2008高中化学竞赛初赛模拟试卷（35）

江苏化学网独家原创资料 仅供学习 请勿复制转载 2008 高中化学竞赛初赛模拟试卷 35 第 一 题 5 分 据悉 多哈 亚 运会上发 令枪 所用 火药 的主要成 分是 氯酸钾和 红磷 撞击时发 生 化学反应 1 写 出该反 应方程式 2 为 什么该 反应可用 于发 令枪 3 火药 中 的红磷能 否用 白磷代替 为 什么 第 二 题 11 分 1 金属钠不仅跟氧气 水等无机物反应 还能跟酒精 醋酸等有机物反应 要研究金属钠 跟酒精反 应的 性质以及 它与 水反应的 异同 点 该研 究方 法中使用 了 哪 3 种科 学方 法 2 我 国青海 湖地区素 有 夏天晒盐 冬 天捞碱 之说 请用科 学原 理进行解 释 3 中秋佳节 雪月饼倍受青睐 为防止冰激凌融化 在携带的过程用干冰作制冷剂 某市 民回家后 将干 冰放在密 封的 塑料瓶中 并 保存在冰 箱里 请评价 该市 民的做法 4 在 含氧酸 中有一种 称为 原某酸的 一 般不稳定 易 脱水 它 与对 应的含氧 酸的 区别在于H O 原 子数目 的不 同 例 如 硅 酸的化 学式H 2 SiO 3 原 硅酸 的化学 式为H 4 SiO 4 据 此推 知原甲 酸乙 酯的结构 简式 5 工 业 上 以 CuO 和H 2 SO 4 为原料制备CuSO 4 5H 2 O 晶体 为确保制 备 过程中既 不补 充水 也无 多余的水 分 试确定所 用硫 酸溶液溶 质的 质量分数 第 三 题 7 分 某些含硫 氮环 的游离酸 可通 过下列串 连反 应制得 氯 磺酰通过 氨解 反应得到A 将A 加热 得B B 是一 种硫酰胺 的离 子态物质 B 与某些重 金 属盐 例如 银 盐在盐酸 溶液 中反应便 得含硫 氮环的游离酸 代号C 将上反应中的HCl 用CH 3 I 替代 则可制得含硫氮环的有机衍生物 代 号D 1 请 完成 的化 学反 应方程式 2 并 写出 C 与 D 的化 学 结构式 第 1 页 共 7 页 江苏化学网独家原创资料 仅供学习 请勿复制转载 第 四 题 7 分 在液态SO 2 中用叠氮酸 铯与 氰气反应 定量 生成铯的 离子 化合物 其阴 离子中含 氮量 为 74 47 1 试 画出该 离子化合 物中 阴离子的 结构 式 2 说 明每个 原子的杂 化类 型和化学 键型 第 五 题 14 分 钛酸锶是 电子 工业的重 要原 料 与BaTO 3 相比 具 有电 损耗低 色散 频率高 对温 度 机械 应变 直流 偏 场具有优 良稳 定性 因此 可 用于制备 自动 调节加热 元件 消磁元器 件 陶瓷电容 器 陶瓷敏感 元件 等 制备 高纯 超细 均匀SrTiO 3 的方法 研究日益 受到 重视 我 国研 究者以偏 钛酸 为原料常 压水 热法合成 纳米 钛酸锶 粒 子 呈球形 粒 径 分布较均 匀 平均22nm 已 知SrTiO 3 立方 晶胞参数a 390 5pm 1 写 出水热 法合成纳 米钛 酸锶的反 应方 程式 2 SrTiO 3 晶 体的结构 可看 作由Sr 2 和O 2 在一起进行 面心 立方 最密堆积 ccp 它 们 的 排 列有序 没有相互代换的现象 即没有平均原子或统计原子 它们构成两种八面体空隙 一种 由O 2 构成 另一种由Sr 2 和O 2 一起构 成 Ti 4 只填 充在O 2 构成 的八面体 空隙 中 1 画出该SrTiO 3 的一个 晶胞 Ti 4 用小 球 O 2 用大 球 Sr 2 用大 球 2 容 