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2014年高中化学奥林匹克竞赛模拟训练2


赣州三中化学竞赛训练 2
第一题(4 分)


2014-5-13

某元素的离子 R2 有 5 个电子层,最外层有 2 个电子,R(NO3)2 是它的一种常见盐。R 的元素符号 是 ,R 元素在周期表中的位置是 ,配制澄清 R(NO3)2 溶液的方法是 。

第二题(5 分) 铋的化合物丰富多彩。在液态 SO2 中,AsF5 或其他五氟化物能氧化铋,其中能生成化合物 A。经分 析,A 为离子化合物,阳离子为多个铋原子组成的三角双锥型原子簇,阴离子为正八面体结构。已知 A 的 阳离子中铋原子全部为 8 电子结构。 1.试确定 A 的结构简式; 2.写出生成 A 的化学反应方程式。

第三题(16 分) 来自日本的 SK-Ⅱ品牌多项化妆品中被查出含有禁用的铬钕成分。铬为皮肤变态反应原,可引起过 敏性皮炎或湿疹,病程长、久而不愈;钕对眼睛和黏膜有很强的刺激性,对皮肤有中度刺激性,吸入还可 导致肺栓塞和肝损害。 1.钕的元素符号 Nd,原子序数 60,淡黄色,在空气中容易氧化,用来制合金和光学玻璃等。 (1)钕在元素周期表中的位置为 (2)已知 E0Nd3+/Nd=-2.431 ;价电子构型为 ;次外层上电子数为 。 V,判断其能否与盐酸反应。若能写出反应方程式;不能说明理由。

(3)已知 Nd 晶体为六方晶格(密堆积),原子半径 r=182.2 pm,计算其密度。 (4)最强永磁体钕铁硼的合金中 B 的含量为 1.0000%,确定其简单组成(相对 1 个 B); (5)钕能与一些普通元素形成混合氧化物,如掺钕的钇铝石榴石晶体可用于激光发射,已知该钕化 合物含 Nd 为 56.97%,写出化学式。

2.研究表明,人体内若含铬量超过 1 mg 就足以致人于死地,铬在人体内的作用是协同胰岛素清除多 余的葡萄糖,人体内的铬主要经尿排出。 (1)铬是人体的必需元素吗?三价铬和六价铬哪种对人危害大? (2)人体内哪个器官含铬量最高? (3)年纪大的人易患糖尿病,这与铬是否有关系?

3.糖皮质激素地塞米松也是化妆品中的常见违禁成分,其结构简式如下图。 (1)能否与 NaOH 反应,为什么? (2)在 Cu 的催化氧化下,与 O2 反应的比例如何? (3)存在多少个对映异构体?

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赣州三中化学竞赛训练 2
第四题(5 分)

2014-5-13

2005 年 2 月 14 日新华社报道,我国镍氢电池居世界先进水平,我军潜艇将装备国产大功率镍氢动力 电池。常见镍氢电池的某极是储氢合金 X/XH6(合金 X 的晶胞如图所示),另一电极为 NiO(OH)/Ni(OH)2。 1.据图写出 X 的化学式; 2.据图计算 La 的配位数; 3.写出放电时的负极反应; 4.写出充放电的总反应方程式。

第五题(8 分) 往 1.0 L 密闭容器中加入 NO2 和 N2O4 各 1.0 mol,当反应达到平衡时容器中还剩余 0.70 mol N2O4 (N2O4 浓度变化如下图所示,恒容)。 1.请在图中补充 NO2 浓度的变化; 2. 如果将容器的体积缩小到 0.5 L (保持恒容) , 请在图中画出 NO2、 N2O4 重新达到平衡的图象。

第六题(8 分) 专家指出,摄入过多的反式脂肪酸,会导致心脑血管疾病、糖尿病,儿童若摄入过多将会影响身体发 育。人造奶油、酥烤类食品、快餐中的炸鸡和炸薯条均含这种物质。反式脂肪酸是指至少含一个反式构型 双键的脂肪酸,即碳碳双键上两个碳原子结合的氢原子分别位于双键的两侧。已知油酸的结构简式为 CH3(CH2)7C=C(CH2)7COOH。 1.写出油酸的顺式和反式立体结构,并分别命名; 2.比较顺式脂肪酸和反式脂肪酸的熔熔点高低; 3.比较顺式脂肪酸和反式脂肪酸能量高低,说明判断理由 4.血液中反式脂肪酸含量过高易导致心脑血管疾病,为什么?

