全国高中化学竞赛模拟试题1.docx
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全国高中化学竞赛模拟试题1
全国高中化学竞赛模拟试题1
第一题、1-1、试解释:
AlF3不溶于液态HF中,但在NaF存在时,AIF3就能溶解在液态HF中;当BF3通入该液体中,AlF3就会沉淀出来。
1-2、CsICl2热分解的产物是什么?
为什么一般不能形成含氟元素的碱金属多卤化物?
极易水解,将PCl投入液氨中也能发生氨解,写出PCl氨解反应方程式。
第二题、航天飞机研究中用到很多化学知识,回答下列问题
2-1哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作固体燃料,当加热铝粉使其氧化可放出大量热,而使高氯酸铵分解产生大量气体作为航天飞机的推动力。
试写出相关反应的化学方程式。
①_____________________________________________________________________②_____________________________________________________________________消耗1mol高氯酸铵可产生_________mol的气体。
2-2阿波罗宇宙飞船使用氢氧燃料电池为动力,电池反应为2H2+O2=2H2O,以浓KOH溶液为电解质。
写出电极反应式:
③负极_______________________________________________________④正极_______________________________________________________
第三题、某晶体X是二价金属硫酸盐的结晶水合物,化学式可表示为ASO4·nH2O(A
为金属元素,n为自然数。
取少量晶体X,加强热至1000℃以上,得到红色氧化物Y,总失重率为66.5l%;再取2.137g晶体X,溶于水配成溶液,再加过量铁粉,充分反应后(Fe+A2+=Fe2++A,固体质量增加0.077g。
确定晶体X和氧化物Y,并给出推理步骤。
第四题、(SNn是最早发现的无机高分子化合物(相对分子质量很大的化合物,n是一个很大的整数。
由许许多多(SNn分子组成的晶体,有各向异性的结构特点。
最典型的是,从晶体两个相互垂直的方向上,室温下测定其导电率,其相差竟在2个数量级上。
回答下列问题:
4-1已知(SNn由S2N2聚合而生成,在S2N2中,S和N的化合价数值视为相同,则S2N2分子结构是(请画出。
4-2上述晶体属于__________(填晶体类型,理由是______。
4-3(SNn分子的几何形状,是平面型,立体型,还是线型?
_______,理由是
____________________________________________________。
第五题、晶须是一种丝状的单晶体,由于这种尺寸很小、杂质
含量很低、晶体缺陷很少的丝状单晶体具有接近理论值的优异
的力学性能和物理化学性能,因而引起了人们的极大兴趣。
利
用晶须的优异的力学和物理性能,将其与陶瓷、玻璃、聚合物
材料等进行复合,不仅可以提高基体材料的强度,改善其韧性,
而且可以改变其物理化学性能,增加其功能性。
采用氧化铝和
焦炭为原料在高纯氮气气氛条件下可以获得一种晶须材料,晶
体结构如图所示:
5-1该晶须材料的最简式应该为
5-2如果原料配比约为Al2O3︰C=3︰1(质量比,则合成的化学方程式为
__________________________________________。
5-3该晶须属于________晶系
第六题、A是一种黄色具有吸湿性的透明粘稠液体,A及其衍生物在合成上有广泛的用途,A可由1,2-二氯乙烷与氨水在一定温度和压强下反应得到,元素分析表明A含氮量为40.8%,燃烧后的产物通入硝酸银溶液中,没有发现沉淀生成。
6-1、给出A的结构,并给出其系统命名
6-2、题中合成A同时可以联产制得与A结构性质相似的一系列物质,写出其中两个的结构简式,并给出通式
6-3、A容易吸收空气中的CO2和水,分析原因
6-4、A可以与Cr3+形成六配位的配合物,给出其可能存在的异构体
第七题、过渡金属含硫化合物化物因其有趣的电子性能,结构化学成为化学,固体物理,材料化学的研究热点。
炼油工业使用的催化剂A可用如下方法合成(1偏钨酸铵((NH4H2W12O40.5H2O与浓氨水60C下反应20min,得到正钨酸铵,(2在上述溶液中加入6
(NH42S,60C下反应30min,在0C下静置24h,得到黄色晶体B(不含结晶水,元素分析表明B中含N:
8.86%,S:
20.28%,(3将B在氢气气氛中热分解,TG-DTA热重分析实验显示,160-300C之间失重率为15.9%,得到产物A,(4继续加热,在300-450C之间继续失重5.27%,得到产物C。
7-1、推测A,B,C的结构简式,画出B中阴离子的结构
7-2、写出反应(1,(2,(3,(4的反应方程式
7-3、钨的含氧酸根在pH不同时有不同的化学式,在pH为6时,可能主要为____(填A或B,下同,在pH为4时,可能主要为______AW12O4110-BH2W12O406-
7-4、在第二步实验中,时间需要控制在30min左右,试分析其原因
第八题、钯化合物是烯烃的Heck反应常用催化剂,开发稳定,易回收,低毒的钯催化剂成为了研究的热点。
研究者通过如下以白屈氨酸(1为原料系列反应制备了性能良好的钯催化剂S
8-1、在方格中填写物质2,3,4,5的结构简式
8-2、S为什么有较高的稳定性
8-3、给出白屈氨酸的系统命名
8-4、白屈氨酸加热可以得到一重要有机中间体,含氮量为14.7%,给出其结构简式
8-5、白屈氨酸存在酮式异构体,给出其结构简式
第九题、新装修的居室内,甲醛浓度往往很大.严重污染空气.居住者接触时间较长易得白血病。
1×10—5mol·L—1的紫色KMnO4溶液遇甲醛气体即褪色,用下面的微型化学
实验可测定室内空气甲醛含量:
9-1试设计实验,配制得到100mLl.00×10—4mol·L—1KMnO4溶液;
9-2用2.5mL注射器准确量取2mLl.00×10—4mol·L—1KMnO4溶液,注入六孔穴板
1*孔内,加入3滴6mol·L—1H2SO4溶液,盖好塞子;按
图连接好装置。
将此装置置于待测地点,缓慢抽气,每次抽气
50mL,直到溶液红色褪去,记录抽气次数。
写出甲醛与酸性
KMnO4溶液反应的化学方程式。
9-3设抽气次数为n,试计算甲醛在空气中的含量(mg/m3。
9-4若室内空气中甲醛气体最高允许浓度为20mg·m—3试
分析讨论室内空气符合标准时n的取值范围。
9-5为保证实验结果精确性,实验过程中应注意什么?
第十题、为测定一有机化合物A的结构,我们做了以下实验:
通过质谱分析,测得了它的相对分子质量为195;红外光谱显示A分子中含有苯环,没有碳氧双键,有一个三键;H-NMR(核磁共振谱显示,A分子中有五种化学环境不同的氢,其中有酸性的一个,另四种氢各占两个;C13-NMR(核磁共振谱显示,A有9种化学环境不同的碳原子;紫外-可见光谱显示,该分子中有大的共轭双键体系(像─C=C─C=C─C=C─这样称为共轭双键体系。
另外,该物质可与NaOH中和,但不和NaHCO3反应。
10-1A的化学式为;
10-2请画出A的结构式;
10-3A中有官能团。
第十一题、四氧化三锰主要用于电子工业,是生产软磁铁氧体的原料之一。
11-1.四氧化三锰的制法有焙烧法和还原法两类。
在还原法中,先将水锰矿(主要成分MnOOH焙烧成三氧化二锰,再于250~500℃用甲烷还原生成四氧化三锰。
请写出上述二步反应的化学方程式。
11-2.通常所说的四氧化三锰中,锰的价态实际上既有二价,也有三价和四价。
在某研究工作中,要求得知四氧化三锰中不同价态锰的比值,采用的测定方法步骤如下:
i称取三份质量相同的试样。
第一份以硫酸铵-硫酸溶液选择性溶解试样中的二价锰,过滤洗涤后,滤液用氨水中和并用氨-氯化铵缓冲溶液调至pH10,加入必要的试剂和指示剂,用EDTA标准溶液(a1mol·L-1滴定至终点,耗去b1mL。
ii第二份试样中,准确加入过量的草酸钠标准溶液(a2mol·L-1,b2mL和适量硫酸,加热使试样全部溶解,立即用高锰酸钾标准溶液(a3mol·L-1滴定剩余的还原剂至终点,耗去b3mL。
iii第三份试样中,同样加入过量的草酸钠标准溶液和适量硫酸,加热使全部溶解。
冷却后用氨水中和并用氨-氯化铵缓冲溶液调至pH10,加入必要的试剂和指示剂,用EDTA标准溶液滴定至终点,耗去b4mL。
[1]写出步骤ii溶解试样时,不同价态锰的氧化物同草酸之间反应的化学方程式;写出用高锰酸钾滴定剩余还原剂的化学方程式。
[2]用a1、a2、a3、b1、b2、b3和b4写出试样中二价、三价和四价锰含量(分别用X、Y、Z表示的计算式,单位用mmol表示。
第十二题、艾多昔芬(Iodoxifene是选择性雌激素受体调节剂,主要用于防治骨质疏松症和乳腺癌,其合成路线如下:
CH
2
25
Br
N
E
CF
2
N
(1写出A、B、D、F、G的结构式:
AB
DF
G
(2用“*”标出化合物G中的所有手性碳原子,G的光学异构体数目;
(3采用Z/E法标注时,H的构型是。
2008年全国高中化学竞赛模拟试题十七参考答案第一题、1-1、AlF3是离子型化合物,在HF(l中溶解度小,是由HF(l的自偶电离程度小造-成的。
Why?
