1、模拟套题第三十八届国际化学奥林匹克选训营初选试题第三十八届国际化学奥林匹克选训营初选试题(台湾)考试时间：120分钟成绩满分：100分(100%)注意! 学生证(或身份证)置于桌面右上角备查。 必须在答案纸上作答。 本试题答案纸的每一页，都要写上姓名，试卷连同试题一起缴交监考老师。 请将呼叫器、行动电话、计时器必须关机。 作答时请用蓝、黑色原子笔，可使用立可白涂改，如修改不清楚不予计分。 本试题共有二大部分：第一部分，选择题共60分(60%)，单选题与多选题各10题，每题3分。单选题答错倒扣1分;多选题条错不倒扣.考生不得带电子计算机.第二部分，非选择题共40分(40%)。作答必须分开在第10
2、-12页标明题号处作答,题目提供必要之常数与资讯，考生不得带电子计算机。 考试40分钟后才可以开始交卷。 考试时间共120分钟。第一部分: 选择题(占60%)一、单选题(每题答对得3分,答错倒扣1分,共30分)1-4为题组化学反应常伴随着能量的变化，而以能量的形式放出或吸收的能量通称为化学反应热(H)。反应热又因化学反应的分类给予不同的名称。物质1摩尔,由其成分元素化合生成时的反应热称为生成热(Hf)，例如甲烷的生成热： 而物质1摩尔完全燃烧时，所产生的热量称为燃烧热(HC)，例如甲烷的燃烧热： 而要切断分子内特定的结合键时，所吸收的能量称为键结能(Hb)，例如： 在甲烷要切断其四个C-H键中
3、的每一个C-H键所需的能量各不同,而在实用上常取其平均值,因此C-H的键结能是上式中总键结能Z的四分之一,亦即。下徇两个图中的数据分别表示水与二氧化碳各1mol分解时,能量变化的示意图,其中的各数据是以kJ为单位所表示者.试根据此两图回答题1-4(答案要选取数据最接近者):1. 求H2O(g)的生成热为几kJ/mol?(A) -243 (B) -247 (C) -436 (D) -463 (E) -6792. 求CO(g)的燃烧热为几kJ/mol?(A) -109 (B) -285 (C) -394 (D) -494 (E) -6033. 求O-H的键结能为几kJ/mol?(A) 243 (B
4、) 436 (C) 463 (D) 679 (E) 9264. 求的反应热为几kJ/mol?(A) -42 (B) 67 (C) -67 (D) 436 (E) -9265. 工业上制造硫酸常使用五氧化二钒为催化剂,而制造中的有关过程,都可用化学反应式来表示.试问下列哪一反应最难进行,须用五氧化二钒来催化?(A)(B)(C)(D)(E)* 表示98%的浓硫酸6. 一氧化氮是大气污染物,严重危害人体健康.倘若化学家有能力研究出某种催化剂,使其在适当的温度下,能使NO与过量的甲气体在密闭的反应室作用,将NO转变为无害的气体,并且可避免二次环境污染.试问最有可能的甲气体是下列的哪一种?(A) SO2
5、 (B) H2S (C) CH4 (D) NH3 (E) NO27. 物质甲会有下列的现象或反应:(1). 物质甲溶于稀盐酸得乙溶液(2). 乙溶液中加入硝酸银并搅拌后,过滤得丙溶液(3). 丙溶液中加入不足量的锌粉,搅拌后过滤得沉淀丁(4). 沉淀丁与氧反应即得物质甲试问:物质甲是什么?(A) Cu (B) CuO (C) ZnO (D) MgO (E) Mg8. 下列分子化合物中,何得的沸点最高?(A) 丙醛(MW=58) (B) 丙酮(MW=58) (C)2-丙醇(MW=60)(D) 醋酸(MW=60) (E) 丁烷(MW=58)9. 分子式为C7H7Br的芳香族化合物,共有几种异构物?
