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IChOLand0705
中国化学会2007年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题
(2007年9月16日9:
00-12:
00共计3小时)
●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1题
近年来正在开发一种新型绿色化学介质—离子液体。
通常离子化合物的熔点较高,而离子液体是室温下表现为液体的离子化合物。
最早发现的离子液体硝酸乙基胺的熔点只有12℃。
离子液体由有机阳离子和无机阴离子组成。
制备方法非常简单,如卤盐和金属卤化物直接化合,酸碱中和,复分解反应等。
写出下列离子液体的制备反应方程式。
1.硝酸乙基胺
2.由甲基咪唑
制氯化1—丁基—3—甲基咪唑,再与三氯化铝作用。
3.由甲基咪唑制碘化1—乙基—3—甲基咪唑,再在甲醇中与四氟硼酸银作用。
第2题
3.07g的化合物D溶解解在过量NaOH水溶液中。
由硝酸中和到pH=7,并加入过量硝酸钙,获得的溶液过滤了白色沉淀后,烘干并称量,沉淀的质量是3,1g.。
剩余的溶液中,加入过量硝酸银溶液得到8,61g另外的白色沉淀。
1.确定物质D写出所有提及到的反应的方程式。
2.D与氨反可能形成什么物质?
第3题
1874年德国化学家PiterAusten合成出F。
由于物质F的有趣性质,它在工业上开始生产。
物质F按照如下表合成:
F的1H-NMR谱只有两个信号,加入D2O后其中一个信号消失。
1.确定А–F。
2.能不能用简单的方法得到F?
3.现在F用于测定K+,Rb+,Cs+离子。
怎样测定?
第4题
氯化铵在高温下分解成两种气体。
在密封容器中,含有NH4Cl,在427°C达到平衡。
测出固体的蒸汽压为608kPa。
在459°C的平衡压力为。
a)写出分解的方程式。
b)计算在427°C和459°C,气态产物的分压。
c)计算两个温度下的KP。
d)求出在427°C下反应的Gibbs自由能变?
e)求出在427°C下反应的焓变和熵变。
假设两个值在400°C到500°C之间为常数。
第5题
配合物A是临床批准使用的抗癌配合物之一,它有某些不同于顺铂和反铂的特性,它是由四氯合铂酸钾与B的光学异构体作用,然后与草酸铵反应制得,B在其同分异构体中是最稳定得环状化合物,它的两个官能团处于相邻的位置;A的元素分析实测值为:
C:
24.64,H:
3.51,N:
7.05,Pt:
49.30。
1.写出Pt(II)离子的电子结构,说明配合物A有无磁性。
2.写出B的平面结构式并命名
3.写出配合物A的分子式及结构式
第6题
用NaNO2/HCl水溶液处理A得到化合物В(СНN6Cl)。
小心加热这个化合物生成一种活性很高的中间体X。
若在反应混合物中存在乙烯,则生成烃С(С5Н8)。
这个烃在1H-NMR谱中只有一个信号。
1.确定В,С,Х。
2.给出生成X的方程式。
3.如果在反应体系中加入trans-2-丁烯,则生成3对对映异构体。
给出立体结构式。
第7题
H2O2是一种强氧化剂,在去年战胜非典的过程中它是生产消毒剂过氧乙酸的重要原料,.工业上大多采用电解方法生产H2O2,首先电解(NH4)2SO4-H2SO4溶液,在电解产物中加入KHSO4,再将沉淀产物在酸性溶液中水解,便得到H2O2的溶液,经蒸馏得到35%的H2O2溶液。
近年国际上生产H2O2普遍用蒽醌法,Pd催化下用氢气将2-乙基蒽醌(O=R=O)氢化为2-乙基氢蒽醌(HO-R-OH),再与空气中的O2反应,此时游离态的O2被还原为O22-,同时2-乙基氢蒽醌又被氧化成2-乙基蒽醌,重新用于生产,过程可表示如下:
(注:
过二硫酸铵难溶于水)
回答下列问题
1.出电解时两极的电极反应及总的电池反应
2.出加入KHSO4的作用及加入KHSO4前的电解产物的分子式
3.出加入KHSO4后两步的化学反应方程式。
4.醌法的原子利用率
5.写出蒽醌法的三个优点
第8题
RuO4与C2H4、H2O2-H2O发生下列一系列反应:
①、②、⑤、⑥、⑦中加入H2O2-H2O,③、④中加入C2H4。
A与B、E与F有相同的化学式,但是不属于立体异构体。
1.画出上图A~F各字母所代表的化合物的结构式并标出Ru的氧化态。
2.说明H2O2-H2O在上述系列反应中起哪些作用?