纳Ti 4 的空隙占据 所有八面 体空 隙的几分 之几 3 解 释为 什么Ti 4 倾向 占据这种 类型 的八面体 空隙 而不是占 据 其他类型 的八 面体空隙 4 通 过计 算说明和O 2 进行立方 密堆 积的是Sr 2 而不是Ti 4 的理 由 已知O 2 半径为 140pm 3 计 算 22nm 直径 粒子 的质量 并估 算组成原 子个 数 第 六 题 8 分 Apollo 号宇宙 飞船在执行空间任务时 火箭中的液体N 2 O 4 贮存于含铁 的容器中 结果腐蚀 物 中含有Fe NO 3 3 N 2 O 4 该物质实际上是NO Fe NO 3 4 经X 射线晶体结构表示实际为 N 4 O 6 Fe NO 3 4 2 请回答 1 写 出合成NO Fe NO 3 4 的反应方 程式 2 如 果 N 4 O 6 2 是平面型的离子 存 在 3 重对 称轴 旋转 120 重合 但不 存在对称 面 试 画出其可 能离 子结构示 意图 3 如 果 N 4 O 6 2 是非平面型的离子 不 存在 3 重和 2 重对称轴 但 存在对称 面 试画出其 可 能离子结 构示 意图 第 七 题 10 分 某金属单质 X 可以与烃 Y 形成一 种新 型单核配 合 物 Z Y 是非 平面型环 状 核磁共振 显示 只有 2 中类 型的 H 原子 配 合物 Z 中碳 元 素的质量 分数 为 69 87 氢元素的 质量 分数为 8 77 1 通 过计算 确定 X 的 元 素符号及 外层 电子排布 2 写 出 Y 的 结构简式 并命 名 3 试 写出 Z 化学式和 可能 的立体结 构 第 2 页 共 7 页 江苏化学网独家原创资料 仅供学习 请勿复制转载 第 八 题 7 分 用控制电 位库 仑分析法 测定CCl 4 和CHCl 3 的含量 在 1 0V vs SCE 电位下 在汞阴极 上 在甲醇溶 液中 把四氯化 碳还 原成氯仿 在 1 80V 氯 仿可还原 成甲 烷 现将 0 750g 含CCl 4 CHCl 3 及 惰性 杂质的 试样溶 解在甲 醇中 在 1 0V 下电解 直 至电流 趋 近于零 从库 仑计上测得的 电量数为 11 63C 然后在 1 80V 继续 电解 完成电 解需要的电量 为 44 24C 1 写 出在汞 阴极上 2 次发 生的电极 反应 溶液中 有自 由移动的H 2 试 计算试 样中CCl 4 和CHCl 3 的质量分 数 第 九 题 10 分 有机酸 D 可 通过如下 合成 线路合成 途径 有人提出 不经 过 B C 直 接由下面 的步 骤合成 D 途径 称取 0215g D 溶于水 以 0 1mol L NaOH 中和 当加 入 25mL 时反应 完全 且 D 中含 2 个甲 基 1 个季 碳 原子 1 写 出 A E 的结 构简式 2 对 比以上 方法 哪 个更 好 为什 么 第 十 题 10 分 BTC 是一种 稳定的白 色结 晶体 熔点 为 78 82 沸点 为 203 206 1mol BTC 可在一 定 条件下分 解产 生 3mol 光气 所以又被 称 为 三光气 工业上可 以 利用碳酸 二甲 酯的氯代 反应 制 备 BTC BTC 的反应 活性 与光气类 似 可以和醇 醛 胺 酰 胺 羧酸 酚 羟 胺等多种 化合 物 反应 因 此低 毒性的 BTC 在化学反 应中 完全可替 代剧 毒 被禁 用 的光气合 成相 关的化工 产品 1 BTC 分子 中所有氯 原子 都等价 试写 出结构简 式 2 除 毒性外 