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我爱奥赛网2007年第四届“我爱奥赛杯”高中化学竞赛预备试题


我爱奥赛网 2007 年第四届“我爱奥赛杯”高中化学竞赛 预备试题
(考试时间 3 小时)
He 4.003 O Ne B C N F Li Be 6.9419.012 10.8112.0114.01 16.0019.00 20.18 Al Si P S Cl Ar Na Mg 26.9828.09 30.97 32.0735.45 39.95 22.99 2

4.31 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.1040.08 44.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.9083.80 Sn Sb Te I Xe Ru Rh P d Ag Cd In Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc 85.4787.62 88.9191.22 92.91 95.94 98.91101.1 102.9106.4 107.9 112.4 114.8118.7 121.8127.6 126.9 131.3 Hf Ta W Re Os Ir P t Au Hg Tl P b Bi P o At Rn Cs Ba [210] 132.9137.3La Lu 178.5 180.9 183.9186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210][210] [222] Fr Ra [223] [226]Ac-Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt H

1.008

相 原 质 对 子 量

姓名

考号

线 装 订

第 1 题、近年来全国各地开展了轰轰烈烈的降能排耗活动,其中含硫废气的处理是某些工 厂面临的重要课题。某研究小组充分利用石油炼制过程中产生大量的 H2S 废气,用热分解 法和电化学的方法可以制得 H2 和硫磺产品。 (1)如何从高温分解(一般在 1100℃以上)的蒸汽中得到硫磺? (2)电化学的基本工艺是将 H2S 通入 FeCl3 水溶液中,过滤后将反应液通入电解槽中电 解。研究表明,Fe-Cl 体系中对 H2S 的吸收率可达 99%,反应液可循环利用。写出有关反应 方程式。

班级

考场

第 2 题、NO 与 F2 反应根据 F2 不足量时,生成气体 X,当 F2 过量时生成气体 Y,X 为角型 分子,Y 为四面体型分子,Y 与 BF3 反应可以生成 Y.BF3 与 Y.2BF3 均离子型化合物,它们含 有相同的阳离子,请画出这两种化合物的结构式 1、给出 X,Y 的结构简式 2、画出 Y.BF3 与 Y.2BF3 的结构式 3、Y 可与氢气反应,反应前后气体压强不变,写出反应的方程式 4、气体 Z 与 X,Y 组成元素相同,且为平面构形,推测 Z 的化学式

学校

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第 3 题、NaNO2 与 HCl 溶液处理含氮杂环化合物 A 可以得到化合物 B(CHN6Cl),小心加热 B可以得到活性很高的物质X, 如果在反应体系中加入乙烯, 可以得到烃C 5H8) 1H-NMR (C , 共振显示C只有一种氢原子

1、推测 B,C,X 的结构简式 2、写出加热B生成X的反应方程式

第 4 题、物质F首先由德国化学家 Piter Austen 于 1874 年合成,由于其有趣的性质很快被 工业届生产,以下是其合成过程,已知 F 在 1H-NMR 谱上只有两种峰,加入重水(D2O) 只剩下一种峰

回答下列问题: 1.推测 A,B,C,D,E,F 的结构简式

2.F在工业上有何用途?_____________________________________
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3.在实验室F可以用来检测K ,分析其原因



第 5 题、非水溶剂中能发生许多有趣的反应,在液态 SO2 溶剂中,硫单质(S8),AsF5 与过 量的液溴反应,可得到一亮黄色固体物质 A,拉曼光谱分析表明,A 中含一正八面体型阴离 子和三角锥型阳离子(只含一种化学键) ;若将硫单质(S8),AsF5 与过量的碘反应,则得到 固体 B, 与 A 中阴离子相同, B 阳离子为环状, 其中某一元素含量为 63.82%。 在液态 SO2 中 A,B 电导率相同。 1、给出 A,B 的结构简式 2、画出题中所提到的两种阳离子,一种阴离子的结构 3、写出生成 A 的化学反应方程式

第 6 题、M 是制造多种工业化学品的原料,可有醋酸在醋酸蒸气在 700~750° 和稍加 C 压下,以三乙基磷酸酯为催化剂,热解得到(法一) ,也可有丙酮热分解得到(法二) 。双聚 得到 N,N 在有机合成中亦有重要用途,可与乙醇,氨,苯反应,反应产物中含有同一官能 团 A 的物质,该官能团式量为 85。 1.写出 M,N,A 的结构简式 2.写出 N 与乙醇,氨,苯反应的产物 3.N 与乙醇反应的产物还可由中学化学学习的一种常见物质双分子反应合成, 写出反应方 程式。

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第 7 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( (NH4) 6H2W12O40.5H2O )与浓氨水 60C 下反应 20min,得到正钨酸铵,(2)在上述溶液中加入 ( N H 4 ) 2 S ,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。 (1)推测 A,B,C 的结构简式,画出 B 中阴离子的结构

(2)写出反应(1),(2),(3),(4)的反应方程式

(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______ A W12O4110- B H2W12O406(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 8 题、环氧丙烷(PO)是一种重要的有机化工原料 1、目前生产 PO 的方法有很多,如氯醇法, a、氯醇法方法如下:氯水和丙烯在常压和 60C 下反应,然后用石灰乳进行皂化,蒸馏得到 产物。写出反应的方程式 b、间接氧化法,异丁烷氧化得到叔丁基过氧化氢,然后再与丙烯反应得到,两步反应都可 得到同一种副产物。写出两步反应的方程式。 c、电催化氧化法,也是一种直接电化学氧化合成法,同时可得到一种副产物,清洁的能源, 写出反应的方程式。

