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2011年第25 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试卷


2011 年第 25 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试卷 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)
2011 1 5


09 5 10

11 6 14 7 12

9:00-12:00 8 8 9 15 10 11 100

2 6

3 9

4 10



小时。 迟到超过半小时者不能进考场。 小时内不得离场。 时间到, 把试卷(背 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。 面朝上 放在桌面上,立即起立撤离考场。 放在桌面上 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 后一页。 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。 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。 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。 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
He 4.003 Ne O B C N F Li Be 6.9419.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Al Si P S Cl Ar Na Mg 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 22.99 24.31 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se 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 Sn Sb Te I Xe Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In 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 Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Cs Ba [210] 132.9137.3 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 Ra [223] [226]Ac-Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt H

1.008

相相相相相相









1

(5

) 1996 112 2004

GSI

-

112 Uub(Ununbium) Cn(Copernicium) 1-1 GSI B B 1

2009
70

IUPAC Zn
208



Pb

1

自 治







1-2 Wikipedia

48

Ca

238



U

1



1-3 Dubna -282 Uuo

2006

Uuo 1

3 α

α 1





2

(6

)

Sc3+

78pm N3-

132pm

2-1 N31

ScN N30.5

0.5

Sc3+

2-2

ScN

1

2-3

3

3

(9

) 1923

N·V·Sidgwick

EAN

EAN 18

3-1 18 3 A.Co(CO)4 B.CH3Mn(CO)5 C.[(C5H5)Mn(CO)2(NO)]+

3-2 Mn(CO)5 Mn2(CO)10 3-3 1.5 EAN

EAN 2 V(CO)6

3-4 3-5

K2[PtCl3(C2H4)] 0.5 EAN 2

4 (10 4-1 Cu

) (1 ) (1 )

4-2

(1

)

(1

)

4-3

H2

WO3

(2

)

4-4 LiH )

(1

)

AlCl3

AC(~

(1.5

4-5 NaOH

CO

(1.5

)

5

(10

) m.p.241.5℃ ℃

m.p.51.3℃ ℃

5-1 2

Na2Cr2O7

5-2 4

5-3 2 1

煤气灯

5-4 6 (14 ) Wacker

1

O R
6-1

PdCl2, H2O CuCl2,O2
Wacker

R
π-d 2 2

6-2 1
H2 O: R Cl Pd Cl

1
OH

H2O Nucleophilic Attack

PdCl

R
H

β-Hydrogen Elimination

OH

O R

R

6-3

CuCl2

O2

3

6-4

PdCl2

1

2

6-5

2

7 7-1

(12

)

(carbine) A B C 3

7-2 4

7-3 1939

St.Pfau

Plattner

Buchner

2

3

7-4 W(CO)6 A B 2

8

(8

)

M 2

3

M ( H 2 O ) 3+ 6

2

2 M ( H 2O )6 +

8-1

2

8-2 M2+ M2+ 2 8-3 KCN 4 B A C 1 B C D D A B C D 2 M A B B C KCN 8

8-4 M3+ 9 (15 ) Tetrabor 19

1 Mohr 9.3

9-1 1930 X

1899 X

Henri Moissan Y 3

9-2 Moissan Y G 2:7

Tetrabor X Y

X

3

9-3 9-4 Tetrabor

1 Mg Y 2 X 1

9-5 1

X Y 2

Mohr

9-6 Tetrabor

1

9-7 X

1

X

1

10

(11

) 2010

9

10-1

2

10-2 2

2

10-3 2
O
Bu-t Bu-t

H N
HN N N N NH2 NH

H N

O

O

Molcular A

Molcular B

10-4

3+3

3

2011

1

届全国高中学生化学竞赛(省级赛区) 第 25 届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试卷参考答案
第一题(共 5 分) 1.30Zn + 82 Pb →112Cn (1 分) 2.20Ca + 92 U →112Cn (1 分) 3.118Uuo (1 分)
294 294 118Uuo 48 238 286 70 208 278 277 112Cn