BTC 比光 气还有什 么优 点 3 某研 究者设 计了 以光气和 苯甲 酰氯 盐 酸叔 丁基肼等 为主 要原料合 成了N 1 叔丁基苯甲 酰肼 D BTC A B C D 产物 E 酯 苯甲醇 盐酸叔丁基肼 苯甲酰氯 C Pd H 2 写出 A E 各 物质的结 构简 式 第 3 页 共 7 页 江苏化学网独家原创资料 仅供学习 请勿复制转载 第 十一 题 11 分 化合物X 是制 备Fe OH 2 过程 FeSO 4 NaOH 中出 现的绿色 物质 取 6 43g X 溶于酸 配 成 200mL 溶液 取出 20 00mL 用 0 0400mol L 的KMnO 4 溶液滴定 消耗 20 00mL 取出 20 00mL 加入KI 溶液 再 用 0 100mol L 的Na 2 S 2 O 3 溶液滴定 消 耗 20 00mL 1 计 算 X 中 不同价 态 Fe 的比例关 系 并写出相 应反 应方程式 2 通 过计算 和讨论确 定该 物质的化 学式 3 写 出制 备 X 的 总反应 离 子方程式 第 4 页 共 7 页 江苏化学网独家原创资料 仅供学习 请勿复制转载 参考答案 第 一题 5 分 1 5KClO 3 6P 3P 2 O 5 5KCl 1 5 分 2 强 氧化剂 和还原剂 反应 反应剧 烈 有暴鸣声 1 分 所得产 物P 2 O 5 KCl 为白色固 体 会产生白 烟 1 分 3 不 能 0 5 分 白 磷易 自燃 引 发爆 炸 第 二题 9 分 1 实 验法 观察法 比较 法 2 分 2 夏天由于蒸发溶剂 会有大量的氯化钠和一些碳酸钠析出 析出的氯化钠明显比碳酸 钠多 冬天是运用了冷却热饱和溶液的原理了 碳酸钠溶解度受温度影响较大 而氯化钠受 温度影响 不大 析出的 物质 大部分是 碳酸 钠 各 1 5 分 3 干 冰易升 华 放在 密封 的瓶中因 体积 澎涨 会 引发 冰箱爆炸 2 分 4 HC OC 2 H 5 3 2 分 5 57 6 2 分 第 三题 7 分 1 SO 2 Cl 2 4NH 3 SO 2 NH 2 2 2NH 4 Cl 1 5 分 3SO 2 NH 2 2 3NH 4 SO 2 N 3 3 1 5 分 SO 2 N 3 3 3Ag 3HCl 3AgCl H 3 SO 2 N 3 1 分 SO 2 N 3 3 3Ag 3CH 3 I 3AgI SO 2 N CH 3 3 1 分 2 C D 各 1 分 第 四题 7 分 1 4 分 2 环 中 的N 原子 和C 原子 分 别采取sp 2 杂化 端连的C N 原子 分别 采取sp 杂化 键型有各 原子 之间的 键和 一个 键 一 个 或者一 个 和二个 键 3 分 8 7 6 5 第 五题 14 分 1 H 2 TiO 3 SrCl 2 2KOH SrTiO 3 2H 2 O 2KCl 2 分 2 1 2 分 2 1 4 1 分 3 容 纳Ti 4 的八面体空 隙处于晶 胞的 中心 是由 6 个最邻 近的O 2 氧负离子 所构成 其 他的八面 体中 心均位于 晶胞 边棱的中 心 虽然最邻 近的 微粒数也 是 6 但其中 只 有 4 个是O 2 另外两个是Sr 2 两个正离 子Sr 2 和Ti 4 彼 此靠近 从 静 电学角度 分析 是不 利的 2 分 4 Sr 2 半径为 390 5 140 2 2 136pm 2 Ti 4 半径为 390 5 140 2 2 55pm 各 1 分 Sr 2 半径与O 2 半径相近 而Ti 4 