加入NaF后,AIF3+3NaFNa3AlF6,使AIF3变成AlF63而溶解在HF(l中;--通BF3后有可能AlF63+3BF3AlF3↓+3BF4,AlF3重新析出,也可能2BF3BF2++BF4---,而BF2+与AlF63形成(BF23+(AlF63的沉淀1-2、CsICl2△CsCl+ICl,这是由于CsCl比CsI稳定。
由于CsF是卤化物中最稳定的化合物,即使有含氟元素的碱金属多卤化物生成,也会很容易分解成CsF,而使碱金属多卤化物受到破坏。
因此一般不能生成含氟元素的碱金属多卤化物。
1-3、PCl5+9NH3=P(NH(NH23+5NH4Cl△第二题、2-1、4Al+3O2====2Al2O32NH4ClO44H2O↑+2O2↑+Cl2↑+N2↑42-2、2H2+4OH-→4H2O(I+4eO2+2H2O(I+4e-→4OH第三题、X:
CuSO4.3H2OY:
Cu2O推理一:
由置换反应所给数值可列式:
[0.077/(A-55.85]*(A+96.07+18.02n=2.137(1设氧化物为AOm/2(m为自然数,得:
(A+8.00m/(A+96.07+18.02n=0.3349(2由
(1)
(2)得(A+8.00m/(A-55.85=9.295,讨论m=1,2...,只有m=1时才有合理金属推理二:
由式
(1),讨论n=1,2....,只有n=3时,才有合理金属,确定X,根据X的相对分子量和Y的含量可确定Y第四题、4-1SNNS4-2分子晶体;因为它靠(SNn分子彼此间的分子作用力维系成晶体4-3线型;因为是由线型分子整齐有序排列形成的晶体,在线伸长方向及其垂直方向上导电率相差巨大,如为立体结构,不会如此;而从S2N2结构推知,它也不可能是平面形,只能是线型。
第五题、5-1.AlN5-2.Al2O3(s+3C(s+N2(g=2AlN(s+3CO(g3、六方第六题、6-1、N-(2-氨基乙基-1,2-乙二胺或双(β-氨乙基胺6-2、乙二胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺和多亚乙基多胺6-3、碱性,和水形成氢键6-4、
第七题、7-1、A.(NH42WO2S2,WOS2,WS27-2、
(1)(2(NH4)2WO4+2(NH42S+2H2O===.(NH42WO2S2+4NH3.H2O(3.(NH42WO2S2==WOS2+H2O+2NH3(4WOS2+H2===WS2+H2O7-3A,B7-4时间太短得到一取代产物,太长将得到三,四取代产物第八题、8-1、8-2、鳌合效应8-3、4-羟基吡啶-2,6-二甲酸或4-羟基-2,6-二羧基吡啶8-4、8-5、第九题、9-1准确称取1.5800gKMnO4用少量水溶解,转移人1000mL容量瓶中,定容。
再准确取此--溶液lmL,在100ml。
容量瓶中定容,得到1.00×104mol.L1KMnO4溶液。
9-25HCHO+4KMnO4+6H2SO4=5CO2+llH2O+2K2SO4+4MnSO49-3150/n(mg/m3(4n≥8符合标准9-4抽气时应慢慢地抽拉活塞,否则反应不完全,测定结果偏低。
KMnO4应随配随用。
第十题、10-1C13H9NO;10-2HO───CN10-2羟基和氰基第十一题11—12MnOOH=Mn2O3+H2O12Mn2O3+CH4=8Mn2O3+CO2+2H2O或3Mn2O3+1/4CH4=2Mn2O3+1/4CO2+1/2H2O(写CO不给分)11—2[1]不同价态锰的氧化物同草酸之间反应的化学方程式:
Mn2O3+C2O42-+6H+=2Mn2++2CO2+3H2OMnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2+2H2O或:
Mn2O3+H2C2O4+4H+=2Mn2++2CO2+3H2OMnO2+H2C2O4+2H+=Mn2++2CO2+2H2O或:
Mn2O3+H2C2O4+2H2SO4=2MnSO4+2CO2+3H2OMnO2+H2C2O4+H2SO4=MnSO4+2CO2+2H2O高锰酸钾滴定剩余还原剂的化学方程式:
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++19CO2+8H2O或:
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O或:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2+8H2O+K2SO4[2]设试样中含二价锰Xmmol,三价锰Ymmol,四价锰Zmmol,则:
X=a1b1;Y+2Z=2a2b2-5a3b3;X+Y+Z=a1b4解方程式后,得XYZ为:
X=a1b1;Y=2a1b4―2a1b1―2a2b2+5a3b3;Z=2a2b2-5a3b3+a1b1-a1b4第十二题(1A:
CH2COClOB:
CH2CID:
BrOCH2CH2BrF:
BrMgC2H5G:
HOC2H5(2*HO*OCH2CH2NIOCH2CH2NIOCH2CH2N…4种(3E
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