3.H2O2与其它物质反应时,还能起什么作用?
试用化学反应方程式说明。
第9题
很长时间以来人们吃芦笋后发现在他们的尿液有特殊的恶臭味。
19世纪人们认为与臭味相关的物质‘asparagus-pee’是甲硫醇,CH3SH。
而在最近的研究中,从asparagus-pee中并未发现甲硫醇蒸汽。
而得到另两种含硫化合物A和B,并被质谱图确认。
化合物A的M+离子在m/e=102处;对于化合物B,m/e=
150。
为了进行比较,我们在实验室中由丙烯酸起始合成化合物A和B。
化合物A与HBr反应得Y,与Br2反应给出两种异构体Z1和Z2。
Y不是光活性的,M+离子存在两个峰m/e=182,184(1:
1)。
Z1和Z2是对映异构体,它们的M+离子有m/e=260,262,264(1:
2:
1)。
(a)指出试剂‘DCC’的作用。
(b)给出化合物A,B,W,X,Y,Z1,Z2结构。
(c)A,B都能在水中水解,释放出甲硫醇(先前的假设)。
给出A和B的水解方程式。
[天然的溴是79Br和81Br的1:
1混合物]
第10题
美国化学家最近合成出了一系列的“NanoPutian”分子,其中的一个NanoPutian(结构I,称作“NanoKid”)的合成方案如下:
1.画出图中所有未知物的结构式。
2.解释D→E中三乙基硅基乙炔的用处。
这个化合物能用乙炔代替么?
Sonogoshira反应中,用芳基碘活性要高于芳基溴。
3.试由1,4-二溴-2,5-二碘苯起始合成H。
Sonogashira反应:
参考答案
第1题
1、EtNH2+HNO3=[EtNH3][NO3]
2、
3、
第2题
首先判断,与硝酸银反应得到的沉淀是AgCl。
设物质D为AClx。
因此A的相对分子质量为:
M(A)=3,07/(8,61/x*143,5)–35,5*x=x*(3,07/(8,61/143,4)–35,5)
解出А=47和x=3(对于其他x,A不为整数)
加入硝酸钙得到的沉淀可能为氟化钙,碳酸钙和磷酸钙。
因此A应该含C,F或P。
通过一定的计算,猜测及判断得A=PO,D=POCl3.
从而D与氨的反应产物可能为:
第3题
1.
2.
3.F能与金属离子成盐。
第4题
a)NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)
b)pg=p(HCl)+p(NH3)andp(HCl)=p(NH3)
at427°C:
p(HCl)=p(NH3)=304kPa,
at459°C:
p(HCl)=p(NH3)=557.5kPa
c)KP=p(HCl)p(NH3)(bar)
427°C:
KP=9.24
459°C:
KP=31.1
d)
e)
rearrangementandsolvinggives:
Afterinsertion:
第5题
1.5d8无磁性
2.顺-1,2-二氨基环己烷反-1,2-二氨基环己烷
3.Pt(C6H14N2)(COO)2/PtC8H14N2O4
第6题
1-2
X:
C
C:
3.
第7题
1.阴极:
2H++2e-=H2↑
阳极:
2SO42――2e+2NH4+=2NH4++S2O82-
总反应:
2NH4++2HSO4-=2NH4++S2O82-+H2↑
或:
2SO42―+2H+=S2O82-+H2↑
2.生成难溶的K2S2O8,(NH4)2S2O8
3.(NH4)2S2O8+2KHSO4=K2S2O8↓+2NH4HSO4
K2S2O8+2H2O
2KHSO4+H2O2
4.100%
5.原子利用率高,环境友好,工艺简单可行等
第8题
1.
A
Ru氧化数为+8
B
Ru氧化数为+6
C
Ru氧化数为+4
D
Ru氧化数为+6
E
Ru氧化数为+8
F
Ru氧化数为+6
2.氧化剂;取代基(或配位剂)
3.还原剂 5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
第9题
1.脱水剂
2.
3.
第10题
1.
2.不能。
三乙基硅基是作为保护基保护乙炔的酸性氢,以免发生多分子反应。
3.
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