2

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第七题(9 分)
2-

2014-5-13

化合物 X 与 CO3 是等电子体,可用 CoF3 在 300 ℃时与 NO2 反应制得。 1.确定 X 的化学式,指出 X 中中心原子的杂化形态。 2.X 也可用无水硝酸和氟代磺酸反应制备。试写出其化学反应方程式,并指明反应类型。 3.X 能发生水解反应。试分别写出 X 与 NaOH 和乙醇反应的化学方程式。 4.X 能与 BF3 反应,试写出其化学反应方程式,并预测 B-F 键长变化趋势,简述其原因。

第八题(10 分) NH4Cl 为 CsCl 型结构,晶胞中包含 1 个 NH4 和 1 个 Cl ,晶胞参数 a=387 pm。把等物质的量的 NH4Cl 和 HgCl2 在密封管中一起加热时,生成 NH4HgCl3 晶体,晶胞参数 a=b=419 pm、c=794 pm(结 构如下图)。 1.已知 Cl 半径为 181 pm,求 NH4 (视为球形离子)的半径。 2.计算 NH4HgCl3 晶体的密度; 3.指出 Hg2 和 NH4 的 Cl 具体配位形式; 4.通过具体计算,指出晶体中 Cl 与 Cl 之间的最短距离是多少?
- - + + - - + + -

第九题(6 分) 将 V2O5 溶于草酸,再滴入 H2O2-KOH 混合溶液,得到一种带有 2 份结晶水的钾盐沉淀 X。已知 X 中含 13.68%的 V 和 47.27%的 O。 1.通过计算确定 X 的化学式; 2.写出 X 的合理结构简式 3.画出 X 的结构式。

第十题(9 分) 称取液体 A 464.7 mg,使之溶于水中,溶液具有明显的酸性。需要 6.000 mmol 的 Ba(OH)2 才能中 和它,同时溶液中产生沉淀 B 760.0 mg。过滤出沉淀并洗涤后用稀 H2SO4 处理,沉淀 B 转化为一溶液 C,
2 与此同时又产生一新沉淀 D 700.2 mg,B、D 类质同晶。溶液 C 中加入过量的 KI 后、用 S2O3 -滴定,耗

去 0.3000 moL/L 的 Na2S2O3 溶液 30.00 mL。
3

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1.试确认各符号所代表的化合物; 2.写出 A 与 Ba(OH)2 反应的总方程式; 3.写出 C 与过量 KI 反应的离子方程式; 4.A 的蒸气可以用中性亚硫酸钠溶液吸收,写出反应方程式。

2014-5-13

第十一题(12 分) 配位化合物 A 是单核配合物分子,由 11 个原子组成;微热后失重 11.35%得到 B;B 进一步加热又失 重 26.66%(相对 B)得到金属 C;B 极难溶于水,不溶于乙醇、乙醚,能溶于盐酸。A 有 2 种异构体 A1、 A2,其中 A2 能与草酸盐反应得到一种式量比 A 略大的配合物分子 D(A1 无相似反应) 1.写出 A、B、C 的化学式; 2.写出 B 溶于盐酸后产物的名称; 3.试画出 A1、A2、D 的结构,并比较 A1、A2 在水中溶解性的大小。 4.A 还有若干种实验式相同的离子化合物。它们每个还满足如下条件:是由分立的、单核的离子配 合物实体构成的;仅含 1 种阳离子和 1 种阴离子。 (1)符合上述条件的离子化合物的精确的分子式有多少种。 (2)其中 1 种与 AgNO3 反应(物质的量之比为 1︰2)得到两种组成不同的配合物,写出反应的化 学方程式。

第十二题(8 分) 洛索洛芬是一种非甾体抗炎镇痛药,具有较强的抗炎、镇痛、解热作用。右图所示结构是其重要中间 体。 请从苯、甲苯、苯磺酸、对甲基苯磺酰氯、三乙胺、甲醛、丙酸乙酯、乳酸乙酯、N-溴代丁二酰亚 胺及无机试剂,合成该中间体(限用具有高产率的各反应,标明合成的各个步骤)。

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参考答案 第[一]题(4 分) Sn(1 分) 第五周期ⅣA 族(1 分) 将 Sn(NO3)2 溶于少量稀 HNO3,并加入 Sn 粒防氧化(2 分) 第[二]题(5 分) 1.A:Bi5(AsF6)3(3 分); 2.10Bi+9AsF5=2Bi5(AsF6)3+3AsF3(2 分)。 第[三]题(16 分) 1.(1)第六周期ⅢB 族(或镧系) 4f46s2 8(各 1 分)
3+ + (2)2Nd+6H =Nd +3H2↑(1.5 分)

2014-5-13

(3)ρ=4M/NA(2

r)3=7.001 g/cm3(2 分)