6、(A) 2种 (B) 3种 (C) 4种 (D) 5种 (E) 6种10. 某酯类C8H16O2经水解后，所得的醇再用KMnO4氧化，结果得到的酸与原水解得到的酸相同。此酯的结构为何?(A) CH3CH2CH2COOCH2CH2CH2CH3(B) CH3CH2CH2CH2COOCH2CH2CH3(C) CH3CH2COOCH2CH2CH2CH2CH3(D) CH3CH2COOCH2CH2CH3(E) CH3CH2CH2CH2COOCH2CH2CH3二、多选题(每题3分,共30分)11. 某三价金属M能与酸反应产生氢气。已知2摩尔的金属M与某酸(HnA,n为小于3(含3)的正整数完全反应，可得3
7、摩尔的氢气，之外可得一盐类，则下列选项中的化学式，哪些符合题意?(A) MA (B) M2A (C) M3A2 (D) M2A3 (E) MA312. 下列分子或离子中氮原子的键结轨域,有哪些是属于sp2混成轨域?13. 下列各反应中,不生成醇类产物的有哪些?(A) 丁酸丙酯的水解 (B) 在酸性条件下2-戊烯与水的作用(C) 丙醛与多仑试剂反应 (D) 利用镍金属催化丁酮与氢气的反应(E) 2-甲基-2-溴丙烷与水反应14. 下列各物质中含有葡萄糖结构单元的有哪些?(A) 淀粉 (B) 麦芽糖 (C) 乳糖 (D) 蔗糖 (E) 果糖15. 下列有关碳的同类异形体的叙述,何者正确?(A) 目
8、前已知有四种碳的同素异形体,即石墨、金刚厂(钻石)、碳六十、奈米碳管(B) 奈米碳管与石墨应属于同一种物质(C) 碳六十是二十个六元环与十二个五元环组成的分子化合物(D) 根据石墨的性质判断,奈米碳管应属电的导体(E) 一般环境中,石墨很难转变成金刚石是因为此反应极度吸热(H500KJ/mol)16. 下列有关H2CCH2、H2CCCH2及H2CCCH2三个化合物键结的叙述,何者正确?(A) 所有不与氢原子键结的碳原子均为sp混成(B) 所有与氢原子键结的碳原子均为sp2混成(C) 三个化合物中只有乙烯没有共振结构(D) 三个化合物的碳链均为直线结构(E) 三个化合物均为平面分子17. 在一容
9、器中使0.02mol/L过氧化物A发生分解，反应物浓度A随时间改变的图形如下所示，下列叙述何者正确?(A) 此反应属于一级反应(B) 此反应的半生期随A浓度的下降而增长(C) 此反应的反应速率常数约为110-4min-1(D) 此反应的反应速率常数约为2.0 min-1(E) 此反应的初速率约为0.0004+0.0001mol/Lmin18. 下列关于右图中结构的叙述,何者正确?(A) 此图结构是依ABCABC的重复顺序堆积(B) 此图结构属于面心立方排列(C) 此图结构属于立方最密堆积(D) X与Y原子可属于相同的层(E) 此结构可旋转一个适当角度,使X原子恰在Y原子的垂直上方19. 下图为
10、一张氢原子放射光谱，下列叙述何者正确?(A) 可见光左边的谱线区,频率的数量级为1014Hz(B) 可见光区左边的谱线基础能皆为n=3(C) 紫外光区与可见光区的最左一条谱线有相同的激发态(D) 紫外光区与可见光区的最右一条谱线有相同的基础态(E) 紫外光区最左一条谱线1的波长为121.6nm，谱线3的波长为97.3nm，则谱线2的波长约为103nm20. 下图是一水溶液在pH值0-14的范围内，H2CO3、HCO3-、CO32-三种成分平衡时的组成百分率，下列叙述何者正确?(A) 此图可完全根据1.0 MHCl溶液滴定1.0M碳酸钠溶液的实验数据绘出(B) 1.0 MHCl溶液滴定1.0M碳
11、酸钠溶液的当量点为中性(C) 当pH值在6.37及10.25时为碳酸钠的缓冲溶液区(D) 在pH为pKa1及pKa2时，溶液中H2CO3=HCO3-=CO32-(E) 二氧化碳溶液在血液中多以HCO3-的形式存在第二部分:非选择题(共四大题,占40%)(作答必须标明题号,提供必要之常数与资讯.考生不得使用电子计算机,共40分)一、某有机物(液体)含有碳、氢、氧。经元素分析得碳64.8%、氢13.5%.为了要知道该有机物的化学式，王同学先做了下列的实验，以便计算出该有机物的大约分子量。1. 取一个长颈烧瓶，瓶口塞住一个中间有一短玻璃管的橡有胶瓶塞，如图1中的烧瓶，称重得210.50克。2. 在室
12、温20将烧瓶装满清水并用原来的橡皮塞塞住瓶口后，置于92的恒温槽(水浴)一段相当长的时间,使瓶内的清水也保持92恒温。然后取出烧瓶置于桌上。冷却擦干瓶子，称重得745.10克。3. 倒出烧瓶内的清水，烘干烧瓶，确认瓶内完全干燥后，将该有机物液体约6毫升倒入烧瓶内，塞住橡皮塞后，再将烧瓶置于92恒温槽，即见液体完全气化。4. 取出烧瓶后置于室内桌面，即见随温度下降，瓶底出现液滴。又将瓶外擦干后称重,得211.81克。已知实验当天的大气压为730mmHg,清水在92的密度为0.972克/毫升。(本题的计算均要列出计算式子,尽量先约分,并了解计算的目的,可简化计算)(15%)(1) 试求烧瓶在92时
