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2008高中化学竞赛初赛模拟试卷(4)


2008 高中化学竞赛初赛模拟试卷(4) 高中化学竞赛初赛模拟试卷( )
(时间:3 小时 满分:100 分) 时间: 满分:
题 号 满 分
H 1.008 Li 6.941 Na 22.99 K 39.10 Rb 85.47 Cs 132.9 Fr [223]

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10
He 4.003 Ne 20.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]

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(4 分) 1.下列物质中,可溶于水的是 .下列物质中,

A 胆固醇: 胆固醇:

B 芬必得: 芬必得:

C 维生素 C: :

D 保幼激素 JH-I: :

2.信息、材料和能源被称为新科技革命的三大支柱。下列有关说法错误的是 .信息、材料和能源被称为新科技革命的三大支柱。 A 在即将到来的新能源时代,核能、太阳能、氢能将成为主要能源 在即将到来的新能源时代,核能、太阳能、 B 目前中美日等国掌握的陶瓷发动机技术,大大提高了发动机的能量转化效率 目前中美日等国掌握的陶瓷发动机技术, C 2002 年 12 月 30 日发射成功的“神州四号”使用了大量的复合材料 日发射成功的“神州四号” D 法国已经掌握了核燃料的循环使用,并应用在各核电站中 法国已经掌握了核燃料的循环使用, 3.下列热化学方程式中△H 的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是 .下列热化学方程式中△ A CH4(g)+ 2(g)= 2(g)+ 2O(g) △H=- )+2O )=CO )+2H ( ) ;△ =- =-802.3kJ/mol )+ )= )+ ; B H2(g)+Cl2(g)=2KCl(g) △H=- ;△ =- =-184.6kJ/mol ) ) ( ) ; C 2H2(g)+ 2(g)= 2O(l) △H=- )+O )=2H ( ) ;△ =- =-571.6kJ/mol )+ )= ; D CO(g)+1/2O2(g)= 2(g) △H=- )=CO ;△ =- =-283kJ/mol ( ) )= ) ; 4.右图为一种冰的晶胞,请问该每个晶胞中有几个氢键 .右图为一种冰的晶胞, A 2 B 4 C 8 D 12
4- 1 -

第二 题(8 分) 不同温度下 CuSO4·5H2O 脱水的平衡压力为: 脱水的平衡压力为: 化 学 反 应 CuSO4·5H2O s) (1) ) () CuSO4·3H2O s) (2) ) () (3)CuSO4·H2O(s) ) () CuSO4·3H2O s) +2H () + 2O(g) CuSO4·H2O s) +2H () + 2O(g) CuSO4(s)+ 2O(g) )+H )+
2 2

p(H O)/kPa
2

298K 1.04 0.75 0.11

323K 6.05 4.12 0.60
2

298K 时, , (H O)>1.04kPa, CuSO4· 2O 不分解; (H O)=1.04kPa 5H 不分解; 平衡关系表明: p 平衡关系表明: 若 p , 1.04kPa>p(H O)>0.75kPa, CuSO4· 2O 5H 3H 处于平衡; 3H > 表明 CuSO4· 2O 和 CuSO4· 2O 处于平衡; , 是 (H O)=0.75 kPa 是 CuSO4· 5H 、 CuSO4· 2O 和 CuSO4; H 3H2O 稳定区, 稳定区, 而没有 CuSO4· 2O、 p 处于平衡…… 和 CuSO4·H2O 处于平衡…… 1.请把以上结果按下列要求作图 .
2

p(H2O)/kPa

1

3

5

p(H2O)/kPa

固相中n(H2O)/n(CuSO4)

T/K

2.若 CuSO4·5H2O(固)处于水的饱和蒸气压,如 3.13kPa(298K) 处于水的饱和蒸气压, 、12.3kPa(323K) . ( ) 、 ( ) 可能会发生什么作用? 下,可能会发生什么作用?