(4)Nd2Fe14B(1.5 分) (5)Nd3Al5O12(1.5 分) 2.(1)是 六价铬(各 0.5 分) (2)肾(0.5 分) (3)随着年龄增加,人体内含铬量就会减少(1 分) 3.(1)具有 1 个酯的结构,水解得到醇和乙酸钠(1 分) (2)与 O2 以物质的量 2︰1 反应(1 分) (3)2 =256(2 分) 第[四]题(5 分) 1.LaNi5(1 分) 2.18(1.5 分) 3.LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6H2O(1 分) 4.LaNi5H6+6NiO(OH) 第[五]题(8 分) 1.如图,必需同时达到平衡(2 分) 2.压缩到 0.5 L 后浓度立即达到原来的 2 倍(1 分) 反应 2NO2 N2O4 平衡常数为 Kc=0.1/1.62=0.273 L/mol(1 分)
2 设新平衡时 N2O4 为 x mol,则(x/0.5)/[(3-2x)/0.5] =Kc(1 分) 8

LaNi5+6Ni(OH)2(1.5 分)

解得 x=0.87 mol(1 分) 即 c(N2O4)=1.74 mol/L、c(NO2)=2.52 mol/L(1 分) 如图,必需同时达到平衡(1 分)

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2014-5-13

第[六]题(8 分)

1.顺:

(1 分)

反: 顺:Z-9-烯十八酸 反:E-9-烯十八酸(1 分)

(1 分)

2.顺式结构沸点高(1 分) 熔点低(1 分) 3.反式脂肪酸能量高,因为顺式脂肪酸加热易变成反式脂肪酸(1.5 分) 4.熔点高,易堵塞血管(1.5 分) 第[七]题(9 分) 1.X:FNO2 X 中 N 原子的杂化形态为 sp2。(各 1 分) 2.HNO3+FSO3H=FNO2+H2SO4;该反应为取代反应。(各 1 分) 3.FNO2+2NaOH=NaNO3+NaF+H2O;FNO2+C2H5OH=C2H5ONO2+HF。(各 1 分) 4.FNO2+BF3=NO2BF4(1 分);B-F 键长增大,原因是 BF3 中存在大 π ,B-F 键长较短;而 形成 NO2BF4 后,大 π 键消失,硼原子杂化由 sp2 杂化形态变成 sp3 杂化形态,因此,B-F 键长增大。 (2 分)
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第[八]题(10 分) 1.154 pm(1.5 分)

2014-5-13

2.ρ=1×325.0/[6.022×1023×(4.19×10 8)2×(7.94×10 8)]=3.87 g/cm3。(1.5 分) 3.Hg2 :压扁的正八面体 NH4 :压扁的正四棱柱(各 1.5 分,无压扁各 1 分) 4.Cl 的空间环境不同,可分为两类:体内的两个 Cl ①为一类;棱边中点的 4 个 Cl ②为另一类。 前者距 NH4 较近(335 pm),距 Hg2 也较近(241 pm);后者距离 NH4
- - - - + + + - - - + +





397 pm,距 Hg2
- -



296 cm。

Cl ①与邻近晶胞的 Cl 的距离最短为 3.13 pm,Cl ①与 Cl ②的距离为 382 pm;Cl ②与 Cl ②的距离为 419 pm。(4 分)

第[九]题(6 分) 1.V︰O=1︰11,式量:372.3,扣除 V、O 及 4 个 H 剩余 141.3,应为 3 个 K,2 个 C; 化学式为:K3VC2H4O11(2.5 分) 2.K3[VO(O2)2(C2O4)]· 2H2O(1.5 分)

3.

(2 分)

第[十]题(9 分) 1.A:CrO2Cl2(2 分) B:BaCrO4 C:H2Cr2O7 D:BaSO4(各 1 分) 2.CrO2Cl2+2Ba(OH)2=2BaCrO4+BaCl2+2H2O(1.5 分) 3.Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O(1 分) 4.2CrO2Cl2+3SO32-+H2O=2Cr(OH)2++4Cl-+3SO42-(1.5 分)

第[十一]题(12 分) 1.A:Pt(NH3)2Cl2(1.5 分) B:PtCl2(1 分) C:Pt(1 分) 2.四氯合铂(Ⅱ)酸(1 分) 3.A1:(1 分) B:(1 分) D:(1.5 分) 在水中溶解度较大的是 A2(1 分) 4.(1)4 种([Pt(NH3)4]重+、[Pt(NH3)3Cl]+与[Pt(NH3)Cl3]-、[PtCl4]2-组合)(1 分) (2)[Pt(NH3)4][PtCl4]+2AgNO3=Ag2[PtCl4]+[Pt(NH3)4](NO3)2(2 分)

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