2、环氧丙烷与乙二胺 a、若环氧丙烷与乙二胺 1:1 进行反应,可以得到一种重要的医药中间体 A,写出 A 的结构 简式,并命名 b、A 在一定条件下继续反应,催化脱去若干小分子,可得到一环状物质 B,B 是一种食品 香料和有机中间体,具有方向性,给出 B 的结构
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c、若若环氧丙烷与乙二胺 4:1 进行反应,得到一对称性很好的物质,写出该物质简式

3、为解决温室效应问题以及全球化石原料耗尽时的碳源危机,固定 CO2 的工作变得越来 越重要 a、科学家用四乙基溴化铵为催化剂,由 CO2 和环氧丙烷加成制得了 C,C 是一种应用较 为广泛的溶剂与中间体。给出四乙基溴化铵与 A 的结构简式 b、C 在一定条件下可以发生聚合反应,生成一种塑料,于环保有重要的意义。给出这种塑 料的结构简式,为什么于环保有重要的意义?

第 9 题、氢能源是公认的清洁能源,开发性能优良的储氢材料是科学家的重要课题。稀土元 素储氢材料是研究的热点之一。LaNi5 是较好的储氢材料,能快速可逆地存储和释放 H2,方 程式如下。 LaNi5 + 3H2→ LaNi5H6 LaNi5 属六方晶系,aH=511 pm,cH=397 pm,上下两底面上各有 2 个 Ni,其连线沿对角线 方向分布,侧面面心与体心的原子组成 2 个三角形,La 在顶点上。 1、试画出 LaNi5 的一个晶胞 2、指出该晶胞中四面体空隙和八面体空隙的个数及具体位置。 3、试推测 LaNi5 储存 H2 的机理。

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第 10 题、为测定无机纯净物 A(含一种常见金属)的成分做如下实验,称取固体 A4.285g 在硬质玻璃管中加热并通入足量氢气可得到水蒸汽 2.265L,若通入足量 CO 则可得到 CO2 2.265L(水蒸汽与 CO2 已折算为标准状况) ,产物中金属均被还原成单质,A 是什么物质? 并写出实验中所涉及到的方程式。

第 11 题、有机物中间体 A 可由尿素热解法得到,A 具有弱酸性,A 与 PCl3 作用可得到有机 中间体 B, 若将 A 的钠盐用氯水氯化可得到 C (俗名强氯精,消毒杀菌剂, 水解可生成 HClO) , A,B,C 分子中各原子摩尔分数都相同,分子结构上都为六元环状,且都具有三重轴(旋转 120 度不能觉察出变化) ,其中 A 存在两种互变异构体。给出 A 的两种互变异构以及 B,C 的 结构。

命题:我爱奥赛网(www.52aosai.com)化学奥赛工作室
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我爱奥赛网 2007 年第四届“我爱奥赛杯”高中化学竞赛预备题答案
第1题 1、冷凝 2+ + 2、2Fe3+ + H2S → 2Fe + S↓+ 2H ↑ 2+ 3+ 电解过程: 阳极: Fe - e → Fe 第2题 1、NOF,NOF3

阴极: 2H + 2e → H2 ↑

+

2、 3、 4、NO2F 第3题 1、

C 2、

第4题 1



2、炸药,染料

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3、 第 5 题、1、 (SBr3) AsF6,S7I AsF6 2、略 3、 第6题

1、M:CH2=C=O,N:

,A:CH3COCH2CO- 乙酰乙酰基

2,CH3COCH2COOC2H5

,

3, 第7题 (1)A.(NH4)2WO2S2,WOS2,WS2

(2)

(2)(NH4)2WO4 +2 ( N H 4 ) 2 S +2 H2O === .(NH4)2WO2S2 + 4NH3.H2O (3) .(NH4)2WO2S2 == WOS2 + H2O + 2 NH3 (4)WOS2 + H2 === WS2 + H2O
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(3) A,B (4)时间太短得到一取代产物,太长将得到三,四取代产物 第8题 1、

b、 c、 2、a、 ,

b、

c、

3、a、((C2H5)4N)Br,

b、
第9 页

,可以降解。
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第9题 1、LaNi5 晶胞 1 个 La: 顶点 5 个 Ni: 上下底面各一个, 侧面两个,体心一个

2、 3 个八面体空隙(由 4 个 Ni 和 2 个 La 组成)及 6 个四面体空隙(2 个 Ni 和 2 个 La 组成)。 3、 吸附 H2,H2 解离为原子,6 个 H 储存在 6 个四面体空隙中。 第 10 题 A 为:Cu2(OH)2CO3 计算过程: n(CO2 ) = n(H2O )=0.1011mol,若该有机物为金属氧化物则有: M2On + n H2 (nCO) == 2M + nH2O (CO2 ) M=4.285/(2*0.1011/n)=21.2n ,n=1,2,3,4,5 均没有满足条件的金属 A 不可能为氢氧化物或碳酸盐,否则题中产生的 CO2 ,H2O 不会相同 A 可能为碱式碳酸盐,设化学式为 Ma(OH)2b(CO3)b Ma(OH)2b(CO3)b + 2bH2 == aM + 3bH2O + bCO2 Ma(OH)2b(CO3)b + 2bCO== aM + bH2O + 3bCO2 M = 4.285/(0.1011a/3b)=127(b/a) 若 b=1,a=2 M=63.5.为铜 A 为 Cu2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO3 + 2H2 == 2Cu+ 3H2O + CO2 Cu2(OH)2CO3 + 2CO== 2Cu+ H2O + 3CO2 第 11 题

A、

B、

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命题:我爱奥赛网(www.52aosai.com)化学奥赛工作室
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