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1998年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)


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1998 年全国高中学生化学竞赛初赛试题

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1998 年全国高中学生化学竞赛(初赛)试题
1.某芳香烃 A,分子式 C9H12。在光照下用 Br2 溴化 A 得到两种一溴衍生物(B1 和 B2) , 产率约为 1 : 1。在铁催化下用 Br2 溴化 A 也得到两种一溴衍生物(C1 和

C2) 1 和 C2 在铁 ;C 催化下继续溴化则总共得到 4 种二溴衍生物(D1、D2、D3、D4) 。 (1)写出 A 的结构简式。(5 分)

(2)写出 B1、B2、C1、C2、D1、D2、D3、D4 的结构简式。(8 分)

2.100.0g 无水氢氧化钾溶于 100.0g 水。在 T 温度下电解该溶液,电流强度 I = 6.00 安培, 电解时间 10.00 小时。电解结束温度重新调至 T,分离析出的 KOH·2H2O 固体后,测得剩 余溶液的总质量为 164.8g。已知不同温度下每 100g 溶液中无水氢氧化钾的质量为: 温度/oC KOH/g 0 49.2 10 50.8 20 52.8 30 55.8

求温度 T,给出计算过程,最后计算结果只要求两位有效数字。 注:法拉第常数 F = 9.65X104 C/mol,相对原子质量:K 39.1 O16.0 H 1.01 (15 分)

3.迄今已合成的最重元素是 112 号,它是用 30 Zn 高能原子轰击 82 Pb 的靶子,使锌核与 铅核熔合而得。 科学家通过该放射性元素的一系列衰变的产物确定了它的存在, 总共只检出 一个原子。该原子每次衰变都放出一个高能?粒子,最后得到比较稳定的第 100 号元素镄的 含 153 个中子的同位素。 分) (7 (1)112 号是第几周期第几族元素?

70

208

(2)它是金属还是非金属?

(3)你认为它的最高氧化态至少可以达到多少?

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(4)写出合成 112 元素的反应式(注反应式中的核素要用诸如 3 H、 208 Pb 等带上下标的符 1 82 号来表示,112 号元素符号未定,可用 M 表示) 。

4.100.00mL SO32–和 S2O32–的溶液与 80.00mL 浓度为 0.0500mol/L 的 K2CrO4 的碱性溶液恰 好反应, 反应只有一种含硫产物和一种含铬产物; 反应产物混合物经盐酸酸化后与过量的 BaCl2 溶液反应, 得到白色沉淀, 沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量,质量为 0.9336g。相对原 子质量:S 32.06 Cr 51.996 O 15.999 Ba 137.34 (1)写出原始溶液与铬酸钾溶液反应得到的含硫产物和含铬产物的化学式。

(2)计算原始溶液中 SO32–和 S2O32–的浓度。

(10 分)

5.钨酸钠 Na2WO4 和金属钨在隔绝空气的条件下加热得到一种具有金属光泽的、深色的、 有导电性的固体,化学式 NaxWO3,用 X 射线衍射法测得这种固体的立方晶胞的边长 a = 3.80X10–10m,用比重瓶法测得它的密度为 d = 7.36g/cm3。已知相对原子质量:W 183.85, Na 22.99,O 16.00,阿伏加德罗常数 L = 6.022X1023mol–1。求这种固体的组成中的 x 值(2 位 有效数字), 给出计算过程。(12 分)

6. 化合物 C 是生命体中广泛存在的一种物质,它的人工合成方法是: (1)在催化剂存在下 甲醇与氨气反应得到 A。 (2)在催化剂存在下乙烯跟氧气反应得到 B。 (3)在水存在下 A 和 B 反应得到 C。C 的脱水产物的结构如下:

CH2 CH N(CH3)3OH
写出 C 的合成反应的化学方程式,A、B、C 要用结构式表示。 (10 分)

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7.三种等摩尔气态脂肪烷烃在室温(25oC)和常压下的体积为 2 升,完全燃烧需氧气 11 升;若将该气态脂肪烃混合物冷至 5oC,体积减少到原体积的 0.933 倍。试写出这三种脂肪 烃的结构式,给出推理过程。注:已知该混合物没有环烃,又已知含 5 个或更多碳原子的烷 烃在 5oC 时为液态。(12 分)

8.锇的名称源自拉丁文,原义“气味” ,这是由于锇的粉末会被空气氧化为有恶臭的 OsO4 (代号 A,熔点 40oC,沸点 130oC) 溶于强碱转化为深红色的[OsO4(OH)2]2–离子(代号 。A B), 向含 B 的水溶液通入氨, 生成 C,溶液的颜色转为淡黄色。C 十分稳定。C 是 A 的等 电子体,其中锇的氧化态仍为+8。红外图谱可以检出分子中某些化学键的振动吸收。红外 谱图显示 C 有一个四氧化锇所没有的吸收。C 的含钾化合物是黄色的晶体,与高锰酸钾类 质同晶。 分) (8 (1) 给出 C 的化学式。 (2) 给出 A、B、C 最可能的立体结构。

9.1932 年捷克人 Landa 等人从南摩拉维亚油田的石油分馏物中发现一种烷(代号 A) ,次 年借 X-射线技术证实了其结构,竟是由一个叫 Lukes 的人早就预言过的。后来 A 被大量合 成,并发现它的胺类衍生物具有抗病毒、抗震颤的药物活性,开发为常用药。下图给出三种 已经合成的由 2,3,4 个 A 为基本结构单元“模块”像搭积木一样“搭”成的较复杂笼状 烷。 (13 分) (1) 请根据这些图形画出 A 的结构, 并给出 A 的分子 式。

(2) 图中 B、C、D 三种分子 是否与 A 属于一个同系

B
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C

D

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列中的 4 个同系物?为什么?

(3) 如果在 D 上继续增加一“块”A“模块” ,得到 E,给出 E 的分子式。E 有无异 构体?若有,给出异构体的数目,并用 100 字左右说明你得出结论的理由,也可 以通过作图来说明。

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