第三 题(8 分) 红磷是暗红色粉末,需密封保存,若保存不当易变质,呈粘稠状。 红磷是暗红色粉末,需密封保存,若保存不当易变质,呈粘稠状。变质后的物质用水 洗涤、过滤,将固体物干燥,得到纯净的红磷。向洗涤液中滴入硝酸银溶液, 洗涤、过滤,将固体物干燥,得到纯净的红磷。向洗涤液中滴入硝酸银溶液,得到黑色固 体和无色气体,该气体在空气中变成棕色气体。 体和无色气体,该气体在空气中变成棕色气体。 1.用化学方程式表示红磷保存不当变质的原因,及洗涤液和 AgNO3 所发生的反应。 所发生的反应。 .用化学方程式表示红磷保存不当变质的原因, 2.洗涤液中所溶物质为 A,A 是 P 通过五个共价键和其他原子结合的产物,其中含 通过五个共价键和其他原子结合的产物, . , 该物质的结构式。 有 2 个-OH,请写出该物质的结构式。 ,请写出该物质的结构式 3.写出 A 物质和过量 NaOH 溶液反应的离子方程式。 溶液反应的离子方程式。 .

第四 题(8 分) SO3 和 O3 的混合气体经光解作用可产生两种气体 A 和 B。 。 其摩尔质量之比约是 1︰3。 ︰ 。 经振动光谱测试: 具有两种不同的氧原子。 经振动光谱测试:气体 B 具有两种不同的氧原子。 1.确定 A 和 B 物质,并画出 B 分子的结构。 物质, 分子的结构。 . 2.上述反应可看作光化学反应。请写出上述两步反应的反应机理。 .上述反应可看作光化学反应。请写出上述两步反应的反应机理。 3.请根据 B 的物质结构预测其稳定性和化学性质。 的物质结构预测其稳定性和化学性质。 .
4- 2 -

第五题(12 分) “细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采 细菌冶金” 金属矿石, 金属矿石,例如氧化亚铁硫杆菌在溶液中能将黄铁矿氧 并使溶液酸性增强 其过程如下: 性增强, 化为 Fe2(SO4)3,并使溶液酸性增强,其过程如下: 1. )从生物代谢看, )过程属 (1) (b) 作用; . ( 从生物代谢看, ( 作用; 。 (2)氧化亚铁硫杆菌的代谢类型应是 ) 2.写出(a)过程的化学反应方程式。 .写出( )过程的化学反应方程式。 3.人们可利用 Fe2(SO4)3 作强氧化剂溶解铜矿石(Cu2S) 然后加入铁屑进一步得到 作强氧化剂溶解铜矿石( ,然后加入铁屑进一步得到 . ) , 请你写出其离子反应方程式。 铜,请你写出其离子反应方程式。 4.工业上可利用粗铜(含 Zn、Ag、Au 等)经电解制得精铜(电解铜) 写出电解过 经电解制得精铜(电解铜) 。写出电解过 .工业上可利用粗铜( 、 、 。 程中的电极材料和电极反应。某工厂按此原理, 精铜, 程中的电极材料和电极反应。某工厂按此原理,平均每秒生产 A mol 精铜,求电解机槽中 平均电流强度。 设阿伏加德罗常数为 N,每个电子带电量为 e C) 平均电流强度。 (设阿伏加德罗常数为 , ( ) 5.请评价细菌冶金的优点。 .请评价细菌冶金的优点。

第六 题(8 分) 草酸铂亦称奥沙利铂,是继顺铂之后的第三代铂类抗肿瘤临床药物, 草酸铂亦称奥沙利铂,是继顺铂之后的第三代铂类抗肿瘤临床药物,它由 K2PtCl4 与 1,2-二胺基环己烷(A)经下列反应而得(D) , -二胺基环己烷( )经下列反应而得( ) 。
3 2 2 4 ? ? K2PtCl4+A ?? → B ?? ??→ C ?? ? → D B 为淡黄色晶体,含 Pt 约为 51.3%;C 为 1︰2 型电解质;将 D 在 N2 中热分解,于 为淡黄色晶体, 中热分解, ; ︰ 型电解质; 250~270℃间有剧烈反应,残重为 48.6%。请回答: %。请回答 ~ ℃间有剧烈反应, %。请回答: 1.画出 A、B、C、D 的化学结构式 . 、 、 、 的化学结构式 2.写出 B→C、C→D 和 D 热分解的反应方程式。 热分解的反应方程式。 . → 、 →

25 o C

AgNO 溶液

K C O /?