13、的容积(瓶内的体积)。(2分)(2) 试求该有机物的分子量(假定当液体完全气化后,烧瓶内的气体全是该有机物的蒸气)并写出该有机物的分子式与精确分子量。(6分)(3) 写出该有机物的可能异构物(为了简化,除了官能基以外的H均应省略,例如异丙醇(2-丙醇),应写成)(5分)(4) 要推估该有机物的结构式,还需要再做什么实验(限定在高中的一般化学实验室即可做的实验.使用贵义不给分)?(2分)(注:原子量H=1.008 C=12.01 O=16.00)二、利用质谱仪来分析分子结构已经成现代化学重要的技术，其原理为利用电子撞击分子(M)使它产生阳离子团(M+)或分子裂解产生的阳离子团在磁场飞行的差异,而
14、侦测各种离子，下图为氯甲烷的质谱分析。图谱的横坐标为质量与电荷比(m/z),从坐标为强度代表所产生粒子数的多寡。氯甲烷的质谱分析中，m/z=15是氯甲烷经过裂解产生甲基阳离子CH3+的讯号，而m/z=50与52则是氯甲烷阳离子CH3Cl+的讯号。利用图谱资料，说明自然界中氯的同位素为何?且其含量比为何?(6%)(6分)三、实验室有一瓶酚(C6H5OH)与环已醇(C6H11OH)的混合物重97克.某学生取0.97克的样品放入50mL的水中,加入数滴的酚酞,用1.0M的NaOH溶液滴定.经加入5.0mL的1.0M NaOH溶液后,使溶液变成桃红色.于是学生取48.5克的混合物,加入3M NaOH溶
15、液50mL,然后加入乙醚70mL,经过摇光萃取后,溶液分成两层,分离了有机层;之后再加入乙醚70mL至水层溶液萃取一次,分离后将两次萃取的有基层合并,加热将溶剂蒸发,得到的残留物中却发现还有8.5克的酚.(9%)酚的pKa=9.95C=12.0;H=1.0,O=16.0,Na=23.0(1) 请问此瓶药剂中含有环已醇几克?(3分)(2) 此分离的过程,是利用何种原理?即学生为什么要加NaOH溶液到混合物中再用乙醚萃取?(3分)(3) 这个分离效果非常不好,其主要原因为何?(3分)四、下图是两个高温超导物质的单位晶格结构(10%)(1) 决定物质A的化学式.(3分)(2) 决定物质B中Mg及B原
16、子的氧化数.(4分)(3) 画出物质B中硼原子部分的电子点式.(3分)第三十八届国际化学奥林匹克选训营初试题答案卷第一部分:选择题(占60分)一、单选题(30%)(每题答对得3分,答错倒扣1分,共30分)题号12345678910答案ABCABDBDCA二、多选题(30%)(每题答对得3分,不完全对或答错不给分也不扣分,共30分)题号1112131415答案ADEACDC任何答案都给3分ABCDCD题号1617181920答案ABDAEBCDABECD第二部分:非选择题(共四大题,占40%)(作答必须分开在下面第10-12页标明题号处作答,题目提供必要之常数与资讯,考生不得使用电子计算机,共4
17、0分)一、(15%)(1) 空瓶重210.50g水重745.10-210.50=534.60烧瓶的体(容)积V=V/d=534.60/0.972=550mL(2)有机物的蒸气重=211.81-210.50=1.31g大约分子量PV=gRT/MM=(gRT)/(PV)=(1.3182.05365)/(730550/760)=74.26实验式C=64.8% 64.8/12.01=5.4G=13.5% 13.5/1.008=13.5O=21.9% 21.9/16=1.35C:H:O=4:10:1C4H10O精确实验式量:(12.014)+(1.00810)+16.00=74.12精确分子量=74.1
18、2分子式C4H10O(3)C4H10O醇醚(4) 例如:沸点的测定二、(15%)35Cl 37Cl50-15=3552-15=37100:35三、*0.005=0.005mol-酚*0.005=0.47g-酚*=0.5g 环已醇*/1000.97/97=0.5mol1000.5=50g- 环已醇(2) 酚离子呈水溶性,藉以分离环已醇(3) 添加NaOH不足3M0.05=0.15 mol NaOH但48.5g 混合物中有0.25mol的酚四、(10%)(1) 决定物质A的化学式.Y: 1/88=1(corner),Ba: 1/48=2(edge),Cu: 3O: (1/210)+2=7YBa2Cu3O7(2) 决定物质B中Mg及B原子的氧化数.Mg: (1/22)+(1/612)=3 Face cornerMgB2氧化数:Mg: +2 , B: -1(3) 画出物质B中硼原子部分的电子点式.
