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2008高中化学竞赛初赛模拟试卷(胡波竞赛卷)(39)


2008 高中化学竞赛初赛模拟试卷(39) 高中化学竞赛初赛模拟试卷( )

第一题(2 分) 题
235 92 U

原子吸收一个慢中子后,分裂成

136 54

Xe 和 38 Sr,写出核反应方程式。

90

第二题(4 分) 题
H2N- -NHNH-COCF3 可作为增强基团用于释放显影促进剂的成色剂的合成。 1.系统命名法命名该有机物; 2.合成该有机物可用对硝基苯肼和另一重要有机原料,写出结构简式,并指出该步合成 反应的反应类型; 3.本合成工艺中采用高压催化加氢还原硝基,相对用“Fe/盐酸”还原的优点是什么?

第三题(7 分) 题
1.H2O 的沸点(100℃)比 HF 的沸点(20℃)高,为什么? 2.气态氯原子与一个电子结合比气态氟原子与一个电子结合放出更多的能量,为什么? 3.Li3V2(PO4)3 是一种新型的锂离子正极材料。其阴离子是由 2 种多面体组合而成的三维 网状结构。请具体指出其阴离子中各原子的连接形式。

第四题(10 分) 题
C 钾盐 A 与氧化物 B (等物质的量) 在熔融状态下反应, 生成 C 和气体 D; 极易与水反应, 生成沉淀 E 和溶液 F;E 干燥易失水生成 B;F 溶液中通入气体 D 生成 A 的溶液;C 易被氧化 剂氧化为 G,G 是一种常用的水消毒剂。 1.写出 A~G 所代表物质的化学式; 2.写出与 A 与 B 反应具有相似化学原理。且在教材上出现过的化学方程式; 3.选用合适的氧化剂,写出 C 氧化为 G 的反应方程式。

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第五题(13 分) 题
目前工业上通用的铬盐生产工艺是铬铁矿与纯碱及碳酸钙辅料混合、 高温焙烧氧化、 冷却、 水浸、硫酸酸化、结晶除去硫酸钠转化为重铬酸钠产品;然后再进一步加工为其它铬盐产品。 该工艺三废污染严重,污染的同时造成铬资源的浪费。中科院过程工程研究所研究开发出液相 氧化-循环碳氨转化铬盐清洁生产新工艺,反应过程中极易析出产品 NaNH4CrO4·2H2O。 1.分两步写出新工艺中的反应方程式。 NaNH4CrO4· 2O 的 TG-DTG 曲线见右图 2H 图。由图中曲线可以看出 NaNH4CrO4·2H2O 的 热分解分为三步进行:第一步分解温度范围为 50~95℃,失重率 19.91%(理论 18.66%) ;第二 步分解温度范围为 100 ~180 ℃,总失重率为 27.9%(理论 25.40%) ;第三步分解温度范围为 215~385℃,总失重率为 32.20%(理论 32.16%) 2. 请按失重的理论值, 写出两步反应方程式; 3.某学生在实验后发现残留固体质量明显小于 67.8%。 (1)指出原因,并写出反应方程式; (2)如何改进操作使结果趋于 67.8%。

第六题(9 分) 题
下图所示为 HgCl2 和不同浓度 NH3-NH4Cl 反应得到的两种含汞的化合物 A 和 B 的微观结 构重复单元图。

1.写出 A、B 的化学式和 B 的生成反应方程式; 2.晶体 A 中,NH3、Cl 的堆积方式是否相同,为什么? 3.晶体 A 中 Hg 占据什么典型位置,占有率是多少? 4.指出 B 中阴阳离子组成特点; 5.比较 A 和 B 在水溶液中溶解性的大小。

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第七题(10 分) 题
根据信息写出各题要求物质的结构简式; 1.以三氯化磷和乙二醇为原料可合成非常重要的有机合成中间体,该中间体中所有氢原 子都等价,写出其结构简式。 2.V2O5、H2O2、 在 KOH 中反应,生成钾盐,其阴离子是一种呈镜面对称的配

离子,画出其阴离子的结构。 3.等量的邻苯二胺和邻苯二甲醛,在一定条件下反应,通过模板合成得到一种平面型的 多齿配体。核磁共振显示该配体中有五个不同质子,个数比为 1︰1︰1︰1︰1。请画出配合物 水合物的结构。