第七题(11 分) 能直接与Ⅶ 某元素 A 能直接与ⅦA 族某一元素 B 反应生成 A 的最高价化合物 C,C 为一无色而 , 有刺鼻臭味的气体, %,在 有刺鼻臭味的气体,对空气相对密度约为 3.61 倍,在 C 中 B 的含量占 73.00%,在 A 的 %, 最高价氧化物 D 中,氧的质量占 53.24%。 %。 (1)列出算式,写出字母 A、B、C、D 所代表的元素符号或分子式。 )列出算式, 、 、 、 所代表的元素符号或分子式。 2.C 为某工厂排放的废气,污染环境,提出一种最有效的清除 C 的化学方法,写出 的化学方法, . 为某工厂排放的废气,污染环境, 其化学方程式。 其化学方程式。 3.A 的最简单氢化物可与 AgNO3 反应,析出银,写出化学方程式。 反应,析出银,写出化学方程式。 .

第八 题(5 分) 称取含 CaCO3 60%的试样 0.25g,用酸溶解后加入过量(NH4)2C2O4,使 Ca2+沉淀为 % ,用酸溶解后加入过量 CaC2O4。在过滤、洗涤沉淀时,为了使沉淀溶解损失造成的误差不大于万分之一,应该 在过滤、洗涤沉淀时,为了使沉淀溶解损失造成的误差不大于万分之一, 质量百分比浓度至少为多少的(NH4)2C2O4 作洗涤液? 已知溶液中当 Ca2+ 和 作洗涤液? 用 100mL 质量百分比浓度至少为多少的 -9 2— C2O4 离子物质的量浓度的乘积等于或大于 2.3×10 时会析出 CaC2O4 沉淀。 沉淀。 ×
4- 3 -

第九题(13 分) Parecoxib 为第二代环氧合酶—2(COX 一 2) 由美国 Phamarcia 公司专为治疗与外 为第二代环氧合酶— ( ) ,由美国 , 科手术或外伤有关的剧烈疼痛而开发, 合成路线如下: 科手术或外伤有关的剧烈疼痛而开发,其合成路线如下:

1.写出 A~E 的结构简式。 . ~ 的结构简式。 2.命名 A 和 B。 . 。 4.为什么 E 可与 NaOH 反应? 反应? . 4.用﹡标出化合物 F 中所有的手性碳,F 的光学异构体数目为 中所有的手性碳, .



第十题(11 分) 碳酸钙是自然界中分布最广的一种碳酸盐,碳酸钙难溶于水, 碳酸钙是自然界中分布最广的一种碳酸盐,碳酸钙难溶于水,但能溶于 CO2 的水溶 液中。碳酸钙矿床的地下水流出地面后, 液中。碳酸钙矿床的地下水流出地面后,由于压强减小而放出 CO2,年深日久可形成石笋 - - 或钟乳石。 ℃ 或钟乳石。25℃时,大气中的 CO2 分压约为 pCO2=3×10 4≈10 3.54 atm。已知: × 。已知: -1.47 )+H = K0=[H2CO3]/pCO2=10 CO2(g)+ 2O=H2CO3 )+ + - H2CO3 H +HCO3 K1=10-6.4 pK2=10.3 -8.3 2- 2+ CaCO3(s) Ca +CO3 Ksp=10 ) 1.写出石灰岩地区形成钟乳石的化学方程式。 .写出石灰岩地区形成钟乳石的化学方程式。 2.试计算雨水的 pH 及 CO32-浓度。若测得某时某地雨水的 pH 为 5.4,试分析产生 浓度。 . , 此结果的可能的原因。 此结果的可能的原因。 3.石灰岩地区的地下水流入河水,设河水 pH=7,在 25℃、pCO2=10-3.54 atm 下, .石灰岩地区的地下水流入河水, = , ℃ 2+ 当达到平衡时, 浓度是多少? 当达到平衡时,Ca 浓度是多少 溶解度小的原因。 4.试述 NaHCO3 比 Na2CO3 溶解度小的原因。 .

