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化学竞赛 模拟题 2014


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第 23 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题? 及答案和评分标准
? ? ? ? ? 1.008
H

竞赛时间 3 小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后 1 小时内不得离场。时 间到,把试卷(背面朝上)放在桌面上,立即起立撤离考场。 试卷装订成册,不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内,不得用铅笔

填写。草稿 纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置,写在其他地方者按废卷论处。 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。

? ? 第一题(9 分)? Sommelet 重排是一种十分有趣的反应,下图即为该反应的一个例子:?

He 4.003 ? Li Be Ne O B C N F 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 ?6.941 9.012 Mg Al Si P S Cl Ar ? Na 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 22.99 24.31 ? K Ca Sc Ti Ge As Se V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Br Kr ?39.10 40.08 44.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 In Sn Sb Te I Xe Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd ? Rb Sr 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 98.91 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 ? Cs Ba Hf Ta W Re Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Os ?132.9 137.3 La-Lu 178.5 180.9 183.9 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr ?[223] Ra [226] Ac-Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt

相对原子质量

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如下反应流程中应用到了 Sommelet 重排:?

1. 2. 3. 4. 5. 6. ?
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Sommelet 重排的例子中,氨基钠起什么作用?? 反应流程中 E 为一种常见剧毒气体,是三氟化硼的等电子体,写出其化学式。? 写出 F、J、L 的结构简式。? 命名例子中的产物和 C。? A 到 B 的反应除了上述条件外,还可以通过怎样的反应条件实现?? 写出 C 到 D 的反应的中间体。?

