高中化学奥林匹克竞赛全真模拟试题(二)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分 满分 3 12 8 12 6 20 12 7 14 6 100 得分 评卷人 ? 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。
1.008He4.003ONeBCNFLiBe6.9419.01210.8112.0114.0116.0019.0020.18AlSiPSClArNaMg26.9828.0930.9732.0735.4539.9522.9924.31KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr39.1040.0844.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5565.3969.7272.6174.9278.9679.9083.80InSnSbTe I XeRbSrYZr NbMo Tc RuRhPdAgCd85.4787.6288.9191.2292.9195.9498.91101.1102.9106.4107.9112.4114.8118.7121.8127.6126.9131.3Hf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtRnCsBa[210][222]132.9137.3La-Lu178.5180.9183.9186.2190.2192.2195.1197.0200.6204.4207.2209.0[210][210]FrRaDbSgBhHsMt[223][226]Ac-LrRfH相对原子质量
第1题(3分)下表是摘自当前高中化学教材附录中的相对原子质量(部分) H He 1.00794 4.002602 F Ne 18.9984032 20.1797 Li 6.941 Na 22.989770 Be B 9.012182 10.811 Mg Al 24.3056 26.981538 C 12.0107 Si 28.0855 N 14.0067 P 30.973761 O 15.9994 S 32.062
上表元素(及更多元素)中,有的元素的相对原子质量(原子量)的有效数字的位数多达7~9位,而有的元素的相对原子质量的有效数字位数少至3~4位,为什么?
第2题(12分)将H2O2慢慢加入到SbF5的HF溶液中得一白色固体A,A是一种盐类,其阴离子呈八面体结构。
2-1 A的结构简式 ,生成A的化学方程式 。
2-2 A不稳定,能定量分解,B是产物之一,其中亦含有八面体结构,B的结构简式为 。
2-3 若将H2S气体通入SbF5的HF溶液中,则得晶体C,C中仍含有八面体结构,写出C的结构简式 。生成C的化学反应方程式是 。
2-4 将H2O2滴入液氨中得白色固体D,D是一种盐,含有正四面体结构,写出D的结构式 和生成反应方程式 。
比较H2O2和H2S的性质异同 。
第3题(8分)有机物X具有旋光活性,其分子由C、H、O、N 4种元素组成,其中C、H、O的原子个X能与4倍其物质的量的NaOH数比是3︰5︰2;工业上可以用A和B以物质的量1︰4通过取代反应制备X;
反应,并能与Ca2+等与大部分金属离子1︰1络合,所得螯合物结构中存在5个五原子环。
3-1 写出X的化学式 和B的结构简式 。 3-2 写出满足条件的全部X的结构简式,分别命名和计算光学异构体的个数。 第4题(12分)据《中国制药》报道,化合物F是用于制备抗“非典”药品(盐酸祛炎痛)的中间产物,其合成路线为:
( A )CH3Cl2hv① DB③ ⑤ 浓硫酸+浓硝酸 水浴/加热 ② C④ ( E )NH2COOHF
4-1 请写出有机物字母代码的结构简式。
4-2 第③、④步反应的顺序能否填倒,说明理由。
4-3 写出D+E→F的化学方程式,并用系统命名法命名F。
4-4 第④步反应的反应类型是 。
4-5 E在一定条件下可聚合成热固性很好的功能高分子,写出合成此高聚物的化学方程式。
第5题(6分)现在,我们来研究AgNO3溶液和(NH4)2S溶液之间的反应。 ①将AgNO3溶液和(NH4)2S溶液混合,会发生反应。
②若在31℃时,将5mL 2mol/L AgNO3溶液和5mL接近饱和的(NH4)2S溶液分别放在2个青霉素瓶中,用一段60cm长充满饱和KNO3溶液的一次性医用输液管作盐桥,如图所示:
经观察,电解一段时间后,二个青霉素瓶中都有新物质生成。