第十一题(12 分) 十一题 作用下, 天津大学化学系张明杰先生等作了由苯甲醇在 NaOH 作用下,用 CuCl2 催化并通入 2H Cu(OH)2 空气得到苯甲酸的实验, 提出了该实验的机理是 CuCl· 2O ?NaOH → Cu(OH)2, 空气得到苯甲酸的实验, · ? ? 作为氧化剂使
[O] -CH2OH ??→

再发生歧化反应,请回答下列问题: -CHO 再发生歧化反应,请回答下列问题:

1.此实验反应分两步,一步是产物生成与处理,另一步是催化剂回收。请详细介绍 .此实验反应分两步,一步是产物生成与处理,另一步是催化剂回收。 如何使原料与产物分离? 如何使原料与产物分离? 2.用反应方程式表述该反应机理。 表述该反应机理。 .用反应方程式表述该反应机理 3.这个实验是较理想的绿色化学实验,请对此评价。 .这个实验是较理想的绿色化学实验,请对此评价。

4- 4 -

参考答案
第一 题(4 分) 1.C 2.D 3.D . . . 第二 题(8 分)

4.B .

1. .

( 3 分) 图中标反应方程式与否均可) (图中标反应方程式与否均可) 2.可能发生 CuSO4·5H2O 潮解,得饱和 CuSO4 溶液。 分) 潮解, 溶液。 (2 . ( 第三 题(8 分) 1.4P+3O2=2P2O3(1 分) 2O3+3H2O=2H3PO3(1 分) ;P . + ; = 若除答出上述答案外, 不扣分) (若除答出上述答案外,还写出 4P+5O2=2P2O5;P2O5+3H2O=2H3PO4 不扣分) + = 2H3PO3+AgNO3=Ag↓+NO↑+2H3PO4(2 分) ↓ ↑
O

( 3 分)

2. HO P OH (2 分) .
H

3.H3PO3+2OH-=2H2O+HPO32-(2 分) . + 第四 题(分) 1.A:O2(1 分) :SO4(1 分) ;B: ; ; . : 2.O3 . O2+O;SO3+O=SO4(2 分) ; = ( 2 分)

分子存在三元环,并有过氧键,因此不稳定,易分解, 3.SO4 分子存在三元环,并有过氧键,因此不稳定,易分解,2SO4=2SO3+O2(1 . ;并具有强氧化性 分) 并具有强氧化性,漂白性等(1 分) ;并具有强氧化性,漂白性等( 第五题(12 分) 1. )化能合成(1 分) (1) . ( 化能合成( (2)自养需氧型(1 分) )自养需氧型( 2.4FeS2+15O2+2H2O . 3.①Cu2S+10Fe3++4H2O . + 2Fe2(SO4)3+2H2SO4(2 分) 2Cu2++10Fe2++8H++SO42-(2 分)

2 2 ②Fe+Cu +=Fe ++Cu(1 分) + ( - 4.正极:粗铜 Cu-2e =Cu2+;负极:精铜 Cu2++2e-=Cu;ANe(各 1 分) 负极: .正极: - ; ( 5.①对贫矿、尾矿的开采更有价值;②能大大降低能源消耗,利于减少污染(2 分) . 对贫矿、尾矿的开采更有价值; 能大大降低能源消耗,利于减少污染(

4- 5 -

第六 题(8 分)

1. : A: .