(1 分)

→32He +112Cn (1 分)

4

282

第二题(共 6 分) 1.78pm/132pm=0.59∈[0.414,0.732)故为八配位的 NaCl 型。(0.5 分) 配位数 Sc3+为 6,N3-为 6。(各 0.5 分)N3-为 ccp 型堆积。(0.5 分) 2.a=2(rSc+rN)=(78pm+132pm)*2=420pm(0.5 分) dScN=4MScN/(NAa3)=5.29g·cm-3(0.5 分) 3.对称元素为: (1 分)对称轴:六条 C2(可不写)、四条 C3、三条 C4 (1 分)对称中心:一个 i (1 分)对称面:九个 σ 第三题(共 9 分) 1.A:不稳定(1 分) B:稳定(1 分) C:稳定(1 分) 2.Mn2(CO)10 结构如下:(2 分,画成桥基 CO 不得分)

CO OC OC Mn OC CO

CO CO Mn CO

CO CO

3.V 在 V(CO)6 已为 6 配位(0.5 分),如若双聚,则必然会导致至少七配位的结构 (0.5 分),则配位环境拥挤,反而不稳(0.5 分)。 4.三氯·一(乙烯)合铂(II)酸钾,或 Ziese(蔡斯)盐。(0.5 分) 5.这是平面四方形络合物(1 分),作为 16e 配合物在平面四方形场中可获得较高 的 CFSE(1 分)。 第四题(共 10 分) 1. 2Cu + O2 + CO2 + H 2O = Cu (OH ) 2 ? CuCO3 (1 分)
Cu (OH ) 2 ? CuCO3 ? 2CuO + CO2 ↑ + H 2O (1 分)

2. 4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H 2O = 4 NaOH + 4 Na[ Au (CN ) 2 ] (1 分)
2 Na[ Au (CN ) 2 ] + Zn = Na2 [ Zn(CN ) 4 ] + 2 Au (1 分)

3. WO3 + 3H 2 ? W + 3H 2O (1 分)
WO3 + 4C (overlimit ) ? WC + 3CO ↑ (1 分)

4. 2 LiH + B2 H 6 = 2 LiBH 4 (1 分) 不反应(1.5 分) 5. NaOH + CO ? pressure? HCOONa (1.5 分)
heat

第五题(共 10 分) 1.(2 分,未配平不得分,不写条件仅得 1 分)
CH3 CO2H

+ Na2Cr2O 7 + 4H2SO4
NO2 NO2

+ Na2SO4+Cr2(SO4)3 +5H2O

2.水冷凝管未装螃蟹钳(1 分),三颈瓶悬空且在煤气灯火焰上直接加热(1 分)。 应在水冷凝管中间部分加螃蟹钳(1 分),并隔铁圈、石棉网加热(1 分)。 3.不妥(0.5 分)。阻塞后将导致容器内压强增大,可能会有安全事故(0.5 分);且 压强增大,温度上升更快,反应物将更多地离开溶液,得不偿失(1 分)。应停止 或减缓加液(0.5 分)并在必要时用冰水浴冷却(0.5 分)。 4.酸碱滴定法(1 分,写熔点测定得 0.5 分)。 第六题(共 14 分) 1.图示如下(2 分)电子过程为从 d 原子轨道流向 π*分子轨道形成反馈 π 键(1 分) 以及从 π 分子轨道流向 Pd 的杂化轨道形成 σ 键(1 分)。

+

π* orbital which is empty

d orbital which is full of electron

Newly Formed Molecular Orbital

2.在水分子亲核进攻的一步中, 是属于烯烃的一对电子转移至 C-Pd 间, 而在 β-H 的消除一步中,这一对电子被 PdCl 带走。(1 分)氧化剂就是 Pd(II)(1 分)。 3. 2CuCl2 + Pd = 2CuCl + PdCl2 (2 分) 4CuCl + 4 HCl + O2 = 4CuCl2 + 2 H 2O (1 分) 4.PdCl2 是催化剂(1 分)。总反应如下(2 分,未配平不得分,条件错误得 1 分):
O R