半径小 得多 适 合填 充在八面 体空 隙中 1 5 分 第 5 页 共 7 页 江苏化学网独家原创资料 仅供学习 请勿复制转载 4 M N A a 3 5 12g cm 3 1 分 V d 3 6 5 57 10 18 cm 3 0 5 分 m V 2 85 10 17 g 1 分 N 5 V a 3 4 68 10 5 个 1 分 第 六题 8 分 1 Fe 4N 2 O 4 NO Fe NO 3 4 3NO 2 分 2 3 分 3 3 分 第 七题 10 分 1 C H 2 3 设Y 的 最简式为C 4 H 6 1 分 设Z的组 成为X C 4 H 6 n X 的原子量 为 54 1n 21 36 78 64 14 7n 1 分 n 4 时 存 在合理的 金属X Ni 1 分 3d 8 4s 2 1 分 2 Y 是非 平 面型环状 化 学式应为C 8 H 12 1 分 结构简式 1 分 顺 1 4 环 辛二 烯 1 分 3 Ni C 8 H 12 2 1 分 1 分 1 分 第 八题 7 分 1 2CCl 4 2H 2e 2Hg l 2CHCl 3 Hg 2 Cl 2 s 2CHCl 3 6H 6e 6Hg l 2CH 4 3Hg 2 Cl 2 s 各 1 5 分 2 CCl 4 2 48 CHCl 3 2 44 各 2 分 第 九题 10 分 1 A B C 各 1 5 分 D 2 分 E 1 5 分 2 对比 可知 途径 方 法 好 因为A 无 形成六元环 再以 CH 2 形成桥环 虽 然存在环 张 力 但 是因为 分子内 H 位置接 近 分 子内成 桥环几 率大 转化率 较大 而途径 的情 况中直 接由链状 分子A 合成E 时 因为单键 可以 旋转 分子内 H 位置关 系不定 成环 几率小 多分 子 A 通过 CH 2 成链几 率较 小 转化 率较 低 所以 是途 径 的方 法 2 分 第 十题 10 分 第 6 页 共 7 页 江苏化学网独家原创资料 仅供学习 请勿复制转载 1 Cl 3 C O O CCl 3 2 分 2 BTC 常温 下为极稳 定的 固体物质 便 于贮运 使用 安全 无 污染 1 5 分 3 A ClCOOCH 2 1 5 分 B Me 3 CNHNHCOOCH 2 1 分 C CON CMe 3 NHCOOCH 2 1 5 分 D CON CMe 3 NH 2 1 5 分 E HCOOCH 2 1 分 第 十一题 11 分 1 5Fe 2 MnO 4 8H 5Fe 3 Mn 2 4H 2 O 1 分 6 43g X 中n Fe 2 10 5 0 04 0 02 0 04mol 1 分 2Fe 3 3I 2Fe 2 I 3 I 2 2S 2 O 3 2 S 4 O 6 2 2I 各 0 5 分 6 43g X 中n Fe 3 10 1 0 1 0 02 0 02mol n Fe 2 n Fe 3 2 1 1 分 2 如 果X 的式 量为 6 43 0 02 321 5 扣 除 3Fe 后 余 154 且阴 离 子共 7 即 使全部为OH 也达不 到 154 因此 有其它 阴离子 只可 能是SO 4 2 扣 除 96 后 还 余 58 5 价 不 难发现 为 2 个OH 和 1 5 个O 2 X 为Fe 6 SO 4 2 OH 4 O 3 5 分 3 12Fe 2 O 2 4SO 4 2 16OH 2Fe 6 SO 4 2 OH 4 O 3 4H 2 O 1 分 第 7 页 共 7 页