B: :

C: :

D: :

(各 1 分) 2. . +2H2O+2AgNO3→ + (NO3)2+2AgCl↓(1 分) ↓

(NO3)2+K2C2O4→

( +2KNO3+2H2O(1 分)

C8H14N2O4Pt Pt+CO2↑+N2+C6H14(2 分) + 第七题(11 分) 1.设 C 为 ABx,D 为 AOx/2,则有: 则有: . A+xB=3.61×28.84=104.11 + = × =

xB =73.00% % A + xB

x × 16 2 =53.24% x A + × 16 2

求得 x=4,A=28.11,B=19.00(3 分) = , = , = ( : 可知 A:Si;B:F;C;SiF4;D:SiO2(各 1 分) : ; : ; ; 2.用纯碱溶液吸收 SiF4,反应式为: 反应式为: . 3SiF4 十 2Na2CO3+2H2O=2Na2SiF6↓+H4SiO4+2CO2↑(2 分) = 3.SiH4+8AgNO3+2H2O=Ag+SiO2↓+8HNO3(2 分) . = + 第八 题(5 分) 0.019% 第九题(13 分) 1.A: . : ( 1 分) ;B: : ( 1 分) ;C: : (2 分) ;

D: :

;E: ( 2 分) : ;

( 1 分)

2.A:苯乙酰氯(1 分) B:苄基苯酮(1 分) . :苯乙酰氯( :苄基苯酮( 3.N 上的未共用电子与碳氧双键共轭而离城,使 N 上的电子云密度降低;其盐的负 上的电子云密度降低; . 上的未共用电子与碳氧双键共轭而离城,
4- 6 -

离子有很大的共振稳定性,因而使其共轭酸酸性大大增强。 (2 离子有很大的共振稳定性,因而使其共轭酸酸性大大增强。 分) (

4. .

,光学异构体 (1 分) 光学异构体 4 种(1 分) ,

第十 题(分) 1. Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)(各 1 分) . = 2 - + - 2.因为 Ka1 Ka2,所以可忽略 HCO3 的第二步电离。所以 的第二步电离。所以[H ]=[HCO3 ] . = 所以[H+]= 所以 = [CO32-]= =
+ - =2.012×10 6,所以 pH=5.70(2 分) × = ( - =5.012×10 (1 分) × -11 -

等酸性气体( 雨水中溶解了 SO2、NO2 等酸性气体(1 分) 3.[H2CO3]=P·K0=3×10-4×10-1.47=1.016 5×10-5 . = · × × [CO32-]= = 所以[Ca2+]= 所以 =
8 =2.028 4×10- (2 分) ×

=0.247mol/L(1 分) / (

4.因为 NaHCO3 中 HCO3-能发生双聚或多聚 能发生双聚或多聚 .
2 溶解度减小。 (2 比 CO3 -弱,所以使 NaHCO3 溶解度减小。 分) ( 十一题 第十一题(分) 1.phCH2OH+Cu(OH)2→CuOH+H2O+phCHO . + + +

,与水的作用

phCHO ?? → phCOONa(phCH2OH) ??→ phCOOH ? ( )
NaOH HCl

(+H + (1)phCOONa/Cu(OH)(+ 2O+NaCl) ) (+ ) 碴:CuOH+H2O+[O]→Cu(OH)2 重复使用 + + → )+HCl→phCOOH(+ (+NaCl+H2O) (2)液 phCOONa(NaOH+H2O)+ ) ( + )+ → (+ + ) phCOOH(+ (+NaCl+H2O) (+ + ) (5 分)

2.反应机理: .反应机理:

可见该反应在通入空气下 phCH2OH 可全部转化为 phCOOH,所以只须作 phCOOH , 的提取分离即可。 (4 的提取分离即可。 分) ( 3.这个实验是无溶剂的绿色化学实验,反应特点是原料 .这个实验是无溶剂的绿色化学实验, 成 学实验。 (3 学实验。 分) (
4- 7 -

-CH2OH 可全部转化

-COOH,因此后处理也较简便,催化剂又可反复使用,因而是较理想的绿色化 ,因此后处理也较简便,催化剂又可反复使用,


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