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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第二题(8 分)? 1. 计算 1.000L 纯水中掺入 1.000g?NaCN 后溶液的 pH 值。已知:? 原子量? Na?22.99? ? C?12.01? ? N?14.01;? pKa(HCN)=9.21? 2. 计算多少 Ni(OH)2 能在此溶液中溶解?用 g 表示。已知:? 原子量? Ni?58.69? ? O?16.00? ? H?1.008;? pKsp(Ni(OH)2)=14.70? ? lgβ4(Ni(CN)42‐)=31.30? 3. 计算 Ni(OH)2 在纯水中的溶解度。用 mol?L‐1 表示。? 4. 向第 2 问的溶液中放入金属镍,金属镍是否会受到腐蚀?已知:? 液面上方空气总压为 101.3kPa,氧气的体积分数为 0.21? Eo(O2/H2O)=1.23V? ? Eo(Ni2+/Ni)=‐0.257V? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第三题(12 分)? 金属有机化合物的化学丰富多彩。? 1. 完成并配平下列反应(产物中金属有机化合物均符合 18 电子规则,且无多核配合物)? 1) Fe?+?CO?=? 2) FeCl2?+?HNEt2?+?C5H6?=? 3) Mn2(CO)10?+?H2?=? 4) Co2(CO)8?+?Na(Hg)?=? 2. 在金属有机化合物的一些反应中,配体会被氧化或还原,例如,Cr(CO)6 与 KOH 反应, 产物中存在 K2CO3,写出并配平反应方程式。? 3. 二硫化碳配合物可以被制成硫代羰合物。? 1) 已知(Ph3P)2Rh(CS2)+中的 C‐S 键不等长,画出其可能的结构。? 2) 写出(Ph3P)2Rh(CS2)+用 PPh3 处理后与 Cl‐反应得到的产物。? 4. 化合物 Pt2(Ph2PCH2PPh2)2Cl2 中两个 Pt 化学环境相同,且存在五元环。? 1) 画出 Pt2(Ph2PCH2PPh2)2Cl2 的结构。? 2) Pt2(Ph2PCH2PPh2)2Cl2 与 CH2N2 发生反应之后,两个 Pt 化学环境仍然相同,但产物只 含有六元环。画出产物的结构。? 5. PdCl42‐和 N,N‐二甲基苄胺反应,得到配合物分子 A 和 H+、Cl‐。A 是双核配合物,其中含 有四元环和五元环,画出 A 可能的结构。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第四题(17 分)? 有机化合物 A(C15H24)是一种存在于调味剂中的物质,用过量 O3 处理后用 Zn/H2O 还原,得到 B(C2H2O2)、C(C3H6O)和 D(C10H16O3)三种物质,其中 C 和 D 可以发生碘仿反应。D 发生碘仿反 应所得产物用 KMnO4 处理得到 E(C9H14O5)。 LiAlH4、 2O、 用 H SOCl2、 KOH/EtOH 依次处理 D 后, 得到化合物 F(C10H16), 用过量 O3 处理 F 后用 Zn/H2O 还原, 得到化合物甲醛、 乙醛、 3H4O2) G(C 和 H(C4H6O2),H 能发生碘仿反应,而 G 不能。H 碘仿反应产物和 G 均能使酸性 KMnO4 褪色, 并生成相同产物 I(C3H4O4)。用 SOCl2、NH3、Br2/NaOH 依次处理 E 后得到 J(C7H16N2O),用过 量 CH3I 处理 J 后加入 Ag2O 并加热,得到 K(C7H10O)。用 NaBH4 处理 K 后与浓硫酸反应,生成 L(C7H10)。再用过量 O3 处理 L 后用 Zn/H2O 还原,得到 B、M(C3H4O2)和甲醛。M 可以发生碘 仿反应。? 1. 写出 A‐M 的结构简式。? 2. 命名 D 和 F。? 3. 写出 H 发生碘仿反应的方程式,并配平。? ? ? ?
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第五题(25 分)? 用重量分析法测定一份药物样品中大蒜新素(烯丙基三硫醚,式量:178.35)的含量,该药物 中其余成份不含硫。准确 5.0000g 药物样品,溶于 25mL 乙醇中。加入 25mL 含 1mol/L?HNO3 和 0.2?mol/L?KMnO4。混合均匀后放入烧瓶中回流 30 分钟。反应完全后,待溶液冷却,过滤 除去不溶性杂质,并反复洗涤沉淀,将洗涤液并入装有滤液的烧杯。加入 5mL?30%双氧水, 微热至溶液紫色褪去。 把溶液煮至微沸, 并维持微沸 5 分钟。 冷却后, 缓慢滴加 1?mol/L?BaCl2 溶液,直至难以观察到新的沉淀产生,静置片刻,待 BaSO4 沉淀下降后,再向清液中滴加 BaCl2 直至清液中观察不到沉淀产生。将溶液温热 40 分钟。? 用倾析法过滤沉淀,并用蒸馏水洗涤沉淀数次。将烧杯中的沉淀全部转移至漏斗中,并用撕 下的小滤纸片擦拭烧杯壁后也放入漏斗中。 继续用蒸馏水洗涤沉淀数次, 直至洗涤液中没有 锰离子和钡离子存在。? 取干净的坩埚,在 800oC 下烘干至恒重,冷却后,称得坩埚质量为 125.3465g。将沉淀和滤 纸一并转入坩埚中,烘干、炭化、灰化,并继续在 800oC 下灼烧至恒重,冷却后称的总质量 为 125.5437g。已知,BaSO4 的式量为 233.40。? 1. 写出并配平所有有关反应方程式。? 2. 计算该药物中大蒜新素的质量百分含量。? 3. 为什么需要加入 H2O2 并微热至紫色褪去?? 4. 沉淀完全后,为什么要温热 40 分钟?? 5. 为什么要洗涤液中没有锰离子和钡离子?如何检验?写出有关反应方程式。?
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6. 若在灰化时空气不足是否会影响测定结果?如何影响(偏大、偏小、不变)?为什么?若 恒重后发现灰化时空气不足,如何补救?? 7. 若灼烧温度过高(超过 950oC) ,会发生什么反应?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第六题(10 分)? 化学元素 X 是一种与生命息息相关的元素。 X 最高价含氧酸的钙盐和二氧化硅、 将 焦炭混合 o 后加热至 1500 C 即可得到 X 的单质,所得 X 的单质以 X4 的形式存在。A 是一种 X 的重要氯 化物,其中含 X?14.87%。A 能与 NH4Cl 反应生成一种高分子材料 B,B 中含 X?26.73%。? 1. X 是什么元素?写出并配平制备 X 单质的化学反应方程式。? 2. 写出 A 的化学式,并推测 A 的立体结构。? 3. 分别写出 A 与 BCl3 和过量 KF 反应的方程式,并配平。? 4. 写出 B 的结构简式。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
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? 第七题(12 分)? 碳化物主要分为三类:? a. 类盐碳化物:无色晶体,易与水或稀酸反应生成烃类。如 Be2C。? b. 间充碳化物:高熔点、高硬度,如 Cr3C2。? c. 共价碳化物:如 SiC。? 1. 写出类盐碳化物 Al4C3 遇稀酸所发生反应的方程式,并配平。? 2. 写出苯基锂与丙炔反应生成碳化物的反映方程式,并配平。? 3. 图为电石晶胞沿 C‐C 键方向的投影? 1) 写出电石是哪一类碳化物?? 2) 写出电石的化学式。? 3) 若电石的晶胞参数 c(C‐C 键方向)为 636pm,C‐C 键长? 为 120pm,写出各个碳原子的分数坐标。? 4. 铁的间充碳化物中, 每个碳均位于一个铁八面体的中心, 每个铁又为两个八面体所共用, 写出该化合物的化学式。? 5. 试推断,共价碳化物可能有怎样的物理性质?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第八题(7 分)? 天然放射性最早由法国科学家贝克勒尔发现。 已知的天然放射系铀系(从 238U 开始)、 钍系(从 232 235 U 开始)和锕系(从 U)开始均以 Pb 的同位素结束。Pb 质量数为 204、205、206、207、208 的同位素均为稳定同位素。? 1. 一个 238U 完成整个铀放射系共释放几个 α 粒子?几个 β 粒子?? 2. 三个放射系分别以哪个 Pb 同位素结束?? 3. 天然存在的 204Pb 含量几乎不发生变化,为什么?? ? ? ? ? ? ? ?

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