第八题(18 分) 题
KNO3 是一种重要的化工产品。工业上制备 KNO3 的方法较多,常见有下列四种方法: 1.利用 NaNO3 和 KCl 进行制备是最常见最简单的方法,写出制备原理; 2.将硝酸与浓的 KCl 溶液混合,可以得到一种黄绿色气体 A 和另一种气体 B,KNO3 是 一种副产品。B 具有腐蚀性,B 与 O2 反应又可生成 A 和气体 C,C 是一种无色的平面型分子。 写出上述两个反应方程式; 3.用固态 KCl 同有机溶剂(如丁醇或乙醚,均用 ROR 表示)中的硝酸稀溶液发生反应, - 可使反应物中的 NO3 转化率达到 100%。 (1)写出该反应方程式; (2)加入 ROR 的作用是什么; (3)该方法相对于上述其余两种方法的优点是什么? 4.下面是一种刚获得专利的 KNO3 制备方法的主要步骤:①将 CaSO4·2H2O 与 NH4HCO3 按摩尔比约为 1︰2 加入饱和的(NH4)2SO4 母液中搅拌反应; ②反应结束后过滤, 滤饼为 CaCO3, ___________________________________________________________,结晶出(NH4)2SO4 晶体。 ③经过滤得到(NH4)2SO4 晶体,干燥得到固态的(NH4)2SO4,____________________。④按固态 (NH4)2SO4 与 KCl 按摩尔比约为 1︰2,配料后混合粉碎。⑤将上述混合物送入干法反应器中, 在常压下加热反应,得到固态的 K2SO4。⑥ __________________。⑦将第②步反应得到的 CaCO3 与硝酸溶液反应,得到 Ca(NO3)2 水溶液。 ⑧ 于 。⑨将第⑧步得到的反应物热过滤,滤饼用 ,滤液冷却到常温结晶析出 KNO3 晶体。⑩将第⑨步得到的含有 KNO3 晶体的物

料过滤,滤液 ,滤饼 KNO3 晶体干燥得到最终产品。 (1)请将上面的实验步骤补充完整; (2)写出上述反应方程式和总反应方程式; (3)请简要评价该方法的优点。

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第九题(9 分) 题
孔雀石绿中的化学功能团可致癌,很多国家已经禁用,但仍有渔民在防治鱼类感染真菌时 使用,也有运输商用作消毒,以延长鱼类在长途贩运中的存活时间。孔雀石绿是一种三苯甲烷 类染料,它的生产是由 1 分子(mol)的苯甲醛和 2 分子(mol)的二甲苯胺在浓染料混和下, 加热缩合成隐色素碱(无色孔雀石绿)A;A 在酸性下被二氧化铅氧化,并在盐酸液中沉淀出 色素碱——孔雀石绿(盐酸盐)B。已知 A 分子中心有一个四面体型的碳原子;而 B 分子是一 个平面型(活近似平面型)分子。且 A、B 的分子式量相差约 34.45。 1.写出 A、B 的结构简式; 2.写出生成 A、B 的反应方程式(有机物用化学式即可) 3. 已知 B 氯化电位势与组成酶的某些氨基酸相近, 请预测 B 是如何产生抗菌杀虫作用的。

第十题(10 分) 题
有两种常见黑色氧化物 A、B 组成的混合物,取 2.875g 溶于足量 KI-H2SO4 的溶液中,充 分反应后过滤。滤饼经干燥后为白色晶体 C,质量为 3.809g;所得滤液用 2mol/L 的 Na2S2O3 D 溶液进行滴定, 消耗 25.00mL; 若所得滤液中加入足量 NaOH, 则得到白色沉淀 D, 可被 H2O2 氧化干燥后得到 B。 1.通过计算和推理,确定 A、B、C、D 的化学式; 2.写出 A、B 分别与 KI-H2SO4 溶液反应的化学方程式; 3.确定混合物样品中 A、B 物质的量。

第十一题(8 分) 题
以两种烃为反应物,用最佳方法合成“4-硝基二苯甲酮” (限用具有高产率的各反应,标 明合成的各个步骤) 。

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参考答案
第一题(2 分) 题
235 1 136 92 U+ 0 n→ 54

Xe 和 38 Sr+10 0 n

90

1

第二题(4 分) 题
1.1-(4-氨基苯基)-2-三氟乙酰基肼(1 分) 2.(CF3CO)2O(1.5 分) 取代 3.后处理简单,提高了工作效率和反应产率。

第三题(7 分) 题
1.每个水分子平均最多可形成 2 个氢键,每个 HF 分子平均最多生成 1 个氢键。前者氢键 数目多,总键能较大,故沸点较高。 分) (2 2.氟原子半径小,外层孤对电子多,电子云密度大,电子间斥力大,使得氟原子结合一 个电子形成气态 F 时放出能量较少。 分) (2 3.PO4 四面体、VO6 八面体通过共用顶点氧原子而组成三维骨架结构,每个 VO6 八面体 (3 周围有 6 个 PO4 四面体,而每个 PO4 四面体周围有 4 个 VO6 八面体。 分)


第四题(10 分) 题
1.A:K2CO3 B:Fe2O3 C:KFeO2 D:CO2 E:Fe(OH)3 F:KOH G:K2FeO4(各 1 分) 2.K2CO3+SiO2=K2SiO3+CO2↑(1.5 分) 3.2FeO2-+3ClO-+2OH-=2FeO42-+3Cl-+H2O(1.5 分)