+ 1/2O2

PdCl2, H2O CuCl2

R

5.该反应原子经济性很高,原料低廉,催化剂易得,是很好的反应。(1 分,涉及 “绿色化学”即可得分)它是用于工业化大规模生产(1 分)。 第七题(共 12 分) 1.A、B、C 依次为:

R2 R1

NNHTs

R2 R1

NNTs Li

R2

N
R1
(1 分)

N
(1 分)

A
H C H

(1 分)

B
H2 C

C

2.单线态和三线态如下:
H H

(1 分) 三线态卡宾 (1 分) 单线态卡宾为 sp2 杂化,三线态卡宾为 sp 杂化。(1 分) 根据 Hund 规则, 含自旋相反的一对孤对电子的单线态卡宾比双自由基型的三线 态卡宾稳定。(1 分) 3.它属于电环化反应(1 分)[σ2s+π4p],过渡态如下:
单线态卡宾

CO2R

6e Midstate

CO2R

(2 分) 4.A、B 如下(各 1 分):

A

B

第八题(共 8 分) 1.钴(0.5 分),它在第四周期第 VIII 族(0.5 分)。电子排布为[Ar]3d74s2 ,或 1s22s22p63s23p63d74s2(1 分)。 2.(如下所示,各 1 分,不标电荷不得分)
O O N O Co O N O O N O O O O O N

2-

O N O Co O O N O O O N O O O N

O

2-

O

O

3.A.Co(CN)2 B.K4[Co(CN)6] C. K3[Co(CN)6] D.H2(各 0.5 分)
? ? 这说明了水溶液体系中还原电极电势 ?Co (CN )3? / Co ( CN )4? 低于 ?O /OH ? (1 分, 答成 “Co
6 6 2

的二价配合物很容易被氧化至三价。”可得 0.5 分) 4.钾离子或 K+(1 分) 第九题(共 15 分) 1.X4Y(3 分,写 X13Y2 同样得 3 分) 2. 2 X 2O3 + 7Y ?
molten

? X 4Y + 6YO ↑ (3 分,不写条件得 1 分)

3.原子晶体(1 分) 4. 2 X 2O3 + 6Mg + Y ?
heat

? X 4Y + 6MgO (2 分,不写条件得 1 分)酸处理(1 分)。

5.X 为 B(1 分),Y 为 C(1 分)。立方氮化硼(1 分,写金刚石得 0.5 分)。 6.可用于制作热核反应堆的中子减速材料(1 分)。 7.氮化硼、硼砂(至少 1 个,得 1 分)。 第十题(共 11 分) 1.“水分子整齐排列”,达到这个目的,一要破坏氢键体系(0.5 分),二是它违 反了熵增大原理(1 分,或答热力学第二定律),过程的 ?G>0,正向不自发(0.5 分)。 2.朊蛋白分子与未变性蛋白质分子间结合成以次级键(主要是氢键)缔合体(1 分),放出大量的热(0.5 分),就算熵减,过程的 ?H 也足以弥补 T?S,最终可使 体系自由能降低(0.5 分),故正向自发。抗体识别的是特定的抗原决定簇(1 分), 而朊蛋白的作用机理仅是将分子扭曲变形,未变其一、二级结构(1 分)。其化学 基团并未改变,故抗体不能识别。 3.(2 分,如下图所示,不表示出氢键不得分)
Bu-t Bu-t Bu-t Bu-t

N H O H N O N H O H N

N N

N H O H

N H N H N N H O O

N N

N H O H H N H O O N

N H

N

4.(3 分,如下所示,不表示出氢键不得分)
Bu-t Bu-t

H O N O H N t-Bu N N t-Bu N H N N H H

N N H

N N N H

N

H N O H N N H

O

H N H N N Bu-t N Bu-t

O H N

O H N

H O H O N N

H

H O


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