5-1 插入AgNO3(aq)的碳棒上有 ,是因为有 生成;插入(NH4)2S溶液的碳棒附近的液体显 色,是因为有 生成;上述电解的离子反应方程式为 。
5-2 在盛AgNO3溶液和(NH4)2S溶液液面上分别用1cm厚的石蜡油封闭液面的原因是
第6题(20分)A物质是实验室一种无色有毒的挥发性液体,由X、Y两种短周期元素组成。A在空气中极易着火生成B气体和C气体;A不溶于水,但加热到423K可以和水反应,生成B气体和D气体,D只含两种元素,其中一种是Y。在交流放电的情况下,分解生成E气体、F固体两种物质,E物质和B化学式量几乎相等,含Y元素约72.7%;F是环状单质分子,具有冠状结构,易溶于A,F的式量约是C的4倍。E可在液氮条件下与HBr于77K生成含双键结构的物质G,冷却至室温可得G的环状三聚体H。
6-1 写出A、B、C、D、E、F、G、H的结构简式。 6-2 用X射线衍射法测得F的晶体为正交晶系,晶胞参数a=1048pm,b=1292pm,c=2455pm。已知该物质的密度为2.07g·cm3。计算每个晶胞中F分子的数目。 6-3 自发现富勒烯以来,其神奇的结构和性能引起了人们对碳原子团簇广泛和深入的研究。除了碳原子团簇之外,其它元素的原子团簇是否也具有类似碳原子团簇的奇异的特性,这是个十分有趣的研究课题。F物质有很多同分异构体,在实验手段受到各种条件的限制时,理论研究是一种重要的补充。厦门大学化学系对F物质的原子团簇进行了理论计算,发现除了冠状结构外还有多种结构。其中一种X具有2次对称轴,以及两个包含对称轴的对称面,一配位和三配位原子数目相等;另外一种Y是一种椅式结构原子团簇增加2个原子形成,也具有二次对称轴,对称面和对称轴垂直。请画出这两种结构的原子团簇。 6-4 五氟化砷AsF5(2.93g)和上述物质F(0.37g)用四氮化四硫S4N4(0.53g)在液态SO2溶剂中发生完全的反应,溶剂和挥发性产物被泵抽出后得黄色固体残留物L(3.08g),分析J知其含有:As 28.04%,F 42.70%,N 5.25%,经分析L是离子化合物,阴离子为正八面体结构,阳离子为两种元素组成,结构是直线形。固体L(0.48g)溶于液态二氧化硫,和叠氮化铯CsN3(0.31g)完全反应,收集应释放出得氮气于66.5kPa、298K
+
-
-
为67.1cm3。反应混合物过滤得难溶蓝黑色纤维状固体J(0.16g)。分析J知其含有2种元素,其中含N 30.3%。红外光谱、X射线粉末衍射结果表明抽出SO2后残留物是六氟砷(V)酸铯。
(1)L的实验式是什么? (2)提出L的结构式;
(3)写出配平的生成L的方程式;
(4)1mol L发生转化时生成氮气的物质的量; (5)J的化学式;
(6)写出n mol L生成J的普遍离子方程式。 第7题(12分)已知298.2K时,?CHm(C2H5OH,液)= -1366.8 kJ·mol-1,水和乙醇的摩尔蒸发焓
?vapHm/( kJ·mol-1) 分别为44.01和42.6,C2H4(g), H2O(g)和 CO2(g)的?fHm/( kJ·mol-1) 分别为52.26、
-241.8及-393.5,求
7-1 同温度下,分子式为CnH2n的物质的?fHm与?CHm之间的关系式; 7-2 求298.2K时C2H4(g) ?CHm
7-3 298.2K时C2H5OH(气)的 ?fHm和?CHm 7-4 298.2K时C2H4(g) + H2O(g) → C2H5OH(g)的?rHm 第8题(7分)苯巴比妥是1903年就开始使用的安眠药,其合成路线表示如下。请在相应的方格中写出A—F和苯巴比妥的结构:
CH3NBSCCl4A (C7H7Br)i.Mg, Et2Oii.CO2, iii.H+B (C8H8O2)SOCl2C (C8H7ClO)CH3CH2OHD (C10H12O2)CO(OCH2CH3)2E (C13H16O4)CH3CH2ONaKOC(CH3)3CO(NH2)2Phenobarbital (C12H12N2O3)F (C15H20O4)CH3CH2BrCH3CH2ONa苯 巴 比 妥
ABCDEF苯 巴 比 妥
第9题(14分)锂电池由于其安全可靠的性能,体积小、质量轻、高效能及可逆等卓越品质被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、数码相机等便携式电子器材中。 下图为锂电池工作原理图,阴极材料由LiMO2(M=Co, Ni, V, Mn)构成,阳极材料由石墨构成,阴、阳两极之间用半透膜隔开,充电时锂离子由阴极向阳极迁移,放电时则相反,电池可表示为:
(-) Cn / LiClO4 / LiMO2 (+)
9-1 写出锂电池充放电时的可逆电极反应。