第五题(13 分) 题
1.4Fe(CrO4)2+7O2+8Na2CO3=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑(2 分) Na2CrO4+NH3+CO2+3H2O=NaNH4CrO4·2H2O↓+NaHCO3(2 分) 2.NaNH4CrO4·2H2O 4NaNH4CrO4 NaNH4CrO4+2H2O(1 分) 2Na2CrO4+(NH4)2Cr2O7+2NH3↑+H2O(2.5 分)

2Na2CrO4+(NH4)2Cr2O7=Na2Cr2O7+2NH3↑+H2O(2 分) 3. (1)分解产生的 CrO3 除与 Na2CrO4 反应外,还可能发生对 NH3 的氧化反应和自身的分 (1.5 分) 2NH3+2CrO3 : 解反应, 即产物中有 Cr2O3 4CrO3 2Cr2O3+3O2↑或(NH4)2Cr2O7 (2)在强流动气氛中进行(1 分) N2↑+Cr2O3+3H2O 分) (1 ; N2↑+Cr2O3+4H2O

第六题(9 分) 题
1.A:Hg(NH3)2Cl2;B:Hg2(NH2)2Cl2(HgNH2Cl) ;HgCl2+2NH3=HgNH2Cl+NH4Cl(各 1 分) 2.都为简单立方堆积(1.5 分) 3.占据 Cl-形成简单立方的面心,占有率 1/6(各 1 分) 4.B 中存在着-Hg-NH2-Hg-锯齿型链和链间的 Cl-(1.5 分) 5.A 比 B 易溶于水(1 分)

第七题(10 分) 题
O

1.
O

P

Cl(3

分)

第 5 页(共 7 页)

2.

(3.5 分)

3.

(3.5 分)

第八题(9 分) 题
1.反应 NaNO3+KCl NaCl+KNO3 是可逆的,根据 NaCl 的溶解度随温度变化不大, 而 KCl、KNO3 和 NaNO3 在高温时具有较大溶解度而温度降低时溶解度明显减小的这 种差别,将一定浓度的 NaNO3 和 KCl 混合液加热浓缩,氯化钠析出。通过热过滤除去 氯化钠,将此溶液冷却至室温,即有大量硝酸钾析出,氯化钠仅有少量析出,从而得 到硝酸钾粗产品。在经过重结晶提纯,得到纯品。 分) (3 2.3KCl+4HNO3=Cl2↑+3KNO3+NOCl↑+2H2O(2 分) 2NOCl+O2=N2O4+Cl2(2 分) 3. (1)KCl+HNO3 HCl+KNO3。 分) (1 (2)降低溶液的极性,使 KNO3 从体系中沉淀出来。 分) (1 (3)反应物的利用率高,产物纯度高。 (1.5 分) 4. (1)滤液经蒸发浓缩得到饱和溶液后冷却 (NH4)2SO4 母液循环用于第①步反应 干法反应生成的 NH4Cl 升华并进入冷凝器中冷却,得到粉状的高纯度的 NH4Cl 将第⑤步得到的 K2SO4 与第⑦步得到的 Ca(NO3)2 水溶液反应 第①步反应 用于第⑧步循环利用(各 0.5 分) (2)CaSO4+2NH4HCO3=CaCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑ (NH4)2SO4+2KCl=K2SO4+2NH3↑+2HCl↑ CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2↑ Ca(NO3)2+K2SO4=CaSO4↓+2KNO3(各 0.5 分) NH4HCO3+HNO3+KCl=NH4Cl+KNO3+H2O+CO2↑(1 分) (3)原料成本不高,大部分物质可循环使用,产品纯度较高,且有重要副产品 NH4Cl, 适合工业化生产。 (1.5 分)

第九题(9 分) 题

1.A:

第 6 页(共 7 页)

B:

(各 3 分)

2.C7H6O+2C8H11N→C23H26N2+H2O C23H26N2+PbO2+3HCl→C23H25N2Cl+PbCl2+2H2O(各 1 分) 3.在细胞分裂时发生竞争而阻碍蛋白肽的形成(1 分)

第十题(10 分) 题
1.A:CuO


B:MnO2


C:CuI


D:Mn(OH)2(各 1 分,过程 2 分)

2.2CuO+5I +4H =2CuI↓+I3 +2H2O MnO2+3I-+4H+=Mn2++I3-+2H2O(各 1 分) 3.A:0.0100mol B:0.0150mol(各 1 分) -CH3 ?KMnO4 /?→ NO2- ?? H
+

第十一题(8 分) 题
-CH3 ?HNO? ? 4 → NO2- ? 3 ? H 2 SO ? -COOH

?SOCl2 → NO2- ? ?

-COCl ?C6 H ? ? → ? 6 / AlCl3 ?

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