酸性催化剂(如 PCl5)存在下可重排为酰胺(Beckmann 重排) , 反应是经过向缺电子的氮进行 1,2-迁移而完成的。

请问:从环己酮的肟经重排后得到什么化合物? 第五题(10 分) 题 某物质 A 含 C 54.5%、N 12.7%、S 29.1%、H 3.6%(均为质量分数) 不 ,A 稳定,分子中有类似于苯环的基团,结构类似于 H2O2,可以作为二齿配体与金 属离子配位。A 可与 1mol H2 反应生成硫醇。 1.写出 A 的化学式,推出 A 的结构式。 2.判断 A 分子是否为平面型。简述 N 原子所处位置的原因,说明 A 不稳定 的原因。 3.A 为何不能为四齿配体? 4.写出 A 与 1mol H2 反应的化学方程式。

第六题(14 分) 题 有强烈气味的无色液体 A,含有 C、H、O 三种元素,其蒸气密度(相对于 空气)随温度而改变。将 A 加到含过量 MnO2 的硫酸溶液中,放出一种那使澄清 石灰水变浑浊的气体 B;将 A 与过量浓硫酸共热,可以得到气体 C;将 A 与适 量浓硫酸作用,可以得到大量 D,并检测到少量的 E 分子;D 和 E 具有相同的 最简式,都易水解得到 A。E 分子具有高度的对称性,分子中 C、H、O 原子都 等价,其中氧元素的质量百分含量约占近 2/3。 1.写出 A、C、D、E 的化学式; 2.为什么 A 蒸气密度(相对于空气)随温度而改变?如何改变? 3.画出 E 的结构式;哪个物质与 E 具有相同的原子数和类似的空间结构。 4.写出 A 与 MnO2 作用的反应方程式。 5. 对氨基苯酚在 A 中如何解离?它在 A 中的 pK1 和 pK2 比它在水中的大还 是小?

第一题(10 分) 题 1.A:HN3 B:H2 分)

C:N2

D:N2H4

E:N2H5N3

F:N2H6(N3)2(各 1

2.按题意只有当全部组成元素均为轻元素时它们的单质才会在气态时成单 质存在,因为是酸则必有氢存在,且该酸的第二种元素含量又必须符合热分解后 产物体积比为 1︰3,故该酸应为叠氨酸。同时其盐为铵盐则不符合题意,且氨 亦不具强还原性, 只有肼盐适合题意, 其热分解反应: 2H4 3=5N2↑+5H2 2N HN ↑ N2H6(N3)2=4N2↑+3H2↑(4 分)

第二题(13 分) 题 1.3Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO+8H2O(2 分) H2PtCl6+2NH4Cl=(NH4)2PtCl6+2HCl(1 分) 3(NH4)2PtCl6=3Pt+2NH3↑+2N2↑+18HCl↑(2 分) 2.H2PtCl6+2NaNO3 PtO2+3Cl2+2NO+2NaOH(2 分) PtO2+2H2=Pt+2H2O(1 分) 实际上起催化作用的是反应中,二氧化铂被氢还原而成的铂黑。 分) (1 3.d2sp3(1 分) ,八面体(1 分) ,四面体空隙(1 分) ,占据率 100%(1 分)

第三题(11 分) 题 1.催化剂 Fe;浓硫酸。 分) (2 2.A:Cl2;B: D: ;E: ;C:HNO3(浓) ; (5 分)

3. (1)避免了有害的卤化中间物的产生和使用(不产生毒性较大的卤化中 间物) ; (2)减少了合成步骤,降低了原料的消耗,且(CH3)4N+OH-可循环使用。 (各 2 分)

第四题(7 分) 题 1.在 C=N 中有π键,因而当原来的 C=O 上连有不同的基团时,得到的

肟有顺、反异构体:



(3 分)

2.

(4 分)

第五题(10 分) 题 1.C10N2S2H8(1 分) (2 分)

2.不是平面型(1 分) ,由于 S 原子为不等性的 sp3 杂化,结构与 H2O2 相似, 应为: (1 分) 。N 处于邻位,可以与金属离子有效配位,

若处于较远的位置,无法形成二齿配体(1 分) 。由于分子中存在 S—S 键,键能 。 较小,在加上硫原子呈 sp3 杂化,因此容易断裂,不稳定(1 分) 3.若 N、S 同时配位,结构为正方形,由于 S 为 sp3 杂化,而键角为 90°, 张力太大,不稳定,所以 A 不能为四齿配体。 分) (2 4. +H2 → 2 (1 分)

第六题(14 分) 题 1.A:CH2O2 C:CO D:C2H2O3 E:C4H4O6(各 1 分) 2.A 蒸气中通过氢键作用存在二聚甲酸(HCOOH)2,随着温度的升高,二聚 甲酸不断解离成 HCOOH,故蒸气密度逐渐减小。 分) (2

3.

(2 分)

P4O10(1 分)

4.HCOOH+MnO2+H2SO4=MnSO4+CO2↑+2H2O(2 分) 5.甲酸作溶剂时能促进弱碱(如甲胺)的质子化,在水里的弱碱在甲酸里 就变成了较强的喊;而在水里的弱酸在甲酸里将变为更弱的酸,即 pKa 变得更 大,因为根据酸碱质子理论,上述两个过程正好是相反的。故:H3


N-



OH

H2N-

-OH

H2N-

-O



的 pK1 和 pK2 均比在水的相

应